專利名稱：集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示技術(shù)，特別涉及電能利用效率高、體積小、成本低的組合式冷陰極熒光管驅(qū)動(dòng)技術(shù)及電源供應(yīng)技術(shù)，為大屏幕液晶電視及液晶顯示器提供高性價(jià)比的背光驅(qū)動(dòng)及電源整體方案。
背景技術(shù)：
液晶顯示設(shè)備一般都是以冷陰極熒光燈管(CCFL)作為背光源。點(diǎn)燃CCFL需要一個(gè)幾百至幾千伏特的交流電壓，產(chǎn)生CCFL所需要的電壓需要通過(guò)一個(gè)逆變器(Inverter)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在傳統(tǒng)的液晶顯示設(shè)備中，整機(jī)的供電和CCFL驅(qū)動(dòng)一般采用圖2的電路方案。110-240V市電通過(guò)開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪褐绷麟姽?yīng)逆變器和其它電路，逆變器再將電源次級(jí)的低壓直流電轉(zhuǎn)換為CCFL所需要的交流高壓電來(lái)點(diǎn)燃CCFL。
現(xiàn)有技術(shù)多個(gè)獨(dú)立電源供電的方案中，主要利用開(kāi)關(guān)型電-磁-電轉(zhuǎn)換方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓轉(zhuǎn)換、控制以及安全隔離。每一次轉(zhuǎn)換都會(huì)產(chǎn)生變壓器的銅損、鐵損以及半導(dǎo)體器件的開(kāi)關(guān)損耗等等電能損失。借用水利術(shù)語(yǔ)比喻，開(kāi)關(guān)電源將高壓交流市電轉(zhuǎn)換到低壓直流電的大落差過(guò)程，因轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題會(huì)產(chǎn)生一部分能量損失；而逆變器將低壓直流轉(zhuǎn)換為高壓交流電的大揚(yáng)程過(guò)程又會(huì)產(chǎn)生一部分能量損失。大尺寸的液晶顯示設(shè)備中CCFL的電源消耗占據(jù)整機(jī)電源消耗的大部分，因此兩次轉(zhuǎn)換所造成的能量損失會(huì)非常大；這些能量損失還會(huì)產(chǎn)生熱，影響液晶顯示設(shè)備的可靠性。同時(shí)兩次轉(zhuǎn)換的做法也會(huì)使電路復(fù)雜，成本高昂。也有一些從電源初級(jí)產(chǎn)生振蕩來(lái)驅(qū)動(dòng)CCFL的方案，這些方案中CCFL接在電源初級(jí)，不通過(guò)光耦或磁耦合器來(lái)耦合電流取樣信號(hào)和亮度控制和開(kāi)、關(guān)燈的信號(hào)。而液晶顯示設(shè)備中CCFL接在次級(jí)電路，并且控制亮度和開(kāi)、關(guān)燈的信號(hào)也在電源次級(jí)。由于安全的需要，電子設(shè)備的初、次級(jí)部分需要嚴(yán)格地隔離。因此這些方案主要用于燈箱等其它場(chǎng)合?，F(xiàn)有技術(shù)多個(gè)獨(dú)立電源供電的方案無(wú)法解決體積大、電路復(fù)雜、轉(zhuǎn)換效率低和可靠性差的問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題是兩次開(kāi)關(guān)型電-磁-電的轉(zhuǎn)換效率低，能量損失大；現(xiàn)有技術(shù)中還存在的問(wèn)題是CCFL電流反饋電路設(shè)置不合理，初、次級(jí)隔離要求太高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提出一種集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置，將現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源與冷陰極熒光燈管逆變器合二為一，通過(guò)減少一次電能轉(zhuǎn)換，達(dá)到減少能量損耗和整機(jī)發(fā)熱、降低成本，同時(shí)提高可靠性的目的。
本發(fā)明解決兩次電-磁-電轉(zhuǎn)換效率低問(wèn)題的技術(shù)方案是在整流、濾波電路后緊接著設(shè)置一個(gè)高壓變高壓的交流產(chǎn)生電路供應(yīng)CCFL，和一個(gè)高壓變低壓的直流供電電源電路供液晶顯示設(shè)備的其它電路。
本發(fā)明進(jìn)一步解決CCFL電流反饋電路設(shè)置不合理問(wèn)題的技術(shù)方案是，采用符合安全隔離要求的CCFL激勵(lì)變壓器；在次級(jí)對(duì)CCFL進(jìn)行電流取樣，并與次級(jí)的亮度控制信號(hào)和開(kāi)、關(guān)燈信號(hào)一起，通過(guò)光耦或磁耦合器耦合到初級(jí)控制CCFL驅(qū)動(dòng)電路，達(dá)到在次級(jí)對(duì)燈管電流進(jìn)行控制的目的。
本發(fā)明的目的可以這樣達(dá)到設(shè)計(jì)、制造一種集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置，尤其是該裝置包括整流電路以及分別與所述整流電路相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路和直流供電電源。
