CN102026460A - 冷阴极荧光灯驱动电路控制方法及控制电路 - Google Patents

冷阴极荧光灯驱动电路控制方法及控制电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种冷阴极荧光灯的驱动电路控制方法，包括：采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号产生反馈信号；检测灯状态并产生状态信号；处理所述状态信号和所述反馈信号产生控制信号；将所述控制信号与扫频阈值信号比较产生比较信号；基于所述比较信号，所述控制信号选择性地调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比，或者控制驱动电路输出的开关控制信号的频率扫高。本发明还公开了实现本发明冷阴极荧光灯的驱动电路控制方法的控制电路。本发明的冷阴极荧光灯驱动电路控制方法及控制电路仅通过一个控制信号来实现对冷阴极荧光灯驱动电路的开关占空比调节和对驱动电路的开关频率扫高控制，简化了电路设计，降低了成本。

Description

冷阴极荧光灯驱动电路控制方法及控制电路
技术领域
本发明涉及放电灯管的驱动电路控制方法与控制电路，尤其涉及冷阴极荧光灯(CCFL)逆变器的控制方法与控制电路。
背景技术
应用于各种电子设备中的显示器背光放电灯管，诸如冷阴极荧光灯管，通常需要一个逆变器电路来驱动其工作。该逆变器电路用于将相对较低的直流电压转化为适合放电灯管正常工作所需的高压高频交流电压并在灯管启辉时产生高于灯管正常工作电压大约三倍的启辉电压。因而要保证放电灯管的正常稳定工作与安全启辉，通常需要设计一个逆变器控制电路以调节该逆变器输出驱动放电灯管工作所需的合适交流电压。在放电灯管正常工作状态下，逆变器开关频率通常保持在一个恒定的正常工作频率，控制电路通过调节逆变器开关控制信号的占空比以控制逆变器输出驱动放电灯管正常稳定工作的交流电压。在放电灯管启辉过程中或者放电灯管发生故障，如灯开路或者灯短路时，控制电路通常需要调节逆变器开关频率扫高到一个启辉频率，以使逆变器输出一个相对较高的启辉电压用于点亮熄灭的放电灯管。
现有技术中，放电灯管的逆变器控制电路对逆变器开关控制信号的占空比的控制和对逆变器开关频率扫高的控制，分别采用两个不同的控制信号来实现。如图1，为现有技术中的一种冷阴极荧光灯驱动电路的控制电路示意图。所述控制电路100包含：至少一反馈网络101，一占空比控制信号发生器103，一频率控制信号发生器105，一占空比控制模块107，一频率控制模块109和一驱动模块111。所述反馈网络101耦合于冷阴极荧光灯以采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号并产生反馈信号。所述占空比控制信号发生器103基于所述反馈信号产生占空比控制信号。所述频率控制信号发生器105耦合于冷阴极荧光灯，检测冷阴极荧光灯的工作状态，并在冷阴极荧光灯为故障状态或者启辉模式下产生频率控制信号，用于控制逆变器开关频率扫高，并实现对频率扫高终值(即启辉频率)和频率扫高速度的设定。所述占空比控制模块107受所述占空比控制信号调节输出占空比信号。所述频率控制模块109，在冷阴极荧光灯正常工作状态下输出恒定的频率信号，在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，受所述频率控制信号调节将所述频率信号以所述频率扫高速度扫高到启辉频率。所述驱动模块111，基于所述占空比信号和所述频率信号，产生驱动逆变器开关管的开关控制信号，从而使逆变器输出合适的电压以驱动冷阴极荧光灯。
因此，现有技术的放电灯管驱动电路的控制电路，在放电灯管正常工作情况下，提供一个占空比控制信号用于调节驱动电路的开关控制信号的占空比；在放电灯管启辉过程中或者发生故障时，还提供一个频率控制信号用于调节驱动电路的开关频率扫高并实现对启辉频率和频率扫高速度的设定。所以现有技术中放电灯管驱动电路的控制电路相对复杂，在集成电路层次上实现时所需电路元器件较多，且进行芯片封装时需要留出两个不同的引脚分别用于实现对控制环路的稳定性补偿和对频率扫高终值(即启辉频率)及频率扫高速度的设定，这不仅增加了电路设计的复杂度也增加了生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种简单的冷阴极荧光灯驱动电路控制方法及控制电路，该冷阴极荧光灯驱动电路的控制方法及控制电路仅采用一个控制信号来实现调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比和控制驱动电路输出的开关控制信号的频率扫高。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种冷阴极荧光灯的驱动电路控制方法，包括：
采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号产生反馈信号；
