TW200826036A - Backlight lamp short and broken protection circuit - Google Patents

Description

200826036 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種背光燈管開路及短路保護電路 【先前技術】 液晶顯示裝置具輕、、薄、耗電小等優點，因此被廣泛 應用於電視、筆記型電腦、行動電話、個人數位助理等現 代化貧訊設備。由於液晶顯示裝置中之液晶分子本身並不 發光，因此液晶顯不裝置需借助一背光模組發光來實現圖 像顯不，通常背光模組包括複數背光燈管及一調節該複數 月光燈官工作電流之脈寬調變積體電路，當一背光燈管工 作出現意外，造成該脈寬調變積體電路之輸出負 時，該脈寬調變積體電路需一背光燈管開路及短路保 路使其停止工作。 0 )請參閱圖1，其係一種先前技術背光燈管開路及短路 保護電路之電路結構圖。該背光燈管開路及短路保護電路 ίο包括一第一檢測電路110、第二檢測電路12〇、第三檢 測電路130、第四檢測電路14〇、一脈寬調變積體電路跡 一開關電路17G、-第-輸人電路15Q及―第二輸入電路 該第一檢測電路110包括一第一背光燈管U1及一第 :檢：輸出端112，該第一檢測電路11〇檢測到該第一背 光燈g ill為開路時，其第一檢測輸出端m產生 壓訊號。 电 200826036 該第二檢測電路120包括一第二背光燈管121及一第 二檢測輸出端122，該第二檢測電路120檢測到該第二背 光燈管121為開路時，其第二檢測輸出端122產生一低電 壓，訊號。 該第三檢測電路130包括一第三背光燈管131及一第 三檢測輸出端132，該第三檢測電路130檢測到該第三背 光燈管131為開路時，其第三檢測輸出端132產生一低電 壓訊號。 # 該第四檢測電路140包括一第四背光燈管141及一第 四檢測輸出端142，該第四檢測電路140檢測到該第四背 光燈管141為開路時，其第四檢測輸出端142產生一低電 壓訊號。 該脈寬調變積體電路160包括一電流採樣端161，當 該電流採樣端161被拉為低電壓時，該脈寬調變積體電路 160停止工作。 該開關電路170包括一第一電晶體171、一第二電晶 '體172、一限流電阻173及一偏置電阻174。該第一電晶體 171之射極接地，該第一電晶體171之集極電連接至該脈 寬調變積體電路160之電流採樣端161，該第一電晶體171 之基極與該第二電晶體172之集極同時藉由該限流電阻 173電連接至一 5V電源（脈寬調變積體電路160之一引 腳），該第二電晶體172之射極接地，該第二電晶體172之 基極藉由該偏置電阻174接地。 該第一輸入電路150包括二二極體151、二限流電阻 7 200826036 152、二濾波電容153及二分壓電阻154。每一二極體151 之負極藉由一分壓電阻154電連接至該第二電晶體172之 基極，同時，每一二極體151之負極藉由並聯之一限流電 阻’ 152及一濾波電容153接地。一二極體151之正極作為 第一輸入端並電連接至該第一檢測輸出端112，另一二極 體151之正極作為第二輸入端並電連接至該第二檢測輸出 端 122。 該第二輸入電路180包括一第一電阻181及一第二電 阻182，該第一電阻181 —端連接至該電流採樣端161，該 第一電阻181之另一端作為第三輸入端並電連接至該第三 檢測輸出端132。該第二電阻182之一端連接至該電流採 樣端161，該第二電阻182之另一端作為第四輸入端並電 連接至該第四檢測輸出端142。 正常工作時，該四檢測電路110、120、130、140之四 檢測輸出端112、122、132、142均輸出高電壓訊號，適當 選擇該分壓電阻154及該偏置電阻174之電阻值使得該二 高電壓訊號藉由該二極體151驅動該第二電晶體172導 通，則該第一電晶體171之基極被下拉為低電壓，因此該 第一電晶體171關閉。該檢測輸出端132、142輸出之二高 電壓訊號藉由該第二輸入電路180施加至該脈寬調變積體 電路160之電流採樣端161。 