CN100474044C

CN100474044C - 电源系统和具有该系统的液晶显示器件

Info

Publication number: CN100474044C
Application number: CNB2004100104172A
Authority: CN
Inventors: 张铉龙; 金旻奎; 朴世珍
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2004-10-18
Publication date: 2009-04-01
Anticipated expiration: 2024-10-18
Also published as: EP1524648A3; TWI377871B; JP2005176589A; US7196679B2; EP1524648A2; CN1624534A; US20050093463A1; TW200518632A; JP4593231B2; US20070114944A1

Abstract

一种电源系统，具有：电源单元，产生电源电压信号；电压控制器，响应于电源电压信号和灯泡亮启/熄灭信号而产生第一电源控制信号；逆变器控制器，响应于第一电源控制信号而被驱动；逆变器，响应于从逆变器控制器施加的控制信号而驱动灯泡。第一电源控制信号防止逆变器截止。电压控制器包括：比较器，将比较电压信号和基准信号进行比较；开关单元，响应于灯泡亮启/熄灭信号和比较器的输出信号而接通或截止；以及恒压发生器，提供恒压信号作为第一电源控制信号至逆变器控制器。一种液晶显示器件，包括定时控制器，选通和数据驱动器，显示面板，灯泡单元，以及提供电源给灯泡单元的电源系统。

Description

电源系统和具有该系统的液晶显示器件

技术领域

本发明涉及一种电源系统以及一种图像显示器件，更具体而言，涉及一种用于驱动一个灯泡单元而不会出现过电流的电源系统，以及使用该电源系统的一种液晶显示(LCD)器件。

背景技术

通常，LCD器件包括一具有液晶面板的液晶模块、一数据驱动器、一门驱动器以及一背光单元。由于在LCD器件中的液晶本身并不发光，因此在LCD器件中需要一个比如背光单元的光线产生部件来显示图像。这种背光单元通常具有至少一个发光的灯。

LCD器件还包括一用于驱动背光单元中的灯泡的逆变器。在一个用于TV接收机的LCD器件中，用于背光照明LCD器件的电流消耗达到数十至数百瓦特。在这种情况下，当电源电压信号加到LCD器件的电源电路时，内部电路会流过瞬间过电流(或“涌入电流”)。为防止这种涌入电流，在传统LCD器件中通常采用一缓慢启动电路。

图16是用于LCD器件的传统的电源系统中的涌入电流信号和电源电压信号的波形图。在传统的用于LCD器件的电源系统中，存在下述的缺陷，即，即使当所述电源电压的信号低于一足以使逆变器正常工作的预定电压电平时，也要向该电源系统的逆变器提供一个导通信号。在这种情况下，如果逆变器在电源电压信号的值低于预定电压电平时导通，将需要相当大的电流以使得恒电流流过LCD器件中的灯泡。这将引起经常会导致保险丝断路的涌入电流的发生。

除了施加电源电压信号至逆变器的初始阶段以外，电源电压信号也可以降低或暂时中断。例如，当电源故障出现并持续一段时间比如几毫秒时，逆变器控制器允许提供涌入电流以维持恒电流流过灯泡。结果，逆变器控制器经常截止，并在即使是电源电压信号恢复到正常水平时仍将保持截止状态。

在其中多个灯泡利用一个逆变器被并列驱动的直接型背光系统中，传统电源系统存在这样的问题，即，即使只有一个灯泡出现故障，所有连接到该逆变器的灯泡均熄灭。

图17是用于LCD器件的传统电源系统中的灯泡亮启信号和电源电压信号的信号波形图。如图17所示，当所述灯泡亮启信号被施加给灯泡时，灯泡在数百毫秒内点亮。因此，在灯泡变成正常照亮状态之间需要一个过渡时间周期。在该过渡时间周期中，灯泡被识别为处于截止状态。结果是，所有灯泡都在这一过渡时间周期中被错误地截止。还有，在为控制灯泡亮度而减弱脉冲宽度调制(PWM)时，对应于PWM减光信号的灯泡亮启检测信号可以造成在低电平周期内灯泡的错误识别。

因此，需要提供一种能防止这种灯泡亮启/熄灭状态的错误识别以及逆变器控制器的错误截止的电源系统。再有，最好提供一种具有这种电源系统的LCD器件。

本申请基于分别于2003年10月17日和2003年12月10日申请的韩国专利申请号为10-2003-0072695和10-2003-0089789的申请，并以它们为优先权，它们的公开内容整个可以在这里用作参考。

发明内容

利用根据本发明的电源系统和装有该系统的液晶显示器件解决或减弱了现有技术的上述和其它缺陷及不足。在一个实施例中，用于给选定部件提供电源的电源系统包括：一电源单元，用于产生电源电压信号；一电压控制器，用于接收控制选定部件通/断状态的电源电压信号和通/断控制信号，该电压控制器响应电源电压信号和通/断控制信号产生第一电源控制信号；一逆变器控制器，其响应于所述第一电源控制信号而被驱动；一逆变器，其响应于由所述逆变器控制器施加的信号而驱动所选定的部件。所述第一电源控制信号防止逆变器由于从所述电源单元施加的不稳定电源电压信号而截止。这里，所述选定部件是灯泡，通/断控制信号是用于控制灯泡的亮启/熄灭状态的灯泡亮启/熄灭信号。所述电压控制器包括：一比较器，用于将一比较电压信号和一基准信号进行比较，并产生作为比较结果的一输出信号；一开关单元，用于响应所述灯泡亮启/熄灭信号和所述比较器的输出信号而导通或截止；以及一恒压发生器，其连接在所述开关单元和所述逆变器控制器之间，以将作为所述第一电源控制信号的恒压信号提供给所述逆变器控制器。所述恒压信号具有基于所述开关单元的通/断状态而变化的电压电平。

