KR970000913B1 - 액정프로젝터의 램프구동장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

액정프로젝터의 램프구동장치 및 방법

제1도는 종래 액정프로젝터의 램프구동장치 회로도.

제2도는 제1도에 있어서, 시동회로부의 상세도.

제3도는 본 발명 액정프로젝터의 램프구동장치 회로도.

제4도는 제3도에 있어서, 시동제어부의 상세도.

제5도는 제3도에 있어서, 시동제어부의 또다른 상세도.

제6도는 본 발명 액정프로젝터의 램프구동방법에 대한 동작 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 라인필터 2 : 정류부

3 : 쵸크회로부 4 : 인버터부

5 : 램프 6 : 보조전원부

7 : 제어부 8 : 구동부

9 : 타이머 10 : 시동회로부

11 : 시동제어부 11-1 : 내부타이머

본 발명은 액정프로젝터의 램프구동장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 램프시동시 초기상태에서는 시동이 가능한 낮은 고압펄스를 가해서 램프관내의 양극을 보호하고 재시동시에는 높은 고압펄스 만들어 램프에 가해줌으로써 램프가 어느상황에서도 바로 시동이 가능하도록 한 액정프로젝터의 램프구동장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 액정프로젝터의 램프구동장치 회로도는 제1도에 도시된 바와 같이 입력되는 교류(AC)전원에 대하여 필터링하는 라인필터(1)와, 상기 라인필터(1)를 통해 출력되는 전압에 대하여 정류하는 정류부(2)와, 상기 정류부(2)를 통한 일정한 직류전원을 교류로 변환하고 변압기로 변압한 것을 다시 정류하여 직류전압으로 만드는 쵸퍼(chopper)회로부(3)와, 상기 쵸퍼회로부(3)로부터 출력되는 직류(DC)성분을 교류(AC)성분으로 변환시켜 램프(5)를 구동하는 인터부(6)와, 상기 정류부(2)로부터 전원을 입력받아 입력전압과 그로부터 출력되는 출력전압을 검출하여 램프에 인가되는 전압을 일정하게 유지시켜주기 위한 제어부(7)와, 인가되는 전원에 따라 상기 인버터부(4)를 구동시켜 시동된 램프를 계속 구동시키기 위한 구동부(8)와, 전원공급에 따라 스위치(SW1)를 제어하는 타이머(9)와, 상기 스위치(SW1)로부터 입력되는 정류전압에 의해 램프를 점등시키기 위한 시동회로부(10)로 구성된다.

교류전원(AC)이 인가되면 라인필터(1)를 통해서는 필터링되고 다시 정류부(2)를 거쳐 직류전압으로 정류된 다음 쵸퍼회로부(3)에 공급된다. 그러면 상기 쵸퍼회로부(3)에서는 직류(DC)/ 직류(DC)콘버터를 포함한 스텝다운(StepDown)방식의 펄스폭변조(PWM)레귤레이터로서 입력되는 직류전압에 대해 직류전압을 변압하여 인버터부(4)에 출력시킨다.

이때 상기 정류부(2)로부터 정류된 직류전압을 인가받은 보조전원부(6)는 제어부(7), 구동부(8) 및 타이머(8)에 각각 전원을 공급하여 각 부가 동작하도록 한다. 이렇게하여 동작하는 제어부(7)는 상기 쵸퍼회로부(3)로 공급되는 입력전압의 변동분과 그의 출력전압, 즉 램프(5)로 공급되는 입력공급전압과 램프(5)의 출력전류를 검출해서 상기 쵸퍼회로부(3)의 펄스폭변조(PWM)를 제어하면 상기 쵸퍼회로부(3)의 한류작용에 의해 램프의 전류를 제어하고, 램프에 공급되는 전압을 일정하게 유지시킴으로서 램프를 정전력화시킨다.

