專利名稱：調節(jié)式背光換流器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種調節(jié)式背光換流器，可應用于液晶顯示器等顯示裝置。
液晶顯示器(liquid crystal display，簡稱LCD)具有耗電量低、無幅射、全平面顯示及占用空間小等優(yōu)勢。在電腦應用方面，液晶顯示器不但讓筆記型電腦的顯示屏從早期9英寸的VGA進展到現在以13.1英寸的XGA為標準，而且正踏入更大尺寸的監(jiān)視器領域，準備取代部分的陰極射線管(cathode ray tube，簡稱CRT)市場；民生應用方面如汽車導航系統、液晶電視等，也因為液晶顯示器的低價化、高品質化而逐漸成為可行。
液晶顯示器為非發(fā)光性的顯示裝置，須要借助背光源才能達到顯示的功能。背光源性能的好壞除了會直接影響液晶顯示器顯像品質外，背光源的成本占液晶顯示器模塊的3-5％，所消耗的電力更占模塊的75％，可說是液晶顯示器模塊中相當重要的零組件。高精細、大尺寸的液晶顯示器，必須有高性能的背光技術與之配合。
背光技術中，將固定的直流電源轉換為不同的直流電或交流電，需使用換流器(inverter)，尤其以推挽式換流器(push-pull inverter)最常使用。公知的推挽式換流器是固定內頻，而以控制信號改變外頻。
由于液晶顯示器的換流器至今仍無統一規(guī)格，產業(yè)界為配合不同廠牌液晶顯示器所需不同燈管規(guī)格而需制作不同的背光換流器，以致背光換流器種類繁多，難以控制庫存數量，不符經濟效益。
綜上所述，如何改良背光換流器，使其具有調節(jié)功能，可適用不同燈管規(guī)格乃一亟待解決的技術課題。
有鑒于此，本發(fā)明提供一種調節(jié)式背光換流器，可利用外部電壓調節(jié)內頻的最大導通周期，而改變推挽換流器內變壓器的次級側的共振電壓與共振電流，使其符合不同燈管規(guī)格。
有關本發(fā)明的詳細內容及技術，現在結合


如下圖1為公知技術模擬調光的波形圖；圖2為公知技術數字調光的波形圖；圖3為公知背光換流器的線路圖；圖4為LX1686集成電路的接腳圖；圖5為LX1686集成電路的簡化線路圖；圖6為調節(jié)式背光換流器的方塊圖；圖7為調節(jié)式背光換流器的線路圖1；圖8為調節(jié)式背光換流器的線路圖2；圖9為調節(jié)式背光換流器的輸出電流波形之一；圖10為調節(jié)式背光換流器的輸出電流波形之二。
請參照圖1公知技術模擬調光的波形圖。
經過模擬調光(analog dimming)，燈管電流ILAMP的振幅隨亮度控制輸入電壓VBRITE而改變。
請參照圖2公知技術數字調光的波形圖。
經過數字調光(digital dimming)，燈管電流ILAMP隨脈沖而變化，其工作循環(huán)(duty cycle)是由亮度控制輸入電壓VBRITE控制。
無論模擬調光或數字調光，均以改變外頻方式進行調光，而內頻保持不變，因此其變動范圍有限。
產業(yè)界為配合不同廠牌液晶顯示器所需不同燈管規(guī)格需制作不同的背光換流器，以致背光換流器種頻繁多，不符經濟效益。
請參照圖3公知背光換流器的線路圖。
其內頻的最大導通周期與升壓比均已固定，無法調整，因此對于不同燈管規(guī)格需設計不同背光換流器線路。
請參照圖4中LX1686集成電路的管腳圖。
LX1686集成電路共有24只管腳。
第一只管腳AOUT第二只管腳VSS_P第三只管腳VSS第四只管腳AFD_C第五只管腳RAMP_C第六只管腳RAMP_R第七只管腳FVERT第八只管腳FD_CR第九只管腳VCO_C第十只管腳BRT_POS第十一只管腳BRITE第十二只管腳GID_DIM第十三只管腳ENABLE第十四只管腳I_R第十五只管腳BRT第十六只管腳VCOMP第十七只管腳VSNS第十八只管腳ICOMP第十九只管腳ISNS第二十只管腳OLSNS
