KR20070122405A - 인버터 트랜스 및 그것을 사용한 방전관 구동 회로 - Google Patents

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Abstract

밸런스 트랜스용 코일이 내장된 인버터 트랜스를 제공한다. 복수개의 방전등을 균일하게 구동하기 위한 구동 회로에 사용되고, 1차 코일 및 2차 코일을 구비한 인버터 트랜스로서, 인버터 트랜스를 구성하는 자성 재료로 이루어진 코어의 일부에 관통구를 마련하고, 이 관통구를 사용하여 밸런스 트랜스용 코일을 설치함으로써 부품 개수도 적고 소형으로 구성할 수 있는 인버터 트랜스를 제공한다.
인버터 트랜스, 관통구

Description

인버터 트랜스 및 그것을 사용한 방전관 구동 회로{An inverter transformer and a discharge tube driving circuit using the same}
[도 1a] 및 [도 1b] 본 발명의 실시예 1에 관한 인버터 트랜스의 구조를 도시한 도면이다.
[도 2] 본 발명의 실시예 1에 관한 인버터 트랜스가 적용된, 냉음극 방전관 구동 회로의 회로도의 일례를 도시한 도면이다.
[도 3a] 내지 [도 3d] 본 발명의 실시예 2 내지 5에 관한 인버터 트랜스의 코어의 구조를 도시한 도면이다.
[도 4] 본 발명의 실시예 6에 관한 인버터 트랜스의 전개 사시도이다.
본 발명은, 밸런스 트랜스가 일체적으로 내장된 인버터 트랜스 및 그것을 사용한 방전관 구동 회로에 관한 것이다.
냉음극 방전관의 구동 회로에서, 구동 회로의 저전압부쪽에 밸런스 코일을 접속하거나, 구동 회로의 냉음극 방전관이 접속되는 고전압부에 밸런스 코일을 접속하여 복수의 냉음극 방전관에 흐르는 전류를 일정하게 하는 것은 이미 널리 이용 되고 있는 기술이다. 냉음극 방전관은, 그 임피던스의 분산 등에 의해 냉음극 방전관의 양 전극 사이에 인가되는 전압이 분산된다. 따라서 냉음극 방전관에 흐르는 전류가 개개의 냉음극 방전관이 가진 임피던스에 의해 변하는 것이 알려져 있다. 냉음극 방전관에 흐르는 전류가 분산되면 그것은 냉음극 방전관의 발광 휘도에 영향을 미친다.
잘 알려져 있는 바와 같이 액정 표시 패널의 배면에는 백라이트로서 복수의 냉음극 방전관이 내장되어 있다. 최근의 경향으로서 액정 표시 패널의 화면 사이즈가 커지는 경향이 있다. 예를 들면, 가정용 액정 TV는 종래에는 기껏해야 20인치 정도였던 것이, 이제는 32인치, 34인치 크기의 액정 표시 패널을 사용한 액정 TV가 주류를 이루고 있다. 이와 같이 액정 표시 패널의 사이즈가 커지면 액정 TV 1대당 사용되는 방전관의 수가 늘어나게 된다.
그 때문에 상기 기재와 같이 냉음극 방전관에 흐르는 전류량이 복수의 냉음극 방전관마다 다르면, 냉음극 방전관의 발광에 얼룩이 생기고 이것은 액정 표시 패널에서의 휘도 얼룩을 발생시키게 된다. 따라서 사용되는 모든 냉음극 방전관에 흐르는 전류량을 일정하게 맞추는 것이 필수불가결하게 되어 있다. 따라서 통상, 냉음극 방전관의 구동 회로에는 인버터 트랜스와 밸런스 트랜스가 사용된다.
또 종래에는 냉음극 방전관 구동 회로의 저전압부쪽, 또는 고전압부에 밸런스 코일을 접속하는 방법이나, 인버터 트랜스 중 한 자로에서 복수의 냉음극 방전관에 대응할 수 있도록 복수의 대응하는 코일을 구비하는 것도 제안되고 있다(일본특개2003-31383호 공보). 또 제1 1차 코일에 대해 직렬로 접속된 인덕터와 제2 1차 코일에 대해 직렬로 접속된 인덕터가 같은 자로에 배치된 회로도 제안되고 있다(일본특표2004-506294호 공보). 또 IHI 코어로 구성된 인버터 트랜스가 있다(일본특개2005-311227호 공보). 또 메인 트랜스와 신호 전달용 트랜스를 일체로 한 트랜스나, 초크 코일과 트랜스를 일체로 한 트랜스가 있다(일본특개2004-349293호 공보, 일본특개소64-030463호 공보, 일본특개2000-133531호 공보).
