專利名稱：多燈管控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多燈管控制電路，尤指一種用于至少一冷陰極熒光燈管(CCFL)的驅(qū)動，并可以通過該燈管的電壓反饋分別控制該燈管的多燈管控制電路。
背景技術(shù)：
冷陰極熒光燈管(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)用于液晶顯示面板(LCD Panel)中，作為背光系統(tǒng)(Backlight System)的光源。這種冷陰極熒光燈管由一稱為換流器(Inverter)的驅(qū)動電路所驅(qū)動。由于技術(shù)進(jìn)步及消費(fèi)者的需求，LCD面板尺寸不斷增大，使得單一燈管已無法滿足其照明，因而需要使用二個或更多個燈管。
TFT面板背光源的電力供應(yīng)(Power Supply)主要使用直流電DC轉(zhuǎn)換成為交流電AC的換流電路(Inverter Circuit)來達(dá)成能量的轉(zhuǎn)換及驅(qū)動冷陰極熒光燈管(CCFL)的發(fā)光。傳統(tǒng)的換流電路(Inverter Circuit)因電路拓?fù)涞牟煌?，一般分有半橋式換流電路、全橋式換流電路及推挽式換流電路等，均為將直流電DC轉(zhuǎn)換成交流電AC的換流電路。
請參考圖1，為傳統(tǒng)利用推挽式換流電路驅(qū)動多燈管的電路示意圖。其中PWM控制器U2連接于切換開關(guān)Q3、Q4用以分別控制該切換開關(guān)(Q3、Q4)的切換工作，用以將直流電DC轉(zhuǎn)換成為交流電AC，交流電AC分別經(jīng)由變壓器T1、T2、T3、T4的升壓轉(zhuǎn)換，分別提供給連接于該變壓器(T1、T2)的至少一冷陰極熒光燈管(P1、P2)使用。
再者，再參考圖1，其中PWM控制器U2通過由二極管(D3、D6)、電容器(C2、C3、C5、C8、C17)組成的一電壓檢測單元82，以取得冷陰極熒光燈管P1、P2的工作電壓，電壓檢測單元82同時傳送一電壓反饋信號給PWM控制器U2。同時，PWM控制器U2通過由二極管(D1、D5…)、電容器(C15、C18)、電阻器R14…等，組成的一電流檢測單元84同時傳送一電流反饋信號給PWM控制器U2，該P(yáng)WM控制器U2根據(jù)該電壓反饋信號與該電流反饋信號，用以輸出驅(qū)動信號控制切換開關(guān)Q3、Q4的切換工作，以調(diào)整冷陰極熒光燈管P1、P2工作電壓及工作電流，使其穩(wěn)定工作。
再參考圖1，在上述說明中，所有燈管皆有一個PWM控制器U2控制開啟及開閉時間來調(diào)整面板畫面亮度，而大尺寸液晶電視有10到20幾根燈管，發(fā)生1～2根故障情形相對提高，因此若是有任一燈管故障未點(diǎn)亮?xí)r，即立刻關(guān)閉所有回路以保護(hù)電路不受異常高壓破壞所使用零件。此現(xiàn)象，會使得液晶顯示面板(LCD Panel)無畫面。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明主要目的在于提出一種多燈管控制電路，分別控制多燈管，而且在任一燈管故障時，其它燈管仍能正常工作，以保證液晶顯示面板正常顯示。
本發(fā)明的一多燈管控制電路中，使用至少一電壓檢測單元用來分別取得該燈管的負(fù)載電壓，同時將取得的負(fù)載電壓傳送到一多燈管PWM控制單元，該多燈管PWM控制單元同時連接一PWM控制單元，并接收該P(yáng)WM控制單元輸出的一脈寬調(diào)變信號。該燈管的負(fù)載電壓與脈寬調(diào)變信號，經(jīng)過多燈管PWM控制單元運(yùn)算處理后，分別傳送至少一控制信號到至少一驅(qū)動單元，同時通過變壓器提供燈管工作所需的電力。