그러면 시동회로부(10)는 제2도에서와 같이 전원이 저항(R2)을 통해 인가되면 저항(R1)을 통해서 콘덴서(C1)에 충전되고 그 콘덴서(C1)에 충전된 전압이 양방향성 실리콘제어정류소자(이하 SCR)이라 칭함)(SSS)의 브레이크 오버(BREAK OVER)전압에 도달되면 상기 양방향성 SCR(SSS)은 처음에 턴오프되어 있다가 갑자기 턴온해서 전류가 흐른다. 이에따라 저압펄스유기용 트랜스(T1)에 돌입전류가 흐르고 그의 2차측에 고압이 유기되면 그 고압은 다이오드(D1)를 통해 정류되고 콘덴서(C2)에 충전된다. 상기 저압펄스유기용 트랜스(T1)의 2차측에 유기된 펄스가 정류된 다음 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 1차측에 연결된 아크방전관(ARC1)도 콘덴서(C2)에 충전된 전압이 상기 아크방전관(ARC1) 전압에 도달하면 상기 아크방전관(ARC1)도 턴온되어 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 1차측에 돌입전류가 흐르게 되어 그의 2차측에 고압펄스를 유기시켜 램프(5)를 점등시킨다.

이와 같은 동작에 의해 시동회로부(10)에서 램프(5)를 점등시키면 구동부(8)는 인버터부(4)를 제어하여 쵸퍼회로부(3)로부터 입력된 직류전압을 교류전압으로 변환시켜 램프(5)를 구동시키도록 한다.

그러나 이와 같은 종래의 기술에 있어서 램프가 켜져있는 상태에서는 램프가 가열되게 되고, 램프를 온상태에서 오프상태로 전환하면 램프는 가열된 상태이므로 램프를 재시동하려면 램프양단에 가해지는 고압펄스를 램프가 가열되지 않은 상태보다 높게 가해주어야 램프가 켜지게 되는데 종래에는 시동전압이 항상 일정하여 세트사용중 사용자의 오조작이나 순간정전등의 원인으로 세트전원이 꺼지게 되면 세트가 곧바로 켜지지 않아 램프의 냉각에 필요한 최소시간 약 30초후에 세트를 켤 수 있으므로 세트를 껐다가 다시 켤경우에는 지루한 시간을 기다려야 하는 불편함이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 시동전압을 콘트롤하여 어느 상황에서든지 램프의 재시동이 가능하도록 한 액정프로젝터의 램프구동장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 램프가 시동시 초기상태에서는 시동이 가능한 만큼의 낮은 고압펄스를 가해서 램프관내의 양극을 보호하고 재시동에는 높은 고압펄스를 만들어 램프에 가해줌으로써 램프의 시동이 가능하도록 시동펄스전압을 제어하여 램프오프시 바로 턴온될 수 있도록 한 액정프로젝터의 램프구동장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정프로젝터의 램프구동장치는 입력되는 교류(AC)전원에 대하여 필터링하는 라인필터와, 상기 라인필터를 통해 출력되는 전압에 대하여 정류하는 정류부와, 상기 정류부 및 쵸퍼회로부를 통한 직류전압을 교류전압으로 변환하여 램프를 구동하는 인버터부와, 타이머에 의한 스위치의 제어에 따라 상기 정류부로부터 전원을 입력받아 램프를 시동하기 위한 시동회로부와, 상기 시동회로부를 제어하여 램프의 소등 및 점등시 바로 램프가 구동가능하도록 하는 시동제어부를 포함하여 구성된다.

한편 상기의 목적을 달성하기 위한 액정프로젝터의 램프구동방법은 파워키가 입력된 상태에서 현재 전원상태를 체크하는 단계와, 상기 단계에서 전원이 온(ON)된 상태이면 파워를 오프함과 아울러 카운터값을 리셋한 후 카운트를 시작하는 단계와, 상기 단계에서 전원이 오프된 상태이면 재시동가능시간 카운터값이 소정값과의 크기를 비교하는 단계와, 상기 단계에서 소정값보다 작으면 시동회로부에 제어신호를 출력하여 파워온시키고 소정값보다 크면 바로 파워온시키는 단계로 이루어진다.

