KR20060019745A

KR20060019745A - 냉음극 형광전등용 안정기

Info

Publication number: KR20060019745A
Application number: KR1020040068392A
Authority: KR
Inventors: 왕부망
Original assignee: (주)헤라테크
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2006-03-06
Also published as: WO2006025674A1

Abstract

본 발명은 냉음극형광램프(COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP, 이하 CCFL이라 함) 전등용 안정기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로는 안정기 회로에 교류 전원을 입력받는 전원부(100); 상기 전원부(100)에서 입력 받은 교류 전원을 직류 전압으로 정류하여 주는 정류 회로부(102); 무효 전류를 억제하고 역률을 개선시키는 역률 개선부(104); 상기 정류 회로부에서 정류된 직류 전압을 고주파 교류 전압으로 변환하여 주는 발진부(106); 상기 발진부(106)에서 고주파로 발진되어 나온 고주파 교류 전압을 이용하여 전등에 전력을 공급하는 점등부(108); 안정기 회로에 이상이 생긴 경우 즉 안정기 회로에 과전류나 과전압 등이 걸린 경우에 안정기 회로를 보호하는 보호 회로부(110)를 포함한다.

CCFL, COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP, 냉음극형광램프, 안정기, 역률

Description

냉음극 형광전등용 안정기{Ballast for COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP(CCFL)}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 전체 블록도를 도시한 도면.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 전원부의 블록도를 도시한 도면.

도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 입력 여파 전기 회로부의 회로 구성을 도시한 도면.

도 2c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 입력 여파 전기 회로부의 회로 구성을 도시한 도면.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 정류 회로부의 블록도를 도시한 도면.

도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 정류부의 회로도를 도시한 도면.

도 3c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 평활 회로부의 회로도를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 역률 개선부의 회로도를 도시한 도면.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 보호 회로부의 블록도 도시한 도면.

도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 과열 보호 회로부의 회로도를 도시한 도면.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 발진부의 블록도를 도시한 도면.

도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 인버터부의 블록도를 도시한 도면.

도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기 회로의 보호 회로부와 발진부의 회로도를 도시한 도면.

도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 진동 회로부의 인덕턴스의 구조를 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 과압 보호 회로부의 동작을 도시한 순서도.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 과열 보호 회로부의 동작을 도시한 순서도,

도 10a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점등부의 블록도를 도시한 도면.

도 10b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점등부의 회로도를 도시한 도면.

도 10c는 종래 안정기 발명의 일 실시예에 따른 예열 방식 전등용 안정기의 점등부 회로도를 도시한 도면.

도 10d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공진 회로부의 신호 파형을 도시한 도면

도 11a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이상적인 트랜지스터의 개폐 파형을 도시한 도면.

도 11b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실제적인 트랜지스터의 개폐 파형을 도시한 도면.

도 12a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트랜지스터의 베이스에 이미터 사이의 신호 파형을 도시한 도명.

도 12b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트랜지스터의 컬렉터와 이미터 사이의 신호 파형을 도시한 도면.

도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 집적 회로를 가지고 구현된 CCFL 전등용 안정기의 완성품 외형도를 도시한 도면.

본 발명은 전등을 점등시키도록 유도하는 안정기 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 CCFL 전등을 점등시키도록 유도하는 안정기 회로에 관한 것이다.

전등의 구조를 보면 보통 전등 안쪽 표면에 형광 물질이 발라져 있고 내부에 는 수은이 들어있다. 그리고, 중간에는 필라멘트가 있다. 종전의 전등은 필라멘트에 열을 가하면 필라멘트에서 열전자가 방출되고 상기 열전자가 수은과 충돌을 하면 자외선이 발생하게 된다. 이 자외선은 관 내벽의 형광 물질을 자극시켜 가시광선을 발생시킨다. 이 가시광선이 우리 눈에 비추는 것이다.

전등을 점등시키기 위해서는 방전을 시켜야 한다. 방전시키기 위해서 즉, 열전자를 방출하기 위해서는 수백∼수천 볼트의 전압을 걸어주어야 한다. 그러나, 상기 열전자를 방충하기 위해서 순간 고전압을 걸어주는 것은 전등을 파손시키는 등의 많은 문제점을 야기했다. 그래서 등장한 것이 예열 방식이었다. 예열 방식은 고전압을 걸어주기 전에 미리 필라멘트를 어느 정도 예열해 놓는 것으로 미리 예열을 시켜 놓았기 때문에 실제 열전자를 방출하기 위해서 순간 고전압을 걸어줄 필요가 없었다. 그러므로, 종전의 것보다는 훨씬 안정하다 할 수 있었다. 그러나. 예열 방식으로 전등을 점등시키는 방식에도 많은 문제점이 야기되었다. 전등을 예열하지 않으면 전등이 파손되기 쉬웠고 양끝이 검은색으로 변하였다. 예열한 경우에도 역률 개선부가 적지 않은 전력을 소비하기 때문에 전등의 효율이 낮아졌다. 예열 방식을 사용하는 전등은 필라멘트와 음극 등으로 구성되어 있다. 전등의 고장 원인 중 대부분이 이 필라멘트가 끊겨 전기가 통하지 않게 되는 것이었다.

그래서, 등장한 것이 CCFL(COLD CATHODE FLUORESCENT LAMP) 전등이다. CCFL 전등은 필라멘트가 없고 전등 내부의 양끝에 음극이 있다. 기존의 방식과는 다르게 필라멘트를 이용한 예열 방식이 아니라 필라멘트를 없애고 양끝의 음극을 이용하는 방식이다. 음극에 전압을 걸어주면 음극에서 전계를 이용한 전자가 방출되고 이 방 출된 전자가 수은과 충돌하여 자외선을 발생시킨다. 상기 자외선이 형광물질을 통과하면서 가시광선으로 변하게 되어 우리 눈에 비추게 되는 것이다.

