CN101287320A

CN101287320A - 光源驱动装置

Info

Publication number: CN101287320A
Application number: CNA2007102004596A
Authority: CN
Inventors: 葛炽昌; 陈文琳
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2007-04-13
Filing date: 2007-04-13
Publication date: 2008-10-15
Also published as: US7872425B2; US20080252226A1; KR20080092869A

Abstract

一种光源驱动装置，包括一个电源转换电路、一个第一变压电路、一个第二变压电路以及一个反馈控制电路。其中，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，其包括一个同步开关桥臂、一个第一桥臂以及一个第二桥臂。同步开关桥臂具有柔性切换功能，其与第一桥臂组成一个第一全桥转换电路，其与第二桥臂组成一个第二全桥转换电路。第一变压电路与所述第一全桥转换电路相连，用于转换交流信号。第二变压电路与所述第二全桥转换电路相连，用于转换交流信号。反馈控制电路连接所述光源模块与电源转换电路之间，用于控制所述电源转换电路的输出。本发明全桥转换电路各桥臂温度相当，增加了元件寿命，并且减少了元件使用数量，降低了成本。

Description

光源驱动装置

技术领域

本发明涉及一种光源驱动装置，尤其涉及一种具有全桥转换电路的光源驱动装置。

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。随着面板尺寸逐渐地增加，灯管的数量亦会随着增加。相应地，驱动所述灯管的电路数量也会增加，例如：变压器、全桥转换电路的数量。

图1所示为现有全桥架构的光源驱动装置。所述光源驱动装置包括一个电源转换电路11、一个第一变压电路12、一个第二变压电路13、一个光源模块14以及一个反馈控制电路15。光源模块14包括多个灯管。电源转换电路11包括两个全桥转换电路，其分别由开关元件Q11、Q12、QA1、QB1以及Q21、Q22、QA2、QB2组成，并分别将接收到的信号转换为交流信号。第一变压电路12与第二变压电路13分别与上述全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块14的信号。反馈控制电路15连接于光源模块14与电源转换电路11之间，用于根据反馈电流控制电源转换电路11的输出。

在实际应用当中，由于光源模块14负载特性，全桥转换电路仅有一个桥臂具有柔性切换功能，具有较低的温度。例如：开关元件QA1、QB1组成的桥臂与QA2与QB2组成的桥臂。反之，另一桥臂不具有柔性切换功能，具有较高的温度，例如：开关元件Q11、Q12组成的桥臂与开关元件Q21、Q22组成的桥臂。因此，所述光源驱动装置中的全桥转换电路不仅具有不同的温度表现，从而导致元件寿命降低，而且还需要八颗开关元件组成两个全桥转换电路驱动光源模块14点亮，元件较多，成本较高。

发明内容

有鉴于此，需要提供一种光源驱动装置，其采用较少的元件形成全桥转换电路，使得全桥转换电路具有相同的温度表现，同时可节约成本。

一种光源驱动装置，用于驱动一个包括多个光源的光源模块，所述光源驱动装置包括一个电源转换电路、一个第一变压电路、一个第二变压电路以及一个反馈控制电路。其中，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，包括一个同步开关桥臂、一个第一桥臂以及一个第二桥臂。同步开关桥臂具有柔性切换功能，其与第一桥臂组成一个第一全桥转换电路，其与第二桥臂组成一个第二全桥转换电路。第一变压电路与所述第一全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号。第二变压电路与所述第二全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号。反馈控制电路连接所述光源模块与电源转换电路，用于控制所述电源转换电路输出的信号。

一种光源驱动装置，用于驱动一个包括多个光源的光源模块，所述光源驱动装置包括一个电源转换电路、一个第一变压电路、一个第二变压电路以及一个反馈控制电路。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，包括一个同步开关桥臂、一个第一桥臂以及一个第二桥臂。同步开关桥臂具有柔性切换功能。所述第一桥臂与第二桥臂并行连接，且与所述同步开关桥臂组成一个全桥转换电路。第一变压电路与所述全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号。第二变压电路与所述全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动光源模块的交流信号。控制电路连接所述光源模块与电源转换电路，用于控制所述电源转换电路输出的信号。