상기 본 발명의 목적에 대한 구체적인 구성 및 동작설명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명 액정프로젝터의 램프구동장치 회로도로서 이에 도시한 바와 같이 입력되는 교류(AC)전원에 대하여 필터링하는 라인필터(1)와, 상기 라인필터(1)를 통해 출력되는 전압에 대하여 정류하는 정류부(2)와, 상기 정류부(2)를 통한 일정한 직류전원을 교류로 변환하고 변압기로 변압한 것을 다시 정류하여 직류전압으로 만드는 쵸퍼(chopper)회로부(3)와, 상기 쵸퍼회로부(3)로부터 출력되는 직류(DC)성분을 교류(AC)성분으로 변환시켜 램프(5)를 구동하는 인버터부(6)와, 상기 정류부(2)로부터 전원을 입력받아 입력전압과 그로부터 출력되는 출력전압을 검출하여 램프에 인가되는 전압을 일정하게 유지시켜주기 위한 제어부(7)와, 인가되는 전원에 따라 상기 인버터부(4)를 구동시켜 시동된 램프를 계속 구동시키기 위한 구동부(8)와, 전원공급에 따라 스위치(SW1)를 제어하는 타이머(9)와, 상기 스위치(SW1)로부터 입력되는 정류전압에 의해 램프를 점등시키기 위한 시동회로부(10)와, 상기 시동회로부(10)의 동작을 제어하여 램프(5)의 점등 및 소등시 바로 시동가능하도록 제어하는 시동제어부(11)로 구성된다.

상기 시동제어부(11)는 제4도에 도시한 바와 같이 전원인가시 콘덴서의 충전 및 방전상태에 따라 릴레이를 제어하는 내부타이머(11-1)와, 상기 내부타이머(11-1)의 출력에 따라 하나의 아크방전관을 동작시키거나 두개의 아크방전관을 동작시키도록 하는 아크방전관 제어부(11-2)로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

교류전원(AC)이 인가되면 라인필터(1)를 통해서는 필터링되고 다시 정류부(2)를 거쳐 직류전압으로 정류된 다음 쵸퍼회로부(3)에 공급된다. 그러면 상기 쵸퍼회로부(3)에서는 직류(DC)/직류(DC)콘버터를 포함한 스텝다운(Step Down)방식의 펄스폭변조(PWM)레귤레이터로서 입력되는 직류전압에 대해 직류전압을 변압하여 인버터부(4)에 출력시킨다.

이때 상기 정류부(2)로부터 정류된 직류전압을 인가받은 보조전원부(6)는 제어부(7), 구동부(8) 및 타이머(8)에 각각 전원을 공급하여 각 부가 동작하도록 한다. 이렇게 하여 동작하는 제어부(7)는 상기 쵸퍼회로부(3)로 공급되는 입력전압의 변동분과 그의 출력전압, 즉 램프(5)로 공급되는 입력공급전압과 램프(5)의 출력전류를 검출해서 상기 쵸퍼회로부(3)의 펄스폭변조(PWM)를 제어하면 상기 쵸퍼회로부(3)의 한류작용에 의해 램프의 전류를 제어하고, 램프에 공급되는 전압을 일정하게 유지시킴으로서 램프를 정전력화시킨다.

그리고 전원인가에 따라 동작하는 타이머(9)에 의해 스위치(SW1)가 온되어 정류부(2)로부터 정류된 직류전압이 출력되면 그 전압을 입력받은 시동회로부(10)는 제4도에서와 같이 직류전압이 저항(R2)을 통해 인가되면 저항(R1)을 통해서 콘덴서(C1)에 전하가 충전되고, 그 콘덴서(C1)에 충전된 전압이 양방향성 SCR(SSS)의 브레이크 오버(BREAK OVER) 전압에 도달하면 상기 양방향성 SCR(SSS)은 처음의 턴오프 상태에서 턴온되어 전류가 흐르고 이 전류에 의해 저압펄스유기용 트랜스(T1)에 돌입전류가 흘러 그의 2차측에 고압이 유기되고, 이 유기된 고압은 다이오드(D1)를 통해 정류되어 콘덴서(C2)에 충전한다.

