TWI439183B - 多燈管驅動系統 - Google Patents

Description

多燈管驅動系統

本發明涉及背光源驅動系統，特別涉及一種多燈管驅動系統。

冷陰極螢光燈常用作液晶顯示幕的背光源。為驅動冷陰極螢光燈點亮，需要逆變器將直流電源轉換為交流電源，提供合適的驅動電源。在降低成本的考量下，逆變器採用單面板與無高壓電容的設計。在此架構下，逆變器由於沒有高壓輸出的電壓迴授方式，一般會以跳頻加上緩啟動後採用固定占空比的方式，啟動冷陰極螢光燈。

由於要兼顧變壓器的耐壓與啟動電壓，一般逆變器所採用的固定占空比的啟動方式的占空比並不會太大。在環境條件較差時，如低溫、低燈管電流、暗室，逆變器啟動冷陰極螢光燈時，會出現燈管電流振盪的情況，造成冷陰極螢光燈閃爍或是保護誤動作甚至冷陰極螢光燈無法啟動的情況。

有鑑於此，需提供一種多燈管驅動系統，能改善燈管的啟動不良。

一種多燈管驅動系統，用於驅動複數燈管，包括濾波電路、開關電路、脈衝寬度調變控制器、複數變壓器、電流差異檢測電路、啟動偵測電路、掃頻偵測電路、占空比調整電路及頻率調整電路 。電流差異檢測電路連接該等變壓器的次級繞組，用於檢測流經該等燈管的電流的差異，以確定流經該等燈管的電流是否振盪。啟動偵測電路連接該電流差異檢測電路，用於根據該等燈管的電流，確定該等燈管是否啟動，並在該等燈管啟動後產生啟動指示訊號。頻率調整電路連接該啟動偵測電路，用於根據該啟動指示訊號調整該脈衝寬度調變控制器產生的脈衝寬度調變訊號的頻率。掃頻偵測電路連接該啟動偵測電路，用於根據該啟動指示訊號偵測該多燈管驅動系統是否處於掃頻過程，並在該多燈管驅動系統處於該掃頻過程時，產生掃頻指示訊號。占空比調整電路連接該電流差異檢測電路、該啟動偵測電路及該掃頻偵測電路，用於當流經該等燈管的電流振盪且該多燈管驅動系統處於該掃頻過程時，調整該脈衝寬度調變訊號的占空比。

優選地，該電流差異檢測電路包括訊號轉換電路、最高管電流取得電路、最低管電流取得電路及比較電路。訊號轉換電路連接該等變壓器的次級繞組的低壓端，用於將流經該等燈管的電流訊號分別轉換為電壓訊號。最高管電流取得電路連接該訊號轉換電路，用於取得該等燈管中電流最高的燈管轉換後的最高電壓訊號。最低管電流取得電路連接該訊號轉換電路，用於取得該等燈管中電流最低的燈管轉換後的最低電壓訊號。比較電路連接該最高管電流取得電路及該最低管電流取得電路，用於比較該最高電壓訊號與該最低電壓訊號的差值是否超過預先設定範圍，及在該最高電壓訊號與該最低電壓訊號的差值超過該預先設定範圍時，產生電流振盪指示訊號。

優選地，該啟動偵測電路在該最低電壓訊號超過預設值時，產生 該啟動指示訊號。

優選地，該啟動偵測電路包括第一二極體、第一電容、第一電阻、第二電阻、第一開關元件、第二二極體、第四電阻及第二電容。第一二極體的陽極接收該最低電壓訊號。第一電容一端連接該第一二極體的陰極，另一端接地。第一電阻的一端連接該第一二極體的陰極。第二電阻的一端連接該第一電阻的另一端，另一端接地。第一開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該控制極連接該第一電阻的另一端，該第一電極經由第三電阻連接第一參考電壓源，該第二電極接地。第二二極體的陽極連接該第一電極，陰極輸出該啟動指示訊號。第四電阻的一端連接該第二二極體的陰極，另一端接地。第二電容與該第四電阻並聯。

優選地，該第一開關元件為N型金屬氧化物半導體場效應管，該控制極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第一電極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，該第二電極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。

