KR20060058640A - 방전등 구동장치 및 액정표시장치 - Google Patents

방전등 구동장치 및 액정표시장치 Download PDF

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히로시 마에다
가쓰노리 이마이
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티디케이가부시기가이샤
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Abstract

감전사고를 미연에 방지할 수 있는 방전등 구동장치를 제공한다.
방전등(41∼4n)의 각각은, 정렬하여 배치되고, 전극의 한 쪽에, 인버터회로(11)로부터 출력되는 제 1 교류전압(V1)이 공급되고, 전극의 다른 쪽에, 인버터회로(11)로부터 출력되는 제 2 교류전압(V2)이 공급된다. 신호처리부(30)는, 제 1 전압신호(Va)와 제 2 전압신호(Vb)를 비교하여, 진폭의 차가 소정값 이상일 때, 전류제한신호(S1)를 생성한다. 전류제한신호(S1)는, 인버터회로(11)에 공급된다.

Description

방전등 구동장치 및 액정표시장치{DISCHARGE LAMP DRIVE DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은, 본 발명에 관한 방전등 구동장치를 이용한 방전등 점등장치의 예를 나타내는 전기회로도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 방전등 점등장치를 집어넣은 액정표시장치의 부분 단면도이다.
도 3은, 신호처리부의 구체적 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 4는, 제 1, 제 2 트랜스에 물질이 접촉하지 않은 경우의 동작 파형도이다.
도 5는, 제 1 트랜스에 물질이 접촉하지 않은 경우의 동작 파형도이다.
도 6은, 본 발명에 관한 방전등 구동장치를 이용한 방전등 점등장치의 다른 예를 나타내는 전기회로도이다.
도 7은, 신호처리부의 다른 실시예를 나타내는 전기회로도이다.
도 8은, 본 발명에 관한 방전등 구동장치를 이용한 방전등 점등장치의 또 다른 예를 나타내는 전기회로도이다.
도 9는, 본 발명에 관한 방전등 구동장치를 이용한 방전등 점등장치의 또 다른 예를 나타내는 전기회로도이다.
도 10은, 도 9에 나타낸 방전등 점등장치의 신호처리부를 나타내는 전기회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 인버터회로 T10 : 제 1 트랜스
T20 : 제 2 트랜스 30 : 신호처리부
Va : 제 1 전압신호 Vb : 제 2 전압신호
51 : 전류제한신호
본 발명은, 액정패널의 백라이트(back light)로서 이용되는 방전등을 구동하는 방전등 구동장치 및 액정표시장치에 관한 것이다.
근래, 액정패널의 대화면화에 수반하여, 1개의 액정패널에는, 복수개의 백라이트용 방전등이 사용되고 있다. 방전등을 구동시키는 수단으로서는, 1개의 인버터회로 및 트랜스에 의해서 1개의 방전등을 구동시키는 방식과, 1개의 인버터회로 및 트랜스로 복수의 방전등을 구동시키는 방식이 있다. 예를 들면, 특허문헌 1은, 1개의 인버터회로 및 트랜스로 복수의 방전등을 구동시키는 방식을 개시하고 있다.
이러한 2개의 방식 중, 1개의 인버터회로 및 트랜스로 복수의 방전등을 구동시키는 방식에 따르면, 회로부품의 삭감에 의해, 저비용화 및 저소비전력화를 꾀할 수 있다.
그런데, 인버터회로에는 각종의 안전기준이 요구된다. 예를 들면, 국제규격 IEC60950은 감전사고를 미연에 방지할 수 있도록 트랜스의 출력코일단자와, 대지(對地)간에 2kΩ의 한류(限流) 시험용 저항을 넣었을 때에 흐르는 전류첨두값을 규제하고 있다.
구체적으로는, 한류(限流)시험용 저항에 흐르는 전류 첨두값을 αmA로 하고, 출력전압의 주파수를 β kHz로 했을 때,
β >1 이면,
α ≤ 0.7β, 또한, α≤ 70으로 하지 않으면 안 된다.
상술한 1개의 인버터회로 및 트랜스로 1개의 방전등을 구동시키는 방식에 대해서는, 트랜스의 출력코일의 코일저항과 누설 인덕턴스를 이용하여, 일종의 한류(限流)소자를 구성하는 것에 의해, 국제규격 IEC60950을 용이하게 만족시킬 수 있었다.
