KR20110001253A - Backlight inverter lcd - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A liquid crystal display-based back-light inverter is provided to reduce manufacturing costs by the formation of a gate driver circuit using one pulse transformer. CONSTITUTION: A push-pull controlling chip outputs two driving signals. The push-pull controlling chip is composed outputting terminals(INA, INB) outputting driving signals. A pulse transformer(21) transforms the outputted driving signals into a pulse waveform. Two switches(23, 24) receives the transformed signal and implements an on or off operation. An inverter transformer(25) applies direct power to a first side coil based on the operation of the switches.

Description

엘시디 백라이트 인버터{Backlight inverter LCD}LCD backlight inverter

본 발명은 엘시디 백라이트 컨버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩을 이용한 엘시디 백라이트 인버터 구동에 관한 것이다. The present invention relates to an LCD backlight converter, and more particularly, to driving an LCD backlight inverter using a push-pull control chip.

일반적으로, LCD는 그 자체로 발광하지 못하므로 별도의 백라이트가 구비되어야 하며, 백라이트의 광원으로 형광램프 또는 발광 다이오드 등이 사용된다. In general, since the LCD does not emit light by itself, a separate backlight must be provided, and a fluorescent lamp or a light emitting diode is used as a light source of the backlight.

LCD 광원으로 사용되는 형광 램프를 이용하여 밝기가 균일한 면 광원을 형성하는 구조로 되어 있다. 형광 램프는 소형이면서 고휘도 발광이 가능한 냉음극선관(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)을 주로 사용한다. 이러한 형광 램프는 형광 램프의 특성상 형광 램프에 인가되는 전원에 의하여 방전을 일으켜 발광하게 되는데, 방전이 계속 유지되기 위해서는 형광램프에 흐르는 전원이 교류가 되어야 하며, 형광 램프에 교류 전원을 공급하기 위하여 직류 전원을 공급받아 교류 전원으로 변환하는 인버터가 필요하다. The fluorescent lamp used as the LCD light source is used to form a surface light source with uniform brightness. Fluorescent lamps mainly use Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs), which are compact and can emit high luminance. Such a fluorescent lamp emits light by discharging by the power applied to the fluorescent lamp due to the characteristics of the fluorescent lamp. In order to maintain the discharge, the power flowing through the fluorescent lamp must be alternating current, and in order to supply AC power to the fluorescent lamp, There is a need for an inverter that receives power and converts it into AC power.

종래의 기술에 따른 LCD 백라이트 인버터 구동 장치는 백라이트의 밝기를 균일하게 하기 위해서 CCFL에 흐르는 전류를 일정하게 제어하는 제어 장치를 가지고 있다. LCD 백라이트 인버터 구동 장치의 입력 전압이 변동한다거나 CCFL 부하가 변하는 경우에는 CCFL에 흐르는 전류가 변하여 백라이트의 밝기가 변하게 된다. 따라서, 종래의 LCD 백라이트 인버터 구동 장치는 입력 전압과 CCFL에 흐르는 전류에 대응하는 전압을 센싱하여 CCFL에 흐르는 전류를 일정하도록 하는 제어 신호를 출력한다. The LCD backlight inverter driving apparatus according to the prior art has a control device that constantly controls the current flowing through the CCFL in order to make the brightness of the backlight uniform. When the input voltage of the LCD backlight inverter driving device changes or the CCFL load changes, the current flowing through the CCFL changes to change the brightness of the backlight. Accordingly, the conventional LCD backlight inverter driving device outputs a control signal that senses a voltage corresponding to an input voltage and a current flowing in the CCFL to keep the current flowing in the CCFL constant.

이때, LCD 백라이트 인버터 구동 회로에 있어서, 스위칭 소자가 오프 되는 경우 스위칭 소자에 흐르는 전류량을 감소시켜 발열을 방지하며 전력 손실을 줄이는 연구가 진행되고 있다.In this case, in the LCD backlight inverter driving circuit, research is being conducted to reduce the amount of current flowing through the switching element to prevent heat generation and to reduce power loss when the switching element is turned off.

