KR830000926Y1 - 텔레비죤 표시장치용의 스위칭 조정기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

텔레비죤 표시장치용의 스위칭 조정기

제1도는 본 고안의 실시예의 구성도.

제2도는 제1도의 장치의 작동 동안 발생하는 전압 및 전류의 진폭-시간의 그래프.

본 고안은 텔레비죤 수상기에 적절한 스위칭 조정기에 관한 것이다.

자기 발진 스위칭 조정기는 미조정 직류전압원에 결합된 전력스위칭소자를 구비하고 있는데, 이같은 스위칭소자는 제어회로에 의해 온/오프 제어되어 맥동직류전압을 발생하며, 이같은 맥동직류전압은 직렬의 인덕터 및 병렬의 콘덴서에 의해 평균화되어 부하에 대한 직류전압으로 인가되어 부하를 구동한다.

통상, 전술한 제어회로는 직류 부하전압의 샘플과 기준전압을 비교하여 스위치 제어신호를 발생하는데, 부하전압이 감소하는 경우에는 스위치가 턴온되어 부하전압을 증가되게 하고, 부하전압이 대단히 높을 때에는 스위치가 오프되어 부하전압이 감소되게 한다. 이러한 조정기의 안정성은 제어회로의 히스테리시스기능에 의하여 보장될 수 있게 되는데, 이러한 스위칭 조정기에 있어서 출력전압 레벨은 스위치의 듀티(duty) 주기에 비례한다. 이같은 듀티주기는 미조정 직류전압의 변화에 따라 변하여 조정된 전압이 일정하게 유지되게 하는데, 만일 부하전류가 증가하면 필터 콘덴서가 더욱 빠르게 방전되어, 조정기의 반복비를 상승시키는 경향이 있다.

이같은 종래 기술에 따른 조정기의 특정한 단점은 출력전압의 립플(ripple)이 비교기의 구동에 사용되므로써, 출력립플이 작은 출력전류에서는 감소되지 않는다는 것이다.

스위칭 조정기를 텔레비죤 수상기용으로 사용할 경우, 조정기의 스위칭에 의해 텔레비죤 스크린상에 초래되는 바람직하지 못한 순간 변화를 제거할 수 있게끔 조정기의 스위칭을 수평편향에 동기시켜 조정기의 반복비는 일정하게 유지되고, 단지 듀티주기의 변화만을 이용하여 조정하고자 하는 전압을 제어하는 것이 바람직하다. 그러나, 텔레비죤 수상기의 정상동작상태에서는 주로 키네스코우프의 평균비임전류의 변화에 따라 고려될 만한 전류수요의 변화를 예상할 수 있는데, 이같은 변화는 조정기에 부하로서 작용하여 필터콘덴서 양단간의 전압파형이 변화를 초래하고 동기 주파수 이상의 값으로 고유반복비 또는 주파수를 증가시키는 것에 의해 조정기를 비동기화 하는 경향이 있다.

본 고안의 실시예에 의하면, 미조정 직류전압원에 의해 구동되게 한 동기화된 스위칭 조정기는 제어전극과 주전류도전통로를 갖는 제어스위칭 소자를 포함한다. 주전류도전통로는 제1 및 제2단자에 의해 한정되는데, 제1단자는 미조정 전압원의 단자에 결합되고, 제2단자는 쵸오크를 포함하는 필터에 결합된다.

필터는 부하장치부분에 결합되어 일정한 전압으로 구동시킨다. 전압제어회로는 스위칭 소자의 제어전극과 제2단자에 결합되어, 스위칭 시간을 제어해서 제2단자의 평균전압을 일정값으로 유지한다.