그러나 통상 인버터 트랜스와 밸런스 트랜스는 각각 독립적인 트랜스로서 제조되는 것이 보통이다. 그리고 냉음극 방전관 구동 회로를 조립함에 있어서, 기판에 인버터 트랜스, 밸런스 트랜스, 스위칭 회로 및 제어 회로를 고정시킨다. 그러나 이와 같이 인버터 트랜스와 밸런스 트랜스를 따로 따로 고정시킴으로써 쓸데없는 공간을 필요로 할 뿐 아니라 부품 비용이나 제조 비용도 늘어난다. 또 냉음극 방전관 구동 회로를 소형으로 할 수 없어 액정 표시 패널로부터의 소형화나 경량화 요구를 만족시킬 수 없게 된다.
또 메인 트랜스와 신호 전달용 트랜스를 일체로 한 트랜스나 초크 코일과 트랜스를 일체로 한 트랜스가 있는데, 이들은 메인 트랜스와 신호 전달용 트랜스 또는 트랜스와 초크 사이에서 서로 자기 간섭하지 않도록 별도의 코어를 새로 사용하거나 코어 자체가 복잡한 구조가 되어 비용이 상승한다.
따라서 본 발명은 인버터 트랜스에 밸런스 트랜스용 코일이 내장되어 비용이 상승하지 않는 인버터 트랜스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 그와 같은 인버터 트랜스를 사용한 방전관 구동 회로에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 관한 인버터 트랜스는,
자성 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부에 마련되는 1차 코일 및 2차 코일을 구비한 인버터 트랜스에서,
상기 코어부에 관통구를 마련하고,
상기 관통구에 다른 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 관한 인버터 트랜스는,
1차 코일과 2차 코일을 자기 결합시키기 위해 자성 재료로 구성된 코어부를 가진 인버터 트랜스에서,
상기 코어부의 단부에 관통구를 형성함과 동시에 상기 관통구에 밸런스 트랜스용 코일을 감는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 방전관 구동 회로는, 상기 실시예의 인버터 트랜스를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징들은 첨부한 도면을 참조하여 이하의 본 발명의 예시적 실시예에 대한 설명으로부터 명백해질 것이다.
<실시예 1>
도 1a는, 본 발명의 실시예 1에 관한 인버터 트랜스(1)의 외관 사시도를 나타낸다. 또 도 1b는, 도 1a의 인버터 트랜스(1)의 코어 부분만 나타낸다. 도 1a 및 도 1b에서 인버터 트랜스(1)는 H형 코어(2), I형 코어(3),(4) 및 릴 프레임 등을 구비한 보빈(5)으로 구성된다. H형 코어(2) 및 I형 코어(3),(4)는 보빈(5)에 내장되어 있다. 이러한 코어는 자성 재료로 이루어진다. 또 보빈(5)은 전기적으로도 자기적으로도 절연 특성을 나타내는 절연 재료로 이루어진다.
H형 코어(2)의 중심 코어부(H1)에는 인버터 트랜스(1)의 1차 코일(T1-11),(T1-12)가 감기고, I형 코어(3),(4)에는 각각 인버터 트랜스(1)의 2차 코일(T1-21),(T1-22)이 감겨 있다. 또 H형 코어(2)의 측면 코어부(차양부)(H2),(H3)의 한쪽 측면 코어부(H2)에는 관통구(6)가 마련되고, 이 관통구(6)에는, 도시된 바와 같이 밸런스 트랜스용 1차 및 2차 코일(CT1-1),(CT1-2)이 감긴다. 또 7은, 여러 개로 분할된 단자군을 나타내며 인버터 트랜스용 코일 및 밸런스 트랜스용 코일의 각각의 단부가 접속되어 외부와의 배선용 단자가 된다.
이와 같이 인버터 트랜스(1)에 사용하는 코어의 일부에 관통구(6)를 설치하고, 그 관통구(6)를 이용하여 밸런스 트랜스용 코일(CT1-1),(CT1-2)을 감음으로써 소형이고 부품 점수가 적어 제조 비용을 줄일 수 있는 인버터 트랜스를 제공할 수 있게 된다.
관통구(6)를 만드는 위치는, 인버터 트랜스(1)의 1차 코일(T1-11),(T1-12) 및 2코일 2차 코일(T1-21),(T1-22)에서 발생하는 H형 코어(2) 안에 흐르는 자속과, 밸런스 트랜스용 코일(CT1-1),(CT1-2)에서 발생하는 H형 코어(2)의 측면 코어부(H2)에 흐르는 자속이 서로 간섭하지 않도록 설정된다.
