CN1933694B - 冷阴极与外置电极荧光灯的多功能保护驱动器系统与方法 - Google Patents

Abstract

用于驱动冷阴极荧光灯的系统与方法。该系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压低于预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

Description

冷阴极与外置电极荧光灯的多功能保护驱动器系统与方法

技术领域

本发明涉及集成电路。更具体而言，本发明提供了具有多功能保护的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已被应用于驱动一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯。但是应当认识到，本发明具有更广阔的应用范围。

背景技术

冷阴极荧光灯(CCFL)和外置电极荧光灯(EEFL)已经被广泛用于提供液晶显示器(LCD)模块的背光。CCFL和EEFL通常每个都需要诸如2kV的高交流(AC)电压来点亮以及进行正常操作。这种高AC电压可以由CCFL驱动器系统或EEFL驱动器系统提供。CCFL驱动器系统和EEFL驱动器系统每个接收低直流(DC)电压，并且将低DC电压转换为高AC电压。

图1是CCFL和/或EEFL的现有的简化驱动器系统。驱动器系统100包括控制子系统110和AC电源子系统120。控制子系统110接收电源电压V_DDA和某些控制信号。控制信号包括使能(ENA)信号和变暗(DIM)信号。作为响应，控制子系统110输出栅极驱动信号到AC电源子系统120。AC电源子系统120包括MOSFET晶体管和电源变压器，并且接收低DC电压V_IN。MOSFET晶体管响应于栅极驱动信号而将低DC电压V_IN转换为低AC电压。低AC电压由电源变压器升压到高AC电压V_OUT，并且高AC电压V_OUT被发送用于驱动系统190。系统190包括CCFL和/或EEFL。系统190向控制子系统110提供电流与电压反馈。

如上所述，电源变压器可以升高AC电压。AC电压的增加通常是由次级绕组和初级绕组之间的高匝数比来实现的。次级绕组通常由小直径(例如0.05mm)的导线形成。由于在制造过程中要进行弯曲，导线很容易被损坏。例如，断点可能存在于与变压器线轴的引脚相连接的绕组终端处。如果断点处的间隙很小，高AC电压可以在间隙间弧光放电，并且仍能驱动具有CCFL和/或EEFL的系统190。但是弧光放电过程会产生大量的热，甚至产生看得到的火花。在这种状况下，驱动器系统100应当被关断以避免事故。

图2是用于检测变压器次级绕组中的断点的现有简化系统。变压器T1的次级绕组包括引脚5和6。引脚6被偏置到不同于地电压的低DC电压V_IN。此外，引脚5处的DC电压由高阻抗分压器接收。如图2所示，分压器包括电阻器R1和R2，并且输出电压V_DIV到晶体管Q₁。如果次级绕组中不存在断点，则电压V_DIV将等于V_IN的一部分。结果，晶体管Q₁接通，控制子系统110开始工作。如果次级绕组中存在断点，则电压V_DIV将等于零。结果，晶体管Q₁断开，控制子系统110失效。这样用于CCFL和/或EEFL的驱动器系统100得到保护。但是图2所示的系统通常不能有效地检测多个变压器的断点。

因此，需要一种用于CCFL驱动器系统和EEFL驱动器系统的改进的保护技术。

发明内容

本发明涉及集成电路。更具体而言，本发明提供了具有多功能保护的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已被应用于驱动一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯。但是应当认识到，本发明具有更广阔的应用范围。

根据本发明的一个实施例，提供了一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统。该系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压低于预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

