用于LCD背光反向器脉宽调制调光期间过电压保护的系统技术方案

提供了一种系统和方法，用于在液晶显示器（ＬＣＤ）背光反向器的脉宽调制（ＰＷＭ）调光期间提供过压保护。该公开的系统通过提供两个低电压（或电流）信号来实现过压保护：一个是输出电压检测信号，另一个是保护触发阈值信号。输出电压检测信号表示镇流器输出电压。输出电压检测和保护触发阈值电压信号被输入到比较器，如果在预定的时间段内输出电压检测信号高于保护触发阈值信号，就启动过压保护。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本
技术实现思路
总体上涉及用于控制负载的背光反向器带路。更具体地说，本
技术实现思路
涉及一种系统，用于在液晶显示器(LCD)背光反向器的脉宽调制(MWM)调光期间提供过电压保护。控制负载，比如灯，的背光反向器电路要提供安全而有效的操作，通常要求过电压保护，其中可以包括开路保护。当一个或多个灯没有连接在LCD背光反向器的镇流器输出端时，如果不实施某种保护方法或系统，在该镇流器的输出端之间就会出现高电压，即发生了过电压的情况。该过电压的情况导致在镇流器的输出端出现比在灯连接到该镇流器的输出端时的额定输出电压高的输出电压。在过电压的情况下，如果有人接触镇流器，就可能受到伤害。此外，过电压的情况可能损坏镇流器部件，并且/或者导致镇流器进入一种意想不到的状态，并最终导致镇流器损坏。灯驱动电路中的过电压保护在美国专利No.5,680,017、No.6,011,360和No.6,084,361中有描述，这些专利的内容在此引作参考。现有技术中，如附图说明图1中的现有技术背光反向器所示，当检测到过电压状态时，即当控制器U2中的比较器经过比较，发现镇流器电路输出到灯的电压(该电压与输入控制器U2的电流成比例)大于阈值电压时，该比较器的一个输出就会激活一个单次计时器以计时一个触发时间段。控制器U2的内部元件在美国专利No.5,680,017中有详细的描述。根据该描述，用于检测过电压状态的比较器可以包括能够检测最小过电压状态(OV)的比较器421、能够检测最大过电压状态(OVMAX)的比较器424、或能够检测“惊人”过电压状态(OVPANIC)的比较器427。输入电流送给比较器U2的VL针。仍然参考美国专利No.5,680,017并结合参考美国专利No.6,011,360，单次计时器可以包括一个外部电容器，即在控制器U2外部，该电容器连接到第3针，该针叫做CP，还可以包括一个外部电阻，连接到第12针，该针叫做Rref。如果这些元件和电路用于，比如，图1所示的背光反向器的控制器U2，并且显示出在一个触发时间段的末尾存在过电压状态，则图1所示的背光反向器电路激活过电压保护。当过电压保护在满光输出期间被触发时，电路就转入备用模式，对灯J1、J2的输出降为0。附带注意，当短路保护由图1所示的背光反向器触发时，就会通过切断控制器U2的电源电压chip_Vdd，以及分别示出到功率级模块PSM和PWM调光逻辑电路U3的控制信号S1和S2来关闭功率级模块。信号S1的振动至少要由控制器U2从PWM调光逻辑电路U3接收到的LampOn信号来控制。信号S3和S1分别驱动功率级模块PSM内部的一个功率开关的低侧和高侧。信号S2使得PWM调光逻辑电路U3产生并发送信号S3到功率级模块PSM以控制功率级模块PSM。一旦控制器U2停止运行，就会停止产生信号S1和S3。于是，输出到灯J1、J2的电压就会降为0。即使当灯连接到镇流器的输出时，为避免由于误触发而发生的关闭，单次计时器也是必要的，因为在由于误触发而发生关闭的情况下，可能会在很短的时间内出现尖峰或大的瞬态输出电压。一旦发生误触发，在一个触发时间段的末尾，就不会激活过电压保护，因为如果灯连接在镇流器的输出，那么在一个触发时间段的开头和末尾发生故障状态的可能性很小。当如图1所示，脉宽调制(PWM)用于对LCD背光反向器进行调光时，即图示电路用于控制负载或灯时，就会出现这种常规过电压保护方案的缺陷。调光是通过以固定的频率接通和关断灯来实现的，而调光等级，即调光量是根据由PWM信号发生器GEN产生并送到PWM调光逻辑电路U3的PWM信号的占空比来确定的。如果固定的频率大约为170Hz，人们就不会感觉到不连续的接通和关断(即闪烁)，而由平均光输出感觉光的变化。当单次计时器用于过电压保护时，一个触发时间段的长度，比如10毫秒到1秒，通常比PWM信号的周期，如大约5-6毫秒，长的多。因为在LCD背光反向器的PWM调光期间，灯由于固定的频率而不连续地接通和关断，所以即使当灯从镇流器的输出B1、B2拿走或断开时，由于不同的调光等级、操作频率等，也不可能在一个触发时间段的末尾检测到故障状态。