KR20060107381A - 방전 램프 조명기기 - Google Patents

방전 램프 조명기기 Download PDF

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Abstract

방전 램프를 조명하기 위한 장치는 방전 램프에 교류전력을 공급하기 위한 구동회로, 및 제어회로를 갖는다. 제어회로는 방전 램프에 대해 버스트 디밍 제어(burst dimming control)를 수행하기 위해 구동펄스에 의해 구동회로를 제어한다. 제어회로는 검출기(detector), 감산기(subtractor), 디지털 필터, 및 펄스 생성기를 갖는다. 감산기는 기준값으로부터 검출기에 의해 검출된 램프전류를 감산한다. 디지털 필터는 적분기로서 감산기의 출력을 적분한다. 펄스 생성수단은 디지털 필터의 출력을 기초로 구동펄스를 생성한다. 조명 기간(lighting time period)은, 조명 기간이 시작한 직후의 제1 기간 및 제1 기간을 뒤따르는 제2 기간을 갖는다. 제어회로는 기준값을 제2 기간 내의 목표 전류값으로 설정한다. 제어회로는 제1 기간이 끝날 때까지 제1 기간 내에서 기준값을 목표 전류값까지 증가시킨다. 디지털 필터는 조명 기간이 끝날 때의 출력을 그 다음번 조명 기간이 시작할 때까지 유지한다. 제어회로는 조명 기간 동안 램프전류를 목표 전류값으로 조절한다.
방전 램프, 구동회로, 제어회로, 버스트 디밍 제어, 검출기, 감산기, 디지털 필터, 펄스 생성기

Description

방전 램프 조명기기{DISCHRGE LAMP LIGHTING DEVICE}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방전 램프 조명기기를 나타내는 회로도이다.
도 2a 내지 2g는 제어회로에 의해 생성되는 제어신호, 제어회로 내에 사용되는 기준값(REF) 및 램프전류의 파형을 나타내는 다이어그램이다.
도 3은 제어회로를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방전 램프 조명기기를 나타내는 회로도이다.
도 5a 내지 5f는 제어회로에 의해 생성되는 제어신호, 제어회로 내에 사용되는 기준값(REF), 램프전류의 파형을 나타내는 다이어그램이다.
도 6은 제어회로를 나타내는 블록도이다.
본 발명은 두 개의 전극을 갖는 방전 램프의 조명을 제어하는 방전 램프 조명기기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 대형 스크린 텔레비전 세트와 같은 여러 가지 디스플레이 패널을 위한 백라이트로 사용되는 방전 램프를 제어하는 방전 램 프 조명기기에 관한 것이다.
근래에, CCFL(냉음극 형광램프; Cold Cathod Fluorescent Lamp)은 컴퓨터 또는 LCD TV를 위한 LCD 디스플레이의 패널로 사용되어 왔다. 상기 장비를 위해 사용되는 방전 램프의 밝기를 제어하기 위해 버스트 디밍 제어(busrt dimming control)가 사용되며, 이 때문에 방전 램프를 조명하기 위한 조명 기간(lighting time period)과 방전 램프를 끄기 위한 조명-오프 기간(light-off time period)이 교대로 나타난다.
버스트 디밍 제어에서, 방전 램프를 통해 흐르는 램프전류는 조명 기간 전체에 걸쳐 목표 밝기값을 갖도록 제어될 필요가 있다. 그러나, 일반적으로, 미리 결정된 조명 기간 안에 램프전류를 목표값까지 증가시키는데는 시간이 소요된다. 종종 조명 기간이 시작한 직후에 램프전류의 오버슛(overshoot)이 발생한다. 따라서, 일반적으로 램프전류를 짧은 시간 내에 목표값으로 조절하는 것은 어렵다.
본 발명의 목적은, 버스트 디밍 제어를 사용하여 방전 램프를 조명할 때에 오버슛이 발생하는 것을 방지하면서, 짧은 시간 내에 램프전류가 목표값이 되도록 제어할 수 있는 방전 램프 조명기기를 제공하는 것이다.
본 발명은 방전 램프를 조명하기 위한 방전 램프 조명기기를 제공한다. 방전 램프 조명기기는 구동회로 및 제어회로를 갖는다. 구동회로는 고주파를 갖는 교류 전력을 방전 램프에 공급하기 위해 방전 램프에 연결 가능하며, 따라서 방전 램프를 통해 램프전류가 흐를 수 있다. 제어회로는 방전 램프에 대해 버스트 디밍 제어를 수행하도록 구동회로를 구동하기 위해 구동펄스를 생성하며, 이에 의하여 방전 램프를 조명하기 위한 조명 기간과 방전 램프를 턴-오프(turn-off)하기 위한 조명-오프 기간이 교대로 나타난다.
제어회로는 검출수단(detecting means), 감산수단(subtracting means), 디지털 필터 및 펄스 생성수단을 갖는다. 감산수단은 검출된 램프전류를 기준값으로부터 감산하여 그 차이값을 출력값으로서 얻는다. 디지털 필터는 출력을 얻기 위해 상기 감산수단의 출력을 적분하는 적분기로서 동작한다. 펄스 생성수단은 디지털 필터의 출력을 기초로 구동펄스를 생성한다.
조명 기간은 조명 기간이 시작한 직후의 제1 기간을 가지며, 상기 제1 기간을 뒤따르는 제2 기간을 갖는다. 제2 기간은 제1 기간보다 길다. 제어회로는 기준값을 제2 기간 내의 목표 전류값으서로 설정한다. 제어회로는 제1 기간 내에서 제1 기간이 끝날 때까지 상기 기준값을 상기 목표 전류값까지 증가시킨다. 디지털 필터는 조명 기간이 끝날 때의 출력을 그 다음의 조명 기간이 시작할 때까지 유지한다. 제어회로는 조명 기간 동안 램프전류를 목표 전류값까지 조절한다.
본 발명은 두 개의 전극을 갖는 방전 램프를 조명하기 위해 방전 램프 조명장치를 제공한다. 방전 램프 조명장치는 제1 구동회로, 제2 구동회로, 및 제어회로를 갖는다. 제1 구동회로는 고주파를 갖는 제1 교류전력을 방전 램프에 공급하기 위해 두 개의 전극 중 하나에 연결 가능하다. 제2 구동회로는 제2 교류전력을 방전 램프에 공급하기 위해 상기 2개의 전극 중 나머지 다른 하나에 연결 가능하 며, 상기 제2 교류전력은 제1 교류전력과 동일한 주파수를 갖는다. 제어회로는, 방전 램프를 통해 램프전류를 흐르게 하기 위해, 각각 제1 구동회로 및 제2 구동회로를 구동하기 위해 제1 구동펄스 및 제2 구동펄스를 생성한다. 따라서, 방전 램프에 대해 버스트 디밍 제어를 수행하는 제어회로는 방전 램프를 조명하기 위한 조명 기간과 방전 램프를 턴-오프하기 위한 조명-오프 기간을 교대로 나타낸다.