當第一檢測電路110或第二檢測電路120檢測到該第 一背光燈管111或第二背光燈管121為開路時，該第一檢 測輸出端112或第二檢測輸出端122產生一低電壓訊號。 8 200826036 該低電壓訊號可藉由哕_ ΜΗ 極體151使得該第二電晶體172 • 該弟-電晶體171之基極電連接至一電 電壓，因此該第—電晶# 171心㈣主電源為间 曰> ^ I 罨體171開啟，於是連接在該第一電 日日體171集極上之雷、士 士< 4兰 電机知樣鳊161被拉為低電壓，該脈寬 調變積體電路160停止工作。 一匕备第二檢測電路130或第四檢測電路⑽檢測到該第 三月光燈管m或第四背光燈管141為開路時，該第三檢 測輸出端132或第四檢測輸出端142產生一低電壓訊號。 該低電壓訊號藉由該第二輸入電路180直接將該脈寬調變 積體電路⑽之電流採樣端161下拉為低電壓，使該脈寬 調變積體電路16G停止作，實現f光開路保護功能。 、a正常工作時，該第二電晶體172之基極所接收之訊號 為第一輸入端與第二輸入端輸入之高電壓訊號的疊加值， 該總電壓訊號必須高於該第二電晶體172的開啟電壓，該 第一電晶體172才能開啟。當第一背光燈管11：L或第二背 光燈管121為開路時，該第二電晶體172之基極所接收之 訊號為第一輸入端或第二輸入端輸入之高電壓訊號，該高 電壓訊號必須小於該第二電晶體172的開啟電壓，該第二 電晶體172才能關閉。即該第一輸入端與第二輸入端輸入 之高電壓訊號之和必須大於該第二電晶體172的開啟電 壓，且該第一輸入端或第二輸入端輸入之高電壓訊號均小 於該第二電晶體172的開啟電壓。然，該燈管的工作電流 是可變的，當第一燈管111電流很大而第二燈管121開路 時’該第一輸入端的電壓也相應較大’並且有可能高於該 200826036 第二電晶體m的開啟電壓’此時，該第二電晶體i72仍 然開啟’該背紐管開路及短路保護電路1G衫到保護作 用。當第二燈管m電流报大而第一燈fm㈣時 在上述問題。 【發明内容】 有鑑於此，提供一種可靠性高的背光燈管開路及短路 保護電路實為必需。 一種背光燈管開路及短路保護祕，其包括—檢 路丰二脈寬調變積體電路、—主開關元件及至少二副開關 疋/、中’該檢測電路輪出控制訊號控制該副開關元件， 該副開關元件以串聯控制的方式控制該主開關树，該主 開關兀件控制該脈寬調變積體電路的工作狀態。 與先前技術相比，本發明背光燈管開職短路保 出控制訊號分別控制該副開關元件，該副 :關兀件以串聯控制的方式控制該主開關元件。！ =開=及短路保護電路中有任—t光燈管開對 路：二該副開關元件中相應有-開關元件截止，該主開關 電路的可靠性大大提高。 d燈官㈣及短路保護 【實施方式】 請參閱圖2，其係本發明 路第一實施方式之電路結構圖 背光燈管開路及短路保護電 。該背光燈管開路及短路保 200826036 護電路20包括一檢測電路210、一脈寬調變積體電路260、 一開關電路270、一輸入電路250及一反饋電路280。 ’該檢測電路210包括一第一背光燈管211、一第二背 光·燈管221、一第三背光燈管231、一第四背光燈管241、 一第一檢測輸出端212、一第二檢測輸出端222、一第三檢 測輸出端232及一第四檢測輸出端242，該檢測電路210 檢測到該第一至第四背光燈管211〜241中有任一背光燈管 為開路時，其第一至第四檢測輸出端212〜242對應產生一 低電壓訊號。 該脈寬調變積體電路260包括一電流採樣端261，當 該電流採樣端261被拉為低電壓時，該脈寬調變積體電路 260停止工作。 該開關電路270包括一主電晶體271、一第一副電晶 體272、一第二副電晶體273及一限流電阻274。該主電晶 體271之射極接地，該主電晶體271之集極電連接至該脈 寬調變積體電路260之電流採樣端261，該主電晶體271 之基極與該第一副電晶體27 2之集極同時藉由該限流電阻 274電連接至一 5V電源（脈寬調變積體電路260之一引 腳），該第一副電晶體272之射極電連接該第二副電晶體 273之集極，該第二副電晶體273之汲極接地。 