CN1735305A - 用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备 - Google Patents

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CN1735305A
CN1735305A CNA2005100910332A CN200510091033A CN1735305A CN 1735305 A CN1735305 A CN 1735305A CN A2005100910332 A CNA2005100910332 A CN A2005100910332A CN 200510091033 A CN200510091033 A CN 200510091033A CN 1735305 A CN1735305 A CN 1735305A
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松岛光男
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Abstract

提供一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，其中多个放电灯包含一个参照灯和至少一个可控灯。第一可变电感元件和灯电流检测单元连接到参照灯，第二可变电感元件和灯电流检测单元连接到可控灯，而灯电流控制电路连接到第一可变电感元件和第二可变电感元件中的每个电感元件。第二灯电流检测单元的输出信号和第一灯电流检测单元的参照输出信号连接到可控灯的灯电流控制电路，从而控制可控灯的灯电流。参照输出信号还连接到控制电路，而参照灯和可控灯的灯电流还接受开关元件接通/断开运行的控制。

Description

用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备
技术领域
本发明涉及放电灯点亮设备，具体涉及用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备。
背景技术
作为平板显示设备的液晶显示(LCD)设备可以有各种用途。由于LCD设备中的液晶本身不发射光，分别地需要点亮装置以实现良好的显示。从背后点亮液晶面板的背照光装置是一种类型的点亮装置。背照光装置主要使用冷阴极灯作为放电灯和合并包含倒相器的放电灯点亮设备以驱动冷阴极灯。
最近以来，LCD设备变得越来越大，例如，用于大屏幕电视，因此，在背照光装置中使用多个放电灯以实现LCD设备有足够的屏幕亮度。在这种背照光装置中，若亮度随不同的放电灯而变化，则LCD设备的显示屏产生不均匀性，从而大大降低显示质量。所以，不但要求每个放电灯有高发光率，而且还要求所有放电灯有均匀的亮度。此外，强烈要求降低放电灯点亮设备的成本，因为它可以降低LCD设备的价格。
通过均衡流过各个放电灯的灯电流，可以防止各个放电灯的亮度变化。可以利用这样的方法均衡灯电流，与放电灯数目相同的变压器分别接受各自控制IC的控制。然而，这种方法需要大量的元件，从而使成本提高，最终导致放电灯点亮设备的成本上升。
通过提供平衡线圈，也可以均衡灯电流，但是，这种方法要求多个放电灯有大量的平衡线圈，且必须分别设计有不同特性的各个平衡线圈，因为流过平衡线圈的电流值是各不相同的，它取决于平衡线圈所在的位置。因此，元件数目的增大使放电灯点亮设备的成本上升。
还提出利用另一个方法制造的放电灯点亮设备(例如，参照Japanese Patent Application Laid-Open No.H11-260580)。在该放电灯点亮设备中，电感值是受可变电感元件的控制，而不是受平衡线圈的控制，为的是控制各个灯电流和减小放电灯亮度的变化以实现显示屏幕的均匀亮度。
图5是上述Japanese Patent Application Laid-Open No.H11-260580公开的一种放电灯点亮设备电路图，其中配置两个放电灯。
参照图5，作为开关元件的场效应晶体管(FET)102和103串联连接在直流电源101的正电极与负电极之间，而FET102源极与FET103漏极的连接部分经串联共振电路120A和串联共振电路120B连接到直流电源101的负电极，其中串联共振电路120A包含电容器122a和构成可变电感元件的正交变换器121A绕组121a，而串联共振电路120B包含电容器122a和构成可变电感元件的正交变换器121B绕组121a。
