專利名稱：調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為關(guān)于一種驅(qū)動冷陰極管及亮度調(diào)整的裝置及方法，特別是有關(guān)一種自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
由于冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)比傳統(tǒng)的白熱燈有更佳的效率及更長的壽命，是以目前大部分的液晶顯示器都使用冷陰極管作為背光源。在已知的冷陰極管控制裝置中，均需要一壓動變壓器來點亮冷陰極管。
目前壓動變壓器包含二種類型，一種是電磁感應(yīng)式(EMT)，例如中國臺灣專利公告第163957號所揭示的「冷陰極管的起動與亮度調(diào)整電路」及第502928號所揭示的「具高效率冷陰極螢光燈管控制裝置」，另一種是壓電式(PZT)，例如中國臺灣專利公告第391081號所揭示的「連接至壓電變壓器根據(jù)發(fā)光強度改變頻率或沖擊因素以控制冷陰極管的光控制器」以及第418591號所揭示的「壓電變壓器的驅(qū)動方法及驅(qū)動電路」。然而，不同類型的壓動變壓器必需配合不同的驅(qū)動電路及亮度調(diào)整方法，造成了使用上的不便。
因此，一種能有效驅(qū)動不同類型的壓動變壓器的冷陰極管控制裝置，乃為所冀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種冷陰極管控制裝置及方法，可以有效驅(qū)動不同類型的壓動電壓器。
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法。
根據(jù)本發(fā)明，一種自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法，其利用一壓控振蕩器提供一工作共振頻率的第一脈沖信號至一脈沖寬度調(diào)整器，該第一脈沖信號的起始及穩(wěn)定頻率可由頻率偏移控制器設(shè)定，電流偵測器偵測通過該冷陰極管的電流產(chǎn)生一直流信號輸入一脈沖寬度調(diào)整器調(diào)整該第一脈沖信號的脈沖寬度，得到一第二脈沖信號經(jīng)一非交越脈沖控制器，產(chǎn)生工作周期不重疊的第一控制信號及第二控制信號，驅(qū)動電路根據(jù)該第一及第二控制信號驅(qū)動一壓動變壓器點亮該冷陰極管。
由于本發(fā)明兼具掃頻及脈寬調(diào)整功能，因此能用以驅(qū)動壓電式及電磁感應(yīng)式變壓器調(diào)整冷陰極管的亮度。


圖1為本發(fā)明自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置；圖2顯示脈沖信號的脈沖寬度為50％時，非交越脈沖控制器所輸出的控制信號波形、控制信號的合成等效脈沖以及驅(qū)動電路濾出的工作頻率的基頻信號波形；圖3顯示脈沖信號的脈沖寬度為40％時，非交越脈沖控制器所輸出的控制信號波形、控制信號的合成等效脈沖以及驅(qū)動電路濾出的工作頻率的基頻信號波形；圖4為工作頻率脈沖寬度對工作頻率的基頻信號的強度的關(guān)系圖；以及圖5顯示沖擊脈沖信號的波形及經(jīng)脈沖寬度調(diào)整器調(diào)節(jié)后的脈沖信號的波形。
符號說明100冷陰極管控制裝置101開關(guān)102頻率偏移控制器 104壓控振蕩器
1042 工作共振頻率的脈沖信號 106脈沖寬度調(diào)整器1062 脈沖信號108非交越脈沖控制器1082 控制信號1084 控制信號110驅(qū)動電路1102 節(jié)點1104 節(jié)點112壓電變壓器1122 壓電變壓112器的輸入端 1124 壓電變壓112器的輸入端114冷陰極管116電流偵測器1162 直流信號120重新開啟裝置122沖擊脈沖控制器 1222 沖擊脈沖信號124頻率微調(diào)電路126過電壓及過電流保護裝置200控制信號1082的波形202控制信號1084的波形204控制信號1082及1084的合成等效脈沖206工作頻率的基頻信號的波形300控制信號1082的波形302控制信號1084的波形304控制信號1082及1084的合成等效脈沖306工作頻率之基頻信號的波形400沖擊脈沖信號1222的波形402經(jīng)脈沖寬度調(diào)整器調(diào)節(jié)后的脈沖信號的波形具體實施方式