優選地，該掃頻偵測電路包括比較器及第二開關元件。比較器包括正輸入端、負輸入端及輸出端，該正輸入端連接第二參考電壓源，該負輸入端接收該啟動指示訊號，該輸出端輸出該掃頻指示訊號。第二開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該第二開關元件的控制極接收該啟動指示訊號，該第二開關元件的第二電極接地，該第二開關元件的第一電極連接該占空比調整電路。

優選地，該占空比調整電路在同時接收到該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號時，調大該脈衝寬度調變訊號的占空比，在未同時接收到該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號時，調小該脈衝 寬度調變訊號的占空比。

優選地，該占空比調整電路包括第三開關元件、第四開關元件、第五開關元件及第六開關元件。第三開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該第三開關元件的控制極接收該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號中的一個，該第三開關元件的第一電極經由第五電阻連接第三參考電壓源。第四開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該第四開關元件的控制極接收該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號中的另一個，該第四開關元件的第一電極連接該第三開關元件的第二電極，該第四開關元件的第二電極連接該掃頻偵測電路的第二開關元件的第一電極。第五開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該第五開關元件的控制極經由第六電阻連接該第三開關元件的第一電極，該第五開關元件的第一電極經由第七電阻連接該脈衝寬度調變控制器。第六開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該第六開關元件的控制極經由第八電阻接收該啟動指示訊號，該第六開關元件的第一電極經由第九電阻與該第五開關元件的第一電極經由第七電阻共同連接該脈衝寬度調變控制器並連接該第五開關元件的第二電極，該第六開關元件的第二電極接地。

優選地，該第二至第六開關元件均為N型金屬氧化物半導體場效應管，該第二至第六開關元件的控制極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第二至第六開關元件的第一電極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，該第二至第六開關元件的第二電極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。

優選地，該頻率調整電路包括第十電阻、第十一電阻、第七開關 元件及第三電容。第十電阻的一端連接第四參考電壓源，另一端連接該脈衝寬度調變控制器。第十一電阻的一端與該第十電阻共同連接該第四參考電壓源。第七開關元件包括控制極、第一電極及第二電極，該第七開關元件的控制極接收該啟動指示訊號，該第七開關元件的第一電極連接該第十一電阻的另一端，該第七開關元件的第二電極連接該第十電阻的另一端。第三電容的一端連接該第七開關元件的第二電極，另一端接地。

上述多燈管驅動系統利用電流差異檢測電路檢測到燈管啟動時電流的振盪，並在確認多燈管驅動系統處於掃頻過程時，調整脈衝寬度調變訊號的占空比大小，從而改善燈管啟動時造成的顯示屏幕閃爍甚至啟動不良的狀況，減少保護誤動作。

10‧‧‧多燈管驅動系統

100‧‧‧濾波電路

110‧‧‧脈衝寬度調變控制器

120‧‧‧開關電路

130‧‧‧電流差異檢測電路

1300‧‧‧訊號轉換電路

1310‧‧‧最高管電流取得電路

1320‧‧‧最低管電流取得電路

1330‧‧‧比較電路

1331、1500‧‧‧比較器

140‧‧‧啟動偵測電路

150‧‧‧掃頻偵測電路

160‧‧‧占空比調整電路

170‧‧‧頻率調整電路

T‧‧‧變壓器

a‧‧‧變壓器次級繞組的低壓端

L‧‧‧燈管

Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7‧‧‧第一至第七開關元件

R1至R13‧‧‧第一至第十三電阻

C1、C2、C3、C4‧‧‧第一至第四電容

D1、D2、D3、D4、D5、D6‧‧‧第一至第六二極體

Vcc1、Vcc2、Vcc3、Vcc4、Vcc5‧‧‧第一至第五參考電壓源

Vin‧‧‧輸入電源

Vmax‧‧‧最高電壓訊號

Vmin‧‧‧最低電壓訊號

Vd‧‧‧電流振盪指示訊號

Vo‧‧‧啟動指示訊號

圖1為本發明一實施方式中多燈管驅動系統的示意圖；圖2為本發明另一實施方式中多燈管驅動系統的示意圖；圖3為本發明一實施方式中多燈管驅動系統中啟動偵測電路的具體電路圖；圖4為本發明一實施方式中多燈管驅動系統中掃頻偵測電路及占空比調整電路的具體電路圖；圖5為本發明一實施方式中多燈管驅動系統中頻率調整電路的具體電路圖；及圖6為本發明一實施方式中多燈管驅動系統中電流差異檢測電路的具體電路圖。