종래의 안정기는 상기의 예열 방식 전들을 위한 안정기로서 정류 회로부, 역률 개선부, 발진부 등으로 구성되어 있었다. 종래의 안정기를 가지고 예열 방식 전등을 구현할 때는 에너지 효율이 높았으나 CCFL 전등에 사용하는 경우에는 에너지 효율이 예열 방식 전등에 사용할 때보다 떨어졌다. 이는 CCFL 전등의 구조가 종래의 예열 방식 전등과 다른 구조를 하고 있기 때문이다. 특히 점등부의 구조가 많이 다르다. 종래 안정기로 CCFL 전등을 구현하면 에너지 효율이 떨어지므로 CCFL 전등에 적합한 안정기의 필요성이 대두되게 되었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서. CCFL 전등이 안정하게 점등할 수 있도록 유도하는 안정기 회로를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, CCFL 전등용 안정기가 기존의 안정기보다 수명이 연장될수 있도록 하는 안정기 회로를 제안하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, CCFL 전등용 안정기 회로의 일부 부분을 집적하여 CCFL 전등용 안정기 회로의 일부 부분을 고정시키는 집적회로를 구비한 CCFL 전등용 안정기를 제안하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따르면 CCFL(냉음극 형광 램프 : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 전등을 안정하게 점등시키도록 유도하는 안정기에 있어서 입력 교류 전원을 직류 전압으로 정류시키는 정류 회로부; 상기 정류 회로부에서 정류된 입력 전원의 무효전력을 억제하고 역률을 개선시키는 역률 개선부; 상기 정류 회로부에서 정류된 상기 직류전압을 고주파의 교류 전압으로 발진시키는 발진부; 및 상기 발진부에서 발진되어 나온 상기 고주파의 교류 전압을 이용하여 CCFL 전등을 점등시키는 점등부를 포함하며, 상기 점등부는 상기 CCFL 전등의 각각의 음극에 각각 하나씩의 출력선을 통해 결합하는 CCFL 전등용 안정기가 제공된다.

본 발명은 상기 정류 회로부, 상기 역률 개선부, 상기 발진부 및 상기, 점등부 외에 교류 전원을 입력받는 전원부를 더 포함할 수 있다.

또 본 발명은 이상 상태를 감지하여 안정기의 동작을 제어하는 보호 회로부를 더 포함할 수도 있다.

상기 전원부는 상기 입력 교류 전원을 공급받는 전원 공급부; 및 상기 입력 교류 전원을 필터링하는 입력 여파 전기 회로부를 포함할 수 있다.

상기 정류 회로부는 상기 입력 교류 전원을 직류 전압으로 정류시키는 정류부; 상기 정류부로부터 정류된 직류전압의 고조파 노이즈를 제거하는 평활 회로부를 포함할 수 있다.

상기 보호 회로부는 미리 설정된 전압을 초과하는 전압이 감지되는 경우에 상기 발진부의 동작을 제어하는 과압 보호 회로부; 미리 설정된 온도를 초과하는 온도가 감지되는 경우에 상기 발진부의 동작을 제어하는 과열 보호 회로부를 포함 할 수 있다.

상기 발진부는 고주파를 발진시키는 인버터부; 상기 인버터 회로에서 고주파가 안정하게 발진되도록 상기 발진부의 발진상태를 제어하고 플리커(FLICKER) 현상의 발생을 억제시켜주는 외부 간섭 흡수 회로부를 포함할 수 있다.

상기 인버터부는 적어도 두 개의 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터부; 상기 트랜지스터부에 흐르는 전류를 제한하는 부 피드백 전기 회로부; 상기 트랜지스터부에서 발생한 전류가 역류하는 것을 방지하는 역류 방지부; 및 상기 트랜지스터들을 교대로 온(ON) 또는 오프(OFF)시키며 상기 트랜지스터부의 발진을 제어하는 진동 회로부를 포함할 수 있다. 상기 발진부는 상기 인버터부에서 고주파를 발진시키도록 유도하는 발진 유도부를 더 포함할 수 있다.

상기 점등부는 상기 발진부에서 발진한 고주파 교류 전압을 정현파로 변환시켜서 전등에 전력을 공급하는 공진 회로부; 상기 전력을 공급받아서 전들을 점등시키는 전등부를 포함할 수 있다. 상기 공진 회로부는 캐패시터와 인덕턴스를 포함할 수 있다. 상기 공진 회로부는 캐패시터와 인덕턴스가 병렬로 결합될 수 있다. 또한 상기 공진 회로부의 상기 캐패시터 및 상기 인덕턴스 상기 전등부가 병렬로 결합될 수 있다.

상기 보호 회로부는 다이오드, 제 1저항, 제 2저항 및 캐패시터를 포함하고 있고 상기 다이오드에 상기 제 1저항이 직렬로 결합되어 있으며 상기 제 1저항에 상기 제 2저항이 직렬로 결합되어 있고 상기 제 2저항에 상기 캐패시터가 병렬로 결합되어 있으며 상기 캐패시터가 스위칭 소자에 결합될 수 있다.

상기 외부 간섭 흡수 회로부는 상기 발진부의 발진상태를 제어하는 저항과 상기 플리커(FLICKER) 현상의 발생을 억제시켜주는 캐패시터를 포함할 수 있다.

상기 진동 회로부는 상기 트랜지스터부는 상기 트랜지스터들을 교대로 온(ON) 또는 오프(OFF)시키는 인덕턴스와 상기 트랜지스터부의 발진을 제어하는 저항을 포함할 수 있다.

상기 보호 회로부의 상기 스위칭 소자는 SCR(SILICON CONTROLLED RECTIFIER)일 수 있다. 상기 진동 회로부는 제 1저항, 인덕턴스와 제 2저항을 포함하고 있으며 상기 제 1저항에 상기 인덕턴스가 직렬로 결합되어 있고 상기 인덕턴스에 상기 제 2저항이 직렬로 결합될 수 있다. 상기 인덕턴스는 두 개의 코일이 같은 축을 중심으로 맞물려있는 구조일 수 있다.

상기 평활 회로부는 상기 정류부에 병렬로 결합되어 있는 캐패시터를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 상기 발진 유도부는 톱니파를 발생시켜 상기 트랜지스터부의 발진을 유도할 수 있다.

상기 역률 개선부는 세 개의 다이오드와 두 개의 캐패시터를 포함하고 있으며 제 1다이오드에 제 2다이오드가 직렬로 결합되어 있고 상기 제 2 다이오드에 제 3다이오드가 직렬로 결합되어 있으며 직렬로 결합되어 있는 상기 제 1다이오드와 상기 제 2다이오드에 제 1캐패시터가 병렬로 결합되어 있고 직렬로 결합된 상기 제 2다이오드와 상기 제 3다이오드에 제 2캐패시터가 병렬로 결합된 구조일 수 있다.