所述比较器包括一光学放大器，其具有用于接收所述比较电压信号的一正端和用于接收所述基准信号的一负端。来自所述电源单元的电源电压信号被连接在光学放大器正端上的电阻分流，并作为比较电压信号提供给所述正端。所述电源电压信号被连接到所述光学放大器负端上的电阻和二极管分流，并作为基准信号提供给所述负端。所述比较器还包括另一个二极管，其阴极连接到所述光学放大器的输出端，其阳极连接到所述开关单元的输入节点。

在另一个实施例中，用于给选定部件提供电源的电源系统包括：一电源单元，用于产生一电源电压信号；一传感器，用于检测选定部件的通/断状态以产生基于选定部件的通/断状态而变化的检测信号；一检测信号控制器，用于接收所述检测信号和用于控制所述选定部件的通/断状态的通/断控制信号，并响应所述检测信号和通/断控制信号产生一第二电源控制信号；一逆变器控制器，用于响应于所述第二电源控制信号而被驱动；一逆变器，用于响应于来自逆变器控制器的控制信号而驱动选定部件。所述第二电源控制信号用于防止所述逆变器在所述检测信号的初始接通期间或低电平期间被截止。这里，选定部件是灯泡，通/断控制信号是控制灯泡亮启/熄灭状态的灯泡亮启/熄灭信号，传感器是灯泡传感器，其检测灯泡的亮启/熄灭状态，检测信号是代表灯泡亮启状态的灯泡亮启检测信号。

所述检测信号控制器包括：第一复合振荡单元，用于响应所述灯泡亮启信号产生一输出信号以点亮灯泡，其中，所述第一复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启信号的初始阶段保持在高电平；第二复合振荡单元，用于响应所述灯泡亮启检测信号产生一输出信号以点亮灯泡，其中，所述第二复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启检测信号的低电平阶段保持在高电平；一算术逻辑单元，用于根据所述第一和第二复合振荡单元的输出信号执行一逻辑运算，并且产生一作为逻辑运算结果的输出信号并输出给所述逆变器控制器。

在另一个实施例中，所述检测信号控制器包括：一复合振荡单元，用于响应所述灯泡亮启信号产生一输出信号以点亮灯泡，其中，所述复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启信号的初始阶段保持在高电平；一低通滤波器，用于响应所述灯泡亮启检测信号产生一输出信号，其中，所述低通滤波器的输出信号通过消除低电平的所述灯泡亮启检测信号而获得；和一算术逻辑单元，用于根据所述复合振荡单元和所述低通滤波器的输出信号执行一逻辑运算，并且产生一作为逻辑运算结果的输出信号和输出给所述逆变器控制器。

在进一步的一实施例中，一液晶显示器件包括：一定时控制器，用于接收由外部提供的多个控制信号和多个图像信号，以产生第一至第三定时信号；一门驱动器，用于响应所述第一定时信号产生门导通/截止信号；一数据驱动器，用于响应所述第二定时信号，生成与图像信号相对应的一数据电压信号；一显示面板，具有数据、选通线以及开关元件，用于响应所述门导通/截止信号和所述数据电压信号显示图像；一灯泡单元，用于提供光线给显示面板以及上述的电源系统。

从下面对阐释性实施例的详细描述中，本发明的这些和其它特性及优点将变得非常明显，其中阐释性实施例将参照下面的附图来理解。

附图说明

通过下面结合附图对本发明范例性实施例的详细描述，本发明的上述及其它特性和优点将变得非常明显，其中：

图1A是根据本发明的一个实施例的LCD器件示意图；

图1B是根据本发明的另一个实施例的LCD器件示意图；

图2是用于解释根据本发明的一个实施例的LCD器件的运行的框图；

图3是根据本发明的一个实施例的图2所示电压控制器的电路图；

图4是图3中的光学放大器和逆变器控制器的电源电压信号和输入电压信号的信号波形图；

图5是用于描述图3中的电压控制器的切换运行的信号波形图；

图6是根据本发明另一个实施例的用于描述图3中的电压控制器的切换运行的信号波形图；

图7是电源电压信号和电压控制器的输出信号的信号波形图；

图8是根据本发明的另一个实施例的LCD器件框图；

图9是图8中LCD器件安装的直接型背光系统的示意图；

图10是根据本发明的一个实施例的图8中检测信号控制器的框图；

图11是图10中检测信号控制器的电路图；

图12是图10中检测信号控制器的信号波形图；

图13是根据本发明另一个实施例的图8中检测信号控制器的框图；

图14是图13中检测信号控制器的电路图；

图15是图13中检测信号控制器的信号波形图；

图16是传统的电源系统中的涌入电流信号和电源电压信号的波形图；

图17是传统电源系统的所述灯泡亮启信号和电源电压信号的信号波形图。

具体实施方式

在参考伴随有附图的本发明所述实施例的基础上，本发明的优点和特性以及获得这些优点和特性的方法将而变得非常明显。本发明可以利用多种不同形式加以实施，而且本发明不应该被建构成仅限于这里所提出的实施例；更准确而言，提供这些实施例是为了使得公开更加充分和完整，同时是为了向本领域技术人员全面地传达本发明的思想。本发明的范围仅仅由所附的权利要求来限定。全文中相同的附图标记代表相同的部件。

图1A是根据本发明的一个实施例的液晶显示(LCD)器件的示意图，图1B是根据本发明的另一个实施例的LCD器件示意图。参看图1A，该LCD器件包括一显示模块和一背光单元。所述显示模块包括：液晶面板400，其具有布置在两个基片(例如，玻璃基片)之间的液晶；选通和数据驱动器200和300，用于驱动液晶面板400；以及一定时控制器100，用于产生用于控制驱动器200和300的控制信号。所述背光单元包括：灯泡500、反射板510和用于提供用于驱动灯泡500的高电压的电源系统900。这一实施例的背光单元使用直接型灯泡结构，此结构中，灯泡500是安装在诸如反射板510的光学板的下面。