圖1為本發明一實施方式中多燈管驅動系統10的示意圖。在本實施方式中，多燈管驅動系統10用於將輸入電源Vin轉換為交流電源，驅動複數燈管L(僅以四個為例)。其中，輸入電源Vin為直流電源。多燈管驅動系統10包括濾波電路100、開關電路120、脈衝寬度調變控制器110、複數變壓器T、電流差異檢測電路130、啟動偵測電路140、掃頻偵測電路150、占空比調整電路160及頻率調整電路170。濾波電路100用於濾波，在本實施例中，濾波電路100包括電容，例如，三個相互並聯的電容，所述三個並聯的電容的一端共同連接輸入電源Vin，另一端均接地。濾波電路100濾波後輸出直流電源訊號。開關電路120與濾波電路100相連，用於將濾波電路100輸出的直流電源訊號轉換為第一交流電源訊號。在本實施方式中，第一交流電源訊號為方波訊號。開關電路120包括全橋電路、半橋電路、推挽式電路等。在本發明的其它實施方式中，輸入電源Vin也可為交流電源，則多燈管驅動系統10還包括整流電路，連接於輸入電源Vin與濾波電路100之間。

脈衝寬度調變控制器110用於產生脈衝寬度調變訊號，控制開關電路120導通或關閉，從而將濾波電路100輸出的直流電源訊號轉換為第一交流電源訊號。

每個變壓器T均包括初級繞組與次級繞組。變壓器T的初級繞組並聯連接開關電路120，次級繞組的高壓端一一對應連接燈管L，即第一個變壓器T的次級繞組的高壓端對應連接第一個燈管L，第二個變壓器T的次級繞組的高壓端對應連接第二個燈管L。變壓器T用於將開關電路120輸出的第一交流電源訊號轉換為第二交流電源訊號。在本實施方式中，第二交流電源訊號為弦波訊號。

電流差異檢測電路130連接變壓器T的次級繞組，用於檢測流經燈管L的電流的差異，以確定流經燈管L的電流是否振盪。在正常情形下，流經燈管L的電流應該大致相同，若相差較大，則說明流經燈管L的電流振盪。因而，在本實施方式中，電流差異檢測電路130根據流經燈管L的電流的差異是否超過預先設定範圍，來確定流經燈管L的電流是否振盪。若流經燈管L的電流的差異超過預先設定範圍，則電流差異檢測電路130確定流經燈管L的電流振盪，否則，確定流經燈管L的電流未發生振盪。

啟動偵測電路140連接電流差異檢測電路130，用於根據燈管L的電流，確定燈管L是否啟動，並在燈管L啟動後產生啟動指示訊號Vo。在本實施方式中，若流經燈管L的電流大於預設值，說明燈管L啟動，啟動偵測電路140即產生啟動指示訊號Vo。

頻率調整電路170連接啟動偵測電路140及脈衝寬度調變控制器，用於根據啟動指示訊號Vo調整脈衝寬度調變控制器110產生的脈衝寬度調變訊號的頻率。

掃頻偵測電路150連接啟動偵測電路140，用於根據啟動指示訊號偵測多燈管驅動系統10是否處於掃頻過程，並在多燈管驅動系統10處於掃頻過程時，產生掃頻指示訊號Vs。在本實施方式中，當多燈管驅動系統10處於啟動的暫態，頻率由高變低，多燈管驅動系統10處於掃頻過程。由於啟動指示訊號Vo代表多燈管驅動系統10是否啟動，因而，掃頻偵測電路150根據啟動指示訊號Vo的準位元確定多燈管驅動系統10是否處於掃頻過程。

占空比調整電路160連接電流差異檢測電路130、啟動偵測電路140及掃頻偵測電路150，用於當流經燈管L的電流振盪且多燈管 驅動系統10處於所述掃頻過程時，調整脈衝寬度調變控制器110產生的脈衝寬度調變訊號的占空比。