正交变换器121A绕组121a与电容器122a的连接部分经包含电容器110a，放电灯111a，和控制电路123A的电流检测电阻器123a的串联电路连接到直流电源101的负电极，而控制电路123A的输出信号馈送到正交变换器121A的控制绕组121b。
控制电路123A提供控制电流到正交变换器121A的控制绕组121b，并安排成这样，放电灯111a与电流检测电阻器123a的连接部分经整流二极管123b连接到运算放大电路123c的倒相输入端，整流二极管123b与运算放大电路123c倒相输入端的连接部分经平滑电容器123d连接到直流电源101的负电极，运算放大电路123c的非倒相端经参照电压为Vref的电池123e连接到直流电源101的负电极，其中参照电压Vref用于确定放电灯111a的电流参照值，和运算放大电路123c的输出端经正交变换器121A的控制绕组121b连接到直流电源101的负电极。
控制电路123A的功能是控制放电灯111a的电流。具体地说，控制电路123A是这样工作的，当放电灯111a的电流要增大时，正交变换器121A控制绕组121b的控制电流就增大，为的是减小正交变换器121A绕组121a的电感值，从而增大串联共振电路120A的共振频率f0，因此，它减小串联共振电路120A在驱动频率下的阻抗，最终导致电容器122a两端产生的增大电压，而当放电灯111a的电流要减小时，正交变换器121A控制绕组121b的控制电流就减小，为的是增大正交变换器121A绕组121a的电感值，从而减小串联共振电路120A的共振频率f0，因此，它增大串联共振电路120A在驱动频率下的阻抗，最终导致电容器122a两端产生的减小电压。
提供另一种包含正交变换器121B的电路，它与包含正交变换器121A的上述电路有相同的结构和相同的功能。
在图5所示的放电灯点亮设备中，流过放电灯111a和111b的电流被控制在预定值上，而从控制电路104提供控制信号到FET102和103的开关频率设定在没有开关频率控制的固定值上，因此，在控制电路104上没有复杂的频率控制条件下，可以实现放电灯111a与111b之间的均匀亮度。
需要约1500V至2500V的高电压接通冷阴极灯，并必须加600V至1300V的电压以保持阴极灯点亮。因此，在该放电灯点亮设备中需要提供这种高电压的电源。由于图5所示的放电灯点亮设备中没有提供升压电路，所以，直流电源101输出高电压是为了合适地接通放电灯111a和111b。
此外，由于接通放电灯111a和111b的FET102和103，和控制FET102和103的控制电路104连接到输出高电压的直流电源101，FET102和103和控制电路104必须由昂贵的耐高电压材料构成，从而使元件的成本上升，最终导致放电灯点亮设备的成本上升。
此外，在图5所示的放电灯点亮设备中，电容器110a和110b是用于稳定放电灯111a与111b灯电流的电流控制电容器(所谓的“稳流电容器”)，这两个电容器分别串联连接到放电灯111a和111b，并在电容器110a和110b上加高电压。因此，电容器110a和110b必须由耐高电压的材料构成，且由于提供的电流控制电容器数目必须与被驱动的放电灯数目相同，它无疑使放电灯点亮设备的成本上升。此外，如上所述，由于在电容器110a和110b上加高电压，还存在元件安全性的问题。
此外，在图5所示的放电灯点亮设备中，由于灯电流仅仅受可变电感元件的控制，必须确保可变电感元件有足够的变化范围，为的是合适地控制灯电流。因此，必须增大可变电感元件的尺寸，为的是提高它的最大电感值。然而，若这种放电灯点亮设备合并在薄型电视机的背照光装置中，则迫使该设备中的元件只有有限的印刷电路板高度，从而使印刷电路板上安装的可变电感元件尺寸增大是很困难的。
此外，由于阻抗是随电感的增大而增大，在提高可变电感元件的最大电感值时，还需要增大经可变电感元件提供给放电灯的电压。因此，输出高电压的直流电源101负荷就增大，也增大构成FET102和103的元件和点亮放电灯111a与111b的控制电路104的负荷。所以，这些元件必须由昂贵的耐高电压材料构成，从而使元件的成本上升，最终使放电灯点亮设备的成本上升。
发明内容
本发明是鉴于上述的问题，因此，本发明的目的是提供一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，其中均衡流过多个放电灯的电流，为的是在不增大元件数目的条件下利用耐高电压材料减小放电灯亮度的变化，从而降低生产成本，且其中在不增大可变电感尺寸的条件下大范围和精确地控制灯电流。