본 고안을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에 있어서, 스위칭 조정회로(10)는 교류전원에 결합되어 있는 필터 콘덴서 및 정류기와 같은 미조정 직류전압원에 연결되는 단자(12) 및 (14)를 포함하며, 또한 단자(12)에 연결된 에미터를 갖는 전력 스위칭 트랜지스터(16)를 포함한다. 트랜지스터(16)의 콜렉터는 회로점(A)에서 쵸오크, 즉, 필터 인덕터(18)의 일단에 연결된다. 인덕터(18)의 타단은 회로점(E)에서 필터 콘덴서(20)의 일단에 연결되며, 콘덴서의 타단은 단자(14)(이후 접지점을 표시됨)에 연결된다. 조정된 직류출력전압은 회로점(A)과 접지점사이에 나타난다. 정류용 또는 플라이휠flywheel) 다이오드(22)의 캐소우드는 회로점(A)에 접속되며 에노우드는 접지점에 접속된다.

제어회로(30)는 에미터 결합 NPN 트랜지스터(32),(34)로 구성된 차동 비교기를 포함하고 있으며, 상기 에미터는 저항(36)을 경유하여 접지되어 있다. 트랜지스터(34)의 콜렉터는 트랜지스터(16)의 베이스에 접속된다. 트랜지스터(32)의 콜렉터는 회로점(F)에서 PNP 트랜지스터(38)의 베이스에 접속되며, 트랜지스터(38)의 콜렉터-에미터 도전통로는 트랜지스터(16)의 베이스와 에미터간에 형성된다. 트랜지스터(34)의 베이스는 회로점(B) 및 저항(42)을 통해 기준전압원(40)에 연결된다. 저항(42)은 회로점(A)과 회로점(B) 사이에 연결된 저항(44)과 더불어 비교기에 히스테리시스 특성을 제공한다. 트랜지스터(32)의 베이스는 저항(48) 및 콘덴서(50)를 포함하는 적분회로망(46)는 회로점(C)에 연결된다. 적분회로망(46)의 입력단자는 회로점(A)에 접속된다. 부하저항(52)은 콘덴서(20)의 양단에 접속된다.

제2도에 도시된 바와 같이 시각 To 직전에 있어, 트랜지스터(32),(38)는 도통상태에 있으나, 트랜지스터(34)는 비도통상태에 있으므로, 트랜지스터(16)는 비도통상태로 되고 다이오드(22)는 도통되어 인덕터(18)에 필요한 전류가 흐르게 된다. 회로점(A)은 통상적으로 제2도에 V_A로 표시된 바와 같이 접지전위OV에 전지된다. 비교기(30)에 대한 기준전압으로 사용되는 회로점(B)에서의 기준전압은 제2b동에 V_B로 표시된 바와 같이 기준전압원(40)의 전압 V_REF보다 작다. 콘덴서(50)는 저항(48)을 통해 회로점(A)의 접지전위로 향해 방전되어 제2c도에서 도시된 바와 같이 회로점(C)에 감소하는 램프(ramp)전압 V_C를 생성한다. 콘덴서(20)는 부하(52) 양단에 인가된 출력전압 V_E까지 충전되고, 인덕터(18)를 통하여 흐르는 전류는 인덕터 가계내에 축적된 에너지의 일부가 콘덴서(20)에 전이된 때 제2d도에 I_L로 표시한 바와 같이 감소한다. 일정하게 조정된 전압이 부하(52)의 전류드레인(drain)과 같게 되도록 하는 필요한 평균전류는 인덕터(18)를 통해 흐른다. 부하(52)에 의하여 콘덴서(20)로부터 취출된 전류는 인덕터(18)를 통하여 흐르는 전류를 초과하므로, 회로점(E)에서의 전압 V_E은 제2e도에 V_E로 도시된 바와 같이 감소한다. 제2e도는 전압 V_E의 교류 또는 립플 성분만을 도시한 것이다.