检测灯状态并产生状态信号；
处理所述状态信号和所述反馈信号产生控制信号；
将所述控制信号与扫频阈值信号比较产生比较信号；
基于所述比较信号，所述控制信号选择性地调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比，或者控制驱动电路输出的开关控制信号的频率扫高。
本发明的驱动电路控制方法，优选的，所述状态信号包括表示两种状态的逻辑值：在冷阴极荧光灯正常工作状态下为表征正常工作状态的逻辑值；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下为表征非正常工作状态的逻辑值。
本发明的驱动电路控制方法，优选的，在冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述控制信号受所述反馈信号调节，并且其电压变化范围被钳制在最小控制值和最大控制值之间；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述控制信号持续升高到设定的电压终值。
本发明的驱动电路控制方法，优选的，处理所述状态信号和所述反馈信号获得所述控制信号的步骤包括：
冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述状态信号为表征正常工作状态的逻辑值；比较所述反馈信号与参考电压产生误差放大信号；接通所述误差放大信号与控制信号，并使控制信号基于反馈信号被钳制在最小控制值和最大控制值之间；
冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述状态信号为表征非正常工作状态的逻辑值，并断开误差放大信号与控制信号的耦合联系，使控制信号持续升高到设定的电压终值。
本发明的驱动电路控制方法，优选的，处理所述状态信号和所述反馈信号获得所述控制信号的具体步骤包括：
将所述反馈信号通过误差放大器与参考电压比较得到误差放大信号；
将所述状态信号和所述误差放大信号输入由第一开关器件、钳制电路、补偿网络、电流源和第二开关器件构成的电路，使得，
冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述状态信号控制所述第一开关器件闭合、第二开关器件打开，以及所述钳制电路使能；所述误差放大信号通过所述第一开关器件耦接到所述钳制电路和所述补偿网络，并且其电压变化范围被所述钳制电路钳制在所述最小控制值和所述最大控制值之间；所述受钳制的误差放大信号作为所述控制信号；耦接于所述第二开关器件的所述电流源与所述补偿网络断开；
冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述状态信号控制所述第一开关器件打开、第二开关器件闭合，以及所述钳制电路不使能；所述误差放大信号与所述钳制电路和所述补偿网络断开；所述电流源通过所述第二开关器件耦接到所述补偿网络并对所述补偿网络充电，使所述控制信号持续升高。当所述补偿网络被充电到饱和状态时，所述控制信号电压达到一个电压终值，并且所述控制信号电压达到所述电压终值的速度由所述补偿网络被充电到饱和状态的速度决定。
本发明的驱动电路控制方法，所述第一开关器件和所述第二开关器件可以是任何可控开关器件，如三极管、MOSFET、IGBT等。
本发明的驱动电路控制方法，所述补偿网络包括并联的补偿电阻和补偿电容。
本发明的驱动电路控制方法，所述最大控制值小于所述扫频阈值信号。所述电压终值大于所述扫频阈值信号的电压。
本发明的驱动电路控制方法，优选的，所述控制信号高于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使扫频功能起作用的使能状态；所述控制信号低于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使扫频功能不起作用的不使能状态。所述扫频功能由频率控制模块实现。所述比较信号为不使能状态时，所述控制信号仅调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比；所述比较信号为使能状态时，所述控制信号使所述开关控制信号的占空比稳定在最大值，并调节所述频率控制模块输出扫高的频率信号，以使驱动电路输出的开关控制信号的频率扫高，且决定频率扫高的终值达到启辉频率和频率扫高速度。
本发明的驱动电路控制方法，优选的，所述比较信号通过控制第三开关器件的闭合与打开，决定所述控制信号调节或者不调节驱动电路输出的开关控制信号的频率；所述比较信号为不使能状态时，控制所述第三开关器件打开，将所述控制信号与频率控制模块断开，从而所述控制信号不调节所述开关控制信号的频率；所述比较信号为使能状态时，控制所述第三开关器件闭合，将所述控制信号耦接到所述频率控制模块，从而所述控制信号调节所述开关控制信号的频率。
本发明的驱动电路控制方法，所述比较信号的使能状态和不使能状态用两个不同的逻辑值表示。
本发明的驱动电路控制方法，所述第三开关器件为任何可控开关器件，如三极管、MOSFET、IGBT等。