圖2所示為本發明另一實施方式中多燈管驅動系統10的示意圖。在本實施方式中，電流差異檢測電路130包括訊號轉換電路1300、最高管電流取得電路1310、最低管電流取得電路1320及比較電路1330。訊號轉換電路1300連接變壓器T的次級繞組的低壓端a，用於將流經燈管L的電流訊號分別轉換為電壓訊號。最高管電流取得電路1310連接訊號轉換電路1300，用於取得燈管L中電流最高的燈管L轉換後的最高電壓訊號Vmax。最低管電流取得電路1320連接訊號轉換電路1300，用於取得燈管L中電流最低的燈管轉換後的最低電壓訊號Vmin。比較電路1330連接最高管電流取得電路1310及最低管電流取得電路1320，用於比較最高電壓訊號Vmax與最低電壓訊號Vmin的差值是否超過預先設定範圍，及在所述最高電壓訊號Vmax與最低電壓訊號Vmin的差值超過預先設定範圍時，產生電流振盪指示訊號Vd，表明流經燈管L的電流發生振盪。在本實施方式中，預先設定範圍可根據實際情況及需要設定，一般可設定為0.7V。

啟動偵測電路140連接最低管電流取得電路1320，在最低電壓訊號Vmin超過預設值時，產生啟動指示訊號Vo。占空比調整電路160在同時接收到所述電流振盪指示訊號Vd及所述掃頻指示訊號Vs時，調大脈衝寬度調變訊號的占空比，在未同時接收到所述電流振盪指示訊號Vd及所述掃頻指示訊號Vs時，調小所述脈衝寬度調變訊號的占空比。在本實施方式中，預設值可根據實際情況及需要設定，一般可設定為0.7V。

圖3所示為本發明一實施方式中多燈管驅動系統10中啟動偵測電路140的電路圖。在本實施方式中，啟動偵測電路140包括第一開關元件Q1、第一二極體D1、第二二極體D2、第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1至第四電阻R4。第一二極體D1的陽極接收最低電壓訊號Vmin，陰極經由第一電容C1接地。第一電阻R1的一端連接第一二極體D1的陰極，另一端經由第二電阻R2接地。第一開關元件Q1包括控制極、第一電極及第二電極。第一開關元件Q1的控制極連接第一電阻R1的另一端，第一電極經由第三電阻R3連接第一參考電壓源Vcc1，第二電極接地。第二二極體D2的陽極連接第一開關元件Q1的第一電極，陰極輸出啟動指示訊號Vo。第四電阻R4一端連接第二二極體D2的陰極，另一端接地。第二電容C2與第四電阻R4並聯。在本實施方式中，第二二極體D2用於整流，以輸出直流訊號，即啟動指示訊號Vo為直流訊號。第四電阻R4及第二電容C2用於充放電。

在本實施方式中，多燈管驅動系統10剛啟動燈管L時，流經燈管L的電流很小，當燈管L啟動後，流經燈管L的電流變大。因而，啟動偵測電路140根據流經燈管L的最小電流是否超過預設值來確定燈管L是否啟動。

在本實施方式中，第一開關元件Q1為N型金屬氧化物半導體場效應管，控制極為N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，第一電極為N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，第二電極為N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。

圖4所示為本發明一實施方式中多燈管驅動系統10中掃頻偵測電路150及占空比調整電路160的電路圖。在本實施方式中，掃頻偵 測電路150包括比較器1500及第二開關元件Q2。比較器1500包括正輸入端、負輸入端及輸出端。比較器1500的正輸入端連接第二參考電壓源Vcc2，負輸入端接收啟動指示訊號Vo，輸出端輸出掃頻指示訊號Vs。第二開關元件Q2包括控制極、第一電極及第二電極。第二開關元件Q2的控制極接收啟動指示訊號Vo，第二電極接地，第一電極連接占空比調整電路160。比較器1500經由比較啟動指示訊號Vo與第二參考電壓源Vcc2及金屬氧化物半導體場效應管的閾值，可確認多燈管驅動系統10是否處於掃頻過程。當啟動指示訊號Vo小於第二參考電壓源Vcc2且大於等於金屬氧化物半導體場效應管的閾值時，多燈管驅動系統10處於掃頻過程，掃頻偵測電路150產生掃頻指示訊號Vs。

