KR20100138651A

KR20100138651A - 인버터 장치 및 구동 방법

Info

Publication number: KR20100138651A
Application number: KR1020090057273A
Authority: KR
Inventors: 최재순; 이학희; 정일용; 이응우
Original assignee: 페어차일드코리아반도체 주식회사
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-12-31
Also published as: CN101932177A; US20100327760A1; CN101932177B; US8274235B2; KR101642486B1

Abstract

본 발명은 인버터 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

본 발명은 복수의 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 복수의 피드백 전압을 생성한다. 복수의 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제1 최소 전압을 생성하여, 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락 여부를 판단하기 위한 단락 기준 전압과 비교한다. 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 복수의 방전 램프중 단락 램프를 감지한다. 또한 복수의 방전 램프의 구동 전류에 대응하는 복수의 피드백 전압을 생성하여 복수의 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제 2 최소 전압을 생성하여, 제 2 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압과 비교한다. 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 복수의 방전 램프중 개방 램프를 감지한다.

단락 램프, 개방 램프

Description

인버터 장치 및 구동 방법{INVERTER DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 인버터 장치에 관한 것으로, 특히 램프 구동을 위해 전력을 공급하는 인버터 장치의 보호 회로에 관한 것이다.

방전 램프를 구동시키기 위해서는 고전압이 필요하고, 일반적으로 해당 고전압을 생성하기 위해 인버터 장치가 사용된다. 램프 구동용 인버터 장치는 입력 직류 전원을 교류 전원으로 변환시켜 방전 램프에 교류 전압 및 교류 전류를 공급한다. 인버터 장치는 1차측이 하프 또는 풀 브릿지 회로에 연결되고 2차측이 램프에 연결되어 있는 트랜스포머를 포함한다. 방전 램프는 2차측에 발생하는 교류 전압 및 교류 전류에 의해 구동된다. 인버터 장치는 램프가 개방(open) 또는 단락(short) 상태가 되면 인버터 장치 및 램프 구동 장치의 안전성 및 신뢰성을 위해 전원 공급을 차단하는 보호 동작을 한다. 구체적으로 방전 램프가 개방 램프(open lamp)가 되면, 인버터의 출력 단은 개방 상태가 되고, 방전 램프가 단락 램프(short lamp)가 되면, 인버터의 출력 단은 단락 상태가 된다. 인버터 장치는 보호 동작을 위해 출력 단의 상태를 알 수 있는 피드백 전압 및 전류를 감지한다.

인버터 장치가 복수의 출력 단을 포함하고, 복수의 출력 단 각각에 복수의 램프가 연결되어 있는 경우, 복수의 램프 중 개방 램프 또는 단락 램프를 검출하기 위해서는 램프의 수에 대응하는 개수의 외부 소자가 필요하다.

구체적으로, 인버터 장치는 보호 동작을 위해 복수의 램프 각각에 공급되는 전압 및 전류에 대응하는 복수의 피드백 신호를 생성해야 한다. 인버터 장치는 복수의 피드백 신호를 생성하기 위해서 복수의 램프 수에 따라 다이오드 등과 같은 외부 소자를 포함한다. 그러면, 외부 소자가 형성됨에 따라 전체적인 인버터 장치의 면적이 증가하고, 제조 단가 역시 증가한다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 보호 동작을 위해 종래에 비해 보다 적은 수의 외부소자를 포함하는 인버터 장치및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 적어도 두 개의 방전 램프에 전력을 공급하는 인버터 장치는, 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제1 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 제1 피드백 전압을 생성하는 제1 피드백 정보 생성부; 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제2 방전 램프의 구동 전압에 대응되는 제2 피드백 전압을 생성하는 제2 피드백 정보 생성부; 및 상기 제1 및 제2 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락 여부를 판단하기 위한 단락 기준전압을 비교하고, 상기 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각 파 신호를 이용하여 상기 적어도 두 개의방전 램프 중 단락 램프를 감지하는 인버터 구동부를 포함한다. 상기 인버터 장치는 상기 제1 방전 램프의 구동 전류에 대응하는 제3 피드백 전압을 생성하는 제3 피드백 정보 생성부 및 상기 제2 방전 램프의 구동 전류에 대응되는 제4 피드백 전압을 생성하는 제4 피드백 정보 생성부를 더 포함하고, 상기 인버터 구동부는, 상기 제3 및 제4 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제2 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방 여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압을 비교하고, 비교 결과 및 상기 제1 삼각파 신호를 이용하여 개방 램프를 감지한다. 상기 인버터 구동부는, 상기 제2 최소 전압과 상기 개방 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 개방 검출 신호를 생성하는 개방 비교기 및 상기 개방 검출 신호를 이용하여 상기 제2 최소 전압이 상기 기준 전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 개방 램프가 있는 것으로 판단하는 개방 램프 보호부를 포함한다. 상기 개방 램프 보호부는, 상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기; 상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기; 상기 개방 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 개방 검출 신호의 한 주기 동안 개방 신호로 출력하는 개방 플립플롭; 및 상기 개방 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 개방으로 판단하는 개방 판단부를 포함한다. 상기 개방 판단부는, 상기 개방 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 개방 신호가 제3 레벨이면 제 4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부; 상기 개방 신호가 반전된 반전 개방 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 개방 신호가 상기 제3 레벨이면 상기 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및 상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 개방 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함한다. 상기 인버터 장치는, 전원 전압을 입력 받고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 구형파 전압을 생성하는 스위치부; 및 상기 구형파 전압을 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각에 구동 전압 및 구동 전류를 공급하는 적어도 두 개의 2차측 코일을 포함하는 트랜스포머를 더 포함한다. 상기 제1 방전 램프는 상기 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제2 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제2 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며, 상기 제3 피드백 전압 생성부는, 상기 제1 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제1 저항; 상기 제3 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제2 저항; 상기 제1 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드 및 상기 제2 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고, 상기 제3 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압이다. 상기 제2 방전 램프는 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제3 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제3 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며, 상기 제4 피드백 전압 생성부는, 상기 제2 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제1 저항; 상기 제3 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제2 저항; 상기 제1 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드; 및 상기 제2 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고, 상기 제4 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압이다. 상기 제1 삼각파 신호의 주기는 상기 스위치부의 스위칭 주기의 반이다.

본 발명의 한 특징에 따른 상기 인버터 장치의 상기 인버터 구동부는, 상기 제1 최소 전압과 상기 단락 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 단락 검출 신호를 생성하는 단락 비교기; 및 상기 단락 검출 신호를 이용하여 상기 제1 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 단락 램프가 있는 것으로 판단하는 단락 램프 보호부를 포함한다. 상기 단락 램프 보호부는, 상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기; 상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기; 상기 단락 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 단락 검출 신호의 한 주기 동안 단락 신호로 출력하는 단락 플립플롭; 및 상기 단락 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 단락으로 판단하는 단락 판단부를 포함한다. 상기 단락 판단부는, 상기 단락 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 단락 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부; 상기 단락 신호가 반전된 반전 단락 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 단락 신호가 상기 제 3 레벨이면 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및 상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 단락 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함한다.

본 발명의 한 특징에 따른 상기 인버터 장치는, 전원 전압을 입력 받고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 구형파 전압을 생성하는 스위치부 및 상기 구형파 전압을 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각에 구동 전압 및 구동 전류를 공급하는 적어도 두 개의 2차측 코일을 포함하는 트랜스포머를 더 포함한다. 상기 제1 방전 램프는 상기 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제2 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제2 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며, 상기 제1 피드백 전압 생성부는, 상기 제1 방전 램프의 구동 전압 및 상기 제2 코일의 일단에 일단이 연결되는 제1 커패시터; 상기 제1 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제2 커패시터; 상기 제2 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드; 상기 제3 방전 램프 및 상기 제2 코일의 타단에 일단이 연결되는 제3 커패시터; 상기 제3 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제4 커패시터; 및 상기 제4 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고, 상기 제1 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압이다. 상기 제2 방전 램프는 상기 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제3 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제3 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며, 상기 제2 피드백 전압 생성부는, 상기 제2 방전 램프의 구동 전압 및 상기 제3 코일의 일단에 일단이 연결되는 제1 커패시터; 상기 제1 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제2 커패시터; 상기 제2 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드; 상기 제3 방전 램프 및 상기 제2 코일의 타단에 일단이 연결되는 제3 커패시터; 상기 제3 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제4 커패시터; 및 상기 제4 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고, 상기 제2 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압이다. 상기 제1 삼각파 신호의 주기는 상기 스위치부의 스위칭 주기의 반인 인버터 장치.

