CN101908320A

CN101908320A - 液晶显示器的电源装置

Info

Publication number: CN101908320A
Application number: CN2009101421789A
Authority: CN
Inventors: 李振强; 李吉欣; 林立韦
Original assignee: TPV Investment Co Ltd
Current assignee: TPV Investment Co Ltd; TPV Technology Co Ltd
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器的电源装置，所述装置包括一个微控制器、一个电源供应器、一个换流器、一个换流器控制器、多个光检测器及一个检测控制器。本发明通过利用光检测器检测灯管，可针对每根灯管进行检测，使得后续电路得以精确地判断是否已有灯管发生开路、短路等异常情形，以进一步采取保护措施，具有适用于灯管数越来越多的大尺寸液晶显示器，且适用于各种不同种类的灯管(如冷阴极荧光灯管或外部电极荧光灯管)的效果。

Description

液晶显示器的电源装置

技术领域

本发明属于电子技术领域，特别涉及一种液晶显示器的电源装置。

背景技术

现有的液晶显示器利用检测灯管的电压和电流是否异常来判断灯管是否开路或短路，以便进一步采取保护措施。图1为现有的灯管电压检测电路的电路图。请参照图1，当灯管2正常工作时，换流器(Inverter)1根据驱动信号DRV控制半桥/全桥换流器11中的开关切换，将所接收的直流电压VDC转换为方波形式的交流电压后，再通过变压器T的升压及谐振槽(其由电容Cp及变压器T二次侧的漏感L1k所组成)的谐振，输出高压弦波形式的交流电压以驱动灯管2发光。当灯管2开路或短路时，由于谐振遭到破坏，会使得换流器1输出电压上升或下降。因此，可通过检测灯管2电压变化来判断灯管2是否开路或短路，其实现方式可采用在灯管2连接到换流器1的一端上并接一组串联形式的电阻或电容，如图1所示的电容C1和C2，其中电容C1的电容值远小于电容C2的电容值，以便通过分压将高压弦波形式的交流电压降至较低的电压准位，再通过二极管D1的整流及电容C3的滤波而输出电压检测信号VSEN以供后续电路判断灯管2是否开路或短路。

图2为现有的灯管电流检测电路的电路图。请参照图2，当灯管2正常工作时，换流器1输出高压弦波形式的交流电压驱动灯管2发光，灯管2会有电流通过。当灯管2开路时，电流会下降，而当灯管2短路时，电流会上升。因此，可通过检测灯管2电流变化来判断灯管2是否开路或短路，其实现方式可采用在灯管2的一端上串接一组串联形式的电阻，如图2所示的电阻R1和R2，以便将流过灯管2的电流转换成电压并通过分压降至较低的电压准位，再通过二极管D1和D2的整流及电容C3的滤波而输出电流检测信号ISEN以供后续电路判断灯管2是否开路或短路。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺点：

随着液晶显示器的面板尺寸越来越大，使用的灯管越来越多之后，图1所示灯管电压检测电路及图2所示灯管电流检测电路在检测能力及成本上已渐渐不再适用。例如，如图3所示的背光源3，其使用多根U型冷阴极荧光灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp，简称为CCFL)31，若要利用检测灯管的电压和电流是否异常来判断灯管是否开路或短路，则必须在每根灯管31的两端P1和P2均加入图1所示灯管电压检测电路及/或图2所示灯管电流检测电路，这将随着液晶显示器尺寸变大而使用的灯管变多，造成检测电路组件使用量大增，成本相对增加。

另外，如图4所示的背光源4，其使用多根并联的外部电极荧光灯管(External Electrode Fluorescent Lamp，简称为EEFL)41，其仅需在每组并联的灯管41的端点P3加入图1所示灯管电压检测电路及/或图2所示灯管电流检测电路，因此检测电路组件使用量少。不过，由于灯管并联的缘故，当其中的一个灯管开路或短路时，所造成的电压或电流变化并不大，因此，后续电路不容易据以精确地判断是否已有灯管开路或短路，往往需要一次损坏多根灯管，才会由后续电路判断灯管开路或短路并进一步采取保护措施。

发明内容

为了适用于使用多根灯管的液晶显示器，并可更精确地判断每根灯管是否异常从而进一步采取保护措施，本发明提供了一种液晶显示器的电源装置，所述技术方案如下：

一方面，提供了一种液晶显示器的电源装置，所述装置包括：

一个微控制器、一个电源供应器、一个换流器、一个换流器控制器、多个光检测器以及一个检测控制器；

所述微控制器，根据外部命令依次输出电源启动信号及换流器启动信号，或依次输出换流器关闭信号及电源关闭信号；

所述电源供应器，用于将所接收的外部交流电源进行转换，在接收到所述电源启动信号时，输出第一直流电源及第二直流电源，并在接收到所述电源关闭信号时，输出所述第二直流电源；