为了实现上述的目的，按照本发明的第一方面，一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，其中多个放电灯包含一个参照放电灯和至少一个可控放电灯，该设备包括：直流电源；输出信号的控制电路；限定初级和次级的升压变压器；和连接到直流电源的开关元件，并适合于根据控制电路的信号驱动升压变压器的初级，为的是点亮连接到升压变压器次级的多个放电灯。该放电灯点亮设备还包括：升压变压器次级一端与参照放电灯一端之间的第一可变电感元件；连接到参照放电灯另一端的第一灯电流检测单元；连接到第一可变电感元件的第一灯电流控制电路；由升压变压器漏电感，第一可变电感元件电感，和第一可变电感元件与参照放电灯之间电容器电容构成的第一串联共振电路；升压变压器次级一端与可控放电灯一端之间的至少一个第二可变电感元件；连接到可控放电灯另一端的至少一个第二灯电流检测单元；连接到第二可变电感元件的至少一个第二灯电流控制电路；和由升压变压器漏电感，第二可变电感元件电感，和第二可变电感元件与可控放电灯之间电容器构成的至少一个第二串联共振电路。在上述放电灯点亮设备中，连接到参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号和连接到可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的第二灯电流控制电路，而可控放电灯的第二灯电流控制电路输出信号连接到可控放电灯的第二可变电感元件，为的是改变可控放电灯的第二可变电感元件电感，从而控制可控放电灯的灯电流。
由于参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号作为参照信号，用于产生可控放电灯的第二灯电流控制电路输出信号，就不再需要产生这种参照信号的电路，从而减小元件的数目。此外，由于可控放电灯的灯电流是在参照放电灯灯电流的基础上自动确定的，只要设定参照放电灯的电流值，可以均衡流过多个放电灯的灯电流，从而简化设计工作。
在本发明的第一方面，参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号还可以连接到控制电路，因此，根据参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号，控制电路控制开关元件的接通/断开运行。若开关元件的接通/断开运行与可变电感元件的阻抗调整进行组合，则可以大范围控制和精确地均衡流过多个放电灯的灯电流。
在本发明的第一方面，参照放电灯的第一灯电流控制电路可以是恒流电路，而用于参照放电灯并连接到恒流电路的第一可变电感元件电感可以保持在约Lmin+ΔL/2，其中Lmin是参照放电灯的第一可变电感元件电感最小值，和ΔL是参照放电灯的第一可变电感元件变化宽度。由于可控放电灯的可变电感元件电感也控制到约Lmin+ΔL/2，可以有效地利用可控的电感范围，从而使可变电感元件的变化宽度减至最小，它导致可变电感元件的尺寸减小。因此，我们并不需要处理大阻抗可变电感元件所需的耐高电压元件，从而降低元件的成本以及减小安装面积和高度。
在本发明的第一方面，可控放电灯的第二灯电流控制电路可以包含运算放大器和晶体管，可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号和参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号可以输入到运算放大器，运算放大器的输出连接到晶体管的基极，而晶体管的集电极可以连接到可控放电灯的第二可变电感元件，从而可变化地控制可控放电灯的第二可变电感元件电感。
在本发明的第一方面，第一可变电感元件和第二可变电感元件中的每个电感元件可以构成变压器，而缓冲电路可以连接到变压器控制绕组的两端。因此，可以避免反电动势产生时出现的高尖峰电压。
在本发明的第一方面，放电灯点亮设备可以合并在液晶显示设备的背照光装置中。这能使背照光装置和液晶显示设备分享上述的优点。