이에 대하여, 1개의 인버터회로 및 트랜스로 복수의 방전등을 구동시키는 방식에서는, 방전등의 수에 비례하여 트랜스의 코일전류가 커지기 때문에, 트랜스의 코일을 조정하여 코일저항값을 올리거나 공진점을 조정하여 누설인덕턴스를 올리거나하여, 큰 저항값의 한류(限流)소자를 구성하고, 국제규격 IEC60950을 만족시킬 필요가 있어, 그 대응이 반드시 용이하지는 않다.
게다가, 트랜스의 코일전류가 커지기 때문에, 고효율화의 관점에서 코일 저항값 및 누설인덕턴스를 낮출 필요가 있다.
이 때문에, 1개의 인버터회로 및 트랜스로 복수의 방전등을 구동시키는 방식 에서는, 국제규격 IEC60950을 만족시키는 것이 매우 곤란하였다.
또한, 국제규격 IEC60950을 만족할 수 없는 경우, 트랜스에 강화절연을 실시할 필요가 있어, 저비용화 및 제품의 소형화에 방해가 된다고 하는 문제가 생긴다.
[특허문헌 1]
일본 특허공개공보 평성 6-267674호
본 발명의 과제는, 감전사고를 미연에 방지할 수 있는 방전등 구동장치 및 액정표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 과제는, 국제규격IEC60950을 만족할 수 있는 방전등 구동장치 및 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 방전등 구동장치는, 인버터회로와 제 1 및 제 2 트랜스와, 신호처리부를 포함한다. 상기 인버터회로는, 직류전압을 교류전압으로 변환하여 출력하는 회로이다. 상기 제 1 트랜스는, 입력코일에 상기 인버터회로로부터 교류전압이 공급되어, 출력코일로부터 제 1 교류전압을 출력한다. 상기 제 2 트랜스는, 입력코일에 상기 인버터회로로부터 교류전압이 공급되고, 출력코일로부터 제 2 교류전압을 출력한다.
상기 신호처리부는 상기 제 1 교류전압 및 상기 제 2 교류전압의 각 전압신호가 공급되고, 양 전압신호의 진폭의 차가 소정값 이상일 때, 전류제한신호를 생성한다. 상기 인버터회로는, 상기 신호처리부로부터 공급되는 상기 전류제한신호 에 의해서 제어된다.
본 발명에 관한 방전등 구동장치는, 복수의 방전등 및 액정판과 조합하여 액정표시장치를 구성한다. 상기 복수의 방전등의 각각은 정렬하여 배치되고, 전극의 한 쪽에 상기 제 1 교류전압이 공급되고, 전극의 다른 쪽에 상기 제 2 교류전압이 공급된다. 상기 액정판은 상기 방전등의 앞면에 배치된다.
방전등 각각은 전극의 한 쪽에 공급되는 제 1 교류전압 및 전극의 다른 쪽에 공급되는 제 2 교류전압에 의해서 병렬로 구동되고 점등된다. 방전등의 앞면에는, 액정판이 배치되어 있으므로, 방전등은 액정판의 백라이트로서 작용한다.
상술한 액정표시장치에 있어서, 예를 들면, 사람이 잘못하여 제 1 트랜스의 출력코일(고압측 코일)에 접촉한 때, 출력코일의 고압측 출력단자와, 기준전위(일반적으로는 접지(earth)전위)와의 사이의 임피던스가 작아지기 때문에, 제 1 교류전압의 진폭이 작아진다. 마찬가지로, 사람이 제 2 트랜스에 접촉한 때, 제 2 교류전압의 진폭이 작아진다.
신호처리부는, 제 1 교류전압에 관한 제 1 전압신호와 제 2 교류전압에 관한 제 2 전압신호를 비교하여 진폭의 차가 소정값 이상일 때 전류제한신호를 생성하는 구성을 갖는다.
따라서, 제 1 교류전압에 관한 제 1 전압신호와, 제 2 교류전압에 관한 제 2 전압신호를 비교하고, 예를 들면, 제 1 전압신호가 작을 때, 사람이 제 1 트랜스에 접촉했다고 판단하여, 전류제한신호를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 전압신호가 작을 때, 사람이 제 2 트랜스에 접촉했다고 판단하여, 전류제한신호를 생성할 수 있다.
