專(zhuān)利名稱(chēng)：面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于本發(fā)明人相關(guān)發(fā)明中的日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特許第2733817號(hào)(美國(guó)專(zhuān)利第5495405號(hào))發(fā)明的利用發(fā)明或其技術(shù)性主旨的利用，并且是有關(guān)于在液晶電視中使用，及一般照明用等大型面光源系統(tǒng)中，適用冷陰極螢光管(CCFL)(Cold Cathode Fluorescent Lamp)、外部電極放電管(EEFL)(External Electrode Fluorescent Lamp)、霓虹燈等長(zhǎng)型且需要高電壓的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著液晶用背光模組逐漸大型化，背光模組所使用的放電管也逐漸長(zhǎng)型化。
伴隨于此，放電電壓也會(huì)變高，另一方面，放電阻抗也會(huì)變高。
所以在外部電極型放電管(EEFL)中更需要高放電電壓。
而由于在液晶電視等大型面光源中會(huì)要求面光源的亮度均勻，因此如圖12所示，各放電管均設(shè)有以檢測(cè)流向放電管的電流以及反饋至控制電路來(lái)將電流維持固定的機(jī)構(gòu)。
另外，一般而言，過(guò)去多半將放電管的單側(cè)電壓設(shè)為高壓，并且將另一端的電極驅(qū)動(dòng)為GND(接地)電位使其點(diǎn)亮。該點(diǎn)燈電路被稱(chēng)為單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)，且該驅(qū)動(dòng)方式有容易簡(jiǎn)便進(jìn)行電流控制的特征。
但，隨著放電管的長(zhǎng)型化，放電管的放電電壓會(huì)變高，且放電管的阻抗也會(huì)變高，因此，在放電管的高壓端與低壓端之間的亮度差會(huì)很明顯，該現(xiàn)象稱(chēng)為亮度不均。
亮度不均現(xiàn)象在放電管單體中不甚明顯，但當(dāng)放電管在接近反射板等接近導(dǎo)體時(shí)會(huì)很明顯(日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平第11-8087號(hào)、日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平第11-27955號(hào))。
其中，由于以單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)時(shí)亮度不均較大，因此，如圖13所示，便借由以逆相位的高電壓驅(qū)動(dòng)放電管兩端而稱(chēng)為兩端高壓驅(qū)動(dòng)的方式或浮動(dòng)(Floating)方式等方式來(lái)減少亮度不均現(xiàn)象。由于這種方式能使放電管的各電極電壓為1/2，因此有利于需要高電壓的長(zhǎng)型放電管或外部電極放電管的驅(qū)動(dòng)。
又，因?yàn)殡娏魍高^(guò)放電管周邊所產(chǎn)生的寄生電容而流動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為漏電流，所以若電極電壓為1/2，則該漏電流也會(huì)變少，借此放電管的亮度會(huì)更加均勻。
再者，在升壓變壓器中，線圈的電壓也會(huì)變低，且升壓變壓器的安全性也會(huì)提高。
因此，兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)適合作為大型面光源中的長(zhǎng)型放電管驅(qū)動(dòng)。
另一方面，由于放電管是以高電壓驅(qū)動(dòng)，因此從放電管輻射出的靜電雜訊較大。
而由于該靜電雜訊會(huì)對(duì)液晶帶來(lái)影響，因此如日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)第2000-352718號(hào)所示，每隔一根交互地以相位差180度的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)放電管，借此以抵銷(xiāo)從放電管輻射出的靜電雜訊。
圖15為顯示其中一例的構(gòu)造，在該例子中，將變壓器的二次側(cè)線圈設(shè)計(jì)為浮動(dòng)(Floating)構(gòu)造，且設(shè)計(jì)為逆相位輸出，并將各輸出連接于放電管的其中一端，且一起連接該放電管的另一電極，借此串聯(lián)放電管驅(qū)動(dòng)。
又，借由電流檢測(cè)裝置CDT1至CDT4來(lái)檢測(cè)各放電管的電流，且反饋至電壓源WS1至WS4來(lái)使得電流均勻且穩(wěn)定。
因此，借由相位差180度的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)相鄰的放電管，可以抵銷(xiāo)從放電管輻射出的靜電雜訊，并且減少對(duì)液晶的影響。
進(jìn)一步增進(jìn)上述方法的例子為第16圖所示的構(gòu)造，各放電管分別設(shè)置浮動(dòng)(Floating)構(gòu)造的變壓器，并且每隔一根交互地以相位差180度的電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)，借此以抵銷(xiāo)靜電雜訊。