按照本发明的第二方面，一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，其中多个放电灯包含一个参照放电灯和至少一个可控放电灯，该设备包括：直流电源；输出信号的控制电路；限定初级和次级的升压变压器；连接到直流电源的开关元件，并适合于根据控制电路的信号驱动升压变压器的初级，为的是点亮连接到升压变压器次级的多个放电灯。该放电灯点亮设备还包括：升压变压器次级一端与参照放电灯一端之间的电感元件；连接到参照放电灯另一端的第一灯电流检测单元；由升压变压器漏电感，电感元件电感，和电容元件电容与杂散电容构成的第一串联共振电路，杂散电容是在电感元件与参照放电灯之间；升压变压器次级一端与可控放电灯一端之间的至少一个可变电感元件；连接到可控放电灯另一端的至少一个第二灯电流检测单元；连接到可变电感元件的至少一个灯电流控制电路；和由升压变压器漏电感，可变电感元件电感，和电容元件电容与杂散电容构成的至少一个第二串联共振电路，杂散电容是在可变电感元件与可控放电灯之间。在上述放电灯点亮设备中，连接到参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号和连接到可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的灯电流控制电路，和可控放电灯的灯电流控制电路输出信号连接到可控放电灯的可变电感元件，为的是改变可控放电灯的可变电感元件电感，从而控制可控放电灯的灯电流。这种结构减小元件的数目，因此，可以降低成本。
按照本发明的第三方面，一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，其中多个放电灯包含一个参照放电灯和至少一个可控放电灯，该设备包括：直流电源；输出信号的控制电路；限定初级和次级的升压变压器；连接到直流电源的开关元件，并适合于根据控制电路的信号驱动升压变压器的初级，为的是点亮连接到升压变压器次级的多个放电灯。该放电灯点亮设备还包括：升压变压器次级一端的电容元件；电容元件与参照放电灯一端之间的第一可变电感元件；连接到参照放电灯另一端的第一灯电流检测单元；连接到第一可变电感元件的第一灯电流控制电路；由升压变压器漏电感和电容元件构成的第一串联共振电路；电容元件与可控放电灯一端之间至少一个第二可变电感元件；连接到可控放电灯另一端的至少一个第二灯电流检测单元；连接到第二可变电感元件的至少一个第二灯电流控制电路；和由升压变压器漏电感和电容元件电容构成的至少一个第二串联共振电路。在上述放电灯点亮设备中，连接到参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号和连接到可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的第二灯电流控制电路，和可控放电灯的第二灯电流控制电路输出信号连接到控放电灯的第二可变电感元件，为的是改变可控放电灯的第二可变电感元件电感，从而控制可控放电灯的灯电流。这种结构减小元件的数目，因此，可以降低成本。
附图说明
图1是按照本发明第一个实施例用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备电路图；
图2是按照本发明第二个实施例用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备电路图；
图3是按照本发明第三个实施例用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备电路图；
图4是按照本发明第四个实施例用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备电路图；和
图5是用于点亮多个放电灯的常规放电灯点亮设备电路图。
具体实施方式
以下参照附图描述本发明的优选实施例。
参照图1，按照本发明第一个实施例的放电灯点亮设备10适合于点亮多个(本实施例中两个)放电灯5a和5b，例如，冷阴极管。在放电灯点亮设备10中，包含晶体管Q1和Q2作为开关元件的串联电路和包含晶体管Q3和Q4作为开关元件的串联电路并联连接到直流电源1的两个电极，和晶体管Q1与Q2的连接部分连接到升压变压器3初级绕组Np的一端，而晶体管Q1与Q2的连接部分连接到升压变压器3初级绕组Np的另一端，从而形成称之为“全桥式连接”。
控制电路2控制放电灯点亮设备10，包括：设定驱动频率的振荡电路，用于驱动升压变压器3的初级，并输出栅极驱动信号d1，d2，d3和d4，用于在预定时间接通和断开晶体管Q1，Q2，Q3和Q4，从而产生交流电压。设定驱动频率高于升压变压器3次级形成的串联共振电路(以下描述)的共振频率，而放电灯5a的灯电流检测单元6a(以下描述)输出信号连接到控制电路2。
在本实施例中，由晶体管Q1至Q4构成的“全桥式连接”建立在上述的升压变压器3初级，但本发明不限于这种全桥式结构，而可以是半桥式连接的结构。然而，全桥式连接比半桥式连接有更高效率的开关运行，因此，全桥式连接是优选的。
