TWI404457B - 燈管驅動電路 - Google Patents

Description

燈管驅動電路

本發明關於一種燈管驅動電路，尤指一種可有效平衡燈管電壓的燈管驅動電路。

冷陰極管(cold cathode fluorescent lamp,CCFL)廣泛應用於各種液晶顯示器、手提電腦、手機、掃瞄器等的背光源。一般而言，冷陰極管需要在高頻及高壓的條件之下才可驅動。

請參閱圖1，圖1為習知燈管驅動電路1之示意圖。如圖1所示，燈管驅動電路1包含二變壓器10、12、電源14、換流器16以及四根燈管18、20、22、24。電源14連接於變壓器10的一次側100與變壓器12的一次側120。換流器16亦連接於變壓器10的一次側100與變壓器12的一次側120。燈管18、20分別連接於變壓器10的二次側102的兩端，燈管22、24則分別連接於變壓器12的二次側122的兩端。

如圖1所示，換流器16為一半橋式換流器，當系統工作時，換流器16中的電晶體160、162會交替導通，使變壓器10、12的一次側100、120不斷地向二次側102、122提供能量。一次側100、120的電壓經過變壓器10、12的放大以及變壓器10、12的電感和電容的諧振電路，由方波轉換為正弦波，使連接於變壓器10、12的燈管18、20、22、24正常工作。

理論上，連接於同一個變壓器的二燈管的電壓相同，其電流也相同，則顯示亮度會比較均勻。然而，在實際應用中，由於電路佈線與電子元件的參數並不相同，連接於同一個變壓器的二燈管的電壓難免會有差別，進而導致電流不同。在電流差值較大的情況下，顯示亮度就會變得不均勻。

請參閱圖2，圖2為圖1中四根燈管18、20、22、24的電壓分析圖。如圖2所示，燈管18的電容、電感等雜散參數為最小，燈管20的電容、電感等雜散參數為最大，而燈管22、24處於正常情況。由圖2可以得知，由於燈管18、20的極限參數不同，其輸出電壓與燈管22、24的輸出電壓有很大的差別，使得電流差別也很大，進而導致顯示亮度不均勻。此外，如果燈管的工作電壓過高，有可能會使燈管燒掉。

因此，本發明的目的之一在於提供一種燈管驅動電路，其在二變壓器的二次側加裝一變壓器，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之燈管驅動電路包含一第一變壓器、一第二變壓器、一電源、一換流器、一第一燈管、一第二燈管、一第三燈管、一第四燈管以及一第三變壓器。第一變壓器包含一第一一次側與一第一二次側。第二變壓器包含一第二一次側與一第二二次側。電源與換流器皆連接於第一一次側與第二一次側。第一燈管與第二燈管皆連接於第一二次側。第三燈管與第四燈管皆連接於第二二次側。

於此實施例中，第三變壓器包含一第三一次側與一第三二次側。第三一次側之一端連接於第一二次側與第一燈管，第三一次側之另一端連接於第二二次側與第四燈管，第三二次側之一端連接於第一二次側與第二燈管，且第三二次側之另一端連接於第二二次側與第三燈管。藉此，第三變壓器可使第一燈管、第二燈管、第三燈管與第四燈管之間的電壓維持平衡。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖3，圖3為根據本發明一實施例之燈管驅動電路3之示意圖。如圖3所示，燈管驅動電路3包含一第一變壓器30、一第二變壓器32、一電源34、一換流器36、一第一燈管38、一第二燈管40、一第三燈管42、一第四燈管44以及一第三變壓器46。於此實施例中，第一燈管38、第二燈管40、第三燈管42與第四燈管44可為冷陰極管，廣泛應用於各種液晶顯示器、手提電腦、手機、掃瞄器等的背光源。

第一變壓器30包含一第一一次側300與一第一二次側302。第二變壓器32包含一第二一次側320與一第二二次側322。電源34與換流器36皆連接於第一一次側300與第二一次側320。第一燈管38連接於第一二次側302之一第一端3020，且第二燈管40連接於第一二次側302之一第二端3022。第三燈管42連接於第二二次側322之一第三端3220，且第四燈管44連接於第二二次側322之一第四端3222。

第三變壓器46包含一第三一次側460與一第三二次側462。第三一次側460之一第五端4600連接於第一二次側302之第一端3020與第一燈管38，第三一次側460之一第六端4602連接於第二二次側322之第四端3222與第四燈管44，第三二次側462之一第七端4620連接於第一二次側302之第二端3022與第二燈管40，且第三二次側462之一第八端4622連接於第二二次側322之第三端3220與第三燈管42。

於另一實施例中，第三一次側460之第五端4600亦可連接於第一二次側302之第二端3022與第二燈管40，而第三二次側462之第七端4620連接於第一二次側302之第一端3020與第一燈管38。於另一實施例中，第三一次側460之第六端4602亦可連接於第二二次側322之第三端3220與第三燈管42，而第三二次側462之第八端4622連接於第二二次側322之第四端3222與第四燈管44。

換言之，連接於第三變壓器46之第三一次側460兩端的兩根燈管分別由第一變壓器30與第二變壓器32驅動，且連接於第三變壓器46之第三二次側462兩端的兩根燈管亦分別由第一變壓器30與第二變壓器32驅動。

