KR20100094752A

KR20100094752A - 인버터의 아크 보호 장치

Info

Publication number: KR20100094752A
Application number: KR1020090013883A
Authority: KR
Inventors: 서강문
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2010-08-27

Abstract

본 발명은 인버터의 아크 보호 장치에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 인버터의 아크 보호 장치는 트랜스포머의 2차측에서 제공되는 IS 전류 및 IM 전류를 피드백하거나 Vsen 전압을 피드백하는 전류전압 피드백부, 전류전압 피드백부에서 제공하는 IS 전류, IM 전류 및 Vsen 전압을 검출하여 아크 보호 신호를 출력하는 아크 보호부 및 검출부에서 제공하는 아크 보호 신호에 따라 인버터의 동작을 중지시키는 OLP(Open Lamp Protection)부를 포함한다.

인버터, 아크, 과전압

Description

인버터의 아크 보호 장치 {Arc Protection Apparatus for Inverter}

본 발명은 인버터의 아크 보호 장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치(Liquid Crystal Display; 이하 "LCD"라 함)는 경량, 박형, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다. 이러한 추세에 따라, LCD는 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등에 적용되고 있다. 한편, LCD는 매트릭스 형태로 배열되어 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 영상을 표시하게 된다.

통상, LCD는 자체적으로 발광하지 못하는 수광 소자이므로, 액정판 후면에 투과율이 큰 백라이트(back light)를 설치함으로써 균일한 휘도로 LCD에 표시된 영상을 선명하게 볼 수 있도록 하고 있다.

LCD 백라이트로는 냉 음극 형광 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)가 주로 사용되고 있다.

이러한, LCD 백라이트를 구동하는 데에는 인버터라는 장치가 필요한데, 인버터는 직류전원을 고전압의 교류전원으로 변환해서 LCD 백라이트에 인가함으로써 LCD 백라이트를 구동한다.

엘시디 백라이트용 인버터는 인버터 제어부가 마스터 보드(Master Board)의 스위칭부와 슬레이브 보드(Slave Board)의 스위칭부의 스위칭 동작을 각각 제어하고, 각 스위칭부가 마스터 보드의 트랜스포머와 슬레이브 보드의 트랜스포머의 입력단 전압을 스위칭하며, 각 트랜스포머는 권선비에 의해 승압된 교류전압을 출력한다.

트랜스포머에서 출력된 교류전압은 마스터 보드의 커넥터와 슬레이브 보드의 커넥터를 통해 램프의 입력단에 인가되어 램프를 구동하도록 이루어져 있다.

그런데, 인버터의 각 트랜스포머의 2차측 권선에는 고전압이 출력되기 때문에, 커넥터의 연결이 불안정할 경우, 아크 방전으로 인해 스파크가 발생되어 화재의 위험이 있는 문제점이 있다.

실시 예에 따라 인버터의 커넥터 연결이 불안정할 경우 발생되는 아크 방전 및 그로 인한 화재를 방지할 수가 있는 인버터의 아크 보호 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시 예에 따른 인버터의 아크 보호 장치는 트랜스포머의 2차측에서 제공되는 IS 전류 및 IM 전류를 피드백하거나 Vsen 전압을 피드백하는 전류전압 피드백부, 전류전압 피드백부에서 제공하는 IS 전류, IM 전류 및 Vsen 전압을 검출하여 아크 보호 신호를 출력하는 아크 보호부 및 검출부에서 제공하는 아크 보호 신호에 따라 인버터의 동작을 중지시키는 OLP(Open Lamp Protection)부를 포함한다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 인버터의 아크 보호 장치에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.

커넥터의 불안정한 연결에 의한 아크 방전과 그로 인한 화재를 방지함과 더불어, 추가적으로 과전압에 의해 인버터의 출력측 부품이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 인버터의 아크 보호 장치의 개략적인 회로도를 설명하기 위한 것이다.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 인버터의 아크 보호 장치는 전류전압 피드백부(300), 아크 보호부(100) 및 OLP부(Open Lamp Protection; 200)를 포함하여 구성될 수 있다.

전류전압 피드백부(300)는 트랜스포머의 2차측(미도시)에서 제공되는 IS 전류 및 IM 전류를 피드백(Feedback)하거나 Vsen 전압을 피드백(Feedback)할 수 있다. 전류전압 피드백부(300)는 트랜스포머의 2차측(미도시) 권선에는 제1 다이오드(D1) 내지 제2 다이오드(D2), 제1 커패시터(C1) 내지 제6 커패시터(C6), 제1 저항(R1) 내지 제18 저항(R18), IS 단자, IM 단자 및 Vsen 단자가 전기적으로 연결되어 구성될 수 있다.