제어회로는 검출수단, 감산수단, 디지털 필터, 및 펄스 생성수단을 갖는다. 검출수단은 램프전류를 검출한다. 감산수단은 기준값으로부터 상기 검출된 램프전류를 감산하여 그 사이의 차이값을 출력으로서 얻는다. 디지털 필터는 출력을 얻기 위해 감산수단의 출력을 적분하는 적분기로서 동작한다. 펄스 생성수단은 디지털 필터의 출력을 기초로 제1 구동펄스 및 제2 구동펄스를 생성한다.
조명 기간은 조명 기간이 시작한 직후의 제1 기간을 가지며, 상기 제1 기간을 뒤따르는 제2 기간을 갖는다. 제2 기간은 제1 기간보다 길다. 제어회로는 기준값을 제2 기간 내의 목표 전류값으로서 설정한다. 제어회로는 제1 기간 내에서 제1 기간이 끝날 때까지 상기 기준값을 상기 목표 전류값까지 증가시킨다. 디지털 필터는 조명 기간이 끝날 때의 출력을 그 다음의 조명 기간이 시작할 때까지 유지한다. 제어회로는 조명 기간 동안 램프전류를 목표 전류값까지 조절한다.
첨부된 도면들과 함께 후술하는 상세한 설명에서, 상술한 본 발명의 면들과 그 밖의 다른 특징들에 대해 설명한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 후술한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방전 램프 조명기기(10)를 나타낸다. 방전 램프 조명기기(10)는 방전 램프(L)를 조명하기 위해 전원으로부터 방전 램프(L)로 전력을 공급한다. 방전 램프 조명기기(10)는 주회로(master circuit)(20A), 부회로(slave circuit)(20B), 및 제어기(30)를 포함한다. 방전 램프 조명기기(10)에 의해 제어되는 방전 램프(L)는 그 양단부에 각각 전극(E1) 및 전극(E2)을 갖는 CCFL이다.
주회로(20A)는 제1 인버터 회로(22A), 제1 트랜스포머(24A), 및 제1 공진 커패시터(C1)을 포함한다. 직류 전원(DC power supply)(26A)은 제1 인버터 회로(22A)의 입력 단자(A1, B1)에 연결되어, DC 전원(26A)으로부터의 DC 전압(Vin)이 제1 인버터 회로(22A) 양단에 인가된다. 단자(B1)는 단자(A1)보다 더 낮은 전위점에 배치된다.
제1 인버터 회로(22A)는 네 개의 스위칭 소자(SH1m, SL1m, SH2m, SL2m)를 갖는 풀-브릿지(full-bridge) 타입의 인버터이다. 스위칭 소자(SH1m, SL1m)는 입력 단자(A1, B1) 사이에 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(SH1m)는 스위칭 조사(SL1m)보다 더 높은 전위점에 배치된다. 스위칭 소자(SH2m, SL2m)는 입력 단자(A1, B1) 사이에 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(SH2m)는 스위칭 소자(SL2m)보다 더 높은 전위점에 배치된다. 스위칭 소자(SH1m)과 스위칭 소자(SL1m) 사이의 접점(connecting point)(N11) 및 스위칭 소자(SH2m)과 스위칭 소자(SL2m) 사이의 접점(N12)은 제1 인버터 회로(22A) 출력 단자쌍이다. 본 실시예에서, 스위칭 소자(SH1m, SL1m, SH2m, SL2m)는 필드-효과(field-effect) 트랜지스터와 같은 반도체 스위칭 소자에 의해 구성된다. 스위칭 소자(SH1m, SL1m, SH2m, SL2m)의 스위칭 동작은 제어기(30)로부터 공급되는 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m)에 의해 각각 제어된다. 하이 레벨(high level)을 갖는 제어신호가 공급될 때에, 스위칭 소자는 턴-온 된다. 로우 레벨(low level)을 갖는 제어신호가 공급될 때에, 스위칭 소자는 턴-오프 된다.
제1 트랜스포머(24A)는 1차 코일(L11)의 극성이 2차 코일(L12)의 극성과 반대인 방식으로 감겨진 1차 코일(L11) 및 2차 코일(L12)을 포함한다. 1차 코일(L11)은 제1 인버터 회로(22A)의 출력 단자(N11, N12)에 각각 연결되는 두 개의 연결 단부를 갖는다. 2차 코일(L12)은, 그 자신의 일측 연결 단부(one connecting end), 다이오드(D11), 노드(N13) 및 저항(R)을 통해 기준 전위(G)에 연결된다. 다이오드(D11) 및 저항(R)은 직렬로 연결된다. 다이오드(D11)는 2차 코일(L12)의 일측 연결 단부에 연결되는 아노드(anode), 및 노드(N13)에 연결되는 캐소드(cathode)를 갖는다. 2차 코일(L12)의 상기 연결 단부에서부터, 다이오드(D11) 및 저항(R)을 통해, 전류가 상기 기준 전위(G)로 흐른다. 저항(R)은 제어기(30)의 전류 검출 단자(D0)에 연결되 는, 더 높은 전위의 단자를 갖는다. 다이오드(D12)는 2차 코일(L12)과 기준 전위(G) 사이에 연결된다. 다이오드(D12)는 기준 전위(G)에 연결되는 아노드 및 2차 코일(L12)의 일측 연결 단부에 연결되는 캐소드를 갖는다.
제1 공진 커패시터(C1)는 2차 코일(L12)에 병렬로 연결된다. 제1 공진 커패시터(C1)의 일측 단부는 기준 전위(G)에 연결된다. 제1 공진 커패시터(C1)는 2차 코일(L12)의 또 다른 연결 단부에 연결되는 또 다른 단부를 갖는다. 제1 공진 커패시터(C1)와 2차 코일(L12) 사이의 노드는 주회로(20A)의 출력 단자(F1)이다. 출력 단자(F1)는 밸러스트 커패시터(ballast capacitor)(C1B) 및 전극(E1)을 통해 방전 램프(L)에 전기적으로 연결된다. 주회로(20A)는 출력 단자(F1)를 통해 방전 램프(L)로 제1 교류 전류(IM)을 공급한다.
부회로(20B)는 제2 인버터 회로(22B), 제2 트랜스포머(24B), 및 제2 공진 커패시터(C2)를 포함한다. DC 전원(26B)은 제2 인버터 회로(22B)의 입력 단자(A2, B2)에 연결되고, DC 전원(26B)으로부터의 DC 전압(Vin)은 제2 인버터 회로(22B) 양단에 인가된다. 단자(B2)는 단자(A2)보다 낮은 전위점에 배치된다.
