專利名稱：一種可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著LCD(液晶顯示器)應(yīng)用的不斷普及，其相關(guān)的技術(shù)也獲得了很大發(fā)展。由于液晶本身不能主動(dòng)發(fā)光，因而需要背景光才能獲得明暗和色彩變化的圖像，目前冷陰極熒光燈作為液晶顯示器的背光源得到了廣泛應(yīng)用，而冷陰極熒光燈工作時(shí)需要一個(gè)小型的高壓電源，該電源從液晶顯示器總電源取得直流電，采用開關(guān)電源的工作模式經(jīng)過逆變，產(chǎn)生交流高壓，使冷陰極熒光燈發(fā)光工作。一般要求該電源具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、可靠性高、電磁噪音小的特點(diǎn)，作為逆變電源的工作模式主要有全橋、半橋、推挽等模式，各種模式特點(diǎn)各不相同，因而在冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路中都得到了一定程度的應(yīng)用。
現(xiàn)有的冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路一般只有一種驅(qū)動(dòng)模式，若需應(yīng)用不同的驅(qū)動(dòng)模式則需根據(jù)需要設(shè)計(jì)不同的控制電路。比如移相全橋方式由于四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的相位和脈寬變化規(guī)律限制，不能直接變換其它驅(qū)動(dòng)模式，因而應(yīng)用的適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，該方法可實(shí)現(xiàn)多種控制方式的直接變換，從而大大方便了電路設(shè)計(jì)且大大提高了電路應(yīng)用的適應(yīng)性。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為通過改變驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器與開關(guān)管的連接關(guān)系獲得四種控制模式全橋控制模式、半橋控制模式、單端控制模式、推挽控制模式；所述的全橋控制模式為驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的四個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管，以分別控制四個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通或截止。
所述的半橋控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管，以分別控制兩個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，所述開關(guān)管一個(gè)為P型開關(guān)管，另一個(gè)為N型開關(guān)管；所述的推挽控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管，以分別控制兩個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，所述開關(guān)管均為P型開關(guān)管或均為N型開關(guān)管；所述的單端控制模式為所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的一個(gè)輸出腳連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的脈沖輸出驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管，以控制開關(guān)管的導(dǎo)通或截止。
應(yīng)用本發(fā)明的方法可以方便將控制模式在全橋式、半橋式、推挽式、單端式之間轉(zhuǎn)換，這樣，在設(shè)計(jì)冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制IC時(shí)，不再需要分別設(shè)計(jì)成多個(gè)不同工作模式的冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制IC，只需要設(shè)計(jì)一種控制IC，因而大大方便了電路設(shè)計(jì)和控制芯片的使用。


圖1是本發(fā)明的全橋式冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的相互關(guān)系示意圖。
圖3是本發(fā)明的半橋式冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明的單端式冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明的推挽式冷陰極熒燈驅(qū)動(dòng)電路的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的冷陰極熒光燈管驅(qū)動(dòng)電路包括振蕩器1，其產(chǎn)生一定頻率的三角波作為開關(guān)脈沖觸發(fā)頻率信號(hào)和脈寬大小的基準(zhǔn)信號(hào)；誤差放大器12，其把反饋回來的燈管電流取樣信號(hào)與設(shè)定值的誤差放大輸出給比較器2；比較器2，其把誤差放大器12和振蕩器1的數(shù)值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器3的各個(gè)輸出脈沖寬度或相位發(fā)生變化；驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器3，其產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組方波信號(hào)(A、B、C、D)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管(4、5、6、7)，以分別控制開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，使輸入變壓器初級(jí)的電壓、電流按一定規(guī)律變化；電磁變壓器8，將開關(guān)管輸出的脈沖直流電升壓轉(zhuǎn)變成交流高壓，交流高壓驅(qū)動(dòng)冷陰極熒光燈管9發(fā)光；由于燈管正常工作時(shí)需要保持燈管電流恒定，因此在燈管低壓側(cè)串接了一個(gè)取樣電阻10，燈電流在電阻10上產(chǎn)生的電壓即反饋信號(hào)，通過二極管11整流后反饋到誤差放大器，再通過上述的控制回路，控制各個(gè)開關(guān)管的規(guī)律性的導(dǎo)通與截止，反過來又影響到燈電流的變化，這樣燈電流的變化最終通過整個(gè)電路達(dá)到了閉環(huán)控制。