아크 보호부(100)는 전류전압 피드백부(300)에서 제공하는 IS 전류, IM 전류 및 Vsen 전압을 검출하여 아크 보호 신호를 출력할 수 있다. 아크 보호부(100)는 제1 검출부(110), 제2 검출부(120) 및 아크 보호 신호 출력부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 검출부(110)는 전류전압 피드백부(300)에서 제공하는 IS 전류, IM 전류를 공급받아 전류 변동분에 상응하는 레벨의 제1 검출 전압을 출력할 수 있다. 이러한 제1 검출부(110)는 적어도 하나의 제너 다이오드인(ZD) 제1 제너 다이오드(ZD1) 및 적어도 하나의 다이오드(D)인 제3 다이오드(D3) 내지 제5 다이오드(D5)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 검출부(110)는 전류전압 피드백부(300)의 IS 단 자 및 IM 단자와 전기적으로 연결된다. 제3 다이오드(D3)의 애노드 단자(A)는 IM 단자와 전기적으로 연결되고, 제4 다이오드(D4)의 애노드 단자(A)는 IS 단자와 전기적으로 연결된다. 제3 다이오드(D3)의 캐소드 단자(K)는 제4 다이오드(D4)의 캐소드 단자(K), 제1 제너 다이오드(ZD1)의 애노드 단자(A) 및 아크 보호 신호 출력부(130)와 전기적으로 공통 연결된다. 제1 제너 다이오드(ZD1)의 캐소드 단자(K)는 제5 다이오드(D5)의 애노드 단자(A)와 전기적으로 연결된다. 제5 다이오드(D5)의 캐소드 단자(K)는 제2 검출부(120) 및 아크 보호 신호 출력부(130)와 전기적으로 공통 연결된다.

제2 검출부(120)는 전류전압 피드백부(300)에서 제공하는 Vsen 전압을 공급받아 전압 변동분에 상응하는 레벨의 제2 검출 전압을 출력할 수 있다. 이러한 제2 검출부(120)는 적어도 하나의 제너 다이오드(ZD)인 제2 제너 다이오드(ZD2) 및 적어도 하나의 다이오드(D)인 제6 다이오드(D6)를 포함하여 구성될 수 있다. 제2 제너 다이오드(ZD2)의 애노드 단자(A)는 Vsen 단자와 전기적으로 연결된다. 제2 제너 다이오드(ZD2)의 캐소드 단자(K)는 제6 다이오드(D6)의 애노드 단자(A)와 전기적으로 연결된다. 제6 다이오드(D6)의 캐소드 단자(K)는 제1 검출부(110) 및 아크 보호 신호 출력부(130)와 전기적으로 공통 연결된다.

아크 보호 신호 출력부(130)는 제1 검출부(110)에서 출력된 제1 검출 전압 또는 제2 검출부(120)에서 출력된 제2 검출 전압이 설정 레벨 이상이면 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 아크 보호 신호를 생성하여 출력할 수 있다. 이러한 아크 보호 신호 출력부(130)는 적어도 하나의 커패시터(C)인 제7 커패시터(C7) 내지 제10 커패시터(C10), 적어도 하나의 저항(R)인 제19 저항(R19) 내지 제25 저항(R25), 적어도 하나의 인덕터(L1) 및 적어도 하나의 스위칭 소자인 제1 스위칭 소자(Q1) 내지 제2 스위칭 소자(Q2)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 아크 보호 신호 출력부(130)는 제1 검출부(110)에서 출력되는 제1 검출 전압 또는 제2 검출부(120)에서 출력되는 제2 검출 전압이 설정 레벨 이상이면 동작하여 스위칭 제어 신호를 출력하는 제1 스위칭 소자(Q1)를 포함하여 구성되고, 제1 스위칭 소자(Q1)에서 출력되는 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 동작되어 아크 보호 신호를 생성하여 출력하는 제2 스위칭 소자(Q2)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 제1 스위칭 소자(Q1) 및 제2 스위칭 소자(Q2)는 바이폴라 정션 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor; BJT)를 포함하여 용이하게 구성할 수 있다.

OLP부(Open Lamp Protection; 200)는 아크 보호부(100)에서 제공하는 아크 보호 신호에 따라 인버터의 동작을 중지시킬 수 있다. OLP부(Open Lamp Protection; 200)는 인버터와 전기적으로 연결되어 아크 보호 신호가 입력되면 인버터의 출력을 오프(Off)시키도록 구성될 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명의 일실시 예에 따른 인버터의 아크 보호 장치는 다음과 같다.