제2 인버터 회로(22B)는 네 개의 스위칭 소자(SH1s, SL1s, SH2s, SL2s)를 갖는 풀-브릿지 타입의 인버터이다. 스위칭 소자(SH1s, SL1s)는 입력 단자(A2)와 입력 단 자(B2) 사이에 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(SH1s)는 스위칭 소자(SL1s)보다 높은 전위점에 배치된다. 스위칭 소자(SH2s, SL2s)는 입력 단자(A2)와 입력 단자(B2) 사이에 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(SH2s)는 스위칭 소자(SL2s)보다 높은 전위점에 배치된다. 스위칭 소자(SH1S)와 스위칭 소자(SL1s) 사이의 접점(N21) 및 스위칭 소자(SH2s)와 스위칭 소자(SL2s) 사이의 접점(N22)은 제2 인버터 회로(22B)의 출력 단자쌍이다. 본 실시예에서, 스위칭 소자(SH1s, SL1s, SH2s, SL2s)는 필드-효과 트랜지스터와 같은 반도체 스위칭 소자에 의해 구성된다. 스위칭 소자(SH1s, SL1s, SH2s, SL2s)의 스위칭 동작은 제어기(30)로부터 공급되는 제어 신호(H1s, H2s, L1s, L2s)에 의해 제어된다. 하이 레벨을 갖는 제어 신호가 제공될 때에, 스위칭 소자는 턴-온 된다. 로우 레벨을 갖는 제어 신호가 제공될 때에, 스위칭 소자는 턴-오프 된다.
제2 트랜스포머(24B)는 1차 코일(L21)의 극성이 2차 코일(L22)의 극성과 동일 방향이 되는 방식으로 감긴 1차 코일(L21) 및 2차 코일(L22)을 포함한다. 1차 코일(L21)은 각각 제2 인버터 회로(22B)의 출력 단자(N21, N22)에 연결되는 두 개의 연결 단부를 갖는다. 2차 코일(L22)은, 그 일측 연결 단부, 다이오드(D21), 노드(N23) 및 저항(R)을 통해 기준 전위(G)에 연결된다. 다이오드(D21) 및 저항(R)은 직렬로 연결된다. 다이오드(D21)는 2차 코일(L22)의 일측 연결 단부에 연결되는 아노드, 및 노드(N23)에 연결되는 캐소드를 갖는다. 2차 코일(L22)의 연결 단부로부터 다이오드(D21) 및 저항(R)을 통해, 전류가 기준 전위(G)로 흐른다. 저항(R)은 제어기(30)의 전류 검출 단자(D0)에 연결되는 더 높은 전위 단부(higher potential end)를 갖는다. 다이오드(D22)는 2차 코일(L22)과 기준 전위(G) 사이에 연결된다. 다이오드(D22)는 기준 전위(G)에 연결되는 아노드, 및 2차 코일(L22)의 일측 연결 단부에 연결되는 캐소드를 갖는다. 본 실시예에서, 주회로(20A)의 저항(R)은 부회로(20B)의 저항값과 동일한 저항값을 갖는다.
제2 공진 커패시터(C2)는 2차 코일(L22)에 병렬로 연결된다. 제2 공진 커패시터(C2)의 일측 단부는 기준 전위에 연결된다. 제2 공진 커패시터(C2)는 2차 코일(L22)의 또 다른 연결 단부에 연결되는 또 다른 단부를 갖는다. 제2 공진 커패시터(C2)와 2차 코일(L22) 사이의 노드는 부회로(20B)의 출력 단자(F2)이다. 출력 단자(F2)는 밸러스트 커패시터(C2B) 및 전극(E2)을 통해 방전 램프에 전기적으로 연결된다. 부회로(20B)는 출력 단자(F2)를 통해 방전 램프(L)에 제2 교류 전류(IS)를 공급한다.
제어회로(30)는 디지털 회로로 형성된다. 제어회로(30)는, 방전 램프(L)를 조명하도록 방전 램프(L)에 대해 버스트 디밍 제어를 수행하기 위해 스위칭 소 자(SH1m, SL1m, SH2m, SL2m, SH1s, SL1s, SH2s, SL2s)에 대응하는 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)를 생성한다. 버스트 디밍 제어에서, 하나의 사이클은 방전 램프(L)가 광을 조사하는 조명 기간(Ton) 및 방전 램프(L)가 광을 끄는 조명-오프 기간(Toff)으로 구성되며, 이 사이클은 도 2에 도시된 바와 같이 반복된다. 조명 기간(Ton)과 조명-오프 기간(Toff) 사이의 비율은 방전 램프(L)의 목표 밝기값에 의해 결정된다. 제어회로(30)는, 전류 검출 단자(D0)를 통해 램프전류(I)로서 제1 교류 전류(IM) 및 방전 램프(L)를 통해 흐르는 제2 교류 전류(IS)를 검출한다. 그리고 그 다음, 제어회로(30)는 방전 램프(L)를 목표 밝기로 조명하기 위해 램프전류(I)에 대한 피드백 제어를 수행한다. 즉, 제어회로(30)는 검출된 램프전류값(I)을 기초로 주회로(20A) 및 부회로(20B) 각각 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어하며, 따라서 제1 교류 전류(IM) 및 제2 교류 전류(IS)를 조절한다.
도 3은 제어회로(30)를 자세히 나타낸 블록도이다. 도 3을 참조하면, 제어회로(30)는 오실레이터(100), A/D 컨버터(110), 감산기(120), 디지털 필터(130), 비교기(comparator)(140), 및 제어신호 생성회로(150)를 포함한다.
오실레이터(100)는 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)를 생성하기 위한 기준(criterion)으로 작용하는 삼각파를 생성한다. 오실레이터(100)는 삼각파를 비교기(140)의 반전(inverting) 입력 단자(140a)로 보낸다.
A/D 컨버터(110)는 전류 검출 단자(D0)에 연결된다. A/D 컨버터(110)는 전류 검출 단자를 통해, 검출된 램프전류(I)를 수신하여, 램프전류를 이에 대응하는 레벨을 갖는 디지털 신호로 변환한 다음 그 디지털 신호를 감산기(120)에 전송한다.
감산기(120)는 감산 결과를 생성하기 위해 기준값(REF)으로부터 A/D 컨버터(110)의 출력을 감산한다.
디지털 필터(130)는, 기준 클럭(reference clock)(CL)을 수신할 때마다 감산기(120)의 출력 신호를 적분하기 위해 적분기로 만들어진다. 그 다음, 디지털 필터(130)는 출력 신호의 적분값을 비교기(140)의 비반전(non-inverting) 입력 단자(140b)에 전송한다. 기준 클럭(CL)은 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수보다 상당히 더 높은 주파수를 갖는다. 디지털 필터로 기준 클럭이 공급되는 것이 중단될 때에, 디지털 필터(130)는 다음번 기준 클럭이 제공될 때까지, 적분된 값을 유지한다.
비교기(140)는 디지털 필터(130)의 출력, 및 각각 비반전(non-inverting) 입력 단자(140b)와 반전 입력 단자(140a)를 통해 오실레이터(100)에 의해 생성된 삼각파를 수신한다. 비교기(140)의 출력 단자는 제어신호 생성회로(150)에 연결된다. 비교기(140)는 입력 단자(140a) 및 입력 단자(140b)를 통과한 두 개의 입력 신호들 사이의 크기 관계에 대응하는 출력 신호를 생성한다.