参看图1B，和图1A所示部分相同的部分采用相同的附图标记表示和为避免赘述在此省略了对这些部分的说明。在图1B中，这一实施例的背光单元采用边缘型灯泡结构，在此结构中，灯泡500设置在诸如反射板510的光学板的该侧。应当注意，虽然图1A和1B都装有反射板510，但是在其它实施例中也可以不装。

图2是用于解释根据本发明的一个实施例的LCD器件的操作的框图。在这个实施例中，定时控制器100接收图像信号R，G和B、垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK以及来自外部图形控制器(未示出)的数据使能信号DE。定时控制器100利用图像信号R，G和B以及垂直同步信号和水平同步信号Vsync、Hsync产生用于控制图像显示的第一至第三定时信号C1，C2和C3。第一定时信号C1提供给门驱动器200，第二定时信号C2连同图像信号R，G和B一起提供给数据驱动器300，第三定时信号C3提供给电压控制器700。

第一定时信号C1包括：一门选择信号，用于控制门导通/截止信号的输出；一垂直同步开始信号，用于选择第一选通线和一输出使能信号。第二定时信号C2包括：在发送图像信号R，G和B之后提供给数据驱动器300的一负载信号、指出所述选通线开始的一水平同步开始信号以及一数据选择信号。第三定时信号C3包括灯泡亮启/熄灭信号。

门驱动器200从定时控制器100接收所述门选择信号和垂直同步开始信号，并按顺序将所述门导通/截止信号G1，G2...Gn施加到液晶面板400的选通线上。

数据驱动器300接收来自定时控制器100的图像信号R，G和B，并将图像信号R，G和B存储在移动寄存器器(未示出)中，当水平同步开始信号被施加到数据驱动器时，将图像信号R，G和B转换为对应于图像信号R，G和B的电压信号。数据驱动器300将转换后的信号提供给液晶面板400的数据线。当输入与第一至最后一个选通线的每一个对应的水平同步开始信号时，相应的图像信号R，G和B被传送到液晶面板400。

液晶面板400包括象素电极、选通和数据线、以及开关元件。当门导通/截止信号G1，G2...Gn从门驱动器200施加到象素时，响应于来自数据驱动器300的数据电压信号D1，D2...Dn，相应的象素电极被驱动，从而，显示面板400显示图像。

灯泡500提供光线给液晶面板400的背面。灯泡500可以为、例如、冷阴极荧光灯(CCFL)或外电极荧光灯(EEFL)。灯泡100具有多种结构，比如边缘型灯泡结构，在此结构中，单个灯泡被设置在面板400的一侧；或者直接型灯泡结构，在此结构中，多个灯泡被设置在面板400的下面。

电源系统900包括电源单元910、电压控制器700、逆变器控制器800以及逆变器600。电源单元910提供一个预定DC电压电平的电压信号给电压控制器700。电压控制器700接收来自定时控制器100的灯泡亮启/熄灭信号，以及来自电源单元910的电压信号，并提供第一电源控制信号给逆变器控制器800。在这一实施例中，当电压信号中断大约数百毫秒或带有噪音的电压信号从电源单元910被提供时，电压控制器700防止所述电压信号被施加到逆变器控制器800。因此，防止了逆变器600由于涌入电流而截止。换言之，电压控制器700防止初始阶段产生涌入电流。逆变器控制器800，响应于来自电压控制器700的第一电源控制信号而被驱动，并提供控制信号给逆变器600。逆变器600将DC电压信号转换为AC电压信号，并将该AC电压信号施加到灯泡500，以根据来自逆变器控制器800的控制信号而驱动灯泡500。

现在，将参考图3来详细描述电压控制器700。参看图3，根据本发明的一个实施例的LCD器件的电压控制器700包括比较器710、开关单元720、以及恒压发生器730。比较器710包括光学放大器(0P)、电容C、第一稳压二极管ZD1、电阻R1、R2、R3、R4、R5以及二极管D。该比较器在其电连接到电源单元910的输出端的第一节点上接收电源电压信号Vin。第一电阻R1和第一稳压二极管ZD1在第一节点和地之间串联连接。第二和第三电阻R2，R3在第一节点和地之间串联连接。在光学放大器(OP)中，被第一电阻R1和第一稳压二极管ZD1分流的电压信号提供给负(-)输入端，被第二和第三电阻R2，R3分流的电压信号提供给正(+)输入端。电容C的一端连接到第一节点，另一端接地。电容C协助光学放大器(OP)的运行，特别是当电源电压信号Vin暂时中断时。例如，直到电容C的带电电压在电源电压信号Vin中断的情况下被释放，光学放大器(OP)才运行。光学放大器(OP)的输出端连接到比较器710的第二节点。第四电阻R4连接在正(+)输入端和第二节点之间，从而，正(+)输入端和光学放大器(OP)的输出端通过第四电阻R4相互连接。第五电阻R5连接在比较器710的第一和第二节点之间。二极管D的阴极连接到第二节点，阳极连接到开关单元720。

开关单元720包括第六至第九电阻R6、R7、R8、R9以及第一和第二晶体管Q1、Q2。灯泡亮启/熄灭信号SW被第六和第七电阻R6，R7分流，分流的电压信号被施加到第一晶体管Q1的基极。第一晶体管Q1的发射极通过第九电阻R9接地，控制极通过第八电阻R8连接到第二晶体管Q2的基极。第二晶体管Q2的发射极连接到比较器710的第一节点，控制极连接到恒压发生器730。在该实施例中，例如，第一和第二晶体管Q1，Q2分别为npn型晶体管和pnp型晶体管。

恒压发生器730包括第十和第十一电阻R10和R11、第三晶体管Q3、以及第二稳压二极管ZD2。第十电阻R10一端连接到第二晶体管Q2的控制极，另一端连接到第三晶体管Q3的集电极。被第十一电阻R11和第二稳压二极管ZD2分流的电压信号施加到第三晶体管Q3的基极，第三晶体管Q3的基极和集电极通过第十一电阻R11相互连接。第三晶体管Q3的发射极连接到逆变器控制器800。例如，第三晶体管Q3为npn型晶体管。根据该结构，恒压发生器730形成发射层。