本发明的驱动电路控制电路，包括：
反馈网络，用于采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号输出反馈信号；
故障检测器，用于检测冷阴极荧光灯的工作状态并产生状态信号；
控制信号发生器，用于处理所述状态信号和所述反馈信号并产生控制信号；
占空比控制模块，用于接收所述控制信号产生占空比信号；
频率控制模块，用于产生决定驱动电路输出的开关控制信号的频率的频率信号；
扫频使能模块，电耦接于所述控制信号发生器与所述频率控制模块之间，用于接收所述控制信号，并将其与扫频阈值信号比较，基于比较结果将所述控制信号与所述频率控制模块接通或者断开；
驱动模块，用于接收所述占空比信号和频率信号产生驱动开关管的开关控制信号。
本发明的驱动电路控制电路，所述状态信号包括表示两种状态的逻辑值：在冷阴极荧光灯正常工作状态下为表征正常工作状态的逻辑值；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下为表征非正常工作状态的逻辑值。
本发明的驱动电路控制电路，所述控制信号发生器输出的所述控制信号在冷阴极荧光灯正常工作状态下，受所述反馈信号调节，并且其电压变化范围被钳制在最小控制值和最大控制值之间；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述控制信号持续升高到设定的电压终值。
本发明的驱动电路控制电路，优选的，所述控制信号发生器包括：误差放大器、第一开关器件、钳制电路、补偿网络、电流源和第二开关器件，其中，
所述误差放大器，用于将所述反馈信号与参考电压比较，输出误差放大信号；
所述第一开关器件，受所述状态信号控制，在冷阴极荧光灯正常工作状态下闭合，将所述误差放大信号耦接到所述钳制电路和所述补偿网络并作为所述控制信号输出；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下打开，将所述误差放大信号与所述钳制电路和所述补偿网络断开；
所述钳制电路，受所述状态信号控制，在冷阴极荧光灯正常工作状态下使能，钳制所述控制信号变化范围在所述最小控制值和所述最大控制值之间；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下不使能；
所述第二开关器件，受所述状态信号控制，在冷阴极荧光灯正常工作状态下打开，将所述电流源与所述补偿网络断开；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下闭合，将所述电流源与所述补偿网络接通；
所述补偿网络，用于在冷阴极荧光灯正常工作状态下，对所述误差放大器进行频率补偿；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，接受所述电流源充电，使得所述控制信号持续升高；当所述补偿网络被充电到饱和状态时，所述控制信号的电压达到一个电压终值，并且所述控制信号的电压达到所述电压终值的速度由所述补偿网络被充电到饱和状态的速度决定。
所述电流源，用于在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，对所述补偿网络进行充电。
本发明的驱动电路控制电路，所述第一开关器件和所述第二开关器件可以是任何可控开关器件，如三极管、MOSFET、IGBT等。
本发明的驱动电路控制电路，所述补偿网络可以包括并联的补偿电阻和补偿电容。
本发明的驱动电路控制电路，所述最大控制值小于所述扫频阈值信号，所述电压终值大于所述扫频阈值信号的电压。
本发明的驱动电路控制电路，优选的，所述扫频使能模块包括：比较器和第三开关器件，其中，
所述比较器，用于将所述控制信号与所述扫频阈值信号比较输出比较信号，当所述控制信号电压高于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使频率控制模块进行扫频的使能状态；当所述控制信号电压低于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使频率控制模块不扫频的不使能状态；
所述第三开关器件，受所述比较信号控制，在所述比较信号为使能状态时闭合，将所述控制信号与所述频率控制模块接通；在所述比较信号为不使能状态时，将所述控制信号与所述频率控制模块断开。
本发明的驱动电路控制电路，所述比较信号的使能状态和不使能状态用两个不同的逻辑值分别表示。
本发明的驱动电路控制电路，所述第三开关器件为任何可控开关器件，如三极管、MOSFET、IGBT等。
本发明中的扫频是指频率控制模块输出的频率信号的频率从低向高扫描，直到频率扫高的终值达到启辉频率。
