CN101163361A - 光源驱动装置 - Google Patents
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Abstract
一种光源驱动装置,用于驱动包括多个负载的光源模块,其包括功率因数校正电路、直流/交流转换电路、隔离变压器、逆变电路以及PWM控制器。其中,功率因数校正电路将接收到的交流信号转换为直流信号。直流/交流转换电路与功率因数校正电路相连,用于将所述直流信号转换为另一交流信号。隔离变压器的初级绕组与直流/交流转换电路相连,用于隔离接收到的交流信号与光源模块。逆变电路与隔离变压器的次级绕组相连,用于将隔离变压器输出的交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号。PWM控制器与直流/交流转换电路相连,用于控制直流/交流转换电路输出。本发明隔离变压器输出的交流信号无需经过任何转换可直接输出至逆变电路,提高转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光源驱动装置,尤其涉及一种整合交流/直流转换器的光源驱动装置。
背景技术
通常,冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamps,CCFLs)或者外部电极荧光灯(External Electrode Fluorescent Lamps,EEFLs)用作平面显示装置LCD模块的背光源,例如:液晶显示器、等离子显示面板等。在LCD模块中,通常使用逆变器驱动一个或多个背光负载并使其发光,逆变器将从交流/直流转换器接收到的直流信号转换成交流信号,其中,直流信号的大小一般为5V至24V。
图1所示为现有的光源驱动装置,用于驱动光源模块14,其包括交流电源10、交流/直流转换器11与逆变器12。其中,交流/直流转换器11包括功率因数校正电路110、直流/交流转换电路111与变压器112。逆变器12包括电源转换电路120与逆变电路121。
其中,交流电源10输出交流信号,并将交流信号通过功率因数校正电路110升压转换为直流信号输出至直流/交流转换电路111。直流/交流转换电路111将直流信号转换为方波信号,并通过变压器112及其外围整流电路降压且整流后输出另一直流信号。逆变器12将接收到的直流信号转换为弦波信号,并提供给光源模块14。
现有的光源驱动装置中,交流输入信号需要经过直流-方波-直流-方波的转换,进而才能得到所需的弦波信号,使得转换效率明显降低,大约为70%。显然,现有光源驱动装置不仅具有较低的电源转换效率,而且还占据较大的空间,成本较高。
发明内容
有鉴于此,需提供一种光源驱动装置,其具有较高的转换效率。
一种光源驱动装置,用于驱动包括多个负载的光源模块,其包括功率因数校正电路、直流/交流转换电路、隔离变压器、逆变电路以及PWM控制器。其中,功率因数校正电路用于将接收到的交流信号转换为直流信号。直流/交流转换电路与功率因数校正电路相连,用于将所述直流信号转换为另一交流信号。隔离变压器包括初级绕组与至少一个次级绕组,其中,初级绕组与直流/交流转换电路相连,用于隔离接收到的交流信号与光源模块。逆变电路与隔离变压器的次级绕组相连,用于将隔离变压器输出的交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号。PWM控制器与直流/交流转换电路相连,用于控制直流/交流转换电路输出。
一种光源驱动装置,用于驱动包括多个负载的光源模块,其包括功率因数校正电路、直流/交流转换电路、隔离变压器以及逆变电路。其中,功率因数校正电路用于将接收到的交流信号转换为直流信号。直流/交流转换电路与功率因数校正电路相连,用于将直流信号转换为另一交流信号。隔离变压器包括初级绕组与至少一个次级绕组,其中,初级绕组与直流/交流转换电路相连,用于隔离接收到的交流信号与光源模块。逆变电路与隔离变压器的次级绕组相连,用于将隔离变压器输出的交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号,逆变电路包括多个变压器。每一变压器包括至少一个初级绕组以及至少一次级绕组。其中,变压器初级绕组的高压端均与隔离变压器次级绕组的高压端相连;变压器初级绕组的低压端均与隔离变压器次级绕组的低压端相连;变压器次级绕组的高压端分别连接负载。
本发明的光源驱动装置直接将隔离变压器输出的交流信号输出至逆变电路,提高转换效率。
附图说明
图1为现有光源驱动装置的模块图。
图2为本发明一实施方式的光源驱动装置的模块图。
图3为本发明图2的第一实施方式的具体电路图。
图4为本发明图2的第二实施方式的具体电路图。
图5为本发明图2的第三实施方式的具体电路图。
具体实施方式
图2所示为本发明一实施方式中光源驱动装置的模块图。该光源驱动装置用于驱动光源模块47,其包括交流电源40、电磁干扰(Electro-Magnetic Interference,EMI)滤波电路41、功率因数校正电路42、功率因数控制器43、直流/交流转换电路44、隔离变压器T1、逆变电路45以及脉波宽度调变(Pulse-Width Modulation,PWM)控制器46。本实施方式中,光源模块47包括多个负载,例如:放电灯(Discharge Lamp)。
