TWI282710B - A multi-lamp-tube driving device - Google Patents

Description

1282710 五、發明說明α) -- 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種多燈管驅動裝置，特別是關於一 種至少一冷陰極螢光燈管（CCFL)驅動時所使用的變壓器， 以及使用此種變壓器之多燈管驅動裝置。 α ’ 【先前技術】 冷陰極榮光燈管（CCFL, Cold Cathode Flu〇rescent Lamp)已知係使用於液晶顯示面板（LCD Pane 1 )中做為背光 模組（Back 1 ight System)之光源。此等冷陰極螢光燈管係 由一稱為換流器（I n v e r t e r )之驅動電路所驅動。由於技術 進步及消費者的需求，LC D面板尺寸不斷增大，使得單^_ 燈管已無法滿足其照明，因而需要使用二個或更多個燈管 〇 由於燈管之輝度（brightness)係和流過燈管之工作電 流有密切的關係，工作電流大，則燈管之輝度則大，反之 ，工作電流小，燈管之輝度係相對的會減少。而，在多燈 管之應用中，流過該些燈管之工作電流，係會因為每個燈 管出廠時不同的特性，與及老化過程中之參數漂移，而有 所偏差。因此若是燈管之工作電流不相同，則燈管之輝度 則會不一，如此係會導致使用者觀看L C D面板時，產生明 暗不同之影像，進而影響視訊品質。 請參考第一圖，係為習知分別控制多燈管之驅動電路 方塊示意圖。其中驅動電路係使用至少二控制器2，分別 連接於至少二冷陰極螢光燈管1與至少二變壓器T。該些控 制器2，係分別取得該些冷陰極螢光燈管1之一工作電流，

第5頁 1282710 五、發明說明（2) 經由運算處理後，將個別輸出電壓調節好，透過變壓器T 及經由一電容器C，分別傳送到該些冷陰極螢光燈管1，以 穩定該些冷陰極螢光燈管1之工作電流於一預定均值電流 。維此調整工作電流之方法需要額外的電路來達成工作電 流之平衡控制。 請參考第二圖，係為習知使用強力鎮流元件之多燈管 驅動電路方塊示意圖。其中多燈管驅動電路，係使用一控 制器2連接於至少二冷陰極螢光燈管1與一變壓器T。該控 制器2，係取得該些冷陰極螢光燈管1之總工作電流，並經 由運算處理後，以調節其輸出電壓，並透過變壓器T，把 調節好的電壓提昇，經由鎮流元件B，分別施加於該些冷 陰極螢光燈管1，以穩定該些冷陰極螢光燈管1之總電流。 該些鎮流元件B，係為相等且阻抗極高之電容或電感單元 ;因阻抗極高、故可以主導流過燈管之工作電流大小，因 相等、故可以令該些燈管的工作電流一致平衡。維此等高 阻抗鎮流元件，會耗用極大的輸出電壓，變壓器T也因而 要提供極高的輸出電壓，以達致所需的燈管工作電流。 請參考第三圖，係為習知使用差動鎮流元件之多燈管 驅動電路方塊示意圖。其中多燈管驅動電路，係使用一控 制器2連接於至少二冷陰極螢光燈管1與一變壓器T。該控 制器2，取得該些冷陰極螢光燈管1之總工作電流，並經由 運算處理後，輸出一調節好的電壓，並透過變壓器T把調 節好的電壓提昇，再經由一差動鎮流元件DB，將輸入電流 分配到該些冷陰極螢光燈管1，以穩定該些冷陰極螢光燈

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管1之總電流。差動鎮流 管之電流，在炉^技 泣 件會平均分配流經該些燈 壓，因而強制‘ I 3 2有偏差時，會感應出強大的修正電 當龐大。 足& /瓜之平衡。維此差動鎮流元件體積相 【發明内容] 本發明之主i & (CCFL)驅動時提供至少一冷陰極螢光燈管 管驅動裝置 使用的、文壓器，及使用此種變壓器之多燈 流之平^杵制用以達成該些冷陰極榮光燈管（CCFL)工作電 了 | 變壓器連接！I上述目的，本發明多燈管驅動裝置係利用一 ;—激磁電源與該些冷陰極螢光燈管（CCFL)之 曰中^管之連線上可選擇性地插入鎮流元件。 a 上述說明中，該變壓器係包括有：一磁芯，其具有一 第二側柱及一第二側柱，在該第一側柱與該第二側柱間， 係設f有至少二中柱。並在該些中柱之一端上，係依序並 反向父替串接捲繞--次側線圈，該一次側線圈其線圈兩 端，係連接於該激磁電源，用以取得激磁所需之電力。同 時在該些中柱之另一端上，係分別捲繞一二次側線圈，該 些二次側線圈之一端，係分別連接於該些冷陰極螢光燈管 (CCFL)之一端，且共同連接於一參考端。該些二次侧^ ^ 之另一端，係分別透過一鎮流元件連接於該些冷险極 燈管（CCFL)之另一端。 " 當變壓器激磁時，由於該一次側線圈，係依序並反白 交替串接捲繞在該些中柱上，因此在該些相鄰的中柱上口

