專利名稱：多燈管驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及一種燈管驅(qū)動裝置，尤其涉及一種多燈管驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
對于穿透式或半穿透半反射式液晶顯示器而言，由于液晶面板本身不具發(fā) 光特性，因此必須在液晶面板上加上一個用來發(fā)光照明的背光源，目前以冷陰
極熒光燈管(CCFL)作為液晶面板的背光源是最為常見的選擇。而隨著液晶顯示 器的應(yīng)用范圍逐漸從可攜式的中小型產(chǎn)品(如手機(jī))擴(kuò)展到大型面板(如電視)，甚 至邁向超大型的視頻應(yīng)用，液晶面板所需的背光面積也隨的增加，使用多支燈 管的趨勢是不可避免的。
圖1為一種現(xiàn)有的多燈管驅(qū)動裝置的電路圖，其中燈管例如是冷陰極焚光 燈管(CCFL)。請參照圖1，多燈管驅(qū)動裝置100包括一個直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器110、 一個升壓變壓器120、 一個諧振電路130以及四個隔離變壓器141 ~ 144。直流 電壓信號Voc輸入至直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器110。所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器110例如可 以是全橋式逆變器(inverter),將直流電壓信號VDC轉(zhuǎn)換成交流方波電壓信號 VRECT后輸入至所述升壓變壓器120的一次側(cè)線圈120p。通過設(shè)計所述升壓變壓 器120的一次側(cè)線圏120p及二次側(cè)線圏120s的匝比為1: n，使得從二次側(cè)線 圏120s輸出的電壓信號為從一次側(cè)線圏120p輸入的電壓信號的n倍，n大于1。 交流方波電壓信號VRECT經(jīng)過升壓變壓器120升壓后接著輸入諧振電路130。
所述諧振電路130為串聯(lián)諧振并聯(lián)負(fù)載的架構(gòu)，即電感器131及電容器132 串聯(lián)耦接后跨接于升壓變壓器120的二次側(cè)線圏120s,而電容器132并聯(lián)耦接 負(fù)載，在本實施例中負(fù)載為四支燈管401 -404。所述電容器132并聯(lián)耦接到四 支燈管401 -404的方式為通過將四個隔離變壓器141 ~ 144的一次側(cè)線圏 141p~ 144p串聯(lián)耦接后跨接于電容器132，而四個隔離變壓器141 ~ 144的二次 側(cè)線圈141s ~ 144s則分別耦接到各自相應(yīng)的燈管401 -404，其中隔離變壓器 141 ~ 144的匝比為1: 1。所述諧振電路130可提供燈管401 -404啟動時所需的高啟動電壓和穩(wěn)定的燈管電流，其中所述電容器132還可過濾電壓信號，使
交流方波電壓信號VRECT的波形變成近似弦波的交流弦波電壓信號VAC。
圖2為另一種現(xiàn)有的多燈管驅(qū)動裝置的電路圖。請同時參照圖l及圖2，圖 1所示的多燈管驅(qū)動裝置IOO和圖2所示的多燈管驅(qū)動裝置200最大的差異在于 變壓器的部份。所述驅(qū)動裝置IOO先利用升壓變壓器120的匝比(l: n)提升電壓， 再使用所述諧振電路130諧振出燈管401 -404所需的工作電壓，而后經(jīng)由串聯(lián) 隔離變壓器141 ~ 144來驅(qū)動燈管401 - 404同時提供隔離。所述驅(qū)動裝置200 則是先利用隔離變壓器220提供隔離，再使用所述諧振電路130諧振出一電壓， 而后所述電壓經(jīng)由升壓變壓器241 -244的匝比(l: n)提升電壓至燈管401 -404 所需的工作電壓。
這些現(xiàn)有的驅(qū)動裝置100、 200雖然可應(yīng)用于高壓輸入的多燈管裝置，但仍 存在一些缺點。以驅(qū)動裝置100而言，由于一支冷陰極熒光燈管(CCFL)所需的 工作電壓為數(shù)百伏特，點燈時所需的電壓更高達(dá)一千多伏特，而隔離變壓器 141 ~ 144的一次側(cè)線圈141p~ 144p為串聯(lián)耦接，因此^爭于電容器132上的電壓 等于四支燈管401 -404各自所需的工作電壓的總和，約為一千多到四千多伏特， 這對于電容器132元件的選用上產(chǎn)生了一定程度的困難，尤其是當(dāng)驅(qū)動的燈管 越多支時，跨于電容器132上的電壓就會越高。
