CN101287318A - 一种具有异常侦测功能的光源驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种具有异常侦测功能的光源驱动装置，用于驱动一个光源模块，包括一个电源转换电路、一个变压谐振电路、一个电流平衡电路、一个反馈控制电路以及一个异常侦测电路。电源转换电路用于将一个接收到的信号转换为一个交流信号。变压谐振电路用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块的信号。电流平衡电路与光源模块连接，用于平衡流经光源模块的电流。反馈控制电路连接于电流平衡电路与电源转换电路之间，用于控制电源转换电路的输出。异常侦测电路的一个输入端与电流平衡电路的输入端相连，另一个输入端与电流平衡电路的输出端相连，其输出端输出一个异常信号至反馈控制电路。本发明的光源驱动装置具有较高的精准度异常侦测功能。

Description

一种具有异常侦测功能的光源驱动装置

技术领域

本发明涉及一种光源驱动装置，尤其涉及一种具有异常侦测功能的光源驱动装置。

背景技术

通常，放电灯，如：冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamps，CCFLs)或者外部电极荧光灯(External Flectrode Fluorescent Lamps，EEFLs)需要一个逆变器来驱动并使其发光。通常，逆变器会具有一个异常侦测电路用来侦测灯管是否异常，从而对逆变器进行保护。

图1所示为现有的具有异常侦测功能的光源驱动装置。其中，电源转换电路10将一个接收到的信号转换为一个交流信号，所述交流信号通过变压器T与电容C组成的谐振电路被转换成可驱动灯管L11与L12的弦波信号。电流平衡电路11连接于灯管L11与L12，用于平衡流经灯管L11与L12的电流。异常侦测电路12连接于变压器T二次侧低压端，用于侦测灯管L11与L12是否异常。反馈控制电路13连接于电流平衡电路11、异常侦测电路12与电源转换电路10之间，用于根据电流反馈信号与侦测到的异常信号控制电源转换电路10的输出。

然，异常侦测电路12侦测到的信号经过电流平衡电路11流回至变压器T次级侧低压端的灯管电流信号，该电流信号会被电流平衡电路11所衰减，故，异常侦测电路12在变压器T二次侧低压端所侦测到的是衰减后的灯管电流信号，异常侦测电路12根据衰减后的电流信号与其预设值作比较会产生误动作，导致光源驱动装置无法准确判断灯管L11、L12是否发生异常，以致整个电路无法得到保护。

发明内容

有鉴于此，需提供一种光源驱动装置，其具有较高的精准度异常侦测功能。

一种具有异常侦测功能的光源驱动装置，用于驱动一个光源模块，包括一个电源转换电路、一个变压谐振电路、一个电流平衡电路、一个反馈控制电路以及一个异常侦测电路。电源转换电路用于将接收到的信号转换为一个交流信号。变压谐振电路用于将所述交流信号转换为可驱动该光源模块的信号。电流平衡电路与光源模块连接，用于平衡流经光源模块的电流。反馈控制电路连接于电流平衡电路与电源转换电路之间，用于控制电源转换电路的输出。异常侦测电路的一个输入端与电流平衡电路的输入端相连，其输出端输出一个异常信号至反馈控制电路相连。

本发明的异常侦测电路的输入端连接于光源模块与电流平衡电路之间，加快异常侦测电路的反应速度，提高侦测的精准度。

附图说明

图1所示为现有的光源驱动装置；

图2所示为本发明一个实施方式的光源驱动装置；

图3所示为本发明图2中变压谐振电路、光源模块以及电流平衡电路的具体电路图；

图4所示为本发明图2中异常侦测电路的具体电路图；

图5所示为本发明另一个实施方式的光源驱动装置；以及

图6所示为本发明又一个实施方式的光源驱动装置。

具体实施方式

图2所示为本发明一个实施方式的光源驱动装置。所述光源驱动装置用于驱动一个光源模块22，其包括一个电源转换电路20、一个变压谐振电路21、一个电流平衡电路23、一个异常侦测电路24以及一个反馈控制电路25。其中，电源转换电路20用于将一个接收到的信号转换为一个交流信号。变压谐振电路21与电源转换电路20相连，用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块22的弦波信号。电流平衡电路23连接于光源模块22，用于平衡流经其的电流。异常侦测电路24用于侦测光源模块22是否发生异常，其具有多个输入端与一个输出端，其中，一个输入端连接于电流平衡电路23的输入端，另一个输入端连接于电流平衡电路23的输出端，输出端输出一个异常侦测信号至反馈控制电路25。本实施方式中，所述异常包括过电流、灯管断管等。