예를 들면, 도 1a에서, 길이(A1)과 (A2)의 거리의 관계는, A1>A2라면, 자속끼리의 간섭이 상당히 억제된다. 본 발명의 실시예 1에 관한 인버터 트랜스에 의하 면, 밸런스 트랜스용 코일이 일체화되어 소형화된 인버터 트랜스를 제공할 수 있게 된다.
관통구(6)는, H형 코어(2)의 제조 후에 가공하여 형성할 수도 있고, 또 H형 코어(2)의 제조시에 관통구(6)가 형성된 형태로 형성하는 것도 가능하다. 또 이 H형 코어(2)의 치수를 결정할 때, 관통구(6)를 형성하는 쪽 코어부(H2)의 치수(L2)는, 관통구(6)를 형성하지 않는 쪽 코어부(H1)의 치수(L1)보다 길게 설계하는 것이 바람직하다.
또 인버터 트랜스용 코일이 감기는 자성 재료로 구성된 코어의 단부에 관통구를 마련함으로써 밸런스 트랜스가 유사한 트로이덜 코어에 감긴 구성이 된다. 따라서 재료비가 줄어들고 부품 점수도 적어지기 때문에 제조 비용도 줄일 수 있게 된다. 또 트로이덜 코어를 사용한 밸런스 트랜스가 인버터 트랜스의 일부에 부가한 것과 등가가 된다. 또한 트로이덜 형상의 밸런스 트랜스를 형성할 수 있기 때문에 자기 갭(gap)과 조립에 의한 오차가 없고 재료의 분산으로부터 발생하는 오차밖에 없기 때문에 인덕턴스값의 분산이 작아 정밀도가 높은 제조가 가능해진다.
도 2는, 본 발명의 실시예 1에 관한 도 1a, 1b에 도시한 인버터 트랜스(1)를 사용할 수 있는 냉음극 방전관 구동 회로의 일례를 나타낸다.
도 2에서, 전원 단자(21),(22)에 직류 전압이 공급되고, 각각 제어 회로(23) 및 스위칭 회로(24)에 주어진다. 또한 전원 단자(22)는 접지된다. 제어 회로(23)는 내부에 발진 회로나 PWM 회로를 포함하고, 나중에 설명되는 F/B신호에 따라 출력되는 스위칭 신호가 변조된다. 스위칭 회로(24)는, 내부에 트랜지스터로 구성된 스위 치 회로를 포함하고, 제어 회로(23)로부터의 스위칭 신호에 의해 전원 단자(21)에 인가되어 있는 직류 전압을 스위칭하고, 스위칭되어 발생되는 펄스 구동 신호(구동 전압)를 출력한다.도 2에 도시한 냉음극 방전관 구동 회로에서는 도 1a,1b에 도시한 인버터 트랜스를 2개 사용한다. 즉, 인버터 트랜스(T1) 및 (T2)가 각각 도 1a, 1b의 인버터 트랜스(1)에 상당한다.
도면에 도시한 바와 같이 2개의 밸런스 트랜스용 1차 코일(CT1-1),(CT2-1)이 직렬 접속되고 그 직렬 접속의 양단에 스위칭 회로(24)부터의 펄스 구동 신호(구동 전압)가 인가된다.
또 인버터 트랜스(T1)의 밸런스 트랜스용 2차 코일(CT1-2)은 도시한 바와 같이 인버터 트랜스(T1)의 1차 코일(T1-11),(T1-12)과 직렬 접속되고 1차 코일(T1-11),(T1-12)의 양 단자 사이에 스위칭 회로(24)로부터의 펄스 구동 신호가 인가된다.
또 인버터 트랜스(T2)의 밸런스 트랜스용 2차 코일(CT2-2)은 도시한 바와 같이 인버터 트랜스(T2)의 1차 코일(T2-11),(T2-12)과 직렬 접속되고, 1차 코일(T2-11),(T2-12)의 양 단자 사이에 스위칭 회로(24)로부터의 펄스 구동 신호가 인가된다.
또한 인버터 트랜스(T1)의 2차 코일(T1-21)의 한쪽 단자는, 냉음극 방전관(FL1-1) 및 저항(R1-1)을 사이에 두고 접지되고, 다른 쪽 단자는 직접 접지된다. 마찬가지로 인버터 트랜스(T1)의 2차 코일(T1-22)의 한쪽 단자는 냉음극 방전관(FL1-2) 및 저항(R1-2)을 사이에 두고 접지되고, 다른 쪽 단자는 직접 접지된다.