본 발명의 다른 특징에 따른 적어도 두 개의 방전 램프에 전력을 공급하는 인버터 장치의 구동 방법은, 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제1 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 제1 피드백 전압을 생성하는 단계; 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제2 방전 램프의 구동 전압에 대응되는 제2 피드백 전압을 생성하는 단계; 상기 제1 및 제2 피드백 전압을 비교하여 작은 피드백 전압을 가지는 제1 최소 전압을 생성하는 단계; 상기 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락여부를 판단하기 위한 단락 기준 전압과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 단락램프를 감지하는 단계를 포함한다. 하는 인버터 장치의 구동 방법. 상기 인버터 장치의 구동 방법은 상기 제1 방전 램프의 구동 전류에 대응하는 제3 피드백 전압을 생성하는 단계; 상기 제2 방전 램프의 구동 전류에 대응되는 제4 피드백 전압을 생성하는 단계; 상기 제3 및 제4 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제2 최소 전압을 생성하는 단계; 상기 제2 최소 전압을 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방 여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과 및 상기 제1 삼각파 신호를 이용하여 개방 램프를 감지하는 단계를 더 포함한다. 상기 개방 램프를 감지하는 단계는, 상기 제2 최소 전압과 상기 개방 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 개방 검출 신호를 생성하는 단계; 상기 개방 검출 신호를 이용하여 상기 제2 최소 전압이 상기 기준 전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하는 단계; 및 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 개방 램프가 있는 것으로 판단하는 단계를 포함한다. 상기 단락 램프를 감지하는 단계는, 상기 제1 최소 전압과 상기 단락 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 단락 검출 신호를 생성하는 단계; 상기 단락 검출 신호를 이용하여 상기 제1 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하는 단계; 및 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 단락 램프가 있는 것으로 판단하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 적어도 두 개의 방전 램프에 전력을 공급하는 인버터 장치는, 상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각의 구동 전압에 대응하는 제1 전압 및 제2 전압을 생성하는 제1 피드백 정보 생성부 및 상기 제1 전압 및 제2 전압 각각을 전파 정류하고, 전파 정류된 제1 전압 및 제2 전압 중 작은 전압을 가지는 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락 여부를 판단하기 위한 단락 기준 전압을 비교하고, 상기 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 단락램프를 감지하는 인 버터 구동부를 포함한다. 상기 인버터 장치는 상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각의 구동 전류에 대응하는 제3 전압 및 제4 전압을 생성하는 제2 피드백 정보생성부를 더 포함하고, 상기 인버터 구동부는, 상기 제3 전압 및 제4 전압 각각을 전파 정류하고, 전파 정류된 제3 전압 및 제4 전압 중 작은 전압을 가지는 제2 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방 여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압을 비교하고, 비교 결과 및 상기 제1 삼각파 신호를 이용하여 개방 램프를 감지한다. 상기 인버터 구동부는, 상기 제2 최소 전압과 상기 개방 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 개방 검출 신호를 생성하는 개방 비교기 및 상기 개방 검출 신호를 이용하여 상기 제2 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 개방 램프가 있는 것으로 판단하는 개방 램프 보호부를 포함한다. 상기 개방 램프 보호부는, 상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기; 상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기; 상기 개방 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 개방 검출 신호의 한 주기 동안 개방 신호로 출력하는 개방 플립플롭; 및 상기 개방 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 개방으로 판단하는 개방 판단부를 포함한다. 상기 개방 판단부는, 상기 개방 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 개방 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부; 상기 개방 신호가 반전된 반전 개방 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지 연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 개방 신호가 상기 제3 레벨이면 상기 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및 상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 개방 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함한다. 상기 인버터 구동부는, 상기 제1 최소 전압과 상기 단락 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 단락 검출 신호를 생성하는 단락 비교기 및 상기 단락 검출 신호를 이용하여 상기 제1 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 단락 램프가 있는 것으로 판단하는 단락 램프 보호부를 포함한다. 상기 단락 램프 보호부는, 상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기; 상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기; 상기 단락 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 단락 검출 신호의 한 주기 동안 단락 신호로 출력하는 단락 플립플롭; 및 상기 단락 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 단락으로 판단하는 단락 판단부를 포함한다. 상기 단락 판단부는, 상기 단락 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 단락 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부; 상기 단락 신호가 반전된 반전 단락 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 단락 신호가 상기 제3 레벨이면 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및 상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 단락 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 방전 램프의 구동 전압 및 구동 전류를 다이오드를 통해 전달받아, 개방 램프 및 단락 램프를 감지할 수 있다. 종래에는 방전 램프의 개수에 따라 많은 개수의 다이오드가 필요하였으나, 본 발명의 실시 예에서는 4개의 다이오드를 통해 4 개의 방전 램프의 구동 전압 및 구동 전류에 대한 피드백 전압을 전달 받을 수 있다. 따라서 본 발명은 보다 간단한 구성으로 개방 램프 및 단락 램프를 찾을 수 있는 인버터 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외 하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른인버터 장치 및 그 구동 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 장치를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 장치(10)는 인버터 구동부(100), 스위치부(140), 트랜스포머(200), 및 제1 내지 제4 피드백 정보 (310, 320, 410, 420)를 포함한다. 인버터 장치(10)는 방전 램프(510, 520, 530, 540)에 전력을 공급하여, 방전 램프(510, 520, 530, 540)를 적절한 밝기로 발광시킨다.

스위치부(140)는 직류 형태의 전원 전압(Vcc)을 입력 받고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 트랜스포머(200)로 구형파 전압(Vo)을 전달한다. 스위치부는 푸시-풀(Push-pull) 방식, 하프-브릿지(Half-Bridge) 방식 및 풀-브릿지(Full-Bridge) 방식 중 하나로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 스위치부는 하프-브릿지 방식으로 구현되어 있다. 구체적으로 하프-브릿지 방식의 스위치부(140)는 트랜지스터(141, 142)를 포함한다. 트랜지스터(141, 142)는 n 채널 타입의 트랜지스터이다. 트랜지스터(141, 142)의 게이트 전극에는 게이트 신호(VG1, VG2)가 인가된다. 트랜지스터(141)의 드레인 전극은 트랜스포머(200)의 1차측 코일(201)의 일단에 연결되어 있으며, 트랜지스터(141)의 소스 전극에는 전원 전압(Vcc)이 인가 된다. 트랜지스터(142)의 드레인 전극은 트랜스포머(200)의 1차측 코일(201)의 일단에 연결되어 있으며, 트랜지스터(142)의 소스 전극은 접지되어 있다. 트랜지스터(141) 및 트랜지스터(142)는 교대로 스위칭 동작한다. 따라서 트랜지스터(141)가 온 상태이고, 트랜지스터(142)가 오프 상태이면, 구형파 전압(Vo)은 전원 전압(Vcc)의 레벨이 되고, 트랜지스터(141)가 오프 상태이고, 트랜지스터(142)가 온 상태이면, 구형파 전압(Vo)은 접지 전압 레벨이 된다.

트랜스포머(200)는 1차측에 위치한 제1 코일(201), 2차측에 위치한 제2 코일(202) 및 제3 코일(203)을 포함한다. 커패시터(C1)에 의해 DC 성분이 제거된 구형파 전압(V1)이 트랜스포머(200)에 입력된다.제1 코일(201)의 양단의 구형파 전압(V1)에 의해 제2 코일(202)의 누설 인덕턴스(leakage inductance)(도시하지 않음)와 커패시터(C1-C4)사이에 공진이 발생하여 제2 코일(202)의 양단에는 교류 전압(V2)이 발생한다. 또한, 구형파 전압(V1)에 의해 제3 코일(203)의 누설 인덕턴스inductance(도시하지 않음)와 커패시터(C5-C8)사이에 공진이 발생하여 제3 코일(203)의 양단에는 교류 전압(V3)이 발생한다. 교류 전압(V2)은 방전 램프(510, 520)에 공급되고, 교류 전압(V3)은 방전 램프(530, 540)에 공급된다. 이하, 방전 램프(510-540) 각각에 공급되는 전압을 구동 전압이라 하고, 방전 램프(510-540) 각각에 흐르는 전류를 구동 전류라 한다. 본 발명의 실시 예에서는 4 개의 방전 램프를 구동하기 위해 트랜스포머의 2차측에 2 개의 코일이 형성되어 있으나, 2 개의 방전 램프를 구동하는 경우 2차 측에 1 개의 코일이 형성된다.