第7頁 1282710 五、發明說明（4) 會接受大小相等且方向相反的磁動勢，並產生相應磁通， 該些磁通係會流到變壓器之該第一側柱、相鄰中柱、或該 第二侧柱，再流回該些中柱，以形成磁通迴路。由於該些 中柱上之磁動勢大小相同，因此捲繞於該些中柱另一端的 二次侧線圈，係會感應相當的次級電壓，並分別透過鎮流 元件，產生均值的輸出電流，提供該些冷陰極螢光燈管 (CCFL)之工作所需，達到工作電流平衡之目的。

為了使 貴審查委員能更進一步瞭解本發明特徵及技 術内容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，然而 所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限 制。 【實施方式】

請參考第四圖，係為本發明多燈管驅動電路示意圖。 其中係以驅動兩個燈管為例作說明。該冷陰極螢光燈管 (g、h )，係分別透過電容器（p、q )連接到變壓器T卜T 2， 變壓器T卜T2之一次側線圈，係依序並反向交替串接，同 時一次側線圈兩端係連接於一激磁電源V。再者，變壓器 T 1、T2其一次侧線圈匝數需相同，同時，二次側線圈匝數 也需相同。如此，當變壓器T卜T2其一次側線圈激磁時， 流過變壓器T卜T2—次側線圈之電流大小相同，因而分別 於二次側線圈之兩端感應出相當的電壓，也會產生相同大 小的工作電流給該些冷陰極螢光燈管（g、h )。 請參考第五圖，係為第四圖之變壓器繞線及電路方塊 示意圖。其中係以驅動兩個燈管為例作說明。本發明多燈

第8頁 1282710 五、發明說明（5) --- 管驅動裝置1，係利用一變壓T ri_ _ T7 . 又！裔1 r運接於一激磁電源V與該 些冷陰極螢光燈管（g、h)之一端 回Η主外傲廊妙rp $去 挪，问時該變壓器T r更透過 至少一鎮流元件（P、q)，分別連接到該些冷陰極螢光燈管 (g、h)之另一端。 上述說明中，該變壓器Tr舞包括有：一磁芯1〇，其具 有一第一侧柱1 2及一第二侧柱i 4，在該第一側柱丨2與該第 二侧柱1 4間，係設置有二中柱丄6。並在該些中柱i 6之一端 上，係依序並反向交替串接捲繞一一次側線圈n，該一次 側線圈11其線圈兩端，係連接於該激磁電源v，用以取得

激磁所而之電力。同時在該些中柱1 6之另一端上，係分別 捲繞一一次側線圈i 3，該些二次側線圈1 3之一端，係分別 連接於該些冷陰極螢光燈管（g、h)之一端，且共同連接於 一參考端G。該些二次側線圈丨3之另一端，係分別透過鎮 流元件（p、q)連接於該些冷陰極螢光燈管（g、h)之另一 端。

當變壓器T r激磁時，由於該一次侧線圈11係，依序並 反向交替串接捲繞在該些中柱16上，因此在該些相鄰的中 柱16上’會接受大小相等且方向相反的磁動勢，並產生相 應磁通，該些磁通係會流到變壓器Tr之該第一側柱1 2、相 鄰的其他中柱、或該第二側柱1 4，再流回該些中柱1 6，以 形成磁通迴路。由於該些中柱16上之磁動勢大小相等，因 lit捲、、A於該些中柱1 6另一端的二次側線圈1 3，係會感應相 ▲的人、及電壓，並分別透過鎮流元件（p、q )，提供該些冷 陰極勞光燈管（g、h )均值之工作電流。此外，由於該等相

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鄰的中柱内之磁通大小相若且方向相反，所以磁通 本上會取道相鄰的中柱，只有小量偏差磁通會取道側柱: 因此，無論中柱的數量多少，侧柱的數量與戴面積