图3所示为图2中变压谐振电路21、光源模块22以及电流平衡电路23的具体电路图。其中，变压谐振电路21包括一个变压器T1与一个谐振电容C1。变压器T1具有一个初级绕组与一个次级绕组，所述初级绕组与电源转换电路20相连，所述次级绕组的低压端接地。谐振电容C1连接于变压器T1次级绕组的高压端与地之间。光源模块22包括多个灯管L11、L12，其中，灯管L11与L12的高压端与变压器T1次级绕组的高压端相连。电流平衡电路23包括多个绕组W1、W2，其分别对应连接于多个灯管L11、L12的低压端与反馈控制电路25之间，用于平衡流经多个灯管L11、L12的电流。本实施方式中，异常侦测电路24的输入端分别连接于灯管L22的低压端以及多个绕阻W1、W2的低压端，其输出端与反馈控制电路25相连，用于侦测灯管L11、L12是否发生异常。

图4为本发明图2中异常侦测电路24的具体电路图。其中，异常侦测电路包括一个偏置电阻R3、一个电容C2、多个开关元件M1、M2、M3。本实施方式中，开关元件M1、M2、M3为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)，均具有一个栅极、一个漏极以及一个源极。其中，开关元件M3定义为主要开关元件，开关元件M1、M2定义为辅助开关元件。

其中，开关元件M3的栅极做为异常侦测电路24的输入端，其与灯管L22的低压端电性相连。开关元件M3的漏极连接一个电压源Vcc，其源极做为异常侦测电路24的输出端，与反馈控制电路25相连。在本实施方式中，电压源Vcc的电压为5V。开关元件M1、M2的栅极亦分别做为异常侦测电路24的输入端，分别与绕组W1、W2的低压端相连。且，开关元件M1的源极接地，其漏极与开关元件M2的源极相连。开关元件M2的漏极一方面与开关元件M3的栅极相连，另一方面通过偏置电阻R3与电压源Vcc相连。电容C2连接于开关元件M3的栅极与地之间。

本实施方式中，异常侦测电路24更包括一个二极管D1、一个齐纳二极管(Zener Diode)ZD、多个电阻R1、R2。其中，二极管D1的阳极与灯管L22的低压端相连，其阴极与齐纳二极管ZD的阴极相连，用于隔离负向电压。齐纳二极管ZD的阳极通过串行连接的电阻R1与R2连接至开关元件M3的栅极，用于防止开关元件M3误动作。

本实施方式中，当灯管L21与L22正常工作时，即流经其的电流与加载在其上的电压正常，B点与C点均为高电平，开关元件M1、M2导通，从而开关元件M3关闭，异常侦测电路24输出一个低电平，即异常侦测电路24无任何信号输出至反馈控制电路25，光源驱动装置正常工作。

当流经灯管L21或L22工作异常时，例如：过电流或断管，由于绕阻W1、W2自身电感的特性使得A点电压升高，且B点、C点从高电平变为低电平，A点电压通过二极管D1、齐纳二极管ZD、电阻R1与R2向电容C2充电。由于A点电压较高，则电容C2快速饱和，故，开关元件M3可以快速开启使得光源驱动装置快速关断，从而保护光源驱动装置。

本实施方式中，电阻R1、R2起到限流的作用，并与电容C2确定充电时间。

图5所示为本发明另一个实施方式的光源驱动装置，其与图3所示的光源驱动装置大致相同，不同在于异常侦测电路24’的一个输入端连接灯管L21的低压端，其输出端与反馈控制电路25’相连。其中，异常侦测电路24’的具体电路图以及工作元件与图4所示的异常侦测电路24完全相同，故省略。

