專利名稱：一種冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電弧檢測與保護(hù)電路，具體地說，是涉及一種冷陰極熒光燈(CCFL)電弧檢測與保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前的液晶屏主要采用被動(dòng)發(fā)光模式，也就是液晶本身不發(fā)光，而液晶屏光源主要是靠冷陰極熒光燈CCFL燈管發(fā)光，CCFL燈管發(fā)光質(zhì)量直接影響液晶屏圖像質(zhì)量。處于性能和安全性要求，當(dāng)燈管工作異常，如燈管開路、燈管漏氣、接頭接觸不良時(shí)，需要逆變器有保護(hù)作用，關(guān)閉輸出電壓。當(dāng)燈管接頭接觸不良如果不保護(hù)會(huì)出現(xiàn)接觸點(diǎn)放電而損壞液晶屏，同時(shí)容易出現(xiàn)因放電長生明火造成安全隱患。如圖1所示為冷陰極熒光燈連接示意圖。為連接方便，在電源啟動(dòng)器與冷陰極熒光燈之間設(shè)計(jì)一個(gè)連接器S1、S2，S1、S2連接在一起時(shí)，A接B，C接D，以方便設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及維修或更新零件方便拆卸。但是A和B或C和D之間如果接觸不良就容易產(chǎn)生電弧。如圖2所示為冷陰極熒光燈正常工作情況下的電流波形，是正弦波。圖3所示是冷陰極熒光燈產(chǎn)生電弧時(shí)回路中的電流波形。電磁感應(yīng)的應(yīng)用非常普遍，兩平行導(dǎo)線之間能產(chǎn)生電磁感應(yīng)。如圖4所示，有兩平行、等長、相鄰的導(dǎo)線，其中它們長度為L，間距d，當(dāng)下面跟導(dǎo)線當(dāng)中流有電流i。則在O點(diǎn)處的電壓大小為:V0=M*di/dt其中，M=uO/2[ln(2L/d)-l]在專利文獻(xiàn)《電弧檢測與保護(hù)裝置》(專利號為CN02242313.3)中，提出了一種電弧檢測與保護(hù)裝置，它主要的方法是通過在A、B或C、D之間加入電壓探索裝置來檢測A、B或C、D之間由于電弧而產(chǎn)生的電壓的不同來進(jìn)行保護(hù)。該方法的電弧信號產(chǎn)生裝置至少需要一個(gè)變壓器，增加了電路板的體積與成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決冷陰極熒光燈電路中電弧檢測與保護(hù)的問題，根據(jù)兩平行導(dǎo)線之間存在電磁感應(yīng)的原理，提供一種冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案: 一種冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路，包括冷陰極熒光燈回路(I)通過連接器
(3)連接冷陰極熒光燈(2)，其特征在于:I)所述冷陰極熒光燈回路(I)中的一個(gè)CCFL電源逆變器控制芯片(5)連接一個(gè)電弧采樣與電壓比較器(4);2)所述冷陰極熒光燈回路(I)中的一根長導(dǎo)線LI與所述電弧采樣與電壓比較電路(4)中的一根與所述長導(dǎo)線LI平行、臨近、等長度的導(dǎo)線L2構(gòu)成電弧采樣檢測裝置。[0014]所述電弧采樣與電壓比較電路結(jié)構(gòu)是:I)所述導(dǎo)線L2 —端接地，一端接第一整流二極管Dl的陽極；2) 一個(gè)第一整流二極管Dl的陰極接一個(gè)比較器Ul的同相端，起到整流的作用；3) 一個(gè)第一電阻Rl—端接模擬地，一端接所述比較器Ul的同相端，電弧故障排除后起到放電的作用；4) 一個(gè)第一電容Cl 一端接模擬地，一端接所述比較器Ul的同相端，起到穩(wěn)壓的作用；5) 一個(gè)第二鉗位二極管D2陽極接模擬地，陰極接所述比較器Ul的同相端，鉗位Ul同相端電壓，保護(hù)U2不被高電壓擊穿；6) 一個(gè)第二電阻R2與一個(gè)第三電阻R3相連，所述第二電阻R2另一端接參考電壓REG，所述第三電阻R3接模擬地，第二電阻R2與第三電阻R3的連接點(diǎn)接所述比較器Ul的反向端，起到設(shè)置參考電壓的作用；7) 一個(gè)第四電阻R4—端接所述比較器Ul的輸出，一端接電弧采樣和電壓比較電路的輸出端；8) 一個(gè)第五單組R5 —端接參考電壓REG, —端接電弧米樣和電壓比較電路輸出端。電弧采樣和電壓比較電路的輸出端連接到CCFL電源逆變器控制芯片。冷陰極熒光燈回路中沒有電弧產(chǎn)生時(shí)，電弧采樣與電壓比較電路輸出低電平，CCFL電源逆變器控制芯片輸出信號使CCFL電源逆變器正常工作。冷陰極熒光燈回路中有電弧產(chǎn)生時(shí)，電弧采樣與電壓比較電路輸出高電平，CCFL電源逆變器控制芯片接受該高電平后，輸出信號使CCFL電源逆變器不再輸出高電壓，直至電弧故障排除為止。本實(shí)用新型專利的有益效果是:1、當(dāng)冷陰極熒光燈回路中存在電弧時(shí)，該電弧檢測與保護(hù)裝置能夠檢測到電弧信號，并由電弧采樣與電壓比較電路輸出高電平信號，CCFL電源逆變器控制芯片接受該高電平后，輸出信號使CCFL電源逆變器不再輸出高電壓，直至電弧故障排除為止。2、該冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路能夠有效保護(hù)CCFL燈管和電源逆變器；3、該冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路，電路簡單、易實(shí)現(xiàn)、體積小。

