KR100402091B1 - The backlight driving circuit using Piezoelectric transformer - Google Patents
The backlight driving circuit using Piezoelectric transformer Download PDFInfo
- Publication number
- KR100402091B1 KR100402091B1 KR10-2001-0005620A KR20010005620A KR100402091B1 KR 100402091 B1 KR100402091 B1 KR 100402091B1 KR 20010005620 A KR20010005620 A KR 20010005620A KR 100402091 B1 KR100402091 B1 KR 100402091B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- controller
- voltage
- driving
- adjusting
- ccfl
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/36—Controlling
- H05B41/38—Controlling the intensity of light
- H05B41/39—Controlling the intensity of light continuously
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
본 발명의 목적은 압전형 트랜스포머를 이용하여, 평판형 또는 직하형 백라이트를 구동하기 위한 인버터 응용 회로로의 DC/DC 컨버터와 AC 전압 발생을 위한 인버터의 사이에 임피던스를 서로 매칭 시키기 위한 매칭부를 마련하여 백라이트로 안정적인 고전압, 고전력의 전원을 공급하기 위한 압전형 트랜스포머를 이용한 평판형 및 직하형 백라이트 구동을 위한 구동 회로를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a matching unit for matching impedances between a DC / DC converter and an inverter for generating an AC voltage to an inverter application circuit for driving a flat or direct backlight using a piezoelectric transformer. Therefore, the present invention provides a driving circuit for driving a flat panel and a direct backlight using a piezoelectric transformer for supplying stable high voltage and high power to the backlight.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 CCFL의 입력전류 변동분에 해당하는 전압값을 피드백 받아 이를 기준전압 값에 비교하여 휘도조절용 펄스를 생성하는 주제어부(70)와, 입력전원을 고전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터(10)와, 그 DC/DC 컨버터의 출력단에 연결되어 출력전압의 임피던스를 매칭시키는 매칭부(20)와, 상기 DC/DC 컨버터의 출력값을 고전압의 AC 전원으로 변환하여 LCD용 백라이트인 CCFL(40)을 구동하기 위한 고주파의 고전압을 출력하는 DC/AC 인버터(30)와, 상기 DC/AC 인버터에서 출력되는 신호를 입력받아 CCFL의 밝기를 조절하는 밝기제어부(50)와, 상기 LCD용 백라이트인 CCFL(40)에 흐르는 입력전류 변동분을 전압성분으로 변환하여 상기 주제어부에 제공하는 피드백제어부(60)를 포함하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention receives a voltage value corresponding to a variation of an input current of a CCFL and compares it with a reference voltage value to generate a main control unit 70 for generating a pulse for adjusting brightness and converting an input power source into a high voltage. A DC / DC converter 10, a matching unit 20 connected to an output terminal of the DC / DC converter to match an impedance of an output voltage, and converting an output value of the DC / DC converter into a high voltage AC power source for LCD. A DC / AC inverter 30 for outputting a high frequency high voltage for driving the CCFL 40 which is a backlight; a brightness controller 50 for adjusting the brightness of the CCFL by receiving a signal output from the DC / AC inverter; And a feedback controller 60 for converting an input current variation flowing through the CCFL 40, which is the backlight for the LCD, into a voltage component and providing it to the main controller.
Description
본 발명은 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판형 또는 직하형 백라이트의 특성상 고전압을 발생시키기 위한 Boost 또는 Buck 타입 DC/DC 컨버터와 그 DC/DC 컨버터에서 출력된 직류전압을 교류전압으로 변환해 주는 DC/AC 인버터의 사이에 임피던스를 매칭시키는 매칭부를 마련하여 고전력, 고효율을 유지하면서 백라이트의 안정적인 휘도를 조절할 수 있는 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer. More particularly, the present invention relates to a boost or buck type DC / DC converter and a direct current output from the DC / DC converter to generate a high voltage due to the characteristics of a flat panel or direct type backlight. The present invention relates to a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer that can adjust a stable brightness of a backlight while maintaining a high power and high efficiency by providing a matching unit for matching impedance between DC / AC inverters converting voltage into AC voltage.
일반적으로 LCD에 사용되는 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 백라이트의 구동회로는 DC를 AC로 변환해 주는 DC/AC 인버터부와 CCFL의 밝기를 조절해 주기 위한 DC/DC 컨버터, 즉 2개의 전력 변환기를 사용하여 CCFL를 구동하고 휘도를 조절하였다.The driving circuit of the CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) backlight used in LCDs generally includes a DC / AC inverter unit that converts DC to AC and a DC / DC converter, that is, two power converters to adjust the brightness of the CCFL. CCFL was used to adjust the brightness.
특히 압전형 트랜스포머를 이용한 평판형 백라이트와 직하형 백라이트를 구동하기 위하여 DC/DC 컨버터(플라이백, 푸쉬-풀 등 Boost 컨버터)를 사용하는 경우에는 변환된 DC 전압을 압전형 트랜스포머에 인가하여 정확한 구동을 할 수가 없었다.In particular, when a DC / DC converter (a boost converter such as a flyback or a push-pull) is used to drive a flat panel backlight and a direct backlight using a piezoelectric transformer, the converted DC voltage is applied to the piezoelectric transformer for accurate driving. Couldn't.
