KR100364735B1 - 영상 표시 기기의 화면밝기에 따른 고압 출력부 제어 회로 - Google Patents

영상 표시 기기의 화면밝기에 따른 고압 출력부 제어 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상 표시 기기의 화면밝기에 따른 고압출력부 제어회로에 관한 것으로서, 화면의 밝기에 따라 고압 출력 트랜지스터의 드라이브 조건을 제어함으로써 CRT의 빔 전류에 의해 고압 출력 트랜지스터가 최적의 스위칭 동작을 할 수 있도록 하는 것이다.
종래에는 영상 표시 기기 화면의 밝기에 따라 고압 출력 트랜지스터의 콜렉터 전위가 크게 변동하므로 CRT의 빔 전류에 따라 고압 출력 트랜지스터의 드라이브 조건을 재설정 하여야 했다.
이에 본 발명에서는 CRT의 빔 전류를 감지하는 수단과 드라이브 제어 수단을 구비하여 감지된 빔 전류를 드라이브 제어부에 공급, CRT의 빔 전류에 따라 고압 출력 트랜지스터의 드라이브 신호를 출력하여 고압 출력 트랜지스터의 스위칭 동작시 최적의 동작조건을 갖도록 한다.

Description

영상 표시 기기의 화면밝기에 따른 고압 출력부 제어 회로{The control circuit of high voltage part by brightness of monitor in video display appliance}
본 발명은 영상 표시 기기의 화면밝기에 따른 고압출력부 제어회로에 관한 것으로서, 화면의 밝기에 따라 고압 출력 트랜지스터의 드라이브 조건을 제어함으로써, CRT의 빔 전류에 의해 고압 출력 트랜지스터가 최적의 스위칭 동작을 할 수 있도록 하는 것이다.
종래의 영상 표시 기기의 화면밝기에 따른 고압출력부 제어회로를 도 1 및 도 2를 참조하여 그 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 수평 출력부와 고압 출력부가 분리된 회로의 블록도이다.
편향 드라이브IC(도면에 표기되지 않음)로부터 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받아 수평 출력부(2)를 구동시키는 수평 드라이브 회로부(1)와,
상기 수평 드라이브 회로부(1)에서 출력되는 구동펄스에 따라 온/오프(On/Off)스위칭 동작을 하여 편향 요크(3)에 편향 전류를 공급하는 수평 출력부(2)와,
편향 드라이브IC로부터 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받아 고압 출력부(5)를 구동시키는 고압 드라이브 회로부(4)와,
상기 고압 드라이브 회로부(4)의 구동펄스에 의해 출력하는 신호에 의해 온/오프 스위칭 동작을 하는 고압 출력부(5)와,
상기 고압 출력부(5)의 스위칭 동작에 따라 인가되는 전압을 공급받아 소정의 설정된 권수비에 의해 고압을 발생시키는 FBT(Fly back trans)(6)로 구성된다.
상기 미 설명부호 CRT(7)는 브라운관이다.
수평 편향 요크(3)를 구동하기 위하여 편향 드라이브IC에서 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받은 수평 드라이브 회로(1)는 수평 출력부(2)에서 필요로 하는 구동 신호를 공급하게 된다.
수평 출력부(2)에서는 상기 수평 드라이브 회로(1)에서 출력하는 구동 신호에 의해 온/오프 스위칭 동작, 온 동작시 수평 편향 요크(3)에 신호를 공급하여 수평 편향을 행하게 된다.
또한 CRT(7)에 고압을 공급하기 위해 편향 드라이브IC에서 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받은 고압 드라이브 회로(4)는 고압 출력부(5)에서 필요로 하는 구동신호를 공급하게 된다.
고압 출력부(5)에서는 상기 고압 드라이브 회로(4)에서 출력하는 구동 신호에 의해 온/오프 스위칭 동작, 온 동작시 FBT(6)의 1차측에 신호를 공급하게 된다.
FBT(6)에서는 소정의 설정된 권수비에 의하여 1차측으로 입력된 신호를 고압으로 승압하여 CRT(7)의 애노우드(Anode)에 인가하게 된다.
