KR101201133B1 - Device for driving backlight - Google Patents
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Abstract
오동작을 방지할 수 있는 백라이트 구동장치가 개시된다.Disclosed is a backlight driving apparatus capable of preventing a malfunction.
본 발명의 백라이트 구동장치는, 초기 구간과 정상 구간에 서로 상이한 기준전압을 가지게 된다. 즉, 초기 구간에는 제1 기준전압을 가지는데 반해, 정상 구간에는 제1 기준전압보다 적어도 큰 제2 기준전압을 가지게 된다. 이러한 제1 및 제2 기준전압은 트랜스의 출력전압과 비교되어 비교 결과에 따라 제어부의 출력이 차단될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1 및 제2 기준전압은 정상적인 경우의 출력전압과 비정상적인 경우의 출력전압 사이에 위치되도록 설정될 수 있다.The backlight driving apparatus of the present invention has a different reference voltage in the initial section and the normal section. That is, the first section has a first reference voltage, while the normal section has a second reference voltage that is at least greater than the first reference voltage. The first and second reference voltages may be compared with the output voltages of the transformers and the output of the controller may be cut off according to the comparison result. In this case, the first and second reference voltages may be set to be positioned between an output voltage in a normal case and an output voltage in an abnormal case.
따라서 본 발명은 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향에 의해 오동작이 발생하는 것을 차단할 수 있다. Therefore, the present invention can prevent the malfunction due to the variation between the transformer, the influence of the stray capacitance when the voltage probe test pin contacts, and the impedance of the lamp due to the temperature change.
액정표시장치, 백라이트, 오동작, LCC, 기준전압 LCD, Backlight, Malfunction, LCC, Reference Voltage
Description
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 구동장치를 나타낸 블록도.1 is a block diagram showing a backlight driving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 LCC 보호회로를 상세히 나타낸 블록도.FIG. 2 is a block diagram illustrating the LCC protection circuit of FIG. 1 in detail. FIG.
도 3은 도 2의 기준전압 가변부의 일 회로 예시도.3 is a circuit diagram illustrating one reference voltage variable part of FIG. 2;
도 4는 기준전압의 파형을 도시한 도면.4 shows waveforms of reference voltages.
도 5는 도 1의 백라이트 구동장치에서 초기 구간과 정상 구간에서의 비교전압과 기준전압 간의 관계를 도시한 도면.FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a comparison voltage and a reference voltage in an initial section and a normal section in the backlight driving apparatus of FIG. 1.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 구동장치를 나타낸 블록도.6 is a block diagram illustrating a backlight driving apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 도 6의 LCC 보호회로를 상세히 나타낸 블록도.7 is a block diagram illustrating in detail the LCC protection circuit of FIG.
도 8은 도 6의 백라이트 구동장치에서 초기 구간과 정상 구간에서의 비교전압과 기준전압 간의 관계를 도시한 도면.FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a comparison voltage and a reference voltage in an initial section and a normal section in the backlight driving apparatus of FIG. 6.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 구동장치를 나타낸 블록도.9 is a block diagram illustrating a backlight driving apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 정상적인 경우와 비정상적인 경우에 따라 OVP 레벨과 FB 레벨의 변화를 도시한 도면.FIG. 10 is a view illustrating changes in OVP level and FB level according to normal and abnormal cases. FIG.
도 11은 도 9의 LCC 보호회로를 상세히 나타낸 블록도.FIG. 11 is a block diagram illustrating the LCC protection circuit of FIG. 9 in detail. FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
11: 제어부11: control unit
13, 21: FET 15, 23: 트랜스13, 21: FET 15, 23: trance
17: 램프 19, 31, 33, 41, 43: LCC 보호회로17: Lamps 19, 31, 33, 41, 43: LCC protection circuit
25, 35: DC 정류부 26: 기준전압 가변부25, 35: DC rectifier 26: reference voltage variable
27, 37: 비교부 28, 38: 스위칭부27, 37:
36: 기준전압 지연부36: reference voltage delay
본 발명은 백라이트에 관한 것으로, 특히 오동작을 방지할 수 있는 백라이트 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a backlight, and more particularly, to a backlight driving apparatus capable of preventing a malfunction.
통상적으로, 평판표시장치(Flat Panel Display)는 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 전계발광소자(Field Emission Display), 발광다이오드(Light Emitting Diode), 액정표시장치(Liquid Crystal Display)를 포함한다. 이러한 평판표시장치는 크게 발광형과, 수광형으로 분류된다. 플라즈마 디스플레이 패널, 전계발광소자, 발광다이오드는 발광형이고, 액정표시장치는 수광형이다. In general, a flat panel display includes a plasma display panel, a field emission display, a light emitting diode, and a liquid crystal display. Such flat panel display devices are classified into light emitting type and light receiving type. Plasma display panels, electroluminescent devices, and light emitting diodes are light emitting, and liquid crystal displays are light receiving.