本发明的电源转换电路中，第一桥臂与第二桥臂共享同步开关桥臂而形成全桥转换电路，使得各桥臂温度相当，增加了元件寿命；并且减少了元件使用数量，降低了成本。

附图说明

图1为现有全桥架构的光源驱动装置。

图2为本发明一个实施方式全桥架构的光源驱动装置。

图3为本发明另一个实施方式全桥架构的光源驱动装置。

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。所述光源驱动装置包括一个电源转换电路21、一个第一变压电路22、一个第二变压电路23、一个光源模块24以及一个反馈控制电路25。本实施方式中，光源模块24包括多个灯管Ln(n＝1，2，3，…)、Ln’(n＝1，2，3，…)。

电源转换电路21用于将一个接收到的信号转换为一个交流信号，其包括多个开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、QA、QB，多个二极管D1、D2、D3、D4、DA、DB。其中，开关元件Q1、Q2组成一个第一桥臂，开关元件Q3、Q4组成一个第二桥臂，开关元件QA、QB组成一个同步开关桥臂。本实施方式中，开关元件QA定义为第一同步开关，开关元件QB定义为第二同步开关。且，所述同步开关桥臂具有柔性切换功能，第一、第二桥臂不具有柔性切换功能。其中，第一桥臂与同步开关桥臂组成一个第一全桥转换电路，第二桥臂与同步开关桥臂组成一个第二全桥转换电路。

其中，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、QA、QB均具有一个控制极、一个第一输出极与一个第二输出极。本实施方式中，所述开关元件为N型金属氧化物半导体场效应晶体管(metallicoxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)，其控制极为栅极，其第一输出极为漏极，其第二输出极为源极。本发明其它实施方式中，所述开关元件也可是P型MOSFET。

本实施方式中，开关元件Q1、QA、Q3的第一输出极同时连接一个电压源Vin，其第二输出极对应连接开关元件Q2、QB、Q4的第一输出极，开关元件Q2、QB、Q4的第二输出极接地。且，开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、QA、QB的控制极分别连接至反馈控制电路25。二极管D1、D2、D3、D4、DA、DB分别跨接在开关元件Q1、Q2、Q3、Q4、QA、QB的第一输出极与第二输出极之间，且阴极与对应开关元件的第一输出极相连，阳极与对应开关元件的第二输出极相连

第一变压电路22与电源转换电路21中第一桥臂以及同步开关桥臂组成的全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动灯管Ln(n＝1，2，3，…)的交流信号，其包括多个变压器T1n(n＝1，2，3，…)与多个电容C1n(n＝1，2，3，…)。其中，所述变压器T1n(n＝1，2，3，…)分别具有至少一个初级绕组与至少一个次级绕组。

变压器T1n(n＝1，2，3，…)初级绕组的一端分别通过电容C1n(n＝1，2，3，…)共同连接至同步开关桥臂，即，开关元件QA的第二输出极，变压器T1n(n＝1，2，3，…)初级绕组的另一端共同连接至第一桥臂，即，开关元件Q1的第二输出极。变压器T1n(n＝1，2，3，…)次级绕组高压端对应连接一个灯管Ln(n＝1，2，3，…)，其次级绕组的低压端接地。

第二变压电路23与电源转换电路21中第二桥臂以及同步开关桥臂组成的另一全桥转换电路相连，同样用于将所述交流信号转换为可驱动灯管Ln’(n＝1，2，3，…)的交流信号，其包括多个变压器T2n(n＝1，2，3，…)与多个电容C2n(n＝1，2，3，…)。其中，所述变压器T2n(n＝1，2，3，…)分别具有至少一个初级绕组与至少一个次级绕组。