인버터회로는, 신호처리부로부터 공급되는 전류제한신호에 의해서 제어된다, 전류제한신호에 의한 인버터회로의 제어형태로서는, 사람이 접촉한 트랜스에만 대해서, 출력코일에 흐르는 전류의 제한을 실시해도 좋고, 모든 트랜스에 대해 출력코일에 흐르는 전류의 제한을 실시해도 좋다.
이러한 전류의 제한에 의해, 본 발명에 관한 방전등 구동장치는, 감전사고를 미연에 방지할 수 있다. 또한, 국제규격 IEC60950을 만족할 수 있다.
본 발명의 다른 특징 및 그에 따른 작용효과는, 첨부도면을 참조하여, 실시예에 의해서 더욱 상세하게 설명한다.
[발명의 실시형태]
도 1은 본 발명에 관한 방전등 구동장치를 끼워넣은 방전등 점등장치의 일실시예를 나타내는 전기회로도이다. 이 방전등 점등장치는, 예를 들면, 액정TV, 모니터 등의 백라이트장치에 이용된다. 도시의 방전등 점등장치는, 양측 구동방식(플로팅방식)으로, 방전등군(4)을 양측에서 구동하게 되어 있다.
도시한 방전등 점등장치는, 인버터회로(11)와, 제 1 트랜스(T10)와, 제 2 트랜스(T20)와, 분압회로(51, 52)와, 신호처리부(30)와, 방전등군(4)을 포함한다. 방전등 점등장치에서 방전등군(4)을 제외한 회로부분이 본 발명에 관한 방전등 구동장치에 해당하고, 이것들은 방전등군(4)과는 다른 장치로서 거래의 대상이 된다.
인버터회로(11)는, 직류전원(Vin)을 교류전압으로 변환하여 출력한다. 직류전원(Vin)은 일반적으로는 상용 교류전원을 직류 변환한 후, DC/DC컨버터로 변환하 여 얻을 수 있다.
제 1 트랜스(T10)는, 입력코일(L11)에 인버터회로(11)로부터 교류전압이 공급되고, 출력코일(L12)의 고압측 출력단자로부터 제 1 교류전압(V1)을 출력한다. 제 1 교류전압(V1)은 예를 들면, 800V 정도의 교류 고전압이다. 제 2 트랜스(T20)도 제 1 트랜스(T10)와 같은 구성 및 기능을 갖는다. 즉, 입력코일(21)에 교류전압이 공급되어 출력코일(L22)로부터 제 2 교류전압(V2)을 출력한다.
방전등군(4)을 양측으로부터 구동하는 경우, 출력코일(L12)에 생기는 제 1 교류전압(V1) 및 출력코일(L22)에 생기는 제 2 교류전압(V2)은 서로 역위상이지만, 방전등군(4)을 한쪽으로부터 구동하는 경우 동위상이라도 좋다. 양측 구동의 경우는, 인버터회로(11)의 절연 내압처리가 용이하게 된다. 이 실시예에서는, 양측 구동의 경우를 예를 들어 설명한다.
분압회로(51)는, 출력코일(L12)의 고압측 출력단자와 접지(GND)와의 사이에 설치되고 있다. 분압회로(51)는, 출력코일(L12)의 고압측 출력단자와 접지(GND)와의 사이에 나타나는 교류전압을 임피던스 요소(Z2, Z3)에 의해서 분압하여, 임피던스요소(Z2, Z3)의 직렬회로의 접속점으로부터, 제 1 전압신호(Va)를 출력한다. 분압회로(52)도, 분압회로(51)와 마찬가지로서, 출력코일(L22)의 고압측 출력단자와 접지와의 사이에 설치되고 있다. 분압회로(52)는, 임피던스요소(Z5, Z6)의 직렬회로의 접속점으로부터, 제 2 전압신호(Vb)를 출력한다.
분압회로(51, 52)는, 예를 들면, 출력전압이 1∼10V 정도가 되도록 분압하는 것이 바람직하다. 임피던스요소(Z2, Z3, Z5, Z6)는, 예를 들면 콘덴서, 저항, 코 일 또는 이들의 조합에 의해서 구성된다.
