專利名稱：用于異步脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)類型的液晶顯示板的背光逆變器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)面板的背光逆變器，更具體地說，涉及用于異常脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)類型的LCD面板的背光逆變器，其能延遲分別輸入到電源開關(guān)以便順序地按預(yù)定時(shí)間間隔成對(duì)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)冷陰極熒光燈(CCFLs)的多個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)信息對(duì)，用這種方式，分別對(duì)應(yīng)于燈對(duì)的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)具有不同的相位，因此燈在開/關(guān)周期具有不同的PWM，以致能降低電源電路的過沖量(overshoot)以便保持整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定以及以致能降低基于PWM減低亮度的開關(guān)噪聲以便降低屏幕噪聲和增加系統(tǒng)可靠性。
背景技術(shù)：
通常，以低電流操作CCFLs，產(chǎn)生諸如低功耗、低熱量、高亮度和長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)。在這點(diǎn)上，最近，已經(jīng)將CCFLs用在各種顯示裝置，諸如計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的背光逆時(shí)針，例如，TFT-LCD，以及打印機(jī)的顯示板中。要求約1-2kV/幾十kHz的高交流(AC)電壓來照亮諸如CCFL，以及利用逆變器來通過相對(duì)于約5至30V的直流(DC)電壓，執(zhí)行DC/AC轉(zhuǎn)換操作來提供這種高AC電壓。
在這種逆變器中，接通具有通過電源開關(guān)、轉(zhuǎn)換器和變壓器振蕩器提供的幾十kHz的AC電壓的每個(gè)CCFL。在應(yīng)用于計(jì)算機(jī)監(jiān)視器的背光單元的情況下，通常安裝大約4至8個(gè)CCFLs，并且分別用PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。
圖1是表示用于LCD面板的傳統(tǒng)背光逆變器的結(jié)構(gòu)的電路圖。
參考圖1，傳統(tǒng)背光逆變器由分別用于將DC電壓Vcc轉(zhuǎn)換成方波電壓的電源開關(guān)SWA和SWB組成。分別由轉(zhuǎn)換器120A和120B和變壓器振蕩器130A和130B升壓和振蕩來自電源開關(guān)SWA和SWB的方波電壓，每個(gè)轉(zhuǎn)換器由電感器和二極管組成，以便能將它們轉(zhuǎn)換成用于照亮CCFLs140A和140B的約1-2kV/40kHz的AC電壓。
此時(shí)，分別由燈電壓檢測(cè)器150A和150B檢測(cè)流過燈140A和140B的由電流產(chǎn)生的電壓，并將其輸送到驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)110。驅(qū)動(dòng)IC110根據(jù)所檢測(cè)的燈電壓、減低亮度電壓(dimming voltage)Vdim和PWM振蕩信號(hào)PWM OSC，向電源開關(guān)SWA和SWB提供PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。特別地，用于LCD面板的傳統(tǒng)背光逆變器采用PWM減低亮度系統(tǒng)來根據(jù)減低亮度電壓Vdim和PWM振蕩信號(hào)PWM OSC調(diào)整CCFLs的亮度。
在用于LCD面板的傳統(tǒng)背光逆變器中，分別輸入到電源開關(guān)、用于減低亮度多個(gè)CCFLs的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有如圖3所示的相同的開/關(guān)時(shí)間。
即，在用于LCD面板的傳統(tǒng)背光逆變器中，響應(yīng)根據(jù)PWM振蕩信號(hào)的電壓電平和減低亮度電壓Vdim所生成的PWM脈沖，電壓開關(guān)SWA和SWB具有分別與CCFLs的電源同步的開/關(guān)周期，以便調(diào)整CCFLs的亮度。
圖2是表示用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈的傳統(tǒng)PWM驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的框圖。
在使用如圖1所示的用于LCD面板的傳統(tǒng)背光逆變器，驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈的情況下，并聯(lián)連接每個(gè)與如圖1所示的驅(qū)動(dòng)IC110相同的第一和第二驅(qū)動(dòng)ICs110A和110B以便驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈，如圖2所示。
圖3是用于驅(qū)動(dòng)圖2中的四個(gè)燈的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。
使根據(jù)減低亮度電壓Vdim和PWM振蕩信號(hào)PWM OSC確定的、用于各個(gè)燈操作的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1-PWM4同步以便具有相同的接通時(shí)間和斷開時(shí)間。因此，響應(yīng)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1-PWM4操作的所有電源開關(guān)SWA-SWD也具有同步的PWM開/關(guān)周期。