又在第16圖所示的方法中，由于高電壓的配線變長(zhǎng)，因此如第17圖所示的構(gòu)造中，在兩側(cè)配置漏泄磁通量型變壓器以縮短高壓配線的長(zhǎng)度。
第16圖至第17圖皆模式性地顯示交流電源，但在實(shí)際的大型面光源用變流電路(Inventer)中，由于有各變壓器分別設(shè)置在第12圖所示的電流控制電路，因此電路規(guī)模會(huì)很大。
另外，在大型面光源系統(tǒng)中，針對(duì)變流電路規(guī)模很大的問(wèn)題，可以借由并聯(lián)驅(qū)動(dòng)面光源裝置所使用的多數(shù)放電管以使得各放電管電流均勻的裝置來(lái)解決，此就是由本發(fā)明中發(fā)明人在日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)發(fā)明所提出第18圖所示的構(gòu)造。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特許第2733817號(hào)(美國(guó)專(zhuān)利第5495405號(hào))。
專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平第11-8087號(hào)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)3日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平第11-27955號(hào)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)4日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)第2000-352718號(hào)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)5日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2003-365326號(hào)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)6日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)。

發(fā)明內(nèi)容
單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)是將放電管的其中一電極設(shè)高電壓，并將另一電極設(shè)為GND(接地)電位。當(dāng)利用日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)發(fā)明所提出的第18圖所示的方法作多數(shù)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)時(shí)，多數(shù)放電管的其中一電極在相鄰各放電管中會(huì)全部成為同一個(gè)相位。
所以上述單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)會(huì)有亮度不均較大的問(wèn)題，并且從放電管輻射出的靜電雜訊也較大，而有時(shí)對(duì)液晶會(huì)造成影響。
因此，為了隔斷從面光源輻射出的靜電雜訊，必須將涂布有ITO(Indium Tri Oxide)的導(dǎo)電性薄膜等插入面光源與液晶面板間。
但是上述亮度不均的現(xiàn)象是發(fā)生在將放電管配置在靠近反射板的地方時(shí)，高電壓側(cè)會(huì)變亮，低電壓側(cè)會(huì)變暗。在大型面光源中，無(wú)法避免該亮度不均的現(xiàn)象發(fā)生。
亮度不均在放電管的阻抗高時(shí)或放電管周邊的寄生電容大時(shí)會(huì)變大，這是由于電流透過(guò)寄生電容流入而產(chǎn)生接近導(dǎo)體狀態(tài)的緣故。因此，縱使放電管的驅(qū)動(dòng)頻率變高，亮度不均還是會(huì)變大。
又，在液晶電視用背光模組中，為了延長(zhǎng)放電管的壽命，多半會(huì)降低電流，但降低電流也會(huì)使得放電管的阻抗變高。
而且由于大型液晶電視中是使用長(zhǎng)型放電管，其本來(lái)阻抗就很高，因此液晶電視所使用的放電管阻抗會(huì)基于上述2個(gè)理由而變得非常高，且特別容易引起亮度不均的現(xiàn)象。
另一方面，當(dāng)放電管較長(zhǎng)時(shí)，為了使其具有強(qiáng)度，不得不增加外徑，筆記型電腦用背光模組(面光源)的放電管通常為1.8mm至2.7mm，而液晶電視用背光模組(面光源)則為3mm至5mm左右。于此，放電管的外徑變大意味著放電管與反射板之間所產(chǎn)生的寄生電容會(huì)變大。
因此，在大型面光源中，放電管的阻抗高且寄生電容大，所以容易引起亮度不均。因此具有長(zhǎng)型放電管的大型液晶背光模組不容易用高頻率來(lái)驅(qū)動(dòng)。
