專利名稱：壓電陶瓷晶體管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種壓電陶瓷晶體管，尤其涉及一種適用于壓電式轉換裝置上，可提高電量(能量)的組件。
尤其使用于室外時或附加有觸摸式控薄膜的LCD液晶顯示裝置，需要更高亮度來補償視覺需求。而一般CCFL冷陰極螢光燈管乃是利用高壓點燈，當管電流愈高，其亮度愈亮。如

圖1、2所示，為一般驅動CCFL冷陰極螢光燈管點亮的驅動裝置，此驅動裝置包括有一電源單元1，一脈寬調制(PWM)控制單元2，一驅動單元3，一壓電陶瓷變壓器4′所構成，當此驅動裝置啟動加入輸入電壓時，該驅動單元3立即驅動壓電陶瓷變壓器4′動作經過壓電陶瓷正逆壓電效應，致使壓電陶瓷變壓器4′能驅動冷陰極螢光燈管7作點亮動作，此時脈寬調制(PWM)控制單元2通過電流回授5檢測冷陰極螢光燈管7的平均輸出電流大小，以輸出一共振頻率，經驅動單元3及壓電陶瓷變壓器4′可以控制冷陰極螢光燈管7的平均電流。因此冷陰極螢光燈管7所產生的光源即投射在半透明的背板上，致使背板產生亮度，配合液晶顯示屏(LCD)顯示畫面。由于所述的驅動裝置驅動冷陰極螢光燈管7點亮的亮度有限或為使亮度均勻，所以必須使用多支冷陰極螢光燈管7，才能使液晶顯示屏(LCD)的背板亮度均勻。這樣一來，將造成成本增加，且也不易制作。
本實用新型的又一目的，在于壓電陶瓷晶體管可使驅動冷陰極螢光燈管的驅動裝置制作上更加容易，且可降低制作成本。
本實用新型的另一目的，在于壓電陶瓷晶體管可使用于液晶顯示屏上的冷陰極螢光燈管數(shù)減少。
本實用新型的又一目的，在于壓電陶瓷晶體管可供驅動較大瓦特數(shù)(長度較長)的冷陰極螢光燈管。
本實用新型的再一目的，在于可使用更低的驅動電壓來驅動。
有關本實用新型的技術內容及構造現(xiàn)在就結合附圖詳細說明如下
圖2，是圖1的電路線路示意圖。
圖3，是本實用新型的實施例電路方塊示意圖。
圖4，是圖3的電路線路示意圖。
圖5，是本實用新型的另一實施例的示意圖。
圖6，是本實用新型的又一實施例的示意圖。
附件一單層未加電容器的照片示意圖。
附件二單層有并聯(lián)電容器的照片示意圖。
附件三積層未加電容器的照片示意圖。
附件四積層有并聯(lián)電容器的照片示意圖。
附件五未加電容器的照片示意圖。
附件六壓電陶瓷變壓器輸出端與負載(冷陰極螢光燈管)之間串聯(lián)電容器的照片示意圖。
附件七壓電陶瓷變壓器的輸入端并聯(lián)一電容器及輸出端與負載(冷陰極螢光燈管)之間串聯(lián)電容器的照片示意圖。
具體實施方式
請參見圖3、4所示，為本實用新型的實施例電路方塊示意圖。如圖所示此液晶顯示屏(LCD)的驅動裝置包括有一電源單元1，一脈寬調制(PWM)控制單元2，一驅動單元3，一壓電陶瓷晶體管4，用以驅動冷陰極螢光燈管(CCFL)7，此冷陰極螢光燈管7所產生的光源可提供液晶顯示屏(LCD)的背光照明。
上述的電源單元1提供此裝置中及各單元所需的電源；該脈寬調制(PWM)控制單元4，與一驅動單元3的輸入端連接，并接收冷陰極螢光燈管7的電流回授5與壓電陶瓷晶體管4的電壓回授6。并通過電流回授5依據(jù)檢測到的冷陰極螢光燈管7輸出的平均電流大小決定輸出時鐘的工作周期(Duty Cycle)進而在一個時鐘時間所占的比例控制冷陰極螢光燈管7的平均電流；該驅動單元3，由一MOS金屬氧化半導體組件所構成，輸入端與脈寬調制(PWM)控制單元2連接，并接受脈寬調制(PWM)控制單元2的共振頻率輸出，進而驅動壓電陶瓷晶體管4動作；該壓電陶瓷晶體管4，由一壓電陶瓷變壓器41及一與所述壓電陶瓷變壓器41輸入端并聯(lián)的電容器42所構成，用以驅動冷陰極螢光燈管7。所述的壓電陶瓷變壓器41的輸入端并聯(lián)一電容器42，使此電容器42形成一旁路電容特性，可獲得較大的電量，其電容器42的作用可防止回授所產生的損失，來幫助壓電陶瓷變壓器41的振蕩補償效果。