제어신호 생성회로(150)는 비교기(140)의 출력을 기초로 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)의 지속기간(duration)을 설정하기 위해 비교기(140)의 출력을 수신한다. 제어신호 생성회로(150)는 인버터 회로(22A, 22B)에 제공될 제어신호를 사용하여 스위칭 동작의 타이밍을 설정한다. 그 다음에, 제어신호 생성회로(150)는, 인버터 회로(22A, 22B)로 하여금 미리 결정된 스위칭 동작을 수행하게 하기 위해, 상기 설정을 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)로서 대응하는 스위칭 소자에 전송한다. 제어신호 생성회로(150)는 또한 리셋신호 생성회로(reset signal generation circuit)(160)에 연결된다. 리셋신호 생성회로(160)로부터 입력으로서 리셋신호(SR)을 수신할 때에, 제어신호 생성회로(150)는 제어신호를 인버터 회로(22A, 22B)에 공급하는 것을 중단하고, 조명 기간(Ton)이 시작될 때에 제어신호의 공급을 재개(resume)한다.
그 다음에, 도 1 내지 3을 참조하여 상기 구성을 갖는 방전 램프 조명기기(10)의 동작을 후술한다. 제어회로(30)는 버스트 디밍 제어를 사용하여 방전 램프(L)를 조명한다. 버스트 디밍 제어에서, 방전 램프(L)의 조명/조명-오프는 100Hz에서 300Hz 사이의 주파수를 갖고 반복된다. 버스트 디밍 제어의 하나의 사이클(T0)은, 방전 램프(L)가 광을 조사(emit)하는 하나의 조명 기간(Ton) 및 방전 램프(L)가 꺼지는 하나의 조명-오프 기간(Toff)을 포함한다.(도 2a 참조). 조명 기간(Ton) 동안, 제어회로(30)는, 방전 램프(L)를 조명하기 위해, 방전 램프(L)가 인버터 회로(22A, 22B)로부터 램프전류(I)를 공급받도록 한다. 반면, 조명-오프 기 간(Toff)에서, 제어회로(130)는, 방전 램프(L)를 턴-오프하기 위해 리셋신호(SR)에 따라 방전 램프(L)에 램프전류(I)를 공급하는 것을 중단한다(도 2b 참조).
제어회로(30)는 조명 기간(Ton)을 두 개의 기간 - 즉, 방전 램프(L)가 조명하기 시작한 직후인 제1 기간(T1) 및 제1 기간(T1)을 뒤따르는 제2 기간(T2) - 으로 나눔으로써 방전 램프(L)의 조명을 제어한다. 본 실시예에서, 제1 기간(T1)의 길이는 0.4ms로 설정되는데, 이 길이는 하나의 사이클의 전체 길이의 1.0%에 해당하는 것이다. 제어회로(30)는 제1 기간(T1)의 시작점에서 기준값(REF)을 방전 램프(L)의 목표 밝기값에 대응하는 목표 램프전류값(I0)보다 더 작은 전류값(Ii)으로 설정한다. 그 다음에, 제어회로(30)는, 제1 기간(T1)의 끝날 때의 기준값(REF)이 목표 램프전류값(I0)이 되도록 점차 증가시킨다. 기준값(REF)은 제2 기간(T2) 동안 목표 램프전류값(I0)으로 고정된다(도 2c 참조).
시각(t1)에서 조명 기간(Ton) 또는 제1 기간(T1)이 시작할 때에, 주회로(20A) 및 부회로(20B)로부터 전류를 방전 램프(L)로 전류를 흐르게 하기 위해, 제어신호 생성회로(150)로부터의 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)가 주회로(20A) 및 부회로(20B)에 공급된다. 따라서, 램프전류(I)는 방전 램프(L)를 통해 흐르기 시작한다. 램프전류(I)는 전류 검출 단자(D0)를 거쳐 A/D 컨버터(110)로 흘 러들어가 디지털 신호로 변환된다. 그 다음에, 디지털화된 램프전류(I)는 감산기(120)에 의해 목표 전류값(I0)보다 더 작은 값에 대응하는 기준값(REF)으로부터 감산되고, 감산기(120)로부터 공급된다. 제1 기간(T1)에서, 기준값(REF)은 Ii에서 I0까지 점차 증가한다(도 2c 참조). 감산기(120)의 출력은 디지털 필터(130)가 기준 클럭을 수신할 때마다 디지털 필터(130)에 의해 적분된다. 적분된 값은 비반전 입력 단자(140b)를 통해 비교기(140)로 전송된다.
반면, 비교기(140)는 반전 입력 단자(140a)를 통해 오실레이터(100)로부터 삼각파를 수신한다. 제어신호 생성회로(150)는 비교기(140)의 출력을 기초로 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)를 생성한다. 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)는, 방전 램프(L) 내의 목표 전류로서 램프전류(I)를 흐르게 하기 위해 대응하는 제어신호들 사이에 지속기간(duration) 및 위상차를 갖는다(도 2e 및 2f 참조).
시각(t2)에서 제1 기간(T1)이 끝나고 제2 기간(T2)이 시작할 때에, 기준값(REF)은 목표 램프전류(I)에 대응하는 값(I0)에 고정된다(도 2c 참조). 그리고 제어회로(30)는 램프전류(I)에 대해 피드백제어를 시작한다.
시각(t3)에서 제2 기간(T2) 또는 조명 기간(Ton)이 끝날 때에, 리셋신호(SR)가 제어신호 생성회로(150)로 전송된다. 리셋신호(SR)를 수신하면, 제어신호 생성회 로(150)는 제어신호를 주회로(20A) 및 부회로(20B)에 인가하는 것을 중지한다. 동시에, 디지털 필터(130)에 기준 클럭을 공급하는 것을 중단한다. 그 다음에, 디지털 필터(130)는 시각(t3)에서 얻은 적분값을 유지하기 시작한다.
시각(t4)에서 조명-오프 기간(Toff)이 끝나고 그 다음번의 조명 기간(Ton)이 시작될 때에, 주회로(20A) 및 부회로(20B)로부터 방전 램프(L)로의 전류공급이 재개되어 램프전류(I)가 방전 램프(L)를 통해 흐르게 된다. 동시에, 디지털 필터(130)로의 기준 클럭의 공급이 재개된다. 이 때에, 디지털 필터(130)는 이전 시각(t3)에서의 적분된 값 세트를 유지한다(도 2d 참고). 따라서, 제어신호(H1m, H2m, L1m, L2m, H1s, H2s, L1s, L2s)들 사이의 지속기간 및 위상의 차이들은, 이전 조명 기간(Ton)의 제2 기간(T2) 동안 사용된 값에 근사한 값으로 설정될 수 있다. 그 결과, 램프전류(I)는 비교적 짧은 기간 동안 목표 램프전류값(I0)까지 증가할 수 있다.
