KR20090004002U - 부스트 컨버터회로 - Google Patents

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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 고안은 부스트 컨버터회로에 관한 것이다.
본 고안은 전원이 입력되는 입력단에 병렬 연결되고, 입력단의 리플을 제거하는 리플 제거용 커패시터; 입력되는 상기 전원을 소정레벨로 승압하는 리액터; 상기 리액터에 직렬 연결된 역류 방지용 다이오드; 상기 역류 방지용 다이오드의 출력에 연결된 램프; 상기 역류 방지용 다이오드의 출력과, 상기 입력단 사이에 연결되며, 출력단의 리플을 전달하는 AC 필터 커패시터; 및 상기 리액터와 상기 역류 방지용 다이오드 사이에 병렬 연결되어 상기 램프로 공급되는 전원을 스위칭하는 스위칭 FET를 포함한다.
Figure P2020070017304
LCD, 램프, 부스트 컨버터, 리플

Description

부스트 컨버터회로{Boost converter circuit}
도 1은 종래의 부스트 컨버터회로도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 부스트 컨버터회로도.
＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞
INPUT: 입력단 OUTPUT: 출력단
C1: 입력단 리플 제거용 커패시터 D1: 역류 방지용 다이오드
C3: AC 필터 커패시터 L1: 리액터
LED: 램프 Q1: 스위칭 FET
본 고안은 부스트 컨버터회로에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 디스플레이장치에서 LED를 이용하여 백라이트를 구성하는 백 라이트유닛(BLU)에서는 LED를 구동하기 위한 부스트 컨버터회로(Boost converter circuit)가 사용된다.
도 1은 종래의 부스트 컨버터회로도이다.
도 1을 참조하면, 전원이 입력되는 입력단(INPUT)에는 입력단의 리플을 제거하는 리플 제거용 커패시터(C1)가 병렬 연결되고, 입력되는 전원을 소정레벨로 승압하는 리액터(L1)가 직렬 연결된다.
또한, 리액터(L1)에는 역류 방지용 다이오드(D1)가 직렬로 연결되고, 상기 다이오드(D1)의 출력은 램프(LED)에 연결되며, 상기 다이오드(D1)와 상기 램프(LED) 사이에는 출력단(OUTPUT)의 리플을 제거하는 리플 제거용 커패시터(C2)가 병렬 연결된다.
또한, 리액터(L1)와 다이오드(D1) 사이에는 램프(LED)로 공급되는 전원을 스위칭하는 스위칭 FET(Q1)가 병렬 연결된다.
즉, 입력되는 전원의 리플성분은 입력단 리플 제거용 커패시터(C1)에 의해 제거되고, 리플이 제거된 전원은 리액터(L1)에 의해 소정레벨로 승압된다.
이때, 스위칭 FET(Q1)의 온/오프 상태에 따라 상기 승압된 전원이 램프(LED)에 공급되는 것이 스위칭되는데, 스위칭 FET(Q1)의 고속 스위칭에 의해 상기 승압된 전원에는 리플성분이 포함된다. 승압된 전원은 역류 방지용 다이오드(D1)를 거쳐 출력단 리플 제거용 커패시터(C2)에 의해 리플성분이 제거되고, 안정된 DC 전원 만이 램프(LED)에 공급된다.
여기서, 종래의 부스트 컨버터회로에서는 출력단 리플 제거용 커패시터(C2)의 용량을 결정함에 있어서, 아래의 수학식 1과 같은 계산에 따른다.
Figure 112007076576710-UTM00001
이때, D는 듀티비,
Ts는 스위칭시간(=1/fs),
Vo는 출력전압,
R은 부하,
Δvo는 리플전압이다.
이와 같이 출력단 리플 제거용 커패시터(C2)의 용량은 출력전압의 레벨에 의해 결정됨을 알 수 있다.
그런데, 통상의 부스트 컨버터회로에서는 입력단(INPUT)의 전압보다 출력단(OUTPUT)의 전압이 높고, 이에 따라 출력단 리플 제거용 커패시터(C2)의 용량이 커지게 된다.
커패시터는 용량 값과 비례하여 크기가 커지고 가격이 상승하기 때문에 부스트 컨버터회로에 적용되는 출력단 리플 제거용 커패시터를 사용할 경우 제품의 가격이 상승하고, 부품의 슬림화를 구현하기 어렵다.
본 고안은 부품의 슬림화가 가능하다.