圖1為冷陰極熒光燈電路原理；圖2為冷陰極熒光燈正常工作情況下的電流波形；圖3為冷陰極熒光燈產(chǎn)生電弧時(shí)的電流波形；圖4為兩平行導(dǎo)線電池感應(yīng)示意圖；圖5為冷陰極熒光燈產(chǎn)生電弧時(shí)的電流波形的放大圖；圖6為本實(shí)用新型冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路原理圖一；圖7為本實(shí)用新型冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路原理圖二 ；圖8為圖6和圖7中的電弧采樣與電壓比較電路的電路原理圖；圖9為本實(shí)用新型冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路的PCB布線示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例一:參見圖6和圖7，一種冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路，包括冷陰極熒光燈回路
(I)通過連接器(3 )連接冷陰極熒光燈(2 )，其特征在于:I)所述冷陰極熒光燈回路(I)中的一個(gè)CCFL電源逆變器控制芯片(5)連接一個(gè)電弧采樣與電壓比較器(4);2)所述冷陰極熒光燈回路(I)中的一根長導(dǎo)線LI與所述電弧采樣與電壓比較電路(4)中的一根與所述長導(dǎo)線LI平行、臨近、等長度的導(dǎo)線L2構(gòu)成電弧采樣檢測裝置。實(shí)施例二:本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于:參見圖8，所述電弧采樣與電壓比較電路結(jié)構(gòu)是:I)所述導(dǎo)線L2 —端接地，一端接第一整流二極管Dl的陽極；2) 一個(gè)第一整流二極管Dl的陰極接一個(gè)比較器Ul的同相端；3) 一個(gè)第一電阻Rl —端接模擬地，一端接所述比較器Ul的同相端；4) 一個(gè)第一電容Cl 一端接模擬地，一端接所述比較器Ul的同相端；5) 一個(gè)第二鉗位二極管D2陽極接模擬地，陰極接所述比較器Ul的同相端；6) 一個(gè)第二電阻R2與一個(gè)第三電阻R3相連，所述第二電阻R2另一端接參考電壓REG，所述第三電阻R3接模擬地，第二電阻R2與第三電阻R3的連接點(diǎn)接所述比較器Ul的反向端；7) 一個(gè)第四電阻R4—端接所述比較器Ul的輸出，一端接電弧采樣和電壓比較電路的輸出端；8) 一個(gè)第五單組R5 —端接參考電壓REG, —端接電弧米樣和電壓比較電路輸出端。實(shí)施例三:圖6為本實(shí)用新型第三實(shí)施例冷陰極熒光燈主回路連接示意圖，其包括電弧檢測裝置、電弧采樣與電壓比較電路、CCFL電源逆變器控制芯片、CCFL電源逆變器、升壓變壓器、CCFL燈管、電流反饋回路、電壓反饋回路、以及冷陰極熒光燈回路中的一長導(dǎo)線LI?？刂菩酒a(chǎn)生PWM波驅(qū)動(dòng)逆變器進(jìn)行電壓逆變，經(jīng)升壓變壓器后給冷陰極熒光燈供電，電流、電壓反饋回路控制PWM的占空比使得輸出設(shè)定的電壓和電流。實(shí)施例四:圖7為本實(shí)用新型第四實(shí)施例冷陰極熒光燈主回路連接示意圖，冷陰極熒光燈回路中的長導(dǎo)線LI不僅可以接地，也可以接在回路中的任意地方，這樣使得電路設(shè)計(jì)更加的方便。圖8為電弧采樣與電壓比較電路。電弧采樣與電壓比較電路包括第一整流二極管D1、第一電阻R1、第一電容Cl、第二鉗位二級管D2、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、比較器Ul、參考供電電壓REG、比較器供電電壓VCC。