所述换流器，用于接收所述第一直流电源，并根据驱动信号将所述第一直流电源转换为交流电压以驱动多根灯管；

所述换流器控制器，用于在接收到所述换流器启动信号时，输出所述驱动信号，并在接收到所述换流器关闭信号或检测信号时，停止输出所述驱动信号；

所述多个光检测器，用于检测所述多根灯管的发光情况；

所述检测控制器，耦接至所述多个光检测器，用于在接收到所述多个光检测器检测到所述多根灯管至少其中之一的发光异常时，输出所述检测信号。

另一方面，提供了一种液晶显示器的电源装置，所述装置包括：

所述微控制器，根据外部命令依次输出电源启动信号及换流器启动信号，或依次输出换流器关闭信号及电源关闭信号，并在接收到检测信号时，依次输出所述换流器关闭信号及所述电源关闭信号；

所述换流器控制器，用于在接收到所述换流器启动信号时，输出所述驱动信号，并在接收到所述换流器关闭信号时，停止输出所述驱动信号；

所述多个光检测器，用于检测所述多根灯管的发光情况；

再一方面，提供了一种液晶显示器的电源装置，所述装置包括：

所述电源供应器，用于将所接收的外部交流电源进行转换，在接收到所述电源启动信号时，输出第一直流电源及第二直流电源，并在接收到所述电源关闭信号或检测信号时，输出所述第二直流电源；

所述多个光检测器，用于检测所述多根灯管的发光情况；

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明提供的电源装置通过利用光检测器检测灯管，可针对每根灯管进行检测，使得后续电路得以精确地判断是否已有灯管发生开路、短路等异常情形，以进一步采取保护措施。另外，利用光检测器检测灯管，不仅可以适用于灯管数量越来越多的大尺寸液晶显示器，且适用于各种不同种类的灯管(如冷阴极荧光灯管或外部电极荧光灯管)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的灯管电压检测电路的电路图；

图2为现有技术提供的灯管电流检测电路的电路图；

图3为现有技术提供的使用多根冷阴极荧光灯管的背光源的示意图；

图4为现有技术提供的使用多根外部电极荧光灯管的背光源的示意图；

图5为本发明第一实施例提供的液晶显示器的电源装置结构示意图；

图6为本发明第二实施例提供的液晶显示器的电源装置结构示意图；

图7为本发明第三实施例提供的液晶显示器的电源装置结构示意图。

其中，对附图中的各标号说明如下：1-换流器；11-半桥/全桥换流器；2、31、41-灯管；3、4-背光源；5、6、7-液晶显示器的电源装置；51-微控制器；52-电源供应器；53-换流器；54-换流器控制器；55-光检测器；56-检测控制器；57-供电开关；C1、C2、C3、Cp-电容；D1、D2-二极管；L1k-漏感；R1、R2、R3-电阻；T-变压器；P1、P2、P3-端点；CMD-外部命令；DET-检测信号；DRV-驱动信号；INV_ON-换流器启动信号；INV_OFF-换流器关闭信号；ISEN-电流检测信号；PS_ON-电源启动信号；PS_OFF-电源关闭信号；VAC-外部交流电源；VCC、VDC-直流电压；VSEN-电压检测信号。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图5为本发明第一实施例提供的液晶显示器的电源装置结构示意图。请参照图5，液晶显示器的电源装置5适用于使用多根灯管31的背光源3。在本实施例中，灯管31为U型冷阴极荧光灯管。电源装置5包括微控制器51、电源供应器52、换流器53、换流器控制器54、多个光检测器55、检测控制器56以及供电开关57。电源供应器52可操作在工作模式(on mode)或待机模式(stand-bymode)，在工作模式下提供较大的功率输出，以驱动液晶面板显示画面，在待机模式下不驱动液晶面板显示画面而仅提供必需的功率输出，以监控是否收到要求改变模式的命令。在本实施例中，使用者通过按压遥控器或液晶显示器上的电源钮送出外部命令CMD来要求改变模式，微控制器51则随时监控是否收到外部命令CMD，从而根据外部命令CMD在工作模式及待机模式之间切换。