占空比調整電路160包括第三至第六開關元件Q3至Q6、第五至第九電阻R5至R9。第三至第六開關元件Q3至Q6均包括控制極、第一電極及第二電極。第三開關元件Q3的控制極接收電流振盪指示訊號Vd及掃頻指示訊號Vs中的一個，第一電極經由第五電阻R5連接第三參考電壓源Vcc3，第二電極連接第四開關元件Q4的第一電極。第四開關元件Q4的控制極接收電流振盪指示訊號Vd及掃頻指示訊號Vs中的另一個，第二電極連接掃頻偵測電路150的第二開關元件Q2的第一電極。第五開關元件Q5的控制極經由第六電阻R6連接第三開關元件Q3的第一電極，第一電極經由第七電阻R7連接脈衝寬度調變控制器110，第二電極連接第六開關元件Q6的第一電極。第六開關元件Q6的控制極經由第八電阻R8接收啟動指示訊號Vo，第一電極經由第九電阻R9與第五開關元件Q5的第一電極經由第七電阻R7共同連接脈衝寬度調變控制器110，第二電極接地。在本實施方式中，占空比調整電路160連接脈衝寬度調變控制器 110的補償(cout)接腳。

在本實施方式中，第二至第六開關元件Q2至Q6均為N型金屬氧化物半導體場效應管，第二至第六開關元件Q2至Q6的控制極均為N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，第二至第六開關元件Q2至Q6的第一電極均為N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，第二至第六開關元件Q2至Q6的第二電極均為N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。在本實施方式中，電流振盪指示訊號Vd及掃頻指示訊號Vs均為高電平訊號。

圖5所示為本發明一實施方式中多燈管驅動系統10中頻率調整電路170的電路圖。在本實施方式中，頻率調整電路170包括第七開關元件Q7、第十電阻R10、第十一電阻R11及第三電容C3。第十電阻R10連接於第四參考電壓源Vcc4與脈衝寬度調變控制器110之間。第七開關元件Q7包括控制極、第一電極及第二電極。第七開關元件Q7的控制極接收啟動指示訊號Vo，第一電極經由第十一電阻R11連接第四參考電壓源Vcc4，第二電極連接第十電阻R10的另一端並經由第三電容C3接地。在本實施方式中，頻率調整電路170連接脈衝寬度調變控制器110的振盪頻率(CT)接腳。第七開關元件Q7為N型金屬氧化物半導體場效應管，控制極為N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，第一電極為N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，第二電極為N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。

圖6所示為本發明一實施方式中多燈管驅動系統10的電流差異偵測電路130的電路圖。在本實施方式中，訊號轉換電路1300包括複數訊號轉換單元，一一對應連接變壓器T的次級繞組的低壓端a ，即第一個訊號轉換單元連接第一個變壓器T，第二個訊號轉換單元連接第二個變壓器T…依此類推。每個訊號轉換單元用於將流經對應燈管L的電流訊號轉換為電壓訊號，其包括第十二電阻R12及第四電容C4。第十二電阻R12的一端連接對應的變壓器T的次級繞組的低壓端a，另一端接地，第四電容C4與第十二電阻R12並聯。其中，第十二電阻R12用於將流經對應燈管L的電流訊號轉換為電壓訊號，第四電容C4用於對第十二電阻R12轉換後的電壓訊號濾波，以取得穩定電壓。在本實施方式中，轉換後的電壓訊號為交流訊號。

最高管電流取得電路1310包括複數第三二極體D3，一一對應連接訊號轉換單元與變壓器T的次級繞組的低壓端a。所述第三二極體D3的陽極分別連接對應的變壓器T的次級繞組的低壓端a，陰極相連並輸出最高電壓訊號Vmax。所述第三二極體D3將訊號轉換單元轉換後的電壓訊號中的最高電壓訊號Vmax篩選並輸出至比較電路1330。

