TW200526084A - State detector - Google Patents

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Koji Edamura
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Mitsumi Electric Co Ltd
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    • H05B41/14Circuit arrangements
    • H05B41/26Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
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Description

200526084 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種狀態檢測裝置,尤其是下述狀態檢測裝 置,這種裝置在裝有互相並聯連接的多個負荷和向該多個負荷提 供驅動電流的驅動單元的裝置中檢測該負荷的驅動狀態。 【先前技術】 近幾年,作爲電腦用或電視機用的顯示器,薄型、小功率液 晶顯示器引人注目。液晶顯示n有透過型液晶顯示器和反射型液 曰曰顯不s。其巾,在透過型液晶顯示器中設置用於從液晶畫面背 面供給光的背光。 在背光中’在很多情況下,採用冷陰極管(CCFL)等放電管。 冷陰極管的個概著液晶顯轉的尺寸增加㈣加。例如,17英 寸液晶顯示器通常採用4個冷陰極管。 第4圖是採用4個冷陰極管的系統結構示意圖。 /裝有4個冷陰極㈣M〜1QM的情況下,爲了簡化連接, /刀爲冷陰極管101-1和冷陰極管而_2所組成的一對,而冷陰極管 1 3和冷陰極官1QM所組成的—對,並透過3管腳連接器⑽、 CN2連接各對冷陰極管而成。 逆接1§ (JN1由端子 CN2由端子T22和T23三個端子構成 =4騎示’冷陰極管_的綱與端子扣連接, …官ΗΠ-2的高壓側與端子T12連接,冷陰極管i〇m的健 200526084
動單70等連接,端子T13、T23透過電阻等接地連接。 側與冷陰極管101-2的低壓側作爲一個連接點,與端子 電管,工作後以低壓工 因此,需要檢測放電管 這時,冷陰極管一般利用高壓啓動放電管 作,在點亮失敗的情況下,需要再啓動。因此 的點亮狀態。歷來,在檢測放電管點亮的電路中,檢測放電管兩
然而,現有檢測放電管點亮的電路是檢測—個燈點亮、熄滅 狀悲的電路’在具有諸如大型液晶顯示器的背絲樣多個放電管 的情況下,若-個燈點亮,則判斷點亮。但是,在採用諸如大型 液晶顯示ϋ的料❹燈式燈單元的情況下,在—做電管不能 點冗,其他放電官點亮的狀態下,液晶顯示器晝面亮度變得不均 勻’進行不了正常顯示。因此,要求即使在—個放電管不能點亮 的情況下,也能確實檢測不能點亮的狀態檢測裝置。 【發明内容】 本發明是鑒於上述情況提出的,其目的是提供一種狀態檢測 200526084 裝置,月b間單而又確實檢測多個負荷的驅動狀態。 本發明疋狀恶檢測裝置,可在具有相互並聯連接的多個負荷 和向该多個負荷提供驅動電流的驅動單元的裝置中檢測負荷的驅 動狀態,其特點是,具有檢測單元,來將多個負荷分爲多對並檢 測在各對中流動的電流;合成電壓産生單元,可產生將利用檢測 單疋所檢測的檢測電壓合成的合成電壓;和狀態檢測單元,可根 據利用合成電壓産生單元所產生的電壓與多個檢測電壓的大小關 係來檢測多個負荷的驅動狀態。 而且,其特點是,具有第二狀態檢測單元,根據利用合成電 壓産生單元所産生的合成電壓來檢測多個負荷的驅動狀態。 再者,其特點是,可具有第三狀態檢測單元,檢測從驅動單 元給多個負荷提供的電流、並根據電流來檢測多個負荷的驅動狀 態,而且,其特點是,負荷可爲放電管。 