CN1882212B

CN1882212B - 用于背光逆变器的时间控制电路

Info

Publication number: CN1882212B
Application number: CN2006100872797A
Authority: CN
Inventors: 申相哲; 闵丙云
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2026-06-14
Also published as: KR20060131294A; TW200705378A; KR100674873B1; CN1882212A; US7839376B2; US20060284577A1; JP2006353084A

Abstract

在时间控制电路中，电容器连接在连接引脚和地之间。第一电流源向连接引脚提供第一电流。第一比较元件具有连接到电容器的电压和预设的第一参考电压的正相端，并控制初始启动时间。第二比较元件具有连接到电容器的电压和预设的第二参考电压的反相端，并控制软起动时间。此外，电流旁路控制器包括连接引脚和地之间的电流旁路通路，其在软起动时间之后使电流旁路通路导通，并在输入保护信号时使其截止。此外，第三比较元件具有连接到电容器的电压和预设第三参考电压的反相端，并控制关机时间。

Description

用于背光逆变器的时间控制电路

相关申请的交叉参考

本发明要求于2005年6月15日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-51612号中的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于应用到显示器(例如，LCD)的背光逆变器的时间控制电路。更具体地，本发明涉及一种用于背光逆变器的时间控制电路，其通过外部连接的用于时间设置的电容器，能够控制初始启动时间、软起动时间和关机时间，从而减少连接到电容器的引脚的数量，从而减少制造成本。

背景技术

通常，随着LCD电视和LCD监视器市场的日益增大，在背光单元上安装有大量的灯。同样，灯管的日益变大和变长使驱动灯的方法多样化。

特别地，近来，为了降低使用价格，节省制造背光逆变器的成本已经引起大量的关注。

图1是示出了根据现有技术的背光逆变器的结构图。

参考图1，传统背光逆变器包括驱动器11、变压器12、灯故障检测器14和控制器15。驱动器11基于检测到的灯电流，产生方波信号。变压器12将来自驱动器11的方波信号的电压提高并将信号转换为交流电信号，以将灯运行所需的交流电流输出给灯13。灯故障检测器14具有连接到灯13的冷端的反馈节点，以检测流过灯13的电流(或电压)，并基于检测值检测灯故障(例如，打开灯电压)，以提供保护信号。控制器15基于灯故障检测器14的检测电压，控制驱动器11的操作，并响应于保护信号控制驱动器11的停用。在此，施加有高电流的灯的输入端被称作热端，而施加有低电流的灯的输入端被称作冷端。

在该背光逆变器中，控制器15，通常被设计为逆变器控制IC，在通电时控制初始启动时间T1，然后控制软起动时间T2，以及在输入保护信号时控制关机时间T3。为了控制这三个时间T1、T2和T3，传统的用于背光逆变器的时间控制电路被设计为如图2所示。

图2示出了根据现有技术的背光逆变器的时间控制电路。

传统的背光逆变器的时间控制电路包括第一到第三比较元件21到23。属于控制器15的第一比较元件21具有通过第一引脚P1连接到第一电容器C1的反相端，以及连接到用于控制初始启动时间T1的第一参考电压Vr1(大约0.3V)的正相端，以比较两端的电压，从而提供初始启动信号SI。第二比较元件22具有通过第二引脚P2连接到第二电容器C2的反相端，以及连接到用于控制软起动时间T2的第二参考电压Vr2(大约0.7V)的正相端，以比较两端的电压，从而提供软起动信号SSS。第三比较元件23具有通过第三引脚P3连接到第三电容器C3的正相端，以及连接到用于控制用于诸如开灯的灯故障的关机时间T3的第三参考电压Vr3(大约1.5V)的反相端，以比较两端的电压，从而提供关机信号SSD。

同样，时间控制电路包括第一到第三电流源IS1到IS3，连接在各个比较器21到23的正相端和电源Vcc端之间；第一到第三齐纳二极管ZD1到ZD3，连接在各个比较器21到23的正相端和接地之间；以及保护开关SW，连接在第三电流源IS3和第三比较元件23的正相端之间，用于响应于保护信号而接通。