根据另一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压高于预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。电源子系统包括具有初级绕组和次级绕组的变压器。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果次级绕组包括断点，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器。次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接。第二电阻器位于第一电阻器和次级绕组之间，并且次级绕组包括被偏置到地电压电平的第一终端。第一电阻器包括第二终端和第三终端。第二终端被偏置到DC输入电压，并且第三终端耦合到第二电阻器。第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接，并且第三终端与第一检得电压相关联。第一检得电压与第一预定电压相比较，用于确定所述一个或多个控制信号。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的方法包括：接收DC输入电压，确定所述DC输入电压是否低于第一预定阈值或高于第二预定阈值，并且至少基于与DC输入电压、第一预定阈值和第二预定阈值相关联的信息来产生一个或多个控制信号。此外，该方法包括接收所述一个或多个控制信号，响应于所述一个或多个控制信号而将所述DC输入电压转换为AC输出电压，以及发送AC输出电压到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则AC输出电压基本等于零。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则AC输出电压基本等于零。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。如果DC输入电压低于预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。如果DC输入电压高于预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。电源子系统包括具有初级绕组和次级绕组的变压器。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果次级绕组包括断点，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器。次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接。第二电阻器位于第一电阻器和次级绕组之间，并且次级绕组包括被偏置到地电压电平的第一终端。第一电阻器包括第二终端和第三终端。第二终端被偏置到DC输入电压，并且第三终端耦合到第二电阻器。第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接，并且第三终端与第一检得电压相关联。第一检得电压与第一预定电压相比较，用于确定所述一个或多个控制信号。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的方法包括：接收DC输入电压，确定所述DC输入电压是否低于第一预定阈值或高于第二预定阈值，并且至少基于与DC输入电压、第一预定阈值和第二预定阈值相关联的信息来产生一个或多个控制信号。此外，该方法包括接收所述一个或多个控制信号，响应于所述一个或多个控制信号而将所述DC输入电压转换为AC输出电压，以及发送AC输出电压到外置电极荧光灯。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则AC输出电压基本等于零。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则AC输出电压基本等于零。

通过本发明实现了超过现有技术的许多优点。例如，本发明的一些实施例提供了具有一种或多种保护机制的驱动器系统。例如，驱动器系统对欠电压系统电源、过电压系统电源和/或变压器次级绕组的断路进行保护。在另一示例中，驱动器系统被用于驱动一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯。本发明的某些实施例提供了对次级绕组断路的保护。次级绕组的断路可能引起弧光放电，进而使次级绕组损坏。弧光放电通常在测试过程期间很难检测，所以当发生次级绕组的断路时对驱动器系统进行保护很重要。本发明的一些实施例提供了对欠电压系统电源的保护。这种保护非常重要，因为低DC输入电压可能引起功率MOSFET晶体管的电流压力。本发明的某些实施例提供了对过电压系统电源的保护。这种保护非常重要，因为高DC输入电压可能引起功率MOSFET晶体管的源漏极之间的电压压力。根据实施例，可以实现这些优点中的一个或多个。在本说明书尤其在下文中将详细描述这些以及别的优点。

参考详细的说明以及附图，将更全面地理解本发明的各种其它目的、特征和优点。

附图说明

图1是用于CCFL和/或EEFL的现有简化驱动器系统；

图2是用于检测变压器次级绕组中的断点的现有简化系统；

图3是根据本发明实施例的简化驱动器系统；

图4是根据本发明实施例用于保护驱动器系统的简化子系统；

图5、6和7是根据本发明另一实施例用于保护驱动器系统的子系统的简化示图。

具体实施方式

本发明涉及集成电路。更具体而言，本发明提供了具有多功能保护的系统和方法。仅仅作为示例，本发明已被应用于驱动一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯。但是应当认识到，本发明具有更广阔的应用范围。

图3是根据本发明实施例的简化驱动器系统。该示图仅仅是示例，其不应当不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替换和修改形式。驱动器系统300包括控制子系统310和AC电源子系统320。控制子系统310包括比较器430、控制逻辑部件440和栅极驱动部件450。AC电源子系统320包括电阻器410、420、540、545、550、555和640，晶体管510、515、520、525和710，变压器530和535，电容器560、565、570、575和630，以及比较器610和620。虽然使用了选定的一组部件来示出系统300，但是可以有许多替代物、修改形式和变化形式。例如，一些部件可以被扩展和/或被合并。可以在上面提到的部件中插入其他部件。取决于实施例，部件的安排可以交换，另一些部件可以被替代。例如，系统300被用来管理一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯。这些部件的进一步细节可在本说明书中找到，下面会更具体地描述。