특히, 액정표시장치는 그 자체가 발광하지 못하기 때문에 외부에서 빛이 입사되어 화상을 형성하는 수광형 소자이므로, 어두운 곳에서는 화상을 표시할 수 없는 문제점이 있다.In particular, since the liquid crystal display itself does not emit light, it is a light-receiving element that forms an image by injecting light from the outside, and thus there is a problem in that an image cannot be displayed in a dark place.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 액정표시장치는 배면에 백라이트 어셈블리가 구비되어 빛을 조사하므로 어두운 곳에서도 화상을 표시할 수 있다. In order to solve this problem, a liquid crystal display (LCD) is provided with a backlight assembly on its back to irradiate light, thereby displaying an image even in a dark place.
백라이트 어셈블리의 일반적인 요구사양은 고휘도, 고효율, 휘도의 균일성, 장수명, 박형, 경량화, 저가격 등이다. 통상적으로, 노트북의 모니터의 경우 소비전력을 낮게 하기 위하여 고효율의 장수명 백라이트 어셈블리가 요구되고, 범용 PC의 모니터나 TV의 경우에는 고휘도 백라이트 어셈블리가 요구된다. Typical requirements for the backlight assembly are high brightness, high efficiency, uniformity of brightness, long life, thinness, light weight and low cost. In general, in the case of a monitor of a notebook, a high efficiency long life backlight assembly is required in order to lower power consumption, and in the case of a monitor or a TV of a general purpose PC, a high brightness backlight assembly is required.
백라이트 어셈블리에는 광을 제공하는 광원으로서 램프가 구비된다. 표시면에 대한 램프의 배치에 따라 에지형(edge type)과 직하형(direct type)으로 구분된다. 에지형 백라이트 어셈블리는 램프가 가장자리에 배치되어 광을 수평방향으로 조사하고, 조사된 광을 도광판에 의해 전방의 액정패널로 진행시킨다. 이에 반해, 직하형 백라이트 어셈블리는 다수개의 램프들이 일정간격으로 배치되어 각 램프들로부터 제공된 광이 직접 전방의 액정패널로 진행되게 된다. The backlight assembly is provided with a lamp as a light source for providing light. According to the arrangement of the lamp on the display surface, it is divided into edge type and direct type. In the edge type backlight assembly, a lamp is disposed at an edge to irradiate light in a horizontal direction, and the irradiated light is advanced to a liquid crystal panel in front by a light guide plate. In contrast, in the direct backlight assembly, a plurality of lamps are arranged at regular intervals so that light provided from each lamp is directly directed to the front liquid crystal panel.
백라이트 어셈블리에서 고휘도 조건을 만족시켜 주는 램프로는 냉음극 형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)가 있다. Cold Cathode Fluorescent Lamps (CCFLs) include lamps that meet high brightness requirements in backlight assemblies.
이러한 냉음극 형광램프는 LC 공진형 인버터에서 얻어지는 수십 kHz의 낮은 교류전압을 승압 트랜스를 이용하여 냉음극 형광램프의 방전 개시 광 유지에 필요한 고전압을 얻는 것이다. 이때 인버터 출력파형은 사인파의 형태이다. 이러한 LC 공진형 인버터는 비교적 장치가 간단하고 효율이 높다는 장점이 있으나 복수의 냉음극 형광램프를 병렬 연결하여 하나의 인버터로 구동할 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 냉음극 형광램프를 채용한 에지형 방식이나 직하형 방식의 백라이트에서는 냉음극 형광램프의 개수에 해당하는 인버터가 필요한 실정이다. The cold cathode fluorescent lamp obtains a high voltage necessary for maintaining the discharge start light of the cold cathode fluorescent lamp by using a boost transformer of a low AC voltage of several tens of kHz obtained from an LC resonant inverter. At this time, the inverter output waveform is a sine wave. The LC resonant inverter has the advantage of relatively simple device and high efficiency, but there is a problem in that it is not possible to drive a single inverter by connecting a plurality of cold cathode fluorescent lamps in parallel. Therefore, in an edge type or direct type backlight employing a cold cathode fluorescent lamp, an inverter corresponding to the number of cold cathode fluorescent lamps is required.
이러한 냉음극 형광램프의 단점을 극복하고, 대형화 추세의 액정표시장치의 고휘도와 고효율을 보장하면서, 장수명과 경량화를 보장할 수 있는 백라이트 어셈블리의 개발 요구에 부응하여 무전극 유리관에 관외전극을 형성한 관외전극 형광램프(EEFL: External Electrode Fluorescent Lamp)가 개발되었다.In order to overcome the shortcomings of the cold cathode fluorescent lamp and to ensure the high brightness and high efficiency of the liquid crystal display device of the large size trend, the external electrode was formed in the electrodeless glass tube in response to the demand of the development of the backlight assembly which can guarantee the long life and the light weight. External Electrode Fluorescent Lamp (EEFL) has been developed.
최근에 다수의 관외전극 형광램프를 반사판 위에 직하형으로 배치하는 방식으로 백라이트를 구성하고, 이를 수 MHz의 고주파 구동에 의하여 관외전극 형광램프가 수만 cd/m2의 고휘도를 달성하였다. Recently a number of gwanoe electrode fluorescent lamp as a backlight configured in such a way that arranged in the direct type on the reflection plate, and by the high frequency operation of them can MHz gwanoe electrode fluorescent lamp has high brightness of tens of thousands of cd / m 2 were achieved.