상기 과열 보호 회로부는 과열을 감지하기 위하여 PTC(POSITIVE TEMPERATURE CONEFFICIENT OF RESISTANCE) 저항을 사용할 수 있다. 상기 외부 간섭 흡수 회로부 는 상기 저항이 상기 트랜지스터부의 트랜지스터 중 제 1트랜지스터에 병렬로 결합되어 있고 상기 캐패시터가 상기 제 1트랜지스터에 병렬로 결합되어 있으며 상기 저항은 상기 트랜지스터부의 트랜지스터 중 제 2트랜지스터에 직렬로 결합되어 있고 상기 캐패시터가 상기 제 2트랜지스터에 직렬로 결합되어 있는 구조일 수 있다.

본 발명은 상기 정류 회로부, 상기 보호 회로부 및 상기 역률 개선부를 집적회로에 집적시켜 안정기를 구현할 수 있다.

이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 CCFL 전등용 안정기의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기의 전체 블록도를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 CCFL 전등용 안정기는 전원부(100), 정류 회로부(102), 역률 개선부(104), 발진부(106), 점등부(108) 및 보호 회로부(110)를 포함할 수 있다.

전원부(100)는 안정기 회로에 교류 전원을 입력받는다. 일반적으로 전원부(100)는 200V/60Hz의 교류 전원을 입력받는다. 상기 220V/60Hz의 전원 이외에도 다른 입력 전원의 적용도 가능할 것이다.

정류 회로부(102)는 전원부(100)에서 입력받은 교류 전원을 직류 전압으로 정류하여 준다.

역률 개선부(104) 무효 전력을 억제하고 역률을 개선시킨다. 안정기를 점등시키기 위해서는 초기 고전압의 방전이 필요하다. 초기 고전압을 걸어주면 전등의 전류가 상승한다. 방전 후 전등에 인가된 전압은 전등의 전류가 커지면 반대로 감소한다. 이를 부성 저항(NEGATIVE RESISTANCE) 특성이라고 한다.

이 부성 저항 특성 때문에 초기 고전압에 의한 방전을 하면 점등이 불안정해지거나 그 자체로 전등이 파손될 수 있다. 그러므로, 안정기 회로는 초기에는 고전압을 공급하여 전등을 점등시키고, 점등 후에는 전등의 전류를 제어할 수 있어야 한다. 이러한 전류의 제어 역할을 역률 개선부(104)가 수행한다. 역률 개선부(104)는 역률을 개선시킴에 의해 전등을 안정화시킬 수 있다. 낮은 역률은 선로의 손실을 증대시키고 선로 용량 및 변압기 용량을 감소시킨다. 그러므로 역률을 개선시킨다 함은 전송 손실과 신호 왜곡을 감소시킨다고도 말할 수 있다.

발진부(106)는 전력 효율을 높이기 위하여 정류 회로부에서 정류된 직류 전압을 고주파 교류 전압으로 변환하여 준다. 고주파의 교류 전압을 발진시키기 위해서 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 두 개의 트랜지스터를 사용하여 발진시킬수 있다. 두 개의 트랜지스터에서 고주파의 교류 전압을 발진시키기 위해서는 두 개의 트랜지스터가 번갈아 가면서 작동해야 한다. 상기와 같이 트랜지스터를 번갈아 작동시키기 위해서는 이를 매개하는 역할을 하는 회로가 있어야 하는데, 일반적으로 보통 인덕턴스를 사용하여 이를 수행한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 종래의 기술과 마찬가지로 인덕턴스에 의한 발진을 제안한다. 그러나 본 발명에 의한 인덕턴스는 종래의 인덕턴스와는 다른 구조를 가지고 있다. 본 발명의 인덕턴스는 두 개의 코일이 같은 축을 중심으로 맞물려 있는 구조로 되어 있다. 이런 구조의 인덕턴스를 사용하면 안정기 회로의 수명이 연장된다. 인덕턴스의 상세한 구조는 별도의 도면을 통해 후술하기로 한다.

점등부(108)는 발진부(106)에서 고주파로 발진되어 나온 고주파 교류 전압을 이용하여 전등에 전력을 공급한다. 종래의 예열 방식 전등을 점등시키기 위해서는 전등의 각각의 음극에 각각 두 개의 출력선을 가졌어야 했다. 그러나 본 발명은 CCFL 전등의 각각의 음극에 각각 하나씩의 출력선을 사용한다.

보호 회로부(110)는 안정기 회로에 이상이 생긴 경우 즉 안정기 회로에 과전류나 과전압 등이 걸린 경우에 안정기 회로를 보호하는 역할을 한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 안정기 회로에 이상이 생기면 스위칭 소자가 안정기 회로가 접지에 연결되도록 유도하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시되지는 않았으나 써지 억제 회로가 본 발명에 더 포함될 수 있다. 써지 억제 회로는 낙뢰 등 순간 고전압 또는 인입 전압의 스파크 등의 써지(SURGE)로부터 안정기 회로를 보호한다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 발진부(106), 점등부(108), 보호 회로부(110)가 종래의 기술과 다르다. 본 발명은 상기의 회로들을 사용하여 CCFL 전등이 안정하게 점등하도록 유도한다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전원부의 블록도를 도시한 도면이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 전원부(100)는 전원 공급부(200)와 입력여파 전기 회로부(202)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(200)는 입력 단자를 통해 교류 전원을 입력받는다. 일반적으로 220V/60Hz의 전원을 공급받는다.

입력 여파 전기 회로부(202)는 입력 전원을 필터링한다. 입력여파 전기 회로 부(202)는 EMI(Electro Magnetic Interference)가 발생하는 경우에 EMI가 안정기 회로에 미치는 악영향을 방지하고 EMI 규정에 위배되지 않도록 하여 준다.

도 2b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입력 여파 전기 회로부(202)의 회로 구성을 도시한 도면이다. 도 2b에 도시된 바와 같이 입력 여파 전기 회로부(202)는 캐패시터(C1)와 인덕턴스(L1)가 병렬로 연결될 수 있다.