當此驅動裝置啟動時，該驅動單元3立即驅動壓電陶瓷晶體管4動作，致使壓電陶瓷晶體管4能驅動冷陰極螢光燈管7作點亮動作，此時脈寬調制(PWM)控制單元2通過電流回授5檢測冷陰極螢光燈管7的平均輸出電流大小，以輸出一共振頻率，經驅動單元3及壓電陶瓷晶體管4可以控制冷陰極螢光燈管7的平均電流。
為了進步性說明本實用新型，特結合單板壓電陶瓷變壓器加電容器與積層壓電陶瓷變壓器加電容的實驗說明如下一、單層壓電陶瓷變壓器(如附件一、二所示)A、測試條件1、V(DCV)14V±5％2、負載燈管長度220mm3、工作頻率66KHZ±2KHZ4、調光條件DCV 0V5、單層壓電陶瓷變壓器48mmL×8mmW×1.8mmt6、低電壓端的靜電容量1.25nf7、輸入端積層數(shù)1層8、測試溫度27±10％℃B、測試報告

C、測試效率1、未加電容管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)
30V×0mA＝0W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN14V×0.036A＝0.5W2、并聯(lián)有電容器管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)576V×0.6729mA＝3.81W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN14V×1.268A＝17.72W由上述實驗證明加電容器(0.127uf)可以啟動單層壓電陶瓷變壓器。以改善現(xiàn)有單層壓電陶瓷變壓器前級需使用一升壓變壓器，先將電壓作升壓動作后再驅動單層壓電陶瓷變壓器的問題，使制作上更加容易，并大幅降低成本。
二、積層壓電陶瓷變壓器(如附件三、四)A、測試條件1、V(DCV)12V±5％2、負載燈管長度220mm3、工作頻率73.39KHZ±2KHZ4、調光條件DCV 0V5、積層壓電陶瓷變壓器±10％48mmL×8mmW×1.8mmt6、低電壓端的靜電容量82.9nf7、輸入端積層數(shù)18層8、測試溫度27±10％℃B、測試報告

C、測試效率1、未加電容管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)500V×6.86mA＝3.43W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN12V×0.378A＝4.53W2、并聯(lián)有電容器管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)475V×13.186mA＝6.25W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN12V×0.882A＝10.58W由上述實驗證明加電容器(0.1uf)可以啟動積層壓電陶瓷變壓器。
請參見圖5所示，是本實用新型的另一實施例的示意圖。如圖所示本實用新型的電容器42除了可以并聯(lián)接在壓電陶瓷變壓器41的輸入端外，還可以將電容器42′串聯(lián)連接在壓電陶瓷變壓器41的輸出端與負載(冷陰極螢光燈管)7之間，使輸出電壓倍增，用以提高電量(能量)。
請參見圖6所示，是本實用新型的又一實施例的示意圖。如圖所示本實用新型的電容器42可以并聯(lián)接在壓電陶瓷變壓器41的輸入端，以及串聯(lián)連接在壓電陶瓷變壓器41的輸出端與負載(冷陰極螢光燈管)7之間，使輸出電壓再倍增，更能提高電量(能量)。
三、壓電陶瓷變壓器不連接，且在輸出端與負載之間串聯(lián)，或壓電陶瓷變壓器的輸入端及輸出端可同時并、串聯(lián)連接電容器(請參見附件五、六、七)。