이러한 관외전극 형광램프는 다수개를 병렬 연결하여 하나의 인버터를 이용하여 구동할 수 있다. These external electrode fluorescent lamps may be driven by using a single inverter by connecting a plurality of parallel.
이와 같이 다수의 관외전극 형광램프를 구동하게 되는 경우, 인버터의 출력단, 즉 트랜스의 출력단에서 상당한 량의 고전류가 흐를 수 있다. 이러한 고전류는 인체에 접촉되는 경우 치명적일 수 있기 때문에 인체가 접촉되는 경우 관외전극 형광램프의 구동을 차단시키는 LCC(Limit Current Circuit) 보호회로가 구비된 백라이트 구동장치가 사용되고 있다.When driving a plurality of external electrode fluorescent lamps as described above, a considerable amount of high current may flow at the output terminal of the inverter, that is, the output terminal of the transformer. Since the high current may be fatal when the human body is in contact with the human body, a backlight driving device having an LCC (Limit Current Circuit) protection circuit that blocks the driving of the external electrode fluorescent lamp when the human body is in contact with the human body is used.
LCC 보호회로는 인체가 트랜스의 2차측에 접촉되는 경우 트랜스의 2차측에서 감지된 전압을 바탕으로 소정의 인에이블 신호를 발생시켜 백라이트 구동장치의 구동을 차단시킨다. When the human body contacts the secondary side of the transformer, the LCC protection circuit generates a predetermined enable signal based on the voltage sensed at the secondary side of the transformer to block driving of the backlight driver.
LCC보호회로 내에는 트랜스의 2차측에서 감지된 전압과 비교를 하기 위한 기 준 전압이 설정되어 있다. In the LCC protection circuit, a reference voltage is set for comparison with the voltage sensed on the secondary side of the transformer.
하지만, 종래의 백라이트 구동장치에서는 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향 등으로 LCC 보호회로가 오동작하는 경우가 발생할 수 있다. However, in the conventional backlight driver, the LCC protection circuit may malfunction due to variations between the transformers, the influence of stray capacitance upon contacting the voltage probe test pins, and the impedance of the lamp due to temperature change.
따라서 본 발명은 LCC 보호회로의 오동작을 방지할 수 있는 백라이트 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a backlight driving apparatus capable of preventing a malfunction of an LCC protection circuit.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 백라이트 구동장치는, 다수의 램프; 상기 램프의 양측에 연결된 제1 및 제2 트랜스; 상기 제1 및 제2 트랜스를 제어하는 제어부; 및 상기 제1 및 제2 트랜스의 출력 전압에 따라 상기 제어부의 출력을 차단하는 LCC 보호회로를 포함하고, 상기 LCC 보호회로는 상기 출력 전압과 비교되기 위해 제1 구간의 제1 기준전압과 제2 구간의 제2 기준전압을 갖는다.According to a first embodiment of the present invention for achieving the above object, a backlight driving device, a plurality of lamps; First and second transformers connected to both sides of the lamp; A control unit controlling the first and second transformers; And an LCC protection circuit that cuts off an output of the controller according to output voltages of the first and second transformers, wherein the LCC protection circuit includes a first reference voltage and a second reference voltage in a first section to be compared with the output voltage. It has a second reference voltage of the interval.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 백라이트 구동장치는, 다수의 램프; 상기 램프의 양측에 연결된 제1 및 제2 트랜스; 상기 제1 및 제2 트랜스를 제어하는 제어부; 상기 제1 트랜스의 출력 전압에 따라 상기 제어부의 출력을 차단하는 제1 LCC 보호회로; 및 상기 제2 트랜스의 출력 전압에 따라 상기 제어부의 출력을 차단 하는 제2 LCC 보호회로를 포함하고, 각 LCC 보호회로는 상기 출력 전압과 비교되기 위한 기준전압이 제1 구간을 제외한 제2 구간에서 소정의 레벨을 갖도록 지연된다.According to a second embodiment of the present invention, a backlight driving apparatus includes: a plurality of lamps; First and second transformers connected to both sides of the lamp; A control unit controlling the first and second transformers; A first LCC protection circuit blocking the output of the controller according to the output voltage of the first transformer; And a second LCC protection circuit which cuts off the output of the controller according to the output voltage of the second transformer, each LCC protection circuit having a reference voltage for comparison with the output voltage in a second section except the first section. It is delayed to have a predetermined level.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 백라이트 구동장치는, 다수의 램프; 상기 램프의 양측에 연결된 제1 및 제2 트랜스; 상기 제1 및 제2 트랜스를 제어하는 제어부; 상기 제1 트랜스의 일측의 제1 레벨과 타측의 제2 레벨에 따라 상기 제어부의 출력을 차단하는 제1 LCC 보호회로; 및 상기 제2 트랜스의 일측의 제1 레벨과 타측의 제2 레벨에 따라 상기 제어부의 출력을 차단하는 제2 LCC 보호회로를 포함한다.According to a third embodiment of the present invention, a backlight driving apparatus includes: a plurality of lamps; First and second transformers connected to both sides of the lamp; A control unit controlling the first and second transformers; A first LCC protection circuit blocking the output of the controller according to a first level of one side of the first transformer and a second level of the other side of the first transformer; And a second LCC protection circuit blocking the output of the controller according to the first level of one side of the second transformer and the second level of the other side of the second transformer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 백라이트 구동장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1의 LCC 보호회로를 상세히 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a backlight driving apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing the LCC protection circuit of FIG. 1 in detail.