본 발명은 2개의 스위칭 동작을 통해 직류 전원을 인버터 트랜스포머의 1차 측에 인가하는 푸시 풀 제어 칩을 이용한 엘시디 백라이트 인버터 회로를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide an LCD backlight inverter circuit using a push-pull control chip that applies DC power to a primary side of an inverter transformer through two switching operations.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엘시디 백라이트 인버터은 개의 구동 신호를 출력하는 푸시 풀 제어 칩; 상기 출력되는 구동 신호를 펄스 파형으로 변환시키는 펄스 트랜스포머; 상기 변환된 펄스 출력신호를 입력받아 온/오프하는 2개의 스위치; 및 상기 온/오프되는 스위치의 동작에 의해 1차 측 코일에 직류전원이 인가되는 인버터 트랜스 포머를 포함하여 이루어진다.An LCD backlight inverter of the present invention for achieving the above object is a push-pull control chip for outputting a driving signal; A pulse transformer for converting the output driving signal into a pulse waveform; Two switches for receiving the converted pulse output signal on / off; And an inverter transformer in which direct current power is applied to the primary side coil by an operation of the on / off switch.

상기 2개의 스위치는 전계효과 트랜지스터(FET) 로 구현되는 것을 특징으로 한다.The two switches are implemented as field effect transistors (FETs).

상기 2개의 스위치는, 소스가 상기 직류 전원과 접속되고 게이트가 상기 인버터 트랜스포머의 1차 측의 한 단자에 접속되는 제 1 스위치; 및 상기 제 1 스위치의 드레인에 소스가 연결되고 기준 단자(GND)에 드레인이 접속되는 제 2 스위치 이다.The two switches include: a first switch having a source connected to the DC power supply and a gate connected to one terminal of the primary side of the inverter transformer; And a second switch having a source connected to the drain of the first switch and a drain connected to the reference terminal GND.

상기 펄스 트랜스포머는,제 1 구동 신호의 레벨을 부스트-업 시프트하여 상기 제 1 구동 신호와 동일한 파형과 동일한 위상을 가진 제 2 구동신호를 생성한다.The pulse transformer boost-up shifts the level of the first driving signal to generate a second driving signal having the same phase and the same waveform as the first driving signal.

상기 제 1 스위치와 제 2 스위치는 상보적으로 온/오프 스위칭되는 것을 특징으로 한다.The first switch and the second switch is characterized in that the complementary on / off switching.

상기 2개의 구동 신호는 상기 인버터 트랜스포머의 구동용 스위치에 데드 타임(dead-time) 구간을 생성한다.The two driving signals generate a dead time period in the switch for driving the inverter transformer.

상기 데드 타임(dead-time) 구간에 제 1 스위치 및 제 2 스위치가 오프되며, 상기 제 2 스위치의 전류가 바디 다이오드(body diode)로 흐르는 것을 특징한다.The first switch and the second switch is turned off in the dead-time period, characterized in that the current of the second switch flows to the body diode.

상기 2개의 스위치가 온(on) 일 때의 소스에서 드레인으로 전류가 흐르는 것보다 상기 2개의 스위치가 오프(off) 일 때 바디 다이오드로 전류가 흐를 때의 전력이 작다.The power when current flows to the body diode when the two switches are off is smaller than the current flows from source to drain when the two switches are on.

상기 2개의 스위치는 상기 인버터 트랜스포머의 1차 측에 교류 전원을 형성하기 위해 포지티브 하프 사이클 또는 네거티브 하프 사이클로 구동된다.The two switches are driven in a positive half cycle or a negative half cycle to form an alternating current source on the primary side of the inverter transformer.

상기 2개의 스위치는 P-채널 FET와 n-채널 FET인 것을 특징으로 한다.The two switches are characterized in that the P-channel FET and n-channel FET.

상기 P-채널의 FET의 소스(source)는 직류 전원에 접속되는 것을 특징으로 한다. 상기 직류 전원은 PFC 전원이다.The source of the FET of the P-channel is characterized in that connected to the DC power supply. The direct current power source is a PFC power source.