以驅(qū)動裝置200而言，由于諧振電路130諧振時會使得隔離變壓器220的 二次側(cè)線圈220s的電流上升，因此隔離變壓器220在設(shè)計時其二次側(cè)線圈220s 所使用的繞線線徑不能太小。如果諧振電路130中的電感器131并非外接式電 感器，而是由隔離變壓器220的二次側(cè)漏電感所提供，此時既要滿足諧振電路 130對電感器131的電感值(即隔離變壓器220的二次側(cè)漏電感)的要求又要滿足 隔離變壓器220的二次側(cè)線圈220s所使用的繞線線徑不能太小的要求會有一定 的難度；再者，跨于電容器132的交流弦波電壓信號VAc經(jīng)過升壓變壓器241 244升壓后直接就去驅(qū)動燈管401 -404,但由于升壓變壓器241 -244利用高匝 比來達(dá)到升壓功能，而過高的匝比會形成一定的漏電感及雜散電容，因此直接 輸出至燈管401 -404的電壓信號的波形有可能失真，造成燈管的失真因數(shù)上升。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是在提出一種多燈管驅(qū)動裝置，其適合應(yīng)用于高壓輸 入的多燈管裝置，可改善前述電容器需耐極高壓而不容易選用的問題，還改善前述變壓器二次側(cè)線圏的繞線線徑與其產(chǎn)生而用在諧振電路的漏電感的匹配問 題，且驅(qū)動燈管的電壓信號的波形不會有失真的問題。
為了達(dá)成上述目的及其它目的，本實用新型提出一種多燈管驅(qū)動裝置，用 以驅(qū)動多支燈管，例如冷陰極熒光燈管。此多燈管驅(qū)動裝置包括一個直流轉(zhuǎn)交 流轉(zhuǎn)換器、 一個隔離/降壓變壓器、多個升壓變壓器及多個諧振電路。所述直流 轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器接收一直流電壓信號，并將直流電壓信號轉(zhuǎn)換成一交流電壓信號 后輸出。所述隔離/降壓變壓器的一次側(cè)線圏耦接至所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器的輸 出。所有升壓變壓器的一次側(cè)線圈串聯(lián)耦接后跨接于所述隔離/降壓變壓器的二 次側(cè)線圏。每個諧振電路耦接于相應(yīng)的升壓變壓器的二次側(cè)線圈及相應(yīng)的燈管 之間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的多燈管驅(qū)動裝置因為先采用隔離/降壓變壓 器提供隔離/降壓，接著就經(jīng)過串聯(lián)耦接的多個升壓變壓器提升電壓，因此不會 有隔離/降壓變壓器二次側(cè)線圏的繞線線徑與其產(chǎn)生而用在諧振電路的漏電感的 匹配問題。再者，這些升壓變壓器分別耦接到相應(yīng)的諧振電路后再耦接到相應(yīng) 的燈管，因此不會有驅(qū)動燈管的交流信號產(chǎn)生失真的問題，同時也不會有諧振 電路中電容器需耐極高壓而不容易選用的問題。


圖1為一種現(xiàn)有的多燈管驅(qū)動裝置的電路圖； 圖2為另一種現(xiàn)有的多燈管驅(qū)動裝置的電路圖； 圖3為依照本實用新型一實施例所繪示的多燈管驅(qū)動裝置的電路圖； 圖4為圖3所示的多燈管驅(qū)動裝置中升壓變壓器、諧振電路及燈管的等效 電路圖5為在圖3所示的多燈管驅(qū)動裝置的前端加上功率因數(shù)修正電路的電路圖。
附圖標(biāo)記說明100、 200-多燈管驅(qū)動裝置；110-直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器；120-升壓變壓器；120p-升壓變壓器的一次側(cè)線圈；120s-升壓變壓器的二次側(cè)線圈； 130-諧振電路；131-電感器；132-電容器；141、 142、 143、 144-隔離變壓器；141p、 142p、 143p、 144p-隔離變壓器的一次側(cè)線圏；141s、 142s、 143s、 144s-隔離變 壓器的二次側(cè)線圏；220-隔離變壓器；220p-隔離變壓器的一次側(cè)線圈；220s-隔 離變壓器的二次側(cè)線圏；241、 242、 243、 244-升壓變壓器；300-多燈管驅(qū)動裝置；310-直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器；320-隔離/降壓變壓器；320p-隔離/降壓變壓器的一 次側(cè)線圏；320s-隔離/降壓變壓器的二次側(cè)線圏；331、 332、 333、 334-升壓變壓 器；331p、 332p、 333p、 334p-升壓變壓器的一次側(cè)線圏；331s、 332s、 333s、 334s-升壓變壓器的二次側(cè)線圏；341、 342、 343、 344-諧振電路；401、 402、 403、 404-燈管；510-市電；520-橋式整流器；530-功率因數(shù)修正電路；Voc-直流電壓 信號；Vrect、 Vrect -交流電壓信號(方波)；VAC、 VAC1、 VAC2、 VAC3、 VAC4-交流電壓信號(弦波)；L-電感值；C-電容值；Rr燈管的電阻值。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的 說明。
圖3為依照本實用新型一實施例所繪示的多燈管驅(qū)動裝置的電路圖，此驅(qū) 動裝置適合應(yīng)用于如大尺寸的液晶顯示器等需高壓輸入的多燈管裝置，其中燈 管例如是冷陰極焚光燈管(CCFL),但并不僅限于此；例如，燈管還可以是金卣 燈(metal halide lamp )或鈉氣燈(sodium vapor lamp )等。請參照圖3,多燈管 驅(qū)動裝置300包括一個直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器310、 一個隔離/降壓變壓器320、多個 升壓變壓器331 ~ 334以及多個諧振電路341 ~ 344。