제1 및 제2 피드백 정보 생성부(310, 320)는 방전 램프(510-540) 각각의 구 동 전압에 대한 피드백 정보를 생성하고, 제3 및 제4 피드백 정보 생성부(410, 420)는 방전 램프(510-540)에각각의 구동 전류에 대한 피드백 정보를 생성한다. 제1 피드백 정보 생성부(310)는 방전 램프(510, 520)의 구동 전압에 대한 피드백 정보를 피드백 전압(OLR1)으로 나타내어 인버터 구동부(100)로 전달한다.

제1 피드백 정보 생성부(310)는 다이오드(311), 커패시터(C1-C4) 및 저항(R1, R2)을 포함한다. 두 커패시터(C1, C2)는 방전 램프(510)의 일단과 접지단 사이에 직렬로 연결되어 있고, 두 커패시터(C1, C2)의 접점은 다이오드(311)에 연결되어 있으며, 저항(R1)의 일단은 두 커패시터(C1, C2)의 접점 및 다이오드(311)에 연결되어 있다. 두 커패시터(C3, C4)는 방전 램프(520)의 일단과 접지단 사이에 직렬로 연결되어 있고, 두 커패시터(C3, C4)의 접점은 다이오드(311)에 연결되어 있으며, 저항(R2)의 일단은 두 커패시터(C1, C2)의 접점 및 다이오드(311)에 연결되어 있다. 전압(VLV1)은 다이오드(D1)이 없는 경우 0 전압을 기준으로 싸인파를 형성하는 전압이다. 그러나 다이오드(D1)이 도 1과 같이 연결되면, 전압(VLV1)이 전체적으로 아래로 시프트 되어 음의 전압을 기준으로 싸인파를 형성한다. 저항(R1)은 전압(VLV1)을 위로 시프트 시켜 0전압을 기준으로 싸인파를 형성하도록 한다. 저항(R2, R5, R6) 역시 저항(R1)과 동일한 역할을 수행한다. 다이오드(311)는 두 개의 다이오드(D1, D2)를 포함한다. 다이오드(D1)의 애노드 전극에는 전압(VLV1)이 인가되고, 다이오드(D2)의 애노드 전극에는 전압(VLV2)이 인가된다. 전압(VLV1)은 방전 램프(510)의 구동 전압에 대응하는 피드백 정보이고, 전압(VLV2)은 방전 램프(520)의 구동 전압에 대응하는 피드백 정보이다. 다이오드(311)는 방 전 램프(510) 및 방전 램프(520)의 피드백 정보를 교대로 인버터 구동부(100)로 전달한다. 방전 램프(510) 및 방전 램프(520) 각각의 구동 전압은 서로 180도의 위상차를 가지는 교류 전압이다. 방전 램프(510)의 구동 전압이 양의 전압 및 방전 램프(520)의 구동 전압은 음의 전압이면, 전압(VLV1)은 양의 전압 및 전압(VLV2)은 음의 전압이 된다. 그러면, 다이오드(D1)가 도통 되고, 다이오드(D2)는 차단되어, 전압(VLV1)이 다이오드(D1)를 거쳐 인버터 구동부(100)로 전달된다. 반대로, 방전 램프(520)의 구동 전압이 양의 전압 및 방전 램프(510)의 구동 전압은 음의 전압이면, 전압(VLV2)은 양의 전압 및 전압(VLV1)은 음의 전압이 된다. 그러면, 다이오드(D2)가 도통 되고, 다이오드(D1)는 차단되어, 전압(VLV2)이 다이오드(D2)를 거쳐 인버터 구동부(100)로 전달된다. 이와 같이 제1 피드백 전압(OLR1)은 방전 램프(510) 및 방전 램프(520) 각각의 구동 전압에 대응하는 피드백 정보를 교대로 가진다. 실질적으로 인버터 구동부(100)로 전달되는 제1 피드백 전압(OLR1)은 전압(VLV1)에서 다이오드(D1)의 문턱 전압만큼 감소한 전압이거나 전압(VLV2)에서 다이오드(D2)의 문턱 전압만큼 감소한 전압이 된다.

제2 피드백 정보 생성부(320)는 제1 피드백 정보 생성부(310)의 구성과 그 동작이 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다. 제2 피드백 정보 생성부(320)는 제2 피드백 전압(OLR2)을 생성하고, 제2 피드백 전압(OLR2)은 방전 램프(530) 및 방전 램프(540) 각각의 구동 전압에 대응하는 피드백 정보를 가진다.

제3 피드백 정보 생성부(410)는 다이오드(411) 및 저항(R3, R4)을 포함한다. 저항(R3)의 일단은 방전 램프(510)의 타단에 연결되어 있고, 저항(R3)의 타단은 접 지되어 있다. 저항(R4)의 일단은 방전 램프(520)의 타단에 연결되어 있고, 저항(R4)의 타단은 접지되어 있다. 다이오드(411)는 다이오드(D3) 및 다이오드(D4)를 포함한다. 다이오드(D3)의 애노드 전극은 저항(R3)의 일단에 연결되어 있고, 방전 램프(510)의 구동 전류에 대응하는 피드백 정보(VLC1)가 인가된다. 다이오드(D4)의 애노드 전극은 저항(R4)의 일단에 연결되어 있고, 방전 램프(520)의 구동 전류에 대응하는 피드백 정보(VLC2)가 인가된다. 구동 전압과 마찬가지로 방전 램프(510)의 구동 전류와 방전 램프(520)의 구동 전류는 서로 180도의 위상 차를 가지는 교류 전류이다. 방전 램프(510)의 구동 전류에 의해 전압(VLC1)이 양의 전압이고, 방전 램프(520)의 구동 전류에 의해 전압(VLC2)이 음의 전압이면, 다이오드(D3)는 도통되고 다이오드(D4)는 차단되어 전압(VLC1)이 다이오드(D3)를 거쳐 인버터 구동부(100)로 전달된다. 방전 램프(520)의 구동 전류에 의해 전압(VLC2)이 양의 전압이고, 방전 램프(510)의 구동 전류에 의해 전압(VLC1)이 음의 전압이면, 다이오드(D4)는 도통되고 다이오드(D3)는 차단되어 전압(VLC2)이 다이오드(D4)를 거쳐 인버터 구동부(100)로 전달된다. 이와 같이 제3 피드백 전압(OLP1)은 방전 램프(510) 및 방전 램프(520) 각각의 구동 전류에 대응하는 피드백 정보를 교대로 가진다. 실질적으로 인버터 구동부(100)로 전달되는 제3 피드백 전압(OLR1)은 전압(VLC1)에서 다이오드(D3)의 문턱 전압만큼 감소한 전압이거나 전압(VLC2)에서 다이오드(D4)의 문턱 전압만큼 감소한 전압이 된다.

제4 피드백 정보 생성부(420)는 제3 피드백 정보 생성부(410)의 구성과 그 동작이 동일하므로 구체적인 설명을 생략한다. 제4 피드백 정보 생성부(420)는 제4 피드백 전압(OLP2)을 생성하고, 제2 피드백 전압(OLP2)은 방전 램프(530) 및 방전 램프(540) 각각의 구동 전류에 대응하는 피드백 정보를 가진다.

이하, 도 2a-2d를 참조하여 방전 램프의 구동 전압, 제1 내지 제4 피드백 전압(OLR1, OLR2, OLP1, OLP2) 및 전파 정류된 제1 내지 제 4 피드백 전압의 파형에 대해서 설명한다.

도 2a는 방전 램프(510, 520)가 정상 상태일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다. 제1 피드백 전압(OLR1)은 전압(VLV1) 및 전압(VLV2)이 다이오드(311)를 통해 생성되므로, 전파 정류된 파형이다.

도 2a에서, 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치는 기준 전압(VR1)보다 작고, 기준 전압(VR2)보다 크다. 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치가 기준 전압(VR1) 보다 크면 해당 방전 램프의 이상으로 구동 전압이 이상 고전압이거나, 해당 방전 램프가 개방 램프가 된 것을 의미한다. 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치가 기준 전압(VR2)보다 작으면, 해당 방전 램프가 단락 램프가 된 것을 의미한다.

도 2b는 방전 램프(510)가 개방 램프일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다. 이하, 전압(VLV1)은 점선, 전압(VLV2)은 실선 그리고 제1 피드백 전압(OLR1)은 전압(VLV2)를 표시하고 있는 실선보다 좀 더 두꺼운 실선으로 표시하였다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치가 기준 전압(VR1)보다 높은 구간(P1, P2)이 발생한다.

도 2c는 방전 램프(510, 520)가 개방 램프일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치가 기준 전압(VR1)보다 높은 구간(P3-P6)이 발생한다.