일반적으로, 고압 드라이브 회로(4)의 형식에는 드라이브단이 온 상태일 때 출력단이 온이 되는 동위상 드라이브 방식과, 드라이브단이 온 상태일 때 출력단이 오프 되는 역위상 드라이브 방식이 있는 데, 현재는 역위상 드라이브 방식을 많이 사용하고 있는 바,
상기 고압 드라이브 회로(4) 및 고압 출력부(5)의 상세한 설명을 위해 도 2의 회로도를 참조하여 상세 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 종래의 고압 드라이브 및 고압 출력부 회로도이다.
편향 드라이브IC에서 출력되는 수평 드라이브 신호(HD)를 베이스로 입력받아 선택 온/오프 스위칭 동작을 하는 고압 드라이브 트랜지스터(Q1)와,
역위상 드라이브 방식에 의해 1차측에 인가되는 신호에 상반되는 신호를 2차측에 출력하는 수평 드라이브 변압기(T1)와,
상기 수평 드라이브 변압기(T1)에서 공급되는 신호를 베이스로 입력받아 선택 온/오프 스위칭 동작을 하는 고압 출력 트랜지스터(Q2)로 구성된다.
미 설명부호 R1~R3는 저항, D1은 다이오드, C1은 콘덴서, Ic와 Ib2는 각각 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전류, 베이스 전류이다.
편향 드라이브IC에서 출력되는 수평 드라이브 신호(HD)에 의해 트랜지스터(Q1)가 온 동작하면, 전원전압단(B+)에서 저항(R1)을 통해 전압 강하된 전압이 수평 드라이브 변압기(T1)의 1차측을 거쳐 고압 드라이브 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단으로 입력되어 에미터단의 접지로 바이어스 된다.
이때, 상기 고압 드라이브 트랜지스터(Q1)의 온 동작으로 수평 드라이브 변압기(T1)의 1차측에 온 신호가 유기되나, 역위상 드라이브 방식이므로 수평 드라이브 변압기(T1)의 2차측에는 오프(Off)신호가 유기된다.
따라서, 고압 출력 트랜지스터(Q2)도 오프 동작을 하게 되어 FBT(6)의 1차측에 오프 신호를 인가, CRT(7)의 애노우드단에 고압을 공급하지 못하게 된다.
이와 상반되어 편향 드라이브IC에서 수평 드라이브 신호(HD)가 발생하지 않을 경우 트랜지스터(Q1)가 오프 동작하게 되어, 수평 드라이브 변압기(T1)의 2차측에는 온 신호가 유기 된다.
이에 고압 출력 트랜지스터(Q2)는 온 동작을 하게 되어 전원 전압단(B+)에서 전원 전압이 FBT(6)의 1차측을 거쳐 트랜지스터(Q2)의 콜렉터단으로 입력되어 에미터단의 접지에 바이어스 된다.
상기 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 온 동작으로 FBT(6)의 1차측에는 온 신호가 인가되어 설정된 권수비에 의해 승압하여 2차측으로 출력, CRT(7)의 애노우드단에 고압을 공급하게 된다.
상기 고압 출력 트랜지스터(Q2)는 일반적으로 파워(Power)트랜지스터를 사용하는데, 파워 트랜지스터는 콜렉터 전류의 변동에 따라 DC전류 이득값이 변동되므로 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 스위칭 동작을 최적의 상태로 유지하기 위해서는 콜렉터 전류(Ic) 변동시 즉, CRT(7)의 빔 전류 변동시 베이스 전류(Ib2)를 제어하여야 한다.
수평 출력부(2)와 고압 출력부(5)를 분리하여 각각 구동하는 경우에는 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전류(Ic)가 화면의 밝기에 따라 크게 변동하므로 브라운관(CRT)(7)의 빔 전류에 따라 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 구동 조건을 재 설정하여야 하는 문제점이 있다.