본 발명은 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩을 활용하여 저 손실, 저가의 풀 브릿 지(Pull-Bridge) 게이트 드라이버를 구현하여 제공한다.The present invention utilizes a push-pull control chip to provide a low loss, low cost pull-bridge gate driver.

본 발명은 손실이 발생하는 구간에 MOSFET의 바디(Body) 다이오드로 전류가 흐르도록 MOSFET 게이트 드라이버 신호를 변경하여 전력 손실을 줄이는 효과가 있다.The present invention has the effect of reducing the power loss by changing the MOSFET gate driver signal so that current flows to the body diode of the MOSFET in the period in which the loss occurs.

본 발명은 High Side MOSFET와 Low Side MOSFET 간의 암 쇼트(Arm Short)를 방지할 수 있어 인버터 회로의 신뢰성을 증가시키는 효과가 있다.The present invention can prevent arm short between the high side MOSFET and the low side MOSFET, thereby increasing the reliability of the inverter circuit.

또한, 본 발명은 하나의 펄스 트랜스포머(Pulse Transformer)를 사용하여 게이트 드라이버 회로를 간단히 만들므로 가격 인하를 유도하는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of inducing a price reduction because it simply makes a gate driver circuit using a pulse transformer (Pulse Transformer).

본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부 도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 설명을 생략한다. The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the description thereof will be omitted.

도 1은 풀 브릿지(Full-Bridge) 방식의 LCD 백라이트 인버터 구조를 나타낸 회로도이다. 1 is a circuit diagram illustrating a structure of a full-bridge LCD backlight inverter.

인버터 회로는 직류 전원(DC power)을 교류 전원(AC power)으로 전환하는 회로이다. 본 발명에서 인버터 트랜스포머(15) 1차 측 회로는 풀 브릿지(Pull-Bridge) 회로이며, 풀 브릿지 제어 칩(10)은 FET C 스위치(13)와 FET D 스위치의 온/오프 제어 신호를 출력하는 출력 단자(INA, INB, INC 및 IND)로 구성된다.An inverter circuit is a circuit which converts DC power into AC power. In the present invention, the primary side circuit of the inverter transformer 15 is a full-bridge circuit, and the full bridge control chip 10 outputs on / off control signals of the FET C switch 13 and the FET D switch. Consists of output terminals INA, INB, INC and IND.

제 1 펄스 트랜스포머(11a)와 제 2 펄스 트랜스포머(11b)는 풀 브릿지 제어 칩(10)의 출력 단자(INA,INB,INC,IND)로부터 출력되는 제어 신호를 펄스 파 형으로 변환시킨다.The first pulse transformer 11a and the second pulse transformer 11b convert control signals output from the output terminals INA, INB, INC, and IND of the full bridge control chip 10 into pulse waveforms.

FET C 스위치(13)와 FET D 스위치(14)는 풀 브릿지 제어 칩(10)의 펄스 출력 신호를 받아 PFC 전원(12)을 스위칭한다. 이때, 입력되는 펄스 출력 신호를 기준으로 인버터 트랜스포머(15)의 1차 측에 전류 흐름 경로를 형성 및 폐쇄함으로써 상기 인버터 트랜스포머(15)의 1차 측에 흐를 전류를 변동시킨다. 그리고 FET C 스위치(13)와 FET D 스위치(14)의 스위칭 제어 신호에 의해 턴 온/턴 오프 동작하여 인버터 트랜스포머(15)의 1차 측 코일에 전류의 도통 경로를 일정 주기로 형성하도록 하여 인버터 트랜스포머(15)의 1차 측 코일에 PFC 전원(12)이 걸리도록 한다. The FET C switch 13 and the FET D switch 14 receive the pulse output signal of the full bridge control chip 10 to switch the PFC power supply 12. At this time, by forming and closing a current flow path on the primary side of the inverter transformer 15 based on the input pulse output signal, the current flowing in the primary side of the inverter transformer 15 is varied. In addition, the inverter is turned on / off by the switching control signals of the FET C switch 13 and the FET D switch 14 so as to form a current conduction path in the primary coil of the inverter transformer 15 at a predetermined period. The PFC power supply 12 is applied to the primary side coil of (15).