도 2d 방전 램프(510)가 단락 램프일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 2d 에 도시된 바와 같이, 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치는 기준 전압(VR2)보다 구간(P7, P8)에서 작다. 즉, 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형은 반파 정류된 파형과 유사하고, 제1 피드백 전압(OLR1) 첫 번째 피크는 기준 전압(VR2)보다 작고, 두 번째 피크는 기준 전압(VR2)보다 큰 파형이 된다.

도 2e는 방전 램프(510, 520)가 단락 램프일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 2e 에 도시된 바와 같이, 제1 피드백 전압(OLR1)의 최고치는 기준 전압(VR2)보다 항상 작다.

도 3a는 방전 램프(510, 520)가 정상 상태일 때, 전압(VLC1), 전압(VLC2) 및 제3 피드백 전압(OLP1)의 파형을 나타낸 도면이다. 제3 피드백 전압(OLP1)은 전압(VLC1) 및 전압(VLC2)이 다이오드(311)를 통해 생성되므로, 전파 정류된 파형이다. 이하, 전압(VLC1)은 점선, 전압(VLC2)은 실선 그리고 제3 피드백 전압(OLP1)은 전압(VLC2)를 표시하고 있는 실선보다 좀 더 두꺼운 실선으로 표시하였다.

도 3a에서, 제3 피드백 전압(OLP1)의 최고치는 기준 전압(VR2)보다 크다. 제 3 피드백 전압(OLP1)의 최고치가 기준 전압(VR2)보다 작으면, 해당 방전 램프가 개방 램프가 된 것을 의미한다.

도 3b는 방전 램프(510)가 개방 램프일 때, 전압(VLC1), 전압(VLC2) 및 제3 피드백 전압(OLP1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 제3 피드백 전압(OLP1)의 최고치는 기준 전압(VR3)보다 구간(P11, P12)에서 작다. 즉, 제3 피드백 전압(OLP1)의 파형은 반파 정류된 파형과 유사하고, 제3 피드백 전압(OLP1) 첫 번째 피크는 기준 전압(VR3)보다 작고, 두 번째 피크는 기준 전압(VR3)보다 큰 파형이 된다.

도 3c는 방전 램프(510, 520)가 개방 램프일 때, 전압(VLC1), 전압(VLC2) 및 제3 피드백 전압(OLP1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 제3 피드백 전압(OLP1)의 최고치는 기준 전압(VR3)보다 항상 작다.

다시 도 1을 참조하면, 인버터 구동부(100)는 제1 내지 제4 피드백 정보 생성부(310, 320, 410, 420)로부터 제1 내지 제4 피드백 전압(OLR1, OLR2, OLP1, OLP2)를 전달받고, 스위치부(140)를 제어하여, 방전 램프(510, 520, 530, 540) 각각의 구동 전압 및 구동 전류를 제어한다. 인버터 구동부(100)는 제1 및 제2 전파 정류부(110, 120), 제1 및 제2 최고/최저 검출부(111, 121), 정규 전압 비교기(112), 단락 비교기(113), 오실레이터(114), 개방 비교기(122), 단락 램프 보호부(150), 및 개방 램프 보호부(160)를 포함한다. 인버터 구동부(100)는 복수의 연결단자(1-7)을 포함한다. 연결단자(1)를 통해 인버터 구동부(100)의 동작에 필요한 전원 전압(Vcc)이 입력되고, 연결단자(2)를 통해 트랜지스터(141)의 게이트 전극에 게이트 신호(VG1)가 출력되며, 연결단자(3)를 통해 트랜지스터(142)의 게이트 전극에 게이트 신호(VG2)가 출력된다. 연결단자(4)를 통해 제1 피드백 전압(OLR1)이 입력되고, 연결단자(5)를 통해 제2 피드백 전압(OLR2)이 입력된다. 연결단자(6)를 통해 제3 피드백 전압(OLP1)이 입력되고, 연결단자(7)를 통해 제4 피드백 전압(OLP2)이 입력된다.

제1 전파 정류부(110)는 제1 피드백 전압(OLR1) 및 제2 피드백 전압(OLR2)을 입력 받아 전파 정류 한다. 제2 전파 정류부(120)는 제3 피드백 전압(OLP1) 및 제4 피드백 전압(OLP2)을 입력 받아 전파 정류 한다. 본 발명의 실시 예에서는 4 개의 램프를 구동하기 위해 4개의 램프 각각에 대응하는 피드백 전압 및 피드백 전류를 전달받아야 한다. 이를 위해서 제1 내지 제4 피드백 정보 생성부(310, 410, 320, 420)는 다이오드(D1, D3, D5, D7)를 포함한다. 만약 2 개의 램프만을 구동하는 경우, 제2 코일(202)에 연결된 방전 램프(510) 및 방전 램프(520)에 공급되는 구동 전압 및 구동 전류에 관한 정보만을 얻으면 된다. 즉, 전압(VLV1), 전압(VLV2), 전압(VLC1) 및 전압(VLC2) 각각이 연결단자(4), 연결단자(5), 연결단자(6) 및 연결단자(7)에 직접 입력되면 된다. 그러면, 제1 전파 정류부(110)는 전압(VLV1) 및 전압(VLV2) 각각을 전파 정류하고, 제2 전파 정류부(120)는 전압(VLC1) 및 전압(VLC2) 각각을 전파 정류한다.

제1 최고/최저 검출부(111)는 전파 정류된 제1 및 제2 피드백 전압(OLR1, OLR2) 중 높은 전압을 제1 최고 전압(MAX1)으로 검출하여 정규 전압 비교기(112)로 전달하고 제1 및 제2 피드백 전압(OLR1, OLR2) 중 낮은 전압을 제1 최소 전압(MIN1)으로 검출하여 단락 비교기(113)로 전달한다. 제2 최고/최저 검출부(121)는 전파 정류된 제3 및 제4 피드백 전압(OLP1, OLP2) 중 높은 전압을 제2 최고 전압(MAX2)으로 검출하여 구동부(130)로 전달하고, 제3 및 제4 피드백 전압(OLP1, OLP2) 중 낮은 전압을 제2 최저 전압(MIN2)으로 검출하여 개방 비교기(112)로 전달한다. 제1 및 제2 최고 전압(MAX1, MAX2) 및 제1 및 제2 최저 전압(MIN1, MIN2)는 모두 전파 정류된 정현파이다. 2 개의 방전 램프만을 구동하는 경우에도 이와 동일하다. 즉 제1 최고/최저 검출부(111)는 전파 정류된 전압(VLV1, VLV2) 중 높은 전압을 제1 최고 전압(MAX1)으로 검출하여 정규 전압 비교기(112)로 전달하고, 전파 정류된 전압(VLV1, VLV2) 중 낮은 전압을 제1 최소 전압(MIN1)으로 검출하여 단락 비교기(113)로 전달한다. 제2 최고/최저 검출부(121)는 전파 정류된 전압(VLC1) 및 전압(VLC2) 중 높은 전압을 제2 최고 전압(MAX2)으로 검출하여 구동부(130)로 전달하고, 전압(VLC1) 및 전압(VLC2) 중 낮은 전압을 제2 최저 전압(MIN2)으로 검출하여 개방 비교기(112)로 전달한다.

정규 전압 비교기(112)는 제1 최고 전압(MAX1)이 과도하게 높은 전압인지를 판단하기 위한 것으로, 반전 단자에 기준 전압(VR1)이 입력되고, 비반전 단자에 제1 최고 전압(MAX1)이 입력된다. 방전 램프(510, 520, 530, 540) 중적어도 하나에 과도한 구동 전압이 인가되는 경우 또는 방전 램프(510, 520, 530, 540) 중 하나가 인버터 장치(10)로부터 분리되는 개방 램프가 발생한 경우, 제1 최고 전압(MAX1)은 기준 전압(VR1)보다 큰 전압이 되는 구간이 발생한다. 정규 전압 비교기(112)의 보 호 신호(VOR)를 비교 결과에 따라 생성하여 출력하는데, 제1 최고 전압(MAX1)이 기준 전압(VR1) 이상이 되면, 하이 레벨의 보호 신호(VOR)를 생성하여 구동부(130)로 전달한다. 구동부(130)는 하이 레벨의 보호 신호(VOR)가 입력되면, 일정 시간 지연 후 스위치부(140)의 스위칭 동작을 중지시켜, 더 이상 방전 램프(510, 520, 530, 540)에 전원을 공급하지 않는다.

