CN201418194Y

CN201418194Y - 多灯管背光源的两级式电流平衡装置

Info

Publication number: CN201418194Y
Application number: CN2009201471196U
Authority: CN
Inventors: 李士昌; 黄以民; 李忠树
Original assignee: Chicony Power Technology Co Ltd
Current assignee: Chicony Power Technology Co Ltd
Priority date: 2009-04-15
Filing date: 2009-04-15
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2019-04-15

Abstract

一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置通过一驱动变压器与一驱动单元电性连接，用以接收一电源驱动电流。该两级式电流平衡装置包含多个第一、第二平衡变压器及发光单元。该第一平衡变压器与所对应的该第二平衡变压器串联，以形成两级式结构，再配合该第二平衡变压器的一次侧绕组与二次侧绕组分别串联该发光单元，此外，该些第一、第二平衡变压器与所对应的该些发光单元以并联方式连接。为此，该两级式电流平衡装置提高该些发光单元的电流平衡能力，输出近似正弦波的驱动电流，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀度。

Description

多灯管背光源的两级式电流平衡装置

技术领域

本实用新型涉及一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，尤其涉及一种对并联背光源电源电路提供稳定平衡电流的两级式电流平衡装置。

背景技术

近几年来，随着TFT-LCD面板显示技术的提升，使得其应用的范围越来越广泛，特别是桌上型计算机显示器及平面多媒体电视的应用。并且，由于TFT-LCD面板的趋势是朝向大尺寸的发展，而为了达到高亮度的表现，其背光源的冷阴极灯管数也越来越多，但由于各灯管间的阻抗差异，将会严重影响流经各并联灯管的电流分配是否均匀，因此，若分配到流过电流较小的灯管，将造成相对亮度不足的问题，反之，若分配到流过电流较大的灯管，将造成相对亮度过亮的问题，如此，进而影响背光源的光源均匀性。另外，若分配到流过电流过大的灯管，将会缩短灯管本身及整体背光源应用系统的使用寿命。故此，多个灯管间灯管电流平衡问题极为重要。

美国专利7,242,147揭露一种“应用于多灯管背光源驱动的电流平衡电路”(Current Sharing Scheme for Multiple CCF Lamp Operation)，该电流平衡电路具有多个平衡变压器(balancing transformer)，用以提供多灯管背光源的电流平衡之用。如图1所示，为现有电流平衡电路的电路方块示意图。该电流平衡电路包括一第一变压器组706、一第二变压器组710及一发光装置组708。该第一变压器组706及该第二变压器组710分别具有多个第一平衡变压器(balancingtransformer)706_1～706_k及多个第二平衡变压器710_1～710_k，并且该发光装置组708具有多个发光装置708_1～708_k。该第一变压器组706及该第二变压器组710以环形方式电性连接，并且，该些发光装置708_1～708_k分别电性连接于该些第一平衡变压器706_1～706_k与该些第二平衡变压器710_1～710_k之间。每一该第一平衡变压器706_1～706_k的二次侧绕组分别串接以形成闭回路连接方式。并且，每一该第二平衡变压器710_1～710_k的二次侧绕组分别串接以形成闭回路连接方式。每一该第一平衡变压器706_1～706_k的一次侧绕组串联连接对应的该发光装置708_1～708_k的一端，同样地，每一该第二平衡变压器710_1～710_k的一次侧绕组串联连接对应的该发光装置708_1～708_k的另一端。

惟，每一该发光装置708_1～708_k串联连接一个该第一平衡变压器706_1～706_k及一个该第二平衡变压器710_1～710_k，因此，若该些第一平衡变压器706_1～706_k或该些第二平衡变压器710_1～710_k有任何设计上的不平衡问题时，将导致所对应的该发光装置708_1～708_k的电流波形失真。此外，每一该发光装置708_1～708_k需配合对应一个该第一平衡变压器706_1～706_k及一个该第二平衡变压器710_1～710_k使用，故整体磁性组件使用量及成本皆高。

因此，如何设计出一种能改善现有缺失的一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，乃为本实用新型欲行克服并加以解决的一大课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，该两级式电流平衡装置包含一第一平衡变压器组、一第二平衡变压器组及一发光单元组，由该两级式电流平衡装置对该些发光单元提供均流控制，提高该些发光单元的电流平衡能力。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，通过一驱动变压器与一驱动单元电性连接，其特征在于，该两级式电流平衡装置包含：