參考圖2和3，在將如圖1所示的用于LCD面板的背光逆變器應(yīng)用于例如，四個(gè)燈的情況下，從如圖2所示的第一驅(qū)動(dòng)IC110A的NCO(輸出到下一鏈(next chain out)端輸出PWM脈沖，然后將其輸入到第二驅(qū)動(dòng)IC110B的NCI(輸入到下一鏈)端中。此時(shí)，響應(yīng)在相同相位中的PWM脈沖，接通/斷開電源開關(guān)Q1和Q2，以便燈的電流波形具有如圖3所示的相同相位。
然而，上述用于LCD面板的傳統(tǒng)背光逆變器的缺點(diǎn)在于使所使用的多個(gè)燈同步以便具有相同的PWM開/關(guān)周期，導(dǎo)致在電源電路中出現(xiàn)與所使用的燈的數(shù)量成比例的過沖量以及在電源開關(guān)中出現(xiàn)噪聲，使得開關(guān)噪聲增加。另外，會(huì)發(fā)生諸如燈閃爍的振蕩模式，導(dǎo)致屏幕閃爍。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問題做出了本發(fā)明，以及本發(fā)明的目的是提供用于異步PWM驅(qū)動(dòng)類型的LCD面板的背光逆變器，其能延遲分別輸入到電源開關(guān)以便順序地按預(yù)定時(shí)間間隔成對(duì)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)CCFLs的多個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)信息對(duì)，用這種方式，分別對(duì)應(yīng)于燈對(duì)的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)具有不同的相位，因此燈在開/關(guān)周期具有不同的PWM，以致能降低電源電路的過沖量以便保持整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定以及以致能降低基于PWM減低亮度的開關(guān)噪聲以便降低屏幕噪聲和增加系統(tǒng)可靠性。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供用于液晶顯示(LCD)面板的背光逆變器成對(duì)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈實(shí)現(xiàn)上述和其他目的，包括主驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)，用于分別響應(yīng)基于亮度控制的減低亮度電壓和內(nèi)部生成的PWM振蕩信號(hào)，生成第一和第二脈寬調(diào)制(PWM)脈沖，將所生成的第一和第二PWM脈沖延遲預(yù)定時(shí)間周期并根據(jù)所延遲的第一和第二PWM脈沖，輸出第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；至少一個(gè)次驅(qū)動(dòng)IC，用于分別將來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述延遲的第一和第二PWM脈沖二次延遲所述預(yù)定時(shí)間周期，以及根據(jù)二次延遲的第一和第二PWM脈沖，輸出第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及多個(gè)燈操作電路，用于分別響應(yīng)來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及來自所述次驅(qū)動(dòng)IC的所述第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，操作所述燈對(duì)。


從下述結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，將更容易理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和其他優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是表示用于LCD面板的傳統(tǒng)PWM背光逆變器的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2是表示用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈的傳統(tǒng)PWM驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是用于驅(qū)動(dòng)圖2中的四個(gè)燈的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的用于LCD面板的背光逆變器的結(jié)構(gòu)的框圖；圖5是圖4中的主驅(qū)動(dòng)IC和相關(guān)燈操作電路的電路圖；圖6是圖4中的次驅(qū)動(dòng)電路IC和相關(guān)的燈操作電路的電路圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的移位振蕩控制器(shift oscillation controller)的電路圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)振蕩時(shí)間控制器的電路圖；圖9是圖8的移動(dòng)振蕩時(shí)間控制器中的延遲器的電路圖；圖10是來自圖7的移動(dòng)振蕩控制器的輸出信號(hào)的時(shí)序圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明，用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在這些圖中，用相同的標(biāo)記來表示相同或相似的元件，即使在不同圖中描述它們。