도 1을 참조하면, 제어부(11)는 다수의 램프(17)를 구동하기 위해 PWM(Pulse Width Modulation) 변조하여 PWM 신호를 제1 및 제2 FET(13, 21)로 출력한다. 상기 제1 및 제2 FET(13, 21)에는 외부에서 직류전압(Vin)이 공급되고 있다. 상기 제1 및 제2 FET(13, 21) 각각에는 4개의 트랜지스터가 하나의 캐패시터를 사이에 두고 병렬 연결되어 있다. 상기 PWM 신호의 첫 번째 펄스에 의해 정극성의 직류 구형 전압이 출력되고, 두 번째 펄스에 의해 부극성의 직류 구형 전압이 출력된다. 따라서 상기 각 FET(13, 21)에서는 연속적으로 입력되는 PWM 신호의 각 펄스에 응답하여 정극성 및 부극성의 직류 구형 전압이 번갈아 출력되게 된다. Referring to FIG. 1, the
제1 및 제2 트랜스(15, 23)는 각 직류 구형 전압을 일정 정도 정현파 전압으 로 승압시켜 다수의 램프(17)로 출력시킨다. 여기서, 다수의 램프(17)는 관외전극 형광램프를 나타내는 것으로서, 상기 제1 및 제2 트랜스(15, 23)에 대해 다수의 관외전극 형광램프가 병렬로 연결되게 된다. 이와 같이 다수의 병렬 연결된 관외전극 형광램프를 제1 및 제2 트랜스(15, 23)로 구동할 수 있는 것이 관외전극 형광램프를 채용한 백라이트의 장점이다. The first and
이와 같이 제1 및 제2 트랜스(15, 23)로부터 일정 구간 일정한 전압으로 유지되는 정현파 전압에 의해 관외전극 형광램프가 구동되기 때문에 균일한 휘도를 갖는 광이 발광될 수 있다. 이때, 상기 제1 트랜스(15)의 2차측의 출력전압과 상기 제2 트랜스(23)의 2차측의 출력전압은 서로 180°의 위상차를 갖는 정현파로 이루어질 수 있다. As described above, since the external electrode fluorescent lamp is driven by the sine wave voltage maintained at a constant voltage from the first and
한편, 상기 제1 및 제2 트랜스(15, 23)의 2차측, 즉 제1 트랜스(15)와 다수의 램프(17) 사이 그리고 제2 트랜스(23)와 다수의 램프(17) 사이에서 전압이 검출되어 LCC 보호회로(19)로 제공된다. On the other hand, the voltage on the secondary side of the first and
상기 LCC 보호회로(19)는 인체가 접촉되는 경우에는 인에이블 신호(ENA)를 상기 제어부(11)로 제공하여 백라이트의 구동을 차단시키고 그 이외에는 어떠한 신호도 상기 제어부(11)로 제공되지 않게 되어 백라이트가 정상적으로 구동되게 한다. The
상기 LCC 보호회로(19)는 DC 정류부(25), 기준전압 가변부(26), 비교부(27), 스위칭부(28)로 구성된다.The
DC 정류부(25)는 제1 트랜스(15)의 2차측 전압과 제2 트랜스(23)의 2차측 전 압을 합친 후 합쳐진 전압을 DC 전압으로 정류시킨다. 정상적인 경우에는 제1 트랜스(15)의 2차측 전압과 제2 트랜스(23)의 2차측 전압을 합치면 거의 제로 전압을 가지게 된다. 이에 반해 비정상적인 경우에는 제1 트랜스(15)의 2차측 전압과 제2 트랜스(23)의 2차측 전압을 합치면 소정의 전압을 가지게 된다. 예컨대, 인체가 제2 트랜스(23)의 2차측에 접촉되는 경우, 제2 트랜스(23)의 2차측의 전압은 감소하는데 반해 제1 트랜스(15)의 2차측의 전압은 상승하게 되다. 이에 따라, 제1 트랜스(15)의 2차측 전압과 제2 트랜스(23)의 2차측 전압을 합치면 제로 전압이 아닌 소정의 전압이 산출되게 된다.The
기준전압 가변부(26)는 초기 구간과 정상 구간에서의 전압을 상이하게 가변시킨다. 예를 들어, 초기 구간의 전압을 제1 기준전압(Vref1)이라고 하고, 정상 구간에서의 전압을 제2 기준전압(Vref2)이라고 하면, 제1 기준전압보다 제2 기준전압이 더 크도록 가변될 수 있다. The reference voltage
이와 같이 초기 구간과 정상 구간에 따라 서로 상이한 기준전압을 생성하기 위한 구체적인 회로가 도 3에 도시되었다. Thus, a specific circuit for generating different reference voltages according to the initial section and the normal section is shown in FIG. 3.
도 3은 도 2의 기준전압 가변부의 일 회로 예시도이다.3 is a diagram illustrating an example of a circuit of the reference voltage variable part of FIG. 2.
