CN101459998B - 具有利用中间抽头的保护电路的背光单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有利用了中间抽头的保护电路的背光单元，该背光单元包括：电流平衡单元，包括多个初级线圈和多个次级线圈，多个初级线圈将来自逆变器单元的灯驱动功率分别传送到多个灯，多个次级线圈中的每一个均由一个具有中间抽头的导体形成，并接收从多个初级线圈中的每一个所电磁感应的电压，多个次级线圈中的每一个的一个端和中间抽头均与相邻的次级线圈的一个端和中间抽头串联连接以形成至少一个闭合环路并维持传送给多个灯的每一个的电流的平衡；感测单元，从电流平衡单元感测出闭合环路的电流变化以及初级线圈的电流变化；以及确定单元，确定多个灯中的每一个是否执行异常操作。

Description

具有利用中间抽头的保护电路的背光单元

相关申请的交叉参考

本申请要求于2007年12月12日向韩国知识产权局提交的第2007-0128909号韩国专利申请的优先权，其公开结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种具有保护电路的背光单元，更具体地，涉及一种具有这样的保护电路的背光单元，该保护电路能够通过利用电流平衡电路的次级线圈的中间抽头来感测异常电压而在灯发生故障的情况下能够保护灯或逆变器，其中，电流平衡电路维持每个灯中的电流平衡。

背景技术

最近，相比于现有的显示装置，可以在大小和厚度上有所缩小的LCD显示装置已经引起了关注。特别地，在LCD显示装置中，LCD TV具有更多的关注。LCD显示装置包括发光的背光单元。

图1是示出了根据相关技术的背光单元的配置视图。

参照图1，根据相关技术的背光单元包括逆变器10、电流平衡电路20、灯组30、感测电路40、及确定电路50。逆变器10将直流功率转换为驱动灯所需的交流功率。电流平衡电路20包括多个电流平衡变压器，电流平衡变压器维持由来自逆变器10的交流功率所提供的交流电流的平衡。灯组30包括多个灯，每个灯均接收来自电流平衡电路20的多个电流平衡变压器中的每一个的次级线圈的交流功率。感测电路40基于通过单独连接到电流平衡电路20的初级线圈的多个电阻器和二级管基于流入到灯的电流的量来感测电压。确定电路50将由感测电路40感测出的电压和预定参考电压进行比较并确定多个灯中的每个灯的异常操作。

根据相关技术的背光单元包括具有电流平衡变压器的电流平衡电路20，每个电流平衡变压器均包括初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈之间具有预定的卷绕比以维持流到灯的电流量恒定。上述电流平衡电路20的初级线圈将来自逆变器10的灯驱动功率分别传送到相应的灯LAMP1至LAMP4。当灯组30中的多个灯中的每个灯均正常操作时，次级线圈中感应出的电流的量维持恒定。当每个灯均执行异常操作时，即，发生断路或短路，相应次级线圈中的电流的量增大以维持每个灯中的电流平衡。

上述感测电路40基于次级线圈中随着灯的操作而改变的电流的量来感测电压。如上所述，为了维持电流平衡，次级线圈电连接至相邻的电流平衡变压器的另一次级线圈，从而形成一个环路。由于基于次级线圈的电流的量所感测出的电压与正常状态下所感测出的电压不具有大的差异(因为在每个灯执行诸如断路或短路的异常操作时所操作的维持电流平衡的功能)，所以难以感测灯的故障。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种具有利用了中间抽头的保护电路的背光单元，其能够通过利用维持灯中的电流平衡的电流平衡变压器的次级线圈的中间抽头来检测异常电压而在灯发生故障的情况下保护灯或逆变器。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有利用了中间抽头的保护电路的背光单元，该背光单元包括：逆变器单元，供应灯驱动功率；灯组，包括多个灯，接收来自逆变器单元的灯驱动功率并发光；电流平衡单元，包括多个初级线圈和多个次级线圈，多个初级线圈将来自逆变器单元的灯驱动功率单独传送到多个灯，多个次级线圈各自均由一个导体形成，导体具有一个末端、形成在这一侧的相对侧处的另一个末端、以及该一个末端和该另一个末端之间的中间抽头，并且每个次级线圈各自均接收从多个初级线圈中的每一个所电磁感应的电压，多个次级线圈中的每一个的一个末端和中间抽头均与相邻的次级线圈的一个末端和中间抽头串联连接以形成至少一个闭合环路并维持传送给多个灯中的每一个的电流平衡；感测单元，从范围在从电流平衡单元的次级线圈的中间抽头到另一个末端的导体感测闭合环路的电流变化以及初级线圈的电流变化；以及确定单元，将从感测单元感测出的电压与预定参考电压进行比较，并确定多个灯中的每一个是否执行异常操作。