도 2c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 입력 여파 전기 회로부(202)의 회로 구성을 도시한 도면이다. 도 2c에 도시된 바와 같이 입력 여파 전기 회로부(202)는 세 개의 캐패시터(C11 내지 C13)와 세 개의 인덕턴스(L4 내지 L6)로 구성될 수 있다. 상기 입력 여파 전기 회로는 세 개의 캐패시터(C11 내지 C13)와 세 개의 인덕턴스(L4 내지 L6)를 포함하고 있어 도 2b에 도시한 입력 여파 전기 회로보다 더 많은 필터링 과정을 거치게 된다. 필터링을 많이 수행하므로 필터링 효과가 더 우수하다. 그러나, 도 2b에 도시된 실시예에 비해 사이즈가 커진다.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정류 회로부(102)의 블록도를 도시한 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 정류 회로부(102)는 정류부(300)와 평활 회로부(302)로 구성되어질 수 있다. 정류부(300)는 입력 교류 전원을 직류 전압으로 변환하여 준다. 본 발명의 정류부에 적용될 수 있는 정류 방식에는 전파 정류, 반파 정류 모두가 가능할 것이다. 정류된 직류 전압에는 보통 고조파 노이즈가 포함되어 있다. 상기 고조파 노이즈가 발생하면 배전 선로의 손실 증가 등 다양한 문제점이 야기된다. 평활 회로부(302)는 상기의 문제점을 해결하는 역할을 한다. 즉, 평활 회로부(302)는 정류부(300)로부터 정류된 직류 전압에서 고조파 노이즈를 제거하는 역할을 한다. 그러나 필요에 따라서는 평활 회로부(302)가 없이 정류부(300)만으로 본 발명의 정류 회로부(102)가 구성되어질 수도 있다.

도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정류부(300)의 회로도를 도시한 도면이다. 정류부(300)는 입력 교류 전원을 직류 전압으로 변환하여 준다. 일반적으로 정류부(300)는 도 3b에 도시된 바와 같이 다이오드 네 개로 이루어질 수 있다. 두 개의 다이오드(D4, D5)가 직렬, 또 다른 두 개의 다이오드(D6, D7)가 직렬로 연결되며 직렬로 연결된 각 다이오드 쌍이 전원부(100)에 병렬로 연결되어질 수 있다. 상기의 구조 이외에 브리지 회로로 정류부(300)가 구성될 수도 있다는 것은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

도 3c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 평활 회로부(302)의 회로도를 도시한 도면이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이 평활 회로부(302)는 하나의 캐패시터(C14)로 구성될 수 있다. 상기 캐패시터(C14)는 정류부(300)에 병렬로 연결되어질 수 있다. 상기 캐패시터(C14)는 정류부(300)에 병렬로 연결되어서 정류부(300)에서 정류되어 나온 직류 전압을 필터링한다. 필터링을 수행하면 정류부(300)에서 정류되어 나온 직류 전압에 포함되어 있던 고조파 노이즈를 제거할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 역률 개선부(104)의 회로도를 도시한 도면이다. 역률 값은 피상 전력에 대한 실효 전력의 비이다. 역률은 일반적으로 POWER FACTOR라 칭해지며 역률 값은 하기의 수학식 1과 같이 COSθ이다.

COSθ(POWER FACTOR) = P/VA. P : 실효 전력, VA : 피상 전력

θ는 입력 전압과 입력 전류의 위상차이다. 위상차 θ가 작을수록 역률 값은 커지게 되고 역률이 개선된다. 역률이 개선된다는 것은 실효 전력(P)이 상대적으로 커지고 무효 전력(Q)이 상대적으로 작아지게 되는 것을 의미한다. 역률을 개선시킬수록 전력 손실을 줄일 수 있고 고조파 함유율을 낮출 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 역률 개선부(104)는 도 4에 도시된 바와 같이 다이오드(D1. 내지 D3)와 캐패시터 (C2, C3)를 포함할 수 있다. 상기 역률 개선부(104)는 새 개의 다이오드(D1 내지 D3)가 직렬로 열결되어 있고 상의 두 개의 다이오드(D1, D2)에 하나의 캐패시터(C2)가 병렬로 연결되어 있으며 하위 두 개의 다이오드(D2, D3)에 하나의 캐패시터(C3)가 병렬로 연결되어질 수 있다. 입력 전압은 역률 개선부(104)의 다이오드(D1 내지 D3)와 캐패시터(C2, C3)에 의하여 승압이 되며, 이 때 캐패시터(C2, C3)에 직류 전압이 충전된다. 이와 같은 방식으로 역률 개선부(104)는 전압과 전류의 위상차(θ)를 보상하여 무효 전력(Q)의 발생을 억제한다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 보호 회로부(110)의 블로도를 도시한 도면이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 도 5a에 도시된 바와 같이 보로 회로부(110)는 과압 보호 회로부(400)와 과열 보호 회로부(402)를 포함할 수 있다. 과압 보호 회로부(400)는 안정기 회로에 걸리는 전압이 안정기가 안정하게 동작하도록 사용자가 설정한 기준 전압 값을 초과하는 경우에 발진부(106)가 동작하지 못하도록 통제하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다. 과열 보호 회로부 (402)는 안정기 회로에서 측정되는 온도가 안정기가 안정하게 동작하도록 사용자가 설정한 기준 온도 값을 초과하는 경우에 발진부(106)가 동작하지 못하도록 통제하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다. 과열 보호 회로부(402)는 안정기 회로에서 측정되는 온도가 안정하게 동작하도록 사용자가 설정한 기준 온도 값을 초과하는 경우에 발진부(106)가 동작하지 못하도록 통제하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다.

도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 과열 보호 회로부(402)의 회로도를 도시한 도면이다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 저항(R12)과 또 다른 하나의 저항(R13)이 병렬로 연결되어질 수 있다. 상기 저항(R12, R13)은 PTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)일 수도 있고 NTC(NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)일 수도 있다. PTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)는 안정기 회로에 걸리는 온도가 상승하면 저항의 수치도 커진다. NTC(NEGATIVE TEMPERATURE COEFFICIENT)는 안정기 회로에 걸리는 온도가 상승하면 저항의 수치가 작아진다. PTC이든 NTC이든 상기 과열 보호 회로부(402)는 상기 저항(R12, R13)에 의해 안정기 회로에 걸리는 온도를 감지한다. 그리하여, 안정기 회로에서 감지된 온도가 안정기가 안정하게 작동하도록 사용자가 설정한 기준 온도 값을 초과하는 경우에 발진부(106)가 동작하지 못하도록 통제하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다. 온도 감지 기능은 저하되나, 도 5b의 회로도에서 저항(R12)을 제거하여도 동일한 기능을수행할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발진부(106)의 블록도를 도시한 도면이다. 도 6a에 도시된 바와 같이 발진부(106)는 발진 유도부(500), 인버터 부(502)와 외부 간섭 흡수 회로부(504)를 포함할 수 있다. 발진 유도부(500)는 인버터부(502)에서 고주파를 발진시키도록 유도한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 발진 유도부(500)는 톱니파를 발생시켜서 인버터부(502)가 고주파를 발진시키도록 유도한다. 물론 구형파에 의한 고주파 발진 유도도 가능하다. 인버터부(502)는 발진 유도부(500)에 의해 발진이 유도되어 고주파를 발진시킨다. 본 발명에 따르면, 고주파를 발전시키기 위해서 적어도 두 개의 트랜지스터를 사용한다. 적어도 두 개의 트랜지스터가 온(ON), 오프(OFF)를 반복함으로써 고주파가 발생된다, 외부 간섭 흡수 회로부(504)는 인버터부(502)에서 고주파가 안정하게 발진하도록 조건을 마련하여 준다. 구체적으로 외부 간섭 흡수 회로부(504)는 인버터부(502)의 고주파 발전을 안정시키고 플리커(FLICKER) 현상의 발생을 억제시켜준다.