시각 To 근방에서, 회로점(C)의 감소램프 전압은 회로점(B)에서의 전압과 같게 되기 시작하여 이후 이보다 약간 작아지고, 이때, 비교기(30)가 스위칭되므로써, 트랜지스터(32),(38)는 비도통 상태로 되고, 트랜지스터(34)는 도통상태로 된다. 이같이 트랜지스터(34)가 도통되고 트랜지스터(38)가 비도통되면, 트랜지스터(16)의 베이스에 전류가 공급되어 트랜지스터(16)가 포화되고 회로점(A)에서의 전압 V_A가 전압 V_B보다 큰 값으로 상승된다. 전압 V_A의 증가는 회로점(B)에서의 전압을 기준전압원(40)의 기준전압 V_REF보다 약간 큰 값으로 상승시키고, 또한 회로점(C)에 나타나는 전압보다는 크게 증가시키므로써, 트랜지스터(32)를 제외하고는 트랜지스터(34)가 도통상태로 유지되게 한다. 한편 다이오드(22)가 비도통 상태가 되기 시작하고 인덕터(18)를 흐르는 전류 I_L이 제2d도에 도시된 바와 같이 증가하기 시작한다.

시각 To 이후, 전압 V_A의 증가는 콘덴서(50)가 저항(48)을 통하여 충전되기 시작할때 전압 V_C의 정방향 진행램프 부분이 회로점(C)에 발생되게 한다.

그러나, 시각 T_O와 시각 T₁간의 기간에 있어, 인덕터(18)의 전류 I_L은 그의 크기가 증가하나 부하(52)에 의하여 취출된 전류보다 그 크기가 계속 작게 되는데, 그 차이는 콘덴서(20)의 방전에 의하여 공급된다. 따라서, 콘덴서(20)의 양단간 전압 V_E는 시각 T₁근방에서의 느린 방전에도 불구하고 시각 T₀와 시각 T₁간의 기간중에는 계속 감소되어진다.

시각 T₁에서 인덕터(18)의 전류는 부하회로(52)의 전류드레인과 동등하며, 콘덴서(20)에는 어떤 알짜(net) 전류도 흐르지 않아, 콘덴서(20)는 충방전을 하지 않는다.

T₁~T₂기간에서, 인덕터(18)를 통하여 흐르는 전류는 부하의 평균 전류보다 크며, 전압 V_E는 계속적으로 증가한다. 시각 T₂근방에서 전류 I_L은 부하에 필요한 전류보다 대단히 크며, 비교적 큰 전류가 빠른 속도로 콘덴서(20)를 충전시킨다.

시각 T₂근방에서, 회로점(C)의 증가하는 램프전압 V_C는 회로점(C)에서의 비교기에 인가될 전압과 같게 되기 시작하여 그 전압을 약간 초과한다. 시각 T₂에서, 비교기(3)은 스위치되고, 트랜지스터(32),(38)은 도통상태로 트랜지스터(34)는 비도통상태로 되기 시작한다. 트랜지스터(34)의 잔류 콜렉터 전류는 트랜지스터(38)의 도통에 의해 트랜지스터(16)의 베이스-에미터 접합부를 통해 흐르지 않게 된다.

따라서, 트랜지스터(16)은 차단되고, 인덕터(18)내의 자계와 관련하는 에너지는 회로점(A)의 전압을 부방향으로 급속히 변하게 한다. 이때 다이오드(22)가 도통되기 시작하여, 회로점(A) 전압의 부방향진행을 접지전위보다 1V_Be만큼 작은 값까지에 제한한다. 이 경우, 회로점(B)의 전압이 접지전위로 될때에는 회로점(C)의 전압이 기준전압원(40)의 전압보다 작은 값으로 감소되고, 이에 의하여 트랜지스터(32),(38)는 도통상태로 유지하고, 트랜지스터(34)는 비도통상태를 유지한다.

콘덴서(50)는 저항(48)을 통한 방전에 의해 회로점(C)에 부방향 진행램프 전압을 형성하기 시작한다.