상술한 바와 같이, 시각(t4) 이후에, 방전 램프(L)의 조명을 제어하는데에 버스트 디밍 제어가 사용될 수 있다. 조명 기간(Ton)이 시작한 직후에 기준값(REF)을 I0보다 작은 값 Ii로부터 목표 전류값(I0)에 대응하는 값까지 점차 증가시킴으로써, 램프전류(I)의 오버슛이 조명 기간(Ton)이 시작한 직후에 발생하는 것이 방지될 수 있다. 이에 반하여, 만일 목표값(I0)이 조명 기간(Ton)이 시작한 직후의 기준 값(REF)으로서 설정된다면, 감산기(120)의 출력 레벨이 충분히 크기 때문에, 램프전류(I)에 대한 피드백 제어가 과도하게 실행되어, 램프전류(I)의 오버슛으로 이어질 수 있다.
기준값(REF)이 조명 기간(Ton) 내에서 I0보다 작은 값 Ii로부터 점차 증가할 때에, 램프전류(I)의 상승기간(rise time)은, 목표 전류값(I0)에 대응하는 기준값(REF)이 조명 기간(Ton)이 시작한 직후에 사용되는 경우에 비하여 길어진다. 따라서, 방전 램프(L)를 통해 흐르는 전류의 값이 목표 전류값(I0)에 도달하는데 더 많은 시간이 요구된다.
일반적으로, 디지털 필터(130)가 조명 기간(Ton)의 시작점에서 리셋 될 때에, 디지털 필터(130)에 의한 적분값이 어떤 레벨에 도달하는데는 긴 시간이 요구된다. 또한, 램프전류(I)를 목표 전류값까지 증가시키기 위해 제어신호의 지속기간을 증가시키는데 상당한 시간이 요구된다. 그러나, 본 실시예에서, 디지털 필터(130)는 적분값을 리셋하지 않고, 이전의 조명 기간(Ton)이 끝날 때까지, 적분된 값을 유지한다. 그리고 디지털 필터(130)는 다음 조명 기간(Ton)이 시작되는 때에, 유지된 적분값으로부터 시작하는 적분을 재개한다. 따라서, 제어신호들의 지속기간들이 조명 기간(Ton)의 시작 직후의 시간에서의 큰 값들로 설정되기 때문에, 램프전류값은, 디지털 필터(130)가 리셋 되는 종래의 경우에 비해 더 짧은 기간 내에 목표 전류값(I0)까지 쉽사리 증가 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 디지털 필터(130)에 기준 클럭을 공급하는 것이 중단되고 디지털 필터(130)는 이전의 조명-오프 기간(Toff) 동안 적분값을 유지하기 시작한다. 피드백 제어에 사용될 전류값은 조명 기간(Ton)의 시작 직후에, I0보다 작은 값으로부터 목표값(I0)까지 증가된다. 상술한 구성은, 램프전류(I)의 오버슛의 발생을 방지하고 램프전류(I)가 상승하는데 요구되는 시간을 줄이면서, 조명 기간(Ton) 내에 램프전류(I)를 목표 전류값까지 조절하는 제어를 가능하게 한다.
도 4를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 방전 램프 조명기기(200)에 대해 후술한다. 도 4를 참조하면, 방전 램프 조명기기(200)는 방전 램프(L)를 조명하기 위해 전원으로부터의 전력을 방전 램프(L)에 공급한다. 방전 램프 조명기기(200)는 구동회로(220) 및 제어기(230)를 포함한다.
구동회로(220)는 인버터 회로(222), 트랜스포머(224), 및 공진 커패시터(C11)를 포함한다. DC 전원(226)은 인버터 회로(222)의 입력 단자(A1, B1)에 연결되어, DC 전원(226)으로부터의 DC 전압(Vin)이 인버터 회로(222) 양단에 인가된다. 단자(B1)는 단자(A1)보다 낮은 전위점에 배치된다.
인버터 회로(222)는 네 개의 스위칭 소자(SH1, SL1, SH2, SL2)를 갖는 풀-브릿지 타입의 인버터이다. 스위칭 소자(SH1, SL1)는 입력 단자(A1)와 입력 단자(B1) 사이에 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(SH1)는 스위칭 소자(SL1)보다 높은 전위점에 배치된다. 스위칭 소자(SH2, SL2)는 입력 단자(A1)와 입력 단자(B1) 사이에 직렬로 연결된다. 스위칭 소자(SH2)는 스위칭 소자(SL2)보다 높은 전위점에 배치된다. 스위칭 소자(SH1)와 스위칭 소자(SH2) 사이의 접점(N1) 및 스위칭 소자(SH2)와 스위칭 소자(SL2) 사이의 접점(N2)은 인버터 회로(222)의 출력 단자쌍이다. 본 실시예에서, 스위칭 소자(SH1, SL1, SH2, SL2)는 필드-효과 트랜지스터와 같은 반도체 스위칭 소자에 의해 구성된다. 스위칭 소자(SH1, SL1, SH2, SL2)의 스위칭 동작은 제어기(230)로부터 공급되는 제어신호(H1, H2, L1, L2)에 의해 제어된다. 하이 레벨을 갖는 제어신호가 공급될 때에, 스위칭 소자는 턴-온 된다. 로우 레벨을 갖는 제어신호가 공급될 때에, 스위칭 소자는 턴-오프 된다.
트랜스포머(224)는 1차 코일(L1)의 극성이 2차 코일(L2)의 극성과 반대 방향인 방식으로 감간 1차 코일(L1) 및 2차 코일(L2)을 포함한다. 1차 코일(L1)은 각각 인버터 회로(222)의 출력 단자(N1) 및 출력 단자(N2)에 연결되는 두 개의 단부를 갖는다. 2차 코일(L2)은 그 일측 연결 단부, 다이오드(D1), 노드(N3) 및 저항(R)을 통해 기준 전위(G)에 연결된다. 다이오드(D1)는 2차 코일(L2)의 일측 연결 단부에 연결되는 아노드 및 노드(N3)에 연결되는 캐소드를 갖는다. 전류는 2차 코일(L2)의 상기 연결 단부로부터 다이오드(D1) 및 저항(R)을 통해 기준 전위(G)까지 흐른다. 저항(R)은 제어기(230)의 전류 검출 단자(D0)에 연결되는 더 높은 전위 단자를 갖는다. 다이오드(D12)는 2차 코일(L2)과 기준 전위(G) 사이에 연결된다. 다이오드(D12)는 기준 전위(G)에 연결되는 아노드 및 상기 2차 코일(L2)의 일측 연결 단부에 연결되는 캐소드를 갖는다.
공진 커패시터(C11)는 2차 코일(L2)에 병렬로 연결된다. 공진 커패시터(C11)의 일측 단부는 기준 전위(G)에 연결된다. 공진 커패시터(C11)는 2차 코일(L2)의 또 다른 연결 단부에 연결되는 또 다른 단부를 갖는다. 공진 커패시터(C11)와 2차 코일(L2) 사이의 노드는 구동회로(220)의 출력 단자(F)이다. 출력 단자(F)는 밸러스트 커패시터(CB) 및 하나의 전극(E1)을 통해 방전 램프(L)에 전기적으로 연결된다. 구동회로(220)는 출력 단자(F)를 통해 방전 램프(L)에 교류전류(I)를 공급한다. 본 실시예에서, 방전 램프(L)의 다른 전극(E2)은 기준 전위(G)에 직접 연결된다.