依據本發明,透過將相互並聯連接的多個負荷分成多對並檢 測出外加在各對上的外加電壓,産生將所檢測的多個外加電壓合 成的電壓,並根據所産生的合成電壓和多個外加電壓的大小關係 末貝J夕個負街的驅動狀態,在多對中的任何一對中,負荷爲非 驅動狀怨時,可將其檢測出來,因此,可確實檢測多個負荷的點 亮、熄滅狀態。 有關本發明的特徵與實作,茲配合圖式作最佳實施例詳細說 明如下。 200526084 【實施方式】 [第一實施例] 第1圖表示本發明第一實施例的電路結構示意圖。 在本實施例中,以液晶顯示器等背光系統爲例進行說明。 本只把例的月光系統1由燈單元11、驅動單元、驅動控制 單元13和狀態檢測裝置14構成。 燈單元11由4個冷陰極管(ccfqh-hm、電容器cu〜α8 構成。冷陰極管11-1〜11-4互相並聯連接,冷陰極管1M和冷陰 極管11-2在低壓側連接’可作爲一個端子T13連接,冷陰極管u_3 和冷陰極管11-4在低壓側連接,可作爲一個端子T23連接。端子 Τ13透過電阻R11接地。而且,端子丁23透過電阻接地。 再者,冷陰極管1Μ的高壓側與端子了丨1連接。端子ΤΗ透 過電容器⑶、C12與驅動單元12連接。冷陰極管似的高壓側 與端子Τ12連接。端子Τ12透過電容器⑶、α4與驅動單元12 連接。冷陰極管11-3的高壓側與端子T21連接。端子丁21透過電 容器C15、C16與驅動單元12連接。冷陰極管1M的高壓側與端 子T22連接。端子T22透過電容器a7、ci8與驅動單元12連接。 在冷陰極管丨1·1〜1M中’從驅動單幻2提供驅動電壓。利用來 自驅動單元12的驅動電壓驅動和點亮燈單元η。 驅動單元12由電容器C20、變壓器2卜電阻R11和R12構 成’根據來自驅動控制單幻3的驅動信號同冷陰極管 11-1 〜11-4 200526084 起谐振’從變壓哭21 驅動電壓。 的次級線圈L2向冷陰極管n-puy外加 驅動控制翠元 !2提供驅動信號。 13依據將燈點亮的外來指示信號向驅動單元 仏狀=職置14由檢測單、41_2、合成電壓産生單元 43 2、凡全炮滅狀您檢測單元料、 測單元45和輸出單元46構成。 心檢測單it叫由二極_卜電容器㈤和電阻撕構成, 端子3連接,産生將端子T13的電位整流與平滑化的檢測電 位V卜向比較器叫的非反相輸入端子和合成電壓産生單元似 提供在檢測單元41_1整流和平滑化的檢測電位%。 U單元41 2由一極體〇42、電容器C42和電阻R42構成, ”端子T23連接’產生將端子T23㈣位整流與平滑化的檢測電 位V2向比車乂為43-2的非反相輸入端子和合成電壓產生單元42 提供在外加電歸測單元41_2整流解滑化的檢測電位W。 合成電壓産生單元42由二極體D43、D44、電阻R43、_ 和祕構成,利用電阻R43〜R45産生將檢測單元Μ]的檢測電 位vi與檢測單元41_2的檢測電位V2分㈣合成電屡幻。將在 合成電㈣生單元42所產生的中間電壓V3向比較器43_卜43_2 的反相輸入端子和完全熄減狀態檢測單元44提供。 比較器43-1將在檢測單元仏】所檢測的檢測電位νι和在合 200526084 成電壓産生單Tt 42所産生的合成電壓V3的大小關係作比較,在 檢測電位W高於合成電壓V3時,將輸出B作爲高電平,若檢列 電位VH、於合成電壓V3,_輸出B作爲低電平。向輸出^元 46提供比較器434的輸出b。 比較器43-2將在檢測單元41_2所檢測的檢測電位%和在合 成電壓産生單以2所產生的合成電壓V3作比較,在檢測電錢 高於合成電壓V3時,將輸出c作爲高電平,而若檢測電位^小 於合成龍V3,則將輸ώ C作爲低電平。向輸出單元你提供比 較器43-2的輸出c。 而且,完全媳滅狀態檢測單元44纟電阻祕、R47和比較器 44a構成’冷陰極管^卜叫檢測完全媳滅狀態。電阻腿、 將電源電壓Vec分壓而產生基準電墨㈣丨。向比較器糾的反相 ^入端子提供彻t阻祕、⑽所産生的基準制1。