이에 본 발명에서는 CRT의 빔 전류를 검출하고, 검출된 빔 전류 변화에 따라 고압 출력 트랜지스터의 구동조건을 제어할 수 있도록 함으로써, 빔 전류에 따른 고압 출력 트랜지스터의 구동 조건을 재설정 해야만 하는 불편함을 개선하고, 빔 전류의 변화와는 상관없이 고압 출력 트랜지스터가 최적의 스위칭 동작을 유지할 수 있도록 한 것이다.
도 1은 종래의 수평 출력부와 고압 출력부가 분리된 회로의 블럭도.
도 2는 종래의 고압 드라이브 및 고압 출력부 회로도.
도 3은 수평 출력 트랜지스터의 콜렉터 전류와 DC 전류 이득과의 관계를 보인 그래프.
도 4는 본 발명의 수평 출력부와 고압 출력부가 분리된 회로의 블럭도.
도 5는 본 발명의 고압 드라이브 및 고압 출력부 회로의 실시예를 보인 회로도.도 6은 본 발명의 고압 드라이브 및 고압 출력부 회로의 다른 실시예를 보인 회로도.
본 발명은 CRT의 빔 전류에 따라 고압 출력 트랜지스터의 드라이브 신호를 출력하여 고압 출력 트랜지스터의 스위칭 동작시 최적의 동작조건을 갖도록 하는바,
본 발명의 구성 및 동작을 도 3~도 5를 참조하여 종래와 동일한 부분에 대하여서는 동일 부호로 처리하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 수평 출력부와 고압 출력부가 분리된 회로의 블록도이다.
CRT(7)를 구비한 영상 표시 기기에 있어서, 편향 드라이브IC에서 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받아 수평 출력부(2)로 출력하는 수평 드라이브 회로부(1)와,
상기 수평 드라이브 회로부(1)에서 출력하는 신호에 의해 온/오프(On/Off)동작을 하는 수평 출력부(2)와,
상기 수평 출력부(2)의 온 동작시 출력되는 신호를 공급받아 수평 편향을 행하는 수평 편향 요크(3)와,
편향 드라이브 IC에서 출력하는 수평 드라이브 신호(HD)에 따라 구동신호를 출력하는 고압 드라이브 회로부(4)와,
상기 고압 드라이브 회로부(4)에서 출력하는 구동신호에 따라 구동하는 고압 출력부(5)와,
상기 고압 출력부(5)가 구동하면 전원전압단의 전압을 입력받아 소정의 설정된 권수비에 의해 승압하여 승압된 전압을 상기 CRT(7)로 공급하는 (FBT)(6)와,
상기 CRT(7)의 빔 전류를 감지하여 감지된 빔 전류에 따른 감지신호(DS)를 출력하는 빔 전류 감지부(8)와,
상기 감지신호(DS)에 따라 상기 고압 드라이브 회로부(4)의 구동신호 출력을 제어하여 상기 고압 출력부(5)의 구동 조건을 제어하는 드라이브 제어부(9)로 구성된다.
그리고 상기 고압 드라이브 회로부(4)는 편향 드라이브IC에서 공급되는 수평 드라이브 신호(HD)를 베이스로 입력받아 선택 온/오프 스위칭 동작을 하는 고압 드라이브 트랜지스터(Q1)와,
1차측에 인가되는 전원전압(B+)을 상기 고압 드라이브 트랜지스터(Q1)의 스위칭 동작에 대해 역위상 동작하여 2차측으로 소정의 전압을 출력하는 수평 드라이브 변압기(T1)를 포함한다.
상기 고압 출력부(5)는 수평 드라이브 변압기(T1)에서 공급되는 신호를 베이스로 입력받아 선택 온/오프 스위칭 동작을 하는 고압 출력 트랜지스터(Q2)를 포함한다.
상기 빔 전류 감지부(8)는 상기 FBT(6)의 2차측에 흐르는 빔 전류를 검출하기 위한 저항(R7,R8,R9)과, 상기 검출된 빔 전류를 감지 신호(DS)로 공급하기 위한 저항(R5,R6)을 포함한다.