또한, 본 발명에 관한 방전등 구동장치에서는, 제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)에, 트랜스에 발생한 전압을 검출하기 위한 코일을 구비하여, 해당 코일에 발생한 전압을 제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)로 해도 좋다. 해당 코일에 발생한 전압은, 제 1, 제 2 교류전압(V1. V2)의 크기에 대응하고 있기 때문이다.
신호처리부(30)는, 제 1 전압신호(Va) 및 제 2 전압신호(Vb)의 각 전압신호가 공급되어, 양 전압신호(Va, Vb)의 진폭의 차가 소정값 이상일 때, 전류제한신호(S1)를 생성한다. 신호처리부(30)는, 소프트웨어로 구성할 수도 있고, IC, 전자부품 등에 의해서 구성해도 좋다. 인버터회로(11)는, 신호처리부(30)로부터 공급되는 전류제한신호(S1)에 의해서 제어된다.
방전등군(4)은 n개의 방전등(41∼4n)을 포함한다. 방전등(41∼4n)으로서는, 예를 들면, 냉극음관 등의 CCFL이나, EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp) 등을 들 수 있다. 도면에 있어서, 방전등(41∼4n)은 EEFL이다. 방전등(41∼4n)은, 서로 병렬로 접속되고 있고, 전극의 한 쪽이, 제 1 트랜스(T10)의 출력코일(L12)에 접속되고, 전극의 다른 쪽이, 제 2 트랜스(T20)의 출력코일(L22)에 접속되고 있다.
도시의 실시예에서는, 방전등(41∼4n)이, 제 1 트랜스(T10)의 출력코일(L12)-제 2 트랜스(T20)의 출력코일(L22) 사이에 접속되고 있기 때문에, 제 1 트랜스(T10)에 물질(사람을 포함한다)이 접촉하여, 출력코일(L12)의 고압측 출력단자-기준전위(GND) 사이의 임피던스가 작아졌을 때, 제 1 교류전압(V1)의 진폭이 작아 져, 제 2 교류전압(V2)의 진폭이 커진다. 마찬가지로, 제 2 트랜스(T20)에 물품이 접촉했을 경우, 제 2 교류전압(V2)의 진폭이 작아져, 제 1 교류전압(V1)의 진폭이 커진다.
다이오드(D1. D2) 및 저항(R1)은, 제 1 전류검출회로를 구성하고 있고, 전류검출신호(Id1)를, 인버터회로(11)에 공급한다. 다이오드(D3, D4) 및 저항(R2)은, 제 2 전류검출회로를 구성하고 있고, 전류검출신호(Id2)를, 인버터회로(11)에 공급한다. 전류검출신호(Id1, Id2)는, 예를 들면 정전류 제어에 이용된다.
도 1에 나타낸 방전등 점등장치는, 액정판과 조합되어 액정표시장치를 구성한다. 도 2는 도 1에 나타낸 방전등 점등장치를 집어넣은 액정표시장치의 부분 단면도이다. 도시의 액정표시장치는, 배면판(5)의 한 면 위에, n개의 방전등(41∼4n)을 서로 간격을 두고 배치하는 것과 함께 방전등(41∼4n)의 앞면에 액정판(6)을 배치한 구조로 되어 있다. 액정판(6)은, 배면판(5)의 주변에 세운 입상부(51, 52)에 부착되어 있다. 배면판(5)의 다른 면에는, 도 1에 나타낸 회로구성을 갖는 방전등 점등장치를 탑재한 기판(7)이 장착되고 있다.
다음에, 도 1 내지 도 2에 상술한 방전등 점등장치 및 액정표시장치에 대해서, 그 동작을 설명한다. 이러한 도면에 있어서, 방전등(41∼4n) 각각은, 전극의 한 쪽에 공급되는 제 1 교류전압(V1), 및 전극의 한 쪽에 공급되는 제 2 교류전압(V2)에 구동되어 점등한다. 방전등(41∼4n)의 앞면에는, 액정판(7)이 배치되어 있으므로, 방전등(41∼4n)은 액정판(7)의 백라이트로서 작용한다(도 2 참조).