比較 將在&成電壓産生單元42所産生的合成電壓V3與利用電 阻R46、R47所產生的基準電位Vref i作比較,若合成電壓^高 於基準電壓Vrefl,則將輸出a作爲高電平,而若合成電壓w低 於基準電壓Vrefl,則將輸出a作爲低電平。向輪出單元46提供 元全媳滅狀恶檢測單元44的輸出A。 再者驅動電〃IL檢測單元45檢測向燈單元11所提供的驅動 電流,對冷陰極管H·1或11-2與冷陰極管11-3或1M (即兩對 中各取其-)逐個檢測媳滅狀態。驅動電流檢測單元45由二極體 200526084 D45、電容器C43、電阻R48〜R50、比較器45a構成。二極體D45、 電容器C43、電阻R48將構成驅動單元12的變壓器21的原線圈 L1的外加電壓進行整流與平滑化而産生檢測電壓V4。向比較器 45a的反相輸入端子提供利用二極體D45、電容器C43和電阻R48 進行整流和平滑化的檢測電壓V4。 另一方面,電阻R49、R50將電源電壓Vcc分壓而産生基準 電壓Vref2。向比較器45a的非反相輸入端子提供利用電阻R49、 R50所産生的基準電壓Vref2。 而且,這時,將電阻R49、R50設置爲:由電阻R49、R5〇所 産生的基準電壓Vref2高於在4個冷陰極管1M〜1M點亮時的檢 測電壓V4。 比孕父裔45a將利用二極體D45、電容器C43、電阻R48進朽 整流和平滑化的檢測電壓V4與基準電壓Vref 2做比較,若檢測電 M V4小於基準賴醫2,則將輸出D作爲高電平,而若檢測電 壓V4高於基準 Vref2,則將輸出D作爲低電平。將驅動電流 檢測早疋45的輸出D向輸出單元牝提供。 一輸出單元46由電阻㈣、松和卿電晶體⑵構成。將比 ^你2、完全熄滅狀驗測單元44、驅動電流檢測單元 在二=、B、C、D向電晶體Φ的基極提供。透過電阻R52 電曰曰體Q1的集電極外加電源電屋Μ 與電阻R52的連接點上連接狀 _Q1的木電極 賤狀心輪出^子細。而且,電晶體以 200526084 的發射極接地。再者,狀態輸出 子丁0ui與驅動控制單元Π ;鱼你 電晶體QI,在冷陰極管 連接 43_卜43_2、完全媳滅狀態檢·4的任何—個熄減、比較器 輸出A、B、C、D任何一個爲低:心4、驅動電流檢測單元45的 置爲-電平。而且千 時斷開’將狀態輸出端子T⑽ 置如奸。而且,電晶_在冷陰極管im〜im 比較器43-卜43-2、完全媳滅狀 仏測早70 44、驅動電流檢測單 兀45的輸出A、B、C、D细+ t + 平雜通,將耗輪出端子
Tout置爲低電平。 #驅動控料7〇丨3在狀態輸出端子偏爲低電㈣,判斷冷陰 極官叫〜11-4全部點亮’向驅動單元12提供驅動信號,燈單元 11繼續點亮。而且’驅動控制單元13在狀態輸出端子τ⑽爲高 電平時,則觸冷陰極f 1Μ〜1Μ中至少有—個冷陰極管未點 免’或出轉、熄滅、停止向驅鮮Α12提供驅動信號,停止對 燈單元11的驅動。 下面對本實施例的背光系統1的操作進行說明。 第2圖是本發明第一實施例的操作說明示意圖。 當外部向驅動控制單元13提供一點亮指示信號時,驅動控制 單元13就向驅動單元12提供驅動信號。 當驅動單元12與冷陰極管1M〜U_4諧振時,驅動電流就流 過,即點亮燈。 [狀態1] 13 200526084 這時,若冷陰極管ιυ〜u_4都亮燈,則檢測單元4】_ 的檢測電位VI和V2成爲規定的電壓vn R44 ^ 、表右设電阻R43、 、45 A R43侧=(刪),則中點電位 因此’比㈣43·1、43·2的輸出B、C都成爲高雷巫 完全媳滅檢測單㈣,因爲__高於基準電壓^且所 以輪出A也成爲高電平。因爲檢測電壓V4低於基準電壓加2, 所以輸出D成爲高電平。 因此二爲所有冷陰極管叫〜叫都點亮所以所有輸出 A〜D都成爲高電平。因 十Q此,電晶體Qi接通,狀態輪出端子Tout =低%平。餘態輪_子TGUt爲低電平時,驅動控制單元η 私、別出冷陰極管1M〜U_4都處於點亮狀態,則繼續點亮燈。 [狀態2] 总而且’若冷陰極管1M〜1M中有一個冷陰極管,例如冷陰極 g 滅,則檢測單元41]❸檢測電位v ,檢測單元41_2的檢物心 \{(4/3)xVll}。因此,來自檢測電位νι和乂2的合成電壓% 成爲 V3二{(4/3)x〇.75xVll}。 因此,因爲檢測電位VI小於合成電壓V3,所以,比較哭43] 的輪出B成爲低電平。 〜 3 1的輪出成爲低電平,則電晶體Q1斷開,狀態 14 200526084 輸出知子Tout絲高電平。狀態輸㈣子爲高電平,驅 動控制單71丨3就判斷冷陰極管n-i〜u、4中有一猶滅,而中止 向驅動單元12提供驅動信號,使燈單元u媳滅。 [狀態3] 若在冷陰極管1Μ〜114中,在檢測單元仏卜似的某-個 所獅的—對冷陰極管,例如冷陰極管u.h η-2都熄滅,則檢 :單元41 1的;^測私位V1成爲〇,ν卜〇,檢測單元的檢測 電位V2成爲V2=2xVll。因此,從檢測電位w、v2得出的合成 電壓 V3 成爲 V3气2x0.75xV11)。 因此,因爲檢測電位V1小於中間電壓%,所以,比較器叫 的輪出B成爲低電平。 若比較器43_1的輸出爲低電平,則電晶體φ斷開,狀態輪 出端二⑽絲高電平。麟輸㈣子-卜减高電平,驅動 ^ _ij單7C 13就判斷冷陰極官叫〜叫有—個熄滅而中止向驅動 早7012提供驅動信號’使燈單元11媳滅。 [狀態4]
VI 右冷陰極管ll_;l〜1M都熄滅,則檢測單元4M的檢測電位 和檢測單it41_2的檢測電位V2都爲e,V1=(),Vho。 而且’因爲檢測電位V1、V2都爲0,所以合成電墨V 。因此’比較H 43·卜似的輪出絲不確定。另—方面,因爲 几全熄滅狀態檢測單元44的輸出,將合成賴鱗電墨^ 200526084 I作成電㈣編電位,則其輸出成爲 右元王熄滅狀態檢測單元44 w ⑽端子Tout — 成如電平’鶴㈣單元13就_冷陰極管mi 熄滅,於是中止向驅動單元12提 ' [狀態5] Μ、驅動M,使燈單元^媳滅。 這時,在冷陰極管U_WM中,在利用檢測單⑼ 驅動電流的冷陰極管叫、-的-對和糊檢測單^_2檢測 驅動電流的冷陰極管n_3、1M的—對各自的—個冷陰極管,例 如,冷陰極管叫和冷陰極管1M媳滅時,檢測電位^、㈣ 成爲較的電壓V1卜這裏,若將電阻R43、R44、R45取作 R43=R44=(R45/3),則合成電壓 V3 成爲 V3K).75xVll。 —因此’比較器43-1、43-2的輸出B、c都成爲高電平。而且, 完全媳滅檢測單元44,因爲中間電壓V3高於基準電壓w!,所 轉出A也絲高電平。向料元n提供騎__流。但是, 若將通常在1個冷陰極管中流過的電流取作〗,則在這時,因爲只 有2個冷陰極管亮燈,所以在!個冷陰極管流過的電流成爲㈣。 因此’高電壓側電容器的電壓成爲通常電壓的2倍,因爲變壓器 =的原線圈的電壓也升高’所以,檢測電壓V4變得高於基準電 壓Vref 2 ’魏電流檢測單元45的触D成爲低電平。 若驅動電流檢測單it 45的輸出D成爲低電平,則電晶體φ 16 200526084 所開’狀態輪出端+ 丁 # 士 & > 古*正 成㈣電平。狀態輸出端子τ_ -成爲 阿…’,驅動控制單元13就判斷冷陰極管mu 從而中止向驅動單w提供驅動信號,使燈單元u^烕&’ =所= 糊出4個冷陰極管im〜im的點亮狀態的 王H,可碟實檢測冷陰極管ll-ι〜叫的狀態。 [弟一貫施例] 第3圖疋本發明第二實施例的電路結構示意圖。在該圖中, 與第1圖同樣的結構部分給出同樣符號,其說明茲從略。 本實施例的背光系統⑽,其燈單元ιη纟n個冷陰極管 11-1〜ll-η構成。 η個~陰極g 11一ι〜η_η1^2個爲一對時,利用檢測單 元 141 (^2)’彳双測出與構成驅動單元112的電阻rii〜Rln 的連接點的電位。再者,讓檢測單幻41冬141_ (n/2)採用與檢 測單兀41-1、檢測單疋41-2同樣的結構。