CN1849027B - 能够增强灯点火的集成电路 - Google Patents

Abstract

一种根据一个实施例的方法，可以包括向至少一盏灯提供点火功率和稳态功率。该实施例的方法还可以包括在所述灯的点火周期内接收表示向所述灯提供的功率的反馈信号；将所述反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较；并且当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向所述灯提供点火功率。当然，不脱离该实施例的许多选择、变形和改进都是可能的。

Description

能够增强灯点火的集成电路

技术领域

本公开涉及一种能够增强灯点火的集成电路。 

背景技术

在常规电源中，可将灯控制器用于向冷阴极荧光灯(CCFL)供电。灯控制器可以包括用于检测灯电流或者电压反馈电路，并且该灯控制器可以基于反馈信息调整灯的功率。在典型灯的点火周期内，该控制器向灯提供高电压，直到将灯点燃，之后，在正常操作模式期间，减小供电电压。传统控制器通过检测灯电流是否达到阈值来确定灯是否开启。如果常规的控制器在放电周期检测到灯电流的存在，则使逆变器控制器结束该放电(点火)模式而切换到正常的、稳态操作模式。在该周期内，流经该灯的电流是不够的。因此，电流信号的反馈达不到要求的信号电平，并且会发生灯点火的失败。 

发明内容

此处所述的一个实施例提出了一种能够为至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器。该逆变器控制器还能够在该灯的点火期间内，接收表示提供给该灯的功率的反馈信号，并通过比较器将该反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，以及当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向所述灯提供点火功率。 

此处所述的另一个实施例提出了一种能够向至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器。该逆变器控制器包括能够产生延迟信号的开灯保护电路，该开灯保护电路能够延长该延迟信号的延迟时间，直到该延迟信号等于  或者超出关断阈值信号，或者直到该控制器向该灯提供稳态功率为止。 

至少一个此处所述的系统实施例带有一个液晶显示(LCD)屏，其包括至少一盏灯以及能够向所述至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器。该逆变器控制器还能够在灯的点火周期内接收表示向该灯提供的功率的反馈信号，并通过比较器将该反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，以及当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向该灯提供点火功率。 

至少一种此处所述的方法包括向至少一盏灯提供点火功率和稳态功率；在灯的点火周期内接收表示向该灯提供的功率的反馈信号；将该反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较；并且当该反馈信号保持低于该表示所述稳态功率的信号时，保持向该灯提供点火功率。 

附图说明

所要求的主题的实施例的特征和优点，将会随着下列详细描述的进行以及在参考附图的基础上而变得清楚，其中相同的附图标记表示相同的部分，并且在其中： 

图1是描绘系统实施例的示图； 

图2是在点火周期和稳态周期之内的灯的特性曲线； 

图3是描绘一个示意性逆变器控制器的示图； 

图4是描绘另一个示意性逆变器控制器的示图； 

图5是描绘根据一个实施例的示意性延迟周期的曲线。 

尽管参考描述性的实施例进行接下来的详细说明，但是对于本领域技术人员来说，它的多个可选方式、改进以及变体都是显而易见的。因此，旨在更宽泛地看待所要求的主题，并且所要求的主题仅是按照所附权利要求提出的那样来定义的。 

具体实施方式

图1描绘了所要求主题的系统实施例100。系统100通常可以包括液晶显示(LCD)屏10和向该屏幕10供电的电路。向屏幕10供电的该电路可以包括逆变器控制器电路12，其能够控制一个或多个开关13向一个或多个冷阴极荧光灯(CCFL)供电，例如，包括在屏幕10中的CCFL 14A...14B...，和/或14N。如在此处的实施例中所使用的那样，“电路”例如可以单独或者以组合的形式包括硬连线的电路、可编程电路、状态机电路、和/或存储由可编程电路执行的指令的固件。逆变器控制器电路12和/或其它电路可以单独或者共同包括一个或多个集成电路。如在此处的任何实施例中所使用的，“集成电路”是指半导体设备和/或微电子设备，诸如，例如半导体集成电路芯片。系统100还可以包括存储器(未示出)，其可以包括一种或多种下述类型的存储器：半导体固件存储器、可编程存储器、非易失性存储器、只读存储器、电可编程存储器、随机存取存储器、闪速存储器、磁盘存储器，和/或光盘存储器。附加的或者可选择的，存储器可以包括其它和/或新近开发类型的计算机可读存储器。机器可读固件程序指令可以存储在存储器中。如下所述，这些指令可以由逆变器控制器电路12存取并执行，且这些指令可以使得逆变器控制器电路12如同由逆变控制器电路12和/或包括在系统100中的其它电路所执行的操作那样，执行此处所述的操作。 