상기 FET C 스위치(13)와 FET D 스위치(14)의 온/오프 동작에 따라 인버터 트랜스포머(15)가 동작하고 이에 교류 고전압으로 변압되어진 전원은 후단의 램프(lamp)에 인가되며 그에 따라 후단의 램프(lamp)가 발광동작을 수행한다.Inverter transformer 15 operates according to the on / off operation of the FET C switch 13 and the FET D switch 14, and the power transformed to the AC high voltage is applied to the rear lamp and thus A lamp performs the light emitting operation.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 푸시 풀(Push-Pull) 방식의 출력을 활용하여 풀 브릿지 게이트 드라이버를 구현하는 LCD 백라이트 인버터 구조를 나타낸 예시도이다.FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating an LCD backlight inverter structure implementing a full bridge gate driver by using a push-pull output according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩(20)은 인버터 트랜스포머(25)의 1차 측에 위치하여 2개의 FET C 스위치(23)와 FET D 스위치(24)의 스위칭 동작을 전환시키기 위한 구동 신호를 각각 출력하는 출력 단자(INA,INB)로 구성된다.The push-pull control chip 20 according to the invention is located on the primary side of the inverter transformer 25 to switch the switching operations of the two FET C switches 23 and FET D switches 24. It consists of output terminals (INA, INB) for outputting a drive signal for each.

펄스 트랜스포머(21)는 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩(20)의 출력 단자(INA, INB)로부터 출력되는 구동 신호를 펄스 파 형태로 변환시킨다. 이때, 펄스 트랜스 포머(21)는 출력 단자(INA,INB)로부터 출력되는 제 1 구동 신호와 제 2 구동 신호는 제 1 구동 신호의 레벨을 부스트-업 시프트하여 상기 제 1 구동 신호와 동일한 파형과 동일한 위상을 가진 제 2 구동 신호로 생성하여 FET C 스위치(23)와 FET D 스위치(24)에 각각 공급한다. FET C 스위치(23)는 p-채널 FET인 반면, FET D 스위치(24)는 n-채널 FET이다.The pulse transformer 21 converts a drive signal output from the output terminals INA and INB of the push-pull control chip 20 into a pulse wave form. At this time, the pulse transformer 21 boosts up the level of the first driving signal from the first driving signal and the second driving signal output from the output terminals INA and INB, and the same waveform as that of the first driving signal. A second drive signal having the same phase is generated and supplied to the FET C switch 23 and the FET D switch 24, respectively. FET C switch 23 is a p-channel FET, while FET D switch 24 is an n-channel FET.

FET C 스위치(23)의 소스는 직류 전원 PFC 전원부에 접속된다. FET D 스위치(24)의 소스는 FET C 스위치(23)의 드레인(drain)과 연결되고, FET D 스위치(24)의 드레인은 기준 단자(reference teminal, Gnd)에 접속된다. FET C 스위치(23)의 게이트(gate)는 인버터 트랜스포머(25)의 1차 측의 한 단자에 접속된다. 트랜스포머(25)의 1차 측의 다른 단자는 제 2의 FET C 스위치를 경유하여 PFC 전원(22)에 접속된다. FET C 스위치(23)와 FET D 스위치(24)의 제어 단자는 구동 회로 2개의 출력 단자에 각각 접속된다. 상기 2개의 FET C 스위치(23)와 FET D 스위치(24)는 푸시 풀(Push-pull) 스위치를 형성하기 위해 접속된다. The source of the FET C switch 23 is connected to the DC power supply PFC power supply unit. The source of the FET D switch 24 is connected to the drain of the FET C switch 23, and the drain of the FET D switch 24 is connected to a reference terminal Gnd. The gate of the FET C switch 23 is connected to one terminal of the primary side of the inverter transformer 25. The other terminal on the primary side of the transformer 25 is connected to the PFC power supply 22 via the second FET C switch. The control terminals of the FET C switch 23 and the FET D switch 24 are connected to the output terminals of the two driving circuits, respectively. The two FET C switches 23 and FET D switches 24 are connected to form a push-pull switch.