단락 비교기(113)는 제1 최소 전압(MIN1)이 과도하게 낮은 전압인지를 판단하기 위한 것으로, 반전 단자에 기준 전압(VR2)이 입력되고, 비 반전 단자에 제1 최소 전압(MIN1)이 입력된다. 기준 전압(VR2)은 방전 램프(510, 520, 530, 540)의 단락 여부를 판단하기 위한 전압으로서, 방전 램프(510, 520, 530, 540)가 단락 된 경우, 단락 램프에 발생하는 전압에 대응하는 피드백 전압으로 설정할 수 있다. 제1 최소 전압(MIN1)의 파형은 전파 정류된 정현파이므로 정상적인 방전 램프의 제1 최소 전압(MIN1)은 소정 기간 동안 기준 전압(VR2)보다 낮은 전압 일 수 있으나, 기준 전압(VR2)이상이 되는 기간이 제1 최소 전압(MIN1)의 한 주기 안에 포함된다. 그러나 단락 램프의 경우, 정상 램프의 한 주기에 대응하는 기간 동안 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 낮다. 단락 비교기(113)는 제1 최소 전압(MIN1)과 기준 전압(VR2)의 비교 결과에 따른 단락 검출 신호(VSL)를 단락 램프 보호부(150)에 전달한다.

오실레이터(114)는 소정의 주기를 가지는 삼각파 신호(CT)를 생성하여 단락 램프 보호부(150)로 전달한다. 삼각파 신호(CT)의 주기는 스위치부(140)의 스위칭 주기의 반에 해당한다.

단락 램프 보호부(150)는 단락 검출 신호(VSL)를 이용하여 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트한 결과와 삼각파 신호(CT)를 카운트한 결과를 비교하고, 카운트 결과가 서로 다르면, 단락 램프가 발생한 것으로 판단한다. 단락 램프 보호부(150)의 구성 및 동작에 대해서는 도 4 내지 7을 참조하여 자세히 설명한다.

단락 램프 보호부(150)는 단락 검출 신호(VSL) 및 삼각파 신호(CT)에 동기된 싱크(sync) 신호를 이용하여 단락 램프를 감지하고, 단락 램프가 감지되면, 구동부(130)에 하이 레벨의 단락 보호 신호(SLP)를 전달한다. 구동부(130)는 하이 레벨의 단락 보호 신호(SLP)가 입력되면, 일정 시간 지연 후에 스위치부(140)의 스위칭 동작을 중지시켜, 더 이상 방전 램프(510, 520, 530, 540)에 전원을 공급하지 않는다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단락 램프 보호부(150)를 나타낸 도면이다.

단락 램프 보호부(150)는 싱크 신호 발생기(151), 클록 신호 발생기(152), 단락 플립 플롭(153) 및 단락 판단부(154)를 포함한다.

싱크 신호 발생기(151)는 삼각파 신호(CT)에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호(SS)를 생성한다. 본 발명의 실시 예에 따른 싱크 신호(SS)는 삼각파 신호(CT)가 최고치에서 최저치로 감소하는 기간 동안 하이 레벨인 펄스 신호이다.

클록 신호 발생기(152)는 싱크 신호(SS)에 동기 되고, 싱크 신호(SS) 보다 두 배의 주기를 가지는 클록 신호(T)를 생성한다. 클록 신호(T)는 싱크 신호(SS)의 상승 시점(rising edge time)에 동기되어 교대로 하이 레벨로 상승하거나 로우 레벨로 하강하는 신호이다.

단락 플립플롭(153)은 단락 검출 신호(VSL)에 동기되어 클록 신호(T)를 단락 검출 신호(VSL)의 한 주기 동안 단락 신호(Q)로 출력한다. 구체적으로 단락 플립플롭(151)은 단락 검출 신호(VSL)의 상승 시점의 클록 신호(T)를 단락 검출 신호(VSL)의 다음 상승 시점까지 단락 신호(Q)로 출력한다.

단락 판단부(154)는 단락 신호(Q)를 입력 받아 단락 신호(Q)의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 단락으로 판단하고, 단락 보호 신호(SLP)를 생성한다. 앞서 언급한 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트한 결과와 삼각파 신호(CT)의 주기를 카운트한 결과가 다르면, 단락 신호(Q)의 레벨 변화가 발생하지 않는다. 단락 판단부(154)는 제1 지연부(155), 인버터(156), 제2 지연부(157) 및 OR 게이트(158)를 포함한다. 제1 지연부(155)는 단락 신호(Q)가 하이 레벨이 되면 클록 신호(T) 주기의 소정 배 이상에 해당하는 지연 기간(Td) 후에 하이 레벨의 검출 신호(DS1)를 출력한다. 제1 지연부(155)는 단락 신호(Q)가 로우 레벨이 되면 지연 없이 로우 레벨의 검출 신호(DS1)를 출력한다. 즉, 제1 지연부(155)는 단락 신호(Q)가 지연 기간(Td)동안 유지되면 하이 레벨의 검출 신호(DS1)를 출력하고, 그 이외의 경우에는 항상 로우 레벨의 검출 신호(DS1)를 출력한다. 인버터(156)는 단락 신호(Q)를 반전시켜 반전 단락 신호(

)를 생성한다. 제 2 지연부(157)는 반전 단락 신호(

)가 하이 레벨이 되면 지연 기간(Td) 후에 하이 레벨의 검출 신호(DS2)를 출력한다. 제2 지연부(157)는 반전 단락 신호(

)가 로우 레벨이 되면 지연 없이 로우 레벨의 검출 신호(DS2)를 출력한다. 즉, 제2 지연부(157)는 반전 단락 신호(

)가 지연 기간(Td)동안 유지되면 하이 레벨의 검출 신호(DS2)를 출력하고, 그 이외의 경우에는 항상 로우 레벨의 검출 신호(DS2)를 출력한다. OR 게이트(158)는 검출 신호(DS1) 및 검출 신호(DS2)를 OR 연산하여 단락 보호 신호(SLP)를 생성한다.

이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 인버터 구동 방법을 상세히 설명한다. 이하, 지연 기간(Td)는 클록 신호(T)의 2 주기로 설정한다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 설계 시 적절하게 설정할 수 있다.

도 5는 방전 램프(510, 520, 530, 540) 모두가 정상 램프일 때 단락 램프 보호부(150)에 입력되는 신호, 내부 신호 및 출력 신호를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 삼각파 신호(CT)가 최고치인 시점 T1부터 최저치인 시점 T2까지의 기간 동안 하이 레벨의 펄스를 가지는 싱크 신호(SS)가 발생한다. 싱크 신호(SS)의 상승 시점인 시점 T1에 동기되어, 클록 신호(T)가 로우 레벨이 된다. 그리고 싱크 신호(SS)의 다음 상승 시점인 T5에 동기되어, 클록 신호(T)가 하이 레벨이 된다. 이와 같이 클록 신호(T)의 레벨은 싱크 신호(SS)의 상승 시점에 동기 되어 하이 레벨에서 로우 레벨 또는 로우 레벨에서 하이 레벨로 반전된다.

시점 T3에 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 작아지면, 단락 검출 신호(VSL)은 로우 레벨이 된다. 시점 T4에 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)이상이 되면, 단락 검출 신호(VSL)은 하이 레벨이 된다.

단락 검출 신호(VSL)가 하이 레벨이 되는 상승 시점인 시점 T4에 클록 신호(T)가 로우 레벨이므로, 단락 신호(Q)는 로우 레벨이 되고, 반전 단락 신호(

)는 하이 레벨이 된다. 시점 T5에 싱크 신호(SS)의 하이 레벨 펄스가 발생하면, 클록 신호(T)는 하이 레벨이 되고, 시점 T6에 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 작으므로, 단락 검출 신호(VSL)가 로우 레벨이 된다. 시점 T7에 최저 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 커지면, 단락 검출 신호(VSL)가 하이 레벨이 되어, 단락 신호(Q)는 하이 레벨이 된다. 도 5에 도시된 바와 같이 단락 신호(Q)와 반전 단락 신호(

)가 교대로 하이 레벨과 로우 레벨로 변화하므로, 제1 및 제2 지연부(155, 157)의 검출 신호(DS1, DS2)는 로우 레벨이고, OR 게이트(158)는 로우 레벨의 단락 보호 신호(SLP)가 유지된다.

