TWI397043B - 背光短路保護電路 - Google Patents

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Description

背光短路保護電路
本發明係關於一種背光短路保護電路，尤指一種用於液晶顯示器之背光短路保護電路。
液晶顯示器具有輕薄，低耗電及輻射少等特點，因此被廣泛用於監視器、液晶電視、手機及便携式電腦等領域。由於液晶顯示器中之液晶分子本身並不發光，因此液晶顯示器需借助一背光模組發光來提供光源，通常背光模組包括複數背光燈管及一調節該複數背光燈管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載短路時，該脈寬調變積體電路需一背光短路保護電路使其停止工作，以免發生意外。
請參閱圖1，係一種先前技術背光短路保護電路100之電路結構示意圖。該背光短路保護電路100包括二背光供電電路110、一輸入電路120及一脈寬調變積體電路130。
該背光供電電路110包括二背光燈管111、一檢測輸出端112及一變壓器113。該變壓器113之副變繞組之A端連接一背光燈管111之高壓端，該背光燈管111之低壓端藉由該檢測輸出端112輸出反饋訊號。該變壓器113之副變繞組之B端連接另一背光燈管111之高壓端，該背光燈管111之低壓端接地。
該輸入電路120包括一限流電阻121、一濾波電容122、一電阻電容並聯支路123、一第一電晶體1201及一 第二電晶體1202。該第一電晶體1201之源極s接地，其汲極d電連接至該第二電晶體1202之閘極g1 ，其閘極g連接該限流電阻121作為該輸入電路120之一輸入端a0 。該第二電晶體1202之源極s1 接地，其汲極d1 作為該輸入電路120之另一輸入端a1 。該二輸入端a0 、a1 分別接收該二檢測輸出端112之反饋訊號。該第二電晶體1202之汲極d1 與源極s1 之間並聯一濾波電容122接地。該電阻電容並聯支路123一端連接於該第二電晶體1202之閘極g1 ，其另一端連接至一外部電源(圖未示)。
該脈寬調變積體電路130包括一電流採樣端131，該電流採樣端131經由一限流電阻132電連接至該第二電晶體1202之汲極d1 。當該電流採樣端131被拉為低電壓，即小於0.3V時，該脈寬調變積體電路130停止工作。
正常工作時，該二背光供電電路110之二檢測輸出端112均輸出二高電壓訊號。其中一高電壓訊號使得該第一電晶體1201開啟，則該第二電晶體1202之閘極g1 被下拉為低電壓，因此該第二電晶體1202關閉。該電流採樣端131檢測到自a1 端輸入之另一高電壓訊號，該脈寬調變積體電路130正常工作。
當具有該檢測輸出端112之一背光燈管111短路或者開路時，相應之檢測輸出端112產生一低電壓訊號。當該低電壓訊號經由該輸入端a0 輸入時，該第一電晶體1201關閉，該第二電晶體1202開啟，該脈寬調變積體電路130之電流採樣端131被接地，該脈寬調變積體電路130停止 工作。當該低電壓訊號經由該輸入端a1 輸入時，該脈寬調變積體電路130之電流採樣端131直接檢測到該低電壓訊號，該脈寬調變積體電路130停止工作，從而實現背光短路保護功能。
惟，當另一背光燈管111短路時，具有該檢測輸出端112之背光燈管111分壓更高，該檢測輸出端112仍然保持輸出高電壓訊號，該脈寬調變積體電路130之電流採樣端131檢測到該高電壓訊號，該脈寬調變積體電路130仍然正常工作。故該背光短路保護電路100之至少二背光燈管111短路時，得不到有效保護，容易引發意外。
有鑑於此，有必要提供一種高效之背光短路保護電路。
一種背光短路保護電路，其包括二背光供電電路、一脈寬調變積體電路、一第一輸入電路及一第二輸入電路。每一背光供電電路包括二背光燈管及二檢測輸出端。該脈寬調變積體電路包括一電流採樣端，當該電流採樣端電壓小於一定電壓值時，該脈寬調變積體電路停止工作。該第一輸入電路包括一第一電晶體及一第二電晶體，該第一電晶體之控制極接收一檢測輸出端之訊號，該第二電晶體之第一傳導極連接至該電流採樣端並接收另一檢測輸出端之訊號，其第二傳導極接地。該第二輸入電路接收其餘二檢測輸出端之訊號，並且根據該訊號藉由該第一電晶體控制該第二電晶體之開啟與關閉。