동일한 파형과 동일한 위상을 가진 제 1 구동 신호와 제 2 구동 신호가 각각 FET C 스위치(23)와 FET D 스위치(24)에 공급되면, 이상적인 경우 FET C 스위치(23)와 FET D 스위치(24)는 서로 상보적으로 스위칭하여 동시에 온이 되는 경우는 발생하지 않는다.If the first drive signal and the second drive signal having the same waveform and the same phase are supplied to the FET C switch 23 and the FET D switch 24, respectively, the FET C switch 23 and the FET D switch 24 are ideal. Does not occur when switching on and complementary to each other at the same time.

본 발명에서 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩은 린피니티(마이크로 세미) 코포레이션(Linfinity(Microsemi) Corperation)에 의해 제조된 LX1686, LX1688 또는 LX1691 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩, O2 마이크로 인터내셔날 리미티드(O2Micro International Limited)에 의해 제조된 O2-9RR 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩 또는, 비욘드 이노베이션 테크놀로지(Beyond Innovation Technology)에 의해 제조된 BIT3494 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩일 수 있다.In the present invention, the push-pull control chip is an LX1686, LX1688 or LX1691 push-pull control chip manufactured by Linfinity (Microsemi) Corperation, O2 Micro International Limited. O2-9RR Push-Pull control chip manufactured by O2 Micro International Limited, or BIT3494 Push-Pull control chip manufactured by Beyond Innovation Technology.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩에 의해 출력되는 제어 신호와 부하 단부의 출력 전압의 파형도이다. 3 is a waveform diagram of a control signal output by a push-pull control chip and an output voltage of a load end according to an exemplary embodiment of the present invention.

푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩은 1차 측의 2개의 FET C 및 FET D 스위치의 스위칭 동작을 전환하기 위해 각각 제 1 구동 신호(INA)와 제 2 구동 신호(INB)를 출력한다. 2개의 FET C 및 FET D 스위치의 스위칭 동작을 통해, PFC 전원을 인버터 트랜스포머의 1차 측 단자에 전달한다. The push-pull control chip outputs a first drive signal INA and a second drive signal INB to switch the switching operations of the two FET C and FET D switches on the primary side, respectively. The switching operation of the two FET C and FET D switches delivers PFC power to the primary side terminals of the inverter transformer.

이때, 2개의 FET C 및 FET D 스위치는 인버터 트랜스포머의 1차 측의 단자에 교류 전원(AC)을 형성하기 위해 포지티브 하트 사이클(positive half cycle) 또는 네거티브 하프 사이클(negative half cycle)로 구동된다. At this time, the two FET C and FET D switches are driven in a positive half cycle or a negative half cycle to form an alternating current (AC) at a terminal on the primary side of the inverter transformer.

t1에서 t3까지의 시간에서, 제 1 구동 신호(INA)는 로우 레벨(low level)인 반면, 제 2 구동 신호(INB)는 하이 레벨(High level)이다. t1에서 t3까지의 시간에서, 제 1 구동 신호(INA)는 FET C 스위치를 턴 오프(turn-off) 시키고, 제 2 구동 신호(INB)는 FET D 스위치를 턴 온(turn-on) 시킨다. 이때, PFC 전원은 FFET D 스위치를 구동하기 위해 FET D 스위치의 컷 오프(cutoff) 동작과 FET C 스위치의 도통 동작을 가속시키는데 사용된다. 이때, FET D 스위치가 온(on) 되는 반면, FET C 스위치는 오프(off)된다. 상기 설명에서, FET C, FET D스위치는 네거티브 하프 사이클로 구동된다.At times t1 to t3, the first drive signal INA is at a low level, while the second drive signal INB is at a high level. At times t1 to t3, the first drive signal INA turns off the FET C switch and the second drive signal INB turns on the FET D switch. At this time, the PFC power supply is used to accelerate the cutoff operation of the FET D switch and the conduction operation of the FET C switch to drive the FFET D switch. At this time, the FET D switch is turned on while the FET C switch is turned off. In the above description, the FET C and FET D switches are driven in negative half cycles.

