本发明专利技术提供一种谐振型半桥式直流／交流转换电路，其转换一直流电源成为一交流电源，所述交流电源用以驱动一荧光灯管。所述谐振型半桥式直流／交流转换电路包括：一半桥式开关，电性连接所述直流电源，将所速直流电源切换输出产生一脉波信号；一谐振槽电路，电连接于所述半桥式开关与所述荧光灯管之间，将所述脉波信号升压与滤波，转换成一高压交流电源，提供电力给予所述荧光灯管；以及一控制器，反馈所述荧光灯管的输出，提供一脉波宽度及脉波频率同时调变信号控制所述半桥式开关的导通与截止，使所述荧光灯管可以有效率地稳定的操作和提供稳定的亮度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种谐振型半桥式直流/交流转换电路，尤其涉及一种应用于驱动液晶显示器背光源的荧光灯管的谐振型半桥式直流/交流转换电路，其中特别是针对以陶瓷压电变压器驱动荧光灯管而设计的谐振型半桥式直流/交流转换电路。
技术介绍
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有薄形化的优点，因此与传统的CRT相比，不占空间，应用于大型化的家用电视或公众场所的看板，已经有逐渐普遍的趋势。但液晶显示器的操作原理是利用其液晶材料的电光学特性，来显示图像和文字信息的一种平面显示器，其本身并不具备发光的特性，因此需要一外加的背光源做为辅助，其常用的背光源通常为荧光灯管之类的光源。在典型的现有技术上的谐振型直流/交流转换荧光灯管驱动电路，一般简称为换流器(inverter)，这种直流/交流转换电路，配合以陶瓷压电变压器所构成谐振槽电路的滤波和升压装置，可以将输入的直流电压源转换成高压的交流电，用以驱动荧光灯管。为了使荧光灯管的光源稳定，并且不会随着输入电压的变动而改变亮度，因此其设计上大都搭配着负反馈控制电路，以稳定荧光灯管的操作电流。由于半桥式驱动荧光灯管比起其它例如全桥式换流器需要较少的元件，因此在很多低价位，小尺寸的设计中以半桥式换流器驱动荧光灯管为很普遍的选择。图1为现有的一种陶瓷压电变压器所构成的谐振型半桥式荧光灯管换流器电路。如图1所示，一谐振型半桥式直流/交流荧光灯管换流器100包括一直流电压源101、一半桥式功率开关102、一谐振槽电路103、一荧光灯管104、一荧光灯管电流检测电路105、一积分器106、一电压控制振荡器107以及一半桥式功率开关驱动电路108。其中，所述半桥式功率开关102包含两个功率开关102A、102B。所述谐振槽电路103包括有一电感器121以及一陶瓷压电变压器122。所述半桥式功率开关驱动电路108提供两组驱动输出信号RA和RB。其连接关系如下所述直流电压源101电连接至所述半桥式功率开关102。所述半桥式功率开关102的输出端电连接至所述谐振槽电路103的输入端。所述谐振槽电路103的输出端电连接至所述荧光灯管104的一端。所述荧光灯管电流检测电路105耦接至所述荧光灯管104和所述积分器106。荧光灯管中的交流信号经所述荧光灯管电流检测电路105整流后送出一直流电压信号到所述积分器106由所述积分器106将所述直流电压信号积分后产生一电压控制信号RC控制所述电压控制振荡器107产生一随控制电压大小变化输出频率的脉波信号RD。所述半桥式功率开关驱动电路108根据所述脉波信号产生两组固定工作周期(Fixed Duty Cycle)的控制信号RA和RB分别控制功率开关102A和102B。现有的谐振型半桥式荧光灯管换流器电路的操作原理是利用所述半桥式功率开关102中102A和102B的高频交互导通，可以将所述直流电压源101所输出的直流电压转换成高频脉波(pulse waveform)的方波输出，以供应后级的所述谐振槽电路103输入。所述谐振槽电路103的功用是利用所述电感器121和所述陶瓷压电升压变压器122构成的滤波及升压功能，将高频的方波转换成高频高压的交流正弦波，以供应后级的所述荧光灯管104。如图2所示，由所述电感器121及所述陶瓷压电变压器122所构成的所述谐振槽电路103对于不同频率的输入信号F1、F2有不同大小的输出V01和V02。所以，可以利用改变所述功率开关102操作频率的方式调整输出到荧光灯管的交流电流。现有的实施例中的控制回路乃是配合谐振器如图2所述的频率特性将所述换流器100的操作频率设计在高于谐振槽电路103的谐振频率F3的情况下操作，即所述换流器100在操作频率大于谐振频率F3的频率上操作。所述荧光灯管电流检测电路105所检测的信号经由所述积分器106积分以产生对应于荧光灯管电流的一稳定的电压控制信号RC，由所述电压控制信号RC控制所述电压控制振荡器107产生不同频率的脉波信号RD。