CN1856206B - 稳定一冷阴极灯管亮度的方法及其相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种稳定一冷阴极灯管的亮度的方法，其包含有：取得该冷阴极灯管两端的电流；以及以该冷阴极灯管两端较低的电流回授控制输入该冷阴极灯管的电流。本发明还提供一种可稳定亮度的光源装置，其包含有：一冷阴极灯管；一电流比较单元，耦合于该冷阴极灯管的两端，用以比较该冷阴极灯管的两端的电流，并输出对应的讯号；以及一电源控制器，耦合于该电流比较单元，用以根据该电流比较单元输出的讯号控制输入至该冷阴极灯管的电流的大小。

Description

稳定一冷阴极灯管亮度的方法及其相关装置

技术领域

本发明涉及一种稳定一冷阴极灯管亮度的方法及其相关装置，特别是涉及一种以该冷阴极灯管两端较低的电流作为回授，以增加稳定度并避免亮度不均的方法。

背景技术

平面显示器有许多阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器不可比拟的优势：省电、无辐射、体积小，因此平面显示器渐渐取代了阴极射线管显示器。随着平面显示技术的提升，平面显示器的产品价格不断降低，使得平面显示器更普及且朝向大显示尺寸发展。然而，大尺寸的平面显示器需要更有效率的冷阴极灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)。冷阴极灯管的驱动控制电路在电流与光的转换过程中，有许多影响灯管稳定的因素，包括灯管电流、温度、驱动灯管的波形、灯管尺寸、气体组成甚至与邻近装置的距离等。这些因素会造成冷阴极灯管复杂的非线性响应，因而影响灯管实际亮度输出。此外，为了抑制电磁干扰(Electromagnetic Interface)，冷阴极灯管皆以导电性外层覆盖并电连至系统地端。因此，在冷阴极灯管与系统地端之间实际上存在相当可观的寄生电容。

请参考图1及图2，图1为现有平面显示器的光源装置10的示意图，图2为现有温度计效应(Thermometer Effect)的示意图。在图1中，电源控制器100通过一变压器102提供交流电至一冷阴极灯管104，而冷阴极灯管104则根据不同的电流产生光源，并由一端回授至电源控制器100以调整电流大小。由于冷阴极灯管104一端电连至高压交流，另一端通过一电阻108电连至系统地端，因此所形成的电磁场梯度会造成灯管出现一端较亮而另一端较暗的渐层式不均匀发光现象，亦即如图2所示的温度计效应，此效应在冷阴极灯管104的电流较低时更为明显。除此之外，如前所述，冷阴极灯管所覆盖的导电性外层，使得在冷阴极灯管与系统地端之间实际上存在相当可观的寄生电容。在图1中，以电容106表示上述寄生电容，这类寄生电容会造成冷阴极灯管104流至系统地端的漏电流，因而电源控制器10无法感测到准确的灯管电流，且降低效率，影响调光效果。

为了改善温度计效应所造成的不均匀发光现象，现有平面显示装置还将冷阴极灯管的两端完全浮接以解决上述问题。请参考图3及图4，图3及图4为现有可改善温度计效应的平面显示器的光源装置30、40的示意图。光源装置30通过一变压器300的主端(Primary End)回授控制输入至一冷阴极灯管302的电流，而光源装置40则通过副端(Secondary End)回授控制输入至一冷阴极灯管402的电流。光源装置30、40可解决因寄生电容产生的温度计效应，但由于两端皆为高压，因此不同的回授参考点，使得流经冷阴极灯管的电流会随杂散电容(即漏电流)的不同而产生变化，进而影响冷阴极灯管的电流，最后导至其稳定度不佳。

简言之，除了有温度计效应的问题外，现有技术会受到寄生电容所造成的漏电流影响，使得冷阴极灯管的稳定度不佳、效率降低。

发明内容

因此，本发明的主要目的是提供一种稳定一冷阴极灯管的亮度的方法及其相关装置。

本发明披露一种稳定一冷阴极灯管的亮度的方法，其包含有：取得该冷阴极灯管两端的电流；以及以该冷阴极灯管两端较低的电流回授控制输入该冷阴极灯管的电流。

本发明还披露一种可稳定亮度的光源装置，其包含有：一冷阴极灯管；一电流比较单元，耦合于该冷阴极灯管的两端，用以比较该冷阴极灯管的两端的电流，并输出对应的讯号；以及一电源控制器，耦合于该电流比较单元，用以根据该电流比较单元输出的讯号控制输入至该冷阴极灯管的电流的大小，其中该电流比较单元比较出该冷阴极灯管的两端中具有较低电流的一端，并根据该端的电流输出该对应的讯号。

附图说明

图1为现有平面显示器的光源装置的示意图。

图2为现有温度计效应的示意图。

图3、4为现有可改善温度计效应的平面显示器的光源装置的示意图。

图5为本发明稳定一冷阴极灯管亮度的流程的示意图。

图6为本发明可稳定亮度的平面显示器的光源装置的示意图。

图7、8为本发明实施例光源装置的示意图。

附图符号说明

10、30、40、60、70、80  光源装置

100、600  电源控制器

102、300、400、602  变压器

104、302、402、604  冷阴极灯管

106、608  电容

108、812  电阻

606、706、806  电流比较单元

708  运算放大器

710  选择电路

808、810  二极管

具体实施方式

请参考图5，图5为本发明稳定一冷阴极灯管亮度的流程50的示意图。流程50包含有以下步骤：

步骤500：开始；

步骤502：取得该冷阴极灯管两端的电流；

步骤504：以该冷阴极灯管两端较低的电流回授控制输入该冷阴极灯管的电流；

步骤506：结束。

因此，根据流程50，本发明是以冷阴极灯管两端较低的电流作为回授，以控制输入至冷阴极灯管的电流，从而增加冷阴极灯管的电流的稳定度。也就是说，本发明是先取得冷阴极灯管两端的电流(或电压)，再动态地由两端中选取较低的电流作为回授，除了可避免温度计效应的问题外，亦可改善寄生电容所造成的漏电流，进而提升准确度，增加效率。