在本實施方式中，因變壓器T的低壓端a輸出的電壓訊號存在180度的電位差，最低管電流取得電路1320包括複數第四二極體D4、第五二極體D5及第六二極體D6。以圖6為例，假設有四個燈管L及四個變壓器T，其中第一與第二個變壓器T與第三與第四個變壓器T的次級繞組的低壓端a的相位差180度，則最低管電流取得電路1320包括四個第四二極體D4、兩個第五二極體D5及兩個第六二極體D6。第四二極體D4一一對應連接訊號轉換單元與變壓器T的次級繞組的低壓端a。第四二極體D4的陰極分別連接對應的變壓器T的次級繞組的低壓端a，陽極兩兩相連，即第一與第二個第四二 極體D4的陽極相連，且經由第十三電阻R13連接第五參考電壓源Vcc5，第三與第四個第四二極體D4的陽極相連，並經由第十三電阻R13連接第五參考電壓源Vcc5。第一個第五二極體D5的陽極連接第一及第二個第四二極體D4的陽極，第二個第五二極體D5的陽極連接第三及第四個第四二極體D4的陽極，兩個第五二極體D5的陰極相連並輸出最低電壓訊號Vmin至比較電路1330。第一個第六二極體D6的陰極連接第一個第五二極體D5的陽極，陽極接地。第二個第六二極體D6的陰極連接第二個第五二極體D5的陽極，陽極接地。第六二極體D6用於將負的電壓訊號轉換為正的電壓訊號。在本實施方式中，最高電壓訊號Vmax與最低電壓訊號Vmin均為交流訊號。在本發明的另一實施方式中，若變壓器T的低壓端a輸出的電壓訊號相位相同，則最低管電流取得電路1320只包括複數第四二極體D4與一個第五二極體D5，原理與前述類似，此處不再詳述。

比較電路1330包括比較器1331。比較器1331的正輸入端接收最高電壓訊號Vmax，負輸入端接收最低電壓訊號Vmin，輸出端輸出電流振盪指示訊號Vd。電流振盪指示訊號Vd為直流訊號。在本實施方式中，比較器1331的正輸入端、負輸入端及輸出端均連接必要的電阻，為簡便，此處未畫出且不再詳述。在本發明的另一實施方式中，啟動偵測電路140可用如圖6中的比較電路1330的架構實現，同樣的圖6中的比較電路1330也可用圖3中的啟動偵測電路140的架構實現。

在本實施方式中，多燈管驅動系統10剛啟動燈管L時，流經燈管L的電流很小，即最小電壓訊號Vmin很小，因而第一開關元件Q1截 止，此時，啟動偵測電路140輸出高電平訊號。掃頻偵測電路150的比較器1500的正輸入端Vcc2的電壓小於負輸入端的電壓，因而，輸出低電平訊號至第四開關元件Q4。占空比調整電路160的第四開關元件Q4截止，第五開關元件Q5與第六開關元件Q6均導通，因而，第七電阻R7與第九電阻R9並聯，此時脈衝寬度調變訊號的占空比較小。此時，頻率調整電路170的第七開關元件Q7導通，因而第十電阻R10與第十一電阻R11並聯，脈衝寬度調變訊號的頻率較大。

若多燈管驅動系統10不能正常啟動燈管L，燈管L電流發生振盪，即流經不同燈管L的電流的差異較大。因而，與不同燈管L對應的訊號轉換單元的電壓訊號的電壓也有較大差異。又因為第三二極體D3參數相同，陰極相連，故與電流最大的燈管L對應的第三二極體D3導通，即，第三二極體D3取得與最高電流訊號對應的最高電壓訊號Vmax。最高電壓訊號Vmax的電壓減去第三二極體D3的導通壓降，並經過合適分壓後輸入比較器1331的正輸入端。

同時，因為第四二極體D4參數相同，陽極相連，故與第一個與第二個燈管L中電流最小的對應的第四二極體D4導通，即，第一個與第二個第四二極體D4取得與第一個與第二個燈管L中最低電流訊號對應的最低電壓訊號。同樣，與第三個與第四個燈管L中電流最小的對應的第四二極體D4導通，即，第三個與第四個第四二極體D4取得與第三個與第四個燈管L中最低電流訊號對應的最低電壓訊號。兩個取得的最低電壓訊號再經兩個第五二極體D5比較後，最終取得最低電壓訊號Vmin。在本實施方式中，第六二極體D6用於將負的電壓訊號轉換為正的。