為了達(dá)到更好的效果在整流電路和與之相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路和直流供電電源電路之間還可以設(shè)置一個(gè)升壓型開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器(Boost Mode DC-DC Converter)將經(jīng)過(guò)整流的脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換為一個(gè)高壓直流電，這部分電路可起到功率因數(shù)改善(PFC)的作用，同時(shí)可減少市電電壓變化對(duì)于冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路和直流供電電源電路的影響。
還設(shè)置一個(gè)直流供電電源電路，用來(lái)供應(yīng)液晶顯示設(shè)備其它部分電路。同時(shí)直流供電電源還向交流產(chǎn)生以及控制部分供電。直流供電電源從與CCFL驅(qū)動(dòng)部分共用交流整流、升壓型開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器等部分電路以降低成本。
采用本發(fā)明后所能獲得的效果是，可以使液晶顯示設(shè)備的整機(jī)用電效率大大提高，減少由于發(fā)熱帶來(lái)的可靠性降低；可減少電路的零件數(shù)量和體積，也減少加工工序，降低成本。


圖1是本發(fā)明集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置的整體框圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示設(shè)備多次轉(zhuǎn)換電源供電示意圖；圖3是本發(fā)明所述電源裝置的整流及直流電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；圖4是本發(fā)明所述電源裝置振蕩、驅(qū)動(dòng)與反饋等電路原理圖；圖5是本發(fā)明所述電源裝置的直流供電電源電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的具體實(shí)施例。
一種集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置，尤其是該裝置包括整流電路1，以及分別與所述整流電路1相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路3和輔助電源7。
所述整流電路1和與之相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路3和直流供電電源7之間可以設(shè)置一個(gè)升壓型開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器(Boost Mode DC-DC Converter)，將經(jīng)過(guò)整流的脈動(dòng)直流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，這部分電路同時(shí)起到主動(dòng)型功率因數(shù)改善(PFC)的作用。
所述冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路3的輸出經(jīng)安全隔離型激勵(lì)變壓器4接冷陰極熒光燈管6；所述直流供電電源7的一組輸出接所述冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路3的工作電壓端。設(shè)置的這個(gè)小功率的直流供電電源電路，用來(lái)供應(yīng)液晶顯示設(shè)備其它部分電路。同時(shí)直流供電電源還向交流產(chǎn)生以及控制部分供電。直流供電電源從與CCFL驅(qū)動(dòng)部分共用交流整流、升壓型開(kāi)關(guān)電源轉(zhuǎn)換器等部分電路以降低成本。
所述驅(qū)動(dòng)電路3還連接光或磁耦合型燈管電流采樣反饋控制以及亮度和開(kāi)關(guān)燈控制電路5。
所述電源裝置包括一個(gè)容納所述整流電路1、直流電壓轉(zhuǎn)換器2、驅(qū)動(dòng)電路3、激勵(lì)變壓器4、反饋電路5和輔助電源7的殼體。
實(shí)用中，圖3至圖5是具有所述特征的本發(fā)明集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置二合一冷陰極熒光管逆變器及電源的實(shí)施例。
90-240V市電經(jīng)過(guò)由T2、C1、C21、C22、C5構(gòu)成的濾波網(wǎng)絡(luò)加到整流橋堆D1上，經(jīng)過(guò)D1整流在L1左端得到峰值為127-339V的半波脈動(dòng)直流電壓。U1是一顆專用的功率因數(shù)改善IC，它與MOS管Q1、電感L1、整流管D4、濾波電容C9等外圍元件一同構(gòu)成了一個(gè)完整的主動(dòng)型功率因數(shù)改善電路。它的基本原理就是采用一個(gè)BOOST型直流升壓轉(zhuǎn)換電路，將低壓脈動(dòng)直流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的相對(duì)高的直流恒定電壓。本實(shí)施例中，此直流電壓設(shè)定為385V。R13、R14、R15構(gòu)成的分壓網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)輸出電壓的取樣。R11、C8是振蕩器的定時(shí)電阻和電容，他們的值決定了功率因數(shù)改善器的工作頻率。R2是電流取樣電阻，當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)L1上的電流過(guò)大時(shí)，Q1會(huì)被截止，以防止電路因過(guò)流而損壞。