变压器T2n(n＝1，2，3，…)初级绕组的一端分别通过电容C2n(n＝1，2，3，…)共同连接至同步开关桥臂，即，开关元件QA的第二输出极，变压器T2n(n＝1，2，3，…)初级绕组的另一端共同连接至第二桥臂，即，开关元件Q3的第二输出极。变压器T2n(n＝1，2，3，…)次级绕组的高压端对应连接一个灯管L1n’(n＝1，2，3，…)，其次级绕组的低压端接地。

反馈控制电路25连接于光源模块24与电源转换电路21之间，用于根据反馈的电流信号控制电源转换电路21的输出。

本实施方式的电源转换电路21中，第一桥臂与第二桥臂共享一个同步开关桥臂，从而形成两个全桥转换电路。则，各桥臂的温度相当，且，该实施方式相较于现有技术而言，仅用六颗开关元件实现两个全桥转换电路的功能，节约成本。

图3所示为本发明另一个实施方式的光源驱动装置。所述光源驱动装置与图2所述的光源驱动装置大致相同，区别在于：第一变压电路32的变压器T1n’(n＝1，2，3，…)初级绕组的一端分别通过电容C1n’(n＝1，2，3，…)共同连接至第一桥臂，即，连接至开关元件Q1’的第二输出极。变压器压器T1n’(n＝1，2，3，…)初级绕组的另一端共同连接至同步开关桥臂，即，开关元件QA’的第二输出极。同样，第二变压电路33的变压器T2n’(n＝1，2，3，…)初级绕组的一端分别通过电容C2n’(n＝1，2，3，…)也共同连接至第一桥臂，即，连接至开关元件Q1’的第二输出极。变压器压器T2n’(n＝1，2，3，…)初级绕组的另一端共同连接至同步开关桥臂，即，开关元件QA’的第二输出极。换言之，本实施方式中，第一桥臂与第二桥臂并行连接，即，开关元件Q1’的第二输出极与开关元件Q3’的第二输出极相连。

因此，在本实施方式中，第一桥臂以及第二桥臂共同与同步开关桥臂形成一个全桥转换电路，各桥臂具有相同的温度表现。本实施方式中，利用一个全桥转换电路代替现有两个全桥转换电路所要实现的功能，且仅需要六颗开关元件，节约成本。

本发明的电源转换电路中，第一桥臂与第二桥臂共享同步开关桥臂而形成全桥转换电路，使得各桥臂温度相当，增加元件使用寿命；同时，元件使用数量较少，降低成本。

Claims

1. 一种光源驱动装置，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，包括：

一个同步开关桥臂，其具有柔性切换功能；

一个第一桥臂，与所述同步开关桥臂组成一个第一全桥转换电路；以及

一个第二桥臂，与所述同步开关桥臂组成一个第二全桥转换电路；

一个第一变压电路，与所述第一全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动所述光源模块的交流信号；

一个第二变压电路，与所述第二全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动所述光源模块的交流信号；以及

一个反馈控制电路，连接所述光源模块与电源转换电路，用于控制所述电源转换电路输出的信号。

2. 如权利要求1所述的光源驱动装置，其特征在于，所述同步开关桥臂包括一个第一同步开关以及一个第二同步开关，所述第一同步开关与第二同步开关均具有一个控制极、一个第一输出极以及一个第二输出极，所述第一同步开关的第一输出极与一个电压源相连，所述第二同步开关的第一输出极与第一同步开关的第二输出极相连，所述第二同步开关的第二输出极接地，所述第一同步开关与第二同步开关的控制极与所述反馈控制电路相连。

3. 如权利要求2所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第一桥臂包括一个第一开关以及一个第二开关，所述第一开关与第二开关均具有一个控制极、一个第一输出极以及一个第二输出极，且所述第一开关的第一输出极与所述第一同步开关的第一输出极相连，所述第一开关的第二输出极与第二开关的第一输出极相连，所述第二开关的第二输出极接地，所述第一开关与第二开关的控制极与所述反馈控制电路相连。

4. 如权利要求3所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第一变压电路包括：

多个第一变压器，每一个变压器具有至少一个初级绕组与至少一个次级绕组；以及

多个第一电容；

其中，所述第一变压器初级绕组的一端分别通过对应第一电容连接至所述第一同步开关的第二输出极，所述第一变压器初级绕组的另一端与所述第一开关的第二输出极相连，所述第一变压器次级绕组的高压端对应连接一个灯管，所述第一变压器的次级绕组低压端均接地。