控制子系统310接收电源电压V_DDA和某些控制信号。例如，电源电压V_DDA等于5伏。在另一示例中，控制信号包括使能(ENA)信号和变暗(DIM)信号。控制子系统310输出栅极驱动信号312和314到AC电源子系统320。此外，AC电源子系统320接收DC电压V_IN并产生AC电压V_OUTI和V_OUT2。例如，DC电压V_IN等于12伏。在另一示例中，每个AC电压V_OUT1和V_OUT2的峰峰振幅在几百伏特到几千伏特的范围内。在另一示例中，发送AC电压V_OUT1和V_OUT2用于驱动冷阴极荧光灯和/或外置电极荧光灯。

图4是根据本发明实施例用于保护驱动器系统300的简化子系统。该示图仅仅是示例，其不应当不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替换和修改形式。子系统400包括比较器430、控制逻辑部件440、栅极驱动部件450和电阻器410与420。虽然使用了选定的一组部件来示出子系统400，但是可以有许多替代物、修改形式和变化形式。例如，一些部件可以被扩展和/或被合并。可以在上面提到的部件中插入其他部件。取决于实施例，部件的安排可以交换，另一些部件可以被替代。例如，子系统400被用来保护用于一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯的驱动器系统300。这些部件的进一步细节可在本说明书中找到，下面会更具体地描述。

比较器430、控制逻辑部件440和栅极驱动部件450是控制子系统310的组件。此外，电阻器410和420是AC电源子系统320的组件。电阻器410具有电阻R₁，电阻器420具有电阻R₂。电阻器410和420通过节点411串联连接形成分压器，并且耦合在地电压和DC电压V_IN之间。比较器430包括输入终端431和432以及输出终端433。输入终端431被偏置到预定的参考电压V_REF，输入终端432被偏置到检得电压V_DET，检得电压是节点411处的电压电势。比较器430比较参考电压V_REF和检得电压V_DET，并且作为响应输出比较信号到控制逻辑部件440。至少基于比较信号，控制逻辑部件440向栅极驱动部件450提供控制信号，栅极驱动部件450作为响应可以接通或断开驱动器系统300。

在一个实施例中，如果比较信号指示检得电压V_DET低于参考电压V_REF，则来自控制逻辑部件440的控制信号指示栅极驱动部件450关断驱动器系统300。例如，

$V_{\mathrm{DET}}=\frac{R_2}{R_1+R_2}\×V_{\mathrm{IN}}$ (等式1)

如果V_DET＜V_REF，则    (等式2)

$V_{\mathrm{IN}}<\frac{R_1+R_2}{R_2}\&times;V_{\mathrm{REF}}$ (等式3)

因此，如果V_IN低于阈值电压则驱动器系统300关断。例如，R₁等于91千欧，R₂等于15千欧，且V_REF等于1.25伏特，所以阈值电压约为8.8伏特。如果V_IN低于8.8伏特，则驱动器系统300关断。

图5、6和7是根据本发明另一实施例用于保护驱动器系统300的子系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应当不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替换和修改形式。子系统500包括比较器430与610，控制逻辑部件440，栅极驱动部件450，电阻器540、550与640、晶体管510、520和710，变压器530以及电容器560与630。虽然使用了选定的一组部件来示出子系统500，但是可以有许多替代物、修改形式和变化形式。例如，一些部件可以被扩展和/或被合并。可以在上面提到的部件中插入其他部件。取决于实施例，部件的安排可以交换，另一些部件可以被替代。例如，子系统500被用来保护用于一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯的驱动器系统300。这些部件的进一步细节可在本说明书中找到，下面会更具体地描述。

比较器430、控制逻辑部件440和栅极驱动部件450是控制子系统310的组件。此外，比较器610、电阻器540、550和640、晶体管510、520和710、变压器530以及电容器560与630是AC电源子系统320的组件。如图5所示，变压器530包括初级绕组531和次级绕组532。次级绕组532具有电阻R_secondary，电阻器540具有电阻R₁₁，并且电阻器550具有电阻R₁₂。电阻器540和550以及次级绕组532串联连接并且耦合在地电压和DC电压V_IN之间。此外，电阻器540和电容器560并联连接在节点541和542之间。在节点542处，电压电势等于检得电压V₁。

在一个实施例中，AC电压存在于变压器531的引脚7处。例如，AC电压具有50kHz的频率。AC电压由电阻器540与550和电容器560滤波。例如，电容器560提供对AC电压的低阻抗。在另一示例中，电容器560具有27nF的电容值。因此，检得电压V₁可以忽略AC成份，并且检得电压V₁如下确定：

