CN101166388B

CN101166388B - 背光灯管短路和开路保护电路

Info

Publication number: CN101166388B
Application number: CN2006100632149A
Authority: CN
Inventors: 周和康; 鲁建辉; 周通
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-10-20
Also published as: CN101166388A

Abstract

本发明提供一种背光灯管开路和短路保护电路，其包括一电源、一检测电路、一输入电路及一脉宽调变集成电路。该检测电路包括多个灯管、至少一整流滤波电路及多个检测输出端。该输入电路包括多个二极管及一电容。该脉宽调变集成电路包括一电流采样端及一过压保护端。其中，某一灯管的低电压端通过一整流滤波电路与一检测输出端连接，与该灯管串联的另一灯管的低电压端直接连接一检测输出端。一连接有整流滤波电路的检测输出端与该电流采样端电连接，其余各检测输出端分别与各二极管的负极电连接。各二极管的正极均与该电源连接且通过该电容接地，该过压保护端与该电源连接。当该电流采样端与/或该过压保护端输入低电压时，该脉宽调变集成电路停止工作。

Description

背光灯管短路和开路保护电路

技术领域

本发明是关于一种背光灯管短路和开路保护电路，尤其是用于液晶显示装置的背光灯管短路和开路保护电路。

背景技术

液晶显示装置因其具有低辐射性、轻薄短小及耗电低等特点，故在使用上日渐广泛，且随着相关技术的成熟及创新，其种类也日益繁多。由于液晶显示器的液晶分子本身并不发光，因此液晶显示器需借助一背光模组发光来实现图像显示，通常背光模组包括多个背光灯管，对于该多个背光灯管所连接的高压逆变器(Inverter)的安规有很高要求，为了防止操作人员在不规范操作或意外下，将背光灯管短路或灯管开路，在保证操作人员不受伤害的同时也要保护好液晶显示器本身，这就要在高压逆变器内设计保护电路。

请参阅图1，是一种现有技术背光灯管短路和开路保护电路的示意图。该背光灯管短路和开路保护电路100包括四检测电路110、一输入电路130、一脉宽调变集成电路150及一控制开关170。

该检测电路110包括四背光灯管111、四检测输出端112及四整流滤波电路113，每一背光灯管111通过一整流滤波电路113连接一检测输出端112。

该输入电路130包括四二极管131、四偏置电阻132、四滤波电容135、一第一晶体管1331、一第二晶体管1332、一第三晶体管1333、一第四晶体管1334。该第一晶体管1331的源极接地，该第一晶体管1331的漏极电连接至该第二晶体管1332的源极，该第二晶体管1332的漏极电连接至该第三晶体管1333的源极，该第三晶体管1333的漏极电连接至该第四晶体管1334的源极，该第四晶体管1334的漏极是该输入电路130的输出端。第一晶体管1331的栅极通过一偏置电阻132及一滤波电容135并联接地，一二极管131的负极电连接至该第一晶体管1331的栅极，该二极管131的正极作为该输入电路130的一输入端。该第二晶体管1332、第三晶体管1333及第四晶体管1334的栅极连接结构与该第一晶体管1331的栅极连接相同。该四二极管131的正极分别作为该输入电路130的四输入端。

该脉宽调变集成电路150包括一电流采样端151，当该电流采样端151被拉为低电压时，该脉宽调变集成电路150停止工作。

该控制开关170包括一第五晶体管171、第一、第二限流电阻172、173及一输出端175，该第五晶体管171的源极接地，该第五晶体管171的漏极电连接至该脉宽调变集成电路150的电流采样端151，且通过该第二限流电阻173连接该输出端175，该输出端175输入一高电压，该第五晶体管171的栅极及该第四晶体管1334的漏极同时通过该第一限流电阻172电连接至一电源VDD(电压为5伏)。

正常工作时，该检测电路110的四检测输出端112均输出四高电压信号。该四高电压信号经过该四二极管131使得该第一晶体管1331、第二晶体管1332、第三晶体管1333及第四晶体管1334均开启，该第四晶体管1334的漏极被下拉为低电压，该电源VDD通过该限流电阻172、该第一晶体管1331、第二晶体管1332、第三晶体管1333及第四晶体管1334接地，故该第五晶体管171的栅极输入低电压，该第五晶体管171关闭，因该输出端175输入一高电压，故该第五晶体管171的漏极为高电压，该脉宽调变集成电路150的电流采样端151为高电压，故该脉宽调变集成电路150处于正常工作状态。

当任意一检测电路110检测到背光灯管111为开路或短路时，该检测电路110的检测输出端112产生一低电压信号，该低电压信号经过该二极管131使得该第一晶体管1331、第二晶体管1332、第三晶体管1333及第四晶体管1334之一关闭，由于该第五晶体管171的栅极及该第四晶体管1334的漏极同时通过该第一限流电阻172电连接该电源VDD。因此该第五晶体管171的栅极为高电压，该第五晶体管171开启，于是连接在该第五晶体管171漏极上的该电流采样端151被拉为低电压，该脉宽调变集成电路150停止工作，实现背光灯管开路和短路保护功能。

