專利名稱：用于lcd背光單元的數(shù)字逆變器的限流電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于實現(xiàn)用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的LCC(限流 電路)的技術(shù)，更具體地說，涉及一種能夠在滿足標準規(guī)格的同時執(zhí)行 穩(wěn)定的保護功能的用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的LCC。
背景技術(shù)：
通常，用于LCD背光單元的逆變器使用高電壓，該逆變器在考慮到 用戶的穩(wěn)定性的情況下具有如下的國際標準，該國際標準被設(shè)定為使得 當(dāng)用戶與逆變器相接觸時不會有超過預(yù)定電平的電流流過人體。
為此，通常，檢査逆變器的LCC (限流電路)是否按將人體設(shè)定為 2KQ的無電感電阻并將該無電感電阻接觸到變壓器的第二側(cè)的方式合適 地進行操作。當(dāng)將該2KQ的無電感電阻連接到輸出高電壓的該變壓器的 第二側(cè)線圈時，利用從該變壓器輸出的電壓值或電流值變得比在正常操 作時的輸出(基準電壓或基準電流)要小的現(xiàn)象來實現(xiàn)該LCC (限流電 路)。具體來說，當(dāng)起弧(striking)過程開始時，逆變器逐漸增大用于驅(qū) 動燈的電壓。在將無電感電阻電連接到逆變器的情況下，在該無電感電 阻中也有電流流動。然而，在任何時候在該無電感電阻中都可能會流動 比國際標準更高的電壓值。在此情況下，輸出給變壓器的電壓變得比在 正常操作時變壓器的輸出值更低。即，如果變壓器的輸出值比基準值(基 準電壓或基準電流)低，則對LCC (限流電路)的保護電路進行操作以 關(guān)閉逆變器。例如，如圖1所示，比較器12通過將用于主側(cè)的變壓器11 的輸出電壓與基準電壓Vref進行比較，在輸出電壓低于基準電壓Vref時， 輸出關(guān)閉信號以關(guān)閉使能鎖存器15，由此關(guān)閉逆變器。
按相同的方式，比較器14通過將用于從側(cè)的變壓器13的輸出電壓 與基準電壓Vref進行比較，在輸出電壓低于基準電壓Vref時，輸出關(guān)閉
信號以關(guān)閉使能鎖存器15，由此關(guān)閉逆變器。作為參考，將LCC檢査(限 流電路檢査)分類成起弧LCC和操作LCC。在逆變器操作前和操作后將 起弧LCC接觸到無電感電阻，而在逆變器操作過程中將操作LCC接觸 到無電感電阻。即，在逆變器操作之前和之后分別對單獨的LCC進行操 作。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的逆變器的起弧LCC (限流電路)的輸出電流 波形。x軸是時間，y軸是從變壓器輸出的電壓。如圖2所示，如果斷定 變壓器的輸出值低于基準值(基準電壓或基準電流)，則對LCC進行操 作，以突然切斷從變壓器輸出的電壓，從而防止比國際標準更高的電流 流過人體。
最近，將實現(xiàn)上述模擬控制型LCC (限流電路)的方法應(yīng)用于數(shù)字 控制型逆變器的情形正在增加。在數(shù)字控制型中，MCU (微控制器單元) 根據(jù)系列程序的次序執(zhí)行算術(shù)操作，并在該操作完成之后執(zhí)行LCC檢查 (限流電路檢查)。即，LCC在MCU正在執(zhí)行操作時不進行操作。
然而，在要求高速處理的LCC中，如果將實現(xiàn)上述模擬控制型LCC 的方法應(yīng)用于數(shù)字控制型逆變器，則存在會產(chǎn)生取決于MCU (微控制器 單元)的操作量的延遲時間的問題，因而可能會有超過國際標準的電流 流過人體。例如，MCU可以執(zhí)行中斷處理例程。在此情況下，由于不能 執(zhí)行另一操作，因此可能會產(chǎn)生延遲時間。此外，還可能由于諸如低溫 和高溫的環(huán)境而產(chǎn)生MCU的操作延遲，低溫和高溫會造成難以確保諸如 LCC的保護電路的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了致力于解決上述問題而提出來的，其目的是提供一種 數(shù)字逆變器的LCC，該LCC通過使用能夠?qū)υ趹?yīng)用于LCD背光單元的 數(shù)字逆變器起弧時施加的電壓值或電流值進行控制的MCU，誘發(fā)比在標 準中設(shè)定的限壓低的起弧，從而在標準時間內(nèi)執(zhí)行關(guān)閉處理。
為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并且根據(jù)如在此所具體實現(xiàn)和廣泛描述的 本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的 LCC，該LCC包括變壓器，其將從所述逆變器提供的AC電力提高到 具有用于點亮燈的高電壓的AC電壓；電壓/電流檢測單元，用于對提供 給所述燈的電流和電壓中的至少一個進行檢測；A/D轉(zhuǎn)換器，用于將所 述檢測到的模擬電壓/電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；以及MCU，其在起弧過程開 始之后誘發(fā)LCC檢查點，基于所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號將來自所述變 壓器的輸出電流值和電壓值中的至少一個與預(yù)設(shè)基準值進行比較，然后 在所述輸出電流值或電壓值被判斷為異常時將所述逆變器關(guān)閉。