所述电压控制信号RC根据负反馈的原理，在灯管电流变高时提高所述电压控制振荡器107输出频率，在灯管电流变低时降低振荡频率。所述半桥式功率开关驱动电路108利用不同频率的脉波信号RD产生两组控制信号RA和RB控制功率开关102A与102B用固定而且相同的导通工作周期，以轮流导通方式达到提供荧光灯管稳定而且波形对称的交流电流的目的。这一构成的谐振型半桥式的直流/交流荧光灯管换流器电路，可以在所述直流电压源101是不同的输入电压情况下稳定的控制荧光灯管电流。但就实际应用上其缺点是当输入电压源101的电压范围较大时，在较高电压下操作的结果是所述换流器100得将所述功率开关102的操作频率操作在较远离所述谐振槽电路103的谐振频率(即操作频率远大于F3)上使得整体效率变低。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺点，本专利技术的主要目的是提供一种谐振型半桥式直流/交流换流器(Resonant DC/AC Inverter)的电路设计，以同时变化功率开关操作频率以及导通工作周期的方式调整输出到荧光灯管的电流，以改善现有的技术中所产生的在较高直流电压输入情况下效率较低的状况。本专利技术的另一个目的是提供一种谐振型半桥式直流/交流换流器的电路设计，配合荧光灯管，提供作为LCD光源的应用，并同时变化功率开关操作频率以及导通工作周期的方式调整输出到荧光灯管的电流，以改善现有的技术中所产生的在较高直流电压输入情况下效率较低的状况。本专利技术的另一目的是提供一种谐振型半桥式直流/交流换流器的电路设计，以提供驱动荧光灯管所需的对称的交流电流，启动荧光灯管所需要的高电压，误动作保护电路以及调光电路。为了实现上述目的，本专利技术提供一种谐振型半桥式直流/交流转换电路，用于转换一直流电源成为一交流电源，所述交流电源用以驱动一负载，所述转换电路包括一半桥式开关，电连接所述直流电源，所述半桥式开关的切换通道将所述直流电源切换输出一脉波信号；一谐振槽电路，电连接于所述半桥式开关与所述负载之间，将所述脉波信号升压与滤波，将所述脉波信号转换成所述交流电源，提供电力给予所述负载；一控制器，反馈所述负载的输出，提供一脉波宽度调变与脉波频率调变信号，可以同时调变脉波宽度与脉波频率，以控制所述半桥式开关的导通与截止，使得所述负载根据其导通的状况都可以在谐振频率附近操作。所述负载为一气体放电灯管。所述气体放电灯管为一荧光灯管。所述控制器包括一电流检测电路，电连接所述负载，检测流经所述负载的负载电流；一电压检测电路，电连接所述负载，检测所述负载端电压；一脉波宽度调变器，电连接所述电流检测电路与所述电压检测电路，根据所述电流检测电路与所述电压检测电路的反馈信号，输出一脉波宽度与脉波频率调变信号，可以同时调节的所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波宽度与脉波频率；一三角波产生器，电连接所述脉波宽度调变器，所述三角波产生器可产生一电压控制频率的三角波信号，利用所述电压控制频率的三角波信号调控所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波频率；以及一半桥式功率开关驱动电路，电连接所述脉波宽度调变器，根据所述脉波宽度与脉波频率调变信号产生一驱动信号，以控制所述半桥式开关的导通与截止，使得根据所述负载其导通的情况都可以在共振频率附近本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种谐振型半桥式直流／交流转换电路，其特征在于包括：一半桥式开关，电连接一直流电源，所述半桥式开关切换导通将所述直流电源转换输出一脉波信号；一谐振槽电路，电连接于所述半桥式开关与一负载之间，所述谐振槽电路将所述脉波信号滤波产 生一交流电源，提供电力给予一负载；以及一控制器，反馈所述负载的输出，提供一脉波宽度与脉波频率调变信号，同时调变所述脉波宽度与脉波频率调变信号的脉波宽度与脉波频率，以控制所述半桥式开关的导通与截止，使得所述负载根据其导通的情况在共振频 率附近操作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：余仲哲，杨建正，
申请(专利权)人：硕颉科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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