升压变压器3有连接在其次级的放电灯5a和5b。升压变压器3次级绕组Ns的一端经作为可变电感元件的变压器4A和4B各自绕组11a和12a连接到放电灯5a和5b的一端，而次级绕组Ns的另一端接地。在本实施例中，放电灯5a是参照灯，放电灯5b是可控灯，并基于作为参照灯的放电灯5a灯电流，可控地确定作为可控灯的放电灯5b灯电流。
以下分别描述包含放电灯5a和5b的次级点亮电路15和16及其运行。如上所述，串联共振电路形成在升压变压器3的次级。一个串联共振电路是由升压变压器3的漏电感Le，变压器4A绕组11a的电感LAv，和变压器4A与放电灯5a之间设置的电容器C1和Cp电容构成，而另一个串联共振电路是由升压变压器3的漏电感Le，变压器4B绕组12a的电感LBv，和变压器4B与放电灯5b之间设置的电容器C1和Cp电容构成。此处，电容器C1连接在该电路中，并适合于调整共振频率，而电容器Cp是杂散电容。
上述的灯电流检测单元6a连接到放电灯5a的另一端。灯电流检测单元6a包含灯电流检测电阻器Ra和整流二极管Da，流过放电灯5a的灯电流是由灯电流检测电阻器Ra转变成电压，该电压被整流二极管Da整流，整流二极管Da连接到放电灯5a与灯电流检测电阻器Ra的连接部分，并输出成上述灯电流检测单元6a的输出信号(即，输出电压)9，为的是馈送到控制电路2和运算放大器8的非倒相输入端，它们构成放电灯5b的灯电流控制电路7b。
灯电流控制电路7a连接到变压器4A的控制绕组11b。在本实施例中，灯电流控制电路7a是包含晶体管Q5和Q6，齐纳二极管ZD，和电阻器R3和R4的恒流电路，这些元件的电路常数是由流过控制绕组11b的恒定电流设定，因此，变压器4A控制绕组11a的电感LAv保持在以下所描述的预定值上。包含电容器C4与电阻器R5串联连接的缓冲电路连接到控制绕组11b的两端，为了避免反电动势产生时出现的高尖峰电压。
灯电流检测单元6b连接到放电灯5b的另一端。灯电流检测单元6b包含灯电流检测电阻器Rb和整流二极管Db，流过放电灯5b的灯电流是由灯电流检测电阻器Rb转变成电压，该电压被整流二极管Db整流，整流二极管Db连接到放电灯5b与灯电流检测电阻器Rb的连接部分，并输出到灯电流控制电路7b的运算放大器8倒相输入端。
灯电流控制电路7b连接到变压器4B的控制绕组12b。在本实施例中，灯电流检测单元6a的输出信号(输出电压)9作为参照电压输入到灯电流控制电路7b的运算放大器8非倒相端，我们比较灯电流检测单元6b的输出电压与参照电压，并把得到的输出加到晶体管Q7的基极。晶体管Q7的集电极连接到变压器4B的控制绕组12b，而绕组12a的电感值是受晶体管Q7集电极电流的控制，使它根据运算放大器8的输出电压增大和减小，即，它是受流过控制绕组12b的电流起伏所控制。包含电容器C4与电阻器R5串联连接的缓冲电路连接到控制绕组12b的两端，为了避免反电动势产生时出现的高尖峰电压。
在本实施例中，变压器4A和4B是有相同性能特征的可变电感元件。变压器4A和4B是按照这样的方式运行，当流过控制绕组11b和12b的电流增大时，使绕组11a和12a的电感LAv和LBv减小，而可变化范围表示为Lmin＜Lv＜Lmin+ΔL，其中ΔL是变化宽度，和Lmin是最小电感值，它是根据所需预定阻抗确定的，允许变压器4A和4B满足电流抑制元件并行点亮连接到升压变压器3的多个放电灯5a和5b的功能，其中若放电灯5a和5b是长度约为500mm的冷阴极管，则要求Lmin的值约为130mH。在本实施例中，灯电流控制电路7a是恒流电路，它连接到与放电灯5a连接的变压器4A控制绕组11b，而绕组11a的电感LAv是由流过控制绕组11b的恒定电流保持在约Lmin+ΔL(即，接近可变化范围的平均值)。在这种结构的放电灯点亮设备10中，基于作为参照灯的放电灯5a灯电流，实现灯电流控制。
现在解释放电灯点亮设备10的运行。在这个解释中，首先解释灯电流控制电路7b和变压器4B在保持放电灯5b的灯电流为预定值时的基本运行。
在灯电流控制电路7b中，若放电灯5b的灯电流下降到预定值以下，因此，灯电流检测单元6b的输出电压就减小，则使运算放大器8两个输入端之间的电势差Vd增大。所以，运算放大器8的输出电压增大，晶体管Q7的基极电流增大，和晶体管Q7的集电极电流增大，即，流过变压器4B控制绕组12b的电流就增大。这使变压器4B控制绕组12b的电感LBv减小，而共振电路的共振频率f0[f0＝1/2π√(Le+LBv)×(C1+Cp)...公式(1)]就增大，该共振电路包含在升压变压器3次级形成的变压器4B。由于设定升压变压器3初级的驱动频率高于共振电路的共振频率f0，共振频率f0就接近于升压变压器3初级的驱动频率，它导致共振电路的阻抗在驱动频率下减小，从而增大流过放电灯5b的灯电流。
