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KR200303946Y1 - 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로 - Google Patents

멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로 Download PDF

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KR200303946Y1
KR200303946Y1 KR20-2002-0033770U KR20020033770U KR200303946Y1 KR 200303946 Y1 KR200303946 Y1 KR 200303946Y1 KR 20020033770 U KR20020033770 U KR 20020033770U KR 200303946 Y1 KR200303946 Y1 KR 200303946Y1
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Abstract

멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로는 복수의 승압 변압기를 이용하여 램프 중 하나의 전류를 검출함으로써 모든 램프를 제어한다. 승압 변압기의 입력은 서로 연결된다. 승압 변압기의 고전압출력은 각각 램프에 연결된다. 승압 변압기의 접지는 평형 변압기의 입력에 연결된다. 램프들 중 하나의 피드백은 램프전류 검출회로에 연결된다. 이에 따라, 모든 램프는 램프들 중 하나의 전류를 검출함으로써 제어된다.

Description

멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로{Control Circuit For Multi-lamp Liquid Crystal Display}
본 고안은 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 고안은 1개 보다 많은 램프의 균일한 밝기를 제어하기 위해서 펄스폭변조(PWM) 네거티브 피드백모드 제어회로 및 고출력소자를 사용하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로를 제공한다. 이에 따라, 회로설계의 복잡성 및 생산비용이 감소된다.
냉음극 형광램프(CCFL)는 종래의 백열램프보다 고효율이며 오랜 수명을 가진다. 그러므로, CCFL은 액정 디스플레이(LCD)에서 광원으로 널리 사용되어 왔다. CCFL은 30㎑ 내지 80㎑의 범위의 전력에서 안정하게 작동된다. 전력에 직류(DC) 성분의 아크웨이브(arc wave)가 없으면, CCFL은 적절히 일정한 작동전압에서 안정하게 작동된다. 램프의 밝기는 램프를 지나는 전류에 따라 결정된다. 램프를 켜기 위해서는 안정 작동전압의 대략 2 내지 2.5배가 요구된다. CCFL의 온-스위치 전압 및 작동전압은 램프의 크기에 따라 결정된다. 14인치 또는 15인치 LCD의 경우에, 최대 정상정격전류가 7mA일 때, CCFL의 온-스위치 전압은 대략 1400Vrms이고 CCFL의 작동전압은 대략 650Vrms이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 LCD 백라이팅 CCFL 가변 광전 안정기의 컨버터는 구동회로(1), 승압 변압기(2), 전류안정화 임피던스(3), 램프(6), 램프전류 검출회로(5), PWM모드 제어회로(4) 및 DC 전원(8)을 포함한다. 램프전류 검출회로(5)는 램프(6)를 통과하는 AC전류를 비례하여 DC 제어전압으로 변환하고 그 DC 제어전압이 PWM 제어회로(4)에 입력된 후 PWM 제어회로(4)의 출력을 바꾸게 된다. PWM 제어회로(4)는 램프(6)의 전류가 커질수록 승압 변압기(2)로의 출력은작아지고 램프(6)의 전류가 작아질수록 출력은 커지도록 하는 방식의 네커티브 피드백으로 구동회로(1)를 제어한다. 이에 따라, 램프(6)의 전류는 DC 전원(8)이 요동하는 때에도 안정된 방식에 따라 제어된다.
LCD의 규모가 커짐에 따라, 1개 보다 많은 램프(6)가 사용되고 있다. 1개 보다 많은 램프(6)가 사용되는 경우에, 상이한 램프(6)의 전류를 동일하도록 제어하기 위해서 듀얼램프 컨버터가 사용되고 있다. 많은 IC 제조자들이 도 2에 도시된 바와 같은 그러한 종류의 듀얼램프 제어회로를 제공하고 있다. 듀얼 PWM 제어회로는 개별적인 PWM 제어회로의 2세트와 대등하지만, 램프의 전류를 적절히 균등하게 함으로써 개별적인 PWM 제어회로보다 우수한 상용성을 제공한다. 상이한 램프의 전류를 제어하는 도 2의 회로에서, 램프의 양이 증가됨에 따라 전체 회로의 생산비용이 증가되는 것은 불익하다. 예를 들어, 도 1과 도 2를 비교하면, 구동회로와 같은 회로내 다른 소자보다 고가인 고출력소자의 양과 승압기의 양은 램프의 양이 증가됨에 따라 마찬가지로 증가되어야 한다. LCD의 크기가 증가되고 LCD에 사용되는 램프의 양이 증가될 때, 서로 잘 맞지 않는 개별적인 PWM 제어회로가 더 많이 증가되어야 한다.
따라서 본 고안의 목적은 종래의 문제를 해결할 수 있는 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로를 제공하는 것이다. 본 고안에서는 저출력소자를 이용하여 상이한 램프들간의 균형을 맞추기 위하여 1세트의 PWM 제어회로만이 사용된다.
도 1은 LCD 백라이팅 CCFL 가변 광전 안정기의 종래 컨버터의 블럭도,
도 2는 종래의 듀얼 램프 컨버터의 블럭도,
도 3은 본 고안의 제1실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로의 블럭도,
도 4는 본 고안의 제2실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로의 블럭도,
도 5는 본 고안의 제3실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로의 블럭도,
도 6은 본 고안의 제4실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로의 블럭도,
도 7은 본 고안의 제5실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로의 블럭도.
상기 및 기타 목적을 달성하기 위해서, 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로는 구동회로, 복수의 승압 변압기, 평형 변압기(balanced transformer), 램프 부하, PWM 제어회로, 램프전류 검출회로 및 복수의 램프를 포함한다. 승압 변압기들의 입력은 서로 연결된다. 승압 변압기의 고전압출력은 각각 램프에 연결된다. 승압 변압기의 접지는 평형 변압기의 입력에 연결된다. 램프들 중 하나의 피드백은 램프전류 검출회로에 연결된다. 이에 따라, 모든 램프는 램프들 중 하나의 전류를 검출함으로써 제어된다.