$V_1\&ap;\frac{R_{12}+R_{\sec \mathrm{ondary}}}{R_{11}+R_{12}+R_{\sec \mathrm{ondary}}}\&times;V_{\mathrm{IN}}$ (等式4)

如图6所示，比较器610包括输入终端611与612以及输出终端613。输入终端611被偏置到预定的参考电压V₀，并且输入终端612被偏置到检得电压V₁。比较器比较参考电压V₀和检得电压V₁，并且作为响应在输出终端613处产生比较信号。例如，参考电压V₀等于5伏特。在另一示例中，如果检得电压V₁高于参考电压V₀，则比较信号处于逻辑低电平。在另一示例中，如果检得电压V₁低于参考电压V₀，则比较信号614处于逻辑高电平。

在另一实施例中，子系统500包括另一比较器620。比较器620包括输入终端621与622以及输出终端623。输入终端621被偏置到预定的参考电压V₀，并且输入终端622被偏置到另一检得电压V₂。比较器620比较参考电压V₀和检得电压V₂，并且作为响应在输出终端623处输出比较信号。例如，参考电压V₀等于5伏特。在另一示例中，如果检得电压V₂高于参考电压V₀，则比较信号处于逻辑低电平。在另一示例中，如果检得电压V₂低于参考电压V₀，则比较信号处于逻辑高电平。

如图6所示，输出终端613和623在节点631处直接连在一起。节点631通过电阻器640耦合到节点641，并且通过电容器630耦合到地电压电平。例如，电阻器640具有电阻值10千欧。在另一示例中，电容器630具有100pF的电容值。在节点631处，信号614被输出到晶体管710。例如，只有输出终端613和623处的比较信号都处在逻辑高电平，信号614才处在逻辑高电平。如果输出终端613和623处的至少一个比较信号处于逻辑低电平，则信号614处在逻辑低电平。

如图7所示，信号614被用来接通或关断晶体管710。晶体管701用作开关。例如，如果信号614处于逻辑低电平，晶体管710就闭合或接通。这样，输入终端432被充分偏置到地电压电平，其低于参考电压V_REF。在另一示例中，如果信号614处于逻辑高电平，则晶体管710断开或关断。这样，输入终端432被偏置到节点411处的电压，如图4所描述的那样。

比较器430比较输入终端432处的电压电平和输入终端431处的参考电压V_REF，并且作为响应输出比较信号到控制信号部件440。至少基于比较信号，控制逻辑部件440提供控制信号到栅极驱动部件450，栅极驱动部件450作为响应可以接通或关断驱动器系统300。在一个实施例中，如果比较信号指示输入终端432处的电压电平低于参考电压V_REF，则来自控制逻辑部件440的控制信号指示栅极驱动部件450关断驱动器系统300。

如上所述，可以根据等式4确定检得电压V₁。在一个实施例中，

如果V₁＞V₀，则    (等式5)

$V_{\mathrm{IN}}>\frac{R_{11}+R_{12}+R_{\sec \mathrm{ondary}}}{R_{12}+R_{\sec \mathrm{ondary}}}\&times;V_0$ (等式6)

因此，如果V_IN大于阈值电压

则输出终端613处的比较信号处于逻辑低电平。例如，R₁₁等于13兆欧，R₁₂等于6.2兆欧，R_secondary等于600欧姆，并且V₀等于5伏特，所以阈值电压等于约15.5伏特。如果V_IN高于15.5伏特，则输出终端613处的比较信号处于逻辑低电平。如果输出终端613处的比较信号处于逻辑低电平，则信号614也处于逻辑低电平。这样，如果V_IN大于阈值电压，则驱动器系统300被关断。

在另一实施例中，次级绕组532包括一个或多个断点，从而次级绕组532的R_secondary变得很大。因此，如下所示，检得电压V₁基本等于DC电压V_IN：

$V_1\&ap;\frac{R_{12}+R_{\sec \mathrm{ondary}}}{R_{11}+R_{12}+R_{\sec \mathrm{ondary}}}\&times;V_{\mathrm{IN}}\&ap;V_{\mathrm{IN}}$ (等式7)