这一问题在下面会参照图2A-2C进一步讨论。图2A是现有技术过电压保护系统的方框图，整个电路图用标号10表示。在该系统中，输出检测(“OutputSeneing”)和阈值(“Threshold”)电压被输入到可能类似于控制器U2的控制器(未示出)内部的比较器12。输出检测电压对应于镇流器电压输出等级。如果输出检测电压大于阈值电压，就会有一个激活信号被发送到控制器内部的单次计时器14和逻辑电路16。该激活信号激活单次计时器14，而单次计时器14开始计时一个预定的一次触发时间段。在该一次触发时间段的末尾，如果输出检测电压仍然高于阈值电压，控制器就停止振荡，并发送信号SIG1、SIG2以关断可能类似于图1所示的功率级模块PSM的功率级模块(未示出)内部的至少一个功率开关。图2B表示在激活图2A所示的单次计时器14期间的时序图。该图表示PWM信号和相应的输出检测电压，假定该电压高于阈值电压。在时刻A由单次计时器14产生高电平的停止计时信号(开始一个触发时间段的信令)(“StopTimer”)。当输出检测电压为高时，即在PWM信号的高电平期间的A和C点，灯会接通，而当输出检测电压为低时，即在PWM信号的低电平期间的B和D点，灯会关断。图2C是说明当单次计时器14不激活时，即在一个触发时间段的末尾，的时序图。因此，如图2B和2C所示，在预定的一个触发时间段的末尾就会出现问题。如图2C所示，当单次计时器14关断时，即在预定的一次触发时间段的末尾，灯的镇流器输出端之间的输出电压为低，例如，当一个触发时间段在图2C的时间段B内终止时，由于PWM循环，灯就会被关断。因此，在时间段C的开始，逻辑电路16将检测到比较器12的一个低电平输出，而镇流器输出端，如图1所示镇流器输出端B1、B2之间的电压保持为高。但是，镇流器输出端B1、B2之间的输出电压超过阈值电压。不管怎样，由于检测到比较器12的低电平输出，就不会检测到过电压，从而不会触发过电压保护。这样就会导致在镇流器输出端之间不能可靠检测和保护的过电压状态。因此，需要一种系统和方法用于在对液晶显示器LCD背光反向器进行脉宽调制(PWM)期间提供过电压保护，以克服与现有技术有关的问题。根据本
技术实现思路
，提供了一种系统和方法，用于在对液晶显示器LCD背光反向器进行脉宽调制(PWM)期间提供过电压保护，避免了与本公开的系统和方法通过提供两个低电压(或等效电流)信号一个输出电压检测信号和一个保护触发阈值电压信号来实现过电压保护。输出电压检测信号表示镇流器输出电压，该电压可以从输出变压器检测线圈或现有技术中熟知的镇流器输出端之间电容分压器上获得。保护触发阅值信号表示一个电压电平的预定值，该预定值高于带额定负载的灯时的电压而低于空载电压。输出电压检测信号优选地用一个比例因子进行标准化以表示输出电压，且用同一个比例因子对保护触发阈值进行标准化。当且仅当在预定的时间段内输出电压检测信号比保护触发阈值电压信号高时，输出电压检测和保护触发阈值电压信号被输入比较器，且过电压保护被激活。为尽量减小或防止错误的过电压检测，检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于防止电路的至少一个输出端上过电压的过压保护系统，所述电路包括用于通过周期性地接通和关断所述电压来脉宽调制所述一个输出端上的电压的ＰＷＭ电路，所述系统包括：比较器（４１０），用于比较第一电压（ＯｕｔｐｕｔＳｅｎｓｉｎｇ）和第二电压信号 （Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）；计时器（４３０，４３０ａ），连接到比较器（４１０）的一个输出端，用于在比较器（４１０）判断出第一电压信号（ＯｕｔｐｕｔＳｅｎｓｉｎｇ）大于第二电压信号（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）的情况下计时一段预定的时间；锁存器（ ４４０），具有连接到计时器（４３０，４３０ａ）的一个输出端的输入，用于在经过预定的时间之后，第一电压信号（ＯｕｔｐｕｔＳｅｎｓｉｎｇ）仍然大于第二电压信号（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）的情况下，发送一个信号，其特征在于，系统还包括控制电路，用于 耦合所述ＰＷＭ电路和保证在ＰＷＭ电路保持切换为ｏｎ的电路输出端上的电压期间计时器只计时预定的时间。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉山，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]