먼저, 패널(Panel) 내의 램프(Lamp)가 제거되면 IS/IM 전류가 상승하고, 제1 검출부에 배치된 제1 제너 다이오드가 검출하여 제1 검출 전압이 증가한다. 즉, 평상시에는 5.8V 이하인 제1 검출 전압이, 패널(Panel) 내의 램프(Lamp)가 제거되면 제1 검출 전압이 7V 이상 되는 것이다.

또는 패널(Panel)의 한쪽 커넥터(Connector)가 제거되면, 패널(Panel)에 인가되는 전압이 상승하고 제2 검출부에 배치된 제2 제너 다이오드가 검출하여 제2 검출 전압이 증가한다. 즉, 평상시에는 20V 이하인 제2 검출 전압이 패널(Panel)의 한쪽 커넥터(Connector)가 제거되면 제2 검출 전압이 28V 이상 되는 것이다.

이와 같이, 패널(Panel)의 램프(Lamp)가 모두 제거 되었거나 커넥터(Connector)가 제거된 경우 이외에도 한쪽 단의 커넥터(Connector)가 제거 되었을 때 또는 높은 전압(High Voltage)가 인가될 때, 몇 개의 램프(Lamp)가 제거 되었을 때 패널(Panel)로 흐르는 과전류 또는 과전압을 방지할 수 있다.

즉, 아크 보호부를 통해 과전류 또는 과전압이 검출되면 OLP(Open Lamp Protection)부에 아크 보호 신호를 제공한다. OLP(Open Lamp Protection)부에 아크 보호 신호가 입력됨에 따라, 즉시 인버터의 출력을 오프 시킴으로써, 불안정한 연결에 의한 아크 방전과 그로 인한 화재를 방지함과 더불어, 추가적으로 과전압에 의해 인버터의 출력측 부품이 파손되는 것을 방지한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

＜도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명＞

100: 아크 보호부 110: 제1 검출부

120: 제2 검출부 130: 아크 보호 신호 출력부

200: OLP(Open Lamp Protection)부

300: 전류전압 피드백부

Claims

트랜스포머의 2차측에서 제공되는 IS 전류 및 IM 전류를 피드백하거나 Vsen 전압을 피드백하는 전류전압 피드백부;

상기 전류전압 피드백부에서 제공하는 상기 IS 전류, 상기 IM 전류 및 상기 Vsen 전압을 검출하여 아크 보호 신호를 출력하는 아크 보호부; 및

상기 아크 보호부에서 제공하는 상기 아크 보호 신호에 따라 인버터의 동작을 중지시키는 OLP(Open Lamp Protection)부;

를 포함하는 인버터의 아크 보호 장치.
제1 항에 있어서,

상기 아크 보호부는

상기 전류전압 피드백부에서 제공하는 상기 IS 전류, 상기 IM 전류를 공급받아 전류 변동분에 상응하는 레벨의 제1 검출 전압을 출력하는 제1 검출부;

상기 전류전압 피드백부에서 제공하는 상기 Vsen 전압을 공급받아 전압 변동분에 상응하는 레벨의 제2 검출 전압을 출력하는 제2 검출부; 및

상기 제1 검출부에서 출력된 상기 제1 검출 전압 또는 상기 제2 검출부에서 출력된 상기 제2 검출 전압이 설정 레벨 이상이면 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 동작하여 상기 아크 보호 신호를 생성하여 출력하는 아크 보호 신호 출력부;

를 포함하는 인버터의 아크 보호 장치.
제2 항에 있어서,

상기 제1 검출부 또는 상기 제2 검출부는 적어도 하나의 제너 다이오드를 포함하는 인버터의 아크 보호 장치.
제2 항에 있어서,

상기 제1 검출부 또는 상기 제2 검출부는 적어도 하나의 다이오드를 포함하는 인버터의 아크 보호 장치.
제2 항에 있어서,

상기 아크 보호 신호 출력부는 상기 제1 검출부에서 출력되는 상기 제1 검출 전압 또는 상기 제2 검출부에서 출력되는 상기 제2 검출 전압이 설정 레벨 이상이면 동작하여 상기 스위칭 제어 신호를 출력하는 제1 스위칭 소자를 포함하는 인버터의 아크 보호 장치.
제5 항에 있어서,

상기 아크 보호 신호 출력부는 상기 제1 스위칭 소자에서 출력되는 상기 스위칭 제어 신호에 따라 스위칭 동작되어 상기 아크 보호 신호를 생성하여 출력하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 인버터의 아크 보호 장치.