逆变器控制器电路12能够由DC信号生成AC信号，且这样的电路可以包括，例如，全桥、半桥、推挽电路和/或D类逆变器电路。逆变器控制器电路12可以控制多个开关13，其可以以全桥、半桥、推挽电路和/或D类拓扑结构进行排列。系统100还可以包括电压反馈电路16’，其能够通过灯电压检测电路18生成反馈信号，该反馈信号表示屏幕10中的一个或多个CCFL的电压，或者与该电压成比例。系统100还可以包括电流反馈电路16，其能够通过灯电流检测电路20生成反馈信号，该反馈信号表示屏幕10中的一个或多个CCFL的电流，  或者与该电流成比例。逆变器控制器电路12能够至少部分地基于电压和/或电流反馈信息调整向一个或多个CCFL提供的功率，其中的电压和/或电流反馈信息可以由反馈电路16和/或16’生成。 

逆变器控制器电路12能够以第一工作模式和第二工作模式运行。第一工作模式可以包括一种点火模式，其可以包括点燃一个或多个CCFL。第二工作模式可以包括一种稳态模式，其可以包括在点火之后可控地向一个或多个CCFL供电。图2是在点火周期内和稳态周期内的灯特性曲线200。特别地，图2描绘了在点火周期206和稳定周期208内的灯电压202和灯电流204。当普通的灯在放电周期206和稳定周期208之间表现出剧烈的灯电压202和灯电流204的转换时，由于灯中含有杂质，因此如在转换周期210中所描绘的那样，灯会表现出在灯电压202方面的增长，该电压会在点火周期208之前发生增长。类似地，如在转换周期210中所描绘的那样，灯会表现出稳态周期208之内在灯电流204方面的增长。同样，如在图2中所描绘的，点火周期206之内将CCFL完全点燃之前的时候，CCFL向逆变器控制器12所呈现的是正阻抗。一旦CCFL完全点火(即，在稳态周期208内)，CCFL向逆变器控制器12所呈现的是负阻抗。 

图3描绘了根据一个实施例的示意性逆变器控制器电路12’。如上所述，逆变器控制器电路12’可以可操作地控制传输给CCFL的电压和/或电流。在该实施例中，正如将在此处更为详细地说明的那样，逆变器控制器电路12’还可以可操作地识别逆变器控制器12’的点火模式和稳态模式。在该实施例中，可以由运算放大器302提供稳态灯电压和/或电流控制，运算放大器302例如能够通过反馈电路16来检测灯电流，并将该灯电流与阈值信号ADJ进行比较。运算放大器302能够提供稳态灯电流调节。ADJ可以是与屏幕亮度设定信号成比例的信号，并且例如可以基于运算放大器302最佳输入电压范围进行选择。如果灯电流超出或者小于ADJ，则运算放大器302的输出可以使逆变器控制器12’调整向灯提供的功率，也就是，直到灯电流和ADJ近似相等为止。 

同样，在该实施例中，可以提供一个比较器304来检测灯开启条件(此处“灯开启”是指灯已经被点亮)。常规的逆变器控制器通过检测灯电流是否到达阈值来确定灯是否开启，而用于灯开启检测的阈值一般比稳态灯电流调节的阈值小得多。如果常规逆变器控制器在放电周期内检测灯电流，由于灯开启阈值相当小，所以常规逆变器控制器会中止点火模式，并切换到稳态工作。然而，如果灯没有完全地放电，则稳态电流就不足以完全点燃该灯，那么该灯就无法点燃。 

因此，在图3的当前实施例中，比较器304可以将放电电流(点火功率)与近似等于表示向灯提供的稳态功率的信号，例如ADJ，的信号进行比较，其中放电电流可以在点火周期内提供给灯。如此处所使用的，术语“近似”可以指在给定的容限等级之内和/或在可以防止逆变器控制器12’过早地结束灯的点火周期的值之内。因此，例如，通过将比较器304的灯开启检测阈值信号设置为近似等于运算放大器302的稳态功率阈值信号，本实施例的逆变器控制器12能够将该灯在放电周期和转换周期之内(分别是图2中的206和210)所呈现出的相对小的电压和/或电流与该灯在稳态周期之内(图2中的208)所呈现出的较大的电流和/或电压区分开来。同样，通过将在点火周期内提供给灯的放电电流(点火功率)与近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，逆变器控制器12’能够在反馈信号保持低于表示稳态功率的信号时保持向灯提供点火功率。 

图4描绘了根据另一个实施例的逆变器控制器12”。在该实施例中，逆变器控制器12”可以包括开灯保护电路402。开灯保护电路402可以在灯点火周期内工作，并且可以使输出电路控制开关以生成最小脉冲宽度，并且逐渐增加该脉冲宽度，直到点燃该灯为止。在常规的逆变器控制器中，在检测到灯电流之后的延迟时间一般小于1ms。 