該輸入電路250包括一第一二極體251、一第一上偏 置電阻252、一第一下偏置電阻253、一第二二極體254、 一第二上偏置電阻255、一第二下偏置電阻256,該第一二 極體251之正極作為該輸入電路250的第一輸入端並電連 11 200826036 接至該第一檢測輸出端212，該第二二極體254之正極作 為該輸入電路250的第二輸入端並電連接至該第二檢測輪 出端222。該第一二極體251之負極藉由該第一上偏置電 阻252電連接至該第一副電晶體272之基極，該第一副電 晶體272之基極藉由該第一下偏置電阻253接地，該第— 田1J電晶體272之基極同時藉由一濾波電容接地。該第二二 極體254之負極藉由該第二上偏置電阻255電連接至該第 一田彳电晶體273之基極，該第二副電晶體2乃之基極藉由 該第=下偏置電阻256接地，該第二副電晶體273之基極 同時藉由一濾波電容接地。 該反饋電路280包括一第一電阻281、一第二電阻 282 ’該第一電阻281 一端連接至該電流採樣端261，其另 一端作為該反饋電路的第—輸人端並電連接至該第三 檢測輸出端232。該第-雷阳^ ^ ^ 弟—電阻282 一為連接至該電流採樣 一 另一端作為該反饋電路280的第二輸入端並電 迷接至該苐四檢測輸出端242。 正常工作時’該檢測電路21〇之四檢測輸出請、 2、242均輪出高電壓訊號，適當選擇該 %阻252及該第—下偏置電阻253之電阻 檢測輸出端212輪屮夕古+ γ 值使仔該弟一 «邮輸出之尚電壓訊號藉由 _ 驅動該第—副雷曰驊、曾2 乐一極體251 阻255及π 適當選擇該第二上偏置電 及該弟一下偏置電阻256之雪阳枯社π 輪出媸^ %之電阻值使得該第二檢測 輸出之尚電壓訊號藉由該第二 該第二副雷曰舻—位體254驅動 4曰曰體273導通，則該主電晶體π之基極被下 12 200826036 拉為低電壓，因此該主電晶體271關閉。該第三、第四檢 測輸出端232、242輸出之二高電壓訊號藉由該反饋電路 280施加至該脈寬調變積體電路260之電流採樣端261。 ‘當第一背光燈管211為開路時，該第一檢測輸出端212 產生一低電壓訊號。該低電壓訊號可藉由該第一二極體 251使得該第一副電晶體272關閉，即該主電晶體271之 基極與地斷開。由於該主電晶體271之基極電連接至一電 源為高電壓，因此該主電晶體271開啟，於是連接在該主 電晶體271集極上之電流採樣端261被拉為低電壓，該脈 寬調變積體電路260停止工作，從而實現背光開路保護功 能。 當第二背光燈管221為開路時，該背光燈管開路及短 路保護電路20的工作原理與該第一背光燈管211為開路時 的情形大致相同。 當第三背光燈管231為開路時，該第三檢測輸出端232 產生一低電壓訊號。該低電壓訊號藉由該第一電阻281直 接將該脈寬調變積體電路260之電流採樣端261下拉為低 電壓，該脈寬調變積體電路260停止工作，從而實現背光 開路保護功能。 當第四背光燈管241為開路時，該背光燈管開路及短 路保護電路20的工作原理與該第三背光燈管231為開路時 的情形大致相同。 當第一至第四背光燈管211、221、231、241對地短路 時，該第一至第四檢測輸出端212、222、232、242分別輸 13 200826036 出一低電壓訊號，此時該昔 的工作原理與該第一 t第四路保護電路20 / 弟至弟四背光燈管211、221、231、241 為開路時的情形大致相同。 與先刚技術相比，本發明背光燈管開路及短路保護電 路20的輸入電路25〇的第一、 分別控制該第一、第二雷上 輸 壓訊號 一 木 乐—田彳電晶體272、273，該第一、第二 副電晶體272、273才目當於以串聯連接的方式來控制該主； f 晶體271 °當該第—至第四背光燈管、221、231、241 中有任- $光燈官開路或對地短路時，該第—或第二副電 晶體272、273 t相應有一電晶體截止，該主電晶體π 均與地可#斷開，從而使該背㈣管開路及短路保護電路 20的可靠性大大提高。 