图2和3中的LCD器件的运行将参考图4以及图2和3来详细说明。图4是光学放大器和逆变器控制器800的电源电压信号和输入电压信号的信号波形图。如图4所示，电源电压信号Vin为14V的DC电压，并瞬时中断。提供给光学放大器(OP)正(+)端的电压信号也因电源电压信号Vin的中断而偶尔中断，而提供给光学放大器(OP)负(-)端的电压信号却保持一个恒压电平，例如，5.6V。提供给逆变器控制器800的电压信号(例如，第一电源控制信号)也因电源电压信号Vin的中断而瞬时中断。

在比较器710中，电源电压信号Vin被第一电阻R1和第一稳压二极管ZD1分流，分流电压信号施加到光学放大器(OP)的负(-)输入端。电源电压信号Vin还被第二和第三电阻R2，R3分流，分流电压信号施加到光学放大器(OP)正(+)的输入端。在该实施例中，提供给光学放大器(OP)负(-)输入端的电压信号通过稳压二极管ZD1保持一个恒压电平(例如，5.6V)。提供给光学放大器(OP)正(+)输入端的电压信号的电压电平与电源电压信号的电压电平成正比。

光学放大器(OP)对比正(+)端电压信号和负(-)端电压信号，如果正(+)端电压信号的电压电平低于负(-)端电压信号，则输出一个低电平电压信号。如果正(+)端电压信号的电压电平高于负(-)端电压信号，光学放大器(OP)则输出一个高电平电压信号。

响应于灯泡亮启/熄灭信号SW和光学放大器(OP)的输出信号，二极管D确定开关单元720中的第一晶体管Q1的通/断状态。详细说，当灯泡亮启/熄灭信号SW处于低电平时(或提供灯泡熄灭信号时)，无论光学放大器(OP)的输出信号如何，第一晶体管Q1都会截止。例如，即使光学放大器(OP)的输出信号是高电平，由于二极管D施加反向偏压，第一晶体管Q1还是不会导通。

当灯泡亮启/熄灭信号SW处于高电平时(或提供灯泡亮启信号时)，并且光学放大器(OP)的输出信号处于高电平，第一晶体管Q1将导通。当提供灯泡亮启信号，而光学放大器(OP)的输出信号为低电平，第一晶体管Q1截止。换言之，提供灯泡熄灭信号并且光学放大器(OP)的输出信号处于高电平，信号施加给反向偏压的二极管D，因此被第六和第七电阻R6，R7分流的电压信号施加到第一晶体管Q1的基极，将第一晶体管Q1截止。还有，当提供灯泡亮启信号，而光学放大器(OP)的输出信号为低电平时，信号施加给正向偏压的二极管D，因此，没有电压信号施加到第一晶体管Q1的基极。因此，第一晶体管Q1截止。当提供灯泡亮启信号，而光学放大器(OP)的输出信号处于高电平时，第一晶体管Q1将导通。

当第一晶体管Q1导通时，第二晶体管Q2也导通。在这种情况下，施加到第二晶体管Q2的发射极的电压信号通过第二晶体管Q2施加到恒压发生器730。由于恒压发生器730形成一个发射层，取自第二稳压二极管ZD2的电压的恒压信号施加到第三晶体管Q3的发射极，然后，提供给逆变器控制器800。因此，当施加灯泡亮启信号，而光学放大器(OP)的输出信号处于高电平时，第一和第二晶体管Q1，Q2将导通。因此，恒压信号施加到逆变器控制器800。在施加灯泡亮启信号时，只要光学放大器(OP)的输出信号处于低电平，第一和第二晶体管Q1，Q2将截止。因此，恒压信号施加到逆变器控制器800。

因此，如果电源电压信号Vin的电压电平小于光学放大器(OP)的负(-)端电压信号，开关单元720将截止，因此，没有电压信号施加到逆变器控制器800。由于这种运行方式，不会产生涌入电流，因此，可以保护逆变器控制器800不会因为涌入电流而截止。负(-)端电压信号是一个用于确定光学放大器(OP)的输出信号的参考电压信号，其中负(-)端电压信号具有一个基本上等于用于运行逆变器控制器800的门限电压的电压电平(例如，5.6V)。参考电压信号可能具有一个处于预定范围内的电压电平，从而逆变器控制器800不会由于超大的涌入电流而截止，或者，电源不会在逆变器运行期间中断。

图5是根据本发明的一个实施例的电压控制器的切换运行的信号波形图，而图6是根据本发明另一个实施例的电压控制器的切换运行的信号波形图。如图5所示，仅当电源电压信号具有一个高于参考电压的电压电平时，开关单元720才会导通，从而恒压信号提供给逆变器控制器800。

在比较器710中，光学放大器(OP)的正(+)输入端和输出端通过第四电阻R4连接在一起。因此，比较器710具有磁滞特性。由于该磁滞特性，当光学放大器(OP)的输出信号是低电平时，正(+)端电压信号的电压电平会轻微降低。以及电源电压信号是高电平时，正(+)端电压信号的电压电平会轻微上升。以及，当光学放大器(OP)输出信号从低电平转换到高电平时，一个高于实际电压的电压被设置为第一参考电压；当光学放大器(OP)输出信号从高电平转换到低电平时，一个低于实际电压的电压被设置为第二参考电压。因此，如图所示设置第一和第二参考电压。第一和第二参考电压具有恒压电平。第一和第二参考电压应用于电源电压信号的上升和下降边缘。例如，当电源电压信号Vin的电压电平高于处于电源电压信号Vin上升边缘的第如，当电源电压信号Vin的电压电平高于处于电源电压信号Vin上升边缘的第一参考电压时，开关单元720导通；当电源电压信号Vin的电压电平低于处于电源电压信号Vin下降边缘的第二参考电压时，开关单元720断开。