另一方面，若放电灯5b的灯电流上升到预定值之上，因此，灯电流检测单元6b的输出电压就增大，则使运算放大器8两个输入端之间电势差Vd减小。所以，运算放大器8的输出电压减小，晶体管Q7的基极电流减小，和晶体管Q7的集电极电流减小，即，流过变压器4B控制绕组12b的电流就减小。这使变压器4B控制绕组12b的电感LBv增大，而共振电路的共振频率f0就减小，该共振电路包含在升压变压器3次级形成的变压器4B，从而远离升压变压器3初级的驱动频率，设定驱动频率高于共振电路的共振频率f0。因此，共振电路的阻抗在驱动频率下增大，从而减小流过放电灯5b的灯电流。
一般地说，上述放电灯5b的灯电流预定值是根据输入到运算放大器8的参照电压所确定，该预定值是由灯电流控制电路7b和变压器4B保持。在按照本实施例的放电灯点亮设备10中，放电灯5a的灯电流检测单元6a输出信号(输出电压)9起参照电压的作用，因此，上述预定值确定为放电灯5a的灯电流。具体地说，在本实施例中，流过放电灯5a的灯电流数值设定在放电灯5b的灯电流预定值上，这是通过合适地选取灯电流检测单元6a中灯电流检测电阻器Ra，灯电流检测单元6b中灯电流检测电阻器Rb，和灯电流控制电路7b中元件的电路常数实现的。
在以上解释灯电流控制电路7b和变压器4B的运行时，词句“放电灯5b的灯电流下降到预定值以下/上升到预定值之上”不仅意味着放电灯5b的灯电流减小/增大，还意味着放电灯5a的灯电流增大/减小和参照电压上升/下降。在这种情况下，放电灯5b的灯电流是受上述灯电流控制电路7b和变压器4B运行的正确控制，为了对应于放电灯5a灯电流的增大/减小值。因此，在按照本发明的放电灯点亮设备10中，控制放电灯5b的灯电流数值，使它与作为参照灯的放电灯5a灯电流总是保持一致。
用于匹配放电灯5a和5b灯电流的灯电流控制是通过可变地控制变压器4B绕组12a的电感LBv实现的，为了使该电感值的范围是在变压器4A绕组11a的电感LAv附近，其中由于变压器4A绕组11a的电感LAv设定和保持在约Lmin+ΔL/2，且由于变压器4A和4B是有相同性能特征的可变电感元件，变压器4B绕组12a的电感LBv也是可变地受到控制，为了使它的电感值保持在变化范围(Lmin+ΔL/2)的平均值附近。
此外，在放电灯点亮设备10中，放电灯5a的灯电流检测单元6a输出信号(输出电压)9连接到控制电路2，而控制电路2基于输出信号9控制晶体管Q1，Q2，Q3和Q4的接通/断开运行，从而控制放电灯5a和5b的灯电流。虽然本发明不限于任何具体模式的灯电流控制，但是最好借助于脉冲宽度调制(PWM)控制，使控制电路2产生晶体管Q1至Q4的栅极驱动信号d1至d4，其中从灯电流检测单元6反馈的输出电压9作为参照电压，用于确定栅极驱动信号d1至d4的脉冲宽度，并根据输出信号(电压)9改变晶体管Q1至Q4的工作时间，调整提供给升压变压器3初级绕组Np的电功率，从而控制所有放电灯的灯电流保持在预定值上，其中包括作为参照灯的放电灯5a。
当作为参照灯的放电灯5a灯电流由控制电路2调整到新的数值上时，控制电路2完成上述开关元件的驱动控制，即使放电灯5a的灯电流与另一个放电灯5b的灯电流之间有变化，通过上述灯电流控制电路7b和变压器4B的运行，自动调整放电灯5b的灯电流到放电灯5a的灯电流上。
在本实施例中，放电灯点亮设备10的运行与图5所示常规放电灯点亮设备10的运行类似，其中通过改变可变电感元件的电感值，可以控制流过放电灯的灯电流。然而，图5所示的常规放电灯点亮设备需要配置用于限制电流的电容器110a和110b，这两个电容器分别串联连接到放电灯111a和111b，为的是稳定放电灯111a和111b的灯电流。此外，串联共振电路120A的共振频率f0表示成f0＝1/2π√Lv×C1...公式(2)，其中Lv是正交变换器121A的电感，和C1是电容器122a的电容，而控制灯电流所需的电感仅仅是由正交变换器121A的电感Lv进行调整。
另一方面，由于按照本实施例的图1所示放电灯点亮设备10确定有升压变压器3的电路，在升压变压器3次级形成的共振电路包含升压变压器3的漏电感Le，和共振频率f0表示成f0＝1/2p√(Le+Lv)×(C1+Cp)...公式(3)，其中Lv是图1所示的LAv或LBv。因此，控制灯电流所需的电感是由升压变压器3的漏电感Le以及可变电感元件的电感Lv进行调整，所以，可以减小可变电感元件的尺寸。此外，由于升压变压器3的漏电感Le和可变电感元件的电感Lv具有限制电流的电容器功能，不再需要用于限制电流的电容器。