々凊參閱圖3，其係本發明背光燈管開路及短路保護電 路第二實施方式之電路結構圖。該背光燈管開路及短路保 口蒦電路30的電路結構與第一實施方式之背光燈管開路及 路保護電路20大致相同，其區別在於：該檢測電路31〇 還包括一第五背光燈管351、一第六背光燈管353、一第五 檢測輸出端352及一第六檢測輸出端354，該開關電路37〇 還包括一第三副電晶體374，該輸入電路35〇還包括一第 三二極體357、一第三上偏置電阻358及一第三下偏置電 阻359,該反饋電路38〇還包括一第三電阻383。該第五檢 測輸出端352於該第五背光燈管351開路或短路時產生一 低電壓訊號，該第六檢測輸出端354於該第六背光燈管353 開路或短路時產生一低電壓訊號。該第三副電晶體374之 14 200826036 由：三下偏置電阻359接地，其集極與 在該弟二副電晶體373之射極與地之間。該第三二極體初 之正極作為該輸入電路35〇的第三輸入端並電連接至 五檢測輸出端352,其負極藉由該第三上偏置電阻挪 =該第三副電晶體374之基極。該第三電阻 ===樣端361，其另—端作為該反饋電路 的弟二輸人^並電連接至該第六檢測輪出端说。 且有ίΓΓ及㈣倾電路的第二實施方式 具有與第一實施方式一樣的優點。 ^本發明背光燈管開路及短路保護電路的第一、第二 :方式的主電晶體及副電晶體也可採用其他開關元件 換’例如採用場效電晶體，其中優 體場效電晶體。 、中優k的為金屬氧化物半導 、，本發明背光燈管開路及短路保護電路的背光燈管進一 步增多時，只需相應增加少量電 電子元件即可。 里^ «讀及二極體等 :上料’本發明確已符合發明之要件，爰依法提出 ，利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式， ，發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟習本幸技 連之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應 涵蓋於以下申請專利範圍内。 Μ 【圖式簡單說明】 圖1係-㈣前技術背光燈管開路及短路保護電路之電路 15 200826036 結構圖。 護電路第一實施方式， 圖2係本發明背光燈管開路及短路保 之電路結構圖。 ㈤二本發月月光燈官開路及短路保護電路第二實施方式 之電路結構圖。 【主要元件符號說明】 20、30 210 、 310 211 212 221 222 231 232 241 242 250 、 350 251 252 253 254 255 ,为光燈官開路及短路保護電路 # 檢測電路 第一背光燈管 第一檢測輸出端 第一背光燈管 第二檢測輸出端 第三背光燈管 第三檢測輸出端 第四背光燈管

I 第四檢測輸出端 輸入電路 第一二極體 第一上偏置電阻 第一下偏置電阻 第二二極體. 第一上偏置電阻 第二下偏置電阻 256 16 200826036 脈寬調變積體電路 260 電流採樣端 261 、 361 開‘關電路 270 、 370 主·電晶體 271 第一副電晶體 272 第二副電晶體 273 、 373 限流電阻 274 反饋電路 280 、 380 第一電阻 281 第二電阻 282 第五背光燈管 351 第五檢測輸出端 352 第六背光燈管 353 第六檢測輸出端 354 第三二極體 357 第三上偏置電阻 358 第三下偏置電阻 359 第三副電晶體 374 第三電阻 383 17

Claims (1)