상술한 액정표시장치의 구동상태에 있어서, 예를 들면, 사람이 실수하여 제 1 트랜스(T10)의 출력코일(L12)(고압측 코일)에 접촉했을 때, 출력코일(L12)의 고압측 출력단자와 기준전위(GND)와의 사이의 임피던스가 작아지기 때문에, 제 1 교류전압(V1)의 진폭이 작아진다. 마찬가지로, 사람이 제 2 트랜스(T20)에 접촉했을 때, 제 2 교류전압(V2)의 진폭이 작아진다.
신호처리부(30)는, 제 1 교류전압(V1)에 관한 제 1 전압신호(Va)와, 제 2 교류전압(V2)에 관한 제 2 전압신호(Vb)를 비교하여, 진폭의 차가 소정값 이상일 때, 전류제한신호(S1)를 생성하는 구성을 갖는다.
따라서, 제 1 교류전압(V1)에 관한 제 1 전압신호(Va)와, 제 2 교류전압(V2)에 관한 제 2 전압신호(Vb)를 비교하여, 예를 들면, 제 1 전압신호(Va)가 작을 때, 사람이 제 1 트랜스(T10)에 접촉했다고 판단하여, 전류제한신호(S1)를 생성할 수 있다. 마찬가지로, 제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)를 비교하여, 제 2 전압신호(Vb)가 작을 때, 사람이 제 2 트랜스(T20)에 접촉했다고 판단하여, 전류제한신호(S1)를 생성할 수 있다.
인버터회로(11)는, 신호처리부(30)로부터 공급되는 전류제한신호(S1)에 의해서 제어된다. 전류제한신호(S1)에 의한 인버터회로(11)의 제어상태로서는, 사람이 접촉한 트랜스에 대해서만, 출력코일에 흐르는 전류의 제한을 실시해도 좋고, 모든 트랜스에 대해 출력코일에 흐르는 전류의 제한을 실시해도 좋다. 이러한 전류의 제한에 의해, 감전사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 전류제한에 있어서는, 출력코일(L12){또는 출력코일(L22}의 고압측 출력단자와, 접지와의 사이에 2kΩ의 한류(限流)시험용 저항 R50을 넣고, 한류(限流) 시험용 저항 R50에 흐르는 전류 첨두값을 αmA로 하고, 출력전압의 주파수를 βkHz로 했을 때,
β > 1이면,
α ≤ 0.7β, 또한, α ≤ 70
을 충족하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 전류의 제한에 의해, 국제규격 IEC60950을 만족할 수 있기 때문이다.
또한, 도시의 실시예는, 합계 2개의 트랜스(T10, T20)에서 n개의 방전등(41∼4n)을 구동시키는 방식이기 때문에, 트랜스의 개수, 및, 트랜스에 전력을 공급하는 회로의 수가 저감하여, 이것에 의해 제품의 소형화, 및 저비용화를 도모할 수 있다.
도 3은 신호처리부(30)의 구체적인 구성의 일실시예를 나타내는 블록도이다. 도면에 있어서, 신호처리부(30)는, 가산회로(31)와, 정류회로(32)와, 적분회로(33)와, 비교회로(34)와, 기준전압생성회로(35)와, 판정회로(36)를 포함한다.
신호처리부(30)의 구성은 임의이다. 예를 들면, 상술한 가산회로 대신에 승산회로, AND회로, 또는, NAND회로를 이용해도 좋다. 또한, 신호처리부(30)를 소프트웨어로 구성했을 경우, 각 회로부분(31∼36)은 처리의 순서를 나타내는 것이라 생각된다.
가산회로(31)는, 회로요소(311, 312)를 포함한다. 도면에 있어서, 회로요소(311, 312)는, 저항으로 이루어진다. 회로요소(311, 312)는, 콘덴서, 코일 등으로 구성해도 좋다. 가산회로(31)는, 제 1 전압신호(Va)와 제 2 전압신호(Vb)를 가산 하고, 가산전압(V3)을 출력한다.
정류회로(32)는, 가산전압(V3)을 정류하여 정류전압(V4)을 출력한다. 적분회로(33)는, 정류전압(V4)을 적분하여 적분전압(V5)을 출력한다. 비교회로(34)는, 기준전압생성회로(35)가 생성한 기준전압(Vr)과 적분전압(V5)을 비교하여, 적분전압(V5)이 기준전압(Vr)보다 큰 경우만, 비교전압(V6)을 생성한다.