在本發(fā)明第一實(shí)施例中，多燈管控制電路利用一多燈管PWM控制單元，連接于至少一驅(qū)動單元，至少一電壓檢測單元與一PWM控制單元。該多燈管PWM控制單元接收該P(yáng)WM控制單元。該多燈管PWM控制單元接收該P(yáng)WM控制單元輸出的脈寬調(diào)變信號，并通過該電壓檢測單元，分別取得該燈管的該負(fù)載電壓，經(jīng)運(yùn)算處理后，輸出至少一控制信號。該控制信號分別傳送到該驅(qū)動單元，以驅(qū)動該驅(qū)動單元中的至少一切換開關(guān)工作，該驅(qū)動單元依據(jù)一電源，同時通過變壓器提供燈管工作所需的電力。
在本發(fā)明第二實(shí)施例中，多燈管控制電路利用一多燈管PWM控制單元，連接于至少一驅(qū)動單元、至少一電壓檢測單元與一PWM控制單元。其中該P(yáng)WM控制單元輸出一第一脈寬調(diào)變信號到該驅(qū)動單元并輸出一第二脈寬調(diào)變信號到該燈管PWM控制單元，該多燈管PWM控制單元接收該第二脈寬調(diào)變信號，并通過該電壓檢測單元，分別取得該燈管的該負(fù)載電壓，經(jīng)運(yùn)算處理后，輸出至少一控制信號。該控制信號與該第一脈寬調(diào)變信號，分別傳送到該驅(qū)動單元，用以驅(qū)動該驅(qū)動單元中的至少一切換開關(guān)工作，該驅(qū)動單元依據(jù)一電源，同時通過變壓器提供燈管工作所需的電力。
本發(fā)明的多燈管控制電路用于至少一冷陰極熒光燈管(CCFL)的驅(qū)動，并可以通過該燈管的電壓反饋分別控制多燈管而且在任一燈管故障時，其它燈管仍能正常工作，以保證液晶顯示面板正常顯示。


圖1為傳統(tǒng)利用推挽式換流電路驅(qū)動多燈管的電路示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路方塊示意圖；圖3為本發(fā)明使用的多燈管PWM控制單元電路示意圖；及圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路方塊示意圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下82、86電壓檢測單元84、88電流檢測單元P1、P2、P3、P4冷陰極熒光燈管U2、U4PWM控制器VCC電源1多燈管PWM控制單元10運(yùn)算邏輯單元102第一比較器104第二比較器106邏輯單元108驅(qū)動元件RV1第一參考電壓RV2第二參考電壓2電壓檢測單元3燈管4PWM控制單元5電流檢測單元6驅(qū)動單元7變壓器具體實(shí)施方式
請參考圖2，為本發(fā)明第一實(shí)施例的電路方塊示意圖。本發(fā)明多燈管控制電路，連接一電源VCC，用以驅(qū)動至少一燈管3發(fā)光，包括一多燈管PWM控制單元1、至少一電壓檢測單元2、一PWM控制單元4、一電流檢測單元5、至少一驅(qū)動單元6、至少一變壓器7。
再參考圖2，該電壓檢測單元2分別連接于該燈管3與該變壓器7，分別取得該燈管3的一負(fù)載電壓。該電流檢測單元5，連接于該燈管3與該P(yáng)WM控制單元4，取得該燈管3的一負(fù)載電流，并將之傳送到該P(yáng)WM控制單元4。該P(yáng)WM控制單元4，接收該負(fù)載電流用以輸出一脈寬調(diào)變信號。
該多燈管PWM控制單元1，連接于該驅(qū)動單元6、該電壓檢測單元2與該P(yáng)WM控制單元4，接收該脈寬調(diào)變信號與該燈管3的該負(fù)載電壓，經(jīng)由運(yùn)算處理后，輸出至少一控制信號，并分別傳送到該驅(qū)動單元6，用以驅(qū)動該驅(qū)動單元6中的至少一切換開關(guān)(未標(biāo)識)工作。該驅(qū)動單元6依據(jù)該電源VCC及多燈管PWM控制單元1的脈寬信號，同時通過該變壓器7提供該等關(guān)3工作所需的電力。上述說明中，該驅(qū)動單元6，為一半橋式驅(qū)動單元或一推挽式驅(qū)動單元。該切換開關(guān)，由二個N通道場效應(yīng)晶體管或二個P通道場效應(yīng)晶體管組成。
配合圖2，請參考圖3本發(fā)明使用的多燈管PWM控制單元電路示意圖。多燈管PWM控制單元1，由至少一運(yùn)算邏輯單元10并接組成，該運(yùn)算邏輯單元10，分別通過該電壓檢測單元2接收該燈管3的該負(fù)載電壓，并接收PWM控制單元4輸出的該脈寬調(diào)變信號。該負(fù)載電壓與該脈寬調(diào)變信號經(jīng)由運(yùn)算處理后，分別輸出該控制信號到該驅(qū)動單元6，用以驅(qū)動該切換開關(guān)(未標(biāo)示)工作。