亮度不均現(xiàn)象在放電管的電極附近是電位高的部分亮，而電位低的部分暗，因此兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)的亮度不均較單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)少。(日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平第11-8087號(hào)、日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特開(kāi)平第11-27955號(hào))當(dāng)進(jìn)行兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，兩側(cè)的電極附近較亮，而中央附近較暗，但此時(shí)的亮度不均遠(yuǎn)比單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)時(shí)要來(lái)的小。因此在采用兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)時(shí)也可以提高驅(qū)動(dòng)頻率。
但在進(jìn)行兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，在變流電路中需要2個(gè)逆相位輸出。
于是需在該變流電路的輸出處配置有漏泄磁通量型變壓器，且將各輸出直接連接于放電管兩側(cè)的電極，才能在變流電路得到兩個(gè)相位差180度的電壓輸出，但此時(shí)變流電路的兩個(gè)逆相位輸出不一定會(huì)成為均勻的輸出。
若輸出不均勻，則放電管中的一電極其電壓會(huì)變大，而另一電極的電壓會(huì)變低，因此，變流電路的輸出負(fù)荷會(huì)不均勻。該輸出的偏差現(xiàn)象容易發(fā)生在利用下述方法時(shí)，也就是在升壓變壓器使用漏泄磁通量型變壓器，并使漏泄磁通量型變壓器的漏電感與二次側(cè)電路的電容成分共振，借此改善從升壓變壓器的一次側(cè)來(lái)看的功率因數(shù)，并減少銅耗，以得到變流電路的高效率時(shí)。
另外，利用上述共振技術(shù)得到變流電路的高效率技術(shù)，已經(jīng)由本發(fā)明人的其中一人在日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特許第2733817號(hào)(美國(guó)專(zhuān)利第5495405號(hào))發(fā)明中提出。也就是輸出偏差現(xiàn)象不容易在利用漏電感小的非漏泄磁通量型變壓器作輸出段的升壓變壓器，且在管電流的穩(wěn)定化上使用穩(wěn)流(ballast)電容器的習(xí)知型變流電路的情形下發(fā)生，該輸出偏差現(xiàn)象是在執(zhí)行日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特許第2733817號(hào)(美國(guó)專(zhuān)利第5495405號(hào))發(fā)明以得到高效率的方法時(shí)特有的現(xiàn)象。
如第13圖所示，若變流電路的輸出有兩個(gè)，且各輸出電壓相位差180度，則各逆相位輸出可構(gòu)成共振電路。當(dāng)分別無(wú)關(guān)連地構(gòu)成兩個(gè)共振電路時(shí)，兩個(gè)共振電路的共振頻率不一定要一致。
當(dāng)如上所述共振電路的共振頻率不一致時(shí)，如第14圖所示，縱使以同一頻率驅(qū)動(dòng)，變流電路的輸出升壓比也會(huì)不同，且放電管的各電極電壓也會(huì)不同，結(jié)果在變流電路的各輸出之間會(huì)產(chǎn)生不平衡。
上述不平衡的原因是由于變流電路輸出所使用的漏泄磁通量型變壓器的漏電感不同，或二次側(cè)電路的電容成分不同使得兩個(gè)逆相位輸出的共振頻率不同的原故。
在實(shí)際的面光源系統(tǒng)中，于放電管的各電極連接有分流電路模組，又在放電管與具有作為接近導(dǎo)體效果的反射板之間的尺寸精度也有不均，因此會(huì)產(chǎn)生很多的寄生電容不平衡。
又，漏泄磁通量型變壓器的漏電感也有不均，前述理由成為共振電路頻率無(wú)法一致的原因。
當(dāng)共振頻率不一致時(shí)，會(huì)在輸出上產(chǎn)生不平衡，且無(wú)法均勻地驅(qū)動(dòng)放電管兩側(cè)的電極，結(jié)果，過(guò)大的電力會(huì)集中在其中一者輸出，且變流電路的發(fā)熱會(huì)有偏差。
為了防止該輸出偏差的現(xiàn)象，必須使逆相位輸出的各共振電路的共振頻率一致。
接著，若從靜電雜訊方面來(lái)看則如下所述。
在減少靜電雜訊時(shí)，借由以逆相位輸出驅(qū)動(dòng)相鄰的各放電管來(lái)抵銷(xiāo)靜電雜訊是有效的。第15圖至第17圖所示者為其中一例，為了如上所述驅(qū)動(dòng)放電管，可將以逆相位驅(qū)動(dòng)的2根放電管設(shè)為一組，且每2根放電管設(shè)置一個(gè)變壓器，并借由具有逆相位輸出的變壓器驅(qū)動(dòng)。
然而，第15圖所示的例子是相鄰放電管的其中一電極為逆相位的高電壓，而另一電極為低電位。此時(shí)由于有透過(guò)高電壓側(cè)的相鄰放電管之間所產(chǎn)生的寄生電容Csm流動(dòng)的漏電流，因此亮度不均會(huì)較第18圖所示的單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)方式更嚴(yán)重。結(jié)果造成該構(gòu)造的背光模組不得不以相當(dāng)?shù)偷念l率來(lái)驅(qū)動(dòng)。
因此如第16圖所示，可考慮以一個(gè)變壓器驅(qū)動(dòng)一個(gè)放電管以成為兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)的方法。
但由于該方法會(huì)使得很多高電壓配線橫越面光源的框體中，因此寄生電容會(huì)不平衡。