图7是电源电压信号和电压控制器的输出信号的信号波形图。参考图7，当电源电压信号有噪音时，电压控制器根据比较器710的参考电压信号产生一个不同的输出信号。当电源电压信号以不稳定状态波动时，当为比较器710设置单个参考电压时，有可能在电压控制器的输出端出现振荡。例如，如果第二参考电压设置为单个门限，将有电源电压信号根据第二参考电压波动从而出现图7中的波形A所示的振荡的阶段。结果，开关单元710重复导通和截止。相反地，当设置了第一和第二参考电压时，逆变器控制器产生一个带中断而不会振荡的恒压信号。

下面说明根据本发明的另一个实施例的LCD器件。图8是根据本发明的另一个实施例的LCD器件框图。图8中，和图2中所示部分相同的部分用相似的附图标记表示，为避免赘述，在此省略对这些部分的说明。该实施例的LCD器件包括定时控制器100，选通和数据驱动器200和300，液晶面板400，以及灯泡500。该LCD器件还包括用于驱动灯泡500的电源系统950。除了电源系统950以外，图8中的LCD器件具有和图2中实施例实质上相同的结构，。

该实施例中，电源系统950包括电源单元910，检测信号控制器960，灯泡传感器970，逆变器控制器800，逆变器600。该实施例的电源单元910，逆变器控制器800和逆变器600可以和图2和3的实施例中基本上相同。电源单元910提供具有预定DC电压电平的电源电压信号给检测信号控制器960。灯泡传感器970包括一个或多个传感器，每一个分别对应于各个灯泡安装。当传感器检测到相应灯泡的亮启状态时，每一个传感器提供灯泡亮启检测信号给检测信号控制器960。例如，灯泡亮启检测信号的振幅和被检测灯泡中流过的电流值的振幅成正比。灯泡传感器970可以协助以下运行，当任何一个灯泡不亮时，所有灯泡都熄灭。

检测信号控制器960接收来自定时控制器100的灯泡亮启信号，以及来自灯泡传感器970的灯泡亮启检测信号，以及从电源单元910接收电源电压信号，并产生第二电源控制信号并提供给逆变器控制器800。注意到，灯泡亮启信号可以是外部信号，而不是从定时控制器100提供的信号。还有，在灯泡亮启检测信号为脉冲宽度调制(PWM)减弱类型时，电源系统950允许逆变器控制器800正常运行而不是在灯泡亮启检测信号的低电平区间或初始区间截止。

逆变器控制器800响应于来自检测信号控制器960的第二电源控制信号而运行，并提供控制信号给逆变器600。逆变器600根据来自逆变器控制器800的该控制信号驱动灯泡500。逆变器600将应用的DC电压信号转换为AC电压信号，并将该转换信号提供给灯泡500。

图9是图8所示的LCD器件中安装的直接型背光系统的示意图。灯泡500可以配置成直接型，并利用单个逆变器600并列驱动。

图10是根据本发明的一个实施例的图8中检测信号控制器的框图，图11是图10中检测信号控制器的电路图。下面参照图10和11详细说明检测信号控制器960。本实施例的检测信号控制器960包括第一和第二复合振荡单元962，964，以及算术逻辑单元966。第一复合振荡单元962包括第一复合振荡器961，其接收位于上升边缘触发端的灯泡亮启信号，并提供输出信号A给算术逻辑单元966。第一复合振荡器961是，例如，一个单一稳态复合振荡器。

第二复合振荡部分964包括第二复合振荡器963，以及第一至第三“或非”电路965，967，968。第二复合振荡器963在上升边缘触发端接收来自灯泡传感器970的灯泡亮启检测信号，并提供输出信号给第二“或非”电路967。第二复合振荡器963是，例如，一个单一稳态复合振荡器。第一“或非”电路965在一个输入端接收来自灯泡传感器970的灯泡亮启检测信号，并产生输出信号提供给第二“或非”电路967。第一“或非”电路965另一个输入端接地。第二“或非”电路967接收第二复合振荡器963的输出信号以及第一“或非”电路965的输出信号，并提供其或非运行的结果信号给第三“或非”电路968。第三“或非”电路968在其两个输入端接收第二“或非”电路967的输出信号，并提供输出信号B给算术逻辑单元966。算术逻辑单元966包括一个“或”电路969，该电路在其两个输入端接收第一和第二复合振荡单元962，964的输出信号，并提供输出信号C给逆变器控制器800。

应当注意，本实施例的第一和第二复合振荡单元962，964和算术逻辑单元966可以实现为不同的逻辑电路。例如，算术逻辑单元966可以实现为“或非”电路。以及，第二复合振荡单元964可以实现为“或”和转换电路，而不是“或非”电路。

图12是图10和11中检测信号控制器960的信号波形图。将参照图12以及图10和11来详细说明检测信号控制器960的运行。如图12所示，灯泡亮启检测信号的波形具有关联于脉冲宽度调制(PWM)减光信号的脉冲形波形。在基于灯泡亮启信号的初始亮启阶段，灯泡亮启检测信号没有在时间周期T1达到门限值，在该门限值，灯泡测定为亮启状态。在传统电源系统中，逆变器控制器将基于灯泡亮启检测信号错误地测定灯泡在初始亮启阶段(例如，时间周期T1)没有点亮。即使在初始亮启阶段之后，逆变器控制器仍然错误地测定灯泡在PWM减光信号的低电平区间没有点亮。

这种问题被本发明的电源系统解决了，本发明的电源系统中，施加到逆变器控制器800的灯泡亮启检测信号是由检测信号控制器960处理的，从而，可以实施准确的灯泡亮启状态的检测。详细来说，脉冲形灯泡亮启检测信号施加到第二复合振荡器963的上升边缘触发端，因此，第二复合振荡器964将有一个长脉冲的输出信号，这是由于单一稳态复合振荡器963的内在特性引起的。