再配合圖2，請參考圖3，其由該運(yùn)算邏輯單元10，包括有一第一比較器102、一第二比較器104、一邏輯單元106、一驅(qū)動元件108。該第一比較器102，連接比較信號。該第二比較器104，連接一第二比較信號。該邏輯單元106，連接于該第一比較器102、該第二比較器104、該P(yáng)WM控制單元4，接收該第一比較信號、該第二比較器信號及該脈寬調(diào)變信號，并通過一驅(qū)動元件108輸出控制信號到驅(qū)動單元6，用以驅(qū)動該驅(qū)動單元6中的至少一切換開關(guān)(未標(biāo)示)工作。該驅(qū)動單元6依據(jù)該電源VCC及多燈管PWM控制單元1的脈寬調(diào)變信號，同時通過變壓器7提供燈管3工作所需的電力。
再配合圖2，請參考圖3，該第一參考電壓RV1與該第二參考電壓RV2，為一電壓上限值及一電壓下限值。并且，邏輯單元106為一“或”邏輯單元。電壓檢測單元2取得燈管3的負(fù)載電壓并將之傳送到該第一比較器102及該第二比較器104，同時，負(fù)載電壓與該第一參考電壓RV1、該第二參考電壓RV2進(jìn)行比較運(yùn)算。若是，燈管3的負(fù)載電壓其值介于第一參考電壓RV1與該第二參考電壓RV2之間，此情況為正常狀態(tài)，此時，第一比較器102或第二比較器104，輸出高電位的第一比較信號或高電位的第二比較信號到該邏輯單元106，邏輯單元106并進(jìn)行或(OR)的邏輯運(yùn)算。此時，邏輯單元106輸出到驅(qū)動單元6的控制信號，為一除能信號，如此，燈管3的負(fù)載電壓于異常情況下，該除能信號使得該切換開關(guān)(未標(biāo)示)停止工作，用以停止提供電力到該異常的燈管3。
配合圖2，請參考圖4，為本發(fā)明第二實(shí)施例的電路方塊示意圖。其中本發(fā)明第二實(shí)施例的電路與第一實(shí)施例的電路差異處，在于本發(fā)明第二實(shí)施例的該驅(qū)動單元6，為一全橋式驅(qū)動單元。同時，該驅(qū)動單元6中的該切換開關(guān)(未標(biāo)示)，由N通道場效應(yīng)晶體管、P通道場效應(yīng)晶體管或由N通道場效應(yīng)晶體管與P通道場效應(yīng)晶體管組成。并且，該P(yáng)WM控制單元4，連接于該驅(qū)動單元6與該多燈管PWM控制單元1，傳送一第一脈寬調(diào)變信號給該驅(qū)動單元6、該電壓檢測單元2與該P(yáng)WM控制單元4，接收該第二脈寬調(diào)變信號與該燈管3的該負(fù)載電壓，經(jīng)由運(yùn)算處理后，輸出至少一控制信號，并分別傳送到該驅(qū)動單元6。該驅(qū)動6單元6接收第一脈寬調(diào)變信號與該控制信號，以進(jìn)行驅(qū)動該切換開關(guān)(未標(biāo)示)工作。
配合圖3，再參考圖4，若是，燈管3的負(fù)載電壓其值介于第一參考電壓RV1與該第二參考電壓RV2之間。此時，邏輯單元106輸出到驅(qū)動單元6的控制信號，為該P(yáng)WM控制單元4輸出的第二脈寬調(diào)變信號，來控制驅(qū)動單元6中的該切換開關(guān)(未標(biāo)示)工作。
若是，燈管3的負(fù)載電壓其值大于第一參考電壓RV1或其值小于該第二參考電壓RV2，此情況為異常狀態(tài)。此時，邏輯單元106輸出到驅(qū)動單元6值控制信號，為以除能信號。如此，燈管3的負(fù)載電壓于異常情況下，該除能信號使得該切換開關(guān)(未標(biāo)示)停止工作，用以停止提供電力到該異常的燈管3。
綜上所述，本發(fā)明一種多燈管控制電路，在以多燈管控制電路中，使用至少以電壓檢測單元2用來分別取得該燈管3的負(fù)載電壓及該P(yáng)WM控制單元輸出的一脈寬調(diào)變信號，并經(jīng)過運(yùn)算處理后，分別傳送至少一控制信號到該驅(qū)動單元6，用以停止驅(qū)動單元6中該切換開關(guān)(未標(biāo)示)的切換工作，進(jìn)而停止提供該異常的燈管3工作所需的電力。