-/trt 〇 、 I J / IJ 上述說明中，其中該些鎮流元件（p、q)係為電容器 其與該些冷陰極螢光燈管（g、h)動作時，具有相對^ ^之 阻抗。同時，該一次侧線圈丨i捲繞於該些中柱i 6上，x =線 圈匝數係為相等。並，該些二次側線圈1 3分別捲繞於^些 中柱1 6上，其線圈匝數係為相等。再者，本發明更可^二 電流線取單元（未標示），係連接於該些冷陰極螢光燈管 (g、h )之任一端，係可由至少一電阻器（未標示）組成，用 來取得流過該些冷陰極螢光燈管（g、h )之工作電流。 请參考第六圖，係為本發明另一實施例之變壓器繞線 及電路方塊示意圖。其中係以驅動兩個燈管為例作說明。 本發明另一多燈管驅動裝置2，係具有至少一封閉磁芯2 0 ，該些封閉磁芯2 0，係各自形成一磁通封閉路徑。該些封 閉磁怒2 0上係分別捲繞一 一次側線圈2 2，該些一次側線圈 2 2係依序串接，並，同時連接於該激磁電源V，以取得工 作所需之激磁電力。再者，於該些封閉磁芯2 0上更分別捲 繞一二次侧線圈2 4，並該些二次側線圈2 4之一端，係分別 連接於該些冷陰極螢光燈管（g、h)之一端，且共同連接於 一參考端G。該些二次側線圈2 4之另一端係分別透過該些 鎮流元件（P、Q)，分別連接於該些冷陰極螢光燈管（g、h) 之另一端。

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係伊當該些一次侧線圈2 2激磁時，由於該些一次側線圈2 2 又序串接捲繞在該些封閉磁心2 0上，因此在該些封閉磁 怒2 0内，會接受大小相等的磁動勢，並產生相應磁通，該 些磁通係會在該些封閉磁芯2 〇上各自形成一磁通迴路’。由 於該些封閉磁芯2 0上之磁動勢大小相同，因此，同時捲鋒 於該些封閉磁芯2 0的該些二次侧線圈2 4，係會感應相當= 小的次級電壓，並分別透過鎮流元件（P、q )，提供該^冷 陰極螢光燈管（g、h )均值之工作電流。 一 上述說明中，其中該些鎮流元件（p、q )係為電容器 其與該些冷陰極螢光燈管（g、h)動作時，具有相對較高之 阻抗。同時，該些一次側線圈2 2，其線圈匝數係為相等。 並，該些二次側線圈2 4，其線圈限數係為相等。再者 本 發明更可有一電流擷取單元（未標示），係連接於該些冷陰 極螢光燈管（g、h)之任一端，係可由至少一電阻器（未標 示）組成，用來取得流過該些冷陰極螢光燈管（g、h)之工 作電流。 配合第五圖，請參考第七圖，為本發明更一實施例之 變壓器繞線及電路方塊示意圖。其中本發明係以驅動三個 燈管為例，本發明在此所使用之變壓器T r 1與第五圖所示 之變壓器Tr，其差異不同處，係在於其中柱16之數目，由 於變壓器T r係以驅動二個燈管，因此其所使用之中柱1 6為 二個，而變壓器Tr 1係用來驅動三個燈管，因此其所使用 之中柱1 6為三個。 再者，變壓器Trl中柱16—端上所捲繞之一次侧線圈

第11頁 1282710 五、發明說明（8) 丄_Τι序並反向父替串接捲繞在該些中柱16上，該-次 冷1 β +其線圈兩端，係連接於該激磁電源V，用以取得 植一=之電力。同時在該些中柱丨6之另一端上，係分別 捲、、一次侧線圈1 3，該些二次側線圈1 3之一端，係分別 連接於該些冷陰極螢光燈管（g、h、i)之一端，且共同連 接於一參考端G。該些二次側線圈1 3之另一端，係分別透 過鎮流元件（P、Q、r)連接於該些冷陰極螢光燈管（g、h、 i)之另一端。 如上述說明中，本發明係驅動三個燈管，當變壓器 Tr 1激磁時，由於該一次侧線圈丨丨係，依序並反向交替串 接捲繞在該些中柱1 6上，因此在該些相鄰的中柱1 6上，會 同時接受大小相同且方向相反的磁動勢，並產生相應磁通 ，該些磁通係會流到變壓器Tr 1之第一側柱1 2、相鄰的其 他中柱、或該第二側柱1 4，再流回該些中柱1 6，以形成磁 通迴路。由於該些中柱丨6上之磁動勢大小相同，捲繞於該 些中柱1 6另一端的二次側線圈1 3，係會感應相當的次級電 壓，並分別透過鎮流元件（p、Q、r )，提供該些冷陰極螢 光燈管（g、h、i)均值之工作電流。此外，由於該等相鄰 的中柱内之磁通大小相若且方向相反，所以磁通迴路會基 本上取道相鄰的中柱，只有小量偏差磁通會取道侧柱。因 此，無論中柱的數量多少，側柱的數量與截面積都不用增 加0 綜上所述，係利用變壓器依序並反向交替串接捲繞之 一次側線圈連接於該激磁電源，並取得激磁所需之電力。