또 인버터 트랜스(T2)의 2차 코일(T2-21)의 한쪽 단자는, 냉음극 방전관(FL2-1) 및 저항(R2-1)을 사이에 두고 접지되고, 다른 쪽 단자는 직접 접지된다. 마찬가지로 인버터 트랜스(T2)의 2차 코일(T2-22)의 한쪽 단자는, 냉음극 방전관(FL2-2) 및 저항(R2-2)을 사이에 두고 접지되고, 다른 쪽 단자는 직접 접지된다. 또 냉음극 방전관(FL2-2) 및 저항(R2-2)의 중점(中點)은 인출되어 냉음극 방전관(FL2-2)에 흐르는 전류를 제어하기 때문에 F/B 신호로서 제어 회로(23)에 귀환된다.
도 2에 도시한, 본원의 실시예 1에 관한 인버터 트랜스(T1) 및 (T2)를 사용하는 냉음극 방전관 구동 회로에 의하면, F/B 신호를 제어 회로(23)로 귀환시킴으로써 제어 회로(23)에 내장되는 발진 회로의 발진 주파수 또는 PWM 회로에 의한 펄스폭 변조에 의해 스위칭 신호가 변조됨으로써 냉음극 방전관(FL2-2)에 흐르는 전류를 일정하게 제어하여 발광 휘도를 균일하게 할 수 있다. 또한 밸런스 트랜스용 코일을 설치함으로써 인버터 트랜스(T1),(T2)에 흐르는 전류가 동일해지도록 제어되고, 따라서 모든 냉음극 방전관(FL1-1) 내지 (FL2-2)을 균일하게 발광시킬 수 있게 된다.
도 2에 도시한 바와 같은 냉음극 방전관 구동 회로에 사용한 인버터 트랜스(T1),(T2)는, 2개의 1차 코일과 2개의 2차 코일 및 밸런스 트랜스용 코일을 구비한 인버터 트랜스가 사용된다. 그러나 인버터 트랜스의 구성이나 인버터 트랜스와 방전관과의 접속 관계, 밸런스 트랜스용 코일과의 접속 관계는 이 구성에 한정되지 않으며 여러가지 변형도 생각할 수 있다.
<실시예 2 내지 5>
도 3a 내지 도 3d는, 본 발명의 실시예 2 내지 5에 관한 인버터 트랜스의 코어의 구성을 나타낸다. 우선 도 3A에 도시한 실시예 2의 인버터 트랜스의 코어 구성에서는 2개의 E형 코어(31),(32)가 사용된다. 그리고 E형 코어(32)에 밸런스 트랜스 코일용 관통구(30)가 마련된 구성으로 되어 있다.
또 도 3b에 도시한 실시예 3의 인버터 트랜스의 코어 구성에서는, 하나의 E형 코어(33)와 하나의 I형 코어(34)가 사용된다. 그리고 I형 코어(34)에 밸런스 트랜스 코일용 관통구(30)가 마련된 구성으로 되어 있다.
또 도 3c에 도시한 실시예 4의 인버터 트랜스의 코어 구성에서는 하나의 I형 코어(35)와 하나의 U형 코어(36)가 사용된다. 그리고 U형 코어(36)에 밸런스 트랜스 코일용 관통구(30)가 마련된 구성으로 되어 있다.
또 도 3d에 도시한 실시예 5의 인버터 트랜스의 코어 구성에서는 하나의 I형 코어(37)와 하나의 E형 코어(38)가 사용된다. 그리고 상기 실시예 3과는 달리 E형 코어(38)에 밸런스 트랜스 코일용 관통구(30)가 마련된 구성으로 되어 있다.
상기 실시예 2 내지 5는, 본 발명의 실시예의 일부만 나타낸 것으로서, 동일한 사고방식으로 변경이 가능하다.
상기 도 3a 내지 도 3d에 도시한 모든 실시예에서 관통구(30)를 만드는 위치는, 인버터 트랜스(1)의 1차 코일(T1-11),(T1-12) 및 2코일 2차 코일(T1-21),(T1-22)에서 발생하는 자속과, 밸런스 트랜스용 코일(CT1-1),(CT1-2)에서 발생하는 자속이 서로 간섭하지 않도록 설정된다. 따라서 관통구가 마련된 코어는 다소 폭이 넓혀져 있다. 모든 실시예에서, 관통구가 마련되는 코어 부분 전체의 폭을 넓게 한 구성으로 되어 있는데 관통구의 대응 부분만 폭 넓게 해도 문제는 없다. 예를 들면, 도 3a, 도 3b 및 도 3d에서 점선으로 도시한 바와 같이 코어 부분을 구성함으로써 코어재료의 사용을 줄일 수 있게 된다.