판정회로(36)는, 예를 들면, 래치회로이고, 비교전압(V6)이 생성되었을 때, 출력단자(P3)를 통하여 전류제한신호(S1)를 출력하고, 비교전압(V6)이 생성되지 않을 때, 전류제한신호(S1)를 출력하지 않는다.
다음에, 도 3에 나타낸 신호처리부의 회로동작에 대해서, 도 4, 도 5를 더불어 참조하면서, 더욱 상세하게 설명한다. 도 4는, 제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)의 출력코일(L12, L22)에 물질(사람을 포함한다)이 접촉하지 않은 경우의 동작 파형도이고, 도 5는, 제 1 트랜스(T10)의 출력코일(L12)에 물질이 접촉하고 있는 경우의 동작 파형도이다.
제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)에 물품이 접촉하지 않은 경우, 제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)는, 진폭이 거의 같고, 또한, 위상의 반전한 교류전압이 된다. 도 4(a), (b)에, 제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)를 나타낸다.
제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)는, 진폭이 거의 동일한 역위상의 교류전압이기 때문에, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 가산전압(V3)은, 0 V가 된다. 가산전압(V3)이 거의 0 V이기 때문에, 도 4(d), (e)에 나타내는 바와 같이, 정류전압(V4), 적분전압(V5)은, 0 V가 된다.
적분전압(V5)이 0 V이고 기준전압(Vr)보다 작기 때문에, 비교전압(V6)이 생성되지 않고, 도 4(f)에 나타내는 바와 같이, 전류제한신호(S1)가 출력되지 않는다. 따라서, 제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)에 물질이 접촉하지 않은 경우, 인버터회로(11)는, 동작을 계속한다.
다음에, 제 1 트랜스(T10)에 물질이 접촉하고 있는 경우의 동작에 대해 설명한다.
이 경우, 출력코일(L12)-기준전위(GND) 사이의 임피던스가 작아지기 때문에, 도 5(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 제 1 전압신호(Va)의 진폭이 작아지고, 제 2 전압신호(Vb)의 진폭이 커진다.
제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)의 진폭이 동일하지 않기 때문에, 도 5 (c)에 나타내는 바와 같이, 가산전압(V3)은, 0 V가 되지 않는다. 가산전압(V3)이 0V가 아니기 때문에, 가산전압(V3)을 정류하고, 적분하여 얻어진 적분전압(V5)은, 도 5(e)에 나타내는 바와 같이, 기준전압(Vr) 이상의 전압치가 된다. 적분전압(V5)이, 기준전압(Vr) 이상이기 때문에, 비교회로(34)가 비교전압(V6)을 생성하여, 도 5(f)에 나타내는 바와 같이, 전류제한신호(S1)가 출력된다.
신호처리부(30)로부터 출력된 전류제한신호(S1)는, 인버터회로(11)에 공급되어 인버터회로(11)가 동작을 정지한다. 이것에 의해, 트랜스의 출력코일(L12, L22)에 공급되는 전류가 제한되어 감전사고가 미연에 방지된다. 제 2 트랜스(T20)에 물질이 접촉하고 있는 경우에 대해서도, 제 1 트랜스(T10)에 물질이 접촉하고 있는 경우와 같이 설명할 수 있다.
도시의 실시예에서는, 기준전압생성회로(35)를 이용하여, 기준전압(Vr)을 임의의 값으로 설정할 수 있기 때문에, 제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)의 임피던스 등의 영향을 받는 일 없이, 정확하게 전류의 제한동작점을 설정할 수 있다.
도시의 실시예에서는, 적분회로로 적분된 전압을 이용하여 전류제한신호(S1)를 생성하고 있으므로, 회로소자의 불균형 등에 의한 오동작을 방지할 수 있는 것과 동시에, 전류의 제한동작이 걸릴 때까지의 시간을 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 예를 들면, 인버터회로(11)의 컨트롤(IC)에 전류제한신호(S1)가 공급되었을 때에, 인버터회로(11)가 정지하는 구성으로 하면, 인버터회로(11)로부터 출력되는 전류를 고속으로 차단할 수 있다.