因為最高電壓訊號Vmax大於最低電壓訊號Vmin，比較器1331輸出高電平的電流振盪指示訊號Vd。同樣，啟動偵測電路140的第一開關元件Q1導通，第二開關元件D2截止。此時，第二電容C2經由第四電阻R4放電，因而，啟動指示訊號Vo的電壓逐漸變小。

當啟動指示訊號Vo的電壓變化到小於比較器150的正輸入端電壓時且大於等於金屬氧化物半導體場效應管的閾值時，多燈管驅動系統10可能處於掃頻過程。因而掃頻偵測電路150根據啟動指示訊號Vo的電壓準位元，判斷多燈管驅動系統10是否處於掃頻過程，若處於掃頻過程，則掃頻偵測電路150輸出高電平的掃頻指示訊號Vs。此時，雖然啟動指示訊號Vo的電壓變小，仍可使第二開關元件Q2及第六開關元件Q6導通。

又因為此時，掃頻指示訊號Vs、電流振盪指示訊號Vd均為高電平，第三至第四開關元件Q3至Q4導通，因而，第五開關元件Q5截止。第九電阻R9連接至脈衝寬度調變控制器110，因而，脈衝寬度調變訊號的占空比變大。如此，可實現在燈管L電流振盪時，調整脈衝寬度調變訊號的占空比，以改善啟動時燈管L的電流振盪。

本發明的多燈管驅動系統10利用電流差異檢測電路130檢測燈管L啟動時電流振盪，並在確認多燈管驅動系統10處於掃頻過程時，調整脈衝寬度調變訊號的占空比大小，從而改善燈管L啟動時造成的顯示屏幕閃爍甚至啟動不良的狀況，減少保護誤動作。

本發明的多燈管驅動系統10動態取得最高管電流與最低管電流並進行比較，以確定是否發生異常，因而，當環境溫度及燈管L參數變化時，最高管電流與最低管電流均隨之變化，不會影響異常 狀況的判斷，避免誤動作的產生。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本案發明精神所作之等效修飾或變化，皆應包含於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧多燈管驅動系統

100‧‧‧濾波電路

110‧‧‧脈衝寬度調變控制器

120‧‧‧開關電路

130‧‧‧電流差異檢測電路

140‧‧‧啟動偵測電路

150‧‧‧掃頻偵測電路

160‧‧‧占空比調整電路

170‧‧‧頻率調整電路

T‧‧‧變壓器

L‧‧‧燈管

Vin‧‧‧輸入電源

Vo‧‧‧啟動指示訊號

Vs‧‧‧掃頻指示訊號

Claims (8)