图3是示出了图2的主要信号的时序图。

参考图3，在使用用于图2的背光逆变器的时间控制电路的系统中，在通电时，从第一比较元件21输入高电平信号。然后，来自连接到电源Vcc的第一电流源IS1的电流对第一电容器C1充电。如果在第一电容器C1上的充电电压达到0.3V或更高的第一参考电压Vr1，则第一比较元件21输出低电平信号。通过该过程，初始启动时间被设置为从通电的时间点开始的预定持续时间(例如，10msec)。

此外，在系统通电的情况下，第二比较元件22输出高电平信号。然后，由电源Vcc提供的来自第二电流源IS2的电流对第二电容器C2充电。如果在第二电容器C2上的充电电压达到0.7V或更高的第二参考电压Vr2，则第二比较元件22输出低电平信号。通过该过程，软起动时间T2被设置为从通电的时间点开始的预定持续时间(例如，23msec)。

此外，在采用图2的时间控制电路的系统中，如果输入诸如开灯的灯操作的故障信号SOL，则开关SW导通。从而，来自第三电流源IS3的电流对第三电容器C3充电。如果在第三电容器C3上的充电电压达到1.5V或更高的第三参考电压Vr3，则第三比较器23输出高电平信号。通过该过程，设置关机时间T3。

在该方式中，用于背光逆变器的传统时间控制电路需要上述三种类型的时间控制，以驱动诸如CCFL的背光。为了实现这三种类型的时间控制，各个电容器分别连接到三个引脚。

然而，因为用于背光逆变器的传统时间控制电路需要三个用于三个时间控制的外部连接电容器和三个用于连接三个电容器的连接引脚，所以生产成本增加，因此，导致该应用的生产成本较高的缺点。

发明内容

本发明旨在解决上述现有技术中的问题，因此根据本发明的一些实施例的目的是提供一种用于在诸如LCD的显示器中应用的背光逆变器的时间控制电路，其通过用于时间设置的外部连接电容器，能够控制初始启动时间、软起动时间和关机时间，因此减少了连接到外部电容器的引脚，从而降低了制造成本。

根据用于实现该目标的本发明的一个方面，提供了一种用于背光逆变器的时间控制电路，包括：电容器，连接在连接引脚和地之间；第一电流源，连接在连接引脚和电源端之间，用于提供预设的第一电流；第一比较元件，用于将电容器的电压和预设的第一参考电压进行比较，以控制初始启动时间；第二比较元件，用于将电容器的电压和预设的第二参考电压进行比较，以控制软起动时间；电流旁路控制器，包括形成在连接引脚和地之间的电流旁路通路，用于在软起动时间之后连接电流旁路通路，以及在输入保护信号时使电流旁路通路截止；以及第三比较元件，用于将电容器的电压和预设的第三参考电压进行比较，以控制关机时间。

同样，用于背光逆变器的时间控制电路还包括连接到连接引脚的恒压元件，用于提供预设的恒定电压。

用于背光逆变器的时间控制电路还包括第二电流源，一端连接到电源端，用于提供预设的第二电流；以及第一开关，连接在第二电流源的另一端和连接引脚之间，用于在由第二比较元件确定的软起动时间之后断开。

第二参考电压被设置为高于第一参考电压并低于第三参考电压。

恒压元件的恒定电压被设置为高于第三参考电压。

第一电流源的第一电流被设置为低于第二电流源的第二电流。

第一比较元件在由第二比较元件确定的软起动时间之后被禁用。

第二比较元件包括比较器，用于比较电容器的电压和第二参考电压；以及第一锁存器，用于输出来自比较器的输出信号，第一锁存器在断电时复位。

第三比较元件包括比较器，用于比较电容器的电压和第三参考电压；以及第二锁存器，用于输出来自比较器的输出信号，第二锁存器在断电时复位。

旁路控制器包括第二开关，连接在连接引脚和地之间；以及逻辑运算元件，用于将第一保护信号与第二保护信号逻辑相加，以将开关信号提供给第二开关，逻辑运算元件在由第二比较元件确定的软起动时间之后启用。

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和优点将通过以下结合附图的详细描述而变得易于理解，在附图中：