상기 미 설명부호 I는 수평 드라이브 변압기(T1)의 1차측에 흐르는 전류, R1~R4는 저항, D1은 다이오드, C1~C2는 콘덴서이다.
수평 편향 요크(3)를 구동하기 위하여 수평 드라이브IC에서 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받은 수평 드라이브 회로(1)는 수평 출력부(2)에서 필요로 하는 구동 신호를 공급하게 된다.
수평 출력부(2)에서는 상기 수평 드라이브 회로(1)에서 출력하는 구동 신호에 의해 온/오프 동작, 온 동작시 수평 편향 요크(3)에 신호를 공급하여 수평 편향이 이루어지도록 한다.
또한 CRT(7)에 고압을 공급하기 위해 수평 드라이브IC에서 수평 드라이브 신호(HD)를 공급받은 고압 드라이브 회로(4)는 고압 출력부(5)에서 필요로 하는 구동신호를 공급하게 된다.
고압 출력부(5)에서는 상기 고압 드라이브 회로(4)에서 출력하는 구동 신호에 의해 온/오프 동작, 온 동작시 FBT(6)에 신호를 공급하게 된다.
FBT(6)에서는 소정의 설정된 권수비에 의하여 입력된 신호를 고압으로 승압하여 CRT(7)의 애노우드(Anode)에 인가하게 된다.
빔 전류 감지부(8)는 상기 CRT(7)의 빔 전류를 감지하여 이 감지된 신호를 드라이브 제어부(9)에 공급한다.
드라이브 제어부(9)는 상기 빔 전류 감지부(8)에서 감지한 신호를 입력받아 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 스위칭 동작시 최적의 동작조건을 갖도록 제어하여, 고압 드라이브 회로(4)에 제어 신호를 출력한다.
상기 고압 드라이브 회로(4), 고압 출력부(5) 및 빔 전류 감지부(8), 드라이브 제어부(9)의 상세 설명을 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
CRT(7)의 빔 전류를 감지하여 CRT(7)의 빔 전류에 따라 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 구동 신호를 출력하여 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 스위칭 동작시 최적의 동작조건을 갖도록 하는바,
도 3을 참조하여 일예를 들어 설명하면 다음과 같다.
고압 출력 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류(Ib2) 산출 공식은 다음의 수학식과같다.
Ib2 = Ic / Hfe(Hfe : DC전류이득)
고압 출력 트랜지스터(Q2)의 콜렉터 전류(Ic)가 2.5A일 때 베이스 전류(Ib2)를 설정한다면 도 3의 그래프에서 DC전류이득(Hfe)이 10 이므로, 상기 수학식 1에서 베이스 전류(Ib2)는 0.25A가 된다.
콜렉터 전류(Ic)가 3.5A일 때 DC전류 이득(Hfe)이 6이므로 베이스 전류(Ib2)는 0.58A이다.
상기 콜렉터 전류(Ic)가 3.5A일 때를 기준으로, 즉 CRT(7)의 빔 전류가 많아져 화면이 밝은 상태인 경우, 베이스 전류(Ib2)가 0.58A가 되도록 저항(R1)을 조정하여 수평 드라이브 변압기(T1)의 1차측에 흐르는 전류(I)를 설정했다면, 이때 빔 전류 감지부(8)에서 출력하는 감지 신호(DS)의 레벨이 로우(Low)가 되도록 저항(R5,R6)를 설정한다.
상기 감지 신호의 레벨이 로우이면, 트랜지스터(Q3)는 오프 동작을 하여 수평 드라이브 변압기(T1) 1차측의 전류를 증가시키고 고압 출력 트랜지스터(Q2)의 베이스단의 전류(Ib2)를 증가시켜 고압 출력 트랜지스터(Q2)가 부족 구동(Under drive)되는 것을 방지한다.