同样,交流电源40提供交流信号,并通过EMI滤波电路41传送至功率因数校正电路42。EMI滤波电路41连接于交流电源40与功率因数校正电路42之间,用于滤除交流电源40输出的交流信号中的EMI信号。本实施方式中,功率因数校正电路42为升压型电路,其用于将交流信号转换为直流信号并升压。在本实施例中,升压后的直流信号大约为400V。
本实施方式中,功率因数控制器42用于将功率因数校正电路的输出反馈至功率因数校正电路,以稳定功率因数校正电路的直流输出。
直流/交流转换电路44与功率因数校正电路42相连,用于将功率因数校正电路42输出的直流信号转换为交流信号。本实施方式中,直流/交流转换电路44输出的交流信号为方波信号,且直流/交流转换电路44可以为全桥式架构(Full-Bridge)、半桥式架构(Half-Bridge)、推挽式架构(Push-Pull)或是自激式(Royer)架构。
隔离变压器T1具有初级绕组与次级绕组,其中,初级绕组与直流/交流转换电路44相连,其次级绕组与逆变电路45相连。本发明其他实施方式中,隔离变压器T1也可具有多个次级绕组。通常,根据安规可知,交流电源40输出的电压属于危险电压,为了使得光源模块47及驱动其的逆变电路45处于安全状态,则使用隔离变压器T1将危险的交流电源40与光源模块47及驱动其的逆变电路45隔离开来。本实施方式中,隔离变压器T1同时还具有降压的功能。
逆变电路45用于将隔离变压器T1输出的交流信号转换为另一交流信号,并输出给光源模块47用于驱动其点亮。本实施方式中,逆变电路45输出的交流信号为弦波信号。
PWM控制器46与直流/交流转换电路44相连,用于根据接收到的反馈信号控制直流/交流转换电路44的输出。本实施方式中,反馈信号可以是电流反馈信号,即由电流反馈电路(图中未显示)将流经光源模块47的电流反馈至PWM控制器46;抑或是由感测电路(图中未显示)将感测到的光源模块47的电压、温度等反馈信号反馈至PWM控制器46。因此,PWM控制器46可根据所述反馈信号检测流经光源模块47的电流、加载在光源模块47上的电压、光源模块47的温度等,从而控制直流/交流转换电路44的输出。
图3所示为图2的具体电路图。其中,逆变电路45包括多个变压器T4n(n=1,2,3,...,n)及多个电容C4n(n=1,2,3,...,n),光源模块47包括多个负载L4n(n=1,2,3,...,n)。其中,每一变压器T4n(n=1,2,3,...,n)均包括初级绕组与次级绕组。本实施方式中,变压器T4n(n=1,2,3,...,n)初级绕组的高端均与隔离变压器的次级绕组的高压端相连,变压器T4n(n=1,2,3,...,n)初级绕组的低压端均与隔离变压器次级绕组的低压端相连。变压器T4n(n=1,2,3,...,n)次级绕组的高压端对应连接负载的一端,变压器T4n(n=1,2,3,...,n)次级绕组的低压端接地,且负载L4n(n=1,2,3,...,n)的另一端接地。电容C4n(n=1,2,3,...,n)对应跨接于变压器T4n(n=1,2,3,...,n)次级绕组的高压端与低压端之间,与变压器T4n(n=1,2,3,...,n)次级绕组的漏电感形成谐振电路,将隔离后的直流信号转换为可驱动光源模块47的交流信号。本发明其它实施方式中,由于负载L4n(n=1,2,3,...,n)中存在有寄生电容,其可以代替电容C4n(n=1,2,3,...,n)与变压器T1次级绕组的漏感形成谐振电路,该种情况下,电容C4n(n=1,2,3,...,n)可以省略。且,C4n(n=1,2,3,...,n)与变压器T1次级绕组也可以采用其它方式连接,其不局限于本实施方式的连接方式。同样,本发明其他实施方式中,变压器T4n(n=1,2,3,...,n)也可具有多个次级绕组。
图4为本发明图2的另一具体电路图。其中,逆变电路55包括多个变压器T5n(n=1,2,3,...,n)以及多个电容C5k(k=1,2,3,...,2n),光源模块57包括多个负载L5k(k=1,2,3,...,2n)。其中,每一变压器T5n(n=1,2,3,...,n)均包括初级绕组、第一次级绕组以及第二次级绕组。变压器T5n(n=1,2,3,...,n)初级绕组的高压端均与隔离变压器T1次级绕组的高压端相连,变压器T5n(n=1,2,3,...,n)次级绕组的低压端均与隔离变压器T1次级绕组的低压端相连。于每一变压器T5n(n=1,2,3,...,n)中,第一与第二次级绕组的高压端分别对应连接负载的一端,其低压端均接地。且,所述负载的另一端亦接地。电容C5k(k=1,2,3,...,2n)对应跨接于变压器T5n(n=1,2,3,...,n)的第一次级绕组高压端与低压端之间,以及变压器T5n(n=1,2,3,...,n)第二次级绕组的高压端与低压端之间,与变压器T5n(n=1,2,3,...,n)第一、第二次级绕组的漏电感形成谐振电路,将隔离后的直流信号转换为可驱动光源模块57的交流信号。同样,本发明其他实施方式中,变压器T4n(n=1,2,3,...,n)也可具有多个次级绕组。