如此，在一多燈管控制電路中，若是一燈管3損壞了，會立刻熄滅，并且其他正常的燈管3也不會收到該異常燈管的影響。事實(shí)上1～2根故障，肉眼并不易察覺出，一般使用者通常不會把亮度設(shè)定在100％，如果覺得亮度稍嫌不足的話，只需將亮度再調(diào)亮一點(diǎn)即可，不必立即送修，待調(diào)整最高仍無法滿足高度需求時才送修，所以本發(fā)明可大幅降低送修次數(shù)，節(jié)省許多維修成本及人力。
因此本發(fā)明有效的改善了傳統(tǒng)使用多燈管產(chǎn)生光源的液晶顯示面板(LCDPanel)，因?yàn)槟骋粺艄軗p壞即立刻關(guān)閉所有回路而導(dǎo)致液晶顯示面板(LCDPanel)無畫面顯示的情況。
本發(fā)明所公開的附圖和說明，僅針對本發(fā)明的實(shí)施例，凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員依據(jù)上述的說明作其他種種的改變，仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案以及本發(fā)明的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種多燈管控制電路，連接一電源，用以驅(qū)動至少一燈管發(fā)光，其特征在于，包括至少一驅(qū)動單元，連接于該電源，分別具有至少一切換開關(guān)；至少一變壓器，連接于該驅(qū)動單元與該燈管，作為能量轉(zhuǎn)換；一電流檢測單元，連接于該燈管，取得該燈管的一負(fù)載電流；一PWM控制單元，連接于該電流檢測單元，接收該負(fù)載電流，用以輸出一脈寬調(diào)變信號；至少一電壓檢測單元，分別連接于該燈管與該變壓器組，分別取得該燈管的一負(fù)載電壓；及一多燈管PWM控制單元，連接于該驅(qū)動單元、該電壓檢測單元與該P(yáng)WM控制單元，接收該脈寬調(diào)變信號與該燈管的該負(fù)載電壓，輸出至少一控制信號，用以驅(qū)動該切換開關(guān)工作。
2.如權(quán)利要求1所述的多燈管控制電路，其特征在于，該驅(qū)動單元為一半橋式驅(qū)動單元。
3.如權(quán)利要求1所述的多燈管控制電路，其特征在于，該驅(qū)動單元為一推挽式驅(qū)動單元。
4.如權(quán)利要求1所述的多燈管控制電路，其特征在于，該切換開關(guān)為N通道場效應(yīng)晶體管。
5.如權(quán)利要求1所述的多燈管控制電路，其特征在于，該切換開關(guān)為P通道場效應(yīng)晶體管。
6.如權(quán)利要求1所述的多燈管控制電路，其特征在于，該多燈管PWM控制單元，由至少一運(yùn)算邏輯單元并接組成，該運(yùn)算邏輯單元，分別接收該燈管的該負(fù)載電壓與該脈寬調(diào)變信號，經(jīng)由運(yùn)算處理后，分別輸出該控制信號到該驅(qū)動單元，用以驅(qū)動該切換開關(guān)工作。
7.如權(quán)利要求1所述的多燈管控制電路，其特征在于，該運(yùn)算邏輯單元包括有一第一比較器，連接一第一參考電壓與該電壓檢測單元，用以輸出一第一比較信號；一第二比較器，連接一第二參考電壓與該電壓檢測單元，用以輸出一第二比較信號；及一邏輯單元，連接于該第一比較器、該第二比較器、該P(yáng)WM控制單元及該驅(qū)動單元，接收該第一比較信號，該第二比較信號、該脈寬調(diào)變信號，并通過一驅(qū)動元件輸出該控制信號。