이와 상반되어 콜렉터 전류(Ic=2.5A)일 때, 즉 화면이 어두운 상태일 경우 빔 전류 감지신호(DS)는 상기 설정된 저항(R5,R6)에 의해 분압된 후 트랜지스터(Q3)의 베이스단에 하이(High)신호를 인가, 트랜지스터(Q3)는 온 동작하게 되어 이는 수평 드라이브 변압기(T1) 1차측의 전류를 감소시키고, 수평 드라이브 변압기(T1) 2차측의 고압 출력 트랜지스터(Q2) 베이스 전류를 감소시키게 되어 고압 출력 트랜지스터(Q2)가 오버 드라이브(Over drive)되는 것을 방지한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 전류 감지부(8)를 통해 FBT(6)에 흐르는 전류를 감지하여 임의의 전류 이상이 흐를때 드라이브 제어부(9)의 스위치(S/W)를 온시키고, 수평 드라이브 변압기(T1)의 1차측 전류를 증가시켜 고압 출력부(5)의 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류(Ib2)를 증가시킴에 따라 상기 트랜지스터(Q2)가 언더 드라이브되는 것을 방지한다.한편, 상기 전류 감지부(8)를 통해 FBT(6)에 흐르는 전류를 감지하여 임의의 전류 이하가 흐를때 드라이브 제어부(9)의 스위치(S/W)를 오프시키고 수평 드라이브 변압기(T1)의 1차측 전류를 감소시켜 트랜지스터(Q2)의 베이스 전류(Ib2)를 감소시킴에 따라 상기 트랜지스터(Q2)가 오버 드라이브되는 것을 방지한다.
이상에서 설명한 바와 같이 CRT의 빔 전류를 감지하는 수단과 드라이브 신호 제어 수단을 구비하여 감지된 빔 전류를 드라이브 신호 제어부에 공급, CRT의 빔 전류에 따라 고압 출력 트랜지스터의 드라이브 신호를 출력하여 고압 출력 트랜지스터의 스위칭 동작시 최적의 동작조건을 갖도록 한다.

Claims (4)

  1. CRT(Cathode Ray Tube)를 구비한 영상 표시 기기에 있어서,
    편향 드라이브 IC에서 출력하는 수평 드라이브 신호에 따라 구동신호를 출력하는 고압 드라이브 회로부,
    상기 고압 드라이브 회로부에서 출력되는 구동신호에 따라 구동되는 고압 출력부,
    상기 고압 출력부가 구동되면 전원전압단의 전압을 입력받아 소정의 설정된 권수비에 의해 승압하여 승압된 전압을 상기 CRT로 공급하는 FBT,
    상기 CRT의 빔 전류를 감지하여 감지된 빔 전류에 따른 감지신호(DS)를 출력하는 빔 전류 감지부,
    상기 감지신호(DS)에 따라 상기 고압 드라이브 회로부의 구동신호 출력을 제어하여 상기 고압 출력부의 구동조건을 제어하는 드라이브 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 영상 표시 기기의 화면 밝기에 따른 고압 출력부 제어회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 전류 감지부는
    상기 FBT의 2차측에 흐르는 상기 CRT의 빔 전류를 검출하기 위한 저항(R7,R8,R9)과,
    상기 검출된 빔 전류에 따라 해당 감지 신호(DS)로 출력하기 위한 저항(R5,R6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 기기의 화면 밝기에 따른 고압 출력부 제어회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 드라이브 제어부는
    상기 검출된 빔 전류가 기 설정 빔 전류보다 클 경우 로우(Low) 감지신호를 입력받아 오프 스위칭 동작하고, 기 설정 빔 전류보다 작을 경우 하이(High) 감지신호를 입력받아 온 스위칭 동작하는 트랜지스터(Q3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 표시 기기의 화면 밝기에 따른 고압 출력부 제어회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 드라이브 제어부는
    상기 검출된 빔 전류가 기 설정 빔 전류보다 클 경우 로우(Low) 감지신호를 입력받아 온 스위칭 동작하고, 기 설정 빔 전류보다 작을 경우 하이(High) 감지신호를 입력받아 오프 스위칭 동작하는 스위치(Switch)를 포함하는 영상 표시 기기의 화면 밝기에 따른 고압 출력부 제어회로.
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