另一方面，如果灯泡亮启检测信号具有一个100％减光信号而没有上升边缘的波形，第二复合振荡器963的输出信号为低电平。在没有上升边缘的灯泡亮启检测信号中，例如，维持在取自100％减光信号的转换输出电平的信号，灯泡亮启检测信号施加到第二复合振荡器963和第一“或非”电路965，其中第一“或非”电路965的另一输入端接地。当第二复合振荡器963和第一“或非”电路965两者的输出信号之一是高电平时，第二“或非”电路967就输出一个低电平信号。由于第三“或非”电路968转换第二“或非”电路967的输出信号，并输出转换信号，因此当灯泡亮启时第二复合振荡单元964就输出高电平。

第一复合振荡器961在灯泡亮启初始阶段在上升边缘触发端接收灯泡亮启信号，并保持第一复合振荡器961的输出信号A为高电平大约280ms至320ms。例如，第一复合振荡器961的输出信号A被维持在高电平的时间可以超过初始灯泡亮启阶段的过渡时间。当第二复合振荡部分964的输出信号B和第一复合振荡部分962的输出信号A的至少一个位于高电平时，算术逻辑单元966的输出信号C位于高电平。

在该实施例中，第一复合振荡单元962的输出信号A在灯泡初始亮启阶段维持在高电平，第二复合振荡部分964的输出信号B在灯泡亮启检测信号的低电平(例如，PWM减光信号)期间维持在高电平。然后，算术逻辑单元966根据第一和第二复合振荡单元962和964的输出信号，执行“或”运算。因此，算术逻辑单元966产生高电平的输出信号C，即使处于灯泡初始亮启期间和灯泡亮启检测信号的低电平期间。因此，本发明的电源系统防止了在灯泡初始亮启期间和PWM减光信号的低电平期间对于灯泡亮启/熄灭状态的错误识别。

图13是根据本发明另一个实施例的LCD器件的检测信号控制器的框图，图14是图13中检测信号控制器的电路图。参照图13和14，检测信号控制器980包括第一复合振荡单元982，低通滤波器984，以及算术逻辑单元986。该实施例中，第一复合振荡单元982和算术逻辑单元986具有和图10和11中的实施例基本上一样的结构。因此，对于第一复合振荡单元982和算术逻辑单元986的详细描述将省略。低通滤波器984包括电阻R1，R2和电容C。PWM减光信号的灯泡亮启检测信号通过低通滤波器984而消除。

图15是图14中所示低通滤波器984的输入和输出信号的信号波形图。如图15所示，灯泡亮启检测信号是具有低电平和高电平的脉冲信号(或PWM信号)，而低通滤波信号维持在高电平，即使是在灯泡亮启检测信号的低电平区间。低通滤波器984接收来自灯泡传感器的灯泡亮启检测信号，并产生低通滤波信号给算术逻辑单元986。低通滤波器984的低通滤波信号类似于图11中的第二复合振荡部分964的输出信号B。因此，检测信号控制器980的作用和图11中实施例的检测信号控制器的作用实质上一样。

本发明已经被具体示出，并参考上述实施例被阐述，但可以理解，本领域普通技术人员可以在形式上和细节上进行许多改变，而且不脱离由下面的权利要求所限定的本发明的精神和范围。

例如，在本发明的一个实施例中描述的是电路采用双极结晶体管来实现，但注意本发明的电源系统也适用于一个激活型开关元件。

Claims

1.一种用于提供电源至选定部件的电源系统，包括：

一电源单元，产生电源电压信号；

一电压控制器，接收用于控制选定部件的通/断状态的电源电压信号和通/断控制信号，电压控制器响应于电源电压信号和通/断控制信号而产生第一电源控制信号；

一逆变器控制器，响应于第一电源控制信号而被驱动；和

一逆变器，响应于从逆变器控制器施加的信号而驱动选定部件，

其中，所述第一电源控制信号防止所述逆变器由于从所述电源单元施加的不稳定电源电压信号而截止。

2.根据权利要求1的电源系统，其中，所述选定部件是灯泡，所述通/断控制信号是用以控制灯泡的亮启/熄灭状态的一灯泡亮启/熄灭信号。

3.根据权利要求2的电源系统，其中，所述电压控制器包括：

一比较器，用于将一比较电压信号和一基准信号进行比较，所述比较电压信号的电压电平和电源电压信号的电压电平成正比，所述比较器产生一作为所述比较电压信号和所述基准信号进行比较的比较结果的输出信号；

一开关单元，响应于所述灯泡亮启/熄灭信号和所述比较器的输出信号而接通或截止；以及

一恒压发生器，连接在所述开关单元和所述逆变器控制器之间，用于提供一恒压信号作为第一电源控制信号至所述逆变器控制器，该恒压信号具有基于所述开关单元的通/断状态而变化的电压电平。

4.根据权利要求3的电源系统，其中，所述基准信号的电压电平基本上等于运行所述逆变器控制器的门限电压。

5.根据权利要求3的电源系统，其中，所述比较器在所述比较电压信号的上升边缘将该比较电压信号和第一基准信号比较，在该比较电压信号的下降边缘将该比较电压信号和第二基准信号比较，所述第一基准信号高于所述第二基准信号。