所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器310接收一直流電壓信號Voc，并將此直流電壓信號
Voc轉(zhuǎn)換成交流電壓信號vrect后輸出， 一般而言，交流電壓信號Vrect的波形
為方波。所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器310有很多種實施方式，例如全橋式、半橋式 或推挽式(push-pull)逆變器，但并不僅限于此。
所述隔離/降壓變壓器320具有一次側(cè)線圈320p及二次側(cè)線圈320s，且一 次側(cè)線圈320p耦接至所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器310的輸出(即交流電壓信號 VRECT)。另外，所述隔離/降壓變壓器320可以根據(jù)需要設(shè)計成隔離變壓器或降 壓變壓器。例如，所述隔離/降壓變壓器320兩線圈320p及320s的臣比為m: 1， m大于或等于1,若m等于1，即為隔離變壓器；若m大于1,則為降壓變壓器。 這是因為當(dāng)所述多燈管驅(qū)動裝置300驅(qū)動的燈管數(shù)量較少時，所需要的隔離/降 壓變壓器320的二次側(cè)電壓信號會較小，這時有可能直流電壓信號Vdc所提供
的電壓信號會太大進(jìn)而使轉(zhuǎn)換后的交流電壓信號Vrect會太大，因此需要所述隔
離/降壓變壓器320對交流電壓信號vrect進(jìn)行降壓。
每個升壓變壓器33i都具有一次側(cè)線圏33ip及二次側(cè)線圏33is,i可以為1、2、 3或4;例如，所述升壓變壓器331具有一次側(cè)線圏331p及二次側(cè)線圏331s。 所有的升壓變壓器331 - 334的一次側(cè)線圏331p-334p串聯(lián)耦接后跨接于所述 隔離/降壓變壓器320的二次側(cè)線圏320s，因此所述隔離/降壓變壓器320的二次 側(cè)線圏320s輸出的交流電壓信號Vrect將分壓到升壓變壓器331 ~ 334的一次 側(cè)線圏331p- 334p。通過設(shè)計升壓變壓器331 - 334的匝比為1: n,使得每個 從二次側(cè)線圈33is輸出的電壓信號為從一次側(cè)線圈33ip輸入的電壓信號的n倍。
每個諧振電路34i耦接于一個相應(yīng)的升壓變壓器33i的二次側(cè)線圏33is及相 應(yīng)的燈管40i之間；例如，諧振電路341耦接于升壓變壓器331的二次側(cè)線團(tuán) 331s及燈管401之間。在這里，所述諧振電路34i可以設(shè)計成如同圖1所示的 諧振電路130，因此諧振電路34i包括一個電感器及一個電容器，所述電感器和 所述電容器串聯(lián)耦接并跨接于相應(yīng)的升壓變壓器33i的二次側(cè)線圏33is，且其.中 所述電容器耦接到相應(yīng)的燈管40i;例如，所述諧振電路341包括一個電感器及 一個電容器，所述電感器和所述電容器串聯(lián)耦接并跨接于所述升壓變壓器331 的二次側(cè)線圏331s,且其中所述電容器耦接到所述燈管401。所述諧振電路34i 可提供所述燈管40i啟動時所需的高啟動電壓和穩(wěn)定的燈管電流，其中的電容器 還具有過濾電壓信號的功能，能使所述諧振電路34i所接收的交流電壓信號的波 形從方波變成近似弦波的交流電壓信號VACi。
圖4為圖3所示的多燈管驅(qū)動裝置300中升壓變壓器331 - 334、諧振電路 341 ~ 344及燈管401 ~404的等效電路圖。請參照圖4， 4艮設(shè)升壓變壓器331 ~ 334都是相同的，因此一次側(cè)線圏331p- 334p都是相同的，且每個升壓變壓器 33i的兩線圏33ip及33is的匝比為1: n;另夕卜，假設(shè)諧振電路341 ~ 344都包括 一電感器(其電感值為L)及一電容器(其電容值為C),而燈管401 -404的電阻值 RL。由于一次側(cè)線圈331p 334p都是相同的，因此交流電壓信號Vrect'將均 分壓到這些一次側(cè)線圈331p-334p，即每個一次側(cè)線圏33ip的跨壓為Vrect /4。再者，從升壓變壓器331~ 334的一次側(cè)看進(jìn)去的諧振電路341~ 344中電感 值為L/n2,電容值為C x n2，而燈管401 ~ 404的電阻值為RL/n2。因此對于每個 燈管40i而言，其等效電路如圖4的右圖所示。
由于大尺寸的液晶面板其額定功率必高于75W，因此必須符合特定的電源 電流諧波規(guī)范，例如歐規(guī)的EN61000-3-2、美規(guī)的IEEE 519等等。而功率因數(shù) 修正技術(shù)可以消除電源供應(yīng)器前端的交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器所產(chǎn)生的低頻電流諧 波，降低啟動電流突波，從根本上改善電能的使用效率與降低電源污染，進(jìn)而符合特定的電源電流諧波規(guī)范。請參照圖5,其為在圖3所示的多燈管驅(qū)動裝置 300及市電510之間加上橋式整流器520及功率因數(shù)^奮正電路530,以《更從根本 上改善電能的使用效率與降低電源污染，進(jìn)而符合特定的電源電流諧波規(guī)范。