램프전압 V_C와 출력전압 V_E는 V_C와 V_B와 교차하고 비교기가 다시 스위치되어 주기가 반복되기 시작할 때까지 계속 감소한다.

상기되어진 바와 같이 조정기회로(10)는 자주(自走)상태에 있는데 조정기(10)의 동기화는 회로점(F)에 부방향 진행펄스를 인가하므로서 취해진다. 회로점(F)에서의 부방향 진행펄스는 트랜지스터(38)를 순바이어스시켜, 트랜지스터(16)를 비도통상태로 되게 하고, 시각 T₂를 기준으로 설정한다.

조정기(10)의 고유 자기발진 시간이 동기펄스들간의 시간 간격보다 더 크게 되는 한, 조정기는 동기된 채로 유지될 것이다. 발진기의 고유반복비 이상의 반복비 도는 주파수의 동기화로 인한 주파수의 증가는 스위치(16)의 듀티주기를 감소시켜 평균 출력전압이 감소되게 하는 경향이 있는데, 이같은 회로점(A)에서의 평균 전압 감소 경향은 적분기(46)에 의하여 회로점(C)에 영향을 끼쳐, 트랜지스터(32)를 유효기간이상의 가간동안 비도통상태에 유지한다. 따라서, 트랜지스터(34)는 유효기간 이상의 기간동안 도통상태로 되어, 궤환작용에 의해 출력전압이 더욱 낮아지는 경향을 방지한다. 회로점(E)에서의 출력전압은 회로점(A)와 동일한 평균 전압을 가지며, 작은 I_R의 강하만이 인덕터에 생긴다. 동기화 이후에 조정기 스위치의 듀티주기는 동일출력 전압에 대한 자주 듀티주기와 동일하게 될 것이다.

본 발명에 의한 구성에 따르면, 고유 반복비를 증가시키려 하는 비교기에 인가된 전압 샘플내의 부하전류의존 변화들을 제거하는 것에 의해 동기화된 동작을 하는 동안 종래의 구성보다 향상된 안정성을 제공한다. 또한, 부가적으로 본 발명에 의한 구성에 따르면 조정기의 직류출력 전압상에 중첩된 교류 립플 전압은 비뵤기가 출력에 의해서 구동되지 않기 때문에, 작은 부하전류에서도 감소되어지는 장점이 있다.

본 발명은 본 분야의 숙련자들에 의하여 달리 실시될 수 있다. 예를 들자면 기준전압원(40)은 전지로서가 아니고 제너다이오드로서도 구성될 수 있다. 또한, 상술한 바와는 다른 비교기가 사용될 수 있으며, 콘덴서(20)는 단자(14)가 아닌 단자(12)를 기준으로 할 수도 있다. 게다가 트랜지스터 및 다이오드의 극성은 역극성화된 미조정 직류 전압에 대하여 역으로 할 수도 있다.

Claims (1)

1. 미조정 직류전압원에 결합된 주전류도전통로(에미터-콜렉터) 및 제어전극(베이스)을 가진 제어 가능한 스위칭 장치와; 상기 제어전극에 수평 동기신호를 인가하여 수평편향과 동기된 맥동 직류전압이 발생되게 하는 장치와, 상기 주전류도전 통로 및 부하장치에 결합되어 직류 전류를 발생해서 맥동 전류전압에 의해 상기 부하장치가 구동되게 하는 필터장치를 구비하고 있는 텔레비죤 표시장치용의 스위칭조정기에 있어서 상기 동기된 맥동직류전압의 듀티주기를 변화시켜 상기 맥동직류전압의 평균값이 미조정 직류전압의 넓은 범위에 걸쳐 일정하게 유지되게끔, 상기 필터장치(18)와 상기 스위칭장치(16)의 접합점(A) 및 상기 제어전국(16의 베이스)에 결합된 궤환전압 제어장치(48)를 특징으로 하는 텔레비죤 표시장치용의 스위칭 조정기.