인버터의 전원을 PFC 전원으로 공급받게 되면서 고 전압용 MOSFET의 Rds_on 저항이 수 옴(Ω)으로 커지게 된다. 고전압 용 MOSFET를 사용할 경우, 인버터의 공진 전류가 MOSFET 스위치가 온(on) 되었을 때 소오스(source)에서 드레인(drain)으로 흐르는 것보다 MOSFET 스위치가 오프(off) 되었을 때 바디(Body) 다이오드로 전류가 흐르는 것이 손실이 적다.As the inverter is powered by the PFC supply, the Rds_on resistance of the high voltage MOSFET is increased to several ohms. When using a high voltage MOSFET, the inverter's resonant current flows into the body diode when the MOSFET switch is off rather than flowing from source to drain when the MOSFET switch is on. Flows less.

따라서, 푸시 풀(Push-pull)방식을 적용한 LCD 백라이트 인버터는 전압 상승을 위한 인버터 트랜스포머의 구동용 스위칭 소자인 FET C 스위치와 FET D 스위치에서 발생하는 발열 현상을 억제하기 위하여 FET C 스위치와 FET D 스위치의 구동 신호(drive signal)에 데드 타임(dead-time, P)을 생성하도록 한다.Therefore, the LCD backlight inverter adopting the push-pull method has a FET C switch and a FET D in order to suppress the heat generated from the FET C switch and the FET D switch, which are driving switching elements of the inverter transformer for increasing the voltage. Generate a dead time (P) in the drive signal of the switch.

B구간은 로우 사이드 FET D 스위치가 오프이며, FET C 스위치에 흐르는 전류도 오프이다. 하지만, 인버터 트랜스포머의 전류가 FET D 스위치의 바디 다이오드(Body diode)로 흐른다.Section B has the low side FET D switch off and the current through the FET C switch off. However, the current in the inverter transformer flows to the body diode of the FET D switch.

이때, 도 3에 도시된 Q 구간의 전력 값을 계산하면, FET D 스위치에 흐르는 전류의 크기가 이고 전압 구동용 MOSFET의 바디 다이오드(전압 0.7V)로 전류가 흐를 때의 전력 손실(Q)는 아래 수학식 1과 같다.At this time, when calculating the power value of the Q section shown in Figure 3, the magnitude of the current flowing through the FET D switch is And the power loss (Q) when the current flows to the body diode (voltage 0.7V) of the voltage driving MOSFET is shown in Equation 1 below.

Figure 112009039705322-PAT00002
Figure 112009039705322-PAT00002

이는 스위치가 온(on) 구간에서 MOSFET의 소스에서 드레인으로 흐르는 전류에 의해 생성되는 전력 값(6W) 보다 적다. 소스에서 드레인으로 전류가 흐를 때 전 류 값은 2Arms, MOSFET의 내부 저항값은 1.5 옴(Ω), 따라서 전력은 (2Arms)2*1.5 = 6W이다.This is less than the power value (6W) generated by the current flowing from the source to the drain of the MOSFET in the on period. When current flows from source to drain, the current value is 2 Arms, the internal resistance of the MOSFET is 1.5 ohms, and thus the power is ( 2 Arms) 2 * 1.5 = 6W.

도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 푸시 풀(Push-Pull) 방식의 LCD 백라이트 인버터 회로도를 나타낸 것이다. 4 is a circuit diagram of a push-pull LCD backlight inverter according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 LCD 백라이트 인버터 구동 회로는 푸시 풀(Push-Pull) 방식으로 하나의 펄스 트랜스포머(21)을 통해 구형파 형태의 제 1 구동 신호와 제 2 구동 신호를 FET C 스위치(23) 및 FET D 스위치(24)에 인가되어 구동을 제어한다.The LCD backlight inverter driving circuit according to the present invention transmits the first drive signal and the second drive signal in the form of a square wave through a single pulse transformer 21 in a push-pull manner through the FET C switch 23 and the FET D. It is applied to the switch 24 to control the driving.