第12頁 1282710 五、發明說明（9) 當線圈激磁時，在一次側線圈上係流通相同大小之電流， 施加大小相等的磁動勢，及產生相應之磁通。該磁通並同 時在二次側線圈上感應出相當的工作電壓，分別透過鎮流 元件，以提供均值之冷陰極螢光燈管工作電流。此外，由 於該等變壓器之相鄰中柱内之磁通大小相若且方向相反， 所以磁通迴路會基本上取道相鄰的中柱，只有小量偏差磁 通會取道側柱。因此，無論中柱的數量多少，側柱的數量 與截面積都不用增加。 惟，以上所述，僅為本發明最佳之一的具體實施例之 詳細說明與圖式，凡合於本發明申請專利範圍之精神與其 類似變化之實施例，皆應包含於本發明之範疇中，任何熟 悉該項技藝者在本發明之領域内，可輕易思及之變化或修 飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。

第13頁 1282710 圖式簡單說明 圖不說明· 第一圖為習知分別控制多燈管之驅動電路方塊示意圖； 第二圖為習知使用強力鎮流元件之多燈管驅動電路方塊 示意圖； 第三圖為習知使用差動鎮流元件之多燈管驅動電路方塊 示意圖； 第四圖為本發明多燈管驅動電路示意圖； 第五圖為本發明變壓器繞線及電路方塊示意圖； 第六圖為本發明另一實施例之變壓器繞線及電路方塊示 意圖；及 第七圖為本發明更一實施例之變壓器繞線及電路方塊示 意圖。 圖號說明： 習知： 1冷陰極螢光燈管 2控制器 T變壓器 C電容器 B鎮流元件 DB差動鎮流元件 本發明： g、h冷陰極螢光燈管 p、q電容器

第14頁 1282710 圖式簡單說明 Ή、T2變壓器 V激磁電源 1多燈管驅動裝置 Tr、Tr 1變壓器 1 0磁芯 11一次側線圈 1 2第一側柱1 2 1 4第二側柱 1 3二次側線圈 16中柱 G參考端 p、q鎮流元件 2多燈管驅動裝置 2 0封閉磁芯 2 2—次側線圈 2 4二次侧線圈

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Claims (1)

1282710 六、申請專利範圍 -— 1· 一種多燈管驅動裝置，係連接於一激磁電源，用於驅動 至少二冷陰極螢光燈管動作，包括有： 一變壓器，係包含有： 一磁芯，其具有至少一側柱，與該側柱相鄰係設置 有至少二中柱； 一一次側線圈，其線圈兩端連接於該激磁電源，係 依序並反向交替串接捲繞於該些中柱上； ’ 至少二二次側線圈，係分別捲繞於該些中柱之上， 並該每一二次側線圈之一端，係連接於一冷陰極 螢光燈管之一端，該一二次側線圈之另一端 係 連接於該一冷陰極螢光燈管之另一端。 ’ 2 ·如申請專利範圍第1項所述之多燈管驅動裝置，其中更 有至少一鎮流元件，係連接於該些冷陰極螢光燈管 一端。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之多燈管驅動裝置，其中更 有一電流擷取單元，係連接於該些冷陰極螢光燈管之 一端。 壬 4·如申請專利範圍第1項所述之多燈管驅動裝置，其中該 一次側線圈分段捲繞於該些中枉上，其線圈每段阻~ 為相等。 係 5 ·如申請專利範圍第1項所述之多燈管驅動裝置，其中兮 些二次侧線圈分別捲繞於該些中柱上，其線圈匝齡 μ 相等。 係為 6· 一種多燈管驅動裝置之變壓器，包括有：

1282710 六、申請專利範圍 一磁芯，其具有至少一側柱，與該側柱相鄰係設置有 至少二中柱； ——次側線圈，係依序並反向交替串接捲繞於該些中 柱之上；及 至少二二次側線圈，係分別捲繞於該些中柱之上。 7. —種多燈管驅動裝置，係連接於一激磁電源，用於驅動 至少二冷陰極螢光燈管動作，包括有： 至少二封閉磁芯，該些封閉磁芯，係各自形成一磁通 封閉路徑； 至少二一次側線圈，分別捲繞於該些封閉磁芯上，係 依序串接，並連接於該激磁電源； 至少二二次側線圈，係分別捲繞於該些封閉磁芯上， 並該每一二次側線圈之一端，係連接於一冷陰極螢 光燈管之一端；該一二次側線圈之另一端，係連接 於該一冷陰極螢光燈管之另一端。 8. 如申請專利範圍第7項所述之多燈管驅動裝置，其中更 有至少一鎮流元件，係連接於該些冷陰極螢光燈管之任 一端。 9 .如申請專利範圍第7項所述之多燈管驅動裝置，其中更 有一電流擷取單元，係連接於該些冷陰極螢光燈管之任 一端。 1 0 .如申請專利範圍第7項所述之多燈管驅動裝置，其中該 些封閉磁芯上之一次侧及二次側線圈，其線圈匝數比值 係為相等。

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