附圖被包括進來以提供對本發(fā)明的進一步的理解并被并入且構(gòu)成申 請的一部分，附圖示出了本發(fā)明的一個或多個實施例，并且與以上說明 一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中-
圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于LCC背光單元的數(shù)字逆變器的LCC的 框圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的關(guān)閉波形圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于LCC背光單元的數(shù)字逆變器的LCC框圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的起弧波形圖；以及 圖5是根據(jù)本發(fā)明的關(guān)閉波形圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例進行描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于LCC背光單元的數(shù)字逆變器的LCC框圖。 如圖3所示，用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的LCC (限流電路)包括 選通驅(qū)動器31，用于通過利用從稍后要描述的MCU 36提供的脈沖寬度 調(diào)制信號PWM1和PMW2來產(chǎn)生選通驅(qū)動信號；逆變器32，用于通過 使用由選通驅(qū)動信號切換的切換裝置將從電源端子VCC提供的電壓轉(zhuǎn)換 成AC波形，并將該AC波形提供給變壓器33;變壓器33，用于將從逆 變器32提供的AC電力提高到具有用于點亮燈LAMP的高電壓的AC電 壓；電壓/電流檢測單元34，用于對從變壓器33提供給燈LAMP的電流 和/或電壓進行檢測；A/D轉(zhuǎn)換器35，用于將從電壓/電流檢測單元34檢 測到的模擬電壓/電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；以及MCU，其在起弧過程開始之 后立即誘發(fā)LCC檢査點，基于A/D轉(zhuǎn)換器35的輸出信號針對該檢查點 對變壓器33的輸出電流和/或電壓值是正常還是異常進行判斷，然后在輸 出電流值或電壓值被判斷為異常時將逆變器關(guān)閉。以下參照圖3到5對 用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的如此構(gòu)造的LCC的操作進行詳細描 述。
選通驅(qū)動器31通過利用從MCU 36輸入的脈沖寬度調(diào)制信號PWM1 和PMW2來生成選通驅(qū)動信號，并將所生成的選通驅(qū)動信號提供給逆變 器32。
逆變器32將從電源端子VCC提供的電壓轉(zhuǎn)換成AC波形，將該AC 波形提供給第一受取側(cè)(takeupside)。
因此，變壓器33將從逆變器32提供的AC電力提高到具有用于點 亮燈LAMP的高電壓的AC電壓，并將具有高電壓的提高的AC電壓輸 出到所述燈側(cè)。
此時，電壓/電流檢測單元34對從變壓器33提供給燈LAMP的電流 和電壓進行檢測，并由A/D轉(zhuǎn)換器35將由此檢測到的模擬電壓/電流值 轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，并將該數(shù)字值傳送給MCU36。
MCU 36按預(yù)定時間間隔讀取通過A/D轉(zhuǎn)換器35提供給燈LAMP 的電壓和電流值，并基于所讀取的電壓和電流值執(zhí)行靜態(tài)電流控制和保 護功能。然而，諸如MCU 36的數(shù)字控制器根據(jù)系列程序的次序執(zhí)行數(shù) 字操作，因而在執(zhí)行中斷處理例程時不能執(zhí)行另一操作，這可能容易產(chǎn) 生延遲時間。因此，在進行諸如LCC的要求高速處理的數(shù)字操作時，可 能容易出現(xiàn)故障或延遲操作。
在本發(fā)明中，為了防止在出現(xiàn)延遲時間時超過標準的電流流過人體， 引入用于誘發(fā)起弧的MCU (微控制單元)，使得從起弧過程開始起，比 最大電壓或最大電流低的電壓值或電流值流過無電感電阻，直到進行限 流電路檢查為止。即，引入MCU (微控制單元)，該MCU誘發(fā)起弧，使 得當(dāng)通過起弧進行驅(qū)動時從變壓器輸出的電壓值或電流值比基準值更 大。這里，基準值是在沒有無電感電阻電連接到逆變器32的情況下在正