又由于每一根放電管皆以逆相位驅(qū)動(dòng)，因此需要比第15圖所示的構(gòu)造更多的變壓器。
并且第17圖所示的構(gòu)造是為了防止高電壓的橫越線而進(jìn)一步地增加變壓器的數(shù)量，且配置于放電管的兩側(cè)而成為兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)，又每一根放電管皆變更驅(qū)動(dòng)電壓的相位以減少靜電雜訊，但如此一來(lái)，需要相當(dāng)多的變壓器與控制電路。
又，第16圖至第17圖中所省略的開(kāi)關(guān)電路及控制電路，在實(shí)際液晶電視用的變流電路系統(tǒng)中，會(huì)為了檢測(cè)各別電流在各放電管加上用以控制的電路，因此，變流電路的規(guī)模會(huì)非常大。
并且，第15圖至第17圖的電路皆未解決二次側(cè)電路因共振頻率不均所造成的不平衡問(wèn)題。
所以，需要在減少亮度不均且減少靜電雜訊的情形下，可維持使各放電管的電流均勻、穩(wěn)定且成本低的多燈用面光源系統(tǒng)及變流電路。
本發(fā)明有鑒于上述觀點(diǎn)，當(dāng)具有兩個(gè)共振電路，且放電管是以?xún)蓚?cè)高壓方式借由具有逆相位輸出的變流電路驅(qū)動(dòng)時(shí)，借由將線圈間耐壓高的分流變壓器連接于變流電路與放電管之間，使各共振電路的共振頻率因偏差所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電力的偏差均衡，并使共振頻率一致，以實(shí)現(xiàn)變流電路的逆相位輸出的耗電量均衡。
又再以?xún)蓚?cè)高壓方式驅(qū)動(dòng)放電管使放電管的亮度均勻，同時(shí)以逆相位驅(qū)動(dòng)相鄰的各放電管以抵銷(xiāo)減少靜電雜訊的多燈面光源系統(tǒng)中，組合線圈間耐壓高的分流變壓器與分流電路模組以構(gòu)成分流電路，借此，能以單純的構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)變流電路系統(tǒng)。
借由融合上述兩個(gè)技術(shù)，能成為兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)、可減少靜電雜訊、可實(shí)現(xiàn)各放電管的電流均勻并穩(wěn)定，并且成本低的多燈面光源系統(tǒng)。且在單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)方式中，借由在低壓端以分流變壓器結(jié)合相鄰的各放電管，可抵銷(xiāo)靜電雜訊，且實(shí)現(xiàn)成本低的多燈面光源系統(tǒng)。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，附圖中圖1是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的兩側(cè)高電壓驅(qū)動(dòng)的電路圖；圖2是顯示在本發(fā)明一實(shí)施例以外顯示隔著一根放電管交互地以逆相位驅(qū)動(dòng)的連接法的其它實(shí)施例的電路圖；圖3是顯示本發(fā)明其它實(shí)施例的電路圖；圖4是顯示本發(fā)明其它實(shí)施例的電路圖；圖5是顯示本發(fā)明其它實(shí)施例的電路圖；圖6是顯示本發(fā)明其它實(shí)施例的電路圖；圖7是顯示本發(fā)明其它實(shí)施例的電路圖；圖8是顯示與本發(fā)明相關(guān)的3分流變壓器的例子的說(shuō)明圖；圖9是顯示利用與本發(fā)明相關(guān)的3分流變壓器的本發(fā)明其它實(shí)施例的電路構(gòu)造圖；圖10是顯示相鄰的放電管進(jìn)行同相位驅(qū)動(dòng)時(shí)的靜電雜訊的測(cè)定結(jié)果；圖11是顯示相鄰的放電管進(jìn)行逆相位驅(qū)動(dòng)時(shí)的靜電雜訊的測(cè)定結(jié)果；圖12是顯示用以實(shí)現(xiàn)習(xí)知大型面光源亮度均勻的例子的電路圖；
圖13是顯示在過(guò)去以逆相位高電壓驅(qū)動(dòng)放電管的兩端的方式中，兩個(gè)共振電路作用的模式圖；圖14是說(shuō)明在第12圖所示的電路中，因?yàn)楣舱耦l率不一致導(dǎo)致輸出升壓比因頻率而不同的狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)頻率-升壓比的關(guān)系圖；圖15是顯示習(xí)知單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)方式中抵銷(xiāo)從放電管輻射出靜電雜訊的例子的電路圖；圖16是顯示在習(xí)知兩端高壓驅(qū)動(dòng)方式中抵銷(xiāo)從放電管輻射出靜電雜訊的其它例子的電路圖；圖17是顯示在習(xí)知兩端高壓驅(qū)動(dòng)方式中抵銷(xiāo)從放電管輻射出靜電雜訊的其它例子的電路圖；圖18是顯示在習(xí)知大型面光源系統(tǒng)中，施行并聯(lián)驅(qū)動(dòng)面光源裝置所使用的多數(shù)放電管使各放電管電流均勻方法的例子的電路圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明被詳細(xì)描述前，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類(lèi)似的元件是以相同的編號(hào)來(lái)表示。