도 3에 도시된 바와 같이, 기준전압 가변부(26)는 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)이 직렬로 연결되고, 상기 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2) 사이에 초기 구간과 정상 구간을 구분하도록 스위칭되는 트랜지스터(T1)와, 상기 트랜지스터(T1)에 직렬로 연결된 제3 저항(R3)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, in the reference voltage
트랜지스터(T1)는 제어 신호에 의해 온/오프된다. 제어신호는 초기 구간에는 하이 레벨을 갖고, 정상 구간에는 로우 레벨을 갖는다. Transistor T1 is turned on / off by a control signal. The control signal has a high level in the initial section and a low level in the normal section.
이에 따라, 초기 구간동안 트랜지스터(T1)는 온되고, 이때 출력된 제1 기준전압(Vref1)은 수학식 1과 같이 표현된다.Accordingly, the transistor T1 is turned on during the initial period, and the output first reference voltage Vref1 is expressed by
정상 구간동안 트랜지스터(T1)는 오프되고, 이때 출력된 제2 기준전압(Vref2)은 수학식 2와 같이 표현된다.The transistor T1 is turned off during the normal period, and the output second reference voltage Vref2 is expressed by Equation 2 below.
수학식 1과 수학식 2에서 알 수 있듯이, 제1 기준전압(Vef1)보다는 제2 기준전압(Vref2)이 더 크다. 예를 들어, R1, R2 및 R3가 모두 1Ω인 경우, 제1 기준전압(Vref1)은 1/3이고, 제2 기준전압(Vref2)은 1/2이다. 따라서 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 기준전압(Vref2)은 제1 기준전압(Vref1)에 비해 제2 기준전압(Vref2)과 제1 기준전압(Vref1) 간의 차이만큼 크게 된다.As can be seen from
비교부(27)는 상기 DC 정류부(25)로부터 출력된 비교전압과 기준전압 가변부(26)로부터 출력된 기준전압을 비교하여 그 비교 결과에 따른 출력값을 출력한다. 상기 비교부(27)는 비교전압이 비반전 단자(+)에 입력되고 기준전압이 반전 단자(-)에 입력되어 그 비교를 통해 출력값을 출력하는 증폭기로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 비교전압이 기준전압보다 큰 경우 하이 레벨 신호가 출력되고, 반대로 비교전압이 기준전압보다 작은 경우 로우 레벨 신호가 출력된다. The
상기 스위칭부(28)는 상기 비교부(27)의 출력신호에 따라 온/오프 제어된다. 예를 들어, 상기 비교부(27)의 출력이 하이 레벨 신호인 경우, 상기 스위칭부(28)는 온되어 인에이블 신호(ENA)가 제어부(11)로 출력된다. 반대로, 상기 비교부(27)의 출력이 로우 레벨 신호인 경우, 상기 스위칭부(28)는 오프되어 인에이블 신호(ENA)가 출력되지 않게 되다. The switching
제어부(11)는 인에이블 신호(ENA)에 의해 백라이트의 구동을 차단시키므로, 정상적인 경우에는 상기 스위칭부(28)로부터 인에이블 신호(ENA)가 출력되지 않아야 한다. Since the
따라서 정상적인 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 기준전압보다 비교전압이 작아야 하고, 비정상적인 경우에는 기준전압보다 비교전압이 커야 한다. Therefore, in the normal case, as shown in FIG. 5, the comparison voltage should be smaller than the reference voltage, and in the abnormal case, the comparison voltage should be larger than the reference voltage.
만일 기준전압이 초기 구간과 정상 구간에 관계없이 일정한 직류 전압을 가지게 된다면, 도 5에서 점선으로 도시된 바와 같이, 초기 구간에서 비정상일 경우의 비교전압과 기준전압이 교차하게 된다. 다시 말해, 초기 구간에서 비정상적인 경우의 비교전압이 기준전압보다 작아지는 경우가 발생할 수 있다. 이는 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향에 주로 기인한다. If the reference voltage has a constant DC voltage irrespective of the initial section and the normal section, as shown by the dotted line in FIG. 5, the comparison voltage and the reference voltage when the initial section is abnormal are crossed. In other words, a comparison voltage in an abnormal case may be smaller than a reference voltage in an initial section. This is mainly due to the variation between transformers, the effect of stray capacitance on contacting the voltage probe test pins, and the effect of the lamp's impedance with temperature changes.
비정상적인 경우의 비교전압이 기준전압보다 작아지는 경우에는 비교부에서 로우 레벨 신호가 출력되어 스위칭부가 오프되므로 인에이블 신호(ENA)가 출력되지 않게 되어 결국 백라이트가 정상적으로 구동되게 된다. 이는 곧 LCC 보호회로의 오동작을 의미한다. 즉, 비정상적인 경우에는 비교전압이 기준전압보다 커야 하는데, 기준전압보다 작은 비교전압이 존재하므로 LCC 보호회로가 오동작을 하게 된다.When the comparison voltage in the abnormal case becomes smaller than the reference voltage, the low level signal is output from the comparator and the switching unit is turned off, so that the enable signal ENA is not output and the backlight is normally driven. This means a malfunction of the LCC protection circuit. That is, in abnormal cases, the comparison voltage should be larger than the reference voltage. However, since there is a comparison voltage smaller than the reference voltage, the LCC protection circuit malfunctions.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제1 실시예는 기준전압을 서로 상이한 제1 및 제2 기준전압으로 가변시킨다. 즉, 초기 구간 동안에는 제1 기준전압이 사용되고, 정상 구간 동안에는 제2 기준전압이 사용된다. 이러한 경우, 상기 제2 기준전압은 상기 제1 기준전압보다 큰 것이 바람직하다. In order to solve this problem, the first embodiment of the present invention changes the reference voltage to different first and second reference voltages. That is, the first reference voltage is used during the initial period, and the second reference voltage is used during the normal period. In this case, the second reference voltage is preferably greater than the first reference voltage.