常操作時在LCC檢查處的電流值或電壓值。這里，通過取與流過無電感 電阻的國際標準相 一致的最大電流值或電壓值來設(shè)定該基準值。
在本發(fā)明中，通過使用上述MCU誘發(fā)了如圖4所示的起弧波形， 然后對變壓器33的輸出電流值和/或輸出電壓值是否正常進行判斷。當(dāng)判 斷出它們異常時，將逆變器32關(guān)閉。這里，如果它們異常，則意味著變 壓器33處的輸出電流值和/或輸出電壓值小于基準值。圖4的x軸是時間， y軸是從變壓器輸出的電壓。圖4是例示了在LCC不操作的情況下的正 常操作的波形圖。由MCU誘發(fā)的起弧波形是在從如圖4所示的起弧過程 開始起直到LCC檢查點的期間從變壓器輸出的電壓值的波形。
具體來說，MCU (微控制單元)對從變壓器輸出的電壓值進行控制， 使得從圖4的起弧過程開始起直到LCC檢查點誘發(fā)的起弧比在正常操作 時的輸出值(基準值)更高。即，MCU (微控制單元)對流過無電感電 阻的電壓進行控制，以使其小于預(yù)設(shè)值(在正常操作時可以流過MCU的 最大電壓值和/或最大電流值)。
例如，在國際標準中將變壓器33的限流值I設(shè)定為F。[KHz]x0.7。 這里，頻率F。是逆變器32的驅(qū)動頻率。因此，如果逆變器32的驅(qū)動頻 率Fo是65 KHz，則可以流過針對人體的無電感電阻2KQ的可允許電流 和電壓的最大值分別是45.5mA和91 V。由于最大電壓是91V，因此， 如圖5所示，通過考慮LCC的可靠性和穩(wěn)定性將起弧波形的LCC檢查 點的正電壓控制為60 V到70 V。 BP, MCU進行控制，使得可以流過無 電感電阻的約60%到80%的最大電壓可以是正電壓(限壓)。因此，可以 防止由于操作延遲等而導(dǎo)致超過標準的電流流過人體。
然后，如果在LCC檢查點處起弧過程的變壓器的輸出值是正常的， 則LCC經(jīng)過軟啟動進入正常操作狀態(tài)，從而對燈LAMP進行驅(qū)動。
然而，如果判斷出變壓器的輸出值是異常的，則MCU立即將逆變 器32關(guān)閉，使得不執(zhí)行如圖5所示的軟啟動。在圖5中，x軸是時間，y 軸是施加給無電感電阻的電壓值。
對LCC的操作原理進行如下描述。與電阻操作的人體與逆變器相電 接觸，如果在起弧時LCC檢査點處的變壓器的輸出值比人體不連接到逆
變器時(正常操作)LCC檢查點處的變壓器的輸出值小，則判斷出比國
際標準高的電流會流過人體。即，判斷出會有比當(dāng)前針對人體預(yù)設(shè)的電
流值或電壓值更高的電流或電壓流動。然后，對LCC進行操作并將逆變 器關(guān)閉，從而實現(xiàn)了防止高于國際標準的電流流過人體的保護電路。此 時，變壓器的輸出值變得比在正常操作時變壓器的輸出值更低，與流過 人體的電流值差不多。
這里，當(dāng)MCU 36針對瞬時值在LCC檢查點處基于A/D轉(zhuǎn)換器35 的輸出信號對變壓器33的輸出電流和電壓值是正常還是異常進行判斷 時，發(fā)生故障的可能性很大。由于在低溫、某個環(huán)境溫度以及高溫下電 路的操作特性實際上是不同的，因此應(yīng)當(dāng)考慮環(huán)境條件。
因此，在本實施例中，當(dāng)實際實施LCC時，從初始啟動起直到LCC 檢査點對A/D轉(zhuǎn)換值進行累積，并將累積值與基準值進行比較。這里， 基準值是在考慮累積的情況下預(yù)設(shè)的數(shù)值。即，MCU 36能夠?qū)贏/D 轉(zhuǎn)換器35的輸出信號計算出的變壓器33的輸出電流值和域輸出電壓值 進行累積，直到LCC檢査點，并基于與基準值的比較結(jié)果對累積值是正 常還是異常進行判斷。
同時，MCU是數(shù)字控制裝置，并且可以由DSP (數(shù)字信號處理器)
來代替。
如上詳細描述的，本發(fā)明可以使安全標準(LCC)的電路結(jié)構(gòu)簡化， 并且可以通過使用能夠?qū)υ趹?yīng)用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器進行起弧 時施加的電壓進行控制的MCU誘發(fā)出比在標準中設(shè)定的限壓低的起弧 而在標準時間內(nèi)執(zhí)行關(guān)閉處理，來確保LCC標準容限。
權(quán)利要求