第1圖是顯示本發(fā)明一實(shí)施例的兩側(cè)高電壓驅(qū)動(dòng)的電路圖，反轉(zhuǎn)控制電路與SW電路分別為變流電路的振蕩電路與升壓變壓器的驅(qū)動(dòng)電路，且一般所使用的變流電路皆可適用。
T1及T2為具有漏電感(JIS)Ls1、Ls2的漏泄磁通量型升壓變壓器，且以等效電路來(lái)表示。另外在簡(jiǎn)單說(shuō)明，電路圖中有時(shí)會(huì)省略記述漏電感(JIS)Ls。若根據(jù)ISO的記載則不是正確的記述，但在所屬領(lǐng)域中且具有通常知識(shí)者之間多半習(xí)慣省略。
Cw1、Cw2為線圈間的寄生電容，Ca1、Ca2、Ca3、Ca4為適時(shí)輔助性地附加的輔助電容，又在放電管周邊也有寄生電容Cs，前述電容的總和是構(gòu)成二次側(cè)電容的成分。電容與漏電感Ls1、Ls2是構(gòu)成兩共振電路。
Ca1、Ca2、Ca3、Ca4可調(diào)整兩共振電路的共振頻率。CT1為分流變壓器并結(jié)合兩共振電路，且連接成可使流向各線圈的電流所產(chǎn)生的磁通量相向抵銷(xiāo)。CD為電流分流電路模組。
第2圖是在第1圖所示的構(gòu)造中，進(jìn)一步使每一根放電管的相位相反以抵銷(xiāo)靜電雜訊的實(shí)施例。DT1至DT8為放電管，且借由分流電路模組CD1及CD2分別統(tǒng)合成兩群。分流電路模組CD1及CD2的端子Td1及Td2是相連以統(tǒng)合分流電路模組CD1及CD2的其它分流變壓器CT2，且連接成使供給兩群分流電路模組CD1及CD2的電流均衡。
前述CD1及CD2是由本發(fā)明中的一發(fā)明人以日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)發(fā)明所揭示的分流電路模組。
第3圖是改變分流電路模組CD1及CD2的連接方式的其它實(shí)施例，分流電路模組分成兩個(gè)基板，且構(gòu)成兩群分流電路模組CD1及CD2。前述分流電路模組CD1及CD2的基本作用與第2圖所示的實(shí)施例相同，為可實(shí)現(xiàn)的其中一實(shí)施例。
接著在第1圖至第3圖中，當(dāng)放電管周邊所產(chǎn)生的寄生電容Cs1至Csn總和，在經(jīng)過(guò)兩群分流電路模組CD1及CD2統(tǒng)合的各放電管互不相同時(shí)，借由適當(dāng)改變配置所述中是用來(lái)調(diào)整共振頻率的輔助電容Ca1、Ca2、Ca3、Ca4，能夠修正寄生電容的不一致。
若配置前述輔助電容Ca1、Ca2、Ca3、Ca4后使流入分流變壓器CT1的各線圈電流大致相等，則分流變壓器CT1的磁芯所產(chǎn)生的磁通量幾乎會(huì)消失，因此分流變壓器CT1可以非常小。
通常，分流變壓器CT1為了配置在變流電路基板側(cè)所以必須要特別小，又為了要與兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)方式的變流電路的各逆相位輸出連接，所以線圈間的耐電壓必須非常高。
因此，借由如第4圖所示透過(guò)各升壓變壓器T1及T2的GND側(cè)將分流變壓器CT1連接于GND，則就可以不那么需要分流變壓器CT1的耐壓，此也與第1圖至第3圖同樣為可實(shí)施的其中一實(shí)施例。
又，下述情況也是可執(zhí)行的其中一實(shí)施例，如第5圖所示，當(dāng)以?xún)蓚?cè)高壓驅(qū)動(dòng)方式將升壓變壓器配置于兩側(cè)時(shí)，將T1至T4的4個(gè)升壓變壓器中具有同相位輸出的變壓器的低壓側(cè)，就是在升壓變壓器T1、T3及升壓變壓器T2、T4連接于分流變壓器CT2及分流變壓器CT3以使其均衡，并借由分流變壓器CT1使其均衡。
分流電路模組CD1、CD2也可以作為獨(dú)立的一個(gè)模組容納于背光模組內(nèi)。當(dāng)分流電路模組容納于背光模組內(nèi)時(shí)，從背光模組拉出的線最多也只有4條，因此，背光模組的構(gòu)造較單純。
又由于如上所述的連接升壓變壓器與低壓側(cè)分流變壓器，因此縱使在大型背光模組中也不會(huì)有橫越左右的高電壓橫越線，且可以使高壓線的處理更單純。另外，在低壓側(cè)分流變壓器與日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)發(fā)明所揭示的相同，具有很多可產(chǎn)生等效均衡與分流效果的連接法，而在本實(shí)施例中可采用前述連接法的任何一個(gè)。
又，在追求系統(tǒng)整體的低成本化時(shí)，雖然是單側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)，也可以使第15圖的電流檢測(cè)裝置的CDT兼具均衡與分流效果。
第6圖是上述情形中可實(shí)施的一實(shí)施例，且針對(duì)一個(gè)分流變壓器說(shuō)明，使一對(duì)放電管均衡與分流并使兩個(gè)共振電路平衡的構(gòu)造說(shuō)明圖。
但由于此時(shí)所使用的分流變壓器CDT1至CDT4需要非常大的互感值(具體而言，需要2倍以上的值)，因此，為了確保大的互感值，維持高自共振頻率，并構(gòu)成小型分流變壓器，需要使用本申請(qǐng)人所申請(qǐng)相關(guān)的日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)中所揭示的斜繞法，或日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-254129號(hào)中所揭示的分段卷繞等繞線法。至少可確認(rèn)，在日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-254129號(hào)中，以習(xí)知方法所揭示的積層卷繞等所構(gòu)成的分流變壓器是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