该背光灯管开路和短路保护电路100中，该输入电路130包括第一、第二、第三、第四晶体管1331、1332、1333、1334个晶体管，如果采用的背光灯管增多时，该输入电路130的晶体管也需要相应增加。

发明内容

为了解决现有技术中背光灯管开路和短路保护电路的电路结构复杂的问题，本发明提供一种电路结构简单的背光灯管开路和短路保护电路。

一种背光灯管开路和短路保护电路，其包括一直流电源、一高压逆变电源、一检测电路、一输入电路及一脉宽调变集成电路。该检测电路包括多个灯管、至少一整流滤波电路及多个检测输出端。该输入电路包括多个二极管、一分压二极管、一电容与一偏置电阻，该偏置电阻与该电容并联，该分压二极管的正极连接该电源，该分压二极管的负极连接该脉宽调变集成电路的过压保护端。该脉宽调变集成电路包括一电流采样端及一过压保护端。其中，某一灯管的低电压端通过该整流滤波电路与其中一该检测输出端连接，该灯管的高电压端连接于该高压逆变电源的一端，与该灯管串联的另一灯管的低电压端直接连接于另外其中一该检测输出端，该另一灯管的高电压端与该高压逆变电源的另一端连接，。一连接有该整流滤波电路的该多个检测输出端的其中一个检测输出端与该脉宽调变集成电路的电流采样端电连接，其余各检测输出端分别与该输入电路的该多个二极管中的各二极管的负极电连接。该输入电路的该多个二极管中的各二极管的正极与该分压二极管的正极连接且该分压二极管的负极通过该电容接地。当该电流采样端与/或该过压保护端输入低电压时，该脉宽调变集成电路停止工作。

与现有技术相比，本发明背光灯管开路和短路保护电路的输入电路具有开关功能，省去了晶体管，也省去了独立的控制电路，该检测电路只用了少量整流滤波电路，电路结构更为简单。

附图说明

图1是一种现有技术背光灯管开路和短路保护电路的示意图。

图2是本发明第一实施方式所揭露的一种背光灯管开路和短路保护电路的示意图。

图3是本发明第二实施方式所揭露的一种背光灯管开路和短路保护电路的示意图。

具体实施方式

请参阅图2，是本发明第一实施方式所揭露的一种背光灯管开路和短路保护电路的示意图。该背光灯管开路和短路保护电路200包括一检测电路210、一输入电路230、一脉宽调变集成电路250。

该检测电路210包括一第一背光灯管2111、一第二背光灯管2112、一第三背光灯管2113、一第四背光灯管2114、一第一检测输出端2151、一第二检测输出端2152、一第三检测输出端2153、一第四检测输出端2154及二整流滤波电路213。该第一、第二背光灯管2111、2112的高电压端分别接一交流电源两端，该第三、第四背光灯管2114的高电压端分别接一交流电源两端，该二交流电源输出位相一致的信号，该第一背光灯管2111的低电压端通过一整流滤波电路213连接该第一检测输出端2151，该第三背光灯管2113的低电压端通过一整流滤波电路213连接第三检测输出端2153，该第二背光灯管2112的低电压端连接该第二检测输出端2152，该第四背光灯管2114的低电压端连接第四检测输出端2154。

该输入电路230包括一第一开关二极管231、一第二开关二极管232、一第三开关二极管233、一分压二极管234、一限流电阻235、一偏置电阻236、一滤波电容237、一第一输入端2381、一第二输入端2382及一第三输入端2383。该第一、第二、第三开关二极管231、232、233和该分压二极管234的正极均通过该限流电阻235接至一直流电源VDD，该第一、第二、第三开关二极管231、232、233的负极分别作为该第一、第二、第三输入端2381、2382、2383，该分压二极管234的负极通过该偏置电阻236及该滤波电容237并联接地。该输入电路230的每一输入端可与该检测电路210的任一检测输出端电连接，例如该第一输入端2381与该第一检测输出端2151电连接，该第二输入端2382与该第二检测输出端2152电连接，该第三输入端2383与该第四检测输出端2154电连接。

该脉宽调变集成电路250包括一电流采样端251和一过压保护端253，为了避免误操作，该电流采样端251必须有信号输入，该电流采样端251可与该检测电路210的任一检测输出端电连接，例如与第三检测输出端2153连接。为了保证输入信号的稳定可靠，该电流采样端251同时通过一电容接地。该过压保护端253与该输入电路230的分压二极管234的负极电连接。当该电流采样端251与/或该过压保护端253输入低电压时，该脉宽调变集成电路250停止工作。

本实施方式中，该第一、第二、第三、第四背光灯管2111、2112、2113、2114均采用冷阴极射线管，该第一、第二、第三开关二极管231、232、233和该分压二极管234均采用型号为BAW56/SOT的二极管，该限流电阻235阻值为100KΩ，该偏置电阻236阻值为510KΩ，该滤波电容237容抗为0.1μF，该电容容抗为33nF，该脉宽调变集成电路250是采用型号为OZ9939G的集成电路。