一第一平衡变压器组，具有多个第一平衡变压器，并且每一该第一平衡变压器的二次侧绕组彼此串联连接以形成一闭回路；

一第二平衡变压器组，具有多个第二平衡变压器，并且每一该第二平衡变压器的一次侧绕组的一第二端与该第二平衡变压器的二次侧绕组的一第一端电性连接，以形成一共接点；并且该共接点与所对应的该第一平衡变压器的一次侧绕组的一第二端电性连接；

一发光单元组，具有多个发光单元，并且每一该第二平衡变压器的一次侧绕组的一第一端及该第二平衡变压器的二次侧绕组的一第二端分别电性连接一该发光单元的一第一端，使其每一该第二平衡变压器电性连接两个该发光单元；

其中，每一该第一平衡变压器的一次侧绕组的一第一端与该驱动变压器的二次侧绕组的一第一端电性连接，并且，每一该发光单元的一第二端与该驱动变压器的二次侧绕组的一第二端电性连接，为此，每一该第一平衡变压器与所对应的一该第二平衡变压器及两个该发光单元串接以形成一回路，因此所有该些第一平衡变压器、该些第二平衡变压器及该些发光单元达成多个回路以并联方式连接。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，该发光单元为一冷阴极灯管。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，该发光单元为一发光二极管。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，每一该第二平衡变压器为二绕组变压器的结构。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，每一该第二平衡变压器为三绕组以上的多绕组变压器的结构。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，该些第一平衡变压器的规格为完全相同。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，该些第二平衡变压器的规格为完全相同。

上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，该些发光单元的规格为完全相同。

本实用新型的功效在于，该驱动单元提供一驱动电压，再经由该驱动变压器放大该驱动电压，以提供足够高的触发电压及工作电压以高电压起动点亮该些发光单元，进而提供电流至该两级式电流平衡装置端，再由该两级式电流平衡装置对该些发光单元提供均流控制，提高该些发光单元的电流平衡能力，输出近似正弦波的驱动电流，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀度。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为现有电流平衡电路的电路方块示意图；

图2为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第一实施例的电路方块示意图；

图3为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第二实施例的电路方块示意图；及

图4为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第三实施例的电路方块示意图。

其中，附图标记

现有技术

700 驱动单元

702 驱动变压器

704 驱动变压器

706 第一变压器组

706_1～706_k 第一变压器

708 发光装置组

708_1～708_k 发光装置

710 第二变压器组

710_1～710_k 第二变压器

本实用新型

10 驱动单元

12 驱动变压器

20 第一平衡变压器组

20_1～20_n 第一平衡变压器

22 第二平衡变压器组

22_1～22_n 第二平衡变压器

24 发光单元组

24_1～24_2n 发光单元

Pt 驱动变压器的一次侧绕组

St 驱动变压器的二次侧绕组

P11～P1n 第一平衡变压器的一次侧绕组

S11～S1n 第一平衡变压器的二次侧绕组

P21～P2n 第二平衡变压器的一次侧绕组

S21～S2n 第二平衡变压器的二次侧绕组

T21～T2n 第二平衡变压器的三次侧绕组

C11～C1n 共接点

C21～C2n 共接点

具体实施方式

有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下：

请参见图2，为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第一实施例的电路方块示意图。该两级式电流平衡装置通过一驱动变压器12与一驱动单元10电性连接。该两级式电流平衡装置包含一第一平衡变压器组20、一第二平衡变压器组22及一发光单元组24。

该第一平衡变压器组20具有多个规格完全相同的第一平衡变压器20_1～20_n，并且每一该第一平衡变压器20_1～20_n的二次侧绕组S11～S1n为彼此串联连接以形成一闭回路。该第二平衡变压器组22具有多个规格完全相同的第二平衡变压器22_1～22_n，并且每一该第二平衡变压器22_1～22_n可为二绕组变压器的结构。每一该第二平衡变压器22_1～22_n的一次侧绕组P21～P2n的一第二端与该第二平衡变压器22_1～22_n的二次侧绕组S21～S2n的一第一端电性连接，以形成多个共接点C11～C1n；并且该些共接点C11～C1n是与所对应的该第一平衡变压器20_1～20_n的一次侧绕组P11～P1n的一第二端电性连接。其中，该些第一平衡变压器20_1～20_n的数量是与该些第二平衡变压器22_1～22_n的数量相等。