5. 如权利要求2所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第二桥臂包括一个第三开关以及一个第四开关，所述第三与第四开关均具有一个控制极、一个第一输出极以及一个第二输出极，且所述第三开关的第一输出极与所述第一同步开关的第一输出极相连，所述第三开关的第二输出极与所述第四开关的第一输出极相连，所述第四开关的第二输出极接地，所述第三开关与所述第四开关的控制极与所述反馈控制电路相连。

6. 如权利要求5所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第二变压电路包括：

多个第二变压器，每一个变压器具有至少一个初级绕组与至少一个次级绕组；以及

多个第二电容；

其中，所述第二变压器初级绕组的一端分别通过对应第二电容连接至所述第一同步开关的第二输出极，所述第二变压器初级绕组的另一端与所述第三开关的第二输出极相连，所述第二变压器次级绕组的高压端对应连接一个灯管，所述第二变压器的次级绕组低压端均接地。

7. 一种光源驱动装置，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：

一个同步开关桥臂，其具有柔性切换功能；

一个第一桥臂；以及

一个第二桥臂；

其中，所述第一桥臂与第二桥臂并行连接，且与所述同步开关桥臂组成一个全桥转换电路；

一个第一变压电路，与所述全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动所述光源模块的交流信号；

一个第二变压电路，与所述全桥转换电路相连，用于将所述交流信号转换为可驱动所述光源模块的交流信号；以及

一个控制电路，连接所述光源模块与所述电源转换电路，用于控制所述电源转换电路输出的信号。

8. 如权利要求7所述的光源驱动装置，其特征在于，所述同步开关桥臂包括一个第一同步开关以及一个第二同步开关，所述第一同步开关与所述第二同步开关均具有一个控制极、一个第一输出极以及一个第二输出极，所述第一同步开关的第一输出极与一个电压源相连，所述第二同步开关的第一输出极与所述第一同步开关的第二输出极相连，所述第二同步开关的第二输出极接地，所述第一同步开关与所述第二同步开关的控制极与所述反馈控制电路相连。

9. 如权利要求8所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第一桥臂包括一个第一开关以及一个第二开关，所述第一开关与第二开关均具有一个控制极、一个第一输出极以及一个第二输出极，且所述第一开关的第一输出极与所述第一同步开关的第一输出极相连，所述第一开关的第二输出极与所述第二开关的第一输出极相连，所述第二开关的第二输出极接地，所述第一开关与所述第二开关的控制极与所述反馈控制电路相连。

10. 如权利要求9所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第一变压电路包括：

多个第一电容；

其中，所述第一变压器初级绕组的一端分别通过对应第一电容连接至所述第一开关的第二输出极，所述第一变压器初级绕组的另一端与所述第一同步开关的第二输出极相连，所述第一变压器次级绕组的高压端对应连接一个灯管，所述第一变压器的次级绕组低压端均接地。

11. 如权利要求9所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第二变压电路包括：

多个第二电容；

其中，所述第二变压器初级绕组的一端分别通过对应第二电容连接至所述第一开关的第二输出极，所述第二变压器初级绕组的另一端与所述第一同步开关的第二输出极相连，所述第二变压器次级绕组的高压端对应连接一个灯管，所述第二变压器的次级绕组低压端均接地。

12. 如权利要求8所述的光源驱动装置，其特征在于，所述第二桥臂包括一个第三开关以及一个第四开关，所述第三与第四开关均具有一个控制极、一个第一输出极以及一个第二输出极，且所述第三开关的第一输出极与所述第一同步开关的第一输出极相连，所述第三开关的第二输出极与所述第四开关的第一输出极相连，所述第四开关的第二输出极接地，所述第三开关与所述第四开关的控制极与所述反馈控制电路相连，所述第三开关的第二输出极与所述第一开关的第二输出极相连。