왜냐하면 압전형 트랜스포머에서 출력되는 AC 전압의 날카로운 주파수 및 임피던스 특성상 정확한 전력과 전압을 전달할 수 없다.Because of the sharp frequency and impedance characteristics of the AC voltage output from the piezoelectric transformer, accurate power and voltage cannot be delivered.
즉 종래의 압전형 트랜스를 이용하는 인버터의 경우에는 입력 전원을 그대로 입력받아, 변형 없이 사용해 왔으며, 고정 전압을 인가하는 경우 압전형 트랜스포머가 가진 승압 범위 내에서만 동작이 가능하여 그 사용 범위가 휴대용 노트북과 PDA 등 소형 디스플레이 장치에 한하여 적용이 가능할 뿐 그 이상 대형 평판형이나 직하형 백라이트 등에 필요한 고전압, 고전력 회로에는 적용하기가 어려웠다.In other words, the inverter using a conventional piezoelectric transformer has received the input power as it is, and has been used without modification. When a fixed voltage is applied, the inverter can operate only within the boosting range of the piezoelectric transformer. It is not only applicable to small display devices such as PDAs, but also difficult to apply to high voltage and high power circuits required for large flat panel or direct backlight.
도 1은 종래의 압전형 트랜스포머를 이용한 구동회로의 상세 회로도이다.1 is a detailed circuit diagram of a driving circuit using a conventional piezoelectric transformer.
여기에서 참조되는 바와 같이 전체 시스템을 On/Off 시키기 위한 스위치(1)와, 전원의 조절 및 감시하기 위한 주제어부(2)와, 입력된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하기 위한 스위칭블럭(3)과, 그 스위칭블럭(3)에서 출력되는 AC 전원의 공진을 맞추기 위한 인덕터(L1), 커패시터(C8), 압전형 트랜스포머(5) 그리고, CCFL(6)에 흐르는 전류를 감시하기 위한 저항(R9) 및 일정한 전류 조절을 위한 피드백제어부(7)로 구성되어 있다.As referred to herein, a switch 1 for turning on / off the entire system, a main controller 2 for controlling and monitoring power, and a switching block 3 for converting input DC power into AC power. And a resistor (R9) for monitoring the current flowing through the inductor (L1), capacitor (C8), piezoelectric transformer (5), and CCFL (6) for matching the resonance of the AC power output from the switching block (3). ) And a feedback control unit 7 for constant current regulation.
따라서 전원부에서 DC 전압이 입력되면 전체 시스템을 On/Off 시키는 스위치(1)의 동작에 의해서 주제어부(2)가 동작을 하고, 이때 입력된 DC 전압은 푸시풀 스위칭용 파워 MOSFET(Q3)로 만들어진 스위칭블럭(3)에 의해서 AC 전압으로변환된다.Therefore, when the DC voltage is input from the power supply, the main control unit 2 is operated by the operation of the switch 1 to turn on / off the entire system. At this time, the input DC voltage is made of the push-pull switching power MOSFET Q3. It is converted into an AC voltage by the switching block 3.
상기 스위칭블럭(3)에서 출력되는 AC 전압은 인덕터(L1), 커패시터(C8)에서 공진되어 주파수가 조절된 후 압전형 트랜스포머(5)로 입력되고 그 압전형 트랜스포머(5)로 입력된 AC 전압은 고전압으로 변환된 후 CCFL(6)로 입력되어 그 CCFL(6)를 점등시킨다.The AC voltage output from the switching block 3 is resonated by the inductor L1 and the capacitor C8, and the frequency is adjusted. The AC voltage is input to the piezoelectric transformer 5 and the piezoelectric transformer 5 is input. Is converted to a high voltage and then input to the CCFL 6 to turn on the CCFL 6.
한편, 상기 CCFL(6)에 흐르는 전류는 저항(R9)에 의해서 항상 감지되고 있으며, 그 저항(R9)에 감지된 전류의 변화는 피드백제어부(7)에 의해서 주제어부(2)로 전달되며 상기 주제어부(2)에서는 피드백된 전류와 설정값을 비교하여 항상 일정한 전류를 흘려줄 수 있도록 Duty비를 조절해 준다.On the other hand, the current flowing through the CCFL (6) is always sensed by the resistor (R9), the change in the current sensed by the resistor (R9) is transmitted to the main control unit (2) by the feedback control unit (7) The main control unit 2 compares the feedback current with the set value and adjusts the duty ratio so that a constant current is always flowed.
그러나 이러한 종래의 구동회로에서는 압전형 트랜스포머로 입력되는 전원의 임피던스가 매칭되지 않아 상기 압전형 트랜스포머에서 출력되는 AC 전압의 날카로운 주파수 및 임피던스 특성으로 인하여 정확한 전력과 전압을 전달할 수 없게되므로 압전형 트랜스포머의 승압 범위 내에서만 동작이 가능하였다.However, in such a conventional driving circuit, since the impedance of the power input to the piezoelectric transformer is not matched, the accurate power and voltage cannot be transmitted due to the sharp frequency and impedance characteristics of the AC voltage output from the piezoelectric transformer. Operation was possible only within the boost range.