圖4是表示根據(jù)本發(fā)明，用于LCD面板的背光逆變器的結(jié)構(gòu)的框圖，圖5是圖4中的主驅(qū)動(dòng)IC和相關(guān)的燈操作電路的電路圖，以及圖6是圖4中的次驅(qū)動(dòng)IC和相關(guān)燈操作電路的電路圖。
參考圖4至6，根據(jù)本發(fā)明的用于LCD面板的背光逆變器適合于成對(duì)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈Lamp1-Lamp4。為此，背光逆變器包括主驅(qū)動(dòng)IC210，用于響應(yīng)基于亮度控制的減低亮度電壓Vdim和內(nèi)部生成的PWM振蕩信號(hào)PWM OSC，生成PWM脈沖P11和P12，延遲所生成的PWM脈沖P11和P11預(yù)定時(shí)間周期，以及分別根據(jù)所延遲的PWM脈沖PT11和PT12，輸出PWM脈沖信號(hào)PWM1和PWM2、次驅(qū)動(dòng)IC310，用于將來自主驅(qū)動(dòng)IC210的所延遲的PWM脈沖PT11和PT12延遲預(yù)定時(shí)間周期并分別根據(jù)所延遲的PWM脈沖PT21和PT22，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，以及燈操作電路220和320，用于分別響應(yīng)來自主驅(qū)動(dòng)IC2140的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2以及來自次驅(qū)動(dòng)IC310的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，操作燈對(duì)Lamp1-Lamp4。
參考圖4和5，主驅(qū)動(dòng)IC210包括移位振蕩控制211，用于響應(yīng)減低亮度電壓Vdim和PWM振蕩信號(hào)PWM OSC生成PWM脈沖P11和P12、移位振蕩時(shí)間控制器212，用于延遲來自移位振蕩控制器211的PWM脈沖P11和P12預(yù)定時(shí)間周期以及將所延遲的PWM脈沖PT11和PT12內(nèi)部和外部地輸出給次驅(qū)動(dòng)IC310、比較電路213，用于將來自移位振蕩時(shí)間控制器212的PWM脈沖PT11和PT12與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較以便根據(jù)PWM脈沖PT11和PT12，分別調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的占空比，以及輸出驅(qū)動(dòng)214A和214B，用于響應(yīng)來自比較電路23的輸出PWM脈沖，分別生成PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2，以及將所生成的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2輸出給燈操作電路220。
燈操作電路220包括一對(duì)電源開關(guān)SWA和SWB，用于響應(yīng)來自主驅(qū)動(dòng)IC210的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2，分別將DC電壓Vcc轉(zhuǎn)換成方波電壓、一對(duì)轉(zhuǎn)換器221A和221B，用于分別整流來自電源開關(guān)SWA和SWB的方波電壓、一對(duì)變壓器振蕩器222A和222B，用于分別將來自轉(zhuǎn)換器221A和221B的輸出電壓轉(zhuǎn)換成AC電壓并將所轉(zhuǎn)換的AC電壓輸出給相應(yīng)的一對(duì)燈Lamp1和Lamp2，以及一對(duì)燈電壓檢測(cè)器223A和223B，用于分別檢測(cè)由流過相應(yīng)的一對(duì)燈Lamp1和Lamp2的電流產(chǎn)生的電壓。
參考圖4和6，次驅(qū)動(dòng)IC310包括移位振蕩時(shí)間控制器312，用于將來自主驅(qū)動(dòng)IC210的PWM脈沖PT11和PT12延遲預(yù)定時(shí)間周期以及內(nèi)部和外部地將所延遲的PWM脈沖PT21和PT22輸出給下一次驅(qū)動(dòng)IC、比較電路313，用于將分別來自移位振蕩時(shí)間控制器312的PWM脈沖PT21和PT22與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較以便根據(jù)PWM脈沖PT11和PT12，調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的占空比，以及輸出驅(qū)動(dòng)器314A和314B，用于響應(yīng)來自比較電路313的輸出PWM脈沖，分別生成PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，以及將所生成的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4輸出給燈操作電路320。
移位振蕩時(shí)間控制器212和移位振蕩時(shí)間控制器312優(yōu)選地具有如圖8所示的相同的結(jié)構(gòu)。參考圖8，移位振蕩時(shí)間控制器212和移位振蕩時(shí)間控制器312分別包括分別連接到其外端tr1、tr2、tf1和tf2和多個(gè)延遲時(shí)間設(shè)置電容器Ctr1、Ctr2、Ctf1和Ctf2。延遲時(shí)間可由延遲時(shí)間設(shè)置電容器Ctr1、Ctr2、Ctf1和Ctf2的電容而定。
燈操作電路320包括一對(duì)電源開關(guān)SWC和SWD，用于分別響應(yīng)來自次驅(qū)動(dòng)IC310的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，將DC電壓Vcc轉(zhuǎn)換成方波電壓、一對(duì)轉(zhuǎn)換器321A和321B，用于分別整流來自電源開關(guān)SWC和SWD的方波電壓、一對(duì)變壓器振蕩器322A和322B，用于分別將來自轉(zhuǎn)換器321A和321B的輸出電壓轉(zhuǎn)換成AC電壓，并將所轉(zhuǎn)換的AC電壓輸出給相應(yīng)的一對(duì)燈Lamp3和Lamp4，以及一對(duì)燈電壓檢測(cè)器323A和323B，用于分別檢測(cè)由流過相應(yīng)一對(duì)燈Lamp3和Lamp4的電流產(chǎn)生的電壓。