<실시예 6>
도 4는, 본 발명의 실시예 6에 관한 상자형으로 조립된 인버터 트랜스의 일례를 도시한 사시도이다. 도 4에서, 인버터 트랜스(40)는 각각 자성 재료로 구성된 덮개부(41) 및 기대(基臺)부(42)를 갖는다. 또 인버터 트랜스(40)로서의 1차 코일(T40-1) 및 2차 코일(T40-2)이 마련된다. 조립 후에는 1차 코일(T40-1) 안쪽에 2차 코일(T40-2)이 끼워지는 구성으로 한다.
이 때, 1차 코일(T40-1)의 내주면은, 기대부(42)에 만든 원호형 가이드(45)의 외주면에서 위치가 결정되고, 2차 코일(T40-2)의 외주면은 원호형 가이드(45)의 내주면에서 위치가 결정된다. 46은 양 코일(T40-1),(T40-2)을 관통하는 중간 다리부가 된다. 또한 43,44는 단자 인출용 보조 기대부로서, 조립 후에는 기대부(42)의 양 측면부에 끼워지는 구성이 된다. 이 실시예 6에서는 밸런스 트랜스용 코일을 위해서 관통구(47)가 덮개부(41)의 모퉁이에 마련된 예이다.
이 실시예 6에서도, 관통구(47)를 만드는 위치는, 인버터 트랜스의 1차 코일 및 2차 코일에서 발생하는 자속과, 밸런스 트랜스용 코일에서 발생하는 자속이 서로 간섭하지 않도록 설정된다. 따라서, 이 자속이 간섭하지 않는 위치라면 덮개부(41) 및 기대부(42)의 어느 위치에도 관통구(47)를 만들 수 있다.
본 발명은 예시적 실시예를 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 이하의 청구범위의 권리범위는 본 발명의 모든 변경 및 균등한 구조 및 기능을 포괄하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.
본 발명에 의하면, 부품 점수가 적어 소형으로 구성할 수 있음과 동시에 코어에 관통구를 마련하고 밸런스 트랜스의 코일을 설치함으로써 비용이 줄어드는 밸런스 트랜스 일체형의 인버터 트랜스를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 자성 재료로 구성된 코어부와, 상기 코어부에 마련되는 1차 코일 및 2차 코일을 구비한 인버터 트랜스에서,
    상기 코어부에 관통구를 마련하고,
    상기 관통구에 다른 코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다른 코일은 밸런스 트랜스를 구성하는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 관통공은, 상기 코어부의 상기 1차 코일 및/또는 2차 코일의 위치와는 소정 거리만큼 떨어진 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코어부는 H형 코어와 I형 코어로 구성되고, 상기 H형 코어에 상기 1차 코일이 감겨지고, 상기 I형 코어에 상기 2차 코일이 감겨지는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 관통구는 상기 H형 코어의 2개의 차양부 중 긴 쪽의 차양부에 설치되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  6. 1차 코일과 2차 코일을 자기 결합시키기 위해 자성 재료로 구성된 코어부를 가진 인버터 트랜스에서,
    상기 코어부의 단부에 관통구를 형성함과 동시에 상기 관통구에 밸런스 트랜스용 코일을 감는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 관통구는, 상기 코어부의 상기 1차 코일 및/또는 2차 코일의 위치와는 소정의 거리만큼 떨어진 위치에 설치된 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  8. 제6항에 있어서, 상기 코어부는 H형 코어와 I형 코어로 구성되고, 상기 H형 코어에 상기 1차 코일이 감겨지고, 상기 I형 코어에 상기 2차 코일이 감겨지는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  9. 제6항에 있어서, 상기 관통구는, 상기 H형 코어의 2개의 차양부 중 긴 쪽의 차양부에 설치되는 것을 특징으로 하는 인버터 트랜스.
  10. 제6항에 기재된 적어도 2개의 인버터 트랜스와,
    상기 적어도 2개의 인버터 트랜스에 스위칭 펄스를 공급하는 스위칭 회로를 구비하고,
    상기 적어도 2개의 인버터 트랜스 중 적어도 하나의 1차 코일과, 상기 밸런스 트랜스 중 적어도 하나의 2차 코일이 직렬로 접속됨과 동시에 상기 스위칭 회로에 접속되고,
    상기 밸런스 트랜스 중 적어도 2개의 1차 코일은 직렬로 접속됨과 동시에 상기 스위칭 회로에 접속된 것을 특징으로 하는 방전관 구동 회로.
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