또한, 인버터회로(11)의 PWM 제어회로에 전류제한신호(S1)를 피드백하여, 전류제한신호(S1)의 값에 따라서 온 듀티를 좁히고, 출력코일의 전류를 제한할 수도 있다.
도 6은, 본 발명에 관한 방전등 구동장치의 다른 하나의 실시예를 나타내는 전기회로도이다. 도면에 있어서, 도 1 내지 도 5에 나타난 구성부분과 동일한 부분에 대해서는, 동일한 참조부호를 붙이고, 중복설명을 생략한다.
도시의 방전등 구동장치는, 방전등(41∼4n)이 CCFL이고, 방전등(41∼4n)의 양 끝단에 콘덴서(C11∼, C1n, C21∼C2n)가 설치되고 있는 점이, 도 1에 나타낸 방전등 구동장치와 상이하다.
도 6에 도시한 방전등 구동장치는, 도 1 내지 도 5에 나타낸 방전등 구동장치와 실질적으로 같은 구성을 갖기 때문에, 같은 작용효과를 얻을 수 있다.
도 7은, 본 발명에 관한 방전등 구동장치에 이용하는 신호처리부(30)의 다른 실시예를 나타내는 전기회로도이다. 도면에 있어서, 도 1 내지 도 6에 나타난 구성부분과 동일한 부분에 대해서는, 동일한 참조부호를 붙이고, 중복설명을 생략한다.
도 7에 나타낸 신호처리부(30)에 있어서, 정류회로(32) 및 적분회로(33)는, 다이오드(D31, D32), 저항(R32) 및 콘덴서(C31)를 이용하여, 가산회로(31)로부터 공급된 전압을 반파 정류하여, 적분한다.
비교회로(34) 및 판정회로(36)는, 적분전압(V5)이 기준전압(Vr)보다도 클 때는 OP 앰프(IC31)를 이용한 정귀환회로(래치)를 구성하고, 트랜지스터(Tr32)를 온상태로 하여, 출력단자(P3)를 통하여 전류제한신호(S1)를 출력한다. 적분전압(V5)이 기준전압(Vr)보다도 작을 때는 트랜지스터(Tr32)를 오프상태로 하고, 전류제한신호(S1)를 출력하지 않는다.
도 8은, 본 발명에 관한 방전등 구동장치의 또 다른 하나의 실시예를 나타내는 전기회로도이다. 도시의 방전등 구동장치는, 한쪽 구동방식이고, 제 1 방전등군(4a)과, 제 2 방전등군(4b)을 포함하는 점이, 도 1에 나타낸 방전등 구동장치와 상이하다. 도면에 있어서, 도 1 내지 도 7에 나타난 구성부분과 동일한 부분에 대해서는, 동일한 참조부호를 붙이고, 중복설명을 생략한다.
도시한 방전등 구동장치에 있어서, 제 1 방전등군(4a)은, 방전등{41 ∼4(2n-1)}을 포함한다. 제 1 방전등군(4a)은, 일끝단측이, 제 1 트랜스(T10)의 출력코일(L12)에 접속되고, 다른 끝단측이 다이오드(D3, D4) 및 저항(R2)을 통하여 GND에 접지되고 있다.
제 2 방전등(4b)은, 방전등{42∼4(2n)}을 포함한다. 제 2 방전등군(4b)은, 일끝단측이, 제 2 트랜스(T20)의 출력코일(L22)에 접속되고, 다른 끝단측이 다이오드(D1, D2) 및 저항(R1)을 통하여 GND에 접지되고 있다.
제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)는, 서로 역위상이고, 제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)에 물질이 접촉하지 않을 때, 진폭치가 거의 같다.
도시한 실시예에서는, 제 1, 제 2 방전등군(4a, 4b)이, 출력코일(L12)-출력코일(L22) 사이에 접속되어 있지 않기 때문에, 출력코일(L22)-기준전위(GND) 사이의 임피던스가 작아졌을 때, 제 1 전압신호(Va)의 진폭은 변화하지 않는다. 마찬가지로, 출력코일(L12)-기준전위(GND) 사이의 임피던스가 작아졌을 때, 제 2 전압신호(Vb)의 진폭은 변화하지 않는다.
도 8에 도시한 방전등 구동장치는, 도 1 내지 도 7에 나타낸 방전등 구동장치와 실질적으로 같은 구성을 갖기 때문에, 같은 작용효과를 얻을 수 있다.