例如，DC电压V_IN高于参考电压V₀。因此基于等式7，检得电压V₁也高于参考电压V₀。在另一示例中，DC电压V_IN等于12伏特，并且参考电压V₀等于5伏特。这样，输出终端613处的比较信号处于逻辑低电平，并且信号614也处于逻辑低电平。因此如果次级绕组532包括一个或多个断点，则驱动器系统300被关断。

参考图3，控制子系统310输出栅极驱动信号312和314到AC电源子系统320。控制子系统310包括栅极驱动部件450，并且AC电源子系统320包括晶体管510和520。栅极驱动信号312和314由栅极驱动部件450产生，并且分别由晶体管520和510接收。晶体管510与520耦合到变压器530的初级绕组531。此外，变压器530的次级绕组532耦合到电容器570的终端571。电容器570的另一终端572提供AC电压V_OUT1。栅极驱动信号312与314通过控制AC电压V_OUT1来接通或断开驱动器系统300。

驱动器系统300包括变压器530和535。变压器530与晶体管510和520、电阻器540和550、电容器560和570以及比较器610相关联。变压器535与晶体管515和525、电阻器545和555、电容器565和575以及比较器620相关联。例如，变压器535、晶体管515和525、电阻器545和555、电容器565和575以及比较器620的布置和操作原理与变压器530、晶体管510和520、电阻器540和550、电容器560和570以及比较器610的布置和操作原理基本相同。在另一示例中，变压器530被用来产生AC电压V_OUT1，并且变压器535被用来产生AC电压V_OUT2。AC电压V_OUT1和V_OUT2可以相同或不同.

如上文所述以及这里进一步强调的那样，图3-7仅仅是示例，其不应当不适当地限制权利要求的范围。本领域普通技术人员将认识到许多变化、替换和修改形式。例如，变压器530和535之一以及某些关联的部件被去除。在另一示例中，添加一个或多个附加的变压器和一些关联的部件来产生一个或多个附加的AC电压。如上文所讨论的那样，驱动器系统300包括三种保护机制。具体而言，如果DC电压V_IN低于阈值电压，如果DC电压V_IN高于阈值电压，或者如果变压器530和535中任何一个的次级绕组包括一个或多个断点，则驱动器系统300被关断。在一个实施例中，修改驱动器系统300以去除这三种保护机制之一。在另一实施例中，修改驱动器系统300以去除这三种保护机制之二。

根据本发明的另一个实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压低于预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。例如，该系统是根据包括子系统400的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压高于预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。例如，该系统是根据包括子系统500的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。电源子系统包括具有初级绕组和次级绕组的变压器。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果次级绕组包括断点，则用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。例如，该系统是根据包括子系统400和子系统500的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到冷阴极荧光灯。电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器。次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接。第二电阻器位于第一电阻器和次级绕组之间，并且次级绕组包括被偏置到地电压电平的第一终端。第一电阻器包括第二终端和第三终端。第二终端被偏置到DC输入电压，并且第三终端耦合到第二电阻器。第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接，并且第三终端与第一检得电压相关联。第一检得电压与第一预定电压相比较，用于确定所述一个或多个控制信号。例如，该系统是根据包括子系统500的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动冷阴极荧光灯的方法包括：接收DC输入电压，确定所述DC输入电压是否低于第一预定阈值或高于第二预定阈值，并且至少基于与DC输入电压、第一预定阈值和第二预定阈值相关联的信息来产生一个或多个控制信号。此外，该方法包括接收所述一个或多个控制信号，响应于所述一个或多个控制信号而将所述DC输入电压转换为AC输出电压，以及发送AC输出电压到冷阴极荧光灯。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则AC输出电压基本等于零。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则AC输出电压基本等于零。例如，将DC输入电压转换为AC输出电压的步骤是至少由一个变压器执行的。变压器包括初级绕组和次级绕组。此外，该方法包括确定次级绕组是否包括断点。如果次级绕组包括断点，则AC输出电压基本等于零。在另一示例中，该方法是由包括子系统400和子系统500的系统300执行的。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。如果DC输入电压低于预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。例如，该系统是根据包括子系统400的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。如果DC输入电压高于预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。例如，该系统是根据包括子系统500的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。电源子系统包括具有初级绕组和次级绕组的变压器。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。如果次级绕组包括断点，则用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。例如，该系统是根据包括子系统400和子系统500的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的系统包括：控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；以及电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和DC输入电压，将DC输入电压转换为AC输出电压，以及将AC输出电压发送到外置电极荧光灯。电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器。次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接。第二电阻器位于第一电阻器和次级绕组之间，并且次级绕组包括被偏置到地电压电平的第一终端。第一电阻器包括第二终端和第三终端。第二终端被偏置到DC输入电压，并且第三终端耦合到第二电阻器。第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接，并且第三终端与第一检得电压相关联。第一检得电压与第一预定电压相比较，用于确定所述一个或多个控制信号。例如，该系统是根据包括子系统500的系统300实现的。