相較於先前技術，本發明之背光短路保護電路中之第 一電晶體之控制極接收一檢測輸出端之訊號，該第二電晶體之第一傳導極連接至該電流採樣端並接收另一檢測輸出端之訊號，該第二輸入電路接收其餘二檢測輸出端之訊號，並且根據該訊號藉由該第一電晶體控制該第二電晶體之開啟與關閉，無論該二背光供電電路之四背光燈管其中之一短路、均出現短路或者開路時，該脈寬調變積體電路均可以實現短路保護。有效保護了設備之安全，同時亦有效防止了意外之發生。
請參閱圖2，係本發明背光短路保護電路200一較佳實施方式之電路結構示意圖。該背光短路保護電路200包括二背光供電電路210、一第一輸入電路201、一第二輸入電路202及一脈寬調變積體電路230。
每一背光供電電路210包括二背光燈管211、二檢測輸出端212及一變壓器213。該變壓器113之副變繞組之A端連接一背光燈管211之高壓端，其副變繞組之B端連接另一背光燈管211之高壓端。該二背光燈管211之低壓端分別藉由該二檢測輸出端112輸出反饋訊號。該二背光燈管211係冷陰極射線管。
該第一輸入電路201包括一第一限流電阻221、一電阻電容並聯支路223、一第一濾波電容227、一第一電晶體2201及一第二電晶體2202。該第一電晶體2201及該第二電晶體2202係N型通道增強型金屬氧化物半導體場效應電晶體。
該第二輸入電路202包括一第二限流電阻222、第一二極體224、一第二二極體225、一第三二極體226、一第二濾波電容228及一第三電晶體2203。該第三電晶體2203係NPN型雙極電晶體。該第一二極體224、第二二極體225及第三二極體226可採用型號為D1N4148之二極體。
該第一電晶體2201之源極s連接該第三電晶體2203之集極c，其汲極d電連接至該第二電晶體2202之閘極g1 ，其閘極g連接該第一限流電阻221作為該第一輸入電路201之輸入端a0 。
該第二電晶體2202之源極s1 接地，其汲極d1 作為該第一輸入電路201之另一輸入端a1 。該電阻電容並聯支路223一端連接於該第二電晶體2202之閘極g1 ，其另一端連接至一電源(圖未示)。
該第三電晶體2203之射極e接地，其基極b依次經由該第三二極體226之負極、正極及該第二限流電阻222連接至該電源。該第一二極體224及該第二二極體225並聯且其正極亦經由該第二限流電阻222連接至該電源。即，在該第二輸入電路202中，該第一二極體224、該第二二極體225及該第三二極體226呈“Y”型連接，其正極經由該第二限流電阻222連接至該電源。該第一二極體224之負極作為該第二輸入電路202之一輸入端a2 ，該第二二極體225之負極作為該第二輸入電路202之另一輸入端a3 。
該第一濾波電容227並聯於該第二電晶體2202之汲極d1 與源極s1 之間；該第二濾波電容228並聯於該第三電晶 體2203之基極b與射極e之間。
該脈寬調變積體電路230包括一電流採樣端231及一第三限流電阻232，該電流採樣端231藉由該第三限流電阻232電連接至該第二電晶體2202之汲極d1 。當該電流採樣端231被拉為低電壓，即小於0.3V時，該脈寬調變積體電路230停止工作。其中，該脈寬調變積體電路係採用型號為OZ9936之積體電路。
該二背光供電電路210之四檢測輸出端212分別連接至該第一輸入電路201之輸入端a0 、a1 及該第二輸入電路202之輸入端a2 、a3 。
正常工作時，該二背光供電電路210之四檢測輸出端212均輸出四高電壓訊號。其中該二高電壓訊號分別到達該輸入端a0 及該輸入端a1 ，另外二高電壓訊號到達該輸入端a2 及該輸入端a3 。該第一二極體224及該第二二極體225截止，該第三電晶體2203開啟，該第一電晶體2201之源極d經由該第三電晶體2203接地，該第一電晶體2201開啟，故該第二電晶體2202關閉，該輸入端a1 之高電壓訊號經由該第三限流電阻232到達該脈寬調變積體電路230之電流採樣端231，該脈寬調變積體電路230保持正常工作。