圖7是根據(jù)本發(fā)明，移位振蕩控制器211的電路圖。
參考圖7，移位振蕩控制器211包括PWM振蕩器211A，用于將預(yù)定頻率的鋸齒波脈沖生成為PWM振蕩信號(hào)PWM OSC、第一比較器211B，用于將來自PWM振蕩器211A的據(jù)齒波脈沖與減低亮度電壓Vdim進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出第一PWM脈沖P11、逆變器211C，用于將減低亮度電壓Vdim關(guān)于預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vos反轉(zhuǎn)，以及第二比較器211D，用于將來自PWM振蕩器211A的鋸齒波脈沖與來自逆變器211C的反轉(zhuǎn)減低亮度電壓Vdim′進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出第二PWM脈沖P12。
圖8是根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)移位振蕩時(shí)間控制器212和312的電路圖。
參考圖8，主驅(qū)動(dòng)IC210中的移位振蕩時(shí)間控制器212包括第一延遲器D1，用于將來自移位振蕩控制器211的第一PWM脈沖P11延遲預(yù)定時(shí)間周期、第二延遲器D2，用于將來自移位振蕩控制器211的第二PWM脈沖P12延遲預(yù)定時(shí)間周期、第一輸出比較器COMP1，用于將來自第一延遲器D1的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT11，以及第二輸出比較器COMP2，用于將來自第二延遲器D2的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較，以及作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT12。
在次驅(qū)動(dòng)(sub-driving)IC310中的移位振蕩時(shí)間控制器312包括第一延遲器D1，用于將來自主驅(qū)動(dòng)IC210中的移位振蕩時(shí)間控制器212的PWM脈沖PT11延遲預(yù)定時(shí)間周期、第二延遲器D2，用于將來自主驅(qū)動(dòng)IC210中的移位振蕩時(shí)間控制器212的PWM脈沖PT12延遲預(yù)定時(shí)間周期、第一輸出比較器COMP1，用于將來自第一延遲器D1的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT21，以及第二輸出比較器COMP2，用于將來自第二延遲器D2的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT22。
在一個(gè)實(shí)施例中，移位振蕩時(shí)間控制器212或移位振蕩時(shí)間控制器312中的第一延遲器D1和第二延遲器D2的每一個(gè)用第一延遲電路DA和第二延遲電路DB來實(shí)現(xiàn)。
圖9是圖8的每個(gè)移位振蕩時(shí)間控制器中的每個(gè)延遲器的電路圖，圖10是來自圖7的移位振蕩控制器的輸出信號(hào)的時(shí)序圖，以及圖11是根據(jù)本發(fā)明，用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序圖。
在下文中，將結(jié)合圖4至11，根據(jù)本發(fā)明，將給出用于具有如上所述結(jié)構(gòu)的LCD面板的背光逆變器的操作的詳細(xì)描述。
參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的用于LCD面板的背光逆變器適合于成對(duì)驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈Lamp1-Lamp4。為此，首先，主驅(qū)動(dòng)IC210響應(yīng)基于亮度控制的減低亮度電壓Vdim和內(nèi)部生成的PWM振蕩信號(hào)PWMOSC，生成PWM脈沖P11和P12，延遲所生成的PWM脈沖P11和P12預(yù)定時(shí)間周期并分別根據(jù)所延遲的PWM脈沖PT11和PT12，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2。次驅(qū)動(dòng)IC310將來自主驅(qū)動(dòng)IC210的所延遲的PWM脈沖PT11和PT12延遲預(yù)定時(shí)間周期并分別基于所延遲的PWM脈沖PT21和PT22，輸出PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4。
可應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的用于LCD面板的背光逆變器來驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈，例如4個(gè)燈、6個(gè)燈、8個(gè)燈等等。例如，為驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈Lamp1-Lamp4，需要對(duì)應(yīng)于燈Lamp1和Lamp2的主驅(qū)動(dòng)IC和對(duì)應(yīng)于燈Lamp3和Lamp4的一個(gè)次驅(qū)動(dòng)IC。為驅(qū)動(dòng)六個(gè)燈Lamp1-Lamp6，需要對(duì)應(yīng)于燈Lamp1和Lamp2的主驅(qū)動(dòng)IC和對(duì)應(yīng)于燈Lamp3-Lamp6的兩個(gè)次驅(qū)動(dòng)ICs。為驅(qū)動(dòng)8個(gè)燈Lamp1-Lamp8，需要對(duì)應(yīng)于燈Lamp1和Lamp2的主驅(qū)動(dòng)IC和對(duì)應(yīng)于燈Lamp3-Lamp8的三個(gè)次驅(qū)動(dòng)ICs。為便于描述，在下文中，將參考四個(gè)燈結(jié)構(gòu)來描述本發(fā)明。