根据又一实施例，一种用于驱动外置电极荧光灯的方法包括：接收DC输入电压，确定所述DC输入电压是否低于第一预定阈值或高于第二预定阈值，并且至少基于与DC输入电压、第一预定阈值和第二预定阈值相关联的信息来产生一个或多个控制信号。此外，该方法包括接收所述一个或多个控制信号，响应于所述一个或多个控制信号而将所述DC输入电压转换为AC输出电压，以及发送AC输出电压到外置电极荧光灯。如果DC输入电压低于第一预定阈值，则AC输出电压基本等于零。如果DC输入电压高于第二预定阈值，则AC输出电压基本等于零。例如，将DC输入电压转换为AC输出电压的步骤是至少由一个变压器执行的。变压器包括初级绕组和次级绕组。此外，该方法包括确定次级绕组是否包括断点。如果次级绕组包括断点，则AC输出电压基本等于零。在另一示例中，该方法是由包括子系统400和子系统500的系统300执行的。

本发明具有多个优点。本发明的一些实施例提供了具有一种或多个保护机制的驱动器系统。例如，驱动器系统对欠电压系统电源、过电压系统电源和/或变压器次级绕组的断路进行保护。在另一示例中，驱动器系统被用于驱动一个或多个冷阴极荧光灯和/或一个或多个外置电极荧光灯。本发明的某些实施例提供了对次级绕组断路的保护。次级绕组的断路可能引起弧光放电，进而使次级绕组损坏。弧光放电通常在测试过程期间很难检测，所以当发生次级绕组的断路时对驱动器系统进行保护很重要。本发明的一些实施例提供了对欠电压系统电源的保护。这种保护非常重要，因为低DC输入电压可能引起功率MOSFET晶体管的电流压力。本发明的某些实施例提供了对过电压系统电源的保护。这种保护非常重要，因为高DC输入电压可能引起功率MOSFET晶体管的源漏极之间的电压压力。

虽然已经描述了本发明的具体实施例，但是本领域的技术人员将理解，存在与所描述的实施例等同的其他实施例。因此，本发明不应被理解为仅限于具体示出的实施例。本发明仅由权利要求的范围限定。

Claims (30)

1.一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到冷阴极荧光灯；

其中如果所述直流输入电压低于预定阈值，则所述用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

2.如权利要求1所述的系统，其中：

所述电源子系统包括分压器，分压器被配置将所述直流输入电压转换为检得电压；

所述控制子系统包括比较器和耦合到所述比较器的栅极驱动设备；

所述比较器被配置比较所述检得电压和预定电压，并产生比较信号，所述预定电压正比于所述预定阈值；

所述栅极驱动设备被配置响应于所述比较信号产生所述一个或多个控制信号。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述控制子系统还包括控制逻辑设备，所述栅极驱动设备通过所述控制逻辑设备耦合到所述比较器。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述一个或多个控制信号包括一个或多个栅极驱动信号。

5.一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到冷阴极荧光灯；

其中如果所述直流输入电压高于预定阈值，则所述用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

6.如权利要求5所述的系统，其中：

所述电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器；

所述次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接，第二电阻器位于第一电阻器和所述次级绕组之间，所述次级绕组具有被偏置到地电压电平的第一终端；