도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 인버터부(502)의 블록도를 도시한 도면이다. 도 6b에 도시된 바와 같이 인버터부(502)는 트랜지스터부(506), 진동 회로부(508), 역류 방지부(510)와 피드백 전기 회로부(512)를 포함할 수 있다. 트랜지스터부(506)는 일반적으로 두 개의 트랜지스터로 구성된다. 상기 두 개의 트랜지스터가 온(ON) 또는 오프(OFF)를 반복함으로써 고주파가 발생된다. 진동 회로부(508)는 트랜지스터부(506)가 양호한 개폐 상태에 들어갈 수 있도록 조건을 마련하여 준다. 구체적으로, 진동 회로부(508)는 트랜지스터부(506)의 트랜지스터들을 교대로 온(ON) 또는 오프(OFF) 시켜주고 ,트랜지스터부(506)에서 고주파가 양호하게 발진되도록 하여준다. 요컨대, 이는 트랜지스터가 온(ON)에서 오프(OFF), 오프(OFF)에서 온(ON)에 도달하는 시간을 단축시켜준다는 것이다. 이에 대한 상세할 설명은 별도의 도면을 동해서 후술하겠다.

역류 방지부(510)는 상기 트랜지스터부(506)에서 발생한 전류가 역류하는 것을 방지한다. 피드백 전기 회로부(512)는 상기 트랜지스터부(506)에 흐르는 전류를 제한하여 준다.

도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 발진부(106)와 보호 회로부(110)의 회로도를 도시한 도면이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이 보호 회로부(110)는 다이오드(D8), SCR(Q3 : SILICON CONTROLLED RECTIFIER), 저항(R1), 캐패시터(C4), 또 다른 저항(R2)를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 상기 보호 회로부(110)에서 다이오드(D8), SCR(Q3 : SILICON CONTROLLED RECTIFIER), 저항(R1), 캐패시터(C4)가 과압 보호 회로부(400)에 해당하고 저항(R2)은 과열 보호 회로부(402)에 해당한다. 상기 과압 보호 회로부(400)는 안정기 회로에 걸리는 전압이 사용자가 설정한 기준 전압을 초과하는 경우에 발진 유도부(500)의 순간 전압이 급상승하도록 제어하고 상기 발진 유도부(500)와 상기 트랜지스터부(506)의 연결을 통제하여 인버터부(504)의 트랜지스터(Q2)가 동작하지 못하도록 한다. 요컨대, 안정기 회로에 이상이 생기면 다이오드(D10)가 접지되도록 유도하여 트랜지스터(Q2)가 동작하지 못하도록 하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다. 과압 보호 회로부(400)의 더욱 상세한 동작은 별도의 도면을 통해 후술하기로 한다.

상기 과열 보호 회로부(402)는 안정기 회로의 온도가 사용자가 설정한 온도를 초과하여 안정기 회로에 과열이 발생한 경우에 상기 발진 유도부(500)의 순간 전압이 급상승하도록 제어하고 상기 발진 유도부(500)와 상기 트랜지스터부(506)의 연결을 통제하여 상기 트랜지스터(Q2)가 동작하지 못하도록 한다. 요컨대, 안정기 회로에 이상이 생기면 다이오드(D10)가 접지되도록 유도하여 트랜지스터(Q2)가 동작하지 못하도록 하여 안정기 회로의 동작을 멈추게 한다. 과열 보호 회로부(402)의 더욱 상세한 동작은 별도의 도면을 통해 후술하기로 한다.

도 7a에 도시된 바와 같이 발진부(106)는 발진 유도부(500), 외부 간섭 흡수 회로부(502)와 인버터부(504)를 포함할 수 있다. 발진 유도부(500)는 저항(R3, R4)과 다이액(DIAC, D11)과 캐패시터(C6)를 포함할 수 있다. 상기 발진 유도부(500)는 톱니파를 발생시킨다. 발생된 톱니파는 트랜지스터(Q2)가 고주파를 발진시키도록 유도한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 입력 단자에 220V 전압을 걸면, 230V 정도의 펄스 직류 전압이 발생할 수 있다. 상기 전압은 저항(R3, R4)을 거쳐 캐패시터(C6)에 충전되고 이때 캐패시터(C6)의 직류 전압은 34V 정도에 도달한다. 이 도달된 전압은 다이액(D11)을 거쳐서 제 2트랜지스터(Q2)에 전달된다. 제 2트랜지스터(Q2)가 턴온되면 인덕턴스(L2)를 통해 제 1트랜지스터(Q1)에 전류가 흐르게 된다. 제 1트랜지스터(Q1)가 작동하면 제 2트랜지스터(Q2)가 작동을 멈춘다. 즉 상기의 두 개의 트랜지스터(Q1, Q2)가 번갈아 가면서 온(ON), 오프(OFF)를 반복한다. 결국 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 개폐 작용으로 고주파가 발진하게 된다. 발진 유도부(500)는 전등이 점등되면 자동적으로 작동을 멈춘다. 발진 유도부(500)에서 발생하는 파형은 톱니파 이외에도 다양한 형태의 파형으로 변형될 수 있으며 이러한 변형이 본 발명의 범주에 영향을 미치지 않는다는 것은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.

인버터부(502)는 트랜지스터부(506), 진동 회로부(508), 역류 방지부(510), 피드백 전기 회로부(512)를 포함할 수 있다. 트랜지스터부(506)는 두 개의 트랜지스터(Q1, Q2)를 포함할 수 있다. 두 개의 트랜지스터 중에 하나의 트랜지스터가 작동하면 다른 하나의 트랜지스터는 작동하지 않는다. 이러한 작동 과정을 번갈아 가면서 수행하여 고주파를 발진시킨다.