多个初级线圈中的每一个和多个次级线圈中的每一个可以彼此电磁对应以形成线圈对。

形成线圈对的初级线圈和次级线圈可以包括一个变压器。

感测单元可以包括：多个电阻器，单独连接至次级线圈的另一个末端并共同连接至地；以及多个二级管，单独连接至次级线圈的另一个末端并对感测出的电压进行整流(rectify)。

附图说明

将从以下结合附图所进行的详细描述中更加清楚地理解本发明的上述和其他方面、特征及其他优点，在附图中：

图1是示出了根据相关技术的背光单元的配置视图。

图2是示出了根据本发明示例性实施例的背光单元的配置视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。然而，在与本发明的实施例相关联的操作原理的描述中，省略了已知技术的详细描述或配置，这是因为其可能不必要地模糊本发明的精神。

图2是示出了根据本发明示例性实施例的背光单元的配置视图。

参照图2，根据本发明示例性实施例的背光单元100包括逆变器单元110、电流平衡单元120、灯组130、感测单元140、及确定单元150。

逆变器单元110接收直流功率，将直流功率转换为驱动灯所需的交流功率V+和V-。尽管未示出，但逆变器单元110优选地包括：切换器，其切换直流功率；功率转换变压器，其将所切换的直流功率转换为交流功率；以及控制器，其控制切换器的切换操作。

电流平衡单元120接收来自逆变器单元110的交流功率，维持电流平衡，并将交流功率传送给灯组130。

电流平衡单元120包括多个电流平衡变压器BT1、BT2、及BTn。优选地，电流平衡变压器的数目与包括在灯组130中的灯的数目相同。

电流平衡变压器BT1、BT2、及BTn分别包括初级线圈P1、P2、及Pn、以及次级线圈S1、S2、及Sn，这些线圈由导体形成。

初级线圈P1、P2、及Pn中的每一个的一个末端均连接至灯组130的多个灯中的每一个。初级线圈P1、P2、及Pn中的每一个的另一个末端均连接至逆变器单元110并接收灯驱动功率。初级线圈P1、P2、及Pn将来自逆变器单元110的灯驱动功率传送至灯组130中相应的灯。

次级线圈S1、S2、及Sn均包括一组末端S1a、S2a、及Sna、另一组末端S1b、S2b、及Snb、以及分别形成在该一组末端和该另一组末端之间的中间抽头S1c、S2c、及Snc。

次级线圈S1、S2、及Sn分别接收来自初级线圈P1、P2、及Pn的功率，并维持传送到灯的电流平衡。

为此，多个次级线圈互相连接以形成一个闭合环路。

即，第一变压器BT1的次级线圈S1与第二变压器BT2的次级线圈S2串联连接，并按照这种方式，以同样的方式连接至第n变压器BTn的次级线圈Sn。第n变压器BTn的次级线圈Sn与第一变压器BT1的次级线圈S1串联连接以形成一个闭合环路。