第一电阻器具有第二终端和第三终端，第二终端被偏置到所述直流输入电压，所述第三终端耦合到第二电阻器；

第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接；

第三终端与检得电压相关联，所述检得电压与预定电压相比较用于确定所述一个或多个控制信号，所述预定电压正比于所述预定阈值。

7.如权利要求6所述的系统，其中：

所述电源子系统还包括具有第四终端和第五终端的第二电容器；

第四终端耦合到第二电阻器和所述次级绕组；

第五终端提供所述交流输出电压。

8.一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到冷阴极荧光灯；

其中：

所述电源子系统包括具有初级绕组和次级绕组的变压器；

如果所述直流输入电压低于第一预定阈值，则所述用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断；

如果所述直流输入电压高于第二预定阈值，则所述用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断；

如果所述次级绕组具有断点，则所述用于驱动冷阴极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

9.如权利要求8所述的系统，其中：

所述电源子系统还包括分压器，分压器被配置将所述直流输入电压转换为检得电压；

所述控制子系统包括比较器和耦合到所述比较器的栅极驱动设备；

所述比较器被配置比较所述检得电压和预定电压，并产生比较信号，所述预定电压正比于第一预定阈值；

所述栅极驱动设备被配置响应于所述比较信号产生所述一个或多个控制信号。

10.如权利要求8所述的系统，其中：

所述电源子系统还包括第一电阻器、第二电阻器和第一电容器；

所述次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接，第二电阻器位于第一电阻器和所述次级绕组之间，所述次级绕组具有被偏置到地电压电平的第一终端；

第一电阻器具有第二终端和第三终端，第二终端被偏置到所述直流输入电压，所述第三终端耦合到第二电阻器；

第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接；

第三终端与检得电压相关联，所述检得电压与预定电压相比较用于确定所述一个或多个控制信号，所述预定电压正比于第二预定阈值。

11.一种用于驱动冷阴极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到冷阴极荧光灯；

其中：

所述电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器、第一比较器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器；

所述次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接，第二电阻器位于第一电阻器和所述次级绕组之间，所述次级绕组具有被偏置到地电压电平的第一终端；

第一电阻器具有第二终端和第三终端，第二终端被偏置到所述直流输入电压，第三终端耦合到第二电阻器；

第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接；

第三终端与第一检得电压相关联，第一检得电压与第一预定电压相比较用于确定所述一个或多个控制信号；

所述第一比较器被配置比较第一检得电压和第一预定电压，并且产生第一比较信号；

如果第一检得电压高于第一预定电压，则第一比较信号处于逻辑低电平；

如果第一检得电压低于第一预定电压，则第一比较信号处于逻辑高电平。

12.如权利要求11所述的系统，其中：

如果所述直流输入电压高于预定阈值，则所述系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断；

所述预定阈值正比于第一预定电压。

13.如权利要求11所述的系统，其中如果所述次级绕组具有断点，则所述系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

14.如权利要求11所述的系统，其中：

所述电源子系统还包括具有第四终端和第五终端的第二电容器；

第四终端耦合到第二电阻器和所述次级绕组；

第五终端提供所述交流输出电压。

15.如权利要求11所述的系统，其中：

第一比较信号被用来产生逻辑信号；

如果第一比较信号处于逻辑低电平，则所述逻辑信号处于逻辑低电平。

16.如权利要求15所述的系统，其中：

所述控制子系统包括第二比较器和耦合到第二比较器的栅极驱动设备，第二比较器具有第四终端和第五终端，第五终端被偏置到第二预定电压；

所述电源子系统还包括开关，所述开关被配置接收所述逻辑信号并且具有第六终端和第七终端，第六终端耦合到第四终端，第七终端被偏置到地电压电平；

第二比较器被配置比较第六终端处的接收电压和第二预定电压，并产生第二比较信号；

栅极驱动设备被配置响应于第二比较信号而产生所述一个或多个控制信号。

17.如权利要求16所述的系统，其中所述控制子系统还包括控制逻辑设备，所述栅极驱动设备通过所述控制逻辑设备耦合到第二比较器。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述一个或多个控制信号包括一个或多个栅极驱动信号。

19.如权利要求16所述的系统，其中所述电源子系统还包括第三电阻器和第四电阻器，第三电阻器具有第八终端和第九终端，第四电阻器具有第十终端和第十一终端，第八终端被偏置到所述直流输入电压，第十一终端被偏置到地电压电平，第九终端和第十终端二者都耦合到第四终端。