在該連接中，燈操作電路220和320每一個(gè)響應(yīng)來自主驅(qū)動(dòng)IC210的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2或來自次驅(qū)動(dòng)IC310的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，操作燈對(duì)Lamp1-Lamp4的響應(yīng)的一對(duì)。
在下文中，將參考圖4和5來描述主驅(qū)動(dòng)IC210的操作。
在圖5的主驅(qū)動(dòng)IC210中，移位振蕩控制器211響應(yīng)減低亮度電壓Vdim和PWM振蕩信號(hào)PWM OSC，生成PWM脈沖P11和P12。移位振蕩時(shí)間控制器212將來自移位振蕩控制器211的PWM脈沖P11和P12延遲預(yù)定時(shí)間周期并內(nèi)部和外部地將所延遲的PWM脈沖PT11和PT12輸出給次驅(qū)動(dòng)IC310。比較電路213將來自移位振蕩時(shí)間控制器212的PWM脈沖PT11和PT12分別預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較以便根據(jù)PWM脈沖PT11和PT12調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的占空比。輸出驅(qū)動(dòng)器214A和214B分別響應(yīng)來自比較電路213的輸出PWM脈沖，生成PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2，以及分別將所生成的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2輸出給燈操作電路220中的電源開關(guān)SWA和SWB。
在燈操作電路220中，電源開關(guān)SWA和SWB分別響應(yīng)來自主驅(qū)動(dòng)IC210的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2，將DC電壓Vcc轉(zhuǎn)換成方波電壓。轉(zhuǎn)換器221A和221B分別整流來自電源開關(guān)SWA和SWB的方波電壓。變壓器振蕩器222A和222B從轉(zhuǎn)換器221A和221B接收輸出電壓，通過它們的自振蕩電路，感應(yīng)它們的次級(jí)端中的AC電壓并分別將所感應(yīng)的AC電壓輸出給燈的相應(yīng)對(duì)Lamp1和Lamp2。燈電壓檢測(cè)器223A和223B分別檢測(cè)由流過相應(yīng)的燈對(duì)Lamp1和Lamp2的電流產(chǎn)生的電壓。
在下文中，將參考圖4和6來描述次驅(qū)動(dòng)IC310的操作。
在圖6的次驅(qū)動(dòng)IC310中，移位振蕩時(shí)間控制器312將來自主驅(qū)動(dòng)IC210的PWM脈沖PT11和PT12延遲預(yù)定時(shí)間周期并將所延遲的PWM脈沖PT21和PT22內(nèi)部和外部地輸出下一次驅(qū)動(dòng)IC。比較電路313分別將來自移位振蕩時(shí)間控制器312的PWM脈沖PT21和PT22與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較以便根據(jù)PWM脈沖PT21和PT22，調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的占空比。輸出驅(qū)動(dòng)器314A和314B分別響應(yīng)來自比較電路313的輸出PWM脈沖，生成PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，以及分別將所生成的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4輸出給燈操作電路320中的電源開關(guān)SWC和SWD。
在燈操作電路320中，電源開關(guān)SWC和SWD分別響應(yīng)來自次驅(qū)動(dòng)IC310的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4，將DC電壓Vcc轉(zhuǎn)換成方波電壓。轉(zhuǎn)換器321A和321B分別整流來自電源開關(guān)SWC和SWD的方波電壓。變壓器振蕩器322A和322B分別從轉(zhuǎn)換器321A和321B接收輸出電壓，通過它們的自振蕩電路，感應(yīng)在它們的次級(jí)端中的AC電壓并將所感應(yīng)的AC電壓輸出給燈的相應(yīng)對(duì)Lamp3和Lamp4。燈電壓檢測(cè)器323A和323B分別檢測(cè)由流過相應(yīng)的燈對(duì)Lamp3和Lamp4的電流產(chǎn)生的電壓。
如上所述，使用每個(gè)驅(qū)動(dòng)IC中的移位振蕩時(shí)間控制器，分別將來自主驅(qū)動(dòng)IC中的移位振蕩控制器211的PWM信號(hào)P11和P12或來自主驅(qū)動(dòng)IC中的移位振蕩時(shí)間控制器的PWM信號(hào)PT11和PT12輸入到相應(yīng)的輸出驅(qū)動(dòng)器以便在不同的PWM開/關(guān)周期中操作相應(yīng)的電源開關(guān)。換句話說，移位振蕩時(shí)間控制器按基于外部電容器的充電時(shí)間的預(yù)定時(shí)間周期，移位PWM信號(hào)并將其分別輸出到相應(yīng)的輸出控制器。
在下文中，將參考圖7來描述主驅(qū)動(dòng)IC210中的移位振蕩控制器211的操作。