상기 제1 및 제2 기준전압은 초기 구간에서 정상적인 경우와 비정상적인 경우 각각의 비교전압의 변화를 실험을 통해 확인한 다음, 이러한 확인을 통해 설계될 수 있다. 즉, 상기 제1 및 제2 기준전압은 정상적인 경우의 비교전압과 비정상적인 경우의 비교전압 사이에 설정되는 것이 바람직하다.The first and second reference voltages may be designed by confirming the change of the comparison voltage of each of the normal case and the abnormal case in the initial section through an experiment and then confirming the result. That is, the first and second reference voltages are preferably set between the comparison voltage in the normal case and the comparison voltage in the abnormal case.
따라서 본 발명의 제1 실시예는 기준전압을 초기 구간과 정상 구간에서 서로 상이하게 설정함으로써, 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향의 설계 마진을 향상시켜 LCC 보호회로의 오동작을 방지할 수 있다. Therefore, according to the first embodiment of the present invention, the reference voltage is different from each other in the initial section and the normal section, so that the deviation between the transformer, the effect of stray capacitance at the voltage probe test pin contact, and the impedance of the lamp according to the temperature change are obtained. By improving the design margin of the impact, the malfunction of the LCC protection circuit can be prevented.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 구동장치를 나타낸 블록도이고, 도 7은 도 6의 LCC 보호회로를 상세히 나타낸 블록도이다. 6 is a block diagram illustrating a backlight driving apparatus according to a second exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a block diagram illustrating the LCC protection circuit of FIG. 6 in detail.
본 발명의 제1 실시예에서는 제1 트랜스(15)의 2차측 전압과 제2트랜스(23)의 2차측 전압의 합한 전압을 이용한 LCC 보호회로(19)가 구비되는데, 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 트랜스(15)의 2차측 전압을 이용한 제1 LCC 보호회로(31)와 제2 트랜스(23)의 2차측 전압을 이용한 제2 LCC 보호회로(33)가 구비된다. In the first embodiment of the present invention, the
이러한 경우, 본 발명의 제1 실시예에서는 제1 트랜스(15) 또는 제2 트랜스(23) 중 어느 하나의 트랜스의 2차측에 그라운드된 인체가 접촉되는 경우를 설명한 것이다. 이에 반해, 본 발명의 제2 실시예에서는 인체가 제1 트랜스(15)의 2차측과 제2 트랜스(23)의 2차측에 접촉되는 것으로서, 인체는 그라운드되지 않은 상태이다. In this case, in the first embodiment of the present invention, the case where the grounded human body is in contact with the secondary side of either the
이러한 상황을 바탕으로 본 발명의 제1 실시예와 중복되지 않는 부분을 중심으로 상세히 설명한다.Based on such a situation, the following description will focus on the portions that do not overlap with the first embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 백라이트 구동장치는 제어부(11), 제1 및 제2 FET(13, 21), 제1 및 제2 트랜스(15, 23), 다수의 램프(17), 제1 및 제2 보호회로(31, 33)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the backlight driving apparatus according to the second embodiment of the present invention includes a
상기 제어부(11), 제1 및 제2 FET(13, 21), 제1 및 제2 트랜스(15, 23) 및 다수의 램프(17)는 앞서 설명한 바 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.Since the
상기 제1 보호회로(31)는 상기 제1 트랜스(15)의 2차측에 연결되어 상기 제1 트랜스(15)의 2차측 전압을 감지하여 이로부터 비정상 여부를 판단하여 그에 따른 조치를 취한다. 마찬가지로, 제2 보호회로(33)는 상기 제2 트랜스(23)의 2차측에 연결되어 상기 2 트랜스(23)의 2차측 전압을 감지하여 이로부터 비정상 여부를 판단하여 그에 따른 조치를 취한다. The
상기 제1 및 제2 보호회로(31, 33)는 각각 도 7에 도시된 바와 같이, DC 정류부(35), 기준전압 지연부(36), 비교부(37) 및 스위칭부(38)로 구성된다. As shown in FIG. 7, the first and
상기 DC 정류부(35)는 상기 제1 또는 제2 트랜스(15, 23)의 2차측의 정현파 전압을 직류 전압으로 정류시켜 비교부(37)로 공급한다. The
상기 기준전압 지연부(36)는 초기 구간 동안에는 제로 레벨로 유지하고 정상 구간부터 소정의 레벨을 갖는 기준전압(Vref2)이 출력되도록 기준전압을 초기 구간만큼 지연시킨다. The reference