6.根据权利要求3的电源系统，其中，当灯泡亮启/熄灭信号位于高电平以点亮灯泡、并且所述比较电压信号高于所述基准信号时，所述开关单元导通。

7.根据权利要求3的电源系统，其中，当灯泡亮启/熄灭信号位于高电平以点亮灯泡、并且比较电压信号低于基准信号时，开关单元截止。

8.根据权利要求3的电源系统，其中，当灯泡亮启/熄灭信号位于低电平以熄灭灯泡时，开关单元截止。

9.根据权利要求3的电源系统，其中，所述比较器包括：

一光学放大器，正端接收比较电压信号，负端接收基准信号；

第一和第二电阻，并联连接到光学放大器的正端，来自电源单元的电源电压信号被第一和第二电阻分流，并作为比较电压信号提供给正端；

第三电阻和第一二极管，并联连接到光学放大器的负端，所述电源电压信号被第三电阻和第一二极管分流，并作为一基准信号提供给所述负端。

10.根据权利要求9的电源系统，其中，所述比较器还包括一电容，连接在第三电阻和地之间，该电容响应于电源电压信号而充放电。

11.根据权利要求9的电源系统，其中，所述第一二极管是一稳压二极管，用于提供一恒压电平给所述光学放大器的负端。

12.根据权利要求9的电源系统，其中，所述比较器进一步包括第四电阻，连接在光学放大器的正端和输出端之间，用于向所述比较器提供一磁滞特性。

13.根据权利要求9的电源系统，其中，所述比较器进一步包括第二二极管，其阴极连接到光学放大器的输出端，其阳极连接到所述开关单元的输入节点。

14.根据权利要求3的电源系统，其中，所述开关单元包括：

一输入节点，灯泡亮启/熄灭信号和所述比较器的输出信号被提供至该节点；

第一开关元件，响应于通过所述输入节点提供的灯泡亮启/熄灭信号和所述比较器的输出信号而导通或截止；以及

第二开关元件，基于第一开关元件的导通/截止状态而导通或截止，第二开关元件具有一传导路径，用于提供电源电压信号给所述恒压发生器。

15.根据权利要求14的电源系统，其中，所述开关单元进一步包括第六和第七电阻，并联连接到所述第一开关元件，灯泡亮启/熄灭信号被第六和第七电阻分流，并提供给第一开关元件。

16.根据权利要求14的电源系统，其中，第一和第二开关元件是双极性晶体管。

17.根据权利要求3的电源系统，其中，所述恒压发生器形成一个射极跟随器。

18.根据权利要求17的电源系统，其中，所述恒压发生器包括：

第三开关元件，具有在所述开关单元和所述逆变器控制器之间的传导路径；

通常连接到所述开关单元的输出端和所述第三开关的控制端的第二二极管。

19.根据权利要求18的电源系统，其中，所述第三开关元件是一双极性晶体管，所述第二二极管是一稳压二极管，该二极管提供恒压电平至第三开关的控制端。

20.一种用于提供电源至灯泡的电源系统，包括：

一电源单元，产生电源电压信号；

一传感器，检测灯泡的通/断状态以产生基于灯泡的通/断状态而变化的一检测信号；

一检测信号控制器，接收检测信号和用以控制灯泡的亮启/熄灭状态的通/断控制信号，用于控制灯泡的通/断状态，并响应于检测信号和通/断控制信号产生第二电源控制信号；

一逆变器控制器，响应于第二电源控制信号而被驱动；

一逆变器，响应于来自逆变器控制器的信号而驱动灯泡，

其中，所述第二电源控制信号防止逆变器在初始接通期间或检测信号的低电平期间截止。

21.根据权利要求20的电源系统，其中，所述通/断控制信号是控制灯泡亮启/熄灭状态的灯泡亮启/熄灭信号。

22.根据权利要求21的电源系统，其中，所述传感器是一灯泡传感器，其检测所述灯泡的亮启/熄灭状态，检测信号是代表灯泡的亮启状态的灯泡亮启检测信号。

23.根据权利要求22的电源系统，其中，所述检测信号控制器包括：

第一复合振荡单元，响应于灯泡亮启信号产生输出信号以点亮灯泡，第一复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启信号的初始阶段保持在高电平；

第二复合振荡单元，响应于灯泡亮启信号产生输出信号，第二复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启检测信号的低电平阶段保持在高电平；

一算术逻辑单元，根据第一和第二复合振荡单元的输出信号，进行逻辑运算，并产生输出信号作为逻辑运算结果输出给逆变器控制器。

24.根据权利要求23的电源系统，其中，所述第一复合振荡单元包括第一复合振荡器，该振荡器接收灯泡亮启信号，并产生一个具有高电平的第一复合振荡单元的输出信号。

25.根据权利要求23的电源系统，其中，所述第二复合振荡部分包括：

第二复合振荡器，用于接收灯泡亮启检测信号，并产生第二复合振荡单元的输出信号；

第一“或非”电路，具有接收灯泡亮启检测信号的第一输入端和接地的第二输入端；

第二“或非”电路，具有接收第一“或非”电路输出信号的第一输入端，以及接收第二复合振荡器的输出信号的第二输入端；以及

第三“或非”电路，具有通常用于接收第二“或非”电路输出信号的输入端，并产生将被提供给所述算术逻辑单元一输出信号。

26.根据权利要求23的电源系统，其中，所述算术逻辑电路包括一“或”电路，该“或”电路具有接收第一复合振荡单元的输出信号的第一输入端、接收第二复合振荡单元的输出信号的第二输入端、以及产生将被提供给所述逆变器控制器的所述算术逻辑单元的输出信号的输出端。

27.根据权利要求23的电源系统，其中灯泡亮启信号的初始阶段在从大约280ms至大约320ms的范围内。

28.根据权利要求23的电源系统，其中，灯泡亮启检测信号是脉冲宽度调制减光信号。

29.根据权利要求22的电源系统，其中，检测信号控制器包括：

一复合振荡单元，响应于灯泡亮启信号产生输出信号以点亮灯泡，复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启信号的初始阶段保持在高电平；

一低通滤波器，响应于灯泡亮启检测信号产生输出信号，该低通滤波器的输出信号通过消除灯泡亮启检测信号的低电平而获得；

一算术逻辑单元，根据所述复合振荡单元和所述低通滤波器的输出信号，进行逻辑运算，产生作为逻辑运算的结果的一输出信号输出给逆变器控制器。

30.根据权利要求29的电源系统，其中，所述复合振荡单元包括一复合振荡器，该振荡器接收灯泡亮启信号，并产生具有高电平的复合振荡单元的输出信号。

31.根据权利要求29的电源系统，其中，所述低通滤波器包括：

一输入节点，灯泡亮启检测信号提供至该节点；

一输出节点，从该节点产生低通滤波器的输出信号；

第一电阻，连接在输入和输出节点之间；

第二电阻，一端连接到输出节点，另一端接地；

一电容，一端连接到输出节点，另一端接地。

32.根据权利要求29的电源系统，其中，所述算术逻辑电路包括一“或”电路，该“或”电路具有接收复合振荡单元输出信号的第一输入端，接收低通滤波器输出信号的第二输入端，以及产生所述算术逻辑单元的输出信号至逆变器控制器的输出端。