상기 콘덴서(C1)의 전하가 방전해서 단자전압이 양방향성 SCR(SSS)의 브레이크 오버전압보다 낮아지면 상기 양방향성 SCR(SSS)은 오프되지만 입력단(Vin)으로부터 전원이 계속 인가되고 있기 때문에 상기 콘덴서(C1)가 다시 충전되어 상기의 동작을 반복하여 연속동작을 한다.

따라서 저압펄스유기용 트랜스(T1)의 2차측에 유기된 펄스가 정류된 다음 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 1차측에 연결된 아크방전관(ARC1)도, 콘덴서(C2)에 충전된 전압이 상기 아크방전관(ARC1) 전압에 도달하면 상기 아크방전관(ARC1)도 턴온됨에 따라 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 1차측에 돌입전류가 흐르게 되어 그의 2차측에 고압펄스를 유기시켜 램프(5)를 시동시킨다. 이때 릴레이(RY)는 오프상태이므로 릴레이스 위치(SW_RY)가 B접점에 연결되어 아크방전관(ARC1)→릴레이스위치(SW_RY)를 통해 전류가 고압펄스유기용 트랜스(T2)로 흐르게 되고, 아크방전관(ARC2)은 동작하지 않는다.

이와 같은 동작으로 상기 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 2차측에 유기된 전압에 의해 램프(5)를 시동시킬때 구동부(8)에 의해 동작하는 인버터부(4)에서 쵸퍼회로부(3)로부터 입력받은 직류전압을 교류전압으로 변환하여 상기 램프(5)를 구동한다.

상기에서 시동된 램프(5)는 메탈할라이드 램프로서 이는 전기적 음성도가 높은 할로겐원소를 첨가하기 때문에 시동시 높은 펄스전압을 요구하며, 또한 상기 메탈할라이드램프가 가열된 상태에서 재시동을 할 경우에는 램프의 전압, 전류특성이 부저항특성을 보여 재점등시에는 아주높은 시동전압을 필요로 한다.

상기 램프(5)가 시동되면 이후에 타이머(9)의 제어에 의해 스위치(SW)가 오프되고, 상기 스위치(SW)가 오프됨에 따라 상기 시동회로부(10)도 오프된다.

상기 시동회로부(10)와 인버터부(4)에 의해 램프(5)가 구동하게 되면 점차 램프(5)의 증기압이 높아지고, 램프전압은 상승하며 램프전류는 떨어진다. 램프를 소등한 직후 관내는 높은 증기압때문에 방전개시전압이 높아져서 시동전압을 재투입하여도 즉시 점등되지 않고 냉각이 되면 재시동이 가능하다.

초기시동시 전원이 인가되면 시동제어부(11)내 내부타이머(11-1)의 저항(R10)(R11)을 통해 콘덴서(C10)가 충전되게 되고 이후 콘덴서(C10)의 충전전압이 높아져 약 3, 4초 뒤에 릴레이(RY)가 동작하게 되지만 이미 시동이 된 후이기 때문에 별 영향을 미치지 못한다.

상기 램프(5)를 구동하다가 소등하였을 때 즉, 시동회로부(10)의 고압펄스유기용 트랜스(T2)에 전압전압이 인가되지 않으면 시동제어부(11)내 콘덴서(C10)에 충전된 전하는 저항(R12)(R13)을 통해서 서서히 방전하게 되며 방전이 완전히 끝나는 시간은 약 30초가 된다. 약 30초 정도면 램프가 냉각되어 초기와 같이 재시동 가능한 상태가 된다.