作为举例，图1所示的放电灯点亮设备10描述成点亮两个放电灯，即，作为参照灯的放电灯5a和作为可控灯的放电灯5b，但是，只有当多于三个次级点亮电路并联连接到升压变压器3的次级时，其中每个点亮电路包含放电灯，它可适用于点亮多于两个放电灯。
参照图2，按照本发明第二个实施例的放电灯点亮设备20是用于点亮三个放电灯5a，5b和5c。在放电灯点亮设备20中，作为另一个可控灯的放电灯5c连接到次级点亮电路17，次级点亮电路17与包含图1所示放电灯5b的次级点亮电路16完全相同，它与次级点亮电路15和16并联连接到升压变压器3的次级。放电灯点亮设备20的运行方式与图1的放电灯点亮设备10相同，并控制作为可控灯的放电灯5b和5c灯电流，使它们与作为参照灯的放电灯5a灯电流匹配。
现在参照图3，按照本发明第三个实施例的放电灯点亮设备30采用电感器(普通电感器)13作为次级点亮电路15中的电感元件，次级点亮电路15包含作为参照灯的放电灯5a，它代替变压器4A和连接到控制绕组11b的灯电流控制电路7a(参照图1和2)。这种电路可以减小元件的数目，从而可以降低成本。在这一点上，电感器13的电感Lf设定为Lmin+ΔL/2，为的是控制变压器4B绕组12a的电感LBv接近变化范围的平均值(Lmin+ΔL/2)，且由于电感器13通常有不同于可变电感元件的磁特性，这就要求仔细的设计工作。图1所示放电灯点亮设备10与图3所示放电灯点亮设备30之间的选择取决于性能，成本等因素。
再参照图4，在按照本发明第四个实施例的放电灯点亮设备40中，在升压变压器次级直接配置用于调整共振频率的仅仅一个电容器C1，而不是分别在每个次级点亮电路15和16中配置电容器。这种电路减小元件的数目，从而可以降低成本。在这种电路中，作为可变电感元件的变压器4A和4B的电感LAv和LBv所允许的变化宽度可以完全补偿每个杂散电容Cp的变化。图1所示放电灯点亮设备10与图4所示放电灯点亮设备40之间的选择取决于性能，成本等因素。
在以上描述的按照本发明放电灯点亮设备中，控制作为可控灯的放电灯灯电流，使它与作为参照灯的放电灯灯电流完全匹配，但也可以分别地控制所有放电灯的灯电流与预定的各个不同值匹配，这是考虑到影响放电灯亮度的诸多因素确定的，例如，背照光装置的温度分布，其中设置放电灯点亮设备。通过分别调整灯电流检测单元中灯电流检测电阻器的数值，可以实现这个目的。
在不偏离本发明精神或重要特性的条件下，本发明可以具有其他的具体形式。以上描述的实施例仅仅是说明性的，而不是限制性的。所以，本发明的范围是受所附权利要求书的限制，而不是受以上描述的限制。在权利要求书意义及其相当内容范围内的所有变化都应当包含在本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，该多个放电灯包含一个参照放电灯和至少一个可控放电灯，该设备包括：
直流电源；
输出信号的控制电路；
限定初级和次级的升压变压器；
连接到直流电源的开关元件，基于控制电路的信号，开关元件驱动升压变压器的初级，为的是点亮连接到升压变压器次级的多个放电灯；
升压变压器次级一端与参照放电灯一端之间的第一可变电感元件；
连接到参照放电灯另一端的第一灯电流检测单元；
连接到第一可变电感元件的第一灯电流控制电路；
由升压变压器漏电感，第一可变电感元件的电感，和电容元件与杂散电容的复合电容构成的第一串联共振电路，杂散电容是在第一可变电感元件与参照放电灯之间；
在升压变压器次级一端与可控放电灯一端之间的至少一个第二可变电感元件；
连接到可控放电灯另一端的至少一个第二灯电流检测单元；
连接到第二可变电感元件的至少一个第二灯电流控制电路；和
由升压变压器漏电感，第二可变电感元件的电感，和电容元件与杂散电容的复合电容构成的至少一个第二串联共振电路，杂散电容是在第二可变电感元件与可控放电灯之间，
其中连接到参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号和连接到可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的第二灯电流控制电路，和其中可控放电灯的第二灯电流控制电路输出信号连接到可控放电灯的第二可变电感元件，为的是改变可控放电灯的第二可变电感元件的电感，从而控制可控放电灯的灯电流。