在圖7的移位振蕩控制器211中，PWM振蕩器211A將預(yù)定頻率的據(jù)齒波脈沖生成為PWM振蕩信號(hào)PWM OSC。第一比較器211B將來自PWM振蕩器211A的鋸齒波脈沖與減低亮度電壓Vdim進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出如圖10所示的第一PWM脈沖P11。逆變器211C將減低亮度電壓Vdim關(guān)于預(yù)定基準(zhǔn)電壓Vos反轉(zhuǎn)。第二比較器211D將來自PWM振蕩器211A的鋸齒波脈沖與來自逆變器211C的反轉(zhuǎn)的減低亮度電壓Vdim′進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出第二PWM脈沖P12。在該過程中，關(guān)于第一PWM脈沖P11和第二PWM脈沖P12的占空比，做出比較。
在下文中，將參考圖8描述移位振蕩時(shí)間控制器212的操作。
在圖8的移位振蕩時(shí)間控制器212中，第一延遲D1將來自移位振蕩控制器211的第一PWM脈沖P11延遲預(yù)定時(shí)間周期，以及第二延遲器D2將來自移位振蕩控制器211的第二PWM脈沖P12延遲預(yù)定時(shí)間周期。第一輸出比較器COMP1將來自第一延遲器D1的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較并根據(jù)比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT11。第二輸出比較器COMP2將來自第二延遲器D2的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT12。
另一方面，在次驅(qū)動(dòng)IC310的移位振蕩時(shí)間控制器312中，第一延遲器D1將來自主驅(qū)動(dòng)IC210中的移位振蕩時(shí)間控制器212的PWM脈沖PT11延遲預(yù)定時(shí)間周期，以及第二延遲器D2將來自主驅(qū)動(dòng)IC210中的移位振蕩時(shí)間控制器212的PWM脈沖PT12延遲預(yù)定時(shí)間周期。第一輸出比較器COMP1將來自第一延遲器D1的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT21。第二輸出比較器COMP2將來自第二延遲器D2的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓Vr進(jìn)行比較并作為比較結(jié)果，輸出所延遲的PWM脈沖PT22。
圖9表示圖8的每個(gè)移位振蕩時(shí)間控制器中的每個(gè)延遲器的電路結(jié)構(gòu)。第一延遲器D1和第二延遲器D2優(yōu)選地具有如圖9所示的相同的電路結(jié)構(gòu)。
參考圖8和9，兩個(gè)外部電容器連接到第一延遲器D1和第二延遲器D2的每一個(gè)以便設(shè)置延遲時(shí)間來在其上升和下降沿延遲輸出PWM信號(hào)。一個(gè)外部電容器連接到第一延遲器D1或第二延遲器D2的晶體管Q1以便在PWM信號(hào)P11或P12進(jìn)行高低轉(zhuǎn)變時(shí)開始充電。此時(shí)，連接到晶體管Q1的電容器通過電流源IC1充電到電壓電平Vr1。在電容器的電壓電平達(dá)到Vr1時(shí)，在節(jié)點(diǎn)b的電壓電平變高以及在節(jié)點(diǎn)C的電壓電平變低。當(dāng)PWM信號(hào)P11或P12進(jìn)行低到高轉(zhuǎn)變時(shí)，在節(jié)點(diǎn)b的電壓電平變低以及連接到外部端Tf1的其他外部電容器通過電流源Ic2充電。在外部端Tf1的電壓電平達(dá)到Vf1時(shí)，在節(jié)點(diǎn)c的電壓電平變低。假定分別連接到晶體管Q1和外部端Tf1的電容器具有相同的電容以及電流源具有相同的電流電平，按某一時(shí)間間隔移位節(jié)點(diǎn)c的PWM信號(hào)P11或P12同時(shí)維持其占空比是可能的。在這種情況下，用下述等式1表示延遲時(shí)間T=Ctr1×VtrIc1]]>(Ctr＝Cfr，Vtr＝Vtf，Ic1＝Ic2)圖11表示根據(jù)本發(fā)明，用于驅(qū)動(dòng)四個(gè)燈的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形。
參考圖11，在根據(jù)本發(fā)明，用于LCD面板的背光逆變器應(yīng)用于多個(gè)燈，例如，四個(gè)燈的情況下，用基于來自圖8的主驅(qū)動(dòng)IC210的所延遲的PWM信號(hào)PT11和PT12的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1和PWM2操作燈Lamp1和Lamp2，以及用基于來自圖6的次驅(qū)動(dòng)IC310的所延遲的PWM信號(hào)PT21和PT22的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM3和PWM4操作燈Lamp3和Lamp4。
此時(shí)，PWM信號(hào)PT11和PT12彼此處于反向關(guān)系以及PWM信號(hào)PT21和PT22彼此處于反向關(guān)系。同樣，PWM信號(hào)PT21是PWM信號(hào)PT11的移位型以及PWM信號(hào)PT22是PWM信號(hào)PT12的移位型。
如上所述，在將根據(jù)本發(fā)明的用于LCD面板的背光逆變器應(yīng)用于多個(gè)CCFLs的情況下，在電源電路中流動(dòng)的電流量與CCFLs的數(shù)量成比例，以及采用基于PWM信號(hào)的減低亮度系統(tǒng)來調(diào)整燈的亮度。當(dāng)響應(yīng)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)同時(shí)接通/斷開電源開關(guān)以調(diào)節(jié)燈的電源時(shí)，電源電路中的過沖量與燈的數(shù)量成比例增加。考慮到這種實(shí)際情況，根據(jù)本發(fā)明，將分別對(duì)應(yīng)于CCFLs的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)順序地延遲預(yù)定時(shí)間間隔以便降低過沖量和開關(guān)噪聲，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定。