在外部交流电源VAC输入后，电源供应器52操作在待机模式，微控制器51输出电源关闭信号PS_OFF。电源供应器52因接收到电源关闭信号PS_OFF，使其将外部交流电源VAC进行转换，并仅输出第二直流电源VCC供电给微控制器51及换流器控制器54，而不输出可提供较大功率的第一直流电源VDC到换流器53。因为换流器53未接收第一直流电源VDC，无法通过其中开关的切换来将第一直流电源VDC转换为高压弦波形式的交流电压以驱动灯管31，因此，根本不需要接收用来控制开关切换的驱动信号DRV，故微控制器51还需输出换流器关闭信号INV_OFF以控制换流器控制器54不输出驱动信号DRV。

当电源供应器52操作在待机模式时，一旦使用者通过按压电源钮送出外部命令CMD时，微控制器51将因外部命令CMD而依次输出电源启动信号PS_ON及换流器启动信号INV_ON，使电源供应器52改成操作在工作模式。微控制器51先输出电源启动信号PS_ON，电源供应器52因接收到电源启动信号PS_ON而开始将外部交流电源VAC进行转换，并输出第一直流电源VDC及第二直流电源VCC。在第二直流电源VCC建立后供电给换流器控制器54时，微控制器51接着输出换流器启动信号INV_ON，以控制换流器控制器54输出驱动信号DRV。换流器53的开关根据驱动信号DRV的控制而进行切换，将第一直流电源VDC转换为高压弦波形式的交流电压以驱动灯管31，故液晶面板由背光源3灯管31提供光源而得以显示画面。

光检测器55可以是光敏晶体管、光电二极管或光敏电阻器，其位于灯管31旁，如图5所示，每个光检测器55位于U型灯管31两臂之间。另外，大尺寸液晶显示器内通常有一个铁件支架，其一侧可用来容置及固定夹持液晶面板，另一侧可安置主板、电源板等电路板，其中，微控制器51可位于主板上，电源供应器52可位于电源板上。光检测器55因此可设置在铁件支架面向液晶面板的一侧上，或者设置在铁件支架安置电路板的一侧上，但必须在铁件支架上开启相应的孔洞以便可检测灯管31是否发光。光检测器55均连接到检测控制器56，以便将检测灯管31是否发光的结果传送到检测控制器56。当检测控制器56判断光检测器55检测到灯管31至少其中之一的发光异常，如灯管31因开路或短路而熄灭或因其它缘故而闪烁等情形时，检测控制器56输出检测信号DET到换流器控制器54。换流器控制器54因接收到检测信号DET，使其停止输出驱动信号DRV，使换流器53关闭而不再驱动灯管31，达到保护灯管的目的。

由于灯管31仅在工作模式下才会由换流器53驱动发光，因此，检测控制器56仅需要在工作模式下才需要接收光检测器55传送的检测结果。为了降低功率损耗，检测控制器56通过供电开关57由第二直流电源VCC供电，而供电开关57响应检测开启信号而导通，且响应检测关闭信号而断开。在本实施例中，检测开启信号为换流器启动信号INV_ON，检测关闭信号为换流器关闭信号INV_OFF。

当电源供应器52操作在工作模式时，一旦使用者通过按压电源钮送出外部命令CMD时，微控制器51将因外部命令CMD而依次输出换流器关闭信号INV_OFF及电源关闭信号PS_OFF，使电源供应器52改成操作在待机模式。微控制器51先输出换流器关闭信号INV_OFF，换流器控制器54因接收到换流器关闭信号INV_OFF，使其停止输出驱动信号DRV，使换流器53关闭而不再驱动灯管31。微控制器51接着输出电源关闭信号PS_OFF，电源供应器52因接收到电源关闭信号PS_OFF，使其仅输出第二直流电源VCC供电给微控制器51及换流器控制器54，而不再输出第一直流电源VDC到换流器53，故换流器53不再驱动背光源3灯管31提供光源，液晶面板无法显示画面。

图6及图7分别为本发明第二及第三实施例提供的液晶显示器的电源装置结构示意图。请同时参照图6及图7，液晶显示器的电源装置6和7与液晶显示器的电源装置5的差异在于检测信号DET。当电源装置5的电源供应器52操作在工作模式时，一旦检测到灯管31至少其中之一的发光异常所产生的检测信号DET会传送到换流器控制器54，换流器控制器54停止输出驱动信号DRV以关闭换流器53。但是此时电源供应器52仍操作在工作模式下，而会持续输出第一直流电源VDC到换流器53，虽然因换流器53已经关闭，但是第一直流电源VDC仍会在电源供应器52及换流器53之间的线路及换流器53输入侧产生一些功率损耗。