本发明的冷阴极荧光灯驱动电路的控制方法及控制电路的有益效果是：本发明提供的冷阴极荧光灯驱动电路的控制方法与控制电路仅通过一个控制信号实现对驱动电路开关占空比及开关频率扫高的控制，并且对控制环路的稳定性补偿及对启辉频率与频率扫高速度的设定可以共用一些电路元器件来实现，不仅简化了电路设计，减少了电路实现所需的元器件，而且在芯片封装时可以节省一个引脚，使得集成电路更加紧凑，降低了成本。因此，本发明的冷阴极荧光灯驱动电路的控制方法及控制电路，可以在集成电路级别上以低成本和低复杂性的方式实现。
附图说明
下面的图表明了本发明的实施方式。这些图和实施方式以非限制性、非穷举性的方式提供了本发明的一些实施例。
图1示出了现有技术中的一种冷阴极荧光灯驱动电路的控制电路示意图；
图2为根据本发明第一实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路示意图；
图3为根据本发明第二实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路示意图；
图4为根据本发明第二实施例的冷阴极荧光灯由正常工作状态进入故障状态时的驱动电路之控制电路主要信号工作时序波形图；
图5为根据本发明第二实施例的冷阴极荧光灯由正常工作状态进入启辉模式时的驱动电路之控制电路主要信号工作时序波形图；
具体实施方式
下面详细说明本发明实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制方法和控制电路。在接下来的说明中，一些具体的细节，例如实施例中的具体电路结构和这些电路元件的具体参数，都用于对本发明的实施例提供更好的理解。本技术领域的技术人员可以理解，即使在缺少很多细节或者其他方法、元件、材料等结合的情况下，本发明也可以被实现。
图2为本发明一个实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路示意图。该控制电路200主要由反馈网络202、故障检测器204、控制信号发生器206、占空比控制模块208、扫频使能模块210、频率控制模块212和驱动模块214构成。反馈网络202和故障检测器204的输入端耦接到冷阴极荧光灯，反馈网络202和故障检测器204的输出端分别耦接到控制信号发生器206，控制信号发生器206的输出端耦接占空比控制模块208和扫频使能模块210的一个输入端，扫频使能模块210的另一个输入端耦接扫频阈值信号Vthf，扫频使能模块210的输出端耦接频率控制模块212，占空比控制模块208的输出端和频率控制模块212的输出端耦接到驱动模块214。其中：
所述反馈网络202用于采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号并产生反馈信号；
所述故障检测器204用于检测冷阴极荧光灯的工作状态并产生状态信号；
所述控制信号发生器206用于处理所述状态信号和所述反馈信号并产生控制信号；
所述占空比控制模块208，用于接收所述控制信号，产生调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比的占空比信号；
所述扫频使能模块210，用于接收所述控制信号并将其与扫频阈值信号Vthf比较，根据比较结果将所述控制信号与所述频率控制模块212接通或者断开；
所述频率控制模块212，用于产生决定驱动电路输出的开关控制信号的频率的频率信号；
所述驱动模块214，用于接收所述占空比信号和频率信号产生驱动冷阴极荧光灯驱动电路开关管的开关控制信号。
该电路的工作原理如下：在正常工作状态下，故障检测器204未检测到故障状态，输出的状态信号为低电平，这时，所述控制信号发生器206处理所述状态信号和所述反馈信号产生的所述控制信号主要受所述反馈信号调节，并且所述控制信号的电压VC的变化范围被钳制在一个最小控制值和最大控制值之间；在启辉模式或者故障状态下，故障检测器204检测到故障状态，输出的状态信号为高电平，所述控制信号发生器206产生的所述控制信号持续升高到设定的电压终值。所述电压终值大于所述最大控制值，并且大于所述扫频阈值信号Vthf。
占空比控制模块208受所述控制信号调节产生占空比信号。在正常工作状态下，所述占空比信号在最小占空比值和最大占空比值之间变化；在启辉模式或者故障状态下，由于所述控制信号电压持续升高到设定的电压终值，所述占空比信号将达到并且保持在所述最大占空比值。
与此同时所述控制信号输入扫频使能模块210，若所述控制信号高于所述扫频阈值信号Vthf，则所述比较结果为使能状态，所述扫频使能模块210使能并将所述控制信号与所述频率控制模块212接通；若所述控制信号低于所述扫频阈值信号Vthf，则所述比较结果为不使能状态，所述扫频使能模块210不使能并将所述控制信号与所述频率控制模块212断开。预先设置扫频阈值信号Vthf大于所述最大控制值，那么，在正常工作状态下，扫频使能模块210不使能，将所述控制信号与频率控制模块212断开，从而所述控制信号不影响频率控制模块212，频率控制模块212输出一个恒定的频率信号；在启辉模式或者故障状态下，当所述控制信号的电压VC升高到所述扫频阈值信号Vthf时，扫频使能模块210使能，将所述控制信号与频率控制模块212接通，从而所述控制信号调节频率控制模块212输出扫高的频率信号，并且决定频率扫高的终值达到启辉频率和频率扫高的速度。本发明中的扫高是指输出的频率从低向高扫描，直到设定的启辉频率。