본 고안의 이해를 돕기 위해서, 이하 본 고안의 상세한 설명에서 본 고안의 실시예 및 예시를 서술하지만, 이하 상세한 설명은 단지 본 고안의 예시로서 주어질 뿐이다.
이하의 서술내용에서 달리 설명하지 않으면 유사한 참조부호는 유사한 요소 및 부분을 의미한다.
본 고안에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로는 향상된 성능의 CCFL에 의하여 우수하며 저가를 찾는 시장수요를 충족시킨다.
본 고안은 1개보다 많은 CCFL을 백라이팅으로 사용하는 대규모 LCD용으로 특히 적합하다. 본 고안은 저출력소자를 사용함으로써 상이한 램프들간의 전류를 균등하게 하기 위해서 단 1세트의 PWM 제어회로만이 사용되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 회로설계의 복잡성 및 생산비용이 감소될 수 있다.
본 고안의 제1실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로를 도시한 도 3에서, 백라이팅 제어회로는 구동회로(1), 승압 변압기(2, 2A), 평형 변압기(2B),전류안정 임피턴스(3, 3A), 펄스폭변조(PWM) 네거티브 피드백모드 제어회로(4), 램프전류 검출회로(5), 복수의 램프(6, 6A) 및 DC 전원(8)을 포함한다. 승압 변압기들(2, 2A)의 입력은 서로 연결된다. 승압 변압기(2, 2A)의 고전압출력(21, 21A)은 각각 전류안정화 임피던스(3, 3A)를 거쳐 램프(6, 6A)에 연결된다. 승압 변압기(2, 2A)의 접지(22, 22A) 중 적어도 하나는 상이한 회로 경로를 통과하는 상이한 램프들의 전류를 균등하게 하도록 1:1의 순환비(circle ratio)를 가진 평형 변압기(2B)에 연결된다. 백라이팅 제어회로는 네거티브 피드백모드로 동시에 램프들(6, 6A)의 전류를 제어한다. 램프전류 검출회로(5)는 램프(6)의 피드백 전류를 검출하고, 출력을 생성하는 PWM 제어회로(4)를 가지는데, 상기 출력은 이후 구동회로(1), 승압 변압기(2, 2A) 및 전류안정화 임피던스(3, 3A)를 통과하여 램프(6, 6A)를 제어한다.
본 고안에서, CCFL 전류를 제어하기 위해서 PWM 제어회로 및 네거티브 피드백의 원리가 사용되는 것과 함께, 멀티램프 LCD용 백라이트 제어회로를 단순화하기 위해서 1:1의 순환비를 가진 평형 변압기(2B)가 더욱 사용된다.
PWM 제어회로(7)는 각 램프들(6, 6A)마다 동일한 양의 전류가 흐르게 하도록 네거티브 피드백모드로 램프(6, 6A)를 제어한다.
승압 변압기(2, 2A)는 종래 방식에 따른 구동회로(1)에 의하여 구동된다. 고전압출력(21, 21A)은 각각 전류안정화 임피던스(3, 3A)에 연결된다. 승압 변압기(2, 2A)의 접지(22, 22A)는 각각 평형 변압기(2B)로부터의 평형 전류에 의하여 입력된다. (1:1의 순환비를 가진) 평형 변압기(2B)로부터의 전류량이 같기 때문에, 램프들(6, 6A)은 램프들(6, 6A) 중 하나의 전류를 검출하는 것만으로 제어될 수 있다.
본 고안의 제2실시예에 따른 멀티램프 LCD용 백라이팅 제어회로를 도시한 도 4에서는 제어회로내에 3개의 램프가 사용된다. 변압기의 수는 램프의 수와 동일하게 3개이다. 도 3에 도시된 구성과 유사하게, 고전압출력(23, 24, 25)은 각각 접지(28, 29, 20)에 연결된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 램프들의 전류량을 균등하게 하기 위해서 1:1의 순환비를 가진 2개의 평형 변압기(26, 27)가 더욱 제공된다. 평형 변압기(26)는 입력(20, 29) 및 출력(202, 201)을 가진다. 평형 변압기(27)는 입력(201, 28) 및 출력(203, 204)을 가진다. 평형 변압기(26)의 출력(201)은 평형 변압기(27)의 입력(201)이다. 다른 출력(202, 203, 204)은 접지된다. 평형 변압기(26, 27)의 순환비도 역시 1:1이기 때문에, 전류안정화 임피던스안에 흐르는 전류량도 균등해진다.
본 고안의 제3실시예를 도시한 도 5에서, N개의 램프가 직렬로 연결되고 1:1의 순환비를 가진 N-1개의 변압기가 직렬로 연결된다. 이에 따라, 각 램프를 통과하는 전류는 동일하다.
본 고안의 제4실시예를 도시한 도 6에서, 변압기(8, 9)의 1차단자는 직렬로 연결되어 변압기(8, 9)의 2차단자로부터의 각각의 램프부하(a, b)는 동일하다. 유사하게, 변압기(10, 101)의 1차단자는 직렬로 연결되어 변압기(10, 101)의 2차단자로부터의 각각의 램프부하(c, d)는 동일하다. 2세트의 변압기(8, 9, 10, 101)는1:1의 순환비를 가진 평형 변압기(104)에 접지(102, 103)가 연결되는 방식으로 직렬로 연결된다. 이에 따라, 1:1의 순환비를 가진 단일의 평형 변압기를 거쳐 서로 연결된 4개의 변압기가 동시에 4개의 램프를 구동할 수 있다.
본 고안의 제5실시예를 도시한 도 7에서, 램프들(6 내지 6N)의 전류는 도 7에 도시된 방법으로 검출되며 네거티브 피드백모드 제어회로에 의하여 안정화된다. 램프들(6 내지 6N)의 모든 출력은 단자를 거쳐 램프전류 검출회로(5)에 연결된다. 램프들(6 내지 6N)의 총 전류가 안정화될 뿐만 아니라, 입/출력 단자의 수도 감소된다. 따라서, 고전압 고주파수 커넥터의 수가 줄어들고 제어회로의 총 비용도 감소된다. 이에 따라, 램프들은 단일 세트의 PWM 네거티브 피드백모드 제어회로 및 고출력소자의 제어하에서의 동일한 밝기로 빛을 조사할 수 있다.
본 고안의 변형례에 따르면, 직렬로 연결된 복수의 승압 변압기가 도 4 및 도 5에 도시된 평형 변압기로서 역할을 할 수 있다.
당업자라면, 상기 서술내용은 본 고안의 특정 실시예 및 예시를 제시한 것뿐이라는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 고안은 여기에 서술된 본 고안의 구조 및 작동에 대한 다양한 수정 및 변형이 이하 첨부된 청구항에 정의된 본 고안의 범위내에 속하는 한, 그러한 수정 및 변형을 모두 포괄하고 있다.
본 고안에 따르면 1개 보다 많은 램프의 균일한 밝기를 제어하기 위해서 펄스폭변조(PWM) 네거티브 피드백모드 제어회로 및 고출력소자를 사용하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로가 제공된다. 이에 따라, 회로설계의 복잡성 및 생산비용이 감소된다.