图6所示为本发明又一个实施方式的光源驱动装置。同样，变压谐振电路31包括一个变压器T3与一个谐振电容C3。其连接关系与图3中变压器T1与谐振电容C1的连接关系相连，在此不再赘述。本实施方式中，光源模块32包括多个灯管L3n(n＝1，2，3，...，n)，电流平衡电路33包括多个绕组W3n(n＝1，2，3，...，n)。所述灯管L3n(n＝1，2，3，...，n)的高压端与变压器T4次级绕组的高压端相连，其低压端分别通过对应绕组W3n(n＝1，2，3，...，n)与反馈控制电路35相连。在本实施方式中，异常侦测电路34的输入端与灯管L31相连，其输出端与反馈控制电路35相连。在本发明其它实施方式中，异常侦测电路34的输入端亦可与其它灯管的低压端相连。

本发明中，异常侦测电路的一个输入端连接于光源模块与电流平衡电路之间，加快异常侦测电路的反应速度，提高精准度。

Claims (7)

1. 一种具有异常侦测功能的光源驱动装置，用于驱动一个包括多个灯管的光源模块，其特征在于，所述光源驱动装置包括：

一个电源转换电路，用于将一个接收到的信号转换为一个交流信号；

一个变压谐振电路，电性连接于所述电源转换电路与所述光源模块之间，用于将所述交流信号转换为可驱动所述光源模块的信号；

一个电流平衡电路，与所述光源模块连接，用于平衡流经所述光源模块的电流；

一个反馈控制电路，连接于所述电流平衡电路与电源转换电路之间，用于控制所述电源转换电路的输出；以及

一个异常侦测电路，用于侦测所述光源模块的异常，其具有多个输入端与一个输出端，所述其中一个输入端与所述电流平衡电路的输入端相连，所述另一个输入端与所述电流平衡电路的输出端相连，所述输出端输出一个异常信号至所述反馈控制电路。

2. 如权利要求1所述的光源驱动装置，其特征在于，所述电流平衡电路包括多个绕组，分别对应连接于所述灯管低压端与所述反馈控制电路之间。

3. 如权利要求2所述的光源驱动装置，其特征在于，所述异常侦测电路包括：

一个主要开关元件，具有一个栅极、一个源极以及一个漏极，其中，所述主要开关元件的栅极做为所述异常侦测电路的一个输入端，其漏极与一个电压源相连，其源极做为所述异常侦测电路的输出端；

多个辅助开关元件，每一个辅助开关元件具有一个栅极、一个源极以及一个漏极，其中，每一个辅助开关元件的栅极作为所述异常侦测电路的另一个输入端，与所述绕组对应相连，所述一个辅助开关元件的源极接地，其汲级与另一个辅助开关元件的源级相连，且另一个辅助开关元件的汲级与所述主要开关元件的栅级相连；

一个偏置电阻，连接于所述主要开关元件的栅极与电压源之间；以及

一个电容，连接于所述主要开关元件的栅极与地之间。

4. 如权利要求3所述的光源驱动装置，其特征在于，所述异常侦测电路包括：

一个二极管，其阳极与所述对应灯管的低压端相连；

一个齐纳二极管，其阴极与所述二极管的阴极相连；以及

至少一个电阻，连接于所述齐纳二极管的阳极与所述第三开关元件的栅极之间。

5. 如权利要求1所述的光源驱动装置，其特征在于，所述异常侦测电路的一个输入端与所述任一个灯管的低压端相连。

6. 如权利要求1所述的光源驱动装置，其特征在于，所述变压谐振电路包括：

一个变压器，具有一个初级绕组与一个次级绕组，其中，所述变压器次级绕组高压端与所述灯管相连；以及

一个谐振电容，连接于所述变压器次级绕组高压端与地之间。

7. 如权利要求6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接地。

Images