借由上述連接法，可將電流的反饋電路設(shè)為一個(gè)。又由于CDT1至CDT4的分流變壓器也能以獨(dú)立一個(gè)模組的型態(tài)容納于背光模組面板內(nèi)，因此可使高壓配線的配置非常單純。
第7圖為其它實(shí)施例，并說(shuō)明以一個(gè)分流變壓器使4燈均衡分流以及使兩共振電路平衡的構(gòu)造說(shuō)明圖，并為利用一個(gè)分流變壓器CDT1使4燈均衡者。此時(shí)電流的檢測(cè)雖然以升壓變壓器的二次線圈GND來(lái)檢測(cè)，但也可以用另外設(shè)置的電流變壓器來(lái)檢測(cè)，另外也可以用發(fā)光二極體與光電晶體來(lái)檢測(cè)。
第9圖為其它實(shí)施例，是將分流變壓器CDT1置換成日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)所揭示的第6圖(本說(shuō)明書(shū)中為第8圖)中的3分流變壓器Lp。
第9圖是說(shuō)明利用3分流變壓器使6燈均衡分流并使兩共振電路平衡的構(gòu)造說(shuō)明圖。并且也可以將3分流變壓器置換為多燈用分流變壓器使多數(shù)燈均衡分流。
作用接著，針對(duì)與本發(fā)明相關(guān)的多燈點(diǎn)燈面光源系統(tǒng)的作用加以說(shuō)明。
在具有兩個(gè)逆相位輸出的變流電路中，如果模式性地顯示由漏電感與二次側(cè)電路的電容成分所構(gòu)成的共振電路，則如第13圖所示。
第13圖中，T1及T2為漏泄磁通量型變壓器，而Ls1及Ls2為漏泄磁通量型變壓器的漏電感，此處所謂漏電感是變壓器一次側(cè)在短路時(shí)從二次線圈所測(cè)量的JIS漏電感。
另外，當(dāng)漏泄磁通量型變壓器的漏電感值的變流電路的動(dòng)作頻率中的電抗與負(fù)載的放電管DT的阻抗相等或?yàn)?0％的值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生功率因數(shù)的改善效果，并提高變流電路的變換效率。該效果是以日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特許第2733817號(hào)(美國(guó)專(zhuān)利第5495405號(hào))發(fā)明中，由其中一發(fā)明人所揭示。
第13圖的變壓器T1中，電感成分為L(zhǎng)s1，而電容成分則總合了線圈間的寄生電容Cw1、輔助電容Ca1、放電管周邊的寄生電容Cs1以構(gòu)成二次側(cè)的電容成分，且前述電感與電容構(gòu)成一串聯(lián)共振電路。該共振電路也存在于變壓器T2中，且電感成分Ls2、電容成分Cw2、Ca2、Cs2構(gòu)成另一串聯(lián)共振電路。此時(shí)，兩個(gè)共振電路為互相獨(dú)立的關(guān)系，且共振電路的共振頻率不一定要一致。
于此，如第1圖所示，當(dāng)兩個(gè)共振電路與負(fù)載之間透過(guò)分流變壓器CT1連接時(shí)，會(huì)產(chǎn)生以下作用。
第1圖中，分流變壓器CT1為具有兩個(gè)同值線圈的分流變壓器。
該分流變壓器CT1是連接成使流向負(fù)載DT1至DT8的電流所產(chǎn)生的磁通量相向。此時(shí)由于所產(chǎn)生的磁通量幾乎會(huì)抵銷(xiāo)，因此該分流變壓器CT1的線圈只會(huì)產(chǎn)生一點(diǎn)點(diǎn)電壓。
當(dāng)兩個(gè)共振電路的共振頻率不同而且流向放電管兩極的電流不相同時(shí)，則借由以下作用能使流向分流變壓器的電流相等。
假設(shè)放電管中的一電極電流增加且另一電極的電流減少，則分流變壓器的磁通量會(huì)產(chǎn)生不均衡，且會(huì)產(chǎn)生未抵銷(xiāo)的磁通量。該磁通量在分流變壓器CT1中對(duì)電流多的電極會(huì)朝減少電流的方向作用，且對(duì)電流少的電極會(huì)朝增加電流的方向作用以達(dá)成均衡，并使放電管兩極的電流相等。
又，分流變壓器CT1的上述作用并非僅在放電管的電阻成分中作用，也可以在電容成分中作用，也就是說(shuō)，是因?yàn)橥高^(guò)分流變壓器CT1可引起電容成分結(jié)合的緣故。結(jié)果，與分流變壓器CT1相連接的電容成分會(huì)從其中一線圈復(fù)制到另一線圈，因此當(dāng)分流變壓器是理想的分流變壓器時(shí)，無(wú)論將電容成分安裝于分流變壓器的哪一線圈意思皆相同。
再者，不僅電容成分，包括電感成分，具體而言，漏電感也會(huì)復(fù)制。結(jié)果，兩個(gè)共振電路也會(huì)集合，且共振頻率也會(huì)一致。
并且當(dāng)流向分流變壓器CT1的各線圈的電流相等時(shí)，由于分流變壓器CT1的磁芯所產(chǎn)生的磁通量會(huì)抵銷(xiāo)，因此除了殘留成分以外將不會(huì)產(chǎn)生磁通量，且可以使磁芯達(dá)成小型化，同時(shí)分流變壓器CT1所產(chǎn)生的電壓也幾乎會(huì)消失。
實(shí)際上，在面光源系統(tǒng)中的放電管的各電極連接有分流電路模組，又在放電管與具有接近導(dǎo)體效果的反射板之間有寄生電容的不平衡。