此时，通过将次级线圈S1、S2、及Sn的一组末端S1a、S2a、及Sna与中间抽头S1c、S2c、及Snc彼此连接而形成了上述的闭合环路。

各个次级线圈S1、S2、及Sn的另一组末端S1b、S2b、及Snb均电连接至感测单元140。因此，感测单元140接收来自闭合环路的改变过的电流以及由每个导体(导体位于各个次级线圈S1、S2、及Sn的中间抽头S1c、S2c、及Snc与另一组末端S1b、S2b、及Snb之间)感应出的初级线圈P1、P2、及Pn中的每一个中的电流，并基于所传送的电流来感测电压。

灯组130包括多个灯。优选地，灯的数目与电流平衡变压器的数目相同。

感测单元140包括多个电阻器R1、R2、及Rn以及多个二级管D1、D2、及Dn。电阻器R1、R2、及Rn基于从导体传送来的电流来感测电压，其中，导体位于电流平衡单元120的各个次级线圈S1、S2、及Sn的中间抽头S1c、S2c、及Snc与另一组末端S1b、S2b、及Snb之间。二级管D1、D2、及Dn中的每一个均对由电阻器R1、R2、及Rn中的每一个所检测到的电压进行整流。

多个电阻器R1、R2、及Rn分别电连接在次级线圈S1、S2、及Sn的另一组末端S1b、S2b、及Snb与地之间。D1、D2、及Dn的阳极分别电连接至多个电阻器R1、R2、及Rn、以及次级线圈S1、S2、及Sn的另一组末端S1b、S2b、及Snb的连接端子。二级管D1、D2、及Dn的阴极电连接至确定单元150。

确定单元150接收来自感测单元140的多个二级管D1、D2、及Dn的被感测出的电压和预定参考电压，并将确定电压传送到逆变器单元110。优选地，确定电压被传送到逆变器单元110的控制器并可以被用于控制逆变器单元110的切换操作。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的操作和效果。

首先，逆变器单元110将直流功率转换为用于驱动灯的灯驱动功率，将该灯驱动功率传送至电流平衡单元120。

包括在电流平衡单元120中的电流平衡变压器BT1、BT2、及BTn中的初级线圈P1、P2、及Pn和次级线圈S1、S2、及Sn之间具有预定的卷绕比。将来自初级线圈P1、P2、及Pn中的每一个的灯驱动功率传送至多个灯中的每一个。根据卷绕比在次级线圈S1、S2、及Sn的每一个中感应交流功率，从而维持电流平衡。

多个次级线圈S1、S2、及Sn的一组末端S1a、S2a、及Sna、以及中间抽头S1c、S2c、及Snc彼此电连接以形成一个闭合环路，并维持通过初级线圈P1、P2、及Pn传送到相应灯的电流平衡。

灯组130的多个灯中的每一个均接收灯驱动功率并发光。此时，在输入功率的初始操作期间或者在灯发光的正常操作期间，至少一个灯可能执行诸如断路或短路的异常操作。

由于初级线圈和次级线圈具有预定的卷绕比，所以当灯执行正常操作时，次级线圈S1、S2、及Sn中的每一个均维持电流平衡，使得初级线圈P1、P2、及Pn中的每一个中所感应的电流保持平衡。这就是为什么在灯执行正常操作时一般来说灯具有恒定阻抗。

另一方面，当至少一个灯执行异常操作时，执行异常操作的灯的阻抗变得与执行正常操作的灯的阻抗不同。

因此，对应于执行异常操作的灯的初级线圈的电流量变得与对应于执行正常操作的灯的初级线圈的电流量不同。此外，在次级线圈的闭合环路中所产生的电流量也改变。

因此，在次级线圈的中间抽头和另一组末端之间所感应的电流量是上述初级线圈的电流变化与次级线圈的闭合环路的电流变化的总和。

感测单元140基于每个次级线圈的另一个末端和中间抽头中感应到的电流来感测电压。

如上所述，当至少一个灯执行异常操作时，对应于执行异常操作的灯的初级线圈的电流量变得与对应于执行正常操作的灯的初级线圈的电流量不同。

可以从位于次级线圈(该次级线圈电磁地对应于随着灯的异常操作其电流量改变的初级线圈以及其电流量改变的次级线圈的闭合环路)的中间抽头和另一个末端之间的导体中感测出不同于灯执行正常操作时所产生的电压的高电压。为此，电阻器R1、R2、及Rn分别电连接在次级线圈的另一组末端和地之间。