본 고안은 전원이 입력되는 입력단에 병렬 연결되고, 입력단의 리플을 제거하는 리플 제거용 커패시터; 입력되는 상기 전원을 소정레벨로 승압하는 리액터; 상기 리액터에 직렬 연결된 역류 방지용 다이오드; 상기 역류 방지용 다이오드의 출력에 연결된 램프; 상기 역류 방지용 다이오드의 출력과, 상기 입력단 사이에 연결되며, 출력단의 리플을 전달하는 AC 필터 커패시터; 및 상기 리액터와 상기 역류 방지용 다이오드 사이에 병렬 연결되어 상기 램프로 공급되는 전원을 스위칭하는 스위칭 FET를 포함한다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시 예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 부스트 컨버터회로도이다.
도 2를 참조하면, 전원이 입력되는 입력단(INPUT)에는 입력단의 리플을 제거하는 리플 제거용 커패시터(C1)가 병렬 연결되고, 입력되는 전원을 소정레벨로 승압하는 리액터(L1)가 직렬 연결된다.
또한, 리액터(L1)에는 역류 방지용 다이오드(D1)가 직렬로 연결되고, 상기 다이오드(D1)의 출력은 램프(LED)에 연결되며, 상기 다이오드(D1)와 상기 램프(LED) 사이에는 출력단의 리플을 전달하는 AC 필터 커패시터(C3)가 입력단(INPUT) 및 입력단 리플 제거용 커패시터(C1)와 직렬로 연결된다.
또한, 리액터(L1)와 다이오드(D1) 사이에는 램프(LED)로 공급되는 전원을 스위칭하는 스위칭 FET(Q1)가 병렬 연결된다.
즉, 입력되는 전원의 리플성분은 입력단 리플 제거용 커패시터(C1)에 의해 제거되고, 리플이 제거된 전원은 리액터(L1)에 의해 소정레벨로 승압된다.
이때, 스위칭 FET(Q1)의 온/오프 상태에 따라 상기 승압된 전원이 램프(LED)에 공급되는 것이 스위칭되는데, 스위칭 FET(Q1)의 고속 스위칭에 의해 상기 승압된 전원에는 리플성분이 포함된다. 승압된 전원은 역류 방지용 다이오드(D1)를 거쳐 AC 필터 커패시터(C3)에 전달되는데, AC 필터 커패시터(C3)는 DC 성분은 차단하고, 리플성분에 해당하는 AC 성분만을 입력단(INPUT)측으로 귀환시키고, 입력단(INPUT)으로 귀환된 리플성분은 입력단 리플 제거용 커패시터(C1)에 의해 제거된다. 따라서 램프(LED)에는 안정된 DC 전원만이 공급된다.
이때, 상기 AC 필터 커패시터(C3)는 리플성분을 패스시키는 역할만 담당하므로 0.1~1㎌ 정도의 낮은 출력 내압을 허용하는 부품을 사용하여도 무방하다.
이와 같이, 본 고안의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예(들)에 관해 설명 하였으나, 본 고안의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시 예(들)에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 실용신안청구범위 뿐만 아니라 이 실용신안청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 고안은 출력단으로 전달되는 승압 전원의 리플성분을 입력단으로 패스시키고, 입력단 리플 제거용 커패시터를 통해 출력단의 리플성분을 제거하도록 함으로써, 출력단의 커패시터를 소형화할 수 있고, 제품의 생산가격을 절감하고, 부품의 슬림화가 가능하다.

Claims (2)

  1. 전원이 입력되는 입력단에 병렬 연결되고, 입력단의 리플을 제거하는 리플 제거용 커패시터;
    입력되는 상기 전원을 소정레벨로 승압하는 리액터;
    상기 리액터에 직렬 연결된 역류 방지용 다이오드;
    상기 역류 방지용 다이오드의 출력에 연결된 램프;
    상기 역류 방지용 다이오드의 출력과, 상기 입력단 사이에 직렬 연결되며, 출력단의 리플을 전달하는 AC 필터 커패시터; 및
    상기 리액터와 상기 역류 방지용 다이오드 사이에 병렬 연결되어 상기 램프로 공급되는 전원을 스위칭하는 스위칭 FET를 포함하는 부스트 컨버터회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 AC 필터 커패시터는
    상기 역류 방지용 다이오드의 출력과, 상기 입력단 사이에 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 부스트 컨버터회로.
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