1. 200826036 十、申請專利範圍 1· 一種背光燈管開路及短路保護電路，其包括： .一檢測電路； -脈寬調變積體電路； 一主開關元件； 至少二副開關元件； 其中，該檢測電路輸出控制訊號控制該副開關元件，該 f副開關元相串聯控制的方式控制該主開_ it件，該主 開關7G件控制該脈寬調變積體電路的工作狀態。 如申明專利feu第1項所述之背光燈管開路及短路保護 電路，其中，該副開關元件的個數為二。 3·如申請專利範圍第η所述之背光燈管開路及短路保護 電路，其中，該副開關元件的個數為三。 申明專利範圍第2項所述之背光燈管開路及短路保護 電路’其中，該副開關元件為雙極電晶體。 V “申明專利範圍第2項所述之背光燈管開路及短路保護 6電路，其中，該副開關元件為場效電晶體。 電申明專利範圍第5項所述之背光燈管開路及短路保護 路其中，該場效電晶體為金屬氧化物半導體場效雷 晶體。 電申明專利範圍第4項所述之背光燈管開路及短路保護 $ “路’其中，該主開關元件為雙極電晶體。 電申明專利範圍第4項所述之背光燈管開路及短路保護 。路’其中，該主開關元件為場效電晶體。 18 200826036 9.如申請專利範圍第8項所述之背光燈管開路及短路保護 電路，其中’該場效電晶體為金屬氧化物半 :晶體。 包 ισ=Γ專利範圍第5項所述之背光燈管開路及短路伴 護電路’其中，該主開關元件為雙極電晶體。 /、 該主開關元件為場效電晶體。 12.，申請專利範圍第u項所述之背光燈管開路及短路保 遵電路’其中’該場效電晶體為金屬氧化 饮 電晶體。 ^ ^ 13=申％專利範圍帛7項所述之背光燈管開路及短路保 ^電路’其中’該副開關元件分別為第—副開關元件盘 第-副開關元件’該檢測電路包括、 第一檢測輸出端、一第^ 5 一 山 m 弟—月先燈官及一第二檢測輸出 =該脈寬調變積體電路包括—電流採樣端，該第一、 :一铋測輸出端於該第一、第二背光燈管開路或短路時 丨產生電壓訊號，該脈寬調變積體 ^端被拉為低電厂堅時停止工作，該主開關元件之^ ^ ^其集極電連接至該脈寬調變積體電路之電流採樣 二表f基極電連接至一電源，該第-副開關元件之基極 J 該第檢测輸出端，其集極電連接該主開關元件 ^基極，其射極電連接該第二副開關元件之集極，該第 二副開關元件之基極電連接至該第二檢測輸出端，其^射 19 200826036 14.如申請專利範圍第 護電路，其中，該 ^之背光燈管開路及短路保 :-第三副開關元件，短路保護電路還包括 -該檢測電路還包括第為f㈣晶體， 端’該第三檢測輸出端 ；5 輸出 第三檢測輸出端，心:==件之基極電連接該 件之射極與地之間Γ 串接在該第二副開關元 5:r電申：專：广？13項所述之背光燈管開路及短路保 二第一二極體:背第光燈上:開路一 阻、一第二二極體、一第偏上置:二、-第-下偏置電 雷阻，#楚一-弟—上偏置電阻及一第二下偏置 :―-極體與該第-上偏置電阻串接在該第— :輸出端與該第—副開關元件的基極之間，該第-下 置電阻串接在該第—副開關元件的基極與地之間，該 出：：：：與該第二上偏置電阻串接在該第二檢測輪 出^與該苐二副開關元件的基極之間，該第二下偏置電 阻串接在該第二副開關元件的基極與地之間。 申請專利範圍第15項所述之背光燈管開路及短路保 妓電路’ 士中’該第一開關元件之基極藉由一濾波電容 也該第一剡開關元件之基極藉由一濾波電容接地。 f申料利範圍第14類敎背紐管開路及短路保 上偏置電阻及一下偏置電阻，該二極體與 4電路’其中’該背光燈管開路及短路保護電路還包括 一二極體、一 L® 〜- 20 200826036 ^置電阻串接在㈣三檢測輸出端與 關兀件的基極之間，該下偏置電 ：:!開 :元件的基極與地之間。 二副開關 接:其中，該第三副電晶體之基極藉由-遽波電: 19.如申請專利範圍第13項或第15項所述之背光 =路電路’其中’該檢測電路還包括一ii;光 二端::測輸ΓΓ第四背光燈管及-第四檢 光燈管開路或短路時分別產生 弟四月 第 阻 至該電流採樣端，其另一端 電阻一鸲電連接 端並電連接至今第：1 反饋電路的第-輸入 ho 測輪出端，該第H端Η 接至該電流採樣端，其另一 电11知電連 入媸甘k作為該反饋電路的第二輪 入知並電連接至該第四檢測輸出端。 弟輸 20.如申料14料第η 及短路保護電路，且中， 疋之月先燈s開路 燈管及-第四檢㈣Γ 電路還包括一第四背光 產生-低電m訊號，該第4:”燈管開路或短路時 樣端，其另一端作電阻-螭電連接至該電流採 至該第四檢測輸出端饋電路的第三輪入端並電連接 管開路及短路保護電路還包括號，該背光燈 包括一第-電阻及& 反饋電路，該反饋電路 21