따라서 그 사용범위가 휴대용 노트북과 개인휴대 단말기(PDA : Personal Digital Assistant)등 소형 디스플레이 장치에 국한되므로 점차 대형화되는 LCD에 사용하는 데에는 한계가 있었다.Therefore, the range of use is limited to small display devices such as portable notebooks and personal digital assistants (PDAs), so there is a limit to using them in an increasingly large LCD.
특히 LCD의 대형화에 따라 고전압, 고전력이 적용되는 평판 백라이트나 직하 방식 백라이트에는 적용하기 어렵게되는 문제점이 있었다.In particular, as the size of LCDs increases, it is difficult to apply them to flat panel backlights or direct backlights to which high voltage and high power are applied.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 압전형 트랜스포머를 이용하여, 평판형 또는 직하형 백라이트를 구동하기 위한 인버터 응용 회로로에 고전압, 고전력을 발생시키기 위한, Boost 또는 Buck 타입 DC/DC 컨버터와 AC 전압 발생을 위한 인버터의 사이에 임피던스를 서로 매칭 시키기 위한 매칭부를 마련하여 백라이트로 안정적인 고전압, 고전력의 전원을 공급하기 위한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동 회로를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been invented to solve the above problems, and an object thereof is to use a piezoelectric transformer to boost or buck a high voltage or high power in an inverter application circuit for driving a flat panel or a direct type backlight. The present invention provides a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer for supplying stable high voltage and high power to the backlight by providing a matching unit for matching impedance to each other between a type DC / DC converter and an inverter for generating an AC voltage.
도 1은 종래의 압전형 트랜스포머를 이용한 구동회로의 상세 회로도.1 is a detailed circuit diagram of a driving circuit using a conventional piezoelectric transformer.
도 2는 본 발명에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 블록 구성도.2 is a block diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to the present invention;
도 3은 본 발명에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 상세 회로도.3 is a detailed circuit diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to the present invention.
도 4는 본 발명의 1실시예에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 상세 회로도.4 is a detailed circuit diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 2실시예에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 블록 구성도.5 is a block diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 2실시예에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 상세 회로도.6 is a detailed circuit diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 3실시예에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 블록 구성도.7 is a block diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 3실시예에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 상세 회로도.8 is a detailed circuit diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to an embodiment of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
10 : DC/DC 컨버터 20 : 매칭부10: DC / DC converter 20: matching unit
30 : DC/AC 인버터 31 : 압전형 트랜스포머30: DC / AC inverter 31: piezoelectric transformer
40 : CCFL 50 : 피드백제어부40: CCFL 50: feedback control unit
60 : 밝기제어부 70 : 주제어부60: brightness control unit 70: main control unit
71 : 콘트롤러 72 : 구동부71: controller 72: drive unit
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 CCFL의 입력전류 변동분에 해당하는 전압값을 피드백 받아 이를 기준전압 값에 비교하여 휘도조절용 펄스를 생성하는 주제어부와, 입력전원을 고전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터와, 그 DC/DC 컨버터의 출력단에 연결되어 출력전압의 임피던스를 매칭시키는 매칭부와, 상기 DC/DC 컨버터의 출력값을 고전압의 AC 전원으로 변환하여 LCD용 백라이트인 CCFL을 구동하기 위한 고주파의 고전압을 출력하는 DC/AC 인버터와, 상기 DC/AC 인버터에서 출력되는 신호를 입력받아 CCFL의 밝기를 조절하는 밝기제어부와, 상기 LCD용 백라이트인 CCFL에 흐르는 입력전류 변동분을 전압성분으로 변환하여 상기 주제어부에 제공하는 피드백제어부를 포함하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention receives a voltage value corresponding to the variation of the input current of the CCFL and compares it with a reference voltage value to generate a pulse for adjusting brightness, and a DC / DC converter for converting an input power source into a high voltage. A matching unit connected to an output terminal of the DC / DC converter to match an impedance of an output voltage, and a high frequency high voltage for driving the CCFL, which is an LCD backlight by converting the output value of the DC / DC converter into a high voltage AC power source; A DC / AC inverter for outputting a signal, a brightness control unit for controlling the brightness of the CCFL by receiving a signal output from the DC / AC inverter, and converting an input current variation flowing through the CCFL, which is the backlight for the LCD, into a voltage component. It includes a feedback control unit provided to the unit.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to the present invention.