第二十一只管腳TRI_C第二十二只管腳VDD第二十三只管腳VDD_P第二十四只管腳BOUT請參照圖5中LX1686集成電路的簡化線路圖。
LX1686集成電路為LINFINITY公司所生產的集成電路，采用直接驅動(direct drive)方式，是以切割外頻的脈寬達到改變電流，進而控制輸出功率，可應用于冷陰極螢光燈管(cold cathode fluorescence lamp，簡稱CCFL)。
LX1686集成電路主要分為五部分偏壓產生器(bias generator)11，可產生偏壓及偏壓電流，可由ENABLE輸入控制開機，并具有“低于特定電壓即鎖住”(under voltagelock out，簡稱UVLO)的功能。
脈沖寬度調制斜波產生器(PWM ramp generator)12，由斜波振蕩器(ramp oscillator)產生脈沖寬度調制的斜波，并于冷陰極螢光燈管的啟動模式(startup mode)與執(zhí)行模(run mode)進行頻率掃描。
調光控制器(dimming control)13，具有依據液晶顯示器的垂直掃描頻率鎖住振蕩頻率功能，并可依據BRITE輸入進行換流，依據BRT輸入進行模擬調光或數字調光。
脈沖寬度調制控制器(PWM controller)14，具有穩(wěn)定變壓器輸出電壓及燈管電流的功能。
輸出驅動器(output driver)15，接收脈沖寬度調制控制器14所輸出的電壓而產生AOUT、BOUT等信號。
請參照圖6調節(jié)式背光換流器的方塊圖。
本發(fā)明調節(jié)式背光換流器是對公知的背光換流器加以改進，利用外部電壓調節(jié)內頻之最大導通周期，而改變推挽換流器內變壓器的次級側的共振電壓與共振電流，使其符合不同燈管規(guī)格。
本發(fā)明雖以LX1686集成電路所組成的背光換流器為實施例，但任何具有與LX1686集成電路相同的功能的裝置，均可依本發(fā)明所揭示的技術內容組成調節(jié)式背光換流器。因此，本發(fā)明并不以LX1686集成電路為必要限制。具有與LX1686集成電路相同功能者以“驅動裝置”通稱。
本發(fā)明是在驅動裝置之外，再加上一些裝置。
晶體管16接收輸出驅動器15所輸出AOUT、BOUT、VDD_P、GND_P等信號而產生交變電壓，晶體管可為金屬氧化物場效應晶體管(MOSFET)。
變壓器17用以轉換交變電壓至負載電壓提供背光源21使用。
異常防止器18用以檢測背光源21的負載大小，當檢知背光源21的負載過大即為背光源21斷路(open)，當檢知背光源21的負載為0即為背光源21短路(short)。異常防止器18于異常狀態(tài)并產生觸發(fā)信號。
延遲時間控制器19，用以接收觸發(fā)信號并產生延遲控制信號送至脈沖寬度調制控制器15。
開機階段由于顯示裝置尚無顯示信息，異常防止器18可能因未檢測到電壓而誤認；所以延遲時間控制器提供一小段延遲以避免此種情形發(fā)生。
請參照圖7調節(jié)式背光換流器的線路圖1。
來自主機板(mainboard)的控制電壓OCC經由電阻R39衰減、電容C23濾波，電阻R46、R46-1串聯具有分壓效果。而電阻R46-1、電容C24形成濾波器使輸出電壓VCOMP緩和，較不易受雜散信號干擾。
請參照圖8調節(jié)式背光換流器的線路圖2。
VCOMP為LX1686集成電路的第十六只管腳，可用于調節(jié)內頻的最大導通周期。VSNS為LX1686集成電路的第十七只管腳，其電壓與參考電平1.25V相比較，若VSNS高于1.25V，VCOMP變成低電平施以過電壓保護。
LX1686集成電路的第十六只管腳VCOMP及第十七只管腳VSNS接地，VCOMP可保持高電平。