该发光单元组24具有多个规格完全相同的发光单元24_1～24_2n，该些发光单元24_1～24_2n可为冷阴极灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)或发光二极管(light emitting diode，LED)。并且每一该第二平衡变压器22_1～22_n的一次侧绕组P21～P2n的一第一端及该第二平衡变压器22_1～22_n的二次侧绕组S21～S2n的一第二端分别电性连接一该发光单元24_1～24_2n的一第一端，使其每一该第二平衡变压器22_1～22_n电性连接两个该发光单元24_1～24_2n。亦即，第一个该第二平衡变压器22_1的二次侧绕组S21的该第二端及该第二平衡变压器22_1的一次侧绕组P21的该第一端分别与第一个该发光单元24_1及第二个该发光单元24_2电性连接。依此类推，以形成一个该第一平衡变压器20_1～20_n、一个该第二平衡变压器22_1～22_n及两个该发光单元24_1～24_2n彼此串联成组，直到最后一个(第n个)该第二平衡变压器22_n的一次侧绕组P2n的该第二端与该第二平衡变压器22_n的二次侧绕组S2n的该第一端电性连接，以形成该共接点C1n，并且该共接点C1n与所对应的该第一平衡变压器20n的一次侧绕组P1n的一第二端电性连接。并且，最后两个该发光单元24_2n-1，24_2n的该第一端分别与所对应该第二平衡变压器22_n的二次侧绕组S2n的该第二端及该第二平衡变压器22_n的一次侧绕组P2n的该第一端电性连接。此外，每一该第一平衡变压器20_1～20_n的一次侧绕组P11～P1n的一第一端与该驱动变压器12的二次侧绕组St的一第一端电性连接，并且，每一该发光单元24_1～24_2n的一第二端与该驱动变压器12的二次侧绕组St的一第二端电性连接，故此，每一该第一平衡变压器20_1～20_n与所对应的一个该第二平衡变压器22_1～22_n及两个该发光单元24_1～24_2n串接以形成一回路，使得该些第一平衡变压器20_1～20_n、该些第二平衡变压器22_1～22_n及该些发光单元24_1～24_2n达成多个回路以并联方式连接，以达成该驱动变压器12、该驱动单元10与该两级式电流平衡装置的电性连接。在本实用新型的实施例中，每一该些第一平衡变压器20_1～20_n的一次侧绕组P11～P1n的该第一端为一打点端，并且每一该些第一平衡变压器20_1～20_n的一次侧绕组P11～P1n的该第二端为一非打点端。此外，该些第二平衡变压器22_1～22_n的一次侧绕组P21～P2n及二次侧绕组S21～S2n的该第一端分别为一打点端，并且，该些第二平衡变压器22_1～22_n的一次侧绕组P21～P2n及二次侧绕组S21～S2n的该第二端分别为一非打点端。故此，正确电性连结该些第一平衡变压器20_1～20_n及该些第二平衡变压器22_1～22_n的极性，以达成该两级式电流平衡装置的正确动作。

为此，该驱动单元10电性连结该驱动变压器12的一次侧绕组Pt，以提供一驱动电压，再经由该驱动变压器12放大该驱动电压，以提供足够高的触发电压及工作电压以高电压起动点亮该些发光单元24_1～24_2n，进而提供电流至该两级式电流平衡装置端，再由该两级式电流平衡装置对该些发光单元24_1～24_2n提供均流控制，提高该些发光单元24_1～24_2n的电流平衡能力，输出近似正弦波的驱动电流，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀度。

请参见图3，为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第二实施例的电路方块示意图。本实施例与第一实施例(参见图2)最大差异在于该第二平衡变压器组22与该发光单元组24所形成的串接路径与该第一平衡变压器组20的串联顺序改变。本质上，此两实施例的电路为等效关系，惟依据该发光单元组24的实际电路板布线需要，例如，应用于液晶显示器面板的灯管，依据实际电路板布线作弹性的脚位变化。亦即，每两个该发光单元24_1～24_2n的第二端彼此电性连接，以形成多个共接点C21～C2n；并且该些共接点C21～C2n与该第一平衡变压器20_1～20_n的一次侧绕组P11～P1n的该第一端电性连接，其余的电性连接关系与本实用新型第一实施例相同，在此不再赘述。依此类推，以形成一个该第二平衡变压器22_1～22_n、两个该发光单元24_1～24_2n及一个该第一平衡变压器20_1～20_n彼此串联成组，使得该些第一平衡变压器20_1～20_n、该些第二平衡变压器22_1～22_n及该些发光单元24_1～24_2n达成多个回路以并联方式连接，以达成该驱动变压器12、该驱动单元10与该两级式电流平衡装置的电性连接。