图5为本发明图2的又一具体电路图,其与图4所示的电路结构基本相同,区别在于:图5所示的光源模块67包括多个负载L6m(m=1,2,3,...,4n),且每一变压器T6(n)(n=1,2,3,...,n)的第一次级绕组与第二次级绕组的高压端与低压端分别对应连接负载。
由此可见,本发明的光源驱动装置直接将隔离变压器输出的交流信号输出给逆变电路,其省略现有的整流电路与电源转换电路,使得整体转换效率可达85%,而且同时减小了光源驱动装置的体积、降低成本。
Claims (11)
1.一种光源驱动装置,用于驱动包括多个负载的光源模块,其特征在于,所述光源驱动装置包括:
功率因数校正电路,用于将接收到的交流信号转换为直流信号;
直流/交流转换电路,与所述功率因数校正电路相连,用于将所述直流信号转换为另一交流信号;
隔离变压器,其包括至少一个初级绕组与次级绕组,其中,所述初级绕组与所述直流/交流转换电路相连,用于隔离所述接收到的交流信号与光源模块;
逆变电路,与所述隔离变压器的次级绕组相连,用于将隔离变压器输出的交流信号转换为可驱动所述光源模块的交流信号;以及
PWM控制器,与所述直流/交流转换电路相连,用于控制所述直流/交流转换电路的输出。
2.如权利要求1所述的光源驱动装置,其特征在于,包括交流电源,用于提供所述接收到的交流信号。
3.如权利要求2所述的光源驱动装置,其特征在于,包括电磁干扰滤波电路,连接于所述交流电源与所述功率因数校正电路之间,用于滤除接收到的交流信号中的电磁干扰信号。
4.如权利要求1所述的光源驱动装置,其特征在于,所述PWM控制器接收反馈信号。
5.如权利要求1所述的光源驱动装置,其特征在于,所述逆变电路包括:
多个变压器,每一变压器包括至少一个初级绕组与至少一个次级绕组;以及
多个电容,对应跨接于所述变压器次级绕组的高压端与低压端之间;
其中,所述变压器的初级绕组的高压端均与所述隔离变压器次级绕组的高压端相连;所述变压器初级绕组的低压端均与所述隔离变压器次级绕组的低压端相连;所述变压器次级绕组的高压端分别连接负载;所述变压器次级绕组的低压端接地。
6.如权利要求1所述的光源驱动装置,其特征在于,所述逆变电路包括:
多个变压器,每一变压器包括至少一个初级绕组、第一次级绕组以及第二次级绕组;以及
多个电容,对应跨接于所述变压器第一次级绕组与第二次级绕组高压端与低压端之间;
其中,所述变压器初级绕组的高压端均与所述隔离变压器次级绕组的高压端相连;所述变压器初级绕组的低压端均与所述隔离变压器次级绕组的低压端相连;所述变压器第一次级绕组与第二次级绕组高压端分别连接负载;所述变压器第一次级绕组与第二次级绕组的低压端接地。
7.如权利要求1所述的光源驱动装置,其特征在于,所述逆变电路包括:
多个变压器,每一变压器包括至少一个初级绕组、第一次级绕组与第二次级绕组;及
多个电容,对应跨接于所述变压器第一次级绕组与第二次级绕组的高压端与低压端之间;
其中,所述变压器的初级绕组的高压端均与所述隔离变压器次级绕组的高压端相连;所述变压器初级绕组的低压端均与所述隔离变压器次级绕组的低压端相连;所述变压器第一次级绕组与第二次级绕组的高压端与低压端分别连接负载。
8.一种光源驱动装置,用于驱动包括多个负载的光源模块,其特征在于,所述光源驱动装置包括:
功率因数校正电路,用于将接收到的交流信号转换为直流信号;
直流/交流转换电路,与所述功率因数校正电路相连,用于将所述直流信号转换为另一交流信号;
隔离变压器,其包括初级绕组与至少一个次级绕组,其中,所述初级绕组与所述直流/交流转换电路相连,用于隔离所述接收到的交流信号与光源模块;以及
逆变电路,与所述隔离变压器的次级绕组相连,用于将隔离变压器输出的交流信号转换为可驱动所述光源模块的交流信号,所述逆变电路包括:
多个变压器,每一变压器包括至少一个初级绕组以及至少一次级绕组;
其中,所述变压器初级绕组的高压端均与所述隔离变压器次级绕组的高压端相连;所述变压器初级绕组的低压端均与所述隔离变压器次级绕组的低压端相连;所述变压器次级绕组的高压端分别连接负载。
9.如权利要求8所述的光源驱动装置,其特征在于,所述逆变电路还包括多个电容,对应跨接所述变压器次级绕组的高压端与低压端之间。
10.如权利要求8所述的光源驱动装置,其特征在于,还包括PWM控制器,与所述直流/交流转换电路相连,用于控制所述直流/交流转换电路的输出。
11.如权利要求8所述的光源驱动装置,其特征在于,所述变压器次级绕组的低压端分别连接负载。
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C10 | Entry into substantive examination | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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