綜上所述，本實用新型的多燈管驅(qū)動裝置因為先采用隔離/降壓變壓器提供 隔離及/或降壓，接著就經(jīng)過串聯(lián)耦接的多個升壓變壓器提升電壓，因此不會有 現(xiàn)有中變壓器二次側(cè)線圏的繞線線徑與其產(chǎn)生而用在諧振電路的漏電感的匹配 問題。再者，這些升壓變壓器分別耦接到相應(yīng)的諧振電路后再耦接到相應(yīng)的燈 管，因此不會有現(xiàn)有中驅(qū)動燈管的交流信號產(chǎn)生失真的問題，同時也不會有現(xiàn) 有中諧振電路中電容器需耐極高壓而不容易選用的問題。
以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做 出許多修改，變化，或等效，但都將落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種多燈管驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動多支燈管，其特征在于，其包括一直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器，用以接收一直流電壓信號，并將所述直流電壓信號轉(zhuǎn)換成一交流電壓信號后輸出；一隔離/降壓變壓器，具有一次側(cè)線圈及二次側(cè)線圈，所述隔離/降壓變壓器的一次側(cè)線圈耦接至所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器的輸出；多個升壓變壓器，每個升壓變壓器具有一次側(cè)線圈及二次側(cè)線圈，所述多個升壓變壓器的一次側(cè)線圈串聯(lián)耦接后跨接于所述隔離/降壓變壓器的二次側(cè)線圈；以及多個諧振電路，每個諧振電路耦接于相應(yīng)的升壓變壓器的二次側(cè)線圈及相應(yīng)的燈管之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，每個諧振電路包括 一電感器及一電容器，所述電感器和所述電容器串聯(lián)耦接并跨接于相應(yīng)的升壓 變壓器的二次側(cè)線圏，且所述電容器耦接到相應(yīng)的燈管。
3、 如權(quán)利要求2所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述電感器為外接 式電感器。
4、 如權(quán)利要求2所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述電感器為相應(yīng) 的升壓變壓器的二次側(cè)線圏的漏電感。
5、 如權(quán)利要求1所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述燈管為冷陰極 熒光燈管。
6、 如權(quán)利要求1所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn) 換器為全橋式逆變器。
7、 如權(quán)利要求1所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn) 換器為半橋式逆變器。
8、 如權(quán)利要求1所述的多燈管驅(qū)動裝置，其特征在于，所述直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn) 換器為推挽式逆變器。
專利摘要本實用新型提供了一種應(yīng)用于高壓輸入的多燈管驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動多支燈管。此多燈管驅(qū)動裝置包括一個直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器、一個隔離/降壓變壓器、多個升壓變壓器及多個諧振電路。直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器接收一直流電壓信號，并將直流電壓信號轉(zhuǎn)換成一交流電壓信號后輸出。隔離/降壓變壓器的一次側(cè)線圈耦接至直流轉(zhuǎn)交流轉(zhuǎn)換器的輸出。所有升壓變壓器的一次側(cè)線圈串聯(lián)耦接后跨接于隔離/降壓變壓器的二次側(cè)線圈。每個諧振電路耦接于相應(yīng)的升壓變壓器的二次側(cè)線圈及相應(yīng)的燈管之間。本實用新型可改善電容器需耐極高壓而不容易選用、變壓器二次側(cè)線圈的繞線線徑與其產(chǎn)生而用在諧振電路的漏電感的匹配問題，且驅(qū)動燈管的電壓信號的波形不會失真。
文檔編號H05B41/28GK201256476SQ20082013108
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者李吉欣, 林立韋 申請人:冠捷投資有限公司