여기에서 참고되는 바와 같이, CCFL의 입력전류 변동분에 해당하는 전압값을 피드백 받아 이를 기준전압 값에 비교하여 휘도조절용 펄스를 생성하는주제어부(70)와, 입력전원을 고전압으로 변환하는 DC/DC 컨버터(10)와, 그 DC/DC 컨버터(10)의 출력단에 연결되어 출력전압의 임피던스를 매칭시키는 매칭부(20)와, 상기 DC/DC 컨버터(10)의 출력값을 고전압의 AC 전원으로 변환하여 LCD용 백라이트인 CCFL(40)을 구동하기 위한 고주파의 고전압을 출력하는 DC/AC 인버터(30)와, 상기 DC/AC 인버터(30)에서 출력되는 신호를 입력받아 CCFL(40)의 밝기를 조절하는 밝기제어부(50)와, 상기 LCD용 백라이트인 CCFL(40)에 흐르는 입력전류 변동분을 전압성분으로 변환하여 상기 주제어부(70)에 제공하는 피드백제어부(60)를 포함한다.As referred to herein, the main control unit 70 receives the voltage value corresponding to the variation of the input current of the CCFL and compares it with the reference voltage value, and generates a luminance control pulse, and DC / DC converting the input power to high voltage. A converter 10, a matching unit 20 connected to the output terminal of the DC / DC converter 10 to match the impedance of the output voltage, and converting the output value of the DC / DC converter 10 into a high voltage AC power source. The DC / AC inverter 30 for outputting a high frequency high voltage for driving the CCFL 40, which is a backlight for LCD, and the signal output from the DC / AC inverter 30 is input to increase the brightness of the CCFL 40. It includes a brightness control unit 50 for adjusting and a feedback control unit 60 for converting the input current fluctuation flowing through the CCFL 40, the backlight for the LCD into a voltage component to provide to the main control unit 70.
도 3은 본 발명에 의한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동회로의 상세 회로도이다.3 is a detailed circuit diagram of a backlight driving circuit using a piezoelectric transformer according to the present invention.
여기에서 참고되는 바와 같이 입력되는 DC 전원을 안정화시키는 레귤레이터(80)는 주제어부(70)와 연결된다.As referred to herein, the regulator 80 for stabilizing the input DC power source is connected to the main controller 70.
상기 주제어부(70)는 바이폴라 트랜지스터 구동펄스를 생성하는 콘트롤러(71)와, 상기 콘트롤러(71)에서 출력되는 구동펄스의 주파수를 조정하기위한 타이밍 콘덴서(C71) 및 가변저항(V71)과, 상기 콘트롤러(71)의 입력전압을 안정화시켜 주기 위한 콘덴서(C72)와, 상기 콘트롤러(71)의 기준전압으로 듀티비를 조정하기 위한 저항(R71,R72)과, 상기 콘트롤러(71)에서 생성된 구동펄스에 의해서 스위칭에 따라 전류가 출력되는 NPN 타입 및 PNP 타입의 직렬 바이폴라 트랜지스터(Q1,Q2)와, 상기 직렬 바이폴라 트랜지스터(Q1,Q2)의 스위칭 공급으로 제1,2구동펄스 출력을 생성하는 펄스 트랜스(T1)와, 상기 직렬 바이폴라 트랜지스터 버퍼를 구동하기 위한토템폴의 콜렉터 전류를 조절하기 위한 저항(R73)을 포함한다.The main controller 70 includes a controller 71 for generating a bipolar transistor driving pulse, a timing capacitor C71 and a variable resistor V71 for adjusting the frequency of the driving pulse output from the controller 71, and A capacitor C72 for stabilizing the input voltage of the controller 71, resistors R71 and R72 for adjusting the duty ratio to the reference voltage of the controller 71, and a drive generated by the controller 71; NPN and PNP type bipolar transistors Q1 and Q2 in which current is output by switching by pulses, and pulses for generating first and second drive pulse outputs by switching supply of the series bipolar transistors Q1 and Q2. A transformer T1 and a resistor R73 for regulating the collector current of the totem pole for driving the series bipolar transistor buffer.
한편 상기 주제어부(70)는 도 4에 나타낸 바와 같이 바이폴라 트랜지스터 구동펄스를 생성하는 콘트롤러(71)와, 상기 콘트롤러에서 출력되는 구동펄스의 주파수를 조정하기위한 타이밍 콘덴서(C71) 및 가변저항(V71)과, 상기 콘트롤러의 입력전압을 안정화시켜 주기 위한 콘덴서(C72)와, 상기 서브 콘트롤러의 기준전압으로 듀티비를 조정하기 위한 저항(R71,R72)과, 상기 콘트롤러에서 생성된 구동펄스에 의해서 동작되어 제1,2구동펄스 출력을 생성하는 구동부(D71)과, 상기 구동부의 구동을 위한 전류를 조절하는 저항(R73)을 포함할 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, the main controller 70 includes a controller 71 for generating a bipolar transistor driving pulse, a timing capacitor C71 and a variable resistor V71 for adjusting the frequency of the driving pulse output from the controller. ), A capacitor (C72) for stabilizing the input voltage of the controller, resistors (R71, R72) for adjusting the duty ratio to the reference voltage of the sub-controller, and a driving pulse generated by the controller And a driving unit D71 for generating first and second driving pulse outputs, and a resistor R73 for adjusting a current for driving the driving unit.