도 6은 단락 램프가 발생했을 때, 단락 램프 보호부(150)에 입력되는 신호, 내부 신호 및 출력 신호를 나타낸 도면이다. 도 6에서는, 방전 램프(510, 520, 530, 540) 중 하나가 단락 되거나 구동전압 파형이 동상인 두 개의 방전 램프가 단락 되었을 때를 나타낸 도면이다. 구동전압 파형이 동상인 두 개의 방전 램프가 단락 되었을 때란, 방전 램프(510, 520, 530, 540) 중 방전 램프(510, 530)이 단락되거나, 방전 램프(520, 540)이 단락된 경우를 의미한다. 앞서 도 5의 설명과 중복되 는 부분은 생략한다. 방전 램프(510, 520, 530, 540) 중 하나가 단락 되면, 제1 최소 전압(MIN1)은 도 2d의 OLR1의 파형과 유사한 파형을 가진다.

시점 T11부터, 제1 최소 전압(MIN1)이 증가하기 시작하여, 시점 T12에 제1최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)에 도달하면, 단락 검출 신호(VSL)는 하이 레벨이 된다. 그러면, 단락 신호(Q)는 시점 T12의 클록 신호(T)에 따라 로우 레벨이 되고, 반전 단락 신호(

)는 하이 레벨이 된다. 시점 T13부터 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 작아지기 시작하면, 단락 검출 신호(VSL)는 시점 T13에 로우 레벨이 된다. 시점 T14에 제1최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)에 도달하면, 단락 검출 신호(VSL)는 하이 레벨이 된다. 그러면, 단락 신호(Q)는 시점 T14의 클록 신호(T)에 따라 로우 레벨로 유지되고, 반전 단락 신호(

)는 하이 레벨로 유지된다. 시점 T15에 제1최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)에 도달하면, 단락 검출 신호(VSL)는 하이 레벨이 된다. 그러면, 단락 신호(Q)는 시점 T15의 클록 신호(T)에 따라 로우 레벨로 유지되고, 반전 단락 신호(

)는 하이 레벨로 유지된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 반전 단락 신호(

)가 지연 기간(Td) 동안 하이 레벨로 유지되면, 제2 지연부(157)가 하이 레벨의 검출 신호(DS2)를 출력하고, OR 게이트(158)는 하이 레벨의 단락 보호 신호(SLP)를 출력한다.

도 7은 도 6에 도시된 경우와 다른 단락 램프가 발생한 경우 단락 램프 보호부(150)에 입력되는 신호, 내부 신호 및 출력 신호를 나타낸 도면이다. 도 7에서는 방전 램프(510, 520, 530, 540) 중구동 전압의 위상이 180도 차이가 있는 두 개의 방전 램프(510과 520, 510과 540, 520과 530, 및 530과 540)가 단락 되거나 적어도 세 개의 방전 램프가 단락된 경우를 나타낸 것이다.

시점 T21에 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)까지 감소하여, 단락 검출 신호(VSL)가 로우 레벨이 되고, 시점 T22에 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)에 도달하여, 단락 검출 신호(VSL)가 하이 레벨이 된다. 시점 T22에 단락 신호(Q)는 클록 신호(T)에 따라 하이 레벨이 되고, 반전 단락 신호(

)는 로우 레벨이 된다. 시점 T23 이후, 제1 최소 전압(MIN1)은 기준 전압(VR2)보다 작으므로, 단락 검출 신호(VSL)의 상승 시점이 발생하지 않는다. 그러면, 단락 신호(Q) 및 반전 단락 신호(

)는 그대로 유지된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 단락 신호(Q)가 지연 기간(Td) 동안 하이 레벨로 유지되면, 시점 T24에 제1 지연부(156)가 하이 레벨의 검출 신호(DS1)를 출력하고, OR 게이트(158)는 하이 레벨의 단락 보호 신호(SLP)를 출력한다.

본 발명의 실시 예에서는 방전 램프가 정상 상태인 경우, 즉 단락 램프 및 개방 램프가 아닌 경우, 전파 정류된 제1 최소 전압(MIN) 및 삼각파 신호(CT)는 동일한 주기를 가진다. 본 발명의 실시 예에서는 전파 정류된 제1 최소 전압(MIN1)이 기준 전압(VR2)보다 작았다가 커지는 시점을 카운트하여 제1 최소 전압(MIN1)을 한 주기 단위로 카운트한다. 제1 최소 전압(MIN1)은 방전 램프 중 대응하는 두 개의 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 전압을 교대로 가지는 전압이므로, 대응하는 두 개의 방전 램프 중 이상이 있는 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 기간은 기준 전 압(VR2)보다 작다. 이 기간은 기준 전압(VR2) 보다 작으므로 카운트되지 않는다. 이와 같은 방식으로, 제1 최소 전압(MIN1)을 카운트한 결과와 삼각파 신호를 카운트한 결과가 다르면, 본 발명의 실시 예에서는 단락 램프가 발생한 것으로 판단한다.

다시 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 인버터 구동부(100)에 대해서 설명한다.

개방 비교기(122)는 제2 최소 전압(MIN2)이 과도하게 낮은 전압인지를 판단하기 위한 것으로, 반전 단자에 기준 전압(VR3)이 입력되고, 비 반전 단자에 제2 최소 전압(MIN2)이 입력된다. 기준 전압(VR3)은 방전 램프(510, 520, 530, 540)의 개방 여부를 판단하기 위한 전압으로서, 방전 램프(510, 520, 530, 540)가 개방 된 경우, 개방 램프에 흐르는 전류에 의한 피드백 전압으로 설정할 수 있다. 제2 최소 전압(MIN2)의 파형은 전파 정류된 정현파이므로, 정상적인 방전 램프의 제2 최소 전압(MIN2)은 소정 기간 동안 기준 전압(VR3)보다 낮은 전압 일 수 있으나, 기준 전압(VR3)이상이 되는 기간이 제2 최소 전압(MIN2)의 한 주기 안에 포함된다. 그러나 개방 램프의 경우, 정상 램프의 한 주기에 대응하는 기간 동안 제2 최소 전압(MIN2)이 기준 전압(VR3)보다 낮다. 개방 비교기(122)는 제2 최소 전압(MIN2)과 기준 전압(VR3)의 비교 결과에 따른 개방 검출 신호(VOL)를 개방 램프 보호부(160)에 전달한다.

오실레이터(114)는 소정의 주기를 가지는 삼각파 신호(CT)를 생성하여 개방 램프 보호부(160)로 전달한다. 삼각파 신호(CT)의 주기는 스위치부(140)의 스위칭 주기의 반에 해당한다.

개방 램프 보호부(160)는 개방 검출 신호(VOL)을 이용하여 제2 최소 전압(MIN2)이 기준 전압(VR3)보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 그 카운트 결과와 삼각파 신호(CT)를 카운트한 결과를 비교하고, 카운트 결과가 서로 다르면, 개방 램프가 발생한 것으로 판단한다.

개방 램프 보호부(160)는 단락 램프 보호부(150)과 그 구성 및 동작이 동일하다. 단지, 단락 램프 보호부(150)의 단락 검출 신호(VSL) 대신 개방 검출 신호(VOL)가 입력되고, 단락 보호 신호(SLP) 대신 개방 보호 신호(OLP)가 출력된다. 개방 램프 보호부(160)는 개방 검출 신호(VOL)와 삼각파 신호(CT)에 동기된 싱크(sync) 신호(SS)를 이용하여 개방 램프를 감지하고, 개방 램프가 감지되면, 구동부(130)에 하이 레벨의 개방 보호 신호(OLP)를 전달한다. 구동부(130)는 하이 레벨의 개방 보호 신호(OLP)가 입력되면, 소정의 시간 지연 후에 스위치부(140)의 스위칭 동작을 중지시켜, 더 이상 방전 램프(510, 520, 530, 540)에 전원을 공급하지 않는다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 개방 램프 보호부를 나타낸 도면이다.

개방 램프 보호부(160)는 싱크 신호 발생기(161), 클록 신호 발생기(162), 개방 플립플롭(163) 및 개방 판단부(164)를 포함한다.

싱크 신호 발생기(161)는 삼각파 신호(CT)에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호(SS)를 생성한다. 본 발명의 실시 예에 따른 싱크 신호(SS)는 삼각파 신호(CT)가 최고치에서 최저치로 감소하는 기간 동안 하이 레벨인 펄스 신호이다.

클록 신호 발생기(162)는 싱크 신호(SS)에 동기 되고, 싱크 신호(SS) 보다 두 배의 주기를 가지는 클록 신호(T)를 생성한다. 클록 신호(T)는 싱크 신호(SS)의 상승 시점(rising edge time)에 동기되어 교대로 하이 레벨 및 로우 레벨을 가지는 신호이다.