33.一种液晶显示器件包括：

一定时控制器，接收外部控制信号和图像信号，用于产生第一至第三定时信号；

一门驱动器，响应于第一定时信号产生门导通/截止信号；

一数据驱动器，响应于第二定时信号，根据图像信号产生数据电压信号

一显示面板，具有数据线、选通线以及转换元件，显示面板响应于门导通/截止信号和数据电压信号而显示图像；

一灯泡单元，提供光线给显示面板，以及

一种用于提供电源至灯泡单元的电源系统，该电源系统包括：

一电源单元，产生电源电压信号；

一电压控制器，接收电源电压信号和第三定时信号，该第三定时信号包括用于控制灯泡单元的通/断状态的灯泡亮启/熄灭信号，电压控制器响应于电源电压信号和灯泡亮启/熄灭信号而产生第一电源控制信号；

一逆变器控制器，响应于第一电源控制信号而被驱动；

一逆变器，响应于从逆变器控制器施加的信号而驱动灯泡单元，

其中，第一电源控制信号防止逆变器截止。

34.根据权利要求33的液晶显示器件，其中，所述电压控制器包括：

一比较器，用于将一比较电压信号和一基准信号进行比较，所述比较电压信号的电压电平正比于所述电源电压信号的电压电平，所述比较器产生一作为比较电压信号和基准信号进行比较的比较结果的输出信号；

一开关单元，响应于灯泡亮启/熄灭信号和比较器的输出信号而接通或截止；以及

一恒压发生器，连接在开关单元和逆变器控制器之间，提供恒压信号作为第一电源控制信号至逆变器控制器，恒压信号具有基于开关单元的通/断状态而变化的电压电平。

35.根据权利要求34的液晶显示器件，其中，所述比较器在比较电压信号的上升边缘将比较电压信号和第一基准信号比较，在比较电压信号的下降边缘将比较电压信号和第二基准信号比较，第一基准信号高于第二基准信号。

36.根据权利要求34的液晶显示器件，其中，所述比较器包括：

一光学放大器，其正端接收一比较电压信号，其负端接收一基准信号；

第三电阻和第一二极管，并联连接到光学放大器的负端，电源电压信号被第三电阻和第一二极管分流，并作为基准信号提供给负端。

37.根据权利要求36的液晶显示器件，其中，第一二极管是稳压二极管，用于给光学放大器的负端提供一恒压电平。

38.根据权利要求36的液晶显示器件，其中，所述比较器进一步包括第四电阻，连接在光学放大器的正端和输出端之间，以给比较器提供磁滞特性。

39.根据权利要求36的液晶显示器件，其中，所述比较器进一步包括一个第二二极管，其阴极连接到所述光学放大器的输出端，其阳极连接到所述开关单元的输入节点。

40.根据权利要求34的液晶显示器件，其中，所述开关单元包括：

一输入节点，灯泡亮启/熄灭信号和比较器的输出信号提供至该节点；

第一开关元件，响应于通过输入节点提供的灯泡亮启/熄灭信号和比较器的输出信号而导通或截止；以及

第二开关元件，基于第一开关元件的导通/截止状态而导通或截止，第二开关元件具有一传导路径，以提供电源电压信号给恒压发生器。

41.根据权利要求34的液晶显示器件，其中，所述恒压发生器形成一个射极跟随器。

42.一种液晶显示器件包括：

一定时控制器，接收外部控制信号和图像信号，产生第一至第三定时信号；

一门驱动器，响应于第一定时信号产生一门导通/截止信号；

一数据驱动器，响应于第二定时信号，产生与图像信号相对应的数据电压信号；

一显示面板，具有数据线，选通线以及开关元件，显示面板响应于门导通/截止信号和数据电压信号而显示图像；

一灯泡单元，提供光线给显示面板，以及

一种用于提供电源至灯泡单元的电源系统，包括：

一电源单元，产生电源电压信号；

一灯泡传感器，检测灯泡单元的亮启/熄灭状态以产生基于灯泡单元的亮启/熄灭状态而变化的灯泡亮启检测信号；

一检测信号控制器，接收灯泡亮启检测信号和第三定时信号，该第三定时信号包括用于控制灯泡单元的亮启/熄灭状态的灯泡亮启/熄灭控制信号，检测信号控制器响应于灯泡亮启检测信号和亮启/熄灭信号产生第二电源控制信号；

一逆变器控制器，响应于第二电源控制信号而被驱动；

一逆变器，响应于来自于所述逆变器控制器的信号而驱动灯泡单元，

其中，第二电源控制信号防止逆变器截止。

43.根据权利要求42的液晶显示器件，其中，检测信号控制器包括：

第二复合振荡单元，响应于灯泡亮启信号产生输出信号，第二复合振荡单元的输出信号在灯泡亮启检测信号的低电平阶段保持在高电平；以及

44.根据权利要求43的液晶显示器件，其中，灯泡亮启信号的初始阶段在大约280ms至大约320ms的范围内。

45.根据权利要求42的液晶显示器件，其中，所述检测信号控制器包括：

一低通滤波器，响应于灯泡亮启检测信号产生输出信号，低通滤波器的输出信号通过消除灯泡亮启检测信号的低电平而获得；和

一算术逻辑单元，根据所述复合振荡单元和所述低通滤波器的输出信号进行一逻辑运算，以产生作为逻辑运算结果的一输出信号输出给所述逆变器控制器。