當任意一背光燈管211短路或者開路時，該檢測輸出端212產生一低電壓訊號，該低電壓訊號幾乎為0V。當該低電壓訊號經由該輸入端a0 輸入到該第一輸入電路201，該第一電晶體2201關閉，該第二電晶體2202開啟，則該 脈寬調變積體電路230之電流採樣端231經過該第三限流電阻232接地，該脈寬調變積體電路230停止工作實現短路保護。
當該低電壓訊號經由該輸入端a1 輸入到該第一輸入電路201，該電流採樣端231直接檢測到該低電壓訊號，故該脈寬調變積體電路230停止工作實現短路保護。
當該低電壓訊號經由該第二輸入電路202之輸入端a2 、a3 其中之一輸入，該第一二極體224及該第二二極體225係並聯，且其正極經由該第二限流電阻222連接至該電源，故其正極電位由該輸入端a2 、a3 電位較低之一決定。故該第三電晶體2203關閉，該第一電晶體2201關閉，該第二電晶體2202開啟，該脈寬調變積體電路230之電流採樣端231經過該第三限流電阻232接地，該脈寬調變積體電路230停止工作實現短路保護。
相較於先前技術，本發明之背光短路保護電路200中之第一輸入電路201具有輸入端a0 、a1 及第二輸入電路202具有輸入端a2 、a3 。無論該四背光燈管211中任一背光燈管211短路或者均出現短路或者開路時，該脈寬調變積體電路230均可以實現短路保護，有效保護了設備之安全，同時亦防止了意外之發生。
本實施方式中該第一電晶體2201、該第二電晶體2202及該第三電晶體2203之閘極g、閘極g1 及基極b均可稱為控制極，其汲極d、汲極d1 及集極c均可稱為第一傳導極，其源極s、源極s1 及射極e均可稱為第二傳導極。該 第一電晶體2201及該第二電晶體2202亦可為NPN雙極電晶體，該第三電晶體2203亦可為N型通道增強型金屬氧化物半導體場效應電晶體。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出申請專利。惟，以上所述者僅係本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝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內。
背光短路保護電路‧‧‧200
第一輸入電路‧‧‧201
第二輸入電路‧‧‧202
背光供電電路‧‧‧210
背光燈管‧‧‧211
檢測輸出端‧‧‧212
變壓器‧‧‧213
第一限流電阻‧‧‧221
第二限流電阻‧‧‧222
電阻電容並聯支路‧‧‧223
第二二極體‧‧‧225
第三二極體‧‧‧226
第一濾波電容‧‧‧227
第二濾波電容‧‧‧228
第一電晶體‧‧‧2201
第二電晶體‧‧‧2202
第三電晶體‧‧‧2203
脈寬調變積體電路‧‧‧230
電流採樣輸出端‧‧‧231
第三限流電阻‧‧‧232
224‧‧‧第一二極體
圖1係一種先前技術之背光短路保護電路之電路結構示意圖。
圖2係本發明背光短路保護電路一較佳實施方式之電路結構示意圖。
背光短路保護電路‧‧‧200
第一輸入電路‧‧‧201
第二輸入電路‧‧‧202
背光供電電路‧‧‧210
背光燈管‧‧‧211
檢測輸出端‧‧‧212
變壓器‧‧‧213
第一限流電阻‧‧‧221
第二限流電阻‧‧‧222
電阻電容並聯支路‧‧‧223
第一二極體‧‧‧224
第二二極體‧‧‧225
第三二極體‧‧‧226
第一濾波電容‧‧‧227
第二濾波電容‧‧‧228
第一電晶體‧‧‧2201
第二電晶體‧‧‧2202
第三電晶體‧‧‧2203
脈寬調變積體電路‧‧‧230
電流採樣輸出端‧‧‧231
第三限流電阻‧‧‧232

Claims (14)