圖1為本發(fā)明自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置100的方塊圖，在開關(guān)101開啟冷陰極管控制裝置100后，壓控振蕩器104供應(yīng)一工作共振頻率的脈沖信號1042至脈沖寬度調(diào)整器106，由于壓電變壓器112的特性，在起始冷陰極管114時需要作頻率的偏移，因此使用頻率偏移控制器102預(yù)設(shè)脈沖信號1042的起始和穩(wěn)定的頻率，做掃頻動作，電流偵測器116偵測通過冷陰極管114的電流ICCFL，并依電流ICCFL的強度產(chǎn)生一直流信號1162至脈沖寬度調(diào)整器106調(diào)節(jié)脈沖信號1042的工作周期產(chǎn)生脈沖信號1062，此外也可由脈沖寬度調(diào)整器106直接調(diào)整脈沖信號1042的脈沖寬度，以控制冷陰極管114的亮度，非交越脈沖控制器108根據(jù)脈沖信號1062輸出兩反相且可控固有的控制信號1082及1084，此兩信號1082及1084的工作周期不重疊，假設(shè)脈沖信號1062的脈沖寬度為50％，則控制信號1082及1084的波形如圖2的波形200及202所示，控制信號1082及1084可視為一合成等效脈沖，如圖2中的波形204所示。在驅(qū)動電路110中，電感L1連接在電源電壓Vcc與節(jié)點1102之間，開關(guān)M1連接在節(jié)點1102及接地GND之間，電感L2連接在電源電壓Vcc與節(jié)點1104之間，開關(guān)M2連接在節(jié)點1104及接地GND之間，控制信號1082及1084分別切換晶體管M1及M2以驅(qū)動壓電變壓器112，并濾出工作頻率的基頻信號，如圖2的波形206所示，壓電變壓器112根據(jù)輸入端1122及1124所輸入的共振頻率，升壓輸出同頻率的弦波信號。
當脈沖信號1062的脈沖寬度改變時，例如改變?yōu)?0％，此時控制信號1082及1084的波形如圖3的波形300及302所示，而其合成等效脈沖的波形則如圖3的波形304所示，驅(qū)動電路110所濾出的工作頻率的基頻信號如圖3的波形306所示。比較圖2的波形206及圖3的波形306可發(fā)現(xiàn)，脈沖信號1062的脈沖寬度為40％時所得到的工作頻率的基頻信號的強度小于脈沖信號1062的脈沖寬度為50％時所得到的工作頻率的基頻信號的強度。圖4為工作頻率脈沖寬度對工作頻率的基頻信號的強度的關(guān)系圖，由此可知，工作頻率的基頻信號的強度隨脈沖信號1062的脈沖寬度的降低而下降。
此外，冷陰極管控制裝置100可加設(shè)一重新開啟裝置120，在壓電變壓器112開啟時，如果電流偵測器116所偵測到的電流不穩(wěn)定，重新開啟裝置120將自動判定壓電變壓器112開啟失敗，并重新開啟使頻率偏移控制器102重設(shè)起始頻率，若重新開啟次數(shù)超過預(yù)設(shè)次數(shù)時，則關(guān)閉此壓電變壓器。
冷陰極管控制裝置100可配合沖擊脈沖控制器122以供應(yīng)一慢于工作頻率的沖擊脈沖信號1222，如圖5的波形400所示，來遮蔽經(jīng)脈沖寬度調(diào)整器調(diào)節(jié)后的脈沖信號，如圖5的波形402所示，由以調(diào)整冷陰極管的亮度。或是配合一頻率微調(diào)電路124根據(jù)電流偵測器116所輸出的直流信號1162，對壓控振蕩器104的輸出頻率做出微調(diào)的功能，以克服壓電變壓器112的共振頻率不同時的問題，進而追蹤此共振頻率。沖擊脈沖控制器122及頻率微調(diào)電路124兩者也可以同時使用，以達到高效率的冷陰極管驅(qū)動和亮度調(diào)整功能。
另外，為了提供過電壓及過電流保護，冷陰極管控制裝置100可加設(shè)過電壓及過電流保護裝置126偵測冷陰極管上的電壓VCCFL及電流ICCFL，以在電壓VCCFL或電流ICCFL過大時，迅速關(guān)閉壓電變壓器112。