又由于漏泄磁通量型變壓器的漏電感也不是完全相等，因此分流變壓器CT1會(huì)殘留未抵銷(xiāo)的磁通量，且在分流變壓器上會(huì)產(chǎn)生電壓。該未抵銷(xiāo)的磁通量應(yīng)該盡量減少。
配置于分流變壓器CT1前后的共振電容器Ca1至Ca4是用以修正該不平衡為目的而設(shè)置。
另一方面，當(dāng)適當(dāng)?shù)嘏渲肅a1至Ca4的共振電容器且預(yù)先將不平衡調(diào)整到較小時(shí)，可使流向分流變壓器CT1的各線圈電流大致相等，而此時(shí)分流變壓器CT1所產(chǎn)生的磁通量幾乎會(huì)抵銷(xiāo)，且分流變壓器CT1的磁芯幾乎不會(huì)產(chǎn)生磁通量。
接著，如第2圖所示，當(dāng)將分流電路模組分成兩群時(shí)，若單純分別將兩群分流電路模組并聯(lián)，則電流只能流向分流電路模組的其中一群，此是由于分流電路模組產(chǎn)生如同一放電管結(jié)合多數(shù)放電管的作用(日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)發(fā)明)，因此，經(jīng)結(jié)合的放電管也會(huì)作為一個(gè)大的放電管且繼承負(fù)性電阻特性的緣故。因此，在并聯(lián)驅(qū)動(dòng)兩群分流電路模組時(shí)，必須透過(guò)另一個(gè)分流變壓器CT2與變流電路相連接。
此時(shí)，在分流變壓器CT2中，與日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特愿第2004-003740號(hào)(US專(zhuān)利第2004-0155596-A1)發(fā)明中連接成樹(shù)枝狀的各電流變壓器不同的是，會(huì)在分流變壓器CT2的線圈之間產(chǎn)生大電壓。因此分流變壓器CT1及分流變壓器CT2所具有的各線圈之間的耐壓必須可以完全承受變流電路所輸出電壓的2倍以上。
接著，如第6圖至第7圖所示，當(dāng)透過(guò)分流變壓器的其中一線圈一起連接于一對(duì)放電管的低壓側(cè)端側(cè)時(shí)，流向一對(duì)放電管的電流會(huì)大致相等。借此，具有兩個(gè)相位相位差180度輸出的變流電路的各共振電路可結(jié)合，且共振頻率會(huì)相等。
發(fā)明的效果從以上的說(shuō)明可知，本發(fā)明具有下述一大特征，借由透過(guò)高耐壓的電流變壓器結(jié)合輸出，且使共振電路的共振頻率一致，可修正在兩側(cè)高電壓驅(qū)動(dòng)方式與具有在變壓器二次側(cè)相位相位差180度的兩共振電路構(gòu)造的高效率變流電路(日本專(zhuān)利公開(kāi)公報(bào)特許第2733817號(hào)(美國(guó)專(zhuān)利第5495405號(hào))的組合中所產(chǎn)生的輸出不平衡。
此外還具有下述一大特征，在兩側(cè)高電壓驅(qū)動(dòng)方式中，相對(duì)于抵銷(xiāo)每隔一根以互相不同方式驅(qū)動(dòng)放電管所驅(qū)動(dòng)的電極電壓所產(chǎn)生的靜電雜訊方法，借由組合高耐壓的電流變壓器與分流電路模組，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的效果。
因此，可以低成本提供簡(jiǎn)單且大電量、高效率且低雜訊的面光源系統(tǒng)來(lái)作為需要具有多數(shù)放電管的大型面光源的液晶電視用背光模組。
又，借由消除一般照明用途中，放電管普遍最大阻礙因素的成本問(wèn)題，可以擴(kuò)張大型面光源及放電管的一般照明用用途。
并且，在具有兩個(gè)逆相位輸出的變流電路中，將各輸出連接于電流變壓器且透過(guò)該電流變壓器連接于負(fù)載，借此使前述兩個(gè)逆相位輸出的共振頻率一致。結(jié)果，前述兩個(gè)逆相位輸出使驅(qū)動(dòng)負(fù)載的條件相等，且各電晶體或各升壓變壓器的負(fù)荷可均等。
又，經(jīng)兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)的放電管其亮度在各電極相等，且發(fā)光均勻。結(jié)果使得長(zhǎng)度較長(zhǎng)放電管中的發(fā)光均勻性良好。
并且，由于基本上有不會(huì)損害兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)，因此也可以提高驅(qū)動(dòng)頻率。
接著，每隔一根以逆相位驅(qū)動(dòng)相鄰放電管的裝置在過(guò)去是如第17圖所示，不得不利用多數(shù)漏泄磁通量型變壓器來(lái)構(gòu)成，但如第2圖及第3圖所示，借由組合分流電路模組與高耐壓的分流變壓器，可以使背光模組系統(tǒng)成為非常簡(jiǎn)單的構(gòu)造。
此時(shí)借由將分流電路模組分成兩群，可以避免產(chǎn)生高電壓的橫越線，而且兩側(cè)高壓驅(qū)動(dòng)的電路會(huì)非常簡(jiǎn)單。
再者，將分流電路模組容納于背光模組內(nèi)時(shí)，可以大幅減少?gòu)谋彻饽＝M拉出的導(dǎo)線，且背光模組的構(gòu)造會(huì)更單純。
又由于分流電路模組也只要將分流變壓器配置于放電管與放電管之間就可以，因此，能夠用非常小的基板來(lái)解決。
并且借由有效調(diào)整適當(dāng)配置的共振電容器，可使流向分流變壓器的各線圈電流大致相等，因此該分流變壓器也可以非常小。