图3为本发明又一实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路示意图。如图所示，控制电路300可以作为上述图2所示控制电路结构和功能背景下的一种选择。控制信号发生器305可以包括误差放大器315、钳制电路317、第一开关器件S1、电流源Is、第二开关器件S2和补偿网络319。第一开关器件S1和第二开关器件S2可以是任何可控开关器件，如三极管、MOSFET、IGBT等。误差放大器315的反相输入端耦接反馈网络301的输出端，误差放大器315的同相输入端耦接一个参考电压Vref，误差放大器315的输出端耦接第一开关器件S1的一端，第一开关器件S1的另一端耦接钳制电路317、补偿网络319和第二开关器件S2的一端，第二开关器件S2的另一端耦接电流源Is，第一开关器件S1的受控端、第二开关器件S2的受控端以及钳制电路317的使能端耦接故障检测器303的输出端。扫频使能模块307可以包括一个比较器321和第三开关器件S3。第三开关器件S3可以是任何可控开关器件，如三极管、MOSFET、IGBT等。比较器321的同相输入端耦接所述控制信号发生器305的输出端，比较器321的反相输入端耦接扫频阈值信号Vthf，比较器321的输出端耦接第三开关器件S3的受控端，第三开关器件S3的一端耦接所述控制信号发生器305的输出端，第三开关器件S3的另一端耦接频率控制模块311的输入端。
下面将详细阐述根据本发明又一实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路300的工作原理。图4和图5分别示出了该电路的各主要信号在冷阴极荧光灯由正常工作状态分别进入故障状态以及启辉模式时的工作时序波形图。
在正常工作状态下，所述误差放大器315将所述反馈网络301输出的反馈信号与所述参考电压Vref比较并输出误差放大信号；故障检测器303未检测到故障状态，输出低电平的状态信号，该状态信号控制所述第一开关器件S1闭合，所述第二开关器件S2打开，所述钳制电路317使能。此时，所述误差放大信号通过第一开关器件S1被耦接到钳制电路317以及补偿网络319，则所述误差放大信号将受钳制电路317钳制，从而在一个最小控制值Vcl-和最大控制值Vcl+之间变化，该受钳制的误差放大信号即为控制信号发生器305的输出信号，即正常工作状态下的控制信号。所述控制信号输入占空比控制模块309，调节占空比控制模块309输出一个占空比信号，该占空比信号基于所述控制信号在一个最小占空比值和最大占空比值之间变化。与此同时，所述控制信号输入扫频使能模块307，预先设置扫频阈值信号Vthf大于所述最大控制值Vcl+，那么所述比较器321将所述控制信号与所述扫频阈值信号Vthf比较后输出低电平的比较信号，该比较信号控制所述第三开关器件S3打开，使得，所述控制信号与频率控制模块311断开，从而所述频率控制模块311不受所述控制信号影响，输出一个恒定的频率为f1的频率信号。
正常工作状态下，该电路的主要信号，如状态信号、控制信号、占空比信号以及频率信号的工作时序波形图如图4和图5中t0时刻以前部分所示。
一旦在t0时刻冷阴极荧光灯发生故障或者进入启辉模式，故障检测器303尚未检测到故障状态，输出的状态信号仍为低电平；而反馈网络301采样得到的反馈信号将减小，所述误差放大器315将所述反馈信号与参考电压Vref比较后输出的误差放大信号将增大，即控制信号发生器输出的控制信号的电压VC将增大，直至在t1时刻达到所述最大控制值Vcl+，此后该控制信号电压将受钳制电路317的钳制而保持在最大控制值Vcl+。占空比控制模块309受所述控制信号调节，输出的占空比信号将相应地从t0时刻开始增大直至t1时刻达到其最大占空比值。比较器321将所述控制信号与所述扫频阈值信号Vthf比较产生的比较信号仍然为低电平，所述第三开关器件S3保持打开的状态，所述控制信号与频率控制模块311保持断开，频率控制模块保持输出频率恒定为f1的频率信号。直到在t2时刻，故障检测器303检测到故障状态，输出的状态信号变为高电平，该状态信号控制所述第一开关器件S1打开、第二开关器件S2闭合，以及所述钳制电路317不使能；此时所述误差放大信号与所述钳制电路317以及所述补偿网络319断开，电流源Is通过所述第二开关器件S2被耦接到所述补偿网络319并对其充电，由于钳制电路317不使能，则所述控制信号电压VC将因补偿网络319被所述电流源Is充电而从所述最大控制值Vcl+开始增大。在t3时刻，控制信号的电压VC达到所述扫频阈值Vthf，则比较器321输出高电平的比较信号，该比较信号控制所述第三开关器件S3闭合，所述控制信号被耦接到频率控制模块311，从而调节频率控制模块311扫高频率。直至t4时刻，所述补偿网络319被充电到饱和状态，所述控制信号的电压达到一个电压终值VCf；相应地，频率控制模块311受所述控制信号调节而将频率信号的频率扫高到一个设定的频率扫高终值f2，即启辉频率。