비교부(37)는 상기 DC 정류부(35)로부터 출력된 비교전압과 기준전압 가변부(36)로부터 출력된 기준전압을 비교하여 그 비교 결과에 따른 출력값을 출력한다. 상기 비교부(37)는 비교전압이 반전 단자(-)에 입력되고 기준전압이 비반전 단자(+)에 입력되어 그 비교를 통해 출력값을 출력하는 증폭기로 구성될 수 있다. 이러한 경우, 비교전압이 기준전압보다 큰 경우 로우 레벨 신호가 출력되고, 반대로 비교전압이 기준전압보다 작은 경우 하이 레벨 신호가 출력된다. The
상기 스위칭부(38)는 상기 비교부(37)의 출력신호에 따라 온/오프 제어된다. 예를 들어, 상기 비교부(37)의 출력이 하이 레벨 신호인 경우, 상기 스위칭부는 온되어 인에이블 신호(ENA)가 제어부(11)로 출력된다. 반대로, 상기 비교부(37)의 출력이 로우 레벨 신호인 경우, 상기 스위칭부(38)는 오프되어 인에이블 신호(ENA)가 출력되지 않게 되다. The switching
제어부(11)는 인에이블 신호(ENA)에 의해 백라이트의 구동을 차단시키므로, 정상적인 경우에는 상기 스위칭부(38)로부터 인에이블 신호(ENA)가 출력되지 않아야 한다. Since the
따라서 정상적인 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이, 기준전압보다 비교전압 이 커야 하고, 비정상적인 경우에는 기준전압보다 비교전압이 작아야 한다. Therefore, in the normal case, as shown in FIG. 8, the comparison voltage should be larger than the reference voltage, and in the abnormal case, the comparison voltage should be smaller than the reference voltage.
만일 기준전압이 초기 구간과 정상 구간에 관계없이 일정한 직류 전압을 가지게 된다면, 도 8에서 점선으로 도시된 바와 같이, 초기 구간에서 정상일 경우의 비교전압과 기준전압이 교차하게 된다. 다시 말해, 초기 구간에서 정상적인 경우의 비교전압이 기준전압보다 작아지는 경우가 발생될 수 있다. 이는 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향에 주로 기인한다. If the reference voltage has a constant DC voltage regardless of the initial section and the normal section, as shown by the dotted line in FIG. 8, the comparison voltage and the reference voltage in the normal section in the initial section cross each other. In other words, it may occur that the comparison voltage in the normal case becomes smaller than the reference voltage in the initial section. This is mainly due to the variation between transformers, the effect of stray capacitance on contacting the voltage probe test pins, and the effect of the lamp's impedance with temperature changes.
정상적인 경우의 비교전압이 기준전압보다 작아지는 경우에는 비교부에서 하이 레벨 신호가 출력되어 스위칭부가 온되므로 인에이블 신호(ENA)가 출력되게 되어 결국 백라이트가 비정상적으로 구동되게 된다. 이는 곧 LCC 보호회로의 오동작을 의미한다. 즉, 정상적인 경우에는 비교전압이 기준전압보다 커야 하는데, 기준전압보다 작은 비교전압이 존재하므로 LCC 보호회로가 오동작을 하게 된다.When the comparison voltage in the normal case is smaller than the reference voltage, the high level signal is output from the comparator and the switching unit is turned on, so that the enable signal ENA is output, resulting in abnormal driving of the backlight. This means a malfunction of the LCC protection circuit. That is, in the normal case, the comparison voltage should be larger than the reference voltage. However, since there is a comparison voltage smaller than the reference voltage, the LCC protection circuit malfunctions.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 제2 실시예는 초기 구간동안 제로 레벨로 유지된 다음 정상 구간부터 소정 레벨을 갖는 기준전압이 출력되도록 지연된다. 즉, 초기 구간 동안에는 제로 레벨이 사용되고, 정상 구간 동안에는 소정 레벨을 갖는 기준전압이 사용된다. In order to solve this problem, the second embodiment of the present invention is maintained at zero level during the initial period, and is then delayed to output a reference voltage having a predetermined level from the normal period. That is, a zero level is used during the initial period, and a reference voltage having a predetermined level is used during the normal period.
정상 구간에서의 기준전압은 실험을 통해 정상적인 경우의 비교전압과 비정상적인 경우의 비교전압 사이에 설정되는 것이 바람직하다.In the normal period, the reference voltage is preferably set between the comparison voltage in the normal case and the comparison voltage in the abnormal case.