於此實施例中，第一燈管38與第二燈管40由第一變壓器30驅動，且第三燈管42與第四燈管44由第二變壓器32驅動。如圖3所示，換流器36為一半橋式換流器，當系統工作時，換流器36中的電晶體360、362會交替導通，使第一、第二變壓器30、32的第一、第二一次側300、320不斷地向第一、第二二次側302、322提供能量。第一、第二一次側300、320的電壓經過第一、第二變壓器30、32的放大以及第一、第二變壓器30、32的電感和電容的諧振電路，由方波轉換為正弦波，使連接於第一、第二變壓器30、32的四根燈管38、40、42、44正常工作。

於另一實施例中，換流器36亦可為一全橋式換流器或一推挽式換流器，視實際應用而定。

為了使四根燈管38、40、42、44之間的電壓維持平衡，第三變壓器46之第三一次側460與第三二次側462之繞線數比設計為1比1。

當四根燈管38、40、42、44中有一根燈管的電容、電感等雜散參數與其他三根燈管的參數差別很大時，必然會導致其電壓與其餘的三根燈管電壓差別很大。舉例而言，假使第一燈管38與第四燈管44之間的電壓不等於第二燈管40與第三燈管42之間的電壓，又由於第三變壓器46之第三一次側460與第三二次側462之繞線數比為1比1，第三變壓器46將會調解第三一次側460與第三二次側462的電壓，使得第一燈管38與第四燈管44之間的電壓等於第二燈管40與第三燈管42之間的電壓，進而實現了四根燈管38、40、42、44之間的電壓維持平衡。

請參閱圖4，圖4為圖3中四根燈管38、40、42、44的電壓分析圖。如圖4所示，燈管38的電容、電感等雜散參數為最小，燈管40的電容、電感等雜散參數為最大，而燈管42、44處於正常情況。由圖4可以得知，雖然燈管38、40的極限參數不同，但是經過第三變壓器46的調解，其電壓的差值相對於習知電路(如圖2所示)變得很小。

此外，於另一實施例中，還可在第三變壓器46之第三一次側460與第三二次側462連接一限流電阻(未繪示於圖中)。限流電阻可讓整個電路的功耗變小，進而提升電路的工作效率。

相較於先前技術，本發明在二變壓器的二次側加裝一變壓器，在一定程度上實現了電壓輸出的平衡，進而有效地提高了顯示亮度的均勻度。

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內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1、3．．．燈管驅動電路

10、12．．．變壓器

30．．．第一變壓器

32．．．第二變壓器

46．．．第三變壓器

14、34．．．電源

16、36．．．換流器

18、20、22、24．．．燈管

38．．．第一燈管

40．．．第二燈管

42．．．第三燈管

44．．．第四燈管

100、120．．．一次側

300．．．第一一次側

320．．．第二一次側

460．．．第三一次側

102、122．．．二次側

302．．．第一二次側

322．．．第二二次側

462．．．第三二次側

160、162、360、362．．．電晶體

3020．．．第一端

3022．．．第二端

3220．．．第三端

3222．．．第四端

4600．．．第五端

4602．．．第六端

4620．．．第七端

4622．．．第八端

圖1為習知燈管驅動電路之示意圖；

圖2為圖1中四根燈管的電壓分析圖；

圖3為根據本發明一實施例之燈管驅動電路之示意圖；以及

圖4為圖3中四根燈管的電壓分析圖。

3．．．燈管驅動電路

30．．．第一變壓器

32．．．第二變壓器

46．．．第三變壓器

34．．．電源

36．．．換流器

38．．．第一燈管

40．．．第二燈管

42．．．第三燈管

44．．．第四燈管

300．．．第一一次側

320．．．第二一次側

460．．．第三一次側

302．．．第一二次側

322．．．第二二次側

462．．．第三二次側

360、362．．．電晶體

3020．．．第一端

3022．．．第二端

3220．．．第三端

3222．．．第四端

4600．．．第五端

4602．．．第六端

4620．．．第七端

4622．．．第八端

Claims (6)

1. 一種燈管驅動電路，包含：一第一變壓器，包含一第一一次側與一第一二次側；一第二變壓器，包含一第二一次側與一第二二次側；一電源，連接於該第一一次側與該第二一次側；一換流器，連接於該第一一次側與該第二一次側；一第一燈管，連接於該第一二次側；一第二燈管，連接於該第一二次側；一第三燈管，連接於該第二二次側；一第四燈管，連接於該第二二次側；以及一第三變壓器，包含一第三一次側與一第三二次側，該第三一次側之一端連接於該第一二次側與該第一燈管，該第三一次側之另一端連接於該第二二次側與該第四燈管，該第三二次側之一端連接於該第一二次側與該第二燈管，且該第三二次側之另一端連接於該第二二次側與該第三燈管。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動電路，其中該第三一次側與該第三二次側之繞線數比為1比1。
3. 如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動電路，其中該第三變壓器包含一限流電阻，連接於該第三一次側與該第三二次側。
4. 如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動電路，其中該換流器為一半橋式換流器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動電路，其中該換流器為一全橋式換流器。
6. 如申請專利範圍第1項所述之燈管驅動電路，其中該換流器為一推挽式換流器。