关于流程50的硬件实现，请继续参考图6，图6为本发明可稳定亮度的平面显示器的光源装置60的示意图。在图6中，电源控制器600通过一变压器602提供交流电至一冷阴极灯管604，而冷阴极灯管604则根据不同的电流产生光源。冷阴极灯管604两端的电流会输入至一电流比较单元606，电流比较单元606是将冷阴极灯管604两端较低的电流作为回授，并输出至电源控制器600以调整电流大小。如前所述，冷阴极灯管604所覆盖的导电性外层，使得在冷阴极灯管604与系统地端之间实际上存在相当可观的寄生电容。在图6中，以电容608表示上述寄生电容，这类寄生电容会造成冷阴极灯管604流至系统地端的漏电流，而本发明光源装置60可动态地选取冷阴极灯管604两端的较低电流作为回授控制的依据，因此可改善寄生电容所造成的漏电流对光源装置60的影响。

在图6中，电流比较单元606并无特定的电路结构，凡是可比较冷阴极灯管604两端的电流的电路结构，都可适用于本发明，以下提供两实施例。请参考图7，图7为本发明一实施例光源装置70的示意图。光源装置70的电路结构与图6的光源装置60相同，其中图7的电流比较单元706用以实现图6的电流比较单元606。电流比较单元706包含有一运算放大器708及一选择电路710，运算放大器708可比较冷阴极灯管两端的电流，而选择电路710则根据运算放大器708输出的讯号，选择冷阴极灯管两端较低的电流作为回授输出至电源控制器。因此，光源装置70是使用运算放大器708判断冷阴极灯管两端的电流，再以选择电路710选取较小电流一端作为回授，使流经灯管电流稳定不变，除了能解决温度计效应的亮暗不均问题外，亦能改善灯管受漏电流影响而产生亮度不稳定的情形。

除此之外，请参考图8(及图6)，图8为本发明另一实施例光源装置80的示意图。光源装置80的电路结构与图6的光源装置60相同，其中图8的电流比较单元806用以实现图6的电流比较单元606。电流比较单元806包含有一第一二极管808、一第二二极管810及一电阻812。在图8中，参考电压Vref是高A点及B点的电压，当A点电压大于B点电压时，第二二极管810导通而第一二极管808截止，则电流比较单元806以B点电压作为回授，以达到以冷阴极灯管两端较低的电压为回授的目的。相反地，当B点电压大于A点电压时，第一二极管808导通而第二二极管810截止，电流比较单元806以A点电压作为回授。也就是说，电流比较单元806始终以冷阴极灯管两端较低电流的一端作为回授控制，因此可增加稳定度。

综上所述，本发明是以冷阴极灯管两端较低的电流作为回授，以控制输入至冷阴极灯管的电流，从而增加冷阴极灯管的电流的稳定度。相较之下，现有技术除了有温度计效应之外，还会受到寄生电容所造成的漏电流影响而导至无法感测到准确的灯管电流，且降低效率，影响调光效果。反之，本发明则动态地由冷阴极灯管两端中选取较低的电流作为回授，除了可避免温度计效应的问题外，亦可改善寄生电容所造成的漏电流，进而提升准确度，增加效率

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种可稳定亮度的光源装置，其包含有：

一冷阴极灯管；

一电流比较单元，耦合于该冷阴极灯管的两端，用以比较该冷阴极灯管的两端的电流，并输出对应的讯号；以及

一电源控制器，耦合于该电流比较单元，用以根据该电流比较单元输出的讯号控制输入至该冷阴极灯管的电流的大小，

其中该电流比较单元比较出该冷阴极灯管的两端中具有较低电流的一端，并根据该端的电流输出该对应的讯号。

2.如权利要求1所述的光源装置，其中该电流比较单元输出该端的电流成为该对应的讯号。

3.如权利要求2所述的光源装置，其中该电流比较单元还包含有：

一运算放大器，耦合于该冷阴极灯管的两端，用以比较该冷阴极灯管的两端的电流；以及

一选择电路，耦合于该冷阴极灯管的两端及该运算放大器，用以根据该运算放大器输出的电流比较结果，将该冷阴极灯管的两端中具有较低电流的一端的电流输出至该电源控制器。

4.如权利要求2所述的光源装置，其中该电流比较单元包含有：

一第一二极管，其N极电连于该冷阴极灯管的一端，P极电连于一参考电压产生器；

一第二二极管，其N极电连于该冷阴极灯管的另一端，P极电连于该参考电压产生器；以及

一输出端，电连于该第一二极管的P极及该第二二极管的P极，用以将该冷阴极灯管的两端中具有较低电流的一端的电流输出至该电源控制器，

其中参考电压大于第一二极管、第二二极管的N极位置电压。

5.如权利要求4所述的光源装置，其中该电流比较单元还包含一电阻介于该参考电压产生器与该输出端之间。

6.如权利要求4所述的光源装置，其中该参考电压产生器所产生的电压高于该冷阴极灯管两端的电压。

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