本發(fā)明四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖輸出A、B、C、D，分別對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)四個(gè)開關(guān)管(4、5、6、7)(兩個(gè)N型MOSFET和兩個(gè)P型MOSFET)，對(duì)應(yīng)關(guān)系為脈沖輸出A對(duì)應(yīng)開關(guān)管4，脈沖輸出B對(duì)應(yīng)開關(guān)管5，脈沖輸出C對(duì)應(yīng)開關(guān)管6，脈沖輸出D對(duì)應(yīng)開關(guān)管7，A、B構(gòu)成半橋臂，C、D構(gòu)成半橋臂。A、B、C、D四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的相互關(guān)系如圖2所示，四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的周期相同均為T(即頻率相同)，ON為開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間，OFF為關(guān)閉時(shí)間，由圖中可以看出，開關(guān)管4導(dǎo)通時(shí)開關(guān)管5不導(dǎo)通，開關(guān)管5導(dǎo)通時(shí)開關(guān)管4不導(dǎo)通；開關(guān)管7和開關(guān)管6也有同樣的關(guān)系。見圖1，開關(guān)管4，開關(guān)管7導(dǎo)通時(shí)，電流由電源正極依次經(jīng)過開關(guān)管4，變壓器初級(jí)，開關(guān)管7，最后進(jìn)入電源地；開關(guān)管6，開關(guān)管5導(dǎo)通時(shí)，電流由電源正極依次經(jīng)過開關(guān)管6，變壓器初級(jí)，開關(guān)管5，最后進(jìn)入電源地，這樣便構(gòu)成了全橋工作模式。
假設(shè)電路中由于某種原因?qū)е聼艄茈娏髯兓@會(huì)引起反饋信號(hào)的變化，反饋信號(hào)經(jīng)過電阻10，二極管11，到達(dá)誤差放大器，誤差放大器將該信號(hào)電壓與設(shè)定的電壓的差值放大獲得了一個(gè)輸出電壓，這個(gè)輸出電壓又送給比較器，比較器把誤差放大器的輸出電壓與三角波的電壓進(jìn)行比較，如圖2所示在三角波電壓高于放大器電壓的時(shí)間里面比較器輸出為高電平，控制A驅(qū)動(dòng)脈沖為低電平，用來使開關(guān)管P1開通，即開關(guān)管P1導(dǎo)通時(shí)間W對(duì)應(yīng)于三角波電壓高于誤差放大器輸出電壓的時(shí)間，這里通過讓誤差放大器的輸出電壓高于三角波平均值電壓(三角波中線)才開始控制開關(guān)管P1的導(dǎo)通時(shí)間，這樣開關(guān)管P1導(dǎo)通最大占空比就小于50％。因此閉環(huán)負(fù)反饋關(guān)系為燈電流增大→反饋電壓增大→誤差放大器輸出電壓增大→開關(guān)管P1導(dǎo)通時(shí)間減小→燈電流減小。以上說明了一個(gè)開關(guān)管的變化規(guī)律，其他開關(guān)管的變化規(guī)律相同。
以A脈沖驅(qū)動(dòng)的P1開關(guān)管為例，單個(gè)周期內(nèi)P1的導(dǎo)通時(shí)間W等于振蕩器三角波電壓高于誤差放大器輸出電壓部分的時(shí)間，而誤差放大器的輸出電壓只有高于三角波電壓的平均值才對(duì)導(dǎo)通時(shí)間W起作用，因此，導(dǎo)通時(shí)間W周期T的比值即導(dǎo)通占空比一般小于50％，范圍0-45％，其他開關(guān)脈沖導(dǎo)通占空比范圍同樣也為0-45％。如果燈管電流由于輸入電壓變化、電路調(diào)節(jié)等增大，反饋信號(hào)經(jīng)過誤差放大器放大后輸出電壓增大，輸出電壓增大導(dǎo)致各個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通占空比減小，即通過變壓器的能量減小，輸出減小導(dǎo)致電流減小，燈管電流減小的情況剛好相反，這樣就通過四個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)脈沖導(dǎo)通占空比的自動(dòng)變化實(shí)現(xiàn)了對(duì)燈管電流的閉環(huán)控制。
本發(fā)明的全橋驅(qū)動(dòng)電路四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖與其他全橋方式的區(qū)別在于，1.四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖有著固定的相位關(guān)系，即在某一定頻率下四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通沿之間有固定時(shí)間關(guān)系，T1、T2、T3為常數(shù)；2.四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通占空比在電路中變化時(shí)同時(shí)發(fā)生變化，而且趨勢相同，即增大時(shí)都增大，減小時(shí)都減小。
3.四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通占空比變化范圍均為0-50％。
本發(fā)明的全橋電路控制方式由于采用了具有以上特點(diǎn)的控制方法，因此本發(fā)明可通過改變驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器與開關(guān)管的連接關(guān)系獲得四種控制模式全橋控制模式、半橋控制模式、單端控制模式、推挽控制模式；如圖1所示所述的全橋控制模式為驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的四個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出A、B、C、D分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管4、5、6、7，以分別控制四個(gè)開關(guān)管4、5、6、7的導(dǎo)通或截止。