频率扫高终值f2(即启辉频率)和频率扫高速度分别由所述控制信号的电压终值VCf和所述控制信号达到其电压终值VCf的速度决定。而所述控制信号的电压终值VCf和所述控制信号达到所述电压终值VCf的速度可以通过改变所述补偿网络319来设定，所以，频率扫高终值f2(即启辉频率)和频率扫高速度可以通过改变所述补偿网络319来设定。
根据本发明又一实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路，所述补偿网络319可以由一个补偿电阻Rc与一个补偿电容Cc并联构成，那么改变补偿电阻Rc的值可以改变控制信号的电压终值VCf，从而频率控制模块311受所述控制信号调节将达到对启辉频率值f2的设定；改变补偿电容Cc的值可以改变控制信号的电压达到其电压终值VCf的速度，从而频率控制模块311受所述控制信号调节将达到对频率扫高速度的调节。
驱动模块313接收所述占空比信号和频率信号并产生驱动冷阴极荧光灯驱动电路开关管的开关控制信号，使得该驱动电路输出合适的电压以驱动冷阴极荧光灯。
在t4时刻以后，冷阴极荧光灯驱动电路受所述控制信号控制，持续以最大占空比和启辉频率f2工作。经过一段时间，若冷阴极荧光灯未被重新点亮，则整个系统将被关闭。若冷阴极荧光灯重新被点亮，如图5所示，在t5时刻，故障检测器303检测到的状态信号变为低电平，该状态信号控制所述第一开关器件S1闭合、第二开关器件S2打开，所述钳制电路317使能，此时，所述误差放大器315的输出端被耦接到钳制电路317和补偿网络319，所述电流源Is与所述补偿网络319断开，由于补偿网络放电，控制信号的电压下降，频率控制模块311输出的频率信号也相应地下降。在t6时刻所述控制信号电压降到低于所述扫频阈值信号Vthf，频率控制模块311输出的频率信号恢复到正常工作频率f1；所述比较器321输出低电平的比较信号，该比较信号控制所述第三开关器件S3打开，则频率控制模块311与所述控制信号断开，将不再受所述控制信号调节，因此t6时刻以后频率控制模块311输出的频率信号将保持在正常工作频率f1。从t6时刻到t7时刻，所述控制信号电压继续下降，直到t7时刻降到受所述钳制电路317限定的最大控制值Vcl+。因此，从t5时刻到t7时刻，占空比控制模块309输出的占空比信号保持在最大占空比值。t7时刻以后，所述控制信号主要由所述控制信号发生器305中的误差放大器315的输出信号(即误差放大信号)决定，相应地，占空比控制模块309受所述控制信号调节，输出根据所述控制信号而变化的占空比信号，直到在t8时刻，整个系统恢复到稳定的工作状态。
在本发明的不同实施例中，所述故障检测器204或者303输出的所述状态信号还可以是在冷阴极荧光灯正常工作状态下为高电平，在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下为低电平。
在本发明的不同实施例中，所述比较器321输出的所述比较信号还可以是在所述控制信号高于所述扫频阈值信号Vthf时为低电平，在所述控制信号低于所述扫频阈值信号Vthf时为高电平。这种情况下，只需将所述比较器321的同相输入端耦接到所述扫频阈值电压Vthf，而将所述比较器321的反相输入端耦接到所述控制信号发生器305的输出端。
本发明的各个实施例的冷阴极荧光灯驱动电路控制电路可以在集成电路级别上以低成本和低复杂性的方式实现。
上述本发明的说明书和实施方式仅仅是示例性的冷阴极荧光灯驱动电路控制方法和控制电路，并不用于限定本发明的范围。对于公开的实施例进行变化和修改都是可能的，其他可行的选择性实施例和对实施例中元件的等同变化可以被本技术领域的普通技术人员所了解。本发明所公开的实施例的其他变化和修改并不超出本发明的精神和保护范围。

Claims (28)

1.一种冷阴极荧光灯驱动电路的控制方法，包括：
采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号产生反馈信号；
检测灯状态并产生状态信号；
处理所述状态信号和所述反馈信号产生控制信号；
将所述控制信号与扫频阈值信号比较产生比较信号；
基于所述比较信号，所述控制信号选择性地调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比，或者控制驱动电路输出的开关控制信号的频率扫高。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述状态信号包括表示两种状态的逻辑值：一种是在冷阴极荧光灯正常工作状态下为表征正常工作状态的逻辑值；另一种是在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下为表征非正常工作状态的逻辑值。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述控制信号受所述反馈信号调节，并且其变化范围被钳制在最小控制值和最大控制值之间；
冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述控制信号持续升高到设定的电压终值。
4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，处理所述状态信号和所述反馈信号获得所述控制信号的步骤包括：
冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述状态信号为表征正常工作状态的逻辑值，并接通基于反馈信号的误差放大信号与控制信号，以使控制信号基于反馈信号被钳制在最小控制值和最大控制值之间；
冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述状态信号为表征非正常工作状态的逻辑值，并断开上述误差放大信号与控制信号的耦合联系，使控制信号持续升高到设定的电压终值。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，处理所述状态信号和所述反馈信号获得所述控制信号的具体步骤包括：
将所述反馈信号通过误差放大器与参考电压比较得到误差放大信号；
将所述状态信号和所述误差放大信号输入由第一开关器件、钳制电路、补偿网络、电流源和第二开关器件构成的电路，使得，
冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述状态信号控制所述第一开关器件闭合、第二开关器件打开，以及所述钳制电路使能；所述误差放大信号通过所述第一开关器件耦接到所述钳制电路和所述补偿网络，并且其变化范围被所述钳制电路钳制在所述最小控制值和所述最大控制值之间；所述受钳制的误差放大信号作为所述控制信号；耦接于所述第二开关器件的所述电流源与所述补偿网络断开；
冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述状态信号控制所述第一开关器件打开、第二开关器件闭合，以及所述钳制电路不使能；所述误差放大信号与所述钳制电路和所述补偿网络断开；所述电流源通过所述第二开关器件耦接到所述补偿网络并对所述补偿网络充电，使所述控制信号持续升高到设定的电压终值。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件是任何可控开关器件，包括三极管或MOSFET或IGBT。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述补偿网络包括并联的补偿电阻和补偿电容。
8.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述补偿网络被充电到饱和状态时，所述控制信号的电压达到电压终值，并且所述控制信号的电压达到所述电压终值的速度由所述补偿网络被充电到饱和状态的速度决定。
9.如权利要求3或4或5所述的控制方法，其特征在于，所述最大控制值小于所述扫频阈值信号。
10.如权利要求3或4或5所述的控制方法，其特征在于，所述电压终值大于所述扫频阈值信号。
11.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制信号高于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使扫频功能起作用的使能状态；所述控制信号低于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使扫频功能不起作用的不使能状态。
12.如权利要求11所述的控制方法，所述比较信号的使能状态和不使能状态用两个不同的逻辑值分别表示。
13.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述比较信号为不使能状态时，所述控制信号仅调节驱动电路输出的开关控制信号的占空比；所述比较信号为使能状态时，所述控制信号使所述开关控制信号的占空比稳定在最大值，并调节所述开关控制信号的频率扫高，使其频率扫高的终值达到启辉频率，并决定频率扫高速度。
14.如权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述扫频功能由频率控制模块实现；所述比较信号为使能状态时，导通控制信号与频率控制模块，使频率控制模块输出扫高的频率信号，以使驱动电路输出的开关控制信号的频率扫高。
15.如权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述比较信号通过控制第三开关器件的闭合与打开，从而将所述控制信号与频率控制模块耦接或者断开，决定所述控制信号是否调节所述开关控制信号的频率扫高。
16.如权利要求15所述的控制方法，其特征在于，所述第三开关器件为任何可控开关器件，包括三极管或MOSFET或IGBT。