FET 스위치들 중에서 동시에 하나의 FET 스위치만 턴 온(Turn on)되고, 나머지 FET 스위치는 턴 오프(Turn-off) 상태를 유지하도록 각 FET 스위치의 게이트에 구동신호가 입력된다. 이는 구동회로에서 지연시간(Delay time)을 얻기 위함이다. 즉, 구동회로에서 갑자기 스위칭이 일어나면 남은 전류로 인한 쇼트(Short), 스파크 등의 현이 발생할 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 상태를 소정 시간(P) 유지한다. 상태에서는 남은 전류가 그라운드(GND)를 통해 방전되고, 이에 따라 다른 FET로 스위칭함에 있어서 안정적인 스위칭이 이루어지게 된다.Only one FET switch is turned on at the same time among the FET switches, and a driving signal is input to the gate of each FET switch so that the remaining FET switches are turned off. This is to obtain a delay time in the driving circuit. In other words, if a sudden switching occurs in the driving circuit, a string such as a short or a spark due to the remaining current may occur, so that the state is maintained for a predetermined time P to prevent this. In the state, the remaining current is discharged through the ground GND, and thus stable switching is achieved in switching to another FET.

FET C 스위치(23)의 소스(source)는 PFC 전원에 접속된다. The source of the FET C switch 23 is connected to the PFC power supply.

FET C 스위치(23) 및 FET D 스위치(24)의 드레인(drain)은 인버터 트랜스포머의 1차 측의 한 단자에 접속된다. 변압기의 1차 측의 다른 단자는 커패시터를 경유하여 기준 단자(GND)에, 커패시터를 경유하여 PFC 전원에 접속된다. The drains of the FET C switch 23 and the FET D switch 24 are connected to one terminal on the primary side of the inverter transformer. The other terminal on the primary side of the transformer is connected to the reference terminal GND via a capacitor and to the PFC power supply via a capacitor.

FET C 스위치(23) 및 FET D 스위치(24)는 인버터 트랜스포머의 1차 측의 단 자에 교류 전원을 형성하기 위해 포지티브 하프 사이클 또는 네거티브 하프 사이클로 구동된다. The FET C switch 23 and the FET D switch 24 are driven in a positive half cycle or a negative half cycle to form an AC power supply at the terminal of the primary side of the inverter transformer.

상기 도 2의 참조 번호 (A)와 (B)로 지칭되는 파형의 실제 측정 파형의 예시는 첨부된 도 5에 도시되어 있는 바와 같다. Examples of actual measurement waveforms of the waveforms referred to by reference numerals (A) and (B) of FIG. 2 are as shown in FIG.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. On the other hand, the terms used in the present invention (terminology) are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the skilled person in the relevant field, the definitions of which are used throughout the present invention. It should be based on.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and may be variously modified and changed by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

도 1은 본 발명에서 풀 브릿지(Full-Bridge) 방식의 LCD 백라이트 인버터 구조를 나타낸 회로도이다. 1 is a circuit diagram showing the structure of a full-bridge LCD backlight inverter in the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 푸시 풀(Push-Pull) 방식의 출력을 활용하여 풀 브릿지 게이트 드라이버를 구현하는 LCD 백라이트 인버터 구조를 나타낸 예시도이다.FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating an LCD backlight inverter structure implementing a full bridge gate driver by using a push-pull output according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩에 의해 출력되는 제어 신호와 부하 단부의 출력 전압의 파형도이다. 3 is a waveform diagram of a control signal output by a push-pull control chip and an output voltage of a load end according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 푸시 풀(Push-Pull) 방식의 LCD 백라이트 인버터 회로도를 나타낸 것이다. 4 is a circuit diagram of a push-pull LCD backlight inverter according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 도 4의 주요 부분에 대한 실측정 파형 예시도이다. 5 is an exemplary measurement waveform diagram of the main part of FIG. 4.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10. 푸시 풀(Push-Pull) 제어 칩 21. 펄스 트랜스포머10. Push-Pull Control Chip 21. Pulse Transformer