진동 회로부(508)는 저항(R8, R10)과 인덕턴스(L2)를 포함할 수 있다. 진동 회로부(508)는 트랜지스터부(506)가 양호한 개폐하도록 조건을 마련하여 준다. 상기 저항(R8, R10)은 트랜지스터부(506)의 발진 정도를 제한하여 준다. 인덕턴스(L2)를 면밀히 살펴보자. 상기 인덕턴스(L2)는 트랜지스터(Q1, Q2)가 번갈아 가면서 작동하도록 중간 매개체 역할을 한다. 종래 안정기 회로의 인덕턴스도 본 발명과 동일한 역할을 수행하였다. 그러나, 본 발명에 의한 인덕턴스는 종래의 인덕턴스와는 다른 구조를 가지고 있다. 도 7b에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕턴스(L2)의 구조를 보면 인덕턴스(L2)는 두 개의 코일이 같은 축을 중심으로 맞물려 있다. 본 발명의 인덕턴스 구조를 사용하면 안정기 회로의 수명을 연장할 수 있다.

역류 방지부(510)는 저항(R9, R11)과 다이오드(D12, D13)를 포함할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 역류 방지부(510)는 트랜지스터부(506), 진동 회로부(508)와 병렬로 연결되어질 수 있다. 저항(R9, R11)은 트랜지스터부(506)에 흐르는 전류를 제한하여 준다. 다이오드(D12, D13)는 트랜지스터부(506)에서 발생한 전류의 역류를 방지해준다.

피드백 전기 회로부(512)는 트랜지스터부(506)에 흐르는 전류를 제한하여 준다. 도 7a에서 피드백 전기 회로부(512)는 저항(R6, R7)으로 구성될 수 있다. 도 7a에 도시된 피드백 전기 회로부(512)는 부 피드백 전기 저항이다. 부 피드백 전기 저항 이외에도 다른 피드백 전기 저항으로의 변형이 가능할 것이다.

외부 간섭 흡수 회로부(504)는 저항(R5)과 캐패시터(C7)가 제 1트랜지스터(Q1)에 각각 병렬로 연결되어질 수 있으며 병렬 연결된 상기 저항(R5)과 상기 캐패시터(C7)가 제 2트랜지스터(Q2)의 컬렉터에 직렬로 연결되어 있는 구조로 되어질 수 있다. 더 구체적으로 살펴보면 상기 저항(R5)은 트랜지스터부(506)의 발진 상태를 안정시켜주고 상기 캐패시터(C7)는 플리커(FLICKER)현상의 발생을 억제하여 준다

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 과압 보호 회로부의 동작을 도시한 순서도를 도시한 도면이다. 도 7a의 회로를 참조하여 설명하겠다. 과압 보호 회로부(400)는 안정기 회로의 전압이 어느 정도인지를 측정한다(S1000). 측정된 전압이 사용자가 설정한 기준 값을 초과하면 발진 유도부(500)의 순간 전압이 급상승하도록 유도한다.(S1004) 측정된 전압이 사용자가 설정한 기준 전압을 초과하지 않으면 계속하여 안정기 회로의 전압을 측정한다. 상기 과압 보호 회로는 발진 유도부(500)의 순간 전압이 상승하면 발진 유도부(500)와 트랜지스터(Q2)의 연결을 통제한다(S1006). 요컨대, 과압 보호 회로부(400)는 발진 유도부(500)와 트랜지스터(Q2)가 연결되지 못하도록 다이오드(D10)가 접지에 연결되도록 유도한다(S1008). 스위칭 소자 SCR(Q3)이 상기의 역할을 수행한다. 이렇게 하면 트랜지스터(Q2)는 동 작을 하지 못하고 멈추게 된다(S1010). 스위칭(Q3) 역할을 하는 것은 SCR뿐만 아니라 다른 소자도 사용 가능할 것이다. 안정기의 보호 회로를 구현하기 위해 SCR 이외에 다른 스위칭 소자를 사용한다고 하여도 본 별명의 범주에 영향을 미치지 않는다는 것은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 과열 보호 회로부(402)의 동작을 도시한 순서도이다. 과열 보호 회로부(402)는 안정기 회로에 걸리는 온도가 어느 정도인지를 감지한다(S1100). 감지된 온도가 사용자가 설정한 기준 값을 초과하면 발진 유도부(500)의 순간 전압이 급상승하도록 유도한다(S1104). 감지된 온도가 사용자가 설정한 기준 온도 값을 초과하지 않으면 계속하여 안정기 회로의 온도를 감지한다. 상기 과열 보호 회로는 발진 유도부(500)의 순간 전압이 급상승하면 발진 유도부(500)와 트랜지스터(Q2)의 연결을 통제한다.(S1106) 요컨대, 과열 보호 회로부(402)는 발진 유도부(500)와 트랜지스터(Q2)가 연결되지 못하도록 다이오드(D10)가 접지에 연결되도록 유도한다(S1108).

이렇게 하면 트랜지스터(Q2)는 동작을 하지 못하고 멈추게 된다(S1110). 도 7a에 도시된 저항(R2)은 PTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT) 써미스터(THERMISTOR)이다. 회로의 온도가 상승하면 저항(R2)의 수치가 상승하여 회로의 온도를 체크한다. 체크한 회로의 온도가 사용자가 설정한 기준 온도를 초과하면 안정기 회로의 동작을 통제하게 되는 것이다.

상기의 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 안정기 회로에 이상이 생긴 경우에 과압 보호 회로부(400) 및 과열 보호 회로부(402)는 다이오드(D10)가 접지되도록 유도하여 트랜지스터(Q2)가 동작하지 못하도록 하여 회로의 동작을 멈추게 한다. 요컨대, 안정기 회로는 동작을 멈춤으로서 상기 이상 전압이나 전류로부터 발생할지 모르는 안정기 회로의 파손 등으로부터 안정기 회로를 보호하게 된다.

도 10a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점등부(108)의 블록도를 도시한 도면이다. 도 10a에 도시된 바와 같이 점등부(108)는 공진 캐패시터부(600), 공진 회로부(602), 전등부(604)를 포함할 수 있다. 점등부(108)는 발진부(106)에서 발생된 고주파 교류 전압을 정현파로 변환하여 전등에 전력을 공급한다. 공급된 전력은 전등을 점등시킨다.