從上述描述可以看出，本發(fā)明提供用于薄膜晶體管-液體顯示(TFT-LCD)面板的背光逆變器，其能延遲分別輸入到電源開關(guān)以便順序地按預(yù)定時(shí)間間隔成對(duì)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)冷陰極熒光燈(CCFLs)的多個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)信息對(duì)，用這種方式，分別對(duì)應(yīng)于燈對(duì)的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)具有不同的相位，因此燈在開/關(guān)周期具有不同的PWM，以致能降低電源電路的過沖量以便保持整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定以及以致能降低基于PWM減低亮度的開關(guān)噪聲以便降低屏幕噪聲和增加系統(tǒng)可靠性。
盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離如在附加權(quán)利要求書中公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加和取代是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于成對(duì)驅(qū)動(dòng)多個(gè)燈的液晶顯示(LCD)面板的背光逆變器，包括主驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)，用于分別響應(yīng)基于亮度控制的減低亮度電壓和內(nèi)部生成的PWM振蕩信號(hào)，生成第一和第二脈寬調(diào)制(PWM)脈沖，將所生成的第一和第二PWM脈沖延遲預(yù)定時(shí)間周期并根據(jù)所延遲的第一和第二PWM脈沖，分別輸出第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；至少一個(gè)次驅(qū)動(dòng)IC，用于分別將來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述延遲的第一和第二PWM脈沖二次延遲所述預(yù)定時(shí)間周期，以及根據(jù)二次延遲的第一和第二PWM脈沖，輸出第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及多個(gè)燈操作電路，用于分別響應(yīng)來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及來自所述次驅(qū)動(dòng)IC的所述第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，操作所述燈對(duì)。
2.如權(quán)利要求1所述的背光逆變器，其中，所述燈操作電路每個(gè)包括一對(duì)電源開關(guān)，用于分別響應(yīng)來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)或來自所述次驅(qū)動(dòng)IC的所述第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將直流(DC)電壓轉(zhuǎn)換成方波電壓；一對(duì)轉(zhuǎn)換器，用于分別整流來自所述電源開關(guān)的方波電壓；一對(duì)變壓器振蕩器，用于分別將來自所述轉(zhuǎn)換器的輸出電壓轉(zhuǎn)換成交流(AC)電壓，并且將所轉(zhuǎn)換的AC電壓輸出給所述燈對(duì)的相應(yīng)的一個(gè)；以及一對(duì)燈電壓檢測(cè)器，用于分別檢測(cè)由流過相應(yīng)燈對(duì)的電流產(chǎn)生的電壓。
3.如權(quán)利要求1所述的背光逆變器，其中，所述主驅(qū)動(dòng)IC包括移位振蕩控制器，用于響應(yīng)所述減低亮度電壓和PWM振蕩信號(hào)，生成所述第一和第二PWM脈沖；移位振蕩時(shí)間控制器，用于將來自所述移位振蕩控制器的所述第一和第二PWM脈沖延遲所述預(yù)定時(shí)間周期，以及內(nèi)部和外部地將所延遲的第一和第二PWM脈沖輸出給所述次驅(qū)動(dòng)IC；比較電路，用于分別將來自所述移位振蕩時(shí)間控制器的所述延遲的第一和第二PWM脈沖與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)所述延遲的第一和第二PWM脈沖，調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的占空比；以及第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)器，用于響應(yīng)來自所述比較電路的輸出PWM脈沖，分別生成所述第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以及將所生成的第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給所述燈操作電路的相應(yīng)的一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的背光逆變器，其中，所述次驅(qū)動(dòng)電路包括移位振蕩時(shí)間控制器，用于將來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述延遲的第一和第二PWM脈沖二次延遲所述預(yù)定時(shí)間周期，以及將所述二次延遲的第一和第二PWM脈沖內(nèi)部和外部地輸出到下一個(gè)次驅(qū)動(dòng)IC；比較電路，用于分別將來自所述移位振蕩時(shí)間控制器的所述二次延遲的第一和第二PWM脈沖與預(yù)定基準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比較，以分別根據(jù)所述二次延遲的第一和第二PWM脈沖，調(diào)整基準(zhǔn)信號(hào)的占空比；以及第一和第二輸出驅(qū)動(dòng)器，用于響應(yīng)來自所述比較電路的輸出PWM脈沖，分別生成所述第三和第四PWM脈沖信號(hào)，以及將所生成的第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出給所述燈操作電路的相應(yīng)的一個(gè)。