图1是示出了传统背光逆变器的结构示意图；

图2是示出了用于背光逆变器的传统时间控制电路的示意图；

图3是示出了图2的主要信号的时序图；

图4是示出了根据本发明的用于背光逆变器的时间控制电路的示意图；以及

图5是示出了图4的主要信号的时序图。

具体实施方式

以下，将结合附图详细描述本发明的优选实施例，其中，不同附图中使用相同的参考标号以表示相同或相似部件。

图4是示出了根据本发明的用于背光逆变器的时间控制电路的示意图。

参考图4，本发明的用于背光逆变器的时间控制电路包括电容器C、第一比较元件110、第二比较元件120、恒压元件130、电流旁路控制器140、第三比较元件150、第二电流源IS2和第一开关SW1。

电容器C连接在连接引脚和地之间，并通过连接引脚连接到相应的元件。电容器C被由第一电流源IS1提供的第一电流I1或/和由第二电流源IS2提供的第二电流I2充电，然后将充电电压Vc提供给相应的元件。

连接在连接引脚CP和电源端Vcc之间的第一电流源IS1提供预设的第一电流I1。一端连接到电源端Vcc的第二电流源IS2提供预设的第二电流I2。

连接在第二电流源IS2的另一端和连接引脚CP之间的第一开关SW1在由第二比较元件120确定的软起动时间T2之后断开。

第一比较元件110具有通过连接引脚CP连接到电容器C的反相端，以及连接到预设的第一参考电压Vref1的正相端，并比较通过两端提供的电压，以控制初始启动时间T1。

第二比较元件120具有通过连接引脚CP连接到电容器C的正相端和连接到预设的第二参考电压Vref2的反相端，并比较通过两端提供的电压，以控制软起动时间T2。此时，第一比较元件110在由第二比较元件120确定的软起动时间T2之后被禁用。

连接到连接引脚的恒压元件130提供预设的恒定电压。恒压元件130可以简单地由齐纳二极管构成。

电流旁路控制器140包括电流旁路通路，其形成在连接引脚CP和地之间。在通电时，电流旁路控制器140使电流旁路通路截止并在由第二比较元件120控制的软起动时间T2之后允许电流从该电流旁路通路流过。同时，在输入保护信号SP时，电流旁路控制器140使电流旁路通路截止。

第三比较元件150具有连接到连接引脚CP的正相端和连接到预设的第三参考电压Vref3的反相端，并比较通过两端提供的电压，以控制关机时间T3。此时，第二参考电压Vref2被设置为高于第一参考电压Vref1并低于第三参考电压Vref3。此外，恒压元件130的恒定电压被设置为高于第三参考电压Vref3。例如，在第一参考电压Vref1被设置为大约0.3V的情况下，第二参考电压Vref2被设置为大约0.7V，第三参考电压Vref3被设置为大约3.0V，以及恒定电压被设置为大约4.0V。

第一电流源IS1的第一电流I1被设置为低于第二电流源IS2的第二电流I2。例如，在第一电流I1被设置为大约3μA的情况下，第二电流设置为大约25μA。

此外，第二比较元件120包括比较器121，用于将电容器的电压与第二参考电压Vref2相比较；以及第一锁存器122，用于锁存来自比较器121的输出信号。第一锁存器在断电时复位。

第三比较元件150包括比较器151，用于将通过正相端提供的电压与通过反相端提供的第三参考电压Vref3相比较；以及第二锁存器152，用于锁存比较器151的输出信号。第二锁存器在断电时复位。

电流旁路控制器140包括第二开关SW2，连接在连接引脚CP和地之间；以及逻辑运算元件142，用于将第一保护信号SP1和第二保护信号SP2逻辑相加，以向第二开关SW2提供开关信号，逻辑运算元件在由第二比较元件确定的软起动时间T2之后被启用。

图5是示出了图4的主要信号的时序图。

参考图5，PW表示通电/断电，Vc表示电容器C的充电电压，SI表示初始启动信号，SSS表示软起动信号，以及灯检测电压表示由灯的电流转换成的电压。SP表示在预定时间内灯检测电压为低电平的情况下施加的保护电压。

以下将参考附图，详细解释本发明的一些实施例的操作和效果。

本发明的用于背光逆变器的时间控制电路属于背光逆变器的控制器。用于背光逆变器的时间控制电路控制通电时的初始启动时间T1和软起动时间T2、以及关机时间T3以保护背光灯故障情况下的系统。下面，参考图4和图5给出关于控制初始启动时间T1、软起动时间T2和关机时间T3的过程的解释。