圖4中，U4是一顆雙端輸出的脈寬調(diào)制驅(qū)動(dòng)器，內(nèi)含了電壓基準(zhǔn)、振蕩產(chǎn)生、誤差比較、輸出驅(qū)動(dòng)、軟啟動(dòng)等功能。它與MOS管Q5、Q6，等共同構(gòu)成半橋式功率驅(qū)動(dòng)電路。能量通過(guò)變壓器T4耦合到次級(jí)驅(qū)動(dòng)冷陰極燈管LAMP1和LAMP2。C33、C34與T4次級(jí)構(gòu)成諧波電路，使驅(qū)動(dòng)CCFL的電壓為近似正弦波。而且T4還具有初、次極隔離作用。U12和U13分別起恒流和恒壓控制的作用，將電壓和電流的誤差信號(hào)通過(guò)光耦U11反饋到初級(jí)的U14，通過(guò)調(diào)整占空比使CCFL在恒定的電流下工作，并且在燈管開(kāi)路時(shí)電壓不致過(guò)高而損壞電路以及正常的燈管。
圖5是一個(gè)常見(jiàn)的AC-DC電源電路，只是省略了整流、濾波部分。它從功率因數(shù)改善電路2的輸出部分直接取電。經(jīng)過(guò)U15、T5等將功率傳輸?shù)酱渭?jí)并轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的12V和5V直流電壓，供給整機(jī)的其它部分。同時(shí)由D21整流出的15V和D20整流出的12V直流電壓分別向本逆變器電源的U1、U4、U11等初、次級(jí)部分供電。
權(quán)利要求
1.一種集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置，其特征在于該裝置包括整流電路(1)，以及分別與所述整流電路(1)相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路(3)和直流供電電源(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置，其特征在于所述冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路(3)的輸出經(jīng)安全隔離型激勵(lì)變壓器(4)接冷陰極熒光燈管(6)；所述直流供電電源(7)的一組輸出接所述冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路(3)的工作電壓端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路(3)還連接耦合型燈管電流采樣反饋控制電路(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源裝置，其特征在于所述燈管電流采樣反饋控制電路(5)是光耦合型。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源裝置，其特征在于所述燈管電流采樣反饋控制電路(5)是磁耦合型。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的電源裝置，其特征在于所述整流電路(1)和與之相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路(3)和直流供電電源(7)之間還接有升壓型直流電壓轉(zhuǎn)換器(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電源裝置，其特征在于所述電源裝置包括一個(gè)容納所述整流電路(1)、直流電壓轉(zhuǎn)換器(2)、驅(qū)動(dòng)電路(3)、激勵(lì)變壓器(4)、反饋電路(5)和直流供電電源(7)的殼體。
全文摘要
一種集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置，尤其是該裝置包括整流電路(1)，以及分別與所述整流電路(1)相連的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路(3)和直流供電電源(7)。本發(fā)明提出一種集成式液晶顯示設(shè)備電源裝置，將現(xiàn)有開(kāi)關(guān)電源與冷陰極熒光燈管逆變器合二為一，通過(guò)減少一次電能轉(zhuǎn)換，達(dá)到減少能量損耗和整機(jī)發(fā)熱、降低成本，同時(shí)提高可靠性的目的。采用本發(fā)明后所能獲得的效果是，可以使液晶顯示設(shè)備的整機(jī)用電效率大大提高，減少由于發(fā)熱帶來(lái)的可靠性降低；可減少電路的零件數(shù)量和體積，也減少加工工序，降低成本。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1648724SQ20041005221
公開(kāi)日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者李亞平, 王曉峰, 譚志勝, 殷新祥 申請(qǐng)人:深圳市方向科技有限公司