제어회로(230)는 디지털 회로로 구성된다. 제어회로(230)는 대응하는 스위칭 소자(SH1, SL1, SH2, SL2)에 대한 제어신호(H1, H2, L1, L2)를 생성하여 방전 램프(L)를 조명하기 위해 방전 램프(L)에 대해 버스트 디밍 제어를 수행한다. 버스 트 디밍 제어에서, 하나의 사이클은 방전 램프(L)가 광을 조사하는 조명 기간(Ton) 및 방전 램프(L)의 광이 꺼지는 조명-오프 기간(Toff)으로 구성되며, 이 사이클은 도 5에 도시된 바와 같이 반복된다. 조명 기간(Ton)과 조명-오프 기간(Toff) 사이의 비율은 방전 램프(L)의 목표 밝기값에 따라 결정된다. 제어회로(230)는 전류 검출 단자(D0)를 통과하는 램프전류(I)로서 방전 램프(L)를 통해 흐르는 제1 교류전류(I)를 검출한다. 그리고 다음에는, 제어회로(230)는 방전 램프(L)를 목표 밝기로 조명하기 위해 램프전류(I)에 대한 피드백 제어를 수행한다. 즉, 제어회로(230)는 검출된 램프전류값(I)을 기초로 구동회로(220) 내의 스위칭 소자의 스위칭 동작을 제어함으로써, 교류전류(I)를 조절한다.
도 6은 제어회로(230)를 자세히 나타낸 블록도이다. 도 6을 참조하면, 제어회로(230)는 오실레이터(300), A/D 컨버터(310), 감산기(320), 디지털 필터(330), 비교기(340) 및 제어신호 생성회로(350)을 포함한다.
오실레이터(300)는 제어신호(H1, H2, L1, L2)를 생성하기 위한 기준으로서 작용하는 삼각파를 생성한다. 오실레이터(300)는 삼각파를 비교기(340)의 반전 입력 단자(340a)에 전송한다.
A/D 컨버터(310)는 전류 검출 단자(D0)에 연결된다. A/D 컨버터(310)는 전류 검출 단자(D0)를 통해, 검출된 램프전류(I)를 수신하여, 램프전류를 대응하는 레벨을 갖는 디지털 신호로 변환하고, 그 다음, 디지털 신호를 감산기(320)에 전송한 다.
감산기(320)는 기준값(REF)으로부터 A/D 컨버터(310)의 출력을 감산하여 감산 결과를 생성한다.
디지털 필터(330)는 적분기(integrator)로부터 만들어져서, 기준 클럭(CL)이 수신될 때마다 감산기(320)의 출력 신호를 적분한다. 그 다음, 디지털 필터(330)는 출력 신호의 적분값을 비교기(340)의 비반전 입력 단자(340b)로 전송한다. 기준 클록(CL)은 각 스위칭 소자의 스위칭 주파수보다 상당히 높은 주파수를 갖는다. 디지털 필터(130)에 대한 기준 클록의 공급이 중단될 때에, 디지털 필터(330)는 그 다음번의 기준 클록이 제공될 때까지 적분값을 유지한다.
비교기(340)는 비반전 입력 단자(340b) 및 반전 입력 단자(340a)를 통해, 디지털 필터(330)의 출력 및 오실레이터(300)에 의해 생성된 삼각파를 각각 수신한다. 비교기(340)의 출력 단자는 제어신호 생성회로(350)에 연결된다. 비교기(340)는 입력 단자(340a) 및 입력 단자(340b)를 통해 두 개의 입력 신호들 사이의 크기 관계에 대응하는 출력 신호를 생성한다.
제어신호 생성회로(350)는 비교기(340)의 출력을 수신하여 비교기(340)의 출력을 기초로 제어신호(H1, H2, L1, L2)의 지속기간을 설정한다. 제어신호 생성회로(350)는 인버터 회로(222)에 공급될 제어신호를 사용하여 스위칭 동작의 타이밍을 설정한다. 그 다음, 제어신호 생성회로(350)는 상기 세팅을 제어신호(H1, H2, L1, L2)로서, 대응하는 스위칭 소자에 전송하여, 인버터 회로(222)로 하여금 미리 결정된 스위칭 동작을 수행하도록 한다. 제어신호 생성회로(350)는 또한 리셋신호 생성회로(360)에 연결된다. 입력으로서 리셋신호 생성회로(360)로부터의 리셋신호(SR)를 수신할 때에, 제어신호 생성회로(350)는 인버터 회로(222)로의 제어신호의 공급을 중단하고, 조명 기간(Ton)이 시작할 때에 제어신호의 공급을 재개한다.
그 다음, 상술한 구성을 갖는 방전 램프 조명기기(200)의 동작을 도 4 내지 도 6을 참조하여 후술한다. 제어회로(230)는 버스트 디밍 제어를 사용하여 방전 램프(L)를 조명한다. 버스트 디밍 제어에서, 방전 램프(L)의 조명/조명-오프는 100Hz에서 300Hz까지의 주파수를 갖고 반복된다. 버스트 디밍 제어의 하나의 사이클(T0)은 방전 램프(L)가 광을 조사하는 하나의 조명 기간(Ton) 및 방전 램프(L)의 광이 꺼지는 하나의 조명-오프 기간(Toff)를 포함한다(도 5a 참조). 조명 기간(Ton) 동안, 제어회로(230)는 방전 램프(L)로 하여금 방전 램프(L)를 조명하기 위해 인버터 회로(222)로부터 램프전류(I)를 공급받도록 한다. 이에 반해, 조명-오프 기간(Toff)에서, 제어회로(230)는, 방전 램프(L)를 턴-오프하기 위해 리셋신호(SR)에 따라 방전 램프(L)에 램프전류(I)를 공급하는 것을 중단한다(도 5b 참조).
제어회로(230)는 조명 기간(Ton)을 두 개의 기간 - 방전 램프(L)가 조명을 시작한 직후의 제1 기간(T1) 및 제1 기간(T1)을 뒤따르는 제2 기간(T2) - 으로 나눔으로써 방전 램프(L)의 조명을 제어한다. 본 실시예에서, 제1 기간(T1)의 길이는 0.4ms로 설정되는데, 이 길이는 하나의 사이클의 전체 길이의 1.0%에 해당한다. 제어회로(230)는 제1 기간(T1)의 시작점에서, 기준값(REF)을 방전 램프(L)의 목표 밝기값에 대응하는 목표 램프전류값(I0)보다 작은 전류값(Ii)으로 설정한다. 그 다음에, 제어회로(230)는 기준값(REF)이 제1 기간(T1)이 끝날 때에 목표 램프전류값(I0)이 되도록 점점 증가시킨다. 기준값(REF)은 제2 기간(T2)에 걸쳐 목표 램프전류값(I0)으로 고정된다(도 5c 참조).