L2—端接地，一端接第一整流二極管Dl的陽極；第一整流二極管的陰極接比較器Ul的同相端，起到整流的作用；第一電阻器Rl —端接模擬地，一端接比較器Ul的同相端，電弧故障排除后起到放電的作用；第一電容Cl 一端接模擬地，一端接比較器Ul的同相端，起到穩(wěn)壓的作用；第二鉗位二極管D2陽極接模擬地，陰極接比較器Ul的同相端，鉗位Ul同相端電壓，保護(hù)U2不被高電壓擊穿；第二電阻R2與第三電阻R3相連，第二電阻R2另一端接參考電壓REG，第三電阻R3接模擬地，第二電阻R2與第三電阻R3的連接點(diǎn)接比較器的反向端，起到設(shè)置參考電壓的作用；第四電阻R4 —端接比較器Ul的輸出，一端接電弧采樣和電壓比較電路的輸出端；第五單組R5 —端接參考電壓REG, —端接電弧米樣和電壓比較電路的輸出端。電弧采樣和電壓比較電路的輸出端連接到CCFL電源逆變器控制芯片。冷陰極熒光燈回路中沒有電弧產(chǎn)生時(shí)，電弧采樣與電壓比較電路輸出低電平，CCFL電源逆變器控制芯片輸出信號使CCFL電源逆變器正常工作。冷陰極熒光燈回路中有電弧產(chǎn)生時(shí)，電弧采樣與電壓比較電路輸出高電平，CCFL電源逆變器控制芯片接受該高電平后，輸出信號使CCFL電源逆變器不再輸出高電壓，直至電弧故障排除為止。當(dāng)冷陰極熒光燈正常工作的時(shí)候，i=8.5sin co t (mA)V=M*1.9cos co t (mV)此時(shí)比較器同相端的電壓非常的小，遠(yuǎn)小于REG*R3/(R3+R2)，電弧采樣與電壓比較電路的輸出端口輸出低電平信號，電路正常工作。當(dāng)有電弧產(chǎn)生的時(shí)候，冷陰極熒光燈回路中產(chǎn)生的電流波形如圖5所示，由于電弧的頻率很高，且其di/dt的值非常大:di/dt=58.4mV/0.033us=l.752*10E6V=M*di/dt=l.25V此時(shí)比較器同相端電壓比REG*R3/(R3+R2)的值大，電弧采樣與電壓比較電路輸出高電平，CCFL電源逆變器控制芯片接受該高電平后，輸出信號使CCFL電源逆變器不再輸出高電壓，直至電弧故障排除為止。圖9為本實(shí)用新型冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路的PCB布線示意圖，其中LI與L2均長度為14mm,間距0.29mm。
權(quán)利要求1.一種冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路，包括冷陰極熒光燈回路(I)通過連接器(3)連接冷陰極熒光燈(2)，其特征在于: 1)所述冷陰極熒光燈回路(I)中的一個(gè)CCFL電源逆變器控制芯片(5)連接一個(gè)電弧采樣與電壓比較器(4); 2)所述冷陰極熒光燈回路(I)中的一根長導(dǎo)線LI與所述電弧采樣與電壓比較電路(4)中的一根與所述長導(dǎo)線LI平行、臨近、等長度的導(dǎo)線L2構(gòu)成電弧采樣檢測裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷陰極熒光燈電弧檢測與保護(hù)電路，其特征在于所述電弧采樣與電壓比較電路結(jié)構(gòu)是: 1)所述導(dǎo)線L2—端接地，一端接第一整流二極管Dl的陽極； 2)一個(gè)第一整流二極管Dl的陰極接一個(gè)比較器Ul的同相端； 3)一個(gè)第一電阻Rl —端接模擬地，一端接所述比較器Ul的同相端； 4)一個(gè)第一電容Cl 一端接模擬地,一端接所述比較器Ul的同相端； 5)一個(gè)第二鉗位二極管D2陽極接模擬地，陰極接所述比較器Ul的同相端； 6)一個(gè)第二電阻R2與一個(gè)第三電阻R3相連，所述第二電阻R2另一端接參考電壓REG，所述第三電阻R3接模擬地，第二電阻R2與第三電阻R3的連接點(diǎn)接所述比較器Ul的反向端； 7)一個(gè)第四電阻R4—端接所述比較器Ul的輸出，一端接電弧采樣和電壓比較電路的輸出端； 8)一個(gè)第五單組R5 —端接參考電壓REG, —端接電弧米樣和電壓比較電路輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冷陰極熒光燈(CCFL)電弧檢測與保護(hù)電路。該電路包括冷陰極熒光燈回路通過連接器連接冷陰極熒光燈，冷陰極熒光燈回路中的一個(gè)CCFL電源逆變控制芯片連接一個(gè)電弧采樣與電壓比較電路，冷陰極熒光燈回路中的一跟長導(dǎo)線L1與電弧采樣電壓與電壓比較電路中的一跟與L1平行、臨近、等長度的導(dǎo)線L2構(gòu)成電弧采樣裝置。通過電磁感應(yīng)原理，在導(dǎo)線L2上產(chǎn)生可檢測是否產(chǎn)生電弧的電壓，在經(jīng)過采樣和電壓比較后將信號送至CCFL電源逆變器控制芯片，在有電弧的時(shí)候CCFL電源逆變器控制芯片控制CCFL電源逆變器停止輸出高壓，直到電弧故障排除為止，以達(dá)到保護(hù)CCFL燈管和電源逆變器的目的。
文檔編號H05B41/298GK203072235SQ20132000775
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者稽維貴, 冉峰, 唐英斌, 季淵, 徐美華 申請人:上海大學(xué)