正常工作时，该检测电路210的第一检测输出端2151接有整流滤波电路213，因此输出正电压信号，反馈回该输入电路230的第一输入端2381为正电压，故该第一二极管231截止。该检测电路210的第三检测输出端2153接有整流滤波电路213，因此输出正电压信号，反馈回该电流采样端251为正电压。该第二、第四检测输出端2152、2154均输出位相一致的交流信号，分别反馈回该输入电路230的第二、第三输入端2382、2383为位相一致的交流信号。当该交流信号处于正半周期时，该直流电源VDD对该滤波电容237进行充电，该滤波电容237处于正电压状态，从而维持该脉宽调变集成电路250的过压保护端253为高电压状态。当该交流信号处于负半周期时，该第二、第三二极管2382、2383导通，将该直流电源VDD拉为低电压，该滤波电容237开始放电，但该滤波电容237在该交流信号处于负半周期内维持正电压状态，该过压保护端253也为高电压状态，故该脉宽调变集成电路250仍正常工作。

当该检测电路210中的背光灯管短路或开路时，为方便描述，现以第一背光灯管2111开路或短路为例说明。该第一检测输出端2151输出一低电压信号，该第一开关二极管231处于导通状态，该电源VDD被下拉为低电压，从而使该脉宽调变集成电路250的过压保护端253处于低电压状态，该脉宽调变集成电路250处于保护状态停止工作，实现保护功能。

该第二、第四背光灯管2112、2114出现短路或开路的保护原理与第一背光灯管2111相似，而第三背光灯管2113出现短路或开路时该脉宽调变集成电路250的电流采样端251输入一低压信号，该脉宽调变集成电路250处于保护状态停止工作，实现保护功能。

与现有技术相比，上述背光灯管开路和短路保护电路200的输入电路230的二极管具有开关功能，省去了晶体管，也省去了独立的控制电路，该检测电路210只用了二整流滤波电路，电路结构更为简单。

请参阅图3，其是本发明的第二实施方式的示意图。该背光灯管开路和短路保护电路300的结构及连接方式与第一实施方式大致相同，其区别在于：该检测电路310还包括一第五背光灯管311、一整流滤波电路313及一第五检测输出端315，该输入电路330还包括一第四开关二极管331及一第四输入端338。该第五背光灯管311的低电压端通过该整流滤波电路313接至该第五检测输出端315，该第四开关二极管331的负极连接该第四输入端338，该第四输入端338接收来至该第五检测输出端315的信号。本实施方式的保护原理与第一实施方式相同。

通过第一及第二实施方式可推断出，背光灯管开路和短路保护电路中，当灯管数量N为奇数时，该检测电路中整流滤波电路数量为(N+1)/2，当灯管数量N为偶数时，该检测电路中整流滤波电路数量为N/2，因此，本发明的背光灯管开路和短路保护电路所用的整流滤波电路数量大为减少，比现有技术结构简单，成本低，占印刷电路板面积少，容易布线，容易调试等优点。

Claims

1.一种背光灯管开路和短路保护电路，其包括一直流电源、一高压逆变电源、一检测电路及一脉宽调变集成电路，该检测电路包括多个灯管、至少一整流滤波电路及多个检测输出端，该脉宽调变集成电路包括一电流采样端及一过压保护端，其特征在于：该背光灯管开路和短路保护电路还包括一输入电路，该输入电路包括多个二极管、一分压二极管、一电容与一偏置电阻，该偏置电阻与该电容并联，该分压二极管的正极连接该直流电源，该分压二极管的负极连接该脉宽调变集成电路的过压保护端，某一灯管的低电压端通过该整流滤波电路与其中一该检测输出端连接，该灯管的高电压端连接于该高压逆变电源的一端，与该灯管串联的另一灯管的低电压端直接连接于另外其中一该检测输出端，该另一灯管的高电压端与该高压逆变电源的另一端连接，一连接有该整流滤波电路的该多个检测输出端的其中一个检测输出端与该脉宽调变集成电路的电流采样端电连接，其余各检测输出端分别与该输入电路的该多个二极管中的各二极管的负极电连接，该输入电路的该多个二极管中的各二极管的正极与该分压二极管的正极连接且该分压二极管的负极通过该电容接地，当该电流采样端与/或该过压保护端输入低电压时，该脉宽调变集成电路停止工作。

2.如权利要求1所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该灯管的数目为奇数，该整流滤波电路的数目为灯管数目加一的一半。

3.如权利要求1所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该灯管的数目为偶数，该整流滤波电路的数目为灯管数目的一半。

4.如权利要求3所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该灯管的数目为四。

5.如权利要求1所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该输入电路的各二极管及分压二极管均是型号为BAW56/SOT的二极管。

6.如权利要求1所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该输入电路还包括一限流电阻，该限流电阻一端连接该直流电源，另一端与该分压二极管的正极连接。

7.如权利要求6所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该偏置电阻阻值为510kΩ，该限流电阻阻值为100kΩ。

8.如权利要求1或7所述的背光灯管开路和短路保护电路，其特征在于：该输入电路的电容容抗值为0.1μF。