시각(t1)에서 조명 기간(Ton) 또는 제1 기간(T1)이 시작될 때에, 제어신호 생성회로(350)로부터의 제어신호(H1, H2, L1, L2)가 구동회로(220)에 공급되어 전류를 구동회로(220)로부터 방전 램프(L)로 흐르게 한다. 따라서, 램프전류(I)는 방전 램프(L)를 통해 흐르기 시작한다. 램프전류(I)는 전류 검출 단자(D0)를 통해 A/D 컨버터(310)로 흘러들어가 디지털 신호로 변환된다. 그 다음, 디지털화된 램프전류(I)는 감산기(320)에 의해 목표 전류값(I0)보다 작은 값에 대응하는 기준값(REF)로부터 감산되어, 감산기(320)로부터 제공된다. 제1 기간(T1)에서, 기준값(REF)은 Ii로부터 I0까지 점차 증가한다(도 5c 참조). 감산기(320)로부터의 출력은 디지털 필터(330)가 기준 클럭을 수신할 때마다 디지털 필터(330)에 의해 적분된다. 적분값은 비반전 입력 단자(340b)를 통해 비교기(340)로 전송된다.
반면에, 비교기(340)는 오실레이터(300)로부터 반전 입력 단자(340a)를 통해 삼각파를 수신한다. 제어신호 생성회로(350)는 비교기(340)의 출력을 기초로 제어 신호(H1, H2, L1, L2)를 생성한다. 제어신호(H1, H2, L1, L2)는 방전 램프(L) 내의 목표 전류로서 램프전류(I)를 흐르게 하기 위해 대응하는 제어신호들 사이에 지속기간 및 위상 차이를 갖는다(도 5e 및 5f 참조).
시각(t2)에서 제1 기간(T1)이 끝나고 제2 기간(T2)이 시작될 때에, 기준값(REF)은 목표 램프전류(I)에 대응하는 값(I0)에 고정된다(도 5c를 참조). 그리고 제어회로(230)는 램프전류(I)에 대한 피드백 제어를 시작한다.
시각(t3)에서 제2 기간(T2) 또는 조명 기간(Ton)이 끝날 때에, 리셋신호(SR)가 제어신호 생성회로(350)로 전송된다. 리셋신호(SR)를 수신하면, 제어신호 생성회로(350)는 제어신호를 구동회로(220)에 인가하는 것을 중단한다. 동시에, 디지털 필터(330)에 기준 클럭을 제공하는 것도 중단된다. 그 다음 디지털 필터(330)는 시각(t3)에 얻은 적분값을 유지하기 시작한다.
시각(t4)에서 조명-오프 기간(Toff)가 끝나고 그 다음의 조명 기간(Ton)이 시작될 때에, 구동회로(220)로부터 방전 램프(L)로의 전류공급이 재개되어 램프전류(I)로 하여금 방전 램프(L)를 통해 흐르게 한다. 동시에, 디지털 필터(330)로의 기준 클럭의 공급이 재개된다. 이 때에, 디지털 필터(330)는 이전 시각(t3)에서 설정된 적분값을 유지한다(도 5d를 참조). 따라서, 제어신호(H1, H2, L1, L2) 사이의 지속기간과 위상차는 이전의 조명 기간(Ton)의 제2 기간(T2)동안 사용된 값에 근접 한 값으로 설정될 수 있다. 그 결과, 램프전류(I)가 비교적 짧은 기간 내에 목표 램프의 전류값(I0)까지 증가 될 수 있다(도 5f를 참조)
상술한 바와 같이, 시각(t4) 이후에, 방전 램프(L)의 조명을 제어하기 위해 버스트 디밍 제어가 사용된다. 조명 기간(Ton)의 시작 직후부터, 기준값(REF)을 I0보다 작은 값 Ii로부터 목표 전류값(I0)에 대응하는 값까지 점차 증가시킴으로써, 조명 기간(Ton)의 시작 직후부터 램프전류(I)의 오버슛이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이에 반해서, 만일 목표값(I0)이 조명 기간(Ton)의 시작 직후에 기준값(REF)으로서 설정된다면, 감산기(320)의 출력 레벨이 충분히 커서 램프전류(I)에 대한 피드백 제어가 과도하게 행해져서, 램프전류(I)의 오버슛으로 이어질 수 있다.
기준값(REF)이 조명 기간(Ton)에서 I0보다 작은 값 Ii로부터 점차 증가할 때에, 목표 전류값(I0)에 대응하는 기준값(REF)이 조명 기간(Ton)의 시작 직후에 사용되는 경우와 비교하면, 램프전류(I)의 상승시간은 더 길어진다. 따라서, 방전 램프(L)를 통해 실제로 흐르는 전류의 값이 목표 전류값(I0)에 도달하기 위해서는 시간이 더 요구된다.
일반적으로, 디지털 필터(330)가 조명 기간(Ton)의 시작점에서 리셋될 때에, 디지털 필터(330)에 의한 적분값이 어떤 레벨에 도달하는데 긴 시간이 요구된다. 또한, 램프전류(I)를 목표 전류값까지 증가시키기 위해 제어신호의 지속기간을 증 가시키는데 상당한 시간이 요구된다. 그러나, 본 실시예에서, 디지털 필터(330)는 적분값을 리셋하지 않고, 이전의 조명 기간(Ton)이 끝날 때까지, 적분된 값을 유지한다. 그리고, 디지털 필터(330)는 그 다음번의 조명 기간(Ton)이 시작될 때에, 유지된 적분값으로부터 시작하는 적분을 재개한다. 따라서, 제어신호들의 지속기간들이 조명 기간(Ton)의 시작 직후의 시간에서 큰 값들로 설정되기 때문에, 램프전류값은, 디지털 필터(330)가 리셋되는 종래의 경우와 비교하여 더 짧은 기간 내에 목표 전류값(I0)까지 쉽게 증가될 수 있다.
상술한 바와 같이, 디지털 필터(330)에 대한 기준 클록의 공급이 중단되고 디지털 필터(330)는 이전의 조명-오프 기간(Toff)동안 적분값을 유지하기 시작한다. 피드백 제어에 사용될 전류의 값은 조명 기간(Ton)의 시작 직후에 I0보다 작은 값으로부터 목표값(I0)까지 증가된다. 상술한 구성은, 램프전류(I)의 오버슛의 발생을 방지하고 램프전류(I)가 상승하는데 요구되는 시간을 줄이면서, 조명 기간(Ton) 내에 램프전류(I)를 목표 전류값까지 조절하는 제어를 가능하게 한다.
상기 실시예들에서, 조명 기간(Ton) 내의 제1 기간(T1)의 길이는 버스트 디밍 제어의 하나의 사이클의 전체 길이의 1.0%로 설정된다. 그러나, 조명 기간(Ton) 내의 제1 기간의 길이는 방전 램프(L)의 특성(characteristics), 버스트 디밍 제어에 사용되는 주파수, 또는 방전 램프(L)의 목표 밝기에 의해 적절히 변화될 수 있다.
