專利名稱：用于供電的電源電路、電子電路的控制器及帶該電子電路的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于給多個負(fù)載，例如給多個CCFL(冷陰極熒光燈)負(fù)載供電的電子電路，更具體的是涉及給多個負(fù)載提供相移的電子電路。通常，該電子電路應(yīng)用于顯示裝置，例如液晶顯示器、液晶顯示計算機或液晶顯示電視。
技術(shù)背景CCFL負(fù)載廣泛的應(yīng)用于給液晶顯示屏(LCD)提供背光，更具體的是給LCD顯示器和LCD電視提供背光。然而，這些傳統(tǒng)應(yīng)用需要一個獨立的直流/交流電源逆變器(DC/AC電源逆變器)來驅(qū)動每個單獨的CCFL。這種應(yīng)用如圖1中所示，其中每個CCFL(20，22，...24)分別由一個單獨的DC/AC逆變器(10，12，...14) 供電，且所有DC/AC逆變器都同步。每個DC/AC逆變器都包括一個轉(zhuǎn)換AC網(wǎng)絡(luò)和一個電源驅(qū)動電路。該電源驅(qū)動電路包括一個用于CCFL的調(diào)諧電路(resonant tank circuit)。每個逆變器的轉(zhuǎn)換AC網(wǎng)絡(luò)同步閉合/斷開(ON/OFF)。因此，電源線上就有一個很大的脈動。當(dāng)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)閉合時，電源VBatt將輸出一個大電流，且當(dāng)開關(guān)斷開時電源VBatt就不再提供該輸出電流。所有逆變器的同時閉合和斷開便引起降低系統(tǒng)信號/噪聲整體性的電源線上的噪聲。
減小上述脈動的一種方案是增加電源線上的濾波效果。但是，其缺點是增加了電路尺寸，從而增加了系統(tǒng)成本。
圖2所示為另一種驅(qū)動多個CCFL負(fù)載的現(xiàn)有電路，其中該電路包括一個用來驅(qū)動多個DC/AC逆變器(10，12，14，…16)和多個CCFL負(fù)載(10，12，14，...16)的控制器(40)?？刂破?40)中的時鐘發(fā)生器(42)產(chǎn)生一串相移時鐘信號給每個DC/AC逆變器(10，12，14，...16)來產(chǎn)生一個相位延遲。因為所有DC/AC逆變器(10，12，14，...16)網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)閉合或斷開時相鄰的逆變器間都有相等相移，如圖1所示，電源線上的脈動有效的減小至1/N，其中N為所連接的DC/AC逆變器的個數(shù)。
但是，圖2所示電路中的問題在于控制器(40)受限于原始負(fù)載個數(shù)，換句話說，即CCFL負(fù)載個數(shù)等于從控制器(40)傳送相移至每個逆變器(10，12，14，...16)的電線條數(shù)。因此，如果CCFL負(fù)載個數(shù)改變，控制器(40)的結(jié)構(gòu)也要改變。另一個缺點是控制器(40)需要產(chǎn)生一個頻率為獨個DC/AC逆變器工作頻率的N倍的高頻時鐘信號。
實用新型內(nèi)容本實用新型披露了一種簡單相移電路技術(shù)的簡單控制器，其中采用可根據(jù)所連接的逆變器個數(shù)由用戶編程相移或相位延遲個數(shù)，這樣就實現(xiàn)了一個高功率、低成本的小型多逆變器系統(tǒng)。
本實用新型還披露了一種改進型電子電路。該電子電路包括多個CCFL電源電路(例如DC/AC逆變器)，來驅(qū)動多個CCFL負(fù)載，從而減小由于同時閉合和斷開電源電路中的開關(guān)而引起的瞬時高電流脈動和噪聲。該電子電路可以應(yīng)用于一種包括至少兩個負(fù)載(例如CCFL負(fù)載)的顯示裝置。該顯示裝置可以是LCD顯示器、LCD電視或LCD計算機。
簡言之，本實用新型的控制器包括一個基于可變輸入信號產(chǎn)生一個參考信號的相移選擇器，該參考信號基于所連接的CCFL電源電路個數(shù)，編程為表示相位延遲量；和一個接收該參考信號并響應(yīng)該接收到的參考信號從而產(chǎn)生一個脈沖信號CLK的脈沖發(fā)生器，該脈沖信號與CCFL電源電路相連，從而啟動CCFL電源電路的工作。另外，本實用新型的電子電路還提供了驅(qū)動CCFL負(fù)載的CCFL電源電路中開關(guān)閉合/斷開的一個相移或相位延遲，其中每個CCFL電源電路的相位延遲量根據(jù)CCFL電源電路的工作順序逐步增加。
根據(jù)本實用新型的電子電路，每個相連接的CCFL電源電路都包括一個給CCFL電源電路的相位延遲編程的相位延遲選擇器，其中每個CCFL電源電路的相位延遲量根據(jù)CCFL電源電路的工作順序逐步增加。例如，第一CCFL電源電路在接收到脈沖信號CLK后立刻啟動(無延遲)。第二CCFL電源電路在一個預(yù)設(shè)相位延遲量，例如相對于第一CCFL電源電路啟動后的一個延遲單元(ΔT)后啟動。第三CCFL電源電路在一個預(yù)設(shè)相位延遲量，例如相對于第一CCFL電源電路啟動后的兩個延遲單元后啟動，其中所有的CCFL電源電路都按相鄰電源電路之間有相等的相位延遲閉合或斷開。
根據(jù)本實用新型，電源線上的脈動被有效的減小，該控制器和電子電路可編程且結(jié)構(gòu)簡單，降低了成本。


圖1所示為用于驅(qū)動多個CCFL負(fù)載的現(xiàn)有技術(shù)電路的示意圖，其中所有DC/AC逆變器都同步驅(qū)動CCFL負(fù)載；圖2所示為用于驅(qū)動多個CCFL負(fù)載的現(xiàn)有技術(shù)電路的示意圖，其中該電路包括一個控制器、多個DC/AC逆變器，且控制器產(chǎn)生一串相位延遲時鐘信號給多個DC/AC逆變器；圖3(a)所示為本實用新型的一種用于驅(qū)動多個CCFL負(fù)載的電子電路框圖；圖3(b)所示為本實用新型的另一種用于驅(qū)動多個CCFL負(fù)載的電子電路框圖；圖4所示為表示DC/AC逆變器的一個輸入時鐘和一個輸出時鐘的信號；圖5所示為一個示范的選擇器電路，其中與選擇器電路相連的輸入為數(shù)子信號，與DC/AC逆變器相連的輸出為模擬信號；圖6所示為與選擇器電路相連的輸入信號和相應(yīng)的輸出信號的示范示意圖；圖7所示為一個示范的選擇器電路，其中與選擇器電路相連的輸入為模擬信號，與DC/AC逆變器相連的輸出為模擬信號；圖8所示為圖7中所示的選擇器電路的示范示意圖；圖9所示為包括一個基于輸入時鐘信號產(chǎn)生的斜坡信號的DC/AC逆變器的延遲電路的示范示意圖；圖10(a)所示為本實用新型中的一個延遲單元的示意圖；圖10(b)所示為包括一個圖10(a)所示的延遲單元的DC/AC逆變器的延遲電路的示范圖，其中該延遲電路根據(jù)選擇器電路的輸入時鐘信號和輸出信號工作；圖11(a)-11(e)所示為應(yīng)用于本實用新型的電子電路的示范DC/AC逆變器。
具體實施例圖3(a)所示為本實用新型的用于驅(qū)動多個負(fù)載，例如光源負(fù)載或CCFL負(fù)載的電子電路框圖。該電子電路包括一個控制器(40)和至少兩個電源電路(10，12)，例如DC/AC逆變器?？刂破?40)包括一個選擇器(44)(例如相移選擇器)和一個脈沖發(fā)生器(例如振蕩器)。
選擇器(44)基于可變輸入信號產(chǎn)生一個參考信號，且該參考信號與至少兩個電源電路(10，12)相連，從而表示被控制的電源電路個數(shù)或相移個數(shù)。這就是說，如果有四個電源電路相連接，則選擇器(44)將輸出一個表示由可變輸入信號相連的四個電源電路的參考信號。因此，被控制的電源電路可以根據(jù)輸入信號編程，而無需改變控制電路(40)和電源電路(10，12)的電路結(jié)構(gòu)。選擇器(44)可以為一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器或一個模擬輸入數(shù)字輸出的電路。
脈沖發(fā)生器(46)產(chǎn)生一個第一脈沖信號且該第一脈沖信號與至少兩個電源電路(10，12)中的第一電源電路(10)相連，來啟動至少兩個電源電路(10，12)中的第一電源電路(10)工作。接著該第一電源電路輸出一個第二脈沖信號來啟動至少兩個電源電路(10，12)中的一個第二電源電路(12)工作。該至少兩個電源電路(10，12)分別與一個變壓器和一個負(fù)載連接，例如一個光源或一個CCFL負(fù)載，從而給負(fù)載供電。
為簡便起見，本實用新型的電子電路工作情況以其包括兩個電源電路為例闡述如下選擇器(44)首先根據(jù)與選擇器(44)相連的輸入信號產(chǎn)生一個參考信號給兩個電源電路(10，12)，該參考信號表示被控制的電源電路個數(shù)(本實施例中電源電路個數(shù)為2)。脈沖發(fā)生器(46)接著產(chǎn)生一個第一脈沖信號給第一電源電路(10)來啟動第一電源電路(10)工作。該第一電源電路(10)和與第一負(fù)載相連的第一變壓器相連，其中第一負(fù)載可為例如一個光源或一個CCFL負(fù)載，并且該第一電源電路控制第一負(fù)載的工作。該第一電源電路(10)輸出一個第二脈沖信號給第二電源電路(12)來啟動第二電源電路(10)工作，其中第二脈沖信號相對于發(fā)送給第一電源電路(10)的第一脈沖信號有一個延遲。該第二電源電路(12)和與第二負(fù)載相連的第二變壓器相連，其中第二負(fù)載可為例如一個光源或一個CCFL負(fù)載，并且該第二電源電路控制第二負(fù)載的工作。同樣，該第二電源電路(12)輸出一個第三脈沖信號給第一電源電路(10)來進行第二個工作周期。第三脈沖信號相對于發(fā)送給第二電源電路(12)的第二脈沖信號有一個延遲。第一電源電路(10)接著輸出一個第四脈沖信號，其中第四脈沖信號相對于發(fā)送給第一電源電路(10)的第三脈沖信號有一個延遲。通常，從最后一個電源電路中輸出的脈沖信號即作為第一電源電路的輸入脈沖信號。
圖3(b)所示為本實用新型的另一種用于驅(qū)動多個CCFL負(fù)載的電子電路框圖。在該實施例中，控制器(40)包括一個基于可變輸入信號產(chǎn)生一個參考信號的相移選擇器(44)，該參考信號基于所連接的CCFL電源電路個數(shù)，編程為表示相位延遲量；和一個接收該參考信號并響應(yīng)該接收到的參考信號從而產(chǎn)生一個脈沖信號CLK的脈沖發(fā)生器(46)，該脈沖信號至少與兩個CCFL電源電路(11，13)相連，從而啟動至少兩個CCFL電源電路(11，13)的工作。
至少兩個CCFL電源電路(11，13)中的每一個CCFL電源電路都包括一個對CCFL電源電路(11或13)的相位延遲量編程的相位延遲選擇器(111或131)，其中每個CCFL電源電路(11，13)的相位延遲量都根據(jù)CCFL電源電路(11，13)的工作順序逐步增加。例如，第一CCFL電源電路(11)在接收到脈沖信號CLK后立刻啟動(無延遲)。第二CCFL電源電路(13)在一個預(yù)設(shè)相位延遲量，例如相對于第一CCFL電源電路(11)啟動后的一個延遲單元(ΔT)后啟動。同樣，第三CCFL電源電路(15)在一個預(yù)設(shè)相位延遲量，例如相對于第一CCFL電源電路(11)啟動后的兩個延遲單元后啟動。該至少兩個CCFL電源電路(11，13)的每一個CCFL電源電路都與一個變壓器和一個負(fù)載相連(例如一個光源或一個CCFL負(fù)載)，從而給負(fù)載供電。采用該配置，每個電源電路(11，13，15...)都以相同的相位延遲閉合或斷開。所有的電源電路啟動或停止之后，再重復(fù)工作周期。
根據(jù)本實用新型，上述兩個電源電路(10，12；11，13)都以相同的相移或相位延遲閉合或斷開。因此，電源線上的脈動被有效的減小，電路可編程且結(jié)構(gòu)簡單，降低了成本。當(dāng)電源電路的個數(shù)很大時，本實用新型的優(yōu)點將顯得尤為明顯。
本實用新型的電子電路可以應(yīng)用到顯示器裝置，例如LCD顯示器、LCD電視機或LCD計算機。除了控制器以外，該顯示器裝置還包括至少兩個電源電路、至少兩個變壓器、至少兩個光源和一個顯示屏。
圖4所示為一個電源電路的輸入時鐘和輸出時鐘信號的示意圖。在輸入時鐘信號和輸出時鐘信號之間有一個時間延遲，即ΔT。該延遲為一種相移延遲且由一個延遲電路產(chǎn)生，該延遲電路將在后面闡述。
圖5是一個示范的選擇器電路(70)，例如一個數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其中與選擇器電路(70)相連的輸入(60，62，64，...66)是數(shù)字信號，且與電源電路(10，12，...14)相連的輸出是模擬信號(Vaa)。與選擇器電路(70)相連的輸入信號和相應(yīng)的輸出信號如圖6所示。例如，如果Vaa是十六分之四，這意味著有四個電源電路相連接；如果Vaa是十六分之十五，這意味著有十五個電源電路相連接。就是說，如果選擇器(70)的輸入引腳為四個，則被控制的電源電路可以編程為十六。
圖7所示為另一種示范的選擇器電路(72)，例如一個比例模擬選擇器(scaled analogy selector)，其中與選擇器電路相連的輸入為一個模擬信號(Vain)且與電源電路(10，12，...14)相連的輸出為一個模擬信號(Vaa)。圖8所示為圖7中所示的選擇器電路(72)的示范示意圖，其中Vain表示選擇器電路(72)的模擬輸入，Vaa表示選擇器電路(72)的模擬輸出。Vaa的值可以通過采用一種基于Vain、Vref和三個電阻(80，82，84)值的疊加方法得到。經(jīng)過恰當(dāng)?shù)倪x擇，Vaa的值與Vain成一定比例，因此Vaa的值就能用來表示所連接的電源電路個數(shù)。
圖9所示為一個電源電路中的延遲電路的示范示意圖，該延遲電路包括一個基于輸入時鐘信號和參考信號產(chǎn)生的斜坡信號。該延遲ΔT是由延遲電路在每個相位之間產(chǎn)生的。圖9還示出了與每個CCFL相連的一串信號，其中延遲初始點是由一個斜坡信號發(fā)生器基于第一脈沖信號和參考信號產(chǎn)生的。
圖10(a)所示為本實用新型的一個延遲單元(92)的示意圖。圖中示出了時鐘進信號(clock in signal)和時鐘出信號(clock outsignal)之間的或兩相鄰電源電路之間的延遲單元產(chǎn)生的延遲ΔT。圖10(b)所示為包括圖10(a)中所示的延遲單元(92)的電源電路的延遲電路的示意圖。該延遲ΔT主要取決于參考信號Vaa。首先，當(dāng)一個時鐘進信號在起始時間與延遲單元(92)相連時，晶體管(93)導(dǎo)通，電壓Vc降為0伏。同時，一旦時鐘進信號降低到可以關(guān)斷晶體管(93)(延時開始)，電容(94)就由電流Ic充電直到電容(94)上的電壓高于Vref。當(dāng)電容(94)上的電壓高于Vref時，比較器(95)將改變狀態(tài)且產(chǎn)生一個脈沖信號(延時結(jié)束)通過電容(96)到下一個狀態(tài)。電流Ic取決于Vaa和Vcc的差值。在一個例子中，Vaa越高，則電流Ic越小且充電時間越長。換而言之，延遲時間增加了。在另一個例子中，Vaa越高，則電流Ic越大且充電時間越少。換而言之，延遲時間減小了。
圖11(a)-11(b)所示為應(yīng)用本實用新型的電子電路的示范DC/AC逆變器。圖11(a)所示為一個全橋式DC/AC逆變器，圖11(b)所示為一個半橋式DC/AC逆變器，圖11(c)所示為一個回掃正向(fly-back forward)式DC/AC逆變器，圖11(d)所示為一個推挽式DC/AC逆變器，圖11(e)所示為一個Class D式DC/AC逆變器。
盡管本實用新型和其優(yōu)點已在此詳細闡述，但是相關(guān)的各種變化和替換都不脫離本實用新型的權(quán)利要求所定義的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種用于控制至少兩個冷陰極熒光燈(CCFL)電源電路的控制器，包括一個產(chǎn)生一個參考信號的相移選擇器，所述參考信號基于所連接的所述CCFL電源電路個數(shù)編程為表示相位延遲量；和一個接收所述參考信號并響應(yīng)接受到的所述參考信號從而產(chǎn)生一個脈沖信號的脈沖發(fā)生器，所述脈沖信號與所述至少兩個CCFL電源電路相連，從而啟動所述至少兩個CCFL電源電路的工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述相移選擇器至少包括一個編程所連接的CCFL電源電路個數(shù)的輸入端，和一個基于與所述至少一個輸入端相連的一個輸入信號來輸出所述參考信號的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，所述輸入信號可以為一個用于選擇相位個數(shù)的模擬信號，或一個用于選擇相位個數(shù)的數(shù)字信號。
4.一種用于給CCFL負(fù)載供電的電子電路，包括至少兩個CCFL電源電路，所述至少兩個CCFL電源電路中的每一個都包括一個對所述CCFL電源電路的相位延遲編程的相位延遲選擇器，其中每個所述CCFL電源電路的所述相位延遲量根據(jù)所述CCFL電源電路的工作順序逐步增加；和一個包括一個相移選擇器和一個脈沖發(fā)生器的控制器，所述相移選擇器基于所連接的所述CCFL電源電路個數(shù)而產(chǎn)生一個參考信號，所述脈沖發(fā)生器接收所述參考信號并響應(yīng)接受到的所述參考信號而產(chǎn)生一個脈沖信號，所述脈沖信號與所述至少兩個CCFL電源電路相連，從而啟動所述至少兩個CCFL電源電路的工作；其中所述至少兩個CCFL電源電路的第一CCFL電源電路在接收到所述脈沖信號后立刻啟動，且所述至少兩個CCFL電源電路的第二CCFL電源電路在一個預(yù)設(shè)相位延遲量后啟動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子電路，其中所述相移選擇器至少包括一個編程所連接的CCFL電源電路的個數(shù)的輸入端，和一個基于與所述至少一個輸入端相連的一個輸入信號來輸出所述參考信號的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子電路，所述輸入信號可以為一個用于選擇相位個數(shù)的模擬信號，或一個用于選擇相位個數(shù)的數(shù)字信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子電路，還包括多個變壓器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子電路，還包括多個CCFL負(fù)載。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子電路，其中所述CCFL電源電路還包括一個產(chǎn)生所述相位延遲的斜坡信號發(fā)生器，且所述斜坡信號發(fā)生器的初始點基于所述脈沖信號產(chǎn)生。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子電路，其中所述CCFL電源電路還包括一個產(chǎn)生所述可編程相位延遲的延遲電路。
11.一種有CCFL負(fù)載的顯示器裝置，包括至少兩個CCFL電源電路，所述至少兩個CCFL電源電路的每一個都包括一個對所述CCFL電源電路的相位延遲編程的相位延遲選擇器，其中每個所述CCFL電源電路的所述相位延遲量根據(jù)所述CCFL電源電路的工作順序逐步增加；一個包括一個相移選擇器和一個脈沖發(fā)生器的控制器，所述相移選擇器基于所連接的所述CCFL電源電路個數(shù)而產(chǎn)生一個參考信號，所述脈沖發(fā)生器接收所述參考信號并響應(yīng)接受到的所述參考信號而產(chǎn)生一個脈沖信號，所述脈沖信號與所述至少兩個CCFL電源電路相連，從而啟動所述至少兩個CCFL電源電路的工作；至少兩個變壓器，每個所述變壓器都分別與所述至少兩個CCFL電源電路相連；至少兩個CCFL負(fù)載，每個所述CCFL負(fù)載都分別與所述至少兩個變壓器相連；一個顯示屏；其中所述至少兩個CCFL電源電路的第一CCFL電源電路在接收到所述脈沖信號后立刻啟動，從而接通所述至少兩個CCFL負(fù)載的第一CCFL負(fù)載，且所述至少兩個CCFL電源電路的第二CCFL電源電路在一個預(yù)設(shè)相位延遲量后啟動，從而接通所述至少兩個CCFL負(fù)載的第二CCFL負(fù)載。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示器裝置，其中所述顯示器裝置可以是液晶顯示電視機、液晶顯示器或液晶顯示計算機。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示器裝置，其中所述相移選擇器至少包括一個編程所連接的CCFL電源電路的個數(shù)的輸入端和一個基于與所述至少一個輸入端相連的一個輸入信號來輸出所述參考信號的輸出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示器裝置，所述輸入信號可以為一個用于選擇相位個數(shù)的模擬信號，或一個用于選擇相位個數(shù)的數(shù)字信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示器裝置，其中所述CCFL電源電路還包括一個產(chǎn)生所述相位延遲的斜坡信號發(fā)生器，且所述斜坡信號發(fā)生器的初始點基于所述脈沖信號產(chǎn)生。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示器裝置，其中所述CCFL電源電路還包括一個產(chǎn)生所述可編程相位延遲的延遲電路。
專利摘要一種用來控制至少兩個電源電路的控制器，包括一個基于可變輸入信號產(chǎn)生一個參考信號的相移選擇器，該參考信號基于所連接的CCFL電源電路個數(shù)，編程為表示相位延遲量；和一個接收該參考信號并響應(yīng)該接收到的參考信號而產(chǎn)生一個脈沖信號CLK的脈沖發(fā)生器，該脈沖信號與CCFL電源電路相連，從而啟動CCFL電源電路的工作。該控制器用來控制給包括多個CCFL電源電路的電子電路供電，而且提供相移給該電子電路。通常，該電子電路應(yīng)用于顯示器裝置，例如液晶顯示器、液晶顯示計算機和液晶顯示電視機。
文檔編號G09G3/36GK2698007SQ200420001220
公開日2005年5月4日 申請日期2004年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月22日
發(fā)明者林永霖 申請人:美國凹凸微系有限公司