17.一种冷阴极荧光灯驱动电路的控制电路，包括：反馈网络、故障检测器、控制信号发生器、占空比控制模块、频率控制模块和驱动模块，还包括扫频使能模块，且所述控制信号发生器仅输出一个控制信号，由所述扫频使能模块决定所述控制信号调节或不调节所述频率控制模块；其中，
所述反馈网络，用于采样冷阴极荧光灯的灯电流或者灯电压信号输出反馈信号；
所述故障检测器，用于检测冷阴极荧光灯的工作状态并产生状态信号；
所述控制信号发生器，用于处理所述状态信号和所述反馈信号并产生控制信号；
所述占空比控制模块，用于接收所述控制信号产生占空比信号；
所述扫频使能模块，用于接收所述控制信号，将其与扫频阈值信号比较产生比较信号，基于比较信号将所述控制信号与所述频率控制模块接通或者断开；
所述频率控制模块，电耦接于所述扫频使能模块，用于产生频率信号；
所述驱动模块，用于接收所述占空比信号和频率信号产生驱动开关管的开关控制信号。
18.如权利要求17所述的控制电路，其特征在于，所述状态信号包括表示两种状态的逻辑值：一种是在冷阴极荧光灯正常工作状态下为表征正常工作状态的逻辑值；另一种是在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下为表征非正常工作状态的逻辑值。
19.如权利要求18所述的控制电路，其特征在于，冷阴极荧光灯正常工作状态下，所述控制信号受所述反馈信号调节，并且其变化范围被钳制在最小控制值和最大控制值之间；
冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，所述控制信号持续升高到设定的电压终值。
20.如权利要求17所述的控制电路，其特征在于，所述控制信号发生器包括：误差放大器、第一开关器件、钳制电路、补偿网络、电流源和第二开关器件，其中，
所述误差放大器，用于将所述反馈信号与参考信号比较，输出误差放大信号；
所述第一开关器件，受所述状态信号控制，在冷阴极荧光灯正常工作状态下闭合，将所述误差放大信号耦接到所述钳制电路和所述补偿网络并作为所述控制信号输出；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下打开，将所述误差放大信号与所述钳制电路和所述补偿网络断开；
所述钳制电路，受所述状态信号控制，在冷阴极荧光灯正常工作状态下使能，钳制所述控制信号变化范围在所述最小控制值和所述最大控制值之间；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下不使能；
所述第二开关器件，受所述状态信号控制，在冷阴极荧光灯正常工作状态下打开，将所述电流源与所述补偿网络断开；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下闭合，将所述电流源与所述补偿网络接通；
所述补偿网络，用于在冷阴极荧光灯正常工作状态下，对所述误差放大器进行频率补偿；在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，接受所述电流源充电，使得所述控制信号持续升高到设定的电压终值；
所述电流源，用于在冷阴极荧光灯故障状态或者启辉模式下，对所述补偿网络进行充电。
21.如权利要求20所述的控制电路，其特征在于，所述第一开关器件和所述第二开关器件是任何可控开关器件，包括三极管或MOSFET或IGBT。
22.如权利要求20所述的控制电路，其特征在于，所述补偿网络包括并联的补偿电阻和补偿电容。
23.如权利要求20所述的控制电路，其特征在于，所述补偿网络被充电到饱和状态时，所述控制信号的电压达到所述电压终值，并且所述控制信号的电压达到所述电压终值的速度由所述补偿网络被充电到饱和状态的速度决定。
24.如权利要求19或者20所述的控制电路，其特征在于，所述最大控制值小于所述扫频阈值信号。
25.如权利要求19或者20所述的控制电路，其特征在于，所述电压终值大于所述扫频阈值信号。
26.如权利要求17所述的控制电路，其特征在于，所述扫频使能模块包括：比较器和第三开关器件，其中，
所述比较器，用于将所述控制信号与所述扫频阈值信号比较输出比较信号，当所述控制信号大于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使频率控制模块进行扫频的使能状态；当所述控制信号低于所述扫频阈值信号时，所述比较信号为使频率控制模块不扫频的不使能状态；
所述第三开关器件，受所述比较信号控制，在所述比较信号为使能状态时闭合，导通控制信号与频率控制模块，使所述频率控制模块输出扫高的频率信号，以使所述开关控制信号的频率扫高；在所述比较信号为不使能状态时打开，将所述控制信号与所述频率控制模块断开。
27.如权利要求26所述的控制电路，其特征在于，所述比较信号的使能状态和不使能状态用两个不同的逻辑值分别表示。
28.如权利要求26所述的控制电路，其特征在于，所述第三开关器件为任何可控开关器件，包括三极管或MOSFET或IGBT。
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