首先，将解释控制初始启动时间T1的过程。

参考图4，如果向系统供电，则在初期，第一开关SW1是“闭合”状态，以及第二开关SW2是“断开”状态。此时，由第一电流源IS1提供的第一电流I1和由第二电流源IS2提供的第二电流I2通过连接引脚CP流过电容器C。然后，相应地，开始在电容器C上充有电压。在电容器C上所充的电压逐渐增加。

通电时，连接到第一比较元件110的反相(-)端的充电电压Vc低于连接到第一比较元件110的非反相(+)端的第一参考电压Vref1。因此，在通电时，第一比较元件输出高电平信号。

从而，随着充电电压Vc逐渐增加，当充电电压Vc达到第一参考电压Vref1或更高时，第一比较元件110输出从高电平转换为低电平的初始启动信号SI。在此，第一比较元件110的输出电平从高电平转换为低电平所持续的时间对应于初始启动时间T1。

例如，参考图4和图5，在由第一电流源IS1提供的第一电流I1大约为3μA，以及由第二电流源IS2提供的第二电流源I2大约为25μA的情况下，大约28μA的相对较大的和电流流过电容器C。因此，在电容器C上的充电电压Vc立即超过第一参考电压Vref1。此时，在第一参考电压Vref1是0.3V以及电容器C大约为1μF的情况下，在从电容器C被和电流(I1+I2)充电的时间点开始大约10msec时，电容器上的充电电压变得高于0.3V的第一参考电压Vref1。

因此，第一比较元件110在通电时输出高电平信号并在通电时刻之后经过10msec输出低电平信号。

上述的初始启动时间控制操作是与控制软起动时间T2的过程同时进行的，下面将对其进行描述。

下面，将解释控制软起动时间T2的过程。

参考图4，在通电时，连接到第二比较元件120的比较器121的非反相(+)端的充电电压Vc低于连接到比较器121的反相(-)端的第二参考电压Vref2。因此，比较器110输出低电平信号。第一锁存器122对低电平电压进行电平反相并将其锁存，使得第二比较元件120在通电时输出高电平信号。

然后，当充电电压Vc不断地增加并高于第二参考电压Vref2时，比较器110的输出从低电平转换为高电平。第一锁存器122对高电平信号进行电平反相并将其锁存，使得第二比较元件120输出软起动信号SSS。在此，第二比较元件120的输出电平从高电平转换为低电平所持续的时间对应于软起动时间T2。

例如，参考图5，第一电流I1和第二电流I2相加成为流过电容器C的28μA的相对较大的电流。因此，电容器C上的充电电压Vc立即超过第一参考电压Vref1，然后超过第二参考电压Vref2。此时，在第二参考电压Vref2为0.7V以及电容器C大约为1μF的情况下，在从电容器C被和电流充电的时间点开始大约23msec时，充电电压Vc变得高于0.7V的第二参考电压Vref2。

因此，第二比较元件120在通电时输出高电平信号，以及在通电时刻之后经过23msec输出低电平信号。

在上述控制软起动时间T2的过程中，当第二比较元件120输出低电平的软起动信号SSS时，软起动信号SSS使第一比较元件120禁用，使第三比较元件150启用，并且断开第一开关SW1。同时，使电流旁路控制器140的逻辑运算元件142启用，电流旁路控制器140的第二开关SW2闭合，并且第二电流源IS2的第二电流I2被截止。

下面简单解释第二开关SW2的操作，当逻辑运算元件142启用时，在保护信号SP的第一保护信号SP1和第二保护信号SP2为低电平时，逻辑运算元件142输出低电平信号，并且第二开关SW2在低电平时激活，使得第二开关SW2闭合。

在这种情况下，第二电流I2被第一开关SW1截止，以及从第一电流源IS1提供的第一电流I1通过第二开关SW2旁路接地。因此电容器C上没充有电压。

如上所述，在输出软起动信号SSS之后，采用本发明电路的系统正常运行。此时，第三比较元件150输出低电平信号。

以该方式，采用根据本发明的背光逆变器的时间控制电路的系统正常执行软起动并在其后正常运行。

在诸如背光灯打开的灯运行故障的情况下，检测故障，并且将基于故障检测的保护信号SP输入背光逆变器的时间控制电路。在此，保护信号SP可包括第一保护信号SP1和第二保护信号。第一保护信号可由灯打开而引起，以及第二保护信号SP2可由过电压或过电流而引起。