5.如權(quán)利要求3所述的背光逆變器，其中，所述移位振蕩控制器包括PWM振蕩器，用于將預(yù)定頻率的鋸齒波脈沖生成為所述PWM振蕩信號(hào)；第一比較器，用于將來自所述PWM振蕩器的所述鋸齒波脈沖與所述減低亮度電壓進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所述第一PWM脈沖；逆變器電路，用于關(guān)于所述基準(zhǔn)電壓反轉(zhuǎn)所述減低亮度電壓；以及第二比較器，用于將來自所述PWM振蕩器的所述鋸齒波脈沖與來自所述逆變器電路的反轉(zhuǎn)的減低亮度電壓進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所述第二PWM脈沖。
6.如權(quán)利要求3所述的背光逆變器，其中，在所述主驅(qū)動(dòng)IC中的所述移位振蕩時(shí)間控制器包括第一延遲器，用于將來自所述移位振蕩控制器的所述第一PWM脈沖延遲所述預(yù)定時(shí)間周期；以及第二延遲器，用于將來自所述移位振蕩控制器的所述第二PWM脈沖延遲所述預(yù)定時(shí)間周期。
7.如權(quán)利要求3所述的背光逆變器，其中，所述移位振蕩時(shí)間控制器包括分別連接到其外端的多個(gè)延遲時(shí)間設(shè)置電容器。
8.如權(quán)利要求6所述的背光逆變器，其中，所述主驅(qū)動(dòng)IC中的所述移位振蕩時(shí)間控制器進(jìn)一步包括第一輸出比較器，用于將來自所述第一延遲器的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所述延遲的第一PWM脈沖；以及第二輸出比較器，用于將來自所述第二延遲器的輸出信號(hào)與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所述延遲的第二PWM脈沖。
9.如權(quán)利要求4所述的背光逆變器，其中，所述次驅(qū)動(dòng)IC中的所述移位振蕩時(shí)間控制器包括第一延遲器，用于將來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述延遲的第一PWM脈沖二次延遲所述預(yù)定時(shí)間周期；以及第二延遲器，用于將來自所述主驅(qū)動(dòng)IC的所述延遲的第二PWM脈沖二次延遲所述預(yù)定時(shí)間周期。
10.如權(quán)利要求4所述的背光逆變器，其中，所述移位振蕩時(shí)間控制器包括分別連接到其外端的多個(gè)延遲時(shí)間設(shè)置電容器。
11.如權(quán)利要求9所述的背光逆變器，其中，在所述次驅(qū)動(dòng)IC中的所述移位振蕩時(shí)間控制器進(jìn)一步包括第一輸出比較器，用于將來自所述第一延遲器的輸出信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所述二次延遲的第一PWM脈沖；以及第二輸出比較器，用于將來自所述第二延遲器的輸出信號(hào)與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并作為比較結(jié)果，輸出所述二次延遲的第二PWM脈沖。
全文摘要
異步脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動(dòng)類型LCD面板的背光逆變器，能成對(duì)地驅(qū)動(dòng)多個(gè)冷陰極熒光燈并控制操作燈的多個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使其相位不同。逆變器包括主驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)，分別響應(yīng)基于亮度控制的減低亮度電壓和內(nèi)部生成的PWM振蕩信號(hào)生成第一和第二脈寬調(diào)制脈沖，將生成的第一和第二PWM脈沖延遲預(yù)定時(shí)間周期并根據(jù)延遲的第一和第二PWM脈沖輸出第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；至少一個(gè)次驅(qū)動(dòng)IC，分別將來自主驅(qū)動(dòng)IC的延遲的第一和第二PWM脈沖二次延遲預(yù)定時(shí)間周期并根據(jù)二次延遲的第一和第二PWM脈沖輸出第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)；多個(gè)燈操作電路，分別響應(yīng)來自主驅(qū)動(dòng)IC的第一和第二PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)和次驅(qū)動(dòng)IC的第三和第四PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)操作燈對(duì)。燈具有不同的PWM開/關(guān)周期以能降低電源電路的過沖量以使整個(gè)系統(tǒng)電源保持穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H05B41/24GK1575082SQ0313270
公開日2005年2月2日 申請(qǐng)日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者閔丙云, 全炯俊, 金鉉振 申請(qǐng)人:三星電機(jī)株式會(huì)社