2.按照权利要求1的放电灯点亮设备，其中参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号还连接到控电路，因此，根据参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号，控制电路控制开关元件的接通/断开运行。
3.按照权利要求1的放电灯点亮设备，其中参照放电灯的第一灯电流控制电路是恒流电路，而用于参照放电灯并连接到恒流电路的第一可变电感元件电感保持在约Lmin+ΔL/2，其中Lmin是参照放电灯的第一可变电感元件电感最小值，和ΔL是参照放电灯的第一可变电感元件的变化宽度。
4.按照权利要求1的放电灯点亮设备，其中可控放电灯的第二灯电流控制电路包括：运算放大器和晶体管，可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号和参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号输入到运算放大器，运算放大器的输出连接到晶体管的基极，而晶体管的集电极连接到可控放电灯的第二可变电感元件，从而可变化地控制可控放电灯的第二可变电感元件电感。
5.按照权利要求1的放电灯点亮设备，其中第一可变电感元件和第二可变电感元件中的每个电感元件构成变压器，而缓冲电路连接到变压器控制绕组的两端。
6.按照权利要求1的放电灯点亮设备，其中放电灯点亮设备合并在液晶显示设备的后照光装置中。
7.一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，该多个放电灯包含一个参照放电灯和至少一个可控放电灯，该设备包括：
直流电源；
输出信号的控制电路；
限定初级和次级的升压变压器；
连接到直流电源的开关元件，基于控制电路的信号，开关元件驱动升压变压器的初级，为的是点亮连接到升压变压器次级的多个放电灯；
在升压变压器次级一端与参照放电灯一端之间的电感元件；
连接到参照放电灯另一端的第一灯电流检测单元；
由升压变压器漏电感，电感元件的电感，和电容元件与杂散电容的复合电容构成的第一串联共振电路，杂散电容是在可变电感元件与参照放电灯之间；
在升压变压器次级一端与可控放电灯一端之间的至少一个可变电感元件；
连接到参照放电灯另一端的至少一个第二灯电流检测单元；
连接到可变电感元件的至少一个灯电流控制电路；和
由升压变压器漏电感，可变电感元件的电感，和电容元件与杂散电容的电容构成的至少一个第二串联共振电路，杂散电容是在可变电感元件与可控放电灯之间，
其中连接到参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号和连接到可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的灯电流控制电路，和其中可控放电灯的灯电流控制电路输出信号连接到可控放电灯的可变电感元件，为的是改变可控放电灯的可变电感元件电感，从而控制可控放电灯的灯电流。
8.一种用于点亮多个放电灯的放电灯点亮设备，该多个放电灯包含一个参照放电灯和至少一个可控放电灯，该设备包括：
直流电源；
输出信号的控制电路；
限定初级和次级的升压变压器；
连接到直流电源的开关元件，基于控制电路的信号，开关元件驱动升压变压器的初级，为的是点亮连接到升压变压器次级的多个放电灯；
升压变压器次级一端的电感元件；
电容元件与参照放电灯一端之间的第一可变电感元件；
连接到参照放电灯另一端的第一灯电流检测单元；
连接到第一可变电感元件的第一灯电流控制电路；
由升压变压器漏电感和电容元件的电容构成的第一串联共振电路；
在电容元件与可控放电灯一端之间的至少一个第二可变电感元件；
连接到可控放电灯另一端的至少一个第二电流检测单元；
连接到第二可变电感元件的至少一个第二灯电流控制电路；和
由升压变压器漏电感和电容元件电容构成的至少一个第二串联共振电路；
其中连接到参照放电灯的第一灯电流检测单元输出信号和连接到可控放电灯的第二电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的第二灯电流控制电路，和其中可控放电灯的第二灯电流检测单元输出信号连接到可控放电灯的第二可变电感元件，为的是改变可控放电灯的第二可变电感元件电感，从而控制可控放电灯的灯电流。
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