20.如权利要求19所述的系统，其中：

如果所述直流输入电压低于第二预定阈值，则所述系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断；

第二预定阈值正比于第二预定电压。

21.如权利要求16所述的系统，其中：

如果所述逻辑信号处于逻辑低电平，则所述开关闭合；

如果所述逻辑信号处于逻辑高电平，则所述开关断开。

22.如权利要求16所述的系统，其中所述开关包括晶体管。

23.一种用于驱动冷阴极荧光灯的方法，所述方法包括：

接收直流输入电压；

确定所述直流输入电压是否低于第一预定阈值或高于第二预定阈值；

至少基于与所述直流输入电压、第一预定阈值和第二预定阈值相关联的信息来产生一个或多个控制信号；

接收所述一个或多个控制信号；

响应于所述一个或多个控制信号而将所述直流输入电压转换为交流输出电压；

发送所述交流输出电压到冷阴极荧光灯；

其中：

如果所述直流输入电压低于第一预定阈值，则所述交流输出电压等于零；

如果所述直流输入电压高于第二预定阈值，则所述交流输出电压等于零。

24.如权利要求23所述的方法，其中：

将所述直流输入电压转换为交流输出电压的操作是至少由一个变压器执行的；

所述变压器具有初级绕组和次级绕组。

25.如权利要求24所述的方法，还包括：

确定所述次级绕组是否具有断点；

其中如果所述次级绕组具有断点，则所述交流输出电压等于零。

26.一种用于驱动外置电极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号以及直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到外置电极荧光灯；

其中如果所述直流输入电压低于预定阈值，则所述用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

27.一种用于驱动外置电极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到外置电极荧光灯；

其中如果所述直流输入电压高于预定阈值，则所述用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

28.一种用于驱动外置电极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到外置电极荧光灯；

其中：

所述电源子系统包括具有初级绕组和次级绕组的变压器；

如果所述直流输入电压低于第一预定阈值，则所述用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断；

如果所述直流输入电压高于第二预定阈值，则所述用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断；

如果所述次级绕组具有断点，则所述用于驱动外置电极荧光灯的系统响应于所述一个或多个控制信号而被关断。

29.一种用于驱动外置电极荧光灯的系统，所述系统包括：

控制子系统，被配置产生一个或多个控制信号；

电源子系统，被配置接收所述一个或多个控制信号和直流输入电压，将所述直流输入电压转换为交流输出电压，以及将所述交流输出电压发送到外置电极荧光灯；

其中：

所述电源子系统包括第一电阻器、第二电阻器、第一电容器、第一比较器以及具有初级绕组和次级绕组的变压器；

所述次级绕组、第一电阻器和第二电阻器串联连接，第二电阻器位于第一电阻器和所述次级绕组之间，所述次级绕组包括被偏置到地电压电平的第一终端；

第一电阻器具有第二终端和第三终端，第二终端被偏置到所述直流输入电压，第三终端耦合到第二电阻器；

第一电阻器和第一电容器在第二终端和第三终端之间并联连接；

第三终端与第一检得电压相关联，第一检得电压与第一预定电压相比较用于确定所述一个或多个控制信号；

所述第一比较器被配置比较第一检得电压和第一预定电压，并且产生第一比较信号；

如果第一检得电压高于第一预定电压，则第一比较信号处于逻辑低电平；

如果第一检得电压低于第一预定电压，则第一比较信号处于逻辑高电平。

30.一种用于驱动外置电极荧光灯的方法，所述方法包括：

接收直流输入电压；

确定所述直流输入电压是否低于第一预定阈值或高于第二预定阈值；

至少基于与所述直流输入电压、第一预定阈值和第二预定阈值相关联的信息来产生一个或多个控制信号；

接收所述一个或多个控制信号；

响应于所述一个或多个控制信号而将所述直流输入电压转换为交流输出电压；

发送所述交流输出电压到外置电极荧光灯；

其中：

如果所述直流输入电压低于第一预定阈值，则所述交流输出电压等于零；如果所述直流输入电压高于第二预定阈值，则所述交流输出电压等于零。

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