도 9는, 본 발명에 관한 방전등 구동장치의 또 다른 하나의 실시예를 나타내는 전기회로도, 도 10은 도 9에 나타낸 방전등 구동장치의 신호처리부(30)를 나타내는 전기회로도이다. 도시의 방전등 구동장치는, 한쪽 구동 방식이다. 도면에 있어서, 도 1 내지 도 8에 나타난 구성부분과 동일한 부분에 대해서는, 동일한 참조부호를 붙이고, 중복설명을 생략한다.
도 9에 있어서, 제 2 트랜스(T20)는, 도 8에 나타낸 제 2 트랜스(T20)와는 반대의 극성으로, 제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)는, 서로 동위상이 되고 있다. 제 1, 제 2 트랜스(T10, T20)에 물질이 접촉하지 않을 때, 제 1, 제 2 전압신호(Va, Vb)의 진폭치는, 거의 같다.
도 10에 있어서, 신호처리부(30)는, 반전회로(37)가 설치되어 있는 점에서, 도 1에 나타낸 방전등 구동장치의 신호처리부(30)와 상이하다. 반전회로(37)는, 제 1 입력단자(P1)를 통하여, 제 1 전압신호(Va)가 공급되고, 제 1 전압신호(Va)를 반전한 전압을 가산회로(31)에 공급한다. 반전회로(37)는, 진폭의 양과 음의 방향을 반전시키는 구성이라도, 위상을 π(rad)만큼 늦추는 (또는 진행하는) 구성이라도 좋다.
가산회로(31), 정류회로(32), 적분회로(33), 비교회로(34), 기준전압생성회로(35) 및 판정회로(36)는, 제 1 전압신호(Va)를 반전한 전압과, 제 2 전압신호(Vb)를 이용하여, 도 1에 나타낸 신호처리부(30)와 같은 전류제한동작을 실시한다.
도 9에 도시한 방전등 구동장치는, 도 1 내지 도 8에 나타낸 방전등 구동장치와 실질적으로 같은 구성을 갖기 때문에, 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 내용을 구체적으로 설명했지만, 본 발명의 기본적 기술사상 및 교시에 기초하여, 당업자라면, 여러 종류의 변형형태를 뽑을 수 있는 것은 자명하다.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
(a) 감전사고를 미연에 방지할 수 있는 방전등 구동장치, 및 액정표시장치를 제공할 수 있다.
(b) 국제규격 IEC60950을 만족할 수 있는 방전등 구동장치, 및 액정표시장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 인버터회로와, 제 1 및 제 2 트랜스와, 신호처리부를 포함하는 방전등 구동장치로서,
    상기 인버터회로는, 직류전압을 교류전압으로 변환하여 출력하는 회로이고,
    상기 제 1 트랜스는, 입력코일에 상기 인버터회로로부터 교류전압이 공급되고, 출력코일에서 제 1 교류전압을 출력하고,
    상기 제 2 트랜스는, 입력코일에 상기 인버터회로로부터 교류전압이 공급되고, 출력코일에서 제 2 교류전압을 출력하고,
    상기 신호처리부는, 상기 제 1 교류전압 및 상기 제 2 교류전압의 각 전압신호가 공급되고, 양 전압신호의 진폭의 차가 소정값 이상일 때, 전류제한신호를 생성하고,
    상기 인버터회로는, 상기 신호처리부로부터 공급되는 상기 전류제한신호에 의해서 제어되는, 방전등 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 교류전압은, 상기 제 1 교류전압에 대해서 역(逆)위상인, 방전등 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 교류전압은, 상기 제 1 교류전압에 대해서 동(同)위상인, 방전등 구동장치.
  4. 방전등 구동장치와, 복수의 방전등과, 액정판을 포함하는 액정표시장치로서,
    상기 방전등 구동장치는, 청구항 1 내지 3 중의 어느 한 항에 기재된 것이고,
    상기 복수의 방전등 각각은, 정렬해서 배치되고, 전극의 한 쪽에 상기 제 1 교류전압이 공급되고, 전극의 다른 쪽에 상기 제 2 교류전압이 공급되고,
    상기 액정판은, 상기 방전등의 앞면에 배치되는, 액정표시장치.
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