상기 DC/AC 인버터(30)는 푸시풀 스위칭용 파워 MOSFET(Q3,Q4)의 게이트 입력전류 조절용 저항(R31,R32)과, 상기 푸시풀 스위칭용 파워 MOSFET(Q3,Q4)와 연결되어 출력값의 주파수 설정을 위한 인덕터(L31), 커패시터(C31)과, 상기 푸시풀 스위칭용 파워 MOSFET(Q3,Q4)의 스위칭 공급으로 생성된 제1,2구동펄스에 의해서 고전압 고전력의 AC 전압을 출력하는 압전형 트랜스포머(31)를 포함한다.The DC / AC inverter 30 is connected to the gate input current regulating resistors R31 and R32 of the push-pull switching power MOSFETs Q3 and Q4 and the push-pull switching power MOSFETs Q3 and Q4. A voltage for outputting an AC voltage of high voltage and high power by the inductor L31 and the capacitor C31 for frequency setting and the first and second drive pulses generated by the switching supply of the push-pull switching power MOSFETs Q3 and Q4. And a typical transformer 31.
상기 피드백제어부(60)는 전류 검출을 위한 다이오드(D61,D62), 커패시터(C61,C62,C63), 저항(R61,R62)설정을 위한 가변 저항(VR2)를 포함한다.The feedback controller 60 includes diodes D61 and D62 for current detection, capacitors C61, C62 and C63, and variable resistors VR2 for setting resistors R61 and R62.
상기와 같이 구성된 LCD 백라이팅을 위한 압전형 트랜스포머를 이용한 백라이트 구동 회로의 동작을 살펴보면 다음과 같다.The operation of the backlight driving circuit using the piezoelectric transformer for LCD backlighting configured as described above is as follows.
먼저, 입력된 DC 전원 한 라인은 레귤레이터(80)를 거쳐 주제어부(70)의 콘트롤러(71)로 입력되어 상기 주제어부(70)를 구동시키고 또 다른 한 라인은 전원 변환되기 위해 DC/DC 컨버터(10)로 입력된다.First, a line of input DC power is input to the controller 71 of the main controller 70 through the regulator 80 to drive the main controller 70 and another line is a DC / DC converter for power conversion. It is inputted by (10).
상기 DC/DC 컨버터(10)로 입력된 DC 전원은 CCFL(40)의 점등을 위한 DC/AC 인버터 입력 전압으로 승압 되어 매칭부(20)를 거쳐 DC/AC 인버터(30)로 입력된다. 상기 매칭부(20)는 승압된 DC 전원을 DC/AC 인버터(30)로 직접 입력시 압전형 트랜스포머(31)와의 임피던스 매칭을 안정화시키기 위하여 사용되었으며, 상기 매칭부(20)를 거친 DC전압은 DC/AC 인버터(30)를 구성하고 있는 커패시터(C31) 및 인덕터(L31)에 의해 설정된 주파수로 동작하게 되어 압전형 트랜스포머(31)로 공급된다.The DC power input to the DC / DC converter 10 is boosted to a DC / AC inverter input voltage for turning on the CCFL 40 and is input to the DC / AC inverter 30 via the matching unit 20. The matching unit 20 was used to stabilize the impedance matching with the piezoelectric transformer 31 when directly inputting the boosted DC power supply to the DC / AC inverter 30, and the DC voltage passed through the matching unit 20 is The capacitor C31 and the inductor L31 constituting the DC / AC inverter 30 are operated at a frequency set and supplied to the piezoelectric transformer 31.
상기 압전형 트랜스포머(31)로 공급된 AC 전원은 고전압, 고전력의 AC 전원으로 변환되어 CCFL(40)을 점등시키게 된다.The AC power supplied to the piezoelectric transformer 31 is converted into AC power of high voltage and high power to turn on the CCFL 40.
이때 상기 CCFL(40)에 흐르는 전류는 피드백제어부(60)에 검출되고 그 피드백제어부(60)는 전류를 전압으로 변환하여 그 변환신호를 주제어부(70)로 궤환시킨다.At this time, the current flowing through the CCFL 40 is detected by the feedback controller 60, and the feedback controller 60 converts the current into a voltage and returns the converted signal to the main controller 70.
상기 주제어부(70)내에서 입력되는 궤환 신호를 기준전압 설정값과 비교기에서 비교되어 백라이트 방전에 따른 전류량의 변화를 감지하여 휘도 조절을 위한 PWM 신호를 재설정하게 되며 이러한 재설정 휘도 펄스신호는 펄스신호의 주파수를 설정하는 타이밍 콘덴서(C61) 및 가변저항(VR1)에 의해 결정된다.The feedback signal input from the main control unit 70 is compared with a reference voltage set value in a comparator to detect a change in the amount of current according to backlight discharge to reset the PWM signal for luminance adjustment. The reset luminance pulse signal is a pulse signal. It is determined by the timing capacitor C61 and the variable resistor VR1 for setting the frequency of the signal.
또, 콘덴서(C72)는 콘트롤러(71)에 입력되는 전압을 안정화시켜 주는 역할을 한다.In addition, the capacitor C72 serves to stabilize the voltage input to the controller 71.
저항(R71,R72)는 콘트롤러(71)에서 발생되는 레퍼런스 전압을 이용하여 펄스의 듀티비를 조정하는 것을 허용한다.The resistors R71 and R72 allow adjusting the duty ratio of the pulses using the reference voltage generated at the controller 71.