따라서 본 발명의 제2 실시예는 기준전압을 초기 구간 동안에는 제로 레벨로 유지하고, 정상 구간부터 소정 레벨을 갖는 기준전압이 출력되도록 지연시킴으로 써, 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향의 설계 마진을 향상시켜 LCC 보호회로의 오동작을 방지할 수 있다. Therefore, the second embodiment of the present invention maintains the reference voltage at zero level during the initial period, and delays the output of the reference voltage having a predetermined level from the normal period, thereby causing the parasitic capacitance between the transformer and the voltage probe test pin contact. It is possible to prevent the malfunction of the LCC protection circuit by improving the design margin of the influence of stray capacitance and the impedance effect of the lamp according to the temperature change.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 백라이트 구동장치를 나타낸 블록도이다.9 is a block diagram illustrating a backlight driving apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에서 제어부(11), 제1 및 제2 FET(13, 21)와 다수의 램프(17)는 본 발명의 제1 실시예에서 설명된 바 있으므로 더 이상의 설명은 생략한다.In the third embodiment of the present invention, since the
제1 및 제2 트랜스(15, 23) 각각은 2차측에 일측과 타측으로 구분된다. 상기 제1 및 제2 트랜스(15, 23) 각각의 2차측의 일측은 다수의 램프(17)에 연결되는 한편 2차측의 일측으로부터 OVP 레벨이 검출되어 과전압 보호(OVP: Over Voltage Protection)를 방지하기 위해 구비된 OVP 보호회로(미도시)에게 공급된다. 상기 제1 및 제2 트랜스(15, 23) 각각의 2차측의 타측으로부터 FB(Feed-Back) 레벨이 검출되어 제어부(11)로 공급되어 발광휘도를 조절하는데 사용된다. Each of the first and
본 발명의 제3 실시예에서는 제1 및 제2 보호회로(41, 43) 각각의 입력으로 OVP 레벨과 FB 레벨을 공급받아, OVP 레벨과 FB 레벨을 비교하여 그 비교 결과에 따라 정상 또는 비정상을 판단하여 그에 따른 조치를 취한다. In the third embodiment of the present invention, the OVP level and the FB level are supplied to the inputs of the first and
도 10은 정상적인 경우와 비정상적인 경우에 따라 OVP 레벨과 FB 레벨의 변화를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating changes in OVP level and FB level according to normal and abnormal cases.
도 10에 도시된 바와 같이, 정상적인 경우에는 OVP 레벨이 FB 레벨보다 크 고, 비정상적인 경우에는 FB 레벨이 OVP 레벨보다 크다. 이와 같이, OVP 레벨과 FB 레벨은 정상적인 경우와 비정상적인 경우에 따라 아주 큰 변화율을 보인다. 따라서 이러한 변화율을 이용하여 제1 및 제2 LCC 보호회로를 설계한다. As shown in FIG. 10, in a normal case, the OVP level is greater than the FB level, and in an abnormal case, the FB level is greater than the OVP level. As such, the OVP level and the FB level show a very large rate of change depending on normal and abnormal cases. Therefore, the first and second LCC protection circuit is designed using this change rate.
상기 제1 및 제2 LCC 보호회로(41, 43) 각각은 도 11에 도시된 바와 같이, OVP 레벨과 FB 레벨을 비교하는 비교부(45)와 상기 비교부(45)의 출력 결과에 따라 스위칭되는 스위칭부(47)로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 11, each of the first and second
상기 비교부(45)는 OVP 레벨이 입력되는 반전 단자(-)와 FB 레벨이 입력되는 비반전 단자를 갖는 증폭기로 이루어질 수 있다.The
상기 비교부(45)는 OVP 레벨이 FB 레벨보다 큰 경우, 즉 정상적인 경우에는 로우 레벨 신호가 출력되고, OVP 레벨이 FB 레벨보다 작은 경우, 즉 비정상적인 경우에는 하이 레벨 신호가 출력된다.The
상기 스위칭부(47)는 상기 비교부(45)로부터 로우 레벨 신호가 출력되는 경우에는 오프 상태를 유지하므로 어떠한 인에이블 신호(ENA)도 제어부(11)로 공급되지 않게 되어 백라이트는 정상적으로 구동되게 된다. 이에 반해, 상기 스위칭부(47)는 상기 비교부(45)로부터 하이 레벨 신호가 출력되는 경우에는 온이 되므로 인에이블 신호(ENA)가 제어부로 공급되어 백라이트의 구동을 차단하게 된다. When the low level signal is output from the
따라서 변화율이 큰 OVP 레벨과 FB 레벨을 이용하여 각 LCC 보호회로(41, 43)에서 정상 또는 비정상을 판단하므로, 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향에 전혀 영향을 받지 않게 되어 오동작의 가능성을 완전히 차단할 수 있다.Therefore, the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 기준전압을 서로 상이한 제1 및 제2 기준전압으로 구분하든지, 기준전압을 일정 기간 지연시켜 출력함으로써, 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향에 의해 오동작이 발생하는 것을 차단할 수 있다. As described above, according to the present invention, by dividing the reference voltage into different first and second reference voltages or by delaying the reference voltage for a predetermined period, the parasitic capacitance at the time of contact between the transformer and the voltage probe test pin ( It is possible to prevent a malfunction from occurring due to the influence of stray capacitance and the impedance of the lamp according to the temperature change.
본 발명에 의하면, OVP 레벨과 FB 레벨을 이용하여 LCC 보호회로를 구동함으로써, 트랜스 간 편차, 전압 프로브 테스트 핀 접촉시 기생 용량(stray capacitance)의 영향, 온도 변화에 따른 램프의 임피던스 영향에 의해 오동작이 발생하는 것을 차단할 수 있다. According to the present invention, by driving the LCC protection circuit using the OVP level and the FB level, malfunction due to the variation between the transformer, the effect of stray capacitance at the contact of the voltage probe test pin, and the impedance of the lamp due to the temperature change Can prevent this from happening.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
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