상술한 설명과 첨부된 도면이 현재 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다는 것을 이해할 수 있다. 여러 가지 변경(modification), 추가 및 대안적인 디자인이, 공개한 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 범위에서 당해 기술분야의 기술자들에게 명백한 것이다. 따라서, 본 발명이 공개된 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구항들의 모든 범위 내에서 실시될 수 있다는 것을 이해해야한다.
본 발명은, 방전 램프(discharge lamp)를 조명하기 위한 방전 램프 조명기기(discharge lamp lighting device)에 있어서 조명 기간이 시작한 직후에 발생하는 램프전류의 오버슛(overshoot)을 방지하는 효과를 갖는다.

Claims (2)

  1. 방전 램프(discharge lamp)를 조명하기 위한 방전 램프 조명기기(discharge lamp lighting device)에 있어서,
    상기 방전 램프에 연결 가능하고, 상기 방전 램프에 고주파의 교류 전력을 공급함으로써 상기 방전 램프를 통해 램프전류가 흐르도록 하는 구동회로(drive circuit); 및
    상기 방전 램프를 조명하기 위한 조명 기간(lighting time period) 및 상기 방전 램프를 턴-오프(turn-off)하기 위한 조명-오프 기간(lights-off time period)이 번갈아 나타나도록, 상기 구동회로가 상기 방전 램프에 대해 버스트 디밍 제어(burst dimming control)를 수행하도록 구동하는 구동펄스(drive pulse)를 생성하는 제어회로(control circuit)
    를 포함하고,
    상기 제어회로는.
    상기 램프전류를 검출하는 검출수단(detecting means);
    기준값(reference value)으로부터 상기 검출된 램프전류를 감산하여 상기 검출된 램프전류와 상기 기준값 사이의 차를 출력하는 감산수단(subtracting means);
    상기 감산수단의 출력을 적분하여 출력하는 적분기로서 동작하는 디지털 필터(digital filter); 및
    상기 디지털 필터의 출력을 기초로 상기 구동펄스를 생성하는 펄스 생성수단(pulse generating means)
    을 포함하며,
    상기 조명 기간은, 상기 조명 기간의 시작 직후의 제1 기간(first time period) 및 상기 제1 기간을 뒤따르며 상기 제1 기간보다 긴 제2 기간(second time period)을 포함하며,
    상기 제어회로는 상기 기준값을 상기 제2 기간 내의 목표 전류값으로 설정하고, 상기 제어회로는 상기 제1 기간이 끝날 때까지 상기 제1 기간 내에서 상기 기준값을 상기 목표 전류값까지 증가시키며,
    상기 디지털 필터는 상기 조명 기간이 끝날 때의 출력을 그 다음번 조명 기간이 시작할 때까지 유지하며,
    상기 제어회로는 상기 조명 기간 동안 상기 램프전류를 상기 목표 전류값까지 조절하는 것을 특징으로 하는
    방전 램프 조명기기.
  2. 두 개의 전극을 갖는 방전 램프를 조명하기 위한 방전 램프 조명장치에 있어서,
    상기 두 개의 전극 중 하나에 연결가능하고, 고주파의 제1 교류 전력을 상기 방전 램프에 공급하는 제1 구동회로(drive circuit);
    상기 두 개의 전극 중 다른 하나에 연결 가능하고, 상기 제1 교류 전력과 동일한 주파수를 갖는 상기 제2 교류 전력을 상기 방전 램프에 공급하는 제2 구동회 로; 및
    상기 방전 램프를 조명하기 위한 조명 기간 및 상기 방전 램프를 턴-오프하기 위한 조명-오프 기간이 번갈아 나타나도록 상기 방전 램프에 대해 버스트 디밍 제어를 수행하며, 상기 방전 램프를 통해 램프전류가 흐르도록 상기 제1 구동회로 및 제2 구동회로를 각각 구동하기 위한 제1 구동펄스 및 제2 구동펄스를 생성하는 제어회로
    를 포함하고,
    상기 제어회로는
    상기 램프전류를 검출하는 검출 수단;
    기준값으로부터 상기 검출된 램프전류를 감산하여 상기 검출된 램프 전류와 상기 기준값 사이의 차를 출력하는 감산수단;
    상기 감산수단의 출력을 적분하여 출력하는 적분기로서 동작하는 디지털 필터; 및
    상기 디지털 필터의 출력을 기초로 상기 제1 구동펄스 및 상기 제2 구동펄스를 생성하는 펄스 생성수단
    을 포함하며,
    상기 조명 기간은 상기 조명 기간의 시작 직후의 제1 기간 및 상기 제1 기간을 뒤따르며 상기 제1 기간보다 긴 제2 기간을 포함하며;
    상기 제어회로는 상기 기준값을 상기 제2 기간 내의 목표 전류값으로서 설정하고, 상기 제어회로는 상기 제1 기간이 끝날 때까지 상기 제1 기간 내에서 상기 기준값을 상기 목표 전류값까지 증가시키며,
    상기 디지털 필터는 상기 조명 기간이 끝날 때의 출력을 그 다음번 조명 기간이 시작할 때까지 유지하며,
    상기 제어회로는 상기 조명 기간 동안 상기 램프전류를 상기 목표 전류값까지 조절하는 것을 특징으로 하는
    방전 램프 조명장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200639516A (en) * 2005-05-13 2006-11-16 Delta Electronics Inc Light source system and control method of light source system
KR20070084731A (ko) * 2006-02-21 2007-08-27 삼성전자주식회사 램프 구동 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
KR101342961B1 (ko) 2007-03-26 2013-12-18 삼성디스플레이 주식회사 인버터, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는표시장치
US8829814B2 (en) * 2010-07-02 2014-09-09 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight module detecting abnormal lamp tubes and an LCD thereof
US8907582B2 (en) * 2012-08-28 2014-12-09 Cooper Technologies Company Kickstart for dimmers driving slow starting or no starting lamps
US11811342B2 (en) * 2020-11-23 2023-11-07 Texas Instruments Incorporated Ripple counter with dynamic bandpass filter for DC motor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW381409B (en) * 1996-03-14 2000-02-01 Mitsubishi Electric Corp Discharging lamp lighting device
JP3599570B2 (ja) 1998-08-10 2004-12-08 太陽誘電株式会社 放電灯の輝度調整方法及び放電灯点灯装置
JP2000308358A (ja) * 1999-04-22 2000-11-02 Taiyo Yuden Co Ltd 圧電トランスの駆動方法及びその装置
DE10200046A1 (de) * 2002-01-02 2003-07-17 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Betriebsgerät für Hochdruck-Entladungslampen
JP4168660B2 (ja) 2002-05-07 2008-10-22 松下電器産業株式会社 放電灯点灯装置
JP2004241136A (ja) 2003-02-03 2004-08-26 Tdk Corp 放電灯点灯装置及びその放電灯点灯装置を備えた表示装置

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