1. 一種多燈管驅動系統，用於驅動複數燈管，包括濾波電路、開關電路、脈衝寬度調變控制器及複數變壓器，其改良在於，該多燈管驅動系統還包括：電流差異檢測電路，連接該等變壓器的次級繞組，用於檢測流經該等燈管的電流的差異，以確定流經該等燈管的電流是否振盪，該電流差異檢測電路包括：訊號轉換電路，連接該等變壓器的次級繞組的低壓端，用於將流經該等燈管的電流訊號分別轉換為電壓訊號；最高管電流取得電路，連接該訊號轉換電路，用於取得該等燈管中電流最高的燈管轉換後的最高電壓訊號；最低管電流取得電路，連接該訊號轉換電路，用於取得該等燈管中電流最低的燈管轉換後的最低電壓訊號；及比較電路，連接該最高管電流取得電路及該最低管電流取得電路，用於比較該最高電壓訊號與該最低電壓訊號的差值是否超過預先設定範圍，及在該最高電壓訊號與該最低電壓訊號的差值超過該預先設定範圍時，產生電流振盪指示訊號；啟動偵測電路，連接該電流差異檢測電路，用於根據該等燈管的電流，確定該等燈管是否啟動，並在該等燈管啟動後產生啟動指示訊號，其中，該啟動偵測電路在該最低電壓訊號超過預設值時，產生該啟動指示訊號；頻率調整電路，連接該啟動偵測電路，用於根據該啟動指示訊號調整該脈衝寬度調變控制器產生的脈衝寬度調變訊號的頻率； 掃頻偵測電路，連接該啟動偵測電路，用於根據該啟動指示訊號偵測該多燈管驅動系統是否處於掃頻過程，並在該多燈管驅動系統處於該掃頻過程時，產生掃頻指示訊號；及占空比調整電路，連接該電流差異檢測電路、該啟動偵測電路及該掃頻偵測電路，用於當流經該等燈管的電流振盪且該多燈管驅動系統處於該掃頻過程時，調整該脈衝寬度調變訊號的占空比。
2. 如申請專利範圍第1項所述的多燈管驅動系統，其中，該啟動偵測電路包括：第一二極體，陽極接收該最低電壓訊號；第一電容，一端連接該第一二極體的陰極，另一端接地；第一電阻，一端連接該第一二極體的陰極；第二電阻，一端連接該第一電阻的另一端，另一端接地；第一開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該控制極連接該第一電阻的另一端，該第一電極經由第三電阻連接第一參考電壓源，該第二電極接地；第二二極體，陽極連接該第一電極，陰極輸出該啟動指示訊號；第四電阻，一端連接該第二二極體的陰極，另一端接地；及第二電容，與該第四電阻並聯。
3. 如申請專利範圍第2項所述的多燈管驅動系統，其中，該第一開關元件為N型金屬氧化物半導體場效應管，該控制極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第一電極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，該第二電極為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。
4. 如申請專利範圍第1項所述的多燈管驅動系統，其中，該掃頻偵測電路包括：比較器，包括正輸入端、負輸入端及輸出端，該正輸入端連接第二參考 電壓源，該負輸入端接收該啟動指示訊號，該輸出端輸出該掃頻指示訊號；及第一開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該第一開關元件的控制極接收該啟動指示訊號，該第一開關元件的第二電極接地，該第一開關元件的第一電極連接該占空比調整電路。
5. 如申請專利範圍第4項所述的多燈管驅動系統，其中，該占空比調整電路在同時接收到該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號時，調大該脈衝寬度調變訊號的占空比，在未同時接收到該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號時，調小該脈衝寬度調變訊號的占空比。
6. 如申請專利範圍第4項所述的多燈管驅動系統，其中，該占空比調整電路包括：第二開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該第二開關元件的控制極接收該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號中的一個，該第二開關元件的第一電極經由第一電阻連接第三參考電壓源；第三開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該第三開關元件的控制極接收該電流振盪指示訊號及該掃頻指示訊號中的另一個，該第三開關元件的第一電極連接該第二開關元件的第二電極，該第三開關元件的第二電極連接該掃頻偵測電路的第一開關元件的第一電極；第四開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該第四開關元件的控制極經由第二電阻連接該第二開關元件的第一電極，該第四開關元件的第一電極經由第三電阻連接該脈衝寬度調變控制器；及第五開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該第五開關元件的控制極經由第四電阻接收該啟動指示訊號，該第五開關元件的第一電極經由第五電阻與該第四開關元件的第一電極經由第三電阻共同連接該脈衝寬度調變控制器並連接該第四開關元件的第二電極，該第五開關元件 的第二電極接地。
7. 如申請專利範圍第6項所述的多燈管驅動系統，其中，該第一至第五開關元件均為N型金屬氧化物半導體場效應管，該第一至第五開關元件的控制極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的閘極，該第一至第五開關元件的第一電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的汲極，該第一至第五開關元件的第二電極均為該N型金屬氧化物半導體場效應管的源極。
8. 如申請專利範圍第1項所述的多燈管驅動系統，其中，該頻率調整電路包括：第一電阻，一端連接第四參考電壓源，另一端連接該脈衝寬度調變控制器；第二電阻，一端與該第一電阻共同連接該第四參考電壓源；第一開關元件，包括控制極、第一電極及第二電極，該第一開關元件的控制極接收該啟動指示訊號，該第一開關元件的第一電極連接該第二電阻的另一端，該第一開關元件的第二電極連接該第一電阻的另一端；及第一電容，一端連接該第一開關元件的第二電極，另一端接地。