A、測試條件1、V(DCV)12.1V±5％2、負載燈管長度220mm×1支3、工作頻率74KHZ±2KHZ4、調光條件DCV 0V5、單層壓電陶瓷變壓器42mmL×7.4mmW×3.7mmt6、低電壓端的靜電容量185nf7、輸入端積層數(shù)18層8、測試溫度27±10％℃9、電容100pF，68nfB、測試報告

進一步，在壓電陶瓷變壓器41的輸入端并聯(lián)一電容器42，在同樣的輸入電壓下，除了可獲得較大的能量外，使冷陰極螢光燈管7的管電流增加，致使冷陰極螢光燈管7亮度增加，或驅動長度較長的燈管。因此，安裝在液晶顯示屏(LCD)的燈管7的數(shù)目可減少，或在相同輸入及負載條件下，相對使此驅動裝置的輸入電壓可降低，可使所用的電子零件也可以減少，或使壓電陶瓷變壓器體積及使用的積層層數(shù)減少，進而降低制作成本，使制作上更加容易。
再進一步，在于可通過半導體封狀技術，將壓電陶瓷變壓器41及電容器42制成單一的壓電陶瓷晶體管4組件，在制作上可省去較多的工時及工序，使制作驅動冷陰極螢光燈管7的驅動裝置更加容易。
權利要求1.一種壓電陶瓷晶體管，用于壓電式轉換裝置上，其特征在于所述壓電陶瓷晶體管(4)由一壓電陶瓷變壓器(41)及一電容器(42)所構成，以所述的電容器(42)連接于壓電陶瓷變壓器(41)的輸入端，形成一旁路電容器，用以提高電量，可防止回授所產生的損失，以補償壓電陶瓷變壓器的振蕩效果。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述電容器(42)是以并聯(lián)方式連接于所述壓電陶瓷變壓器(41)的輸入端。
3.根據(jù)權利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)與電容器(42)兩組件，可以利用現(xiàn)有的零件連接形成一具有提升電量的壓電陶瓷晶體管(4)。
4.根據(jù)權利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)與電容器(42)可通過半導體封裝技術，將壓電陶瓷變壓器(41)及電容器(42)制成單一的壓電陶瓷晶體管(4)組件。
5.根據(jù)權利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷晶體管(4)可供驅動瓦特數(shù)較大的冷陰極螢光燈管(7)，或長度較長的冷陰極螢光燈管(7)。
6.根據(jù)權利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)與負載(7)之間串聯(lián)一電容器(42′)。
7.根據(jù)權利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)的輸入端并聯(lián)一電容器(42)及壓電陶瓷變壓器(41)與負載(7)之間串聯(lián)一電容器(42′)。
專利摘要一種壓電陶瓷晶體管，可用于壓電式轉換裝置上，此壓電陶瓷晶體管由一單層(板)或積層的壓電陶瓷制作而成的轉換變壓器及一電容器所構成，以所述的電容器以并聯(lián)形式連接于壓電變壓器的輸入端，形成一旁路電容器，用以提升電量，可防止回授所產生的損失，以補償并提升壓電陶瓷變壓器的振蕩效果；或者在壓電變壓器的電源輸出端與負載之間串聯(lián)一電容，或者在壓電變壓器的電源輸入端并聯(lián)一電容，同時在電源輸出端與負載之間串聯(lián)一電容，可以再獲得更大的能量(以提高負載電流)。
文檔編號H05B41/00GK2539289SQ02234549
公開日2003年3月5日 申請日期2002年5月8日 優(yōu)先權日2002年5月8日
發(fā)明者鄭英男 申請人:新巨企業(yè)股份有限公司