이렇게 조절된 콘트롤러(71)의 출력에 의해 NPN타입과 PNP타입의 트랜지스터(Q1,Q2)가 구동하여 펄스트랜스(T1)의 입력측에 스위칭전압을 인가한다. 이때, 콘덴서(C73)은 공진 및 파형보정 역할을 한다. 상기 펄스트랜스(T1)의 출력측에서는 두 바이폴라 트랜지스터(Q1,Q2)의 입력전압 스위칭 교호동작에 따라 제1,2펄스출력이 나타나게 된다.The output of the controller 71 thus adjusted drives NPN and PNP type transistors Q1 and Q2 to apply a switching voltage to the input side of the pulse transformer T1. At this time, the capacitor C73 serves as resonance and waveform correction. On the output side of the pulse transformer T1, first and second pulse outputs appear according to an input voltage switching alternate operation of the two bipolar transistors Q1 and Q2.
상기 제1,2펄스 출력은 DC/AC 인버터(30)의 파워 MOSFET(Q3,Q4)의 게이트 측에 전류제한저항(R31,R32)을 통해 공급된다.The first and second pulse outputs are supplied to the gate side of the power MOSFETs Q3 and Q4 of the DC / AC inverter 30 through current limiting resistors R31 and R32.
상기 DC/AC 인버터(30)에는 각각 제1,2파워 MOSFET(Q3,Q4)의 스위칭 동작에 따라 매칭부(20)를 통해 공급되는 DC 전압에 의한 입력전류가 교대로 흐르게 된다. 이때의 스위칭 주파수는 커패시터(C31)와 인덕터(L31)의 값에 의해 정해지게 된다.In the DC / AC inverter 30, input currents due to DC voltage supplied through the matching unit 20 alternately flow according to switching operations of the first and second power MOSFETs Q3 and Q4, respectively. The switching frequency at this time is determined by the values of the capacitor C31 and the inductor L31.
이렇게 DC/AC 인버터(30)의 압전형 트랜스포머(31)에 고주파의 스위칭 입력전압이 공급됨에 따라 그의 출력측에서는 고주파의 고전압 출력이 발생되어 LCD 구동을 위한 백라이트인 CCFL(40)에 동작전압이 인가되어 라이트가 점등된다.As the high-frequency switching input voltage is supplied to the piezoelectric transformer 31 of the DC / AC inverter 30, a high-frequency high-voltage output is generated at its output side, and an operating voltage is applied to the CCFL 40, which is a backlight for driving LCD. The light turns on.
한편, 상기 CCFL(40)의 입력전류는 피드백제어부(60)에서 검출하게되고 그 전류의 변화에 따른 전압은 피드백제어부(60)에서 처리되어 주제어부(70)에 피드백 시킴으로써 상기 주제어부(70)에서 기준전압과 값과 비교한다. 그 비교 결과에 따라서 주제어부(70)에서 발생되는 펄스의 크기가 조절되어 DC/AC 인버터(30)의 동작속도를 제어하게 되므로 휘도조절되어 CCFL(40)에는 안정적인 AC전원이 공급되는 것이다.On the other hand, the input current of the CCFL 40 is detected by the feedback controller 60, the voltage according to the change of the current is processed by the feedback controller 60 is fed back to the main controller 70 by the main controller 70 Compare with reference voltage and value at. According to the comparison result, the magnitude of the pulse generated in the main controller 70 is adjusted to control the operation speed of the DC / AC inverter 30, so that the luminance is controlled and the stable AC power is supplied to the CCFL 40.
또한 CCFL(40)의 밝기는 피드백제어부(60)의 가변저항(VR2)을 조절함에 따라가변되는 DC/DC 컨버터(10)의 전압 레벨에 의해서 조절하는 것이다.In addition, the brightness of the CCFL 40 is adjusted by the voltage level of the DC / DC converter 10 which is changed by adjusting the variable resistor VR2 of the feedback controller 60.
한편, 도 5 및 도 6에 나타낸 본 발명의 2실시예와 같이 DC/AC 인버터(30)의 입력전류를 피드백제어부(60)에서 검출하여 그 입력전류의 변동분을 전압성분으로 변환한 후 주제어부(70)에 공급하고 기준전압과 비교하고 주제어부(70)에서는 비교 결과에 따라서 DC/AC 인버터(30)를 동작시키는 펄스의 크기가 조절되므로 상기 DC/AC 인버터(30)를 제어하여 휘도조절되므로 CCFL(40)에는 안정적인 AC전원이 공급되는 것이다.Meanwhile, as in the second embodiment of the present invention shown in FIGS. 5 and 6, the feedback controller 60 detects the input current of the DC / AC inverter 30 and converts the variation of the input current into a voltage component. Supply to 70 and compare with the reference voltage and the main control unit 70 controls the magnitude of the pulse to operate the DC / AC inverter 30 according to the comparison result, so that the brightness control by controlling the DC / AC inverter 30 Therefore, the CCFL 40 is supplied with a stable AC power.