请参见图4，为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第三实施例的电路方块示意图。如图所示，每一该些第二平衡变压器22_1～22_n可为多绕组(三绕组以上)变压器的结构，即该些第二平衡变压器22_1～22_n可为三绕组变压器或四绕组变压器的结构。本实施例以三绕组(tertiary winding)变压器为例，配合本实用新型第一实施例的说明，惟本实施例的该些第二平衡变压器22_1～22_n为三绕组变压器结构，故此，每一该些第二平衡变压器22_1～22_n的一次侧绕组P21～P2n的一第一端(未标示)、二次侧绕组S21～S2n的一第一端(未标示)与三次侧绕组T21～T2n的一第一端(未标示)彼此电性连接，以形成多个共接点C11～C1n；并且该些共接点C11～C1n与所对应的该第一平衡变压器20_1～20_n的一次侧绕组P11～P1n的一第二端电性连接。此外，每一该第二平衡变压器22_1～22_n的一次侧绕组P21～P2n的一第二端(未标示)、该第二平衡变压器22_1～22_n的二次侧绕组S21～S2n的一第二端(未标示)及该第二平衡变压器22_1～22_n的三次侧绕组T21～T2n的一第二端(未标示)分别电性连接一该发光单元24_1～24_3n的一第一端，使其每一该第二平衡变压器22_1～22_n电性连接三个该发光单元24_1～24_3n。亦即，第一个该第二平衡变压器22_1的二次侧绕组S21的该第二端、该第二平衡变压器22_1的一次侧绕组P21的该第二端及该第二平衡变压器22_1的三次侧绕组T21的该第二端分别与第一个该发光单元24_1、第二个该发光单元24_2及第三个该发光单元24_3电性连接。依此类推，以形成一个该第一平衡变压器20_1～20n、一个该第二平衡变压器22_1～22_n及三个该发光单元24_1～24_3n彼此串联成组，直到最后一个(第n个)该第二平衡变压器22_n的一次侧绕组P2n的该第一端与该第二平衡变压器22_n的二次侧绕组S2n的该第一端及该第二平衡变压器22_n的三次侧绕组T2n的该第一端电性连接，以形成该共接点C1n，并且该共接点C1n与所对应的该第一平衡变压器20_n的一次侧绕组P1n的一第二端电性连接。并且，最后三个该发光单元24_3n-2，24_3n-1，24_3n的该第一端分别与所对应该第二平衡变压器22_n的二次侧绕组S2n的该第二端、该第二平衡变压器22_n的一次侧绕组P2n的该第二端及该第二平衡变压器22_n的三次侧绕组T2n的该第二端电性连接。其余的电性连接关系与本实用新型第一实施例相同，在此不再赘述。故此，每一该第一平衡变压器20_1～20_n与所对应的一个该第二平衡变压器22_1～22_n及三个该发光单元24_1～24_3n串接以形成一回路，使得该些第一平衡变压器20_1～20_n、该些第二平衡变压器22_1～22_n及该些发光单元24_1～24_3n达成多个回路以并联方式连接，以达成该驱动变压器12、该驱动单元10与该两级式电流平衡装置的电性连接。

综上所述，本发明具有以下的特征及优点：

本实用新型的该两级式电流平衡装置提高并联多灯管(多发光单元)的电流平衡能力，输出近似正弦波的电源驱动电流，以降低输入电流漣波、改善波型失真，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀度，因而提高液晶显示器显示画面质量。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，通过一驱动变压器与一驱动单元电性连接，其特征在于，该两级式电流平衡装置包含：

2.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，该发光单元为一冷阴极灯管。

3.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，该发光单元为一发光二极管。

4.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，每一该第二平衡变压器为二绕组变压器的结构。

5.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，每一该第二平衡变压器为三绕组以上的多绕组变压器的结构。

6.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，该些第一平衡变压器的规格为完全相同。

7.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，该些第二平衡变压器的规格为完全相同。

8.根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在于，该些发光单元的规格为完全相同。