可由外部電壓調節(jié)內頻的最大導通周期。
當所檢知任一燈管無正確反饋電壓時，其電壓較U2的第六、四只管腳電壓為低，則U2的第一、二只管腳ADUT、第二只管腳VSS_P變?yōu)榈碗娖?，經由電阻R16控制第二十只管腳CLSNS倍頻觸發(fā)啟動，觸發(fā)時間是由電容C18、電阻R29決定。
若電容C18、電阻R29的充電電壓小于第十一只管腳，則第十三只管腳ENABLE完全放開，外來電壓經由電阻R17供應第十六只管腳VCOMP；若電容C18、電阻R29的充電電壓大于或等于第十一只管腳BRITE，則第十三只管腳ENABLE變?yōu)榈碗娖剑瑢X1686集成電路鎖住，在斷路(opencircuit)或短路(short circuit)的情形達到保護功能。
當電阻R1、電容C2的充電時間常數介于80msec至100msec間，亦即延遲80msec方使集成電路開始動作，以避免在數據進入前液晶顯示器出現殘缺不全的畫面。
請參照圖9、圖10、圖11調節(jié)式背光換流器的輸出電流波形。
由圖9可知經調節(jié)式背光換流器的輸出電流波形具有脈沖寬度變小的特征，亦即內頻的最大導通周期受外部電壓控制。圖10是最小脈寬時期的次級輸出波形。圖11是脈沖寬度變小，輸出波形為燈管的電流波形。
本發(fā)明調節(jié)式背光換流器，可利用外部電壓調節(jié)內頻的最大導通周期，而改變推挽式換流器內變壓器的次級側的共振電壓與共振電流，使其符合不同燈管規(guī)格的背光換流器。本發(fā)明具有無需修改電路，即可適用于不同燈管規(guī)格的優(yōu)點，因此可大量制造，再依實際需求進行調整，可大幅減輕庫存壓力。
雖然本發(fā)明以上述的最佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視后附的權利要求書所限定的范圍為準。
權利要求
1.一種調節(jié)式背光換流器，用以轉換直流電壓為交流電壓提供一背光源使用，并依照亮度控制信號與負載控制信號調整交流電壓，至少包含一驅動裝置，接收亮度控制信號、負載控制信號、延遲控制信號與負載反饋信號，而產生驅動電壓；一晶體管，用以接收驅動電壓而產生交變電壓；一變壓器，用于轉換交變電壓至負載電壓以提供該背光源使用；一異常防止器，用以檢測該背光源的負載大小，當負載異常時產生觸發(fā)信號；以及一延遲時間控制器，用以接收觸發(fā)信號提供一定延遲時間，并產生延遲控制信號。
2.根據權利要求1所述的調節(jié)式背光換流器，其特征是該驅動裝置包含一偏壓產生器，用以產生偏壓及偏壓電流；一調光控制器，接收亮度控制信號與偏壓用以產生調光電壓；一脈沖寬度調制斜波產生器，接收偏壓用以產生脈沖寬度控制電壓；一脈沖寬度調制控制器，接收偏壓、調光電壓、負載控制信號、負載反饋控制信號、延遲控制信號、脈沖寬度控制電壓，用以產生控制電壓；以及一輸出驅動器，接收控制電壓用以產生驅動電壓。
3.根據權利要求2所述的調節(jié)式背光換流器，其特征是該驅動裝置為一LX1686集成電路。
4.根據權利要求1所述的調節(jié)式背光換流器，其特征是該晶體管為一金屬氧化物場效應晶體管(MOSFET)。
全文摘要
本發(fā)明是一種調節(jié)式背光換流器,是一種利用外部電壓調節(jié)內頻的最大導通周期,而改變推挽式換流器內變壓器的次級側的共振電壓與共振電流,使其符合不同燈管規(guī)格的背光換流器,具有無需修改電路,即可適用于不同燈管規(guī)格的優(yōu)點。
文檔編號H05B41/28GK1353568SQ0013354
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月10日 優(yōu)先權日2000年11月10日
發(fā)明者陳政剛, 王政雄 申請人:聯昌電子企業(yè)股份有限公司