또한 CCFL(40)의 밝기는 피드백제어부(60)의 가변저항(VR2)을 조절함에 따라 가변되는 DC/DC 컨버터(10)의 전압 레벨에 의해서 조절하는 것이다.In addition, the brightness of the CCFL 40 is controlled by the voltage level of the DC / DC converter 10 that is changed by adjusting the variable resistor VR2 of the feedback controller 60.
한편, 도 7 및 도 8에 나타낸 본 발명의 3실시예와 같이 DC/AC 인버터(30)에 흐르는 입력전류를 검출하여 저항(R63)과 커패시터(C64)로 이루어진 필터에서 노이즈 성분을 제거한 신호를 주제어부(70)로 입력하면 상기 DC/AC 인버터(30)에 과전류 발생시 듀티비를 감소시켜 DC/AC 인버터(30)의 오동작을 방지하며 상기 과전류가 과다하게 발생하면 주제어부(70)의 동작을 정지시켜 오동작에 의한 손상을 방지하게 되는 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 7 and FIG. 8, the input current flowing through the DC / AC inverter 30 is detected to remove the noise component from the filter composed of the resistor R63 and the capacitor C64 as shown in FIG. 7 and FIG. 8. When input to the main control unit 70, the duty ratio is reduced when an overcurrent occurs in the DC / AC inverter 30 to prevent a malfunction of the DC / AC inverter 30. When the overcurrent occurs excessively, the operation of the main control unit 70 It is to stop the damage by the malfunction.
한편, 상기 CCFL(40)의 입력전류는 피드백제어부(60)에서 검출하게되고 그 전류의 변화에 따른 전압은 피드백제어부(60)에서 처리되어 주제어부(70)에 피드백 시킴으로써 상기 주제어부(70)에서 기준전압과 값과 비교한다. 그 비교 결과에 따라서 주제어부(70)에서 발생되는 펄스의 크기가 조절되어 DC/AC 인버터(30)의 동작속도를 제어하게 되므로 휘도조절되어 CCFL(40)에는 안정적인 AC전원이 공급되는것이다.On the other hand, the input current of the CCFL 40 is detected by the feedback controller 60, the voltage according to the change of the current is processed by the feedback controller 60 is fed back to the main controller 70 by the main controller 70 Compare with reference voltage and value at. According to the comparison result, the magnitude of the pulse generated from the main controller 70 is adjusted to control the operation speed of the DC / AC inverter 30, so that the luminance is controlled and the stable AC power is supplied to the CCFL 40.
또한 CCFL(40)의 밝기는 피드백제어부(60)의 가변저항(VR2)을 조절함에 따라 가변되는 DC/DC 컨버터(10)의 전압 레벨에 의해서 조절하는 것이다.In addition, the brightness of the CCFL 40 is controlled by the voltage level of the DC / DC converter 10 that is changed by adjusting the variable resistor VR2 of the feedback controller 60.
이상에서와 같이 본 발명은 본 발명의 목적은 압전형 트랜스포머를 이용하여, 평판형 또는 직하형 백라이트를 구동하기 위한 고전압, 고전력 인버터의 응용 회로로서, 평판형 또는 직하형 백라이트의 특성상 고전압을 발생시키기 위한, Boost 또는 Buck 타입 DC/DC 컨버터와 AC 전압 발생을 위한 인버터를 서로 매칭 시키기 위한 Matching 회로를 포함하고 있는 구동회로로서, 압전형 트랜스포머의 동작 범위를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, an object of the present invention is to provide a high voltage, high power inverter circuit for driving a flat panel or direct type backlight by using a piezoelectric transformer, and to generate a high voltage due to the characteristics of the flat panel or direct type backlight. As a driving circuit including a matching circuit for matching a boost or buck type DC / DC converter and an inverter for generating an AC voltage with each other, the operating range of the piezoelectric transformer can be improved.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0005620A KR100402091B1 (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | The backlight driving circuit using Piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0005620A KR100402091B1 (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | The backlight driving circuit using Piezoelectric transformer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20020065206A KR20020065206A (en) | 2002-08-13 |
| KR100402091B1 true KR100402091B1 (en) | 2003-10-17 |
Family
ID=27693432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2001-0005620A KR100402091B1 (en) | 2001-02-06 | 2001-02-06 | The backlight driving circuit using Piezoelectric transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100402091B1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100632801B1 (en) | 2004-05-04 | 2006-10-11 | 비욘드 이노베이션 테크놀로지 씨오., 엘티디. | LCD lighting control system |
| KR100823921B1 (en) * | 2005-09-30 | 2008-04-22 | 엘지전자 주식회사 | Power conversion apparatus for fuel cell |
| KR100928414B1 (en) | 2008-06-23 | 2009-11-26 | 이미지랩(주) | High voltage pulse driving circuit for lcd |
| WO2010085366A2 (en) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | Cymatics Laboratories Corporation | Switchable power combiner |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030068756A (en) * | 2002-02-18 | 2003-08-25 | 앰비트 마이크로시스템즈 코포레이션 | Inverter and lamp ignition system using the same |
| KR100925468B1 (en) | 2003-02-28 | 2009-11-06 | 삼성전자주식회사 | Liquid crystal display |
| KR101012798B1 (en) * | 2003-05-23 | 2011-02-08 | 삼성전자주식회사 | Inverter and liquid crystal display using the same |
| KR100999095B1 (en) * | 2003-06-11 | 2010-12-07 | 삼성전자주식회사 | Transformer, Power Supply And Liquid Crystal Display Using The Same |
| KR100613997B1 (en) * | 2004-03-24 | 2006-09-01 | (주) 아토디스플레이 | Circuit For Controlling Driving Frequency Of Inverter in Back Light Device |