8.一種多燈管控制電路，連接一電源，用以驅(qū)動至少一燈管發(fā)光，其特征在于，包括至少一驅(qū)動單元，連接于該電源，分別具有至少一切換開關(guān)；至少一變壓器，連接于該驅(qū)動單元與該燈管，作為能量轉(zhuǎn)換；一電流檢測單元，連接于該燈管，取得該燈管的一負(fù)載電流；一PWM控制單元，連接于該電流檢測單元與轉(zhuǎn)換單元，接收該負(fù)載電流，用以輸出一第一脈寬調(diào)變信號與一第二脈寬調(diào)變信號，并傳送該第一脈寬調(diào)變信號到該驅(qū)動單元；至少一電壓檢測單元，分別連接于該燈管與該變壓器組，分別取得該燈管的一負(fù)載電壓；及一多燈管PWM控制單元，連接于該驅(qū)動單元、該電壓檢測單元與該P(yáng)WM控制單元，接收該第二脈寬調(diào)變信號與該燈管的該負(fù)載電壓，經(jīng)由運(yùn)算處理后，輸出至少一控制信號，用以驅(qū)動該切換開關(guān)工作。
9.如權(quán)利要求8所述的多燈管控制電路，其特征在于，該驅(qū)動單元為一全橋式驅(qū)動單元。
10.如權(quán)利要求8所述的多燈管控制電路，其特征在于，該切換開關(guān)為一N通道場效應(yīng)晶體管。
11.如權(quán)利要求8所述的多燈管控制電路，其特征在于，該切換開關(guān)為一P通道場效應(yīng)晶體管。
12.如權(quán)利要求8所述的多燈管控制電路，其特征在于，該切換開關(guān)為一N通道場效應(yīng)晶體管與P通道場效應(yīng)晶體管組成。
13.如權(quán)利要求8所述的多燈管控制電路，其特征在于，該多管PWM控制單元，由至少一運(yùn)算邏輯單元并接組成，該運(yùn)算邏輯單元分別接收該燈管的該負(fù)載電壓與該第二脈寬調(diào)變信號，經(jīng)由運(yùn)算處理后，分別輸出該控制信號到該驅(qū)動單元，用以驅(qū)動該切換開關(guān)工作。
14.如權(quán)利要求13所述的多燈管控制電路，其特征在于，該運(yùn)算邏輯單元包括有第一比較器，連接一第一參考電壓與該電壓檢測單元，用以輸出一第一比較信號；一第二比較器，連接一第二參考電壓與該電壓檢測單元，用以輸出一第二比較信號；一邏輯單元，連接于該第一比較器、該第二比較器、該P(yáng)WM控制單元及該驅(qū)動單元，接收該第一比較信號、該第二比較信號、該第二脈寬調(diào)變信號，并通過一驅(qū)動元件輸出該控制信號。
15.一種使用于多燈管控制電路的多燈管PWM控制單元，連接于一PWM控制單元，用以控制驅(qū)動至少一燈管發(fā)光，其特征在于，包括有至少一第一比較器，具有二個輸入端，其一輸入端連接一第一參考電壓，另一輸入端分別接收該燈管的一負(fù)載電壓，用以分別輸出至少一第一比較信號；至少一第二比較器，具有二個輸入端，其一輸入端連接一第二參考電壓，另一輸入端分別接收該燈管的一負(fù)載電壓，用以分別輸出至少一第二比較信號；及至少一邏輯單元，分別連接于該第一比較器，該第二比較器及該P(yáng)WM控制單元，接收該第一比較信號、該第二比較信號及該P(yáng)WM控制單元輸出的一脈寬調(diào)變信號，并分別通過至少一驅(qū)動元件，輸出至少一控制信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多燈管控制電路，用于至少一冷陰極熒光管的驅(qū)動，并可以通過該燈管的電壓反饋，用以分別控制該燈管，包括有至少一驅(qū)動單元；至少一變壓器，連接于該驅(qū)動單元與該燈管；一電流檢測單元，連接于該驅(qū)動單元與該燈管；一電流檢測單元，連接于該燈管，取得該燈管的一負(fù)載電流；一PWM控制單元，連接于該電流檢測單元，接收該負(fù)載電流用以輸出一脈寬調(diào)變信號；至少一電壓檢測單元，分別連接于該燈管與該變壓器，分別取得該燈管的負(fù)載電壓；及一多燈管PWM控制單元，連接于該驅(qū)動單元、該電壓檢測單元與該P(yáng)WM控制單元，接收該脈寬調(diào)變信號與該燈管的該負(fù)載電壓，以輸出至少一控制信號，并分別傳送到該驅(qū)動單元，用以驅(qū)動至少一切換開關(guān)工作。
文檔編號H05B41/292GK1731909SQ20041007099
公開日2006年2月8日 申請日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者楊惠強(qiáng), 王耀震 申請人:尼克森微電子股份有限公司