该高电压可以随着设置在初级线圈和次级线圈之间的预定卷绕比而有所变化。

来自每个次级线圈的中间抽头和另一个末端之间的导体的电压是交流电压。分别在正方向上连接至次级线圈的另一组末端的二级管D1、D2、及Dn对交流电压进行整流并截止通过环路反向流动的电流。

将从多个次级线圈中的每一个感测出的电压传送至二级管D1、D2、及Dn中的每一个，将被多个二级管中的每一个整流过的感测出的电压传送至确定单元150。

确定单元150接收来自感测单元140的感测出的电压和预定参考电压，并对参考电压和感测出的电压进行比较，并确定灯在执行正常操作还是在执行异常操作。

当感测出的电压小于参考电压时，确定单元150确定灯在执行正常操作。当感测出的电压大于参考电压时，确定单元150确定灯在执行异常操作，并输出相应的确定电压。

确定单元150将确定电压传送到逆变器单元110。

逆变器单元110的控制器接收确定单元150的确定电压并切断，从而截止对灯的交流功率供应。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过利用电流平衡变压器的次级线圈的中间抽头将初级线圈的电流增大以及次级线圈的电流增大感测为电压，以在当灯执行正常操作时感测出的电压与当灯执行异常操作时感测出的电压之间进行明显的区分，使得可以容易地感测灯的异常操作从而保护灯和逆变器。

尽管已经结合示例性实施例示出并描述了本发明，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离所附权利要求所限定的本发明的范围和精神的情况下，可以进行改变和变化。

Claims (4)

1.一种具有利用中间抽头的保护电路的背光单元，所述背光单元包括：

逆变器单元，供应灯驱动功率；

灯组，包括多个灯，所述多个灯接收来自所述逆变器单元的所述灯驱动功率并发光；

电流平衡单元，包括多个初级线圈和多个次级线圈，多个所述初级线圈将来自所述逆变器单元的所述灯驱动功率分别传送到所述多个灯，多个所述次级线圈中的每一个均由一个导体形成，所述导体具有一个端、形成在所述一个端的相对侧的另一个端、以及所述一个端和所述另一个端之间的中间抽头，并且多个所述次级线圈中的每一个均接收从多个所述初级线圈的每一个所电磁感应的电压，多个所述次级线圈中的每一个的所述一个端和所述中间抽头均与相邻的次级线圈的所述一个端和所述中间抽头串联连接以形成至少一个闭合环路并维持传送给所述多个灯中的每一个的电流的平衡；

感测单元，从范围在从所述电流平衡单元的所述次级线圈的所述中间抽头到所述另一个端的所述导体感测所述闭合环路的电流变化以及所述初级线圈的电流变化，并基于所述电流平衡单元传送来的电流感测电压；以及

确定单元，将从所述感测单元感测出的电压与预定参考电压进行比较，并确定所述多个灯中的每一个是否执行异常操作。 

2.根据权利要求1所述的背光单元，其中，多个所述初级线圈中的每一个和多个所述次级线圈中的每一个彼此电磁对应以形成线圈对。

3.根据权利要求2所述的背光单元，其中，形成所述线圈对的所述初级线圈和所述次级线圈包括一个变压器。

4.根据权利要求3所述的背光单元，其中，所述感测单元包括：

多个电阻器，各自连接至多个所述次级线圈的所述另一个端并共同连接至地；以及

多个二极管，各自连接至多个所述次级线圈的所述另一个端并对感测出的电压进行整流。 

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