  1. 一種背光短路保護電路，其包括：二背光供電電路，每一背光供電電路包括二背光燈管及二檢測輸出端；一脈寬調變積體電路，其包括一電流採樣端，當該電流採樣端電壓小於一定電壓值時，該脈寬調變積體電路停止工作；一第一輸入電路，其包括一第一電晶體及一第二電晶體，該第一電晶體之控制極接收一檢測輸出端之訊號，該第二電晶體之第一傳導極連接至該電流採樣端，並接收另一檢測輸出端之訊號，其第二傳導極接地；及一第二輸入電路，其包括一第一二極體、一第二二極體及一第三電晶體，該第一二極體與該第二二極體並聯，其正極連接在一起並連接至一電源，其負極作為該第二輸入電路之二輸入端，接收其餘二檢測輸出端之訊號，該第三電晶體之第一傳導極輸出訊號經由該第一電晶體控制該第二電晶體之開啟或關閉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該第二輸入電路還包括及一第三二極體，該第一二極體、第二二極體及第三二極體呈“Y”型連接，其正極連接在一起，該第三電晶體之控制極依次經由該第三二極體之負極、正極連接至該電源，其第二傳 導極接地。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該第一電晶體之第一傳導極連接於該第二電晶體之控制極，其第二傳導極連接於該第三電晶體之第一傳導極。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之背光短路保護電路，其中，該第一輸入電路還包括一限流電阻，該檢測輸出端之訊號經由該限流電阻傳輸至該第一電晶體之控制極。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之背光短路保護電路，其中，該第一輸入電路進一步包括一電阻電容並聯支路，該電阻電容並聯支路一端連接該第二電晶體之控制極，另一端連接該電源。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之背光短路保護電路，其中，該第一輸入電路還包括一第一濾波電容，該第二輸入電路還包括一第二濾波電容，該第一濾波電容並聯於該第二電晶體之第一傳導極與第二傳導極之間，該第二濾波電容並聯於該第三電晶體之控制極與第二傳導極之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該脈寬調變積體電路還包括一限流電阻，該電流採樣端經由該限流電阻連接至該第二電晶體之第一傳導極。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其 中，該第一電晶體及該第二電晶體係N型通道增強型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第一電晶體及該第二電晶體之控制極係閘極，其第一傳導極係汲極，其第二傳導極係源極。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該第一電晶體及該第二電晶體係NPN型雙極電晶體，該第一電晶體及該第二電晶體之控制極係基極，其第一傳導極係集極，其第二傳導極係射極。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該第三電晶體係NPN型雙極電晶體，其控制極係基極，其第一傳導極係集極，其第二傳導極係射極。
  11. 如申請專利範圍第2項所述之背光短路保護電路，其中，該第三電晶體係N型通道增強型金屬氧化物半導體場效電晶體，該第一電晶體及該第二電晶體之控制極係閘極，其第一傳導極係汲極，其第二傳導極係源極。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該複數二極體係型號為D1N4148之二極體。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該脈寬調變積體電路係採用型號為OZ9936之積體電路。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之背光短路保護電路，其中，該背光燈管係冷陰極射線管。
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