將在檢測單元⑷」〜⑷_ (n/2)所檢測的檢測餘V1〜v (n/2)向合成電壓檢測單元⑷ 和比較為143-1〜143- (2/n)的反相輸入端子提供。 合成電壓檢測單元142由二極(n/2)、電阻 R102-1〜R102- (n/2)、電阻R45構成,産生合成電壓%。 比較器1434〜143- (2/n)將檢測電位V1〜V (n/2)和合成電 壓V3作比較,在檢測電位V1〜v㈤)高於合成電麼V3時,將 輸出作爲高電平,而若檢測電位V1〜V (n/2)低於合成電壓V3, 200526084 則將輸出作爲低電平。將比較器43_H3- (n/2)的輸出向輸出單 元46提供。 根據本實施例,可確實檢測驅動η個冷陰極管時點 亮時的狀態。 雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上,然其並非用以限 定本發明’任何熟習相像技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍 内,當可作⑽之更動與潤飾,因此本發日狀專娜護範圍須視 本說明書卿之+請專纖贿界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖疋本發明第一實施例的電路結構圖; 第2圖是本發明第一實施例的操作說明圖; 第3圖是本發明第二實施例的電路結構圖;及 第4圖是先前技術之背光线結構圖。 【主要元件符號說明】 1 背光系統 11-1 〜11-π 冷陰極管 12 驅動單元 13 驅動控制單元 14 狀態檢測裝置 21 變壓器 41-1、41-2 檢測單元 200526084 42 合成電壓産生單元 44 完全媳滅狀態檢測單元 44a 比較器 45 驅動電流檢測單元 45a 比較器 46 輸出單元 100 背光系統 10M 〜101-4 冷陰極管 111 燈單元 112 驅動單元 141-1 〜141-(n/2) 檢測單元 142 合成電壓檢測單元 143-1 〜143-(n/2) 比較器 A〜D 輸出 Cll 〜C18 電容器 C20 電容器 C41 〜C43 電容器 C101 〜C102 電容器 Cn 電容器 D41 〜D45 二極體 D102-l〜D102-(n/2) 二極體 19 200526084 LI 原線圈 L2 次級線圈 RU、R12 電阻 Rll 〜Rln 電阻 R41 〜R52 電阻 R102-KR102- (n/2) 電阻 Til 〜T13 端子 T21 〜T23 端子 Tout 狀態輸出端子 V;l、V2、V4 檢測電位 V3 合成電壓 Vcc 電源電壓 Vref 卜 Vref2 基準電壓 V(n/2) 檢測電位 Qi 電晶體 20

Claims (1)

  1. 200526084 十、申請專利範圍·· 1· 一種狀態檢測裝置,用於在具有互相並聯連接的多個負荷和向 該多個負荷提供驅動電流的驅動單元的裝置中檢測該負荷的 驅動狀態,其特徵在於具有: -外加麵檢測單元,將上述多個負荷分爲多對而檢測外 加在各對上的外加電壓; 口成電壓產生單元,産生利用該外加電壓檢測單元所檢 測的多個外加電壓的合成電壓;及 一狀態檢測單元,根據_該合成電壓産生單元所産生的 合成電壓和上述多個外加電壓的大小關係以檢測上述多個負 荷的驅動狀態。 2. 如申請專利範圍第!項所述的狀態檢測裝置,其中更包含有第 二狀態檢測單元,根據姻該合成電壓產生單元所産生的合成 電壓以檢測上述多個負荷的驅動狀態。 3. 如:請專利範圍第1項或第2項所述的狀態檢測裝置’其中更 包合有第三狀態檢測單元,檢測從該驅動單元向上述多個負荷 所供給的電流、根據該電流來檢測上述多個負荷的驅動狀態^ 《如申請專利範圍第3項所述的狀態檢測裝置,其中該負荷伏
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