为了改善前述电源装置5的缺点，当电源装置6的电源供应器52操作在工作模式时，一旦检测到灯管31至少其中之一的发光异常所产生的检测信号DET会传送到微控制器51，微控制器51因接收到检测信号DET而依次输出换流器关闭信号INV_OFF及电源关闭信号PS_OFF，换流器关闭信号INV_OFF使控制换流器控制器54关闭换流器53，电源关闭信号PS_OFF使电源供应器52操作在待机模式而不再输出第一直流电源VDC到换流器53，故第一直流电源VDC不会在换流器53产生功率损耗。

另外，当电源装置7的电源供应器52操作在工作模式时，一旦检测到灯管31至少其中之一的发光异常所产生的检测信号DET会传送到电源供应器52，电源供应器52因接收到检测信号DET而操作在待机模式，故仅输出第二直流电源VCC而不再输出第一直流电源VDC到换流器53。换句话说，相当于在微控制器51输出电源启动信号PS_ON使电源装置7的电源供应器52操作在工作模式时，一旦检测到灯管31至少其中之一的发光异常，而由检测控制器56输出检测信号DET，此时电源启动信号PS_ON将被迫改为电源关闭信号PS_OFF。虽然此时换流器控制器54并未关闭换流器53，但是因为电源供应器52操作在工作模式而不再输出第一直流电源VDC到换流器53，故第一直流电源VDC不会在换流器53产生功率损耗。

综上所述，本发明提供的液晶显示器的电源装置，通过利用光检测器检测灯管，可针对每根灯管进行检测，使得后续电路得以精确地判断是否已有灯管发生开路、短路等异常情形，从而进一步采取保护措施。另外，利用光检测器检测灯管，不仅可适用于灯管数量越来越多的大尺寸液晶显示器，而且同样适用于各种不同种类的灯管(如冷阴极荧光灯管或外部电极荧光灯管)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述装置包括：

一个微控制器，根据外部命令依次输出电源启动信号及换流器启动信号，或依次输出换流器关闭信号及电源关闭信号；

一个电源供应器，用于将所接收的外部交流电源进行转换，在接收到所述电源启动信号时，输出第一直流电源及第二直流电源，并在接收到所述电源关闭信号时，输出所述第二直流电源；

一个换流器，用于接收所述第一直流电源，并根据驱动信号将所述第一直流电源转换为交流电压以驱动多根灯管；

一个换流器控制器，用于在接收到所述换流器启动信号时，输出所述驱动信号，并在接收到所述换流器关闭信号或检测信号时，停止输出所述驱动信号；

多个光检测器，用于检测所述多根灯管的发光情况；

一个检测控制器，耦接至所述多个光检测器，用于在接收到所述多个光检

测器检测到所述多个灯管至少其中之一的发光异常时，输出所述检测信号。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述装置还包括：

一个供电开关，所述检测控制器通过所述供电开关由所述第二直流电源供电，所述供电开关回应所述微控制器输出的检测开启信号而导通，且回应所述微控制器输出的检测关闭信号而断开。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述检测开启信号为所述换流器启动信号，所述检测关闭信号为所述换流器关闭信号。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，在所述微控制器输出所述电源启动信号时，若所述检测控制器输出所述检测信号，则所述电源启动信号改为所述电源关闭信号。

5.一种液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述装置包括：

一个微控制器，根据外部命令依次输出电源启动信号及换流器启动信号，或依次输出换流器关闭信号及电源关闭信号，并在接收到检测信号时，依次输出所述换流器关闭信号及所述电源关闭信号；

一个换流器控制器，用于在接收到所述换流器启动信号时，输出所述驱动信号，并在接收到所述换流器关闭信号时，停止输出所述驱动信号；

多个光检测器，用于检测所述多根灯管的发光情况；

一个检测控制器，耦接至所述多个光检测器，用于在接收到所述多个光检测器检测到所述多根灯管至少其中之一的发光异常时，输出所述检测信号。

6.根据权利要求5所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述装置还包括：

7.根据权利要求6所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述检测开启信号为所述换流器启动信号，所述检测关闭信号为所述换流器关闭信号。

8.一种液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述装置包括：

一个电源供应器，用于将所接收的外部交流电源进行转换，在接收到所述电源启动信号时，输出第一直流电源及第二直流电源，并在接收到所述电源关闭信号或检测信号时，输出所述第二直流电源；

多个光检测器，用于检测所述多根灯管的发光情况；

9.根据权利要求8所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述装置还包括：

10.根据权利要求9所述的液晶显示器的电源装置，其特征在于，所述检测开启信号为所述换流器启动信号，所述检测关闭信号为所述换流器关闭信号。