集成电路全桥路冷阴极荧光灯驱动器中最小化焊丝功耗的系统技术方案

技术编号:3694906 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种技术,能降低用于驱动电流通过负载的电路中的功耗。按照本发明专利技术技术的系统包括串联连接的四个开关,开关具有五个引脚,使一个引脚接地。按照本发明专利技术技术的装置包括串联连接的四个开关,其中两个开关接地和连接到负载,两个开关连接到电源。按照本发明专利技术技术的方法包括产生具有三个相位的波形。

【技术实现步骤摘要】

本申请要求申请日为2004年8月20日、专利申请号为No.60/603409的美国在先专利申请,和申请日为2004年8月23日、专利申请号为No.60/603958的美国在先专利申请的优先权,这两件在先的美国专利申请的全部内容在本专利申请中引作参考。
技术介绍
电路通过给负载上加电位来驱动负载。许多负载用交流电流驱动,以调制传送到负载的功率。通常用功率变换器产生这样的交流电流。一种功率变换器是全桥路电路。某些全桥路电路用快速开关晶体管,以产生高频交流电流。荧光灯是能够用全桥路功率变换器驱动的一种负载。与白炽灯相比,荧光灯更有效,发热更少。因此,在用电池作为灯电源的场所荧光灯更实用。能够用这种功率变换器驱动的荧光灯包括但不限于冷阴极荧光灯(CCFL),外电极荧光灯(EEFL),平板式荧光灯(FFL)和其他荧光灯。功率变换器也可以用于驱动灯组。CCFL在笔记本计算机中通常用作液晶显示器(LCD)的背面光。随着要求效率越来越高、尺寸越来越小、价格越来越低、电池使用寿命越来越长,对便携式笔记本计算机系统的需求就越来越大。由于CCEF具有更高的效率,发热低,稳定的电子寿命和长的使用寿命,所以,CCFL用在这种显示系统中。而且,CCFL和荧光灯在笔记本计算机显示屏的整个区域上发光并产生均匀的亮度。例如,在荧光灯的两端差动驱动荧光灯能够进一步提高亮度的均匀性。当今笔记本计算机中用的大多数CCFL是用全桥路电源驱动的,它驱动磁升压变压器,提供CCFL所需要的高电压。按该方式,具有7至22V电压的笔记本计算机能按有效的方式将CCFL的有效电压稳定地调节到600V(VRMS)。本申请中的全桥路电源通常使多个开关相互连接,并用焊丝连接到电路的其他元件。在焊丝和开关中由于其自身的电阻而产生寄生损耗,减少这些寄生损耗可以延长笔记本计算机中的电池寿命。MP1010、MP1011和MP1015制造成单个功率系统。这些只是已经商品化的CCFL驱动器,它将功率晶体管和控制电路集成在一起,作为本申请的数据生成系统。
技术实现思路
以下结合系统、工具和方法描述和说明本专利技术的多个实施例和技术方案,这些实施例和技术方案是本专利技术的范例和说明,不是对本专利技术的限制。各个实施例中已经减少或消除了上述问题中的一个或多个问题,而其他的实施例涉及其他的改进。减少电路中寄生损耗的技术包括设置串联的开关网络。按本专利技术技术的系统实例包括四个开关串联设置的网络。例如,但不限于,系统可以包括五个引脚,其中,两个引脚连接到电源,两个引脚连接到负载,和一个引脚接地。系统可以在两个工作相位中的一个相位中操作,或者,在不工作相位中操作。在一个工作相位中,控制器可以有从第一电源引脚流到接地引脚的直流电流,因此,用第一电位驱动负载。在另一个工作相位中,控制器可以有从第二电源引脚流到接地引脚的直流电流。第一电位与第二电位的极性可以相反。控制器可以在工作相位与不工作相位之间交替,在此期间,谐振电流通过接地引脚。按本专利技术技术构成的折叠的全桥路装置包括电源,多个开关和控制器。多个开关可以串联设置,以使这些开关之间的连接中的寄生损耗最小。中间的两个开关连接在地与负载之间。在各个端的开关连接在电源与负载之间。控制器连接到开关,用于控制开关的断开和闭合,由此,用第一电位和第二电位驱动负载。按照本专利技术技术的方法可以产生具有三个相位的电压波形。第一相位包括用第一电流通过接地的引脚驱动负载。第三相位包括用第二电流通过接地的引脚驱动负载。所提出的电路,用例如但不限于CCFL全桥路驱动器,或通过提高电池寿命,可以提供其他的优点,使驱动器中的焊丝寄生损耗最小。本行业的技术人员通过阅读和研究以下关于几个附图的说明,将会进一步了解本专利技术的这些优点和其他优点。附图说明附图中显示出本专利技术的多个实施例。但是,这些实施例和附图只是说明本专利技术而不是限制本专利技术;附图提供了本专利技术的实例。