接下来，解释有关控制关机时间T3的过程。

参考图4，在系统的正常运行期间，如果输入保护信号SP，本发明的电流旁路控制器140截止通过连接引脚CP流向地的电流的旁路通路，使得第一电流源IS1的第一电流I1流到电容器C。此时，在电容器上的充电电压逐渐增加。

简单解释电流旁路通路被电流旁路控制器140截止的过程。当逻辑运算元件142启用时，在第一保护信号SP1或第二保护信号SP2为高电平的情况下(在灯故障的情况下)，逻辑运算元件142输出高电平信号，使得第二开关SW2在低电平被激活。因此，第二开关SW2断开，使通过连接引脚CP流向地的电流的旁路通路截止。

然后，在本发明的恒压元件130的齐纳二极管ZD被设置为大约4.0V的情况下，充电电压Vc逐渐增加到由恒压元件130设置的恒定电压(例如，4.0V)。如果充电电压Vc超过应用到第三比较元件150的比较器151的反相(-)端的第三参考电压Vref3，则比较器151的输出从低电平转换为高电平。高电平被第二锁存器152锁存，使得第三比较器150输出高电平的关机信号SSD。

结果，关机信号SSD的输出在预定时间之后使电源断开，并使应用本发明的电路的系统停止。

如上所述，根据本发明优选实施例的应用到显示器(例如，LCD)的背光逆变器的时间控制电路被设置成：初始启动时间、软起动时间和关机时间通过用于时间设置的外部连接电容器来控制。这减少了外部连接引脚的数量并因此减少了生产成本。

尽管结合附图描述并示出了本发明，本领域的技术人员可以在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，进行各种形式的修改和改变。

Claims

1.一种用于背光逆变器的时间控制电路，包括：

电容器，连接在连接引脚和地之间；

第一电流源，连接在所述连接引脚和电源端之间，用于提供预设的第一电流；

第一比较元件，用于比较所述电容器的电压和预设的第一参考电压，以控制初始启动时间；

第二比较元件，用于比较所述电容器的所述电压和预设的第二参考电压，以控制软起动时间；

电流旁路控制器，包括形成在所述连接引脚和所述地之间的电流旁路通路，用于在所述软起动时间之后连接所述电流旁路通路，以及在输入保护信号时截止所述电流旁路通路；

第三比较元件，用于比较所述电容器的所述电压和预设的第三参考电压，以控制关机时间；

第二电流源，一端连接到所述电源端，用于提供预设的第二电流；以及

第一开关，连接在所述第二电流源的另一端与所述连接引脚之间，用于在由所述第二比较元件确定的所述软起动时间之后断开。

2.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，还包括连接到所述连接引脚的恒压元件，用于提供预设的恒定电压。

3.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述第二参考电压被设置为高于所述第一参考电压并低于所述第三参考电压。

4.根据权利要求2所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述恒压元件的所述恒定电压被设置为高于所述第三参考电压。

5.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述第一电流源的所述第一电流被设置为低于所述第二电流源的所述第二电流。

6.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述第一比较元件在由所述第二比较元件确定的所述软起动时间之后被禁用。

7.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述第二比较元件包括比较器，用于比较所述电容器的所述电压和所述第二参考电压；以及第一锁存器，用于输出来自所述比较器的输出信号，所述第一锁存器在断电时被复位。

8.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述第三比较元件包括比较器，用于比较所述电容器的所述电压和所述第三参考电压；以及第二锁存器，用于输出来自所述比较器的输出信号，所述第二锁存器在断电时被复位。

9.根据权利要求1所述的用于背光逆变器的时间控制电路，其中，所述旁路控制器包括第二开关，连接在所述连接引脚和所述地之间；以及逻辑运算元件，用于将第一保护信号和第二保护信号逻辑相加，以将开关信号提供给所述第二开关，所述逻辑运算元件在由所述第二比较元件确定的所述软起动时间之后启用。