도 10b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 점등부의 회로도를 도시한 도면이다. 공전 캐패시터부(600)는 캐패시터(C8, C9)로 구성되어질 수 있다. 공진 회로부(602)는 캐패시터(C10)와 인덕턴스(L3)를 포함할 수 있다. 도 10b에 도시된 바와 같이 캐패시터(C10)와 인덕턴스(L3)와 전등부가 상호 병렬 연결되어질 수 있다. 캐패시터(C10)와 인덕턴스(L3)의 연결 상태는 병렬이다. 그러나, 전등부는 공진하는 경우에 실제로 공진에 참여하지 않기 때문에 상기 캐패시터(C10)와 상기 인덕턴스(L10)는 실제로 직렬 공진 회로와 같다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 본 발명의 공진 회로는 1200V p-p의 전압을 생산할 수 있어 CCFL 전등이 짧은 시간내에 점등이 가능하도록 하여 준다. 보편적으로 CCFL 전등은 점등 시간이 100ms를 초과하지 않는다. 공진 회로부(602)는 병렬 이외에 직렬로도 구현이 가능할 것이다.

도 10b에 도시된 바와 같이 본 발명은 전등을 점등시키기 위하여 두 개의 출 력선을 사용한다. 즉 전등은 상기 전등의 각각의 음극에 각각 하나씩의 출력선이 연결되어 전력을 공급받는다.

도 10c는 종래 예열 방식 전등용 안정기의 점등부의 회로도를 도시한 도면이다. 도 10c에 도시된 바와 같이 종래의 예열 방식 전등용 안정기는 전등을 점등시키기 위하여 네 개의 출력선을 사용한다. 요컨대, 전등은 상기 전등의 각각의 음극에 각각 두 개씩의 출력선이 연결되어 전력을 공급받는다. 도 10c에 도시된 종래의 안정기 회로를 가지고 CCFL 전등을 구현하면 에너지 효율이 떨어진다. 따라서 본 발명은 에너지 효율을 유지하면서 CCFL 전등을 안정하게 점등시키도록 유도하기 위해서 도 10b에 도시된 바와 같이 전등의 각각의 음극에 각각 하나씩의 출력선이 연결되어 있는 구조를 제시한다.

도 10d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공진 회로부(602)의 신호 파형을 도시한 도면이다. 발진부(106)에서 발진되어 나온 고주파 교류전압은 공진 회로를 거치면서 정현파로 변형되어 전등(604)에 전력을 공급한다. 그러나 실제적으로 이상적인 정현파를 구현하기는 힘들고 도 10d에 도시된 바와 같은 준정현파가 나온다.

도 11a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이상적인 트랜지스터 개폐 파형을 도시한 도면이다. 도 11a에 도시된 바와 같이 이상적인 트랜지스터 개폐 파형은 직사각형파이다.

도 11b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실제적인 트랜지스터의 개폐 파형을 도시한 도면이다. 상기 도 11a에 도시된 바와 같이 이상적일 경우에는 트랜 지스터의 개폐 파형은 직사각형파이어야 한다. 그러나, 실제적으로 트랜지스터의 점차적인 파손과 개폐 속도의 한계로 인해 직사각형파가 유지되기는 어렵고 대체로 도 11v에 도시된 것과 같이 사다리형파가 출력된다. 트랜지스터 개폐시의 파손 등은 트랜지스터가 발열하는 주요원인이다. 트랜지스터의 발열은 트랜지스터의 파손을 초래하거나 트랜지스터가 포화에 성공하지 못하도록 만들 수 있다. 따라서 트랜지스터의 발열을 억제시킬 수 있도록 트랜지스터의 온도를 낮추어 주어야 한다. 트랜지스터가 발열하면 도 11b에 도시된 바와 같이 트랜지스터의 온(ON)에서 오프(OFF), 오프(OFF)에서 온(ON)에 도달하는 시간(T)이 트랜지스터가 이상적으로 동작할 때보다 길어진다. 따라서, 상기 지연되는 시간(T)을 단축시키는 것이 중요하다. 진동 회로부(508)가 상기 지연되는 시간(T)을 단축시켜주는 역할을 한다.

도 12a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 트랜지스터(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 신호 파형을 도시한 도면이다. 상기 베이스와 이미터 사이의 파형은 인덕턴스(L2)의 진동 이후 트랜지스터 Q1과 Q2의 베이서 사이에 구동되는 파형이다. 베이스와 이미터극의 파형은 기본적으로 정현파에 속하며 동시에 임펄스를 가하게 된다.

도 12b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬렉터와 이미터 사이의 파형을 도시한 도면이다. 컬렉터와 이미터 사이의 파형은 개폐파로서 직사각형파이다. 그러나, 트랜지스터에서 소모가 있어 실제적으로 사다리형파가 나타나게 된다. 따라서, 실제적으로 잘 구현된 컬렉터와 이미터 사이의 파형은 상하 대칭되고 사다리 모양이 작고 굴곡이 잦은 파형일 것이다.

도 13은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 집적 회로를 가지고 구현한 안정기 완성품의 외형도를 도시한 도면이다. 본 발명의 안정기 회로의 일부 회로를 집적 회로에 집적시켜 구현할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예로서 상기 집적 회로에 정류 회로부(102), 보호 회로부(110), 발진 유도부(500), 외부 간섭 흡수 회로부(504), 진동 회로부(508) 및 역류 방지부(510)을 집적하여 하나의 IC로 구현할 수 있다. 집적 회로에 상기 회로 뿐만 아니라 다른 회로도 포함하여 집적시킬 수도 있고 상기 회로의 일부 회로만을 집적 시킬 수도 있을 것이며 이러한 변형이 본 발명의 범주에 영향을 미치지 않는다는 것은 당업자에게는 자명한 사실일 것이다.

상기와 같이 일부 회로를 집적시켜 구현하면 떨림 방지 기능 및 산화 방지 기능을 강화시킬 수 있으며 안정기 회로를 안정하게 동작시킬 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허 청구범위에 속하는 것으로 보아햐 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 CCFL 전등용 안정기에 따르면, CCFL 전등의 양 음극에서 전자의 방출을 유도하여 안정하게 전등을 점등시키고 전 등이 계속하여 점등할 수 있도록 전력을 공급하여 줄 수 있다. 즉, 본 발명은 CCFL 전등이 안정하게 점등할 수 있도록 유도하는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 안정기 회로는 진동 회로부(508)의 인덕턴스(L2)가 두 개의 코일이 같은 축을 중심으로 맞물려 있는 구조를 취하고 있어 보호 회로 역할을 하는 스위칭 소자(Q3)의 온도를 낮추어주어 안정기의 수명을 연장해주는 장점이 있다.