在该实施例中，开灯保护电路402能够扩展在例如最初启动逆变控制器12”的时间和提供足够的时间用于灯点火的开灯保护周期的结束时间之间的延  迟时间。在该实施例中，开灯保护电路402能够使逆变器控制器12”停止提供点火功率，且该开灯保护电路402能够将使逆变控制器12”停止提供点火功率延迟到该灯放电。 

图5描绘了开灯电路402的示意性延迟周期曲线500。曲线500描绘了由开灯保护电路402生成的延迟信号504与灯电压506和灯电流508的关系。还描绘了关断阈值信号502，且在该实施例中，如果信号504等于或者超出信号502，开灯保护电路402可以使逆变器控制器12”中止点火模式。在最初启动逆变器控制器之后，直到开灯保护电路检测到灯电流，时间周期经过了510。在周期510之内，由开灯保护电路402所生成的信号504的斜率会按第一斜率504a线性增长。一旦开灯保护电路402检测到电流和/或电压，开灯保护电路402会将信号504的斜率减少到第二斜率504b，这可以延长信号504等于或者超出信号502之前的时间。在该实施例中，可以设定开灯保护电路402的延迟周期512，以使得例如允许逆变器控制器在点火周期中运行大约100到1000ms或者最初检测到灯电流和/或电压之后的更长时间。一旦灯电压506和/或灯电流508假定为一个稳态值，则开灯保护电路402可以停止信号504(如504c所示)。可选择的或者附加的，在该实施例中，可以将该灯电压与关断阈值502进行比较，如果灯电压超出该阈值，则该逆变器控制器可以停止灯的点火。 

因此，概括地说，至少一个此处所述的实施例可以包括能够向至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器。该实施例的逆变器控制器还能够在灯的点火周期内接收表示向该灯提供的功率的反馈信号，并通过比较器将该反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，以及当该反馈信号保持低于该表示所述稳态功率的信号时，保持向该灯提供点火功率。 

在文中所使用的术语和措辞是用作描述性的术语，而非限制性的，在使用这些术语和措辞时，没有要排除任何所示的和所述特性(或其中的一部分)的等价物的意图，并且应当认为在权利要求的范围之内各种改进都是可以的。其  它改进、变形以及可选方式也是可以的。因此，权利要求旨在覆盖所有这样的等价物。 

Claims (13)

1.一种用于灯的设备，包括：

能够为至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器，所述逆变器控制器还能够在所述灯的点火期间内，接收表示向所述灯提供的功率的反馈信号，通过比较器将所述反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，以及当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向所述灯提供点火功率。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述灯包括冷阴极荧光灯。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述逆变器控制器包括从包括全桥、半桥、推挽电路和/或D类逆变器拓扑结构的组中所选择的拓扑结构。

4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述逆变器控制器还包括开灯保护电路，其能够使所述逆变器控制器停止所述提供点火功率，所述开灯保护电路能够使所述逆变器控制器停止所述提供点火功率延迟至少1毫秒。

5.一种用于灯的设备，包括：

能够为至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器，所述逆变器控制器包括能够产生延迟信号的开灯保护电路，所述开灯保护电路能够延长所述延迟信号的延迟时间，直到所述延迟信号等于或者超出关断阈值信号，或者直到所述控制器向所述灯提供稳态功率为止，其中所述逆变器控制器还能够在所述灯的点火期间内，接收表示向所述灯提供的功率的反馈信号，通过比较器将所述反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，以及当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向所述灯提供点火功率。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述灯包括冷阴极荧光灯。

7.如权利要求5的所述设备，其特征在于，所述逆变器控制器包括从包括全桥、半桥、推挽电路和/或D类逆变器拓扑结构的组中所选择的拓扑结构。

8.一种包括灯的系统，包括：

一液晶显示屏，包括至少一盏灯；以及

能够向所述至少一盏灯提供点火功率和稳态功率的逆变器控制器，所述逆变器控制器还能够在所述灯的点火周期内接收表示向所述灯提供的功率的反馈信号，并通过比较器将该反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较，以及当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向所述灯提供点火功率。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，至少一个所述灯包括冷阴极荧光灯。

10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述逆变器控制器包括从包括全桥、半桥、推挽电路和/或D类逆变器拓扑结构的组中所选择的拓扑结构。

11.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述逆变器控制器还包括开灯保护电路，该开灯保护电路能够使所述逆变器控制器停止所述提供点火功率，所述开灯保护电路能够使所述逆变器控制器停止所述提供点火功率延迟至少1毫秒。

12.一种用于灯的方法，包括：

向至少一盏灯提供点火功率和稳态功率；

在所述灯的点火周期内接收表示向所述灯提供的功率的反馈信号；

将所述反馈信号和近似等于表示稳态功率的信号的信号进行比较；并且

当所述反馈信号保持低于所述表示所述稳态功率的信号时，保持向所述灯提供点火功率。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，使逆变器控制器停止所述提供点火功率延迟至少1毫秒。

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