如圖3所示所述的半橋控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出A、B(或驅(qū)動(dòng)脈沖C和驅(qū)動(dòng)脈沖D)分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管4、5(或開關(guān)管6、7)，以分別控制兩個(gè)開關(guān)管4、5的導(dǎo)通或截止，所述開關(guān)管4、5一個(gè)為P型開關(guān)管，另一個(gè)為N型開關(guān)管；如圖5所示所述的推挽控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出B、D分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管5、7，以分別控制兩個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通或截止，所述開關(guān)管均為P型開關(guān)管或均為N型開關(guān)管；如圖4所示所述的單端控制模式為所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的一個(gè)輸出腳連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的脈沖輸出B驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管5，以控制開關(guān)管5的導(dǎo)通或截止。
權(quán)利要求
1.一種可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，其特征在于，通過改變驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器與開關(guān)管的連接關(guān)系獲得四種控制模式全橋控制模式、半橋控制模式、單端控制模式、推挽控制模式；所述的全橋控制模式為驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的四個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出(A、B、C、D)分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管(4、5、6、7)，以分別控制四個(gè)開關(guān)管(4、5、6、7)的導(dǎo)通或截止。所述的半橋控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出(A、B)分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管(4、5)，以分別控制兩個(gè)開關(guān)管(4、5)的導(dǎo)通或截止，所述開關(guān)管(4、5)一個(gè)為P型開關(guān)管，另一個(gè)為N型開關(guān)管；所述的推挽控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的一組脈沖輸出(B、D)分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管(5、7)，以分別控制兩個(gè)開關(guān)管(5、7)的導(dǎo)通或截止，所述開關(guān)管(5、7)均為P型開關(guān)管或均為N型開關(guān)管；所述的單端控制模式為所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的一個(gè)輸出腳連接一個(gè)開關(guān)管，產(chǎn)生具有一定周期和規(guī)律性變化的脈沖輸出(B)驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的開關(guān)管(5)，以控制開關(guān)管(5)的導(dǎo)通或截止。
2.根據(jù)權(quán)利1所述可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，其特征在于，通過調(diào)整四個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通占空比大小來適應(yīng)電路中電壓變化和參數(shù)調(diào)整并保持燈管電流達(dá)到設(shè)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，其特征在于，所述的四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖有著固定的相位關(guān)系，即在某一定頻率下四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通沿之間有固定時(shí)間關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，其特征在于，所述四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通占空比在電路中變化時(shí)同時(shí)發(fā)生變化，而且趨勢相同，即增大時(shí)都增大，減小時(shí)都減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，其特征在于，所述的四個(gè)驅(qū)動(dòng)脈沖的導(dǎo)通占空比變化范圍均為0-50％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可方便變換冷陰極熒光燈驅(qū)動(dòng)電路控制模式的方法，通過改變驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器與開關(guān)管的連接關(guān)系獲得四種控制模式全橋控制模式、半橋控制模式、單端控制模式、推挽控制模式；所述的全橋控制模式為驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的四個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，所述的半橋控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，所述的推挽控制模式為所述的驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的兩個(gè)輸出腳均分別連接一個(gè)開關(guān)管，所述的單端控制模式為所述驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生器的一個(gè)輸出腳連接一個(gè)開關(guān)管，該方法可實(shí)現(xiàn)多種控制方式的直接變換，從而大大方便了電路設(shè)計(jì)且大大提高了電路應(yīng)用的適應(yīng)性。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1866082SQ200510025970
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者嚴(yán)聯(lián)瑩, 傅敏禮, 沈懿 申請(qǐng)人:上海聯(lián)能科技有限公司, 上?；鄯铰?lián)能通信技術(shù)有限公司