1、一種用于液晶顯示裝置背光單元的數(shù)字逆變器的限流電路，該限流電路包括變壓器，其將從所述逆變器提供的交流電力提高到具有用于點亮燈的高電壓的交流電壓；電壓/電流檢測單元，用于對提供給所述燈的電流和電壓中的至少一個進行檢測；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于將所述檢測到的模擬電壓/電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；以及微控制單元，其在起弧過程開始之后誘發(fā)限流電路檢查點，基于所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出信號將來自所述變壓器的輸出電流值和電壓值中的至少一個與預(yù)設(shè)基準值進行比較，然后在所述輸出電流值或電壓值被判斷為異常時將所述逆變器關(guān)閉。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的限流電路，其中所述基準值是在所述逆變 器未電連接有無電感電阻的情況下在進行驅(qū)動時在所述限流電路檢查點 處測量到的電流值和電壓值中的至少一個。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的限流電路，其中所述微控制單元在所述輸出電流值或輸出電壓值小于所述限流電路檢查點處的所述基準值時將所 述變壓器的輸出電流值或輸出電壓值判斷為異常。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的限流電路，其中所述微控制單元在所述限 流電路檢查點之前對基于所述模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸出信號計算出的所述 變壓器的輸出電流值和/或輸出電壓值進行累積，并基于與所述基準值的 比較的結(jié)果判斷該累積值是否異常。
5、 一種用于液晶顯示裝置背光單元的數(shù)字逆變器的限流電路，該限 流電路包括逆變器，用于將從電源端子VCC提供的電壓轉(zhuǎn)換成交流波形； 變壓器，用于接收從所述逆變器輸出的電壓并將該電壓提高到具有 用于點亮燈的高電壓的交流電壓； 電壓/電流檢測單元，用于對從所述變壓器提供給所述燈的電流和/ 或電壓中的至少一個進行檢測；模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，用于將由所述電壓/電流檢測單元檢測到的模擬電 壓/電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；以及數(shù)字控制裝置，其在起弧過程開始之后立即誘發(fā)限流電路檢査點， 并在所述起弧過程的開始與所述限流電路檢査點之間的期間對流過連接 到所述逆變器的無電感電阻的電壓值或電流值進行控制，以使該電壓值 或電流值比可以流過所述無電感電阻的最大電壓值或最大電流值小。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流電路，其中所述數(shù)字控制裝置包括微 控制單元和數(shù)字信號處理器中的任何一個。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流電路，其中在所述限流電路檢查點處 如果流過連接到所述逆變器的所述無電感電阻的電壓值或電流值比可以 流過所述無電感電阻的所述最大電壓值或最大電流值大，則所述數(shù)字控 制裝置將所述逆變器關(guān)閉。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流電路，其中如果所述無電感電阻是 2kQ，并且所述逆變器的驅(qū)動頻率F()是65KHz，則所述微控制單元在起 弧過程開始之后直到所述限流電路檢査點對流過所述無電感電阻的電壓 值進行控制，以使該電壓值相對于零點保持60 V到70 V。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的限流電路，其中在所述起弧過程開始之后 直到所述限流電路檢查點的由所述微控制單元控制的所述電壓值相對于 可以流過所述無電感電阻的最大電壓值的比是1:0.6到1:0.8。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的限流電路。本發(fā)明公開了一種適合于在實現(xiàn)用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的LCC時在滿足標準規(guī)格的同時執(zhí)行穩(wěn)定的保護功能的技術(shù)。該用于LCD背光單元的數(shù)字逆變器的LCC包括變壓器，其將從所述逆變器提供的AC電力提高到具有用于點亮燈的高電壓的AC電壓；電壓/電流檢測單元，用于對提供給所述燈的電流和電壓中的至少一個進行檢測；A/D轉(zhuǎn)換器，用于將所述檢測到的模擬電壓/電流值轉(zhuǎn)換成數(shù)字值；以及MCU，其在起弧過程開始之后誘發(fā)LCC檢查點，基于所述A/D轉(zhuǎn)換器的輸出信號將來自所述變壓器的輸出電流值和電壓值中的至少一個與預(yù)設(shè)基準值進行比較，然后在所述輸出電流值或電壓值被判斷為異常時將所述逆變器關(guān)閉。
文檔編號H05B41/285GK101098579SQ20061017228
公開日2008年1月2日 申請日期2006年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者權(quán)五詳, 李勇坤, 李昌昊 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社