图1显示出差动驱动负载的系统的实例;图2显示出实用电路系统的实例;图3A和3B显示出两个典型的固定频率反相器中的引脚的设置;图4A和4B显示出实用电路系统的实例;图5显示出具有串联设置的多个晶体管的实用电路的实例;图6显示出具有串联设置的多个开关的实用电路的实例;图7A和7B和7C分别显示出在第一相位和第二相位和第三相位中的开关结构。图8显示出当图7A和7B和7C中显示的开关结构变化时所产生的电压波形的实例;图9显示出交替的电压波形;图10A到10E显示出系统和各个交替的负载模式的实例;图11A到11D显示出具有双输出结构的电路实例;图12显示出具有连接的双输出的电路实例;和图13显示出用于双输出dc/dc电压转换的电路的实例。具体实施例方式以下的描述中,描述了一些具体的细节,以便了解本专利技术的实施例。但是本行业的技术人员将会发现除了一个或多个具体的细节之外,通过组合其他的方法、元件和材料等可以实践本专利技术,其他的例子中,不再详细显示和描述已知的结构、材料、实施或操作,以避免本专利技术各个实施例的技术方案混淆不清。图1显示出差动驱动负载106的系统100的实例。系统100包括实用电路102,谐振器模块104和负载106。实用电路102连接到谐振器模块104。谐振器模块104连接在负载106的两端。操作中,实用电路102产生方波电压,谐振器104将方波电压转换成用于差动驱动负载106的相位模拟信号的两个输出。图2A和2B显示出实用电路系统200的实例。系统200包括谐振器模块204,CCFL206,固定频率反相器模块208和其他典型元件。图2B所显示的实例中,谐振器模块204在CCFL206的两端连接到CCFL206。图2B以及图2A中显示出固定频率反相器208,用于提高清晰度。固定频率反相器208连接到谐振器模块204。图2B显示的实例中,谐振器模块204包括变压器222和电容器224。电容器224连接到变压器222的初级绕组。图2B显示出谐振器模块204的非限制实例,它可以包括与其他实施例中不同的元件或结构。图2B显示的实例中,CCFL206包括灯。其他的实施例中,灯可以是冷阴极荧光灯(CCFL),外电极荧光灯(EEFL),平板式荧光灯(FFL),或某些其他的灯。在其他实施例中,负载可以包括CCFL组,EEFL组,FFL组,多个灯的某些组合组,或任何其他的负载。因此,CCFL是负载的具体的非限制的实例。图2A和2B显示的实例中,固定频率反相器208包括引脚210、212、214、216和218,引脚210连接到谐振器204中的变压器222。引脚212和214连接到电源。引脚216连接到谐振器204中的电容器224。引脚218接地。固定频率反相器208是反相器模块的非限制实例。图3A和3B显示出两个不同的固定频率反相器308A和308B中的引脚设置。固定频率反相器308A和308B是不同的实例,也是非限制的实例。其他的固定频率反相器可以用在不同的实施例中,具有相同的效果。实际上,如果某些其他的逻辑电路可以用来重现这种装置的规定功能性,则系统200不需要包括固定频率反相器208。注意,图2A和2B显示的实施例中,固定频率反相器208包括用于接收灯电流反馈(LI)和灯电压反馈(LV)的引脚,和用于提供栅极偏置电压驱动内部功率晶体管的全桥本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种系统,包括:    第一引脚,第二引脚,第三引脚,第四引脚和第五引脚,其中,第一引脚和第五引脚可操作地连接到负载,第三引脚可操作地连接到地;    控制器,连接到第一引脚,第二引脚,第三引脚,第四引脚和第五引脚,它们的作用是:    用第一相位中的第一电位驱动负载,其中,第一相位中的电流流过第一引脚和第三引脚;    在第二相位中休止;和    用第三相位中的第二电位驱动负载,其中,电流流过第五引脚和第三引脚;    其中,控制器有效地将来自电源的直流电流转换成交流电流,该交流电流经第二引脚和第四引脚供给负载。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:詹姆斯C莫耶陈伟
申请(专利权)人:美国芯源系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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