개방 플립플롭(163)은 개방 검출 신호(VOL)에 동기되어 클록 신호(T)를 개방 검출 신호(VOL)의 한 주기 동안 개방 신호(Q1)로 출력한다. 구체적으로 개방 플립플롭(161)은 개방 검출 신호(VOL)의 상승 시점의 클록 신호(T)를 개방 검출 신호(VOL)의 다음 상승 시점까지 개방 신호(Q1)로 출력한다.

개방 판단부(164)는 개방 신호(Q1)를 입력 받아 개방 신호(Q1)의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 개방으로 판단하고, 개방 보호 신호(OLP)를 생성한다. 앞서 언급한 제2 최소 전압(MIN2)이 기준 전압(VR3)보다 큰 기간을 포함하는 주기 카운트 결과와 삼각파 신호(CT)의 주기 카운트 결과가 다르면, 단락 신호(Q1)의 레벨 변화가 발생하지 않는다. 개방 판단부(164)는 제3 지연부(165), 인버터(166), 제4 지연부(167) 및 OR 게이트(168)를 포함한다. 제3 지연부(165)는 개방 신호(Q1)가 하이 레벨이 되면 클록 신호(T) 주기의 소정 배 이상에 해당하는 지연 기간(Td) 후에 하이 레벨의 검출 신호(DS3)를 출력한다. 제3 지연부(165)는 개방 신호(Q1)가 로우 레벨이 되면 지연 없이 로우 레벨의 검출 신호(DS3)를 출력한다. 즉, 제3 지연부(165)는 개방 신호(Q1)가 지연 기간(Td)동안 유지되면, 하이 레벨의 검출 신호(DS3)를 출력하고, 그 이외의 경우에는 항상 로우 레벨의 검출 신호(DS3)를 출력 한다. 인버터(166)는 개방 신호(Q1)를 반전시켜 반전 개방 신호(

)를 생성한다. 제4 지연부(167)는 반전 개방 신호(

)가 하이 레벨이 되면 클록 신호(T) 주기의 지연 기간(Td) 후에 하이 레벨의 검출 신호(DS3)를 출력한다. 제3 지연부(165)는 개방 신호(Q1)가 로우 레벨이 되면 지연 없이 로우 레벨의 검출 신호(DS4)를 출력한다. 즉, 제3 지연부(165)는 개방 신호(Q1)가 지연 기간(Td)동안 유지되면, 하이 레벨의 검출 신호(DS4)를 출력하고, 그 이외의 경우에는 항상 로우 레벨의 검출 신호(DS4)를 출력한다. OR 게이트(168)는 검출 신호(DS3) 및 검출 신호(DS4)를 OR 연산하여 개방 보호 신호(OLP)를 생성한다.

개방 램프 보호부(160)의 동작은 단락 램프 보호부(150)의 동작과 동일하다. 도 5-7에서 단락 검출 신호(VSL)와 같이 개방 검출 신호(VOL)가 발생하며, 그 때 다른 신호 역시 동일한 형태의 파형을 가진다. 따라서 단락 보호 신호(SLP) 대신 개방 보호 신호(OLP)가 발생한다.

구동부(130)는 제2 최고/최저 검출부(121)의 제2 최대 전압(MAX2)을 입력 받아, 방전 램프(510, 520, 530, 540)의 밝기를 조절한다. 구동부(130)는 제2 최대 전압(MAX2)를 이용하여 방전 램프(510, 520, 530, 540)에 흐르는 전류의 세기를 검출하고, 스위치부(140)의 스위칭 동작을 제어하여 방전 램프에 공급되는 구동 전류의 세기를 적절히 조절한다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는, 방전 램프의 구동 전압 및 구동 전류를 다이오드를 통해 전달받아, 개방 램프 및 단락 램프를 감지할 수 있다. 종래에 는 방전 램프의 개수에 따라 많은 개수의 다이오드가 필요하였으나, 본 발명의 실시 예에서는 4개의 다이오드를 통해 4 개의 방전 램프의 구동 전압 및 구동 전류에 대한 피드백 전압을 전달 받을 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따른 보다 간단한 구성으로 개방 램프 및 단락 램프를 찾을 수 있는 인버터 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.

지금까지 도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 2a는 방전 램프(510, 520)가 정상 상태일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 2b는 방전 램프(510)가 개방 램프일 때, 전압(VLV1), 전압(VLV2) 및 제1 피드백 전압(OLR1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 3a는 방전 램프(510, 520)가 정상 상태일 때, 전압(VLC1), 전압(VLC2) 및 제3 피드백 전압(OLP1)의 파형을 나타낸 도면이다.

도 6은 단락 램프가 발생했을 때, 단락 램프 보호부(150)에 입력되는 신호, 내부 신호 및 출력 신호를 나타낸 도면이다.

도 7은 도 6에 도시된 경우와 다른 단락 램프가 발생한 경우 단락 램프 보호부(150)에 입력되는 신호, 내부 신호 및 출력 신호를 나타낸 도면이다.

Claims

적어도 두 개의 방전 램프에 전력을 공급하는 인버터 장치에 있어서,

상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제1 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 제1 피드백 전압을 생성하는 제1 피드백 정보 생성부;

상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제2 방전 램프의 구동 전압에 대응되는 제2 피드백 전압을 생성하는 제2 피드백 정보 생성부; 및

상기 제1 및 제2 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락 여부를 판단하기 위한 단락 기준전압을 비교하고, 상기 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 상기 적어도 두 개의방전 램프 중 단락 램프를 감지하는 인버터 구동부를 포함하는 인버터 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 방전 램프의 구동 전류에 대응하는 제3 피드백 전압을 생성하는 제3 피드백 정보 생성부; 및

상기 제2 방전 램프의 구동 전류에 대응되는 제4 피드백 전압을 생성하는 제4 피드백 정보 생성부를 더 포함하고,

상기 인버터 구동부는,

상기 제3 및 제4 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제2 최소 전압 과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방 여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압을 비교하고, 비교 결과 및 상기 제1 삼각파 신호를 이용하여 개방 램프를 감지하는 인버터 장치.
제2항에 있어서,

상기 인버터 구동부는,

상기 제2 최소 전압과 상기 개방 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 개방 검출 신호를 생성하는 개방 비교기; 및

상기 개방 검출 신호를 이용하여 상기 제2 최소 전압이 상기 기준 전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 개방 램프가 있는 것으로 판단하는 개방 램프 보호부를 포함하는 인버터 장치.
제3항에 있어서,

상기 개방 램프 보호부는,

상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기;

상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기;

상기 개방 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 개방 검출 신호의 한 주기 동안 개방 신호로 출력하는 개방 플립플롭; 및

상기 개방 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 개방으로 판단하는 개방 판단부를 포함하는 인버터 장치.
제4항에 있어서,

상기 개방 판단부는,

상기 개방 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 개방 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부;

상기 개방 신호가 반전된 반전 개방 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 개방 신호가 상기 제3 레벨이면 상기 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및

상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 개방 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함하는 인버터 장치.
제2항에 있어서,

전원 전압을 입력 받고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 구형파 전압을 생성하는 스위치부; 및

상기 구형파 전압을 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각에 구동 전압 및 구동 전류를 공급하는 적어도 두 개의 2차측 코일을 포함하는 트랜스포머를 더 포함하는 인버터 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 방전 램프는 상기 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제2 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제2 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며,

상기 제3 피드백 전압 생성부는,

상기 제1 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제1 저항;

상기 제3 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제2 저항;

상기 제1 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드 및

상기 제2 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고,

상기 제3 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압인 인버터 장치.
제6항에 있어서,

상기 제2 방전 램프는 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제3 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제3 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며,

상기 제4 피드백 전압 생성부는,

상기 제2 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제1 저항;

상기 제3 방전 램프의 구동 전류가 흐르는 제2 저항;

상기 제1 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드; 및

상기 제2 저항의 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고,

상기 제4 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압인 인버터 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 삼각파 신호의 주기는 상기 스위치부의 스위칭 주기의 반인 인버터 장치.
제1항에 있어서,

상기 인버터 구동부는,

상기 제1 최소 전압과 상기 단락 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 단락 검출 신호를 생성하는 단락 비교기; 및

상기 단락 검출 신호를 이용하여 상기 제1 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 단락 램프가 있는 것으로 판단하는 단락 램프 보호부를 포함하는 인버터 장치.
제10항에 있어서,

상기 단락 램프 보호부는,

상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기;

상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기;

상기 단락 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 단락 검출 신호의 한 주기 동안 단락 신호로 출력하는 단락 플립플롭; 및

상기 단락 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 단락으로 판단하는 단락 판단부를 포함하는 인버터 장치.
제11항에 있어서,

상기 단락 판단부는,

상기 단락 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 단락 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부;