그런데, 만약 램프가 냉각되기 전인 약 30초 이전에 시동회로부(10)에 전원이 인가되면 시동제어부(11)의 콘덴서(C10)도 방전이 끝나지 않은 상태이므로 전원이 인가되자 마자 릴레이(RY)가 온되고 릴레이스위치(SW_RY)가 B접점에 연결된 아크방전관(ARC1)이 초기구동시와는 반대로 아크방전관(ARC1)(ARC2)이 직렬로 연결되므로 상기 직렬연결된 아크방전관이 턴온되는 전압도 초기상태보다 상대적으로 높아져 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 1차측에는 초기구동시보다 높은 전류가 흐르게 되어 상기 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 2차측에 유기되는 고압도 초기구동시보다 높은 전압이 유기되어 램프(5)에 가해진다.

결국, 초기구동시에는 아크방전관이 1개 연결되어 고압펄스유기용 트랜스(T2)를 구동하므로 낮은 고압펄스가 유기되어 램프(5)에 가해지게 되고, 재시동시에는 릴레이(RY)가 동작하여 아크방전관을 2개 직렬연결하여 고압펄스유기용 트랜스(T2)를 구동하므로 상기 고압펄스유기용 트랜스(T2)에 가해지는 전압이 아크방전관 1개 연결한 초기보다 높게되어 고압펄스유기용 트랜스(T2)에는 높은 고압펄스가 유기되게 된다.

이후 램프(5)가 점등되면 시동회로부(10)는 타이머(9)에 의해 오프되고, 구동부(8)에서 인버터부(4)를 통해 램프(5)를 구동하게 된다.

그리고 시동제어부(11)의 내부타이머(11-1) 대신 제5도에서와 같이 마이크로컴퓨터를 이용해서 시간을 카운트하며 램프가 초기상태인지 또는 재시동 상태인지를 판별하여 릴레이를 구동하여 제어할 수도 있다.

또한 고압을 만들어내는 방법중 릴레이코일의 턴(TURN)수를 조정해서 고압펄스유기용 트랜스(T2)의 입력 턴수를 제어하여 고압을 초기상태와 재시동상태에 맞도록 제어하는 방법도 있다.

Claims (4)

1. 입력되는 교류(AC)전원에 대하여 필터링하는 라인필터와, 상기 라인필터를 통해 출력되는 전압에 대하여 정류하는 정류부와, 상기 정류부로부터 출력되는 직류(DC)성분을 교류(AC)성분으로 변환시켜 램프를 구동하는 인버터부와, 전원공급에 따라 스위치(SW1)를 제어하는 타이머(9)의 제어에 의해 정류전압으로 램프를 시동시키기 위한 시동회로부와, 상기 시동회로부의 동작을 제어하여 램프의 점등 및 소등시 지연없이 바로 시동가능하도록 제어하는 시동제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 램프구동장치.
2. 제1항에 있어서, 시동제어부는 전원인가시 콘덴서의 충전 및 방전상태에 따라 릴레이를 제어하는 내부타이머와, 상기 내부타이머의 출력에 따라 상기 릴레이를 제어하여 하나의 아크방전관을 동작시키거나 두개의 아크방전관을 동작시키도록 하는 아크방전관 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 램프구동장치.
3. 제1항에 있어서, 시동제어부는 시간을 카운터하여 램프가 초기 상태인지 재시동상태인지를 판별해 릴레이를 제어할 수 있도록 한 마이크로컴퓨터와, 상기 마이크로컴퓨터의 출력에 따라 상기 릴레이를 제어하여 하나의 아크방전관을 동작시키거나 두개의 아크방전관을 동작시키도록 하는 아크방전관 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 액정프로젝터의 램프구동장치.
4. 파워키가 입력된 상태에서 현재 전원상태를 체크하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 전원이 온(ON)된 상태이면 파워를 오프함과 아울러 카운터값을 리셋한 후 카운트를 시작하는 제2단계와, 상기 제1단계에서 전원이 오프된 상태이면 재시동가능시간 카운터값이 소정값과의 크기를 비교하는 제3단계와, 상기 제3단계에서 소정값보다 작으면 시동회로부에 제어신호를 출력하여 파워온시키고 소정값보다 크면 바로 파워온시키는 제4단계로 이루어지는 액정프로젝터의 램프구동장치.