在此實施例中，雖僅以壓電變壓器為例，但電磁感應(yīng)式的變壓器也適用于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置，其特征在于，包括一壓動電壓器，點亮一冷陰極管；一電流偵測器，偵測通過該冷陰極管的電流產(chǎn)生一直流信號；一壓控振蕩器，提供一工作共振頻率的第一脈沖信號；一頻率偏移控制器，設(shè)定該第一脈沖信號的起始及穩(wěn)定頻率；一脈沖寬度調(diào)整器，根據(jù)該直流信號調(diào)整該第一脈沖信號的脈沖寬度，產(chǎn)生一第二脈沖信號；一非交越脈沖控制器，根據(jù)該第二脈沖信號，產(chǎn)生工作周期不重疊的第一控制信號及第二控制信號；以及一驅(qū)動電路，根據(jù)該第一及第二控制信號驅(qū)動該壓動變壓器。
2.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一頻率微調(diào)電路根據(jù)該直流信號微調(diào)該第一脈沖信號的頻率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一沖擊脈沖控制器供應(yīng)一沖擊脈沖信號屏蔽該第二脈沖信號。
4.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一開關(guān)控制該冷陰極管控制裝置的起動或關(guān)閉。
5.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一重新開啟裝置在該直流信號不穩(wěn)定時重新開啟該頻率偏移控制器重設(shè)起始頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，該重新開啟裝置預(yù)設(shè)一臨界值，當重新開啟的次數(shù)超過該臨界值，關(guān)閉該冷陰極管控制裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一過電壓及過電流保護裝置偵測在該冷陰極管上的電壓及電流，在該冷陰極管上的電壓或電流過大時，關(guān)閉該冷陰極管控制裝置。
8.一種自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制方法，包括下列步驟偵測通過一冷陰極管的電流產(chǎn)生一直流信號；提供一工作共振頻率的第一脈沖信號；設(shè)定該第一脈沖信號的起始及穩(wěn)定頻率；根據(jù)該直流信號調(diào)整該第一脈沖信號的脈沖寬度，產(chǎn)生一第二脈沖信號；根據(jù)該第二脈沖信號，產(chǎn)生工作周期不重疊的第一控制信號及第二控制信號；以及根據(jù)該第一及第二控制信號驅(qū)動一壓動變壓器點亮該冷陰極管。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更包括根據(jù)該直流信號微調(diào)該第一脈沖信號的頻率。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，更包括供應(yīng)一沖擊脈沖信號屏蔽該第二脈沖信號。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更包括在該直流信號不穩(wěn)定時重設(shè)起始頻率。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，更包括重設(shè)起始頻率的次數(shù)起過一臨界值時，關(guān)閉該冷陰極管。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更包括在該冷陰極管上的電壓或電流過大時，關(guān)閉該冷陰極管。
全文摘要
本發(fā)明為一種自動追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法，其利用工作共振頻率的脈沖寬度變化追縱亮度及調(diào)整亮度，同時可配合頻率追縱或沖擊因素改變，亦或兩者同時使用，以達到高效率的冷陰極管驅(qū)動和亮度調(diào)整。
文檔編號H05B41/392GK1809241SQ20051000270
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者林澤琦 申請人:義隆電子股份有限公司