본 발명의 안정기 회로는 일부 회로를 집적 회로에 집적시켜 구현할 수 있다. 본 발명의 집적 회로를 사용하여 안정기 회로를 구현하면 떨림 방지 기능 및 산화 방지 기능을 강화시킬 수 있으며 안정기 회로를 안정하게 동작시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

CCFL(냉음극 형광 램프 : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 전등을 안정하게 점등시키도록 유도하는 안정기에 있어서,

입력 교류 전원을 직류 전압으로 정류시키는 정류 회로부;

상기 정류 회로부에서 정류된 입력 전원의 무효 전력을 억제하고 역률을 개선시키는 역률 개선부;

상기 정류 회로부에서 정류된 상기 직류전압을 고주파의 교류전압으로 발진시키는 발진부; 및

상기 발진부에서 발진되어 나온 상기 고주파의 교류 전압을 이용하여 CCFL 전등을 점등시키는 점등부를 포함하며, 상기 점등부는 상기 CCFL 전등의 각각의 음극에 각각 하나씩의 출력선을 통해 결합하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 1항에 있어서,

교류 전원을 입력받는 전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 1항에 있어서,

이상 상태를 감지하여 안정기의 동작을 제어하는 보호 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 2항에 있어서,

상기 전원부는,

상기 입력 교류 전원을 공급받는 전원 공급부; 및

상기 입력 교류 전원을 필터링하는 입력 여파 전기 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기
제 1항에 있어서,

상기 정류 회로부는,

상기 입력 교류 전원을 직류 전압으로 정류시키는 정류부;

상기 정류로부터 정류된 직류 전압의 고조파 노이즈를 제거하는 평활 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 3항에 있어서,

상기 보호 회로부는,

미리 설정된 전압을 초과하는 전압이 감지되는 경우에 상기 발진부의 동작을 제어하는 과압 보호 회로부;

미리 설정된 온도를 초과하는 온도가 감지되는 경우에 상기 발진부의 동작을 제어하는 과열 보호 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 1항에 있어서,

상기 발진부는,

고주파를 발진시키는 인버터부;

상기 인버터 회로에서 고주파가 안정하게 발전되도록 상기 발진부의 발진 상태를 제어하고 플리커(FLICKER) 현상의 발생을 억제시켜주는 외부 간섭 흡수 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 7항에 있어서,

상기 인버터부는,

적어도 두 개의 트랜지스터를 포함하는 트랜지스터부;

상기 트랜지스터부에 흐르는 전류를 제한하는 부 피드백 전기 회로부;

상기 트랜지스터부에서 발생한 전류가 역류하는 것을 방지하는 역류 방지부; 및

상기 트랜지스터부의 상기 트랜지스터들을 교대로 온(ON) 또는 오프(OFF)시키며 상기 트랜지스터부의 발진을 제어하는 진동 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 8항에 있어서,

상기 발진부는,

상기 인버터부에서 고주파를 발전시키도록 유도하는 발진 유도부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 1항에 있어서,

상기 점등부는,

상기 발진부에서 발진한 고주파 교류 전압을 정현파로 변환시켜서 전등에 전력을 공급하는 공진 회로부;

상기 전력을 공급받아서 전등을 점등시키는 전등부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기
제 10항에 있어서,

상기 공진 회로부는 캐패시터와 인덕턴스를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 11항에 있어서,

상기 공진 회로부는 상기 캐패시터와 상기 인덕턴스가 병렬로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 12항에 있어서,

상기 공진 회로부의 상기 캐패시터 및 상기 인덕턴스와 상기 전등부가 병렬로 결합되는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 3항에 있어서,

상기 보호 회로부는 다이오드, 제 1저항, 제 2저항 및 캐패시터를 포함하고 있고 상기 다이오드에 상기 제 1저항이 직렬로 결합되어 있으며 상기 제 1저항에 상기 제 2저항이 직렬로 결합되어 있고 상기 제 2저항에 상기 캐패시터가 병렬로 결합되어 있으며 상기 캐패시터가 스위칭 소자에 결합되어 있는 것을 특징으로 하 는 CCFL 전등용 안정기.
제 7항에 있어서,

상기 외부 간섭 흡수 회로부는 상기 발진부의 발진상태를 제어하는 저항과 상기 플리커(FLICKER) 현상의 발생을 억제시켜주는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 8항에 있어서,

상기 진동 회로부는 상기 트랜지스터부의 상기 트랜지스터들을 교대로 온(ON) 또는 오프(OFF)시키는 인덕턴스와 상기 트랜지스터부의 발진을 제어하는 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 14항에 있어서,

상기 스위칭 소자는 SCR(SILICON CONTROLLED RECTIFIER)인 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 8항에 있어서,

상기 진동 회로부는 제 1저항, 인덕턴스와 제 2저항을 포함하고 있으며 상기 제 1저항에 상기 인덕턴스가 직렬로 결합되어 있고 상기 인덕턴스에 상기 제 2저항이 직렬로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 18항에 있어서,

상기 인덕턴스는 두 개의 코일이 같은 축을 중심으로 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 5항에 있어서,

상기 평활 회로부는 상기 정류부에 병렬로 결합되어 있는 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 9항에 있어서,

상기 발진 유도부는 톱니파를 발생시켜 상기 트랜지스터부의 발진을 유도하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 5항에 있어서,

상기 정류부는 네 개의 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 1항에 있어서,

상기 역률 개선부는 세 개의 다이오드와 두 개의 캐패시터를 포함하고 있으며 제 1다이오드에 제 2다이오드가 직렬로 결합되어 있고 상기 제 2다이오드에 제 3다이오드가 직렬로 결합되어 있으며 직렬로 결합되어 있는 상기 제 1다이오드와 제 2다이오드에 제 1캐패시터가 병렬로 결합되어 있고 직렬로 결합된 상기 제 2다이오드와 상기 제 3다이오드에 제 2캐패시터가 병렬로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 6항에 있어서,

상기 과열 보호 회로부 PTC(POSITIVE TEMPERATURE COEFFICIENT OF RESISTANCE) 저항을 사용하여 과열을 감지하는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 15항에 있어서,

상기 외부 간섭 흡수 회로부는 상기 저항이 상기 트랜지스터부의 트랜지스터 중 제 1트랜지스터에 병렬로 결합되어 있고 상기 캐패시터가 상기 제 1트랜지스터에 병렬로 결합되어 있으며 상기 저항은 상기 트랜지스터부의 트랜지스터 중 제 2트랜지스터에 직렬로 결합되어 있고 상기 캐패시터가 상기 제 2트랜지스터에 직렬로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 CCFL 전등용 안정기.
제 3항에 있어서,

상기 정류 회로부, 상기 보호 회로부 및 상기 역률 개선부를 집적회로에 집적시키는 것을 특징으로 CCFL 전등용 안정기.