| TWI318084B (en) * | 2004-10-13 | 2009-12-01 | Monolithic Power Systems Inc | Methods and protection schemes for driving discharge lamps in large panel applications |
| KR101451573B1 (en) * | 2007-06-26 | 2014-10-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | Back light unit and liquid crystal display device using the same and driving method thereof |
| US8531083B2 (en) | 2008-02-25 | 2013-09-10 | Resonance Semiconductor Corporation | Devices having a tunable acoustic path length and methods for making same |
| KR101007033B1 (en) * | 2009-01-22 | 2011-01-12 | 엘지이노텍 주식회사 | Apparatus for adjusting feedback voltage for back light of liquid crystal display and driving system for having thereof |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0689790A (en) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Toto Ltd | Discharge lamp lighting device |
| JPH0973990A (en) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | Minebea Co Ltd | Cold cathode tube lighting device using piezo-electric transformer |
| JPH09148083A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Murata Mfg Co Ltd | Cold-cathode tube driving device |
| KR19980023031A (en) * | 1996-09-25 | 1998-07-06 | 마사카즈 우시지마 | Inverter Circuit for Discharge Tube |
-
2001
- 2001-02-06 KR KR10-2001-0005620A patent/KR100402091B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0689790A (en) * | 1992-09-07 | 1994-03-29 | Toto Ltd | Discharge lamp lighting device |
| JPH0973990A (en) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | Minebea Co Ltd | Cold cathode tube lighting device using piezo-electric transformer |
| JPH09148083A (en) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Murata Mfg Co Ltd | Cold-cathode tube driving device |
| KR19980023031A (en) * | 1996-09-25 | 1998-07-06 | 마사카즈 우시지마 | Inverter Circuit for Discharge Tube |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100632801B1 (en) | 2004-05-04 | 2006-10-11 | 비욘드 이노베이션 테크놀로지 씨오., 엘티디. | LCD lighting control system |
| KR100823921B1 (en) * | 2005-09-30 | 2008-04-22 | 엘지전자 주식회사 | Power conversion apparatus for fuel cell |
| KR100928414B1 (en) | 2008-06-23 | 2009-11-26 | 이미지랩(주) | High voltage pulse driving circuit for lcd |
| WO2010085366A2 (en) * | 2009-01-26 | 2010-07-29 | Cymatics Laboratories Corporation | Switchable power combiner |
| WO2010085366A3 (en) * | 2009-01-26 | 2010-11-04 | Cymatics Laboratories Corporation | Switchable power combiner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020065206A (en) | 2002-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7414371B1 (en) | Voltage regulation loop with variable gain control for inverter circuit | |
| KR100867551B1 (en) | Led array driving apparatus | |
| US6703796B2 (en) | Power supply and inverter used therefor | |
| KR101775159B1 (en) | Control circuit and control method of switching power supply and light emitting apparatus and electronic device using the same | |
| US20040056607A1 (en) | Lamp inverter with pre-regulator | |
| JP3672034B2 (en) | DC-AC converter and its controller IC | |
| US6317347B1 (en) | Voltage feed push-pull resonant inverter for LCD backlighting | |
| KR100402091B1 (en) | The backlight driving circuit using Piezoelectric transformer | |
| AU2016269550B2 (en) | Television backlight driving device and the driving method thereof | |
| US6690591B2 (en) | Single stage converter in LCD backlight inverter | |
| JP2007123277A (en) | Driving device and driving method for discharge lamp | |
| JP3050203B2 (en) | Piezoelectric transformer inverter | |
| WO2014028722A1 (en) | Led driver with boost converter current control | |
| US7425800B2 (en) | Device for driving a light source module | |
| US6693396B1 (en) | Apparatus for driving a discharge lamp | |
| CN1387394A (en) | Drive system of fluorescent lamp and fluorescent lamp system using it | |
| JP2002056996A (en) | Liquid crystal back light control method | |
| KR100359939B1 (en) | Circuit for dimming controlling of backlight inverter | |
| KR100897894B1 (en) | System for inverter driving of LCD backlight | |
| JPH0614556A (en) | Resonance inverter circuit and luminance regulating circuit for back-up lamp employing inverter circuit | |
| KR100526240B1 (en) | Inverter for cold cathode fluorescent lamp of complexing dimming type | |
| KR20040032453A (en) | The dimming device | |
| KR100368427B1 (en) | Inverter and the dimming method thereof | |
| JPH1075576A (en) | Control circuit for piezoelectric transformer | |
| US20130328485A1 (en) | Apparatus and method for driving fluorescent lamp |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120821 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131002 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141002 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151005 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161005 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |