專利名稱：電壓偵測(cè)電路及使用其的放電燈驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于液晶顯示器(liquidcrystal display，LCD)背光源模塊的放電燈驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示(Liquid Crystal Display，LCD)面板是以放電燈(Discharge Lamp)，特別是冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)作為背光(Backlight)系統(tǒng)的光源。典型地，冷陰極熒光燈是由換流器電路(Inverter Circuit)來驅(qū)動(dòng)，其可供應(yīng)交流信號(hào)至放電燈。當(dāng)換流器電路輸出的交流信號(hào)電壓過高時(shí)，將對(duì)放電燈造成損害，甚至燒毀放電燈。當(dāng)換流器電路輸出的交流信號(hào)電壓過低時(shí)，無法啟動(dòng)放電燈。故，需在換流器電路中增加電壓偵測(cè)電路及保護(hù)電路。
圖1所示為現(xiàn)有放電燈驅(qū)動(dòng)裝置10的功能模塊圖。放電燈驅(qū)動(dòng)裝置10包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路100、變壓諧振電路110、保護(hù)電路120及電壓偵測(cè)電路130。電壓偵測(cè)電路130將變壓諧振電路110輸出至燈管組140的交流信號(hào)經(jīng)由電容C1、C2及C3轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并經(jīng)由半波整流電路D1半波整流后直接輸出過壓信號(hào)至保護(hù)電路120。然而，此架構(gòu)無法進(jìn)行欠壓保護(hù)。
圖2所示為另一個(gè)現(xiàn)有放電燈驅(qū)動(dòng)裝置10’的功能模塊圖。放電燈驅(qū)動(dòng)裝置10’的電壓偵測(cè)電路130’與放電燈驅(qū)動(dòng)裝置10的電壓偵測(cè)電路130不同。電壓偵測(cè)電路130’將變壓諧振電路110輸出至燈管組140的交流信號(hào)經(jīng)由電容C1、C2及C3轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并經(jīng)由半波整流電路D1半波整流后，經(jīng)兩個(gè)二極管D2、D3進(jìn)行分離，以分別輸出欠壓信號(hào)Vuvp及過壓信號(hào)Vovp至保護(hù)電路120’。然而，此架構(gòu)之電路阻抗高，易受干擾。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，需提供一種放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，可偵測(cè)放電燈是否工作在異常狀態(tài)下，且使整個(gè)電路輸出阻抗較低。
然，還需提供一種電壓檢測(cè)電路，可偵測(cè)輸入之交流信號(hào)是否異常，且輸出阻抗較低。
一種放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)放電燈，其包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路、變壓諧振電路以及電壓偵測(cè)電路。驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路用于將輸入的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。變壓諧振電路與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路相連，用于將所述交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)交流信號(hào)以驅(qū)動(dòng)放電燈。電壓偵測(cè)電路連接于變壓諧振電路與放電燈之間，用于偵測(cè)放電燈是否異常，并輸出電壓偵測(cè)信號(hào)，電壓偵測(cè)電路包括多個(gè)分壓電路及逆向充電電路。分壓電路與放電燈一一對(duì)應(yīng)相連，用于分壓加載在放電燈上的電壓。且，分壓電路分別連接于逆向充電電路，通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓的直流準(zhǔn)位。
一種電壓偵測(cè)電路，用于偵測(cè)輸入交流信號(hào)是否異常，所述電壓偵測(cè)電路包括多個(gè)分壓電路及逆向充電電路。分壓電路用于分壓輸入交流信號(hào)的電壓，分別連接于逆向充電電路，通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓的直流準(zhǔn)位。
本發(fā)明的電壓偵測(cè)電路中，分壓電路通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓信號(hào)直流準(zhǔn)位，從而準(zhǔn)確偵測(cè)放電燈是否異常；且，整個(gè)放電燈驅(qū)動(dòng)裝置電路輸出阻抗較低，不易受噪聲干擾。


圖1為現(xiàn)有放電燈驅(qū)動(dòng)裝置的功能模塊圖。
圖2為另一個(gè)現(xiàn)有放電燈驅(qū)動(dòng)裝置的功能模塊圖。
圖3為本發(fā)明放電燈驅(qū)動(dòng)裝置的功能模塊圖。
圖4為圖3中保護(hù)電路、電壓偵測(cè)電路及燈管組的具體電路圖。
圖5為圖3中保護(hù)電路、電壓偵測(cè)電路及燈管組的另一個(gè)具體電路圖。
具體實(shí)施例方式
圖3所示為本發(fā)明放電燈驅(qū)動(dòng)裝置20的功能模塊圖。放電燈驅(qū)動(dòng)裝置20用于驅(qū)動(dòng)燈管組240，其中，燈管組240包括多個(gè)放電燈。本實(shí)施方式中，放電燈驅(qū)動(dòng)裝置20包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200、變壓諧振電路210、保護(hù)電路220及電壓偵測(cè)電路230。驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200用于將輸入的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)，并輸出該交流信號(hào)。在本實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200輸出的交流信號(hào)為方波信號(hào)。變壓諧振電路210與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200相連，用于將驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200輸出的交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)交流信號(hào)并輸出至燈管組240，以驅(qū)動(dòng)燈管組240。其中，另一個(gè)交流信號(hào)為弦波信號(hào)。電壓偵測(cè)電路230與變壓諧振電路210相連，用于偵測(cè)加載在燈管組240上的電壓，從而偵測(cè)各個(gè)放電燈是否異常，如過電壓、欠電壓、短路等，并輸出電壓偵測(cè)信號(hào)。保護(hù)電路220連接于電壓偵測(cè)電路230與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200之間，用于判斷電壓偵測(cè)信號(hào)是否異常，并輸出保護(hù)信號(hào)，從而控制驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路200輸出的交流信號(hào)。
電壓偵測(cè)電路230包括多個(gè)分壓電路23n(n＝1，2，3，...，n)及逆向充電電路232。其中，分壓電路23n(n＝1，2，3，...，n)與燈管組240中放電燈一一對(duì)應(yīng)相連，用于分壓加載在對(duì)應(yīng)放電燈的電壓。且，分壓電路23n(n＝1，2，3，...，n)分別連接于逆向充電電路232，將分壓后的電壓信號(hào)輸出至逆向充電電路232。當(dāng)燈管組240中任一放電燈出現(xiàn)異常時(shí)，分壓電路23n(n＝1，2，3，...，n)通過逆向充電電路232彼此相互充電，從而提高分壓后的電壓信號(hào)的直流準(zhǔn)位。
圖4所示為本發(fā)明保護(hù)電路220、電壓偵測(cè)電路230及燈管組240的具體電路圖。在本實(shí)施方式中，燈管組240包括多個(gè)放電燈Ln(n＝1，2，3，...，n)。電壓偵測(cè)電路230包括多個(gè)分壓電路231n(n＝1，2，3，...，n)，每一分壓電路包括兩個(gè)分壓電容與一個(gè)二極管。分壓電容串行連接于對(duì)應(yīng)放電燈與地之間，用于分壓加載在放電燈上的電壓。二極管的陽極接地，其陰極連接于串行連接的分壓電容之間，用于調(diào)整分壓后的電壓信號(hào)的直流準(zhǔn)位。例如分壓電路231中分壓電容CH1與CL1串行連接于放電燈L1與地之間，二極管DS1的陽極接地，其陰極連接至分壓電容CH1與CL1之間。同樣，分壓電路23n(n＝2，3，...，n)的具體電路結(jié)構(gòu)均與分壓電路231相同，在此不再贅述。
逆向充電電路232包括多個(gè)晶體管Qn(n＝1，2，3，...，n)，晶體管Qn(n＝1，2，3，...，n)均包括基極、射極及集極。本實(shí)施方式中，晶體管Qn(n＝1，2，3，...，n)的基極分別對(duì)應(yīng)連接二極管DSn(n＝1，2，3，...，n)的陰極，其集極均接連至電源Vcc。例如晶體管Q1的基極與二極管DS1的陰極相連，其集極連接電源Vcc。
保護(hù)電路220包括比較器A1、二極管D、電阻R與電容C1。其中，比較器A1具有第一接腳、第二接腳、正極輸入端、負(fù)極輸入端及輸出端Vout。第一接腳連接電源Vcc，第二接腳接地，正極輸入端連接參考電壓Vref，負(fù)極輸入端連接二極管D的陰極。二極管D的陽極連接于晶體管Qn(n＝1，2，3，...，n)的射極。電阻R連接于比較器A1負(fù)極輸入端與地之間，電容C1與電阻R并行連接。
本實(shí)施方式中，僅以放電燈L1與Ln、分壓電路231與23n、晶體管Q1與Qn、保護(hù)電路220為例說明電壓偵測(cè)電路23的工作原理。分壓電路231中二極管DS1的陰極定義為節(jié)點(diǎn)A，分壓電路23n中二極管DSn的陰極定義為節(jié)點(diǎn)B，保護(hù)電路220中二極管D的陰極定義為節(jié)點(diǎn)C。
當(dāng)放電燈L1與Ln處于正常狀態(tài)時(shí)，節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B處的電壓相等，保護(hù)電路220中的二極管D偵測(cè)節(jié)點(diǎn)A處的電壓或者節(jié)點(diǎn)B處的電壓，并通過比較器A1與參考電壓Vref進(jìn)行比較。
當(dāng)放電燈L1與Ln中任一者發(fā)生異常時(shí)，例如放電燈L1發(fā)生異常時(shí)，放電燈L1的阻抗亦會(huì)發(fā)生變化，使得節(jié)點(diǎn)A處的交流電壓信號(hào)發(fā)生相位偏移，從而使得同一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B的交流電壓具有不同的電壓值。如果某一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)A處的電壓高于節(jié)點(diǎn)B處的電壓，則節(jié)點(diǎn)A處的電壓即會(huì)通過晶體管Q1與Qn逆向向分壓電路23n中的電容CLn充電，提升節(jié)點(diǎn)B處的電壓信號(hào)的直流準(zhǔn)位。如果另一時(shí)刻節(jié)點(diǎn)A處的電壓低于節(jié)點(diǎn)B處的電壓，則節(jié)點(diǎn)B處的電壓即會(huì)通過Qn與Q1逆向向分壓電路231中的電容CL1充電，提升節(jié)點(diǎn)A處電壓信號(hào)的直流準(zhǔn)位，如此反復(fù)逆向充電至晶體管Q1與Qn截止。
在本實(shí)施方式中，分壓電路之間逆向充電是利用晶體管射極與基極反向偏置時(shí)可看作稽納二極管的特性，在其反向擊穿時(shí)將晶體管基極與射極之間的電壓箝位至固定值，如7V。同時(shí)考慮到晶體管正向?qū)〞r(shí)，基極與射極之間的壓降為0.7V，因此，只有在節(jié)點(diǎn)A或B處的電壓大于節(jié)點(diǎn)B或A處的電壓約7.7V以上，才可逆向?qū)ㄊ沟梅謮弘娐?31與23n之間相互充電。換言之，分壓電路之間相互充電的條件系任意兩個(gè)分壓電路中二極管輸出的電壓差大于晶體管基極與射極之間的順向?qū)妷号c逆向?qū)妷褐汀?br> 保護(hù)電路220中的二極管D實(shí)時(shí)偵測(cè)節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)B處的電壓最大值，其通過電容C1將偵測(cè)到的電壓穩(wěn)壓至恒定值，并輸出至比較器A1的負(fù)極輸入端。比較器A1比較穩(wěn)壓后的電壓值與參考電壓值Verf，若穩(wěn)壓后的電壓值小于參考電壓值Verf，比較器A1無信號(hào)輸出；若穩(wěn)壓后的電壓值大于參考電壓值Verf，則比較器A1輸出保護(hù)信號(hào)。同時(shí)，電阻R與電容C1構(gòu)成放電回路。
圖5所示為本發(fā)明保護(hù)電路220、電壓偵測(cè)電路230’及燈管組240的具體電路圖的另一變化例。其與圖4所示的保護(hù)電路220、電壓偵測(cè)電路230及燈管組240的具體電路圖基本相同，區(qū)別在于本實(shí)施方式中，逆向充電電路232’包括多個(gè)箝位電路，分別連接于對(duì)應(yīng)晶體管的基極與射極之間。每一箝位電路均包括箝位二極管與二極管，例如連接于晶體管Q1基極與射極之間的箝位電路包括箝位二極管ZD1與二極管D1，箝位二極管ZD1的陽極與晶體管Q1的基極相連，其陰極與二極管D1的陰極相連，二極管D1的陽極與晶體管Q1的射極相連。本實(shí)施方式中，連接于晶體管Qn(n＝2，3，...，n)基極與射極之間的箝位電路均與連接于晶體管Q1基極與射極之間的箝位電路相同，因此，在此不再贅述。本實(shí)施方式中，箝位二極管ZDn(n＝1，2，3，...，n)均為稽納二極管。
本實(shí)施方式中，考慮到即使在某一放電燈異常時(shí)，分壓電路所輸出的分壓之差并未達(dá)到逆向?qū)l件，即7.7V，使得電壓偵測(cè)電路232’無法準(zhǔn)確偵測(cè)到放電燈異常。因此，利用箝位電路將晶體管Qn(n＝1，2，3，...，n)逆向?qū)娐敷槲辉谀程囟ㄖ担淇梢孕∮?.7V，如3.7V，從而降低逆向?qū)l件。因此，電壓偵測(cè)電路230中分壓電路23n(n＝2，3，...，n)可以通過箝位電路，并非晶體管彼此相互充電。
本發(fā)明的壓偵測(cè)電路中，分壓電路通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓直流準(zhǔn)位，從而準(zhǔn)確偵測(cè)放電燈是否異常；且，整個(gè)放電燈驅(qū)動(dòng)裝置電路輸出阻抗較低，不易受噪聲干擾。
權(quán)利要求
1.一種電壓偵測(cè)電路，用于偵測(cè)輸入交流信號(hào)是否異常，其特征在于，所述電壓偵測(cè)電路包括多個(gè)分壓電路，用于分壓輸入交流信號(hào)的電壓；及逆向充電電路；其中，所述分壓電路分別連接于逆向充電電路，且通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓信號(hào)的直流準(zhǔn)位。
2.如權(quán)利要求1所述的電壓偵測(cè)電路，其特征在于，每一分壓電路均包括第一分壓電容；第二分壓電容，其與第一分壓電容串行連接，用于分壓輸入交流信號(hào)的電壓；及第一二極管，陰極連接于第一分壓電容與第二分壓電容之間，其陽極接地，用于調(diào)整分壓后的電壓信號(hào)的直流準(zhǔn)位。
3.如權(quán)利要求2所述的電壓偵測(cè)電路，其特征在于，所述逆向充電電路包括多個(gè)晶體管，每一晶體管均具有基極、射極及集極，其中，晶體管的基極連接于對(duì)應(yīng)分壓電路中的第一二極管的陰極，其集極共同連接電源。
4.如權(quán)利要求3所述的電壓偵測(cè)電路，其特征在于，所述逆向充電電路還包括箝位電路，其連接于對(duì)應(yīng)晶體管的基極與射極之間，用于箝位晶體管逆向?qū)妷骸?br> 5.如權(quán)利要求4所述的電壓偵測(cè)電路，其特征在于，每一箝位電路均包括箝位二極管，其陽極與對(duì)應(yīng)晶體管的基極相連；第二二極管，其陰極與箝位二極管的陰極相連，其陽極與晶體管的射極相連。
6.一種放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)放電燈，其特征在于，所述放電燈驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路，用于將輸入的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)；變壓諧振電路，與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路相連，用于將所述交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)交流信號(hào)以驅(qū)動(dòng)放電燈；及如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的電壓偵測(cè)電路，其與變壓諧振電路相連，用于偵測(cè)放電燈是否異常，并輸出電壓偵測(cè)信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還包括保護(hù)電路，連接于電壓偵測(cè)電路與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路之間，用于判斷電壓偵測(cè)信號(hào)是否異常，并輸出保護(hù)信號(hào)。
8.一種放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)放電燈，其特征在于，所述放電燈驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路，用于將輸入的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)；變壓諧振電路，與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路相連，用于將所述交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)交流信號(hào)以驅(qū)動(dòng)放電燈；電壓偵測(cè)電路，用于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)放電燈發(fā)生異常時(shí)，放電燈電壓偵測(cè)信號(hào)直流準(zhǔn)位的變化輸出電壓偵測(cè)信號(hào)；及保護(hù)電路，連接于變壓諧振電路與電壓偵測(cè)電路之間，用于判斷電壓偵測(cè)信號(hào)是否正常，并輸出保護(hù)信號(hào)，對(duì)放電燈進(jìn)行保護(hù)。
9.如權(quán)利要求8所述的放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述電壓偵測(cè)信號(hào)直流準(zhǔn)位的變化為當(dāng)一個(gè)或多個(gè)放電燈發(fā)生異常時(shí)，放電燈彼此之間的相位差所產(chǎn)生的電壓差而產(chǎn)生的。
全文摘要
一種放電燈驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)放電燈，其包括驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路、變壓諧振電路以及電壓偵測(cè)電路。驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路用于將輸入的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為交流信號(hào)。變壓諧振電路與驅(qū)動(dòng)開關(guān)電路相連，用于將所述交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為另一個(gè)交流信號(hào)以驅(qū)動(dòng)放電燈。電壓偵測(cè)電路連接于變壓諧振電路與放電燈之間，其包括多個(gè)分壓電路及逆向充電電路。所述分壓電路與放電燈一一對(duì)應(yīng)相連，用于分壓加載在放電燈上的電壓。且，所述分壓電路分別連接于逆向充電電路，通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓的直流準(zhǔn)位。本發(fā)明的電壓偵測(cè)電路中，分壓電路通過逆向充電電路彼此相互充電，以提升分壓后的電壓信號(hào)直流準(zhǔn)位，從而準(zhǔn)確偵測(cè)放電燈是否異常。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101064093SQ20061006052
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者葛熾昌, 張志彰, 甘吉文 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司