상기 단락 신호가 반전된 반전 단락 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 단락 신호가 상기 제3 레벨이면 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및

상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 단락 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함하는 인버터 장치.
제1항에 있어서,

전원 전압을 입력 받고 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 구형파 전압을 생성하는 스위치부 및

상기 구형파 전압을 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각에 구동 전압 및 구동 전류를 공급하는 적어도 두 개의 2차측 코일을 포함하는 트랜스포머를 더 포함하는 인버터 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1 방전 램프는 상기 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제2 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제2 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며,

상기 제1 피드백 전압 생성부는,

상기 제1 방전 램프의 구동 전압 및 상기 제2 코일의 일단에 일단이 연결되는 제1 커패시터;

상기 제1 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제2 커패시터;

상기 제2 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드;

상기 제3 방전 램프 및 상기 제2 코일의 타단에 일단이 연결되는 제3 커패시터;

상기 제3 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제4 커패시터; 및

상기 제4 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고,

상기 제1 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압인 인버터 장치.
제13항에 있어서,

상기 제2 방전 램프는 상기 적어도 두 개의 2차측 코일 중 제3 코일의 일단에 연결되어 있고, 상기 제3 코일의 타단에 제3 방전 램프가 연결되어 있으며,

상기 제2 피드백 전압 생성부는,

상기 제2 방전 램프의 구동 전압 및 상기 제3 코일의 일단에 일단이 연결되는 제1 커패시터;

상기 제1 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제2 커패시터;

상기 제2 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되는 제1 다이오드;

상기 제3 방전 램프 및 상기 제2 코일의 타단에 일단이 연결되는 제3 커패시터;

상기 제3 커패시터의 타단에 일단이 연결되는 제4 커패시터; 및

상기 제4 커패시터의 일단 전압이 애노드 전극에 인가되고, 캐소드 전극이 상기 제1 다이오드의 캐소드 전극에 연결되어 있는 제2 다이오드를 포함하고,

상기 제2 피드백 전압은 상기 제1 및 제2 다이오드의 캐소드 전극 전압인 인 버터 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1 삼각파 신호의 주기는 상기 스위치부의 스위칭 주기의 반인 인버터 장치.
적어도 두 개의 방전 램프에 전력을 공급하는 인버터 장치의 구동 방법에 있어서,

상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제1 방전 램프의 구동 전압에 대응하는 제1 피드백 전압을 생성하는 단계;

상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 제2 방전 램프의 구동 전압에 대응되는 제2 피드백 전압을 생성하는 단계;

상기 제1 및 제2 피드백 전압을 비교하여 작은 피드백 전압을 가지는 제1 최소 전압을 생성하는 단계;

상기 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락여부를 판단하기 위한 단락 기준 전압과 비교하는 단계; 및

상기 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 단락램프를 감지하는 단계를 포함하는 인버터 장치의 구동 방법.
제17항에 있어서,

상기 제1 방전 램프의 구동 전류에 대응하는 제3 피드백 전압을 생성하는 단계;

상기 제2 방전 램프의 구동 전류에 대응되는 제4 피드백 전압을 생성하는 단계;

상기 제3 및 제4 피드백 전압 중 작은 피드백 전압을 가지는 제2 최소 전압을 생성하는 단계;

상기 제2 최소 전압을 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방 여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압과 비교하는 단계; 및

상기 비교 결과 및 상기 제1 삼각파 신호를 이용하여 개방 램프를 감지하는 단계를 포함하는 인버터 장치의 구동 방법.
제18항에 있어서,

상기 개방 램프를 감지하는 단계는,

상기 제2 최소 전압과 상기 개방 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 개방 검출 신호를 생성하는 단계;

상기 개방 검출 신호를 이용하여 상기 제2 최소 전압이 상기 기준 전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하는 단계; 및

상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 개방 램프가 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 인버터 장치의 구동 방법.
제17항에 있어서,

상기 단락 램프를 감지하는 단계는,

상기 제1 최소 전압과 상기 단락 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 단락 검출 신호를 생성하는 단계;

상기 단락 검출 신호를 이용하여 상기 제1 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하는 단계; 및

상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 단락 램프가 있는 것으로 판단하는 단계를 포함하는 인버터 장치.
적어도 두 개의 방전 램프에 전력을 공급하는 인버터 장치에 있어서,

상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각의 구동 전압에 대응하는 제1 전압 및 제2 전압을 생성하는 제1 피드백 정보 생성부 및

상기 제1 전압 및 제2 전압 각각을 전파 정류하고, 전파 정류된 제1 전압 및 제2 전압 중 작은 전압을 가지는 제1 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 단락 여부를 판단하기 위한 단락 기준 전압을 비교하고, 상기 비교 결과와 소정의 주기를 가지는 제1 삼각파 신호를 이용하여 상기 적어도 두 개의 방전 램프 중 단락램프를 감지하는 인버터 구동부를 포함하는 인버터 장치.
제21항에 있어서,

상기 적어도 두 개의 방전 램프 각각의 구동 전류에 대응하는 제3 전압 및 제4 전압을 생성하는 제2 피드백 정보생성부를 더 포함하고,

상기 인버터 구동부는,

상기 제3 전압 및 제4 전압 각각을 전파 정류하고, 전파 정류된 제3 전압 및 제4 전압 중 작은 전압을 가지는 제2 최소 전압과 상기 적어도 두 개의 방전 램프의 개방 여부를 판단하기 위한 개방 기준 전압을 비교하고, 비교 결과 및 상기 제1 삼각파 신호를 이용하여 개방 램프를 감지하는 인버터 장치.
제22항에 있어서,

상기 인버터 구동부는,

상기 제2 최소 전압과 상기 개방 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 개방 검출 신호를 생성하는 개방 비교기 및

상기 개방 검출 신호를 이용하여 상기 제2 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 개방 램프가 있는 것으로 판단하는 개방 램프 보호부를 포함하는 인버터 장치.
제23항에 있어서,

상기 개방 램프 보호부는,

상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기;

상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기;

상기 개방 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 개방 검출 신호의 한 주기 동안 개방 신호로 출력하는 개방 플립플롭; 및

상기 개방 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 개방으로 판단하는 개방 판단부를 포함하는 인버터 장치.
제24항에 있어서,

상기 개방 판단부는,

상기 개방 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 개방 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부;

상기 개방 신호가 반전된 반전 개방 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 개방 신호가 상기 제3 레벨이면 상기 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및

상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 개방 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함하는 인버터 장치.
제21항에 있어서,

상기 인버터 구동부는,

상기 제1 최소 전압과 상기 단락 기준 전압을 비교하여 비교 결과에 따른 단락 검출 신호를 생성하는 단락 비교기 및

상기 단락 검출 신호를 이용하여 상기 제1 최소 전압이 상기 기준전압 보다 큰 기간을 포함하는 주기를 카운트하고, 상기 카운트 결과가 상기 제1 삼각파 신호 주기 카운트 결과와 다르면 단락 램프가 있는 것으로 판단하는 단락 램프 보호부를 포함하는 인버터 장치.
제26항에 있어서,

상기 단락 램프 보호부는,

상기 제1 삼각파 신호에 동기 되고, 동일한 주기를 가지는 펄스 신호인 싱크 신호를 생성하는 싱크 신호 발생기;

상기 싱크 신호에 동기 되고, 주기가 상기 싱크 신호 주기의 두 배인 클록 신호를 생성하는 클록 신호 발생기;

상기 단락 검출 신호에 동기되어 상기 클록 신호를 상기 단락 검출 신호의 한 주기 동안 단락 신호로 출력하는 단락 플립플롭; 및

상기 단락 신호의 레벨 변화가 소정 기간 없으면 단락으로 판단하는 단락 판단부를 포함하는 인버터 장치.
제27항에 있어서,

상기 단락 판단부는,

상기 단락 신호가 제1 레벨이 되고 소정의 지연 기간 유지되면, 제2 레벨의 제1 검출 신호를 생성하고, 상기 단락 신호가 제3 레벨이면 제4 레벨의 제1 검출 신호를 생성하는 제1 지연부;

상기 단락 신호가 반전된 반전 단락 신호가 상기 제1 레벨이 되고 상기 지연 기간 동안 유지되면, 상기 제2 레벨의 제2 검출 신호를 생성하고, 상기 반전 단락 신호가 상기 제3 레벨이면 제4 레벨의 제2 검출 신호를 생성하는 제2 지연부; 및

상기 제1 검출 신호 또는 상기 제2 검출 신호가 상기 제2 레벨이면, 단락 보호 신호를 생성하는 연산부를 포함하는 인버터 장치.