另外，若以第10圖所示相鄰的放電管進(jìn)行同相位驅(qū)動(dòng)時(shí)的靜電雜訊的測(cè)定結(jié)果，比較圖11所示，相鄰放電管進(jìn)行逆相位驅(qū)動(dòng)時(shí)的靜電雜訊的量測(cè)結(jié)果，可以一目了然地知道驅(qū)動(dòng)電壓極性不同的放電管可抵銷(xiāo)靜電電場(chǎng)，因此能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造大幅減少?gòu)谋彻饽＝M輻射出的靜電雜訊。
權(quán)利要求
1.一種面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，適用于點(diǎn)亮多數(shù)放電管，其特征在于包含一使所述放電管并聯(lián)點(diǎn)亮的模組，且該模組的輸入端子，及位于放電管連接有該模組的相反側(cè)的電極，均是借由相位差180度相位的電壓波形來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且，該面光源系統(tǒng)的逆相位輸入端子是透過(guò)一分流變壓器與具有逆相位輸出的變流電路相連，以抵消由流向該分流變壓器的各線圈電流所產(chǎn)生的磁通量。
2.如權(quán)利要求1所述的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，是將前述模組置換成每隔一根以逆相位驅(qū)動(dòng)相鄰的前述放電管電極的構(gòu)造，其特征在于前述模組分成兩群分流模組，且前述各分流模組分別具有可以得到將同相位驅(qū)動(dòng)的各電極連接成并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的逆相位分流模組輸入端子，以及與前述分流模組相連接并與前述放電管電極不同端的電極是具有將以同相位驅(qū)動(dòng)的各電極集合成一個(gè)構(gòu)造的另一輸入端子，且前述各輸入端子中的同相位輸入端子再透過(guò)其它分流變壓器互相連接，以借由流向各線圈的電流抵銷(xiāo)該分流變壓器所產(chǎn)生的磁通量。
3.如權(quán)利要求1或2所述的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，其特征在于用以連接前述具有逆相位輸出的變流電路的分流變壓器是位于升壓變壓器的二次低壓側(cè)與GND之間，以借此抵銷(xiāo)由流向該分流變壓器的各線圈電流所產(chǎn)生的磁通量。
4.如權(quán)利要求1至3所述的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，其特征在于共振用電容分別分散配置于前述分流變壓器的變流電路側(cè)及面光源側(cè)，且該共振用電容的值可調(diào)整到適當(dāng)值，借此可以修正流向該分流變壓器的電流不均，并使該分流變壓器的尺寸形狀小型化。
5.如權(quán)利要求1至4所述的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，其特征在于還包含前述具有逆相位輸出的變流電路及分成多數(shù)兩群的偶數(shù)放電管，且放電管是配置成互相以逆相位驅(qū)動(dòng)的一對(duì)關(guān)系，并且前述一對(duì)放電管的低壓側(cè)一端是透過(guò)前述分流變壓器的其中一線圈相互連接，而另一端則連接于前述具有逆相位輸出的變流電路的各相位輸出，又，前述分流變壓器的另一線圈是與另一群放電管互相串聯(lián)，借此可以均衡前述各放電管的電流，同時(shí)進(jìn)行管電流檢測(cè)。
6.如權(quán)利要求5所述的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，其特征在于是4燈用面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，且前述分流變壓器的另一線圈是連接于另一對(duì)放電管的低壓側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)，其特征在于前述分流變壓器是置換成3分流或N分流的分流變壓器，使6燈或2N燈用面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)并聯(lián)點(diǎn)燈。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種減少亮度不均與靜電雜訊后能維持各放電管的電流均勻、穩(wěn)定，以及成本低的面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)。該面光源用放電管并聯(lián)點(diǎn)燈系統(tǒng)主要構(gòu)造是在具有多數(shù)放電管的面光源系統(tǒng)中，具有用以使放電管并聯(lián)點(diǎn)燈的模組，且該模組的輸入端子及位于該放電管的連接處有模組的相反側(cè)的電極借由相位差180度相位的電壓波形來(lái)驅(qū)動(dòng)，并且該面光源系統(tǒng)的逆相位輸入端子是透過(guò)一個(gè)用于分用的電流變壓器與具有逆相位輸出的變流電路連接，以抵銷(xiāo)由流向該分流變壓器的各線圈電流所產(chǎn)生的磁通量，且使該具有逆相位輸出的變流電路其共振頻率一致，并輸出均衡。
文檔編號(hào)H05B41/28GK1671266SQ200510055480
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者牛嶋昌和, 泰道大輔 申請(qǐng)人:陳宏飛, 牛嶋昌和