22. PFC 전원부 23. FET C 스위치22. PFC power supply 23. FET C switch

24. FET D 스위치 25. 인버터 트랜스포머24.FET D Switch 25.Inverter Transformer

Claims (12)

2개의 구동 신호를 출력하는 푸시 풀 제어 칩;A push pull control chip outputting two drive signals; 상기 출력되는 구동 신호를 펄스 파형으로 변환시키는 펄스 트랜스포머;A pulse transformer for converting the output driving signal into a pulse waveform; 상기 변환된 펄스 출력신호를 입력받아 온/오프하는 2개의 스위치; 및Two switches for receiving the converted pulse output signal on / off; And 상기 온/오프되는 스위치의 동작에 의해 1차 측 코일에 직류전원이 인가되는 인버터 트랜스 포머를 포함하는 엘시디 백라이트 인버터.And an inverter transformer configured to apply DC power to a primary coil by an operation of the on / off switch. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 스위치는 전계효과 트랜지스터(FET) 로 구현되는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And the two switches are implemented as field effect transistors (FETs). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 스위치는, The two switches, 소스가 상기 직류 전원과 접속되고 게이트가 상기 인버터 트랜스포머의 1차 측의 한 단자에 접속되는 제 1 스위치; 및 A first switch having a source connected to the DC power supply and a gate connected to one terminal of the primary side of the inverter transformer; And 상기 제 1 스위치의 드레인에 소스가 연결되고 기준 단자(GND)에 드레인이 접속되는 제 2 스위치인 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And a second switch having a source connected to the drain of the first switch and a drain connected to the reference terminal (GND). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 펄스 트랜스포머는The pulse transformer 제 1 구동 신호의 레벨을 부스트-업 시프트하여 상기 제 1 구동 신호와 동일한 파형과 동일한 위상을 가진 제 2 구동신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And boosting up the level of the first driving signal to generate a second driving signal having the same waveform and the same phase as the first driving signal. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 스위치와 제 2 스위치는 상보적으로 온/오프 스위칭되는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And the first switch and the second switch are complementary on / off switched. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 구동 신호는 상기 인버터 트랜스포머의 구동용 스위치에 데드 타임(dead-time) 구간을 생성하는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And the two driving signals generate a dead time period at a switch for driving the inverter transformer. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 데드 타임(dead-time) 구간에 제 1 스위치 및 제 2 스위치가 오프되며, 상기 제 2 스위치의 전류가 바디 다이오드(body diode)로 흐르는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And a first switch and a second switch are turned off in the dead-time period, and the current of the second switch flows through the body diode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 스위치가 온(on) 일 때의 소스에서 드레인으로 전류가 흐르는 것 보다 상기 2개의 스위치가 오프(off) 일 때 바디 다이오드로 전류가 흐를 때의 전력이 작은 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.LCD backlight inverter, characterized in that the power when the current flows to the body diode when the two switches off (off) than the current flows from the source to the drain when the two switches on (on) . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 스위치는 상기 인버터 트랜스포머의 1차 측에 교류 전원을 형성하기 위해 포지티브 하프 사이클 또는 네거티브 하프 사이클로 구동되는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And said two switches are driven in a positive half cycle or a negative half cycle to form an alternating current power source on the primary side of said inverter transformer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 스위치는 P-채널 FET와 n-채널 FET인 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And said two switches are a P-channel FET and an n-channel FET. 제 10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 P-채널의 FET의 소스(source)는 직류 전원에 접속되는 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.And the source of the P-channel FET is connected to a direct current power source. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직류 전원은 PFC 전원인 것을 특징으로 하는 엘시디 백라이트 인버터.The DC power supply is an LCD backlight inverter, characterized in that the PFC power supply.
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