Claims (5)

  1. 구동회로, 복수의 승압 변압기, 평형 변압기, 램프 부하, 펄스폭변조(PWM) 제어회로, 램프전류 검출회로 및 복수의 램프를 포함하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로에 있어서,
    상기 승압 변압기들의 입력은 서로 연결되고, 상기 승압 변압기들의 고전압출력은 각각 상기 램프 부하에 연결되며, 상기 승압 변압기들의 접지는 상기 평형 변압기의 입력에 연결되고, 상기 램프 부하의 피드백은 상기 램프전류 검출회로에 연결되어 램프들 중 하나의 전류를 검출함으로써 모든 램프를 제어하는 것을 특징으로 하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 평형 변압기는 1:1의 순환비를 가지는 것을 특징으로 하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로.
  3. 제1항에 있어서,
    N개의 램프가 직렬로 연결되고 1:1의 순환비를 가지는 N-1개의 변압기가 직렬로 연결되어 각각의 램프를 지나는 전류가 동일하게 하는 것을 특징으로 하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로.
  4. 제1항에 있어서,
    적어도 1세트의 변압기의 주 단자는 1:1의 순환비를 가진 평형 변압기(104)에 접지가 연결되는 방식으로 직렬로 연결되어, 1:1의 순환비를 가진 상기 하나의 평형 변압기를 통해 서로 연결된 상기 변압기가 동시에 모든 램프를 구동하는 것을 특징으로 하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 램프들의 출력 모두는 단자를 통해 램프전류 검출회로에 연결되어 있어서, 상기 램프가 PWM 네거티브 피드백모드 제어회로의 세트의 제어하에 동일한 밝기로 빛을 조사하는 것을 특징으로 하는 멀티램프 액정 디스플레이용 제어회로.
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