具有低电压控制的灯驱动电路和背光单元制造技术

提供了一种灯驱动电路，用于控制由ＬＣＤ系统的背光单元的对应的局部调光块提供的独立的块亮度，背光单元采用高电压放电灯，其均需要具有跨高电压放电灯产生的至少预定的最小高电压电平的ＡＣ激励信号，以产生光。灯驱动电路包括多个隔离变压器和对应的低电压开关电路。每个隔离变压器具有一次绕组和二次绕组。二次绕组设置在高电压ＡＣ电源和对应的一个或多个灯之间。二次绕组的等效电路阻抗确定将跨其对应的灯产生的电压。低电压开关电路用于改变其各自的一次绕组的等效电路阻抗，然后由结合到二次绕组的互感反映其阻抗改变。因此，以相对低的电压操作的控制电路可以用于控制灯的ＯＮ／ＯＦＦ状态。

【技术实现步骤摘要】

公开的本公开通常涉及发光放电管，诸如用于液晶显示器的光源的冷阴极荧光 灯，更具体地讲，涉及一种用于选择性地导通和截止放电管的灯驱动电路，并涉及一种具有 该灯驱动电路的背光单元。
技术介绍
通常，冷阴极荧光灯(CCFL)用作液晶显示器(LCD)的背光光源，在LCD电子器件 内使用逆变器电路，以产生用于导通CCFL的高电压AC功率。近来，已经提出了用于逆变器 电路的扫描控制方案，以降低背光单元的功耗。根据所提出的扫描控制方案，多个CCFL被 分组成块单元，通过时分方案(time division scheme)来控制每个CCFL块的导通/截止 操作，从而没有浪费地产生不需要的光。采用扫描控制方案的背光单元包括CCFL块和与CCFL块连接的多个逆变器电 路。根据从外部控制电路提供的控制信号，通过时分方案来驱动高电压灯驱动电路，以控制 CCFL块中的灯的导通和截止的时序。然而，因为采用传统的扫描方案的背光单元需要与CCFL块的独立可控的灯相同 数量的独立控制的逆变器电路，所以LCD的制造成本增加，高电压灯驱动电路的安装面积 与使用的高电压灯驱动电路的数量和复杂性成比例地增加。另外，采用扫描控制方案的背 光单元需要用于高电压灯驱动电路的操作频率的同步和CCFL块的相位同步的额外的电 路。因此，随控制电路的复杂性增加，按这样的方式的驱动背光单元的方法变得复杂和昂 贵，且而变得更容易击穿出现故障(break down) 0
技术实现思路
根据本公开的实施例提供一种可以简化开关电路的构造的灯驱动电路。根据本公开的实施例提供一种具有简化的可控逆变器电路的背光单元，以降低背 光单元的功耗、价格和尺寸。根据实施例，一种灯驱动电路包括高频率隔离变压器和低电压开关电路。隔离变 压器的二次绕组串联连接在高电压高频率电源和一个或多个高电压放电管组成的负载之 间。依赖于二次绕组提供的AC阻抗，灯点火高频率高电压AC信号将被施加或将不被施加 到放电管，且相应地灯将点亮或没有点亮。开关电路在不同的第一阻抗状态和第二阻抗状 态(例如，在开路状态和短路状态之间)之间切换隔离变压器的一次绕组的状态。开关电 路响应从确定将何时且以何种占空比驱动灯的控制器提供的低电压控制信号。因为开关电 路以低电压操作，所以其可以制成为相对小且不昂贵的电路组件。根据在此公开的实施例，一种背光单元包括电源、多个放电管块、多个开关电路、4控制电路。每个放电管块具有多个放电管。隔离变压器安装为与放电管块分别对应。隔离 变压器的二次绕组串联连接在高电压电源和放电管块的输入端之间。当放电管将被点亮 时，隔离变压器将高AC电压提供到该管。开关电路分别连接到隔离变压器的一次绕组，以 根据控制信号例如在开路状态和短路状态之间切换一次绕组的状态。控制电路产生控制信 号，以控制开关电路的切换操作。如上所述，简化了用于高速切换多个CCFL块的电路的构造，以提供具有小尺寸、 低功耗、低价格的发光系统驱动电路，在具有用于CCFL块的扫描控制功能或用于每个CCFL 块的导通/截止操作的时间控制功能的LCD和背光单元中采用该高电压灯驱动电路，从而 可以降低背光单元和LCD的功耗、价格和尺寸。附图说明当结合附图进行考虑时，通过参照下面的详细描述，本公开的上面的和其他的优 点将变得易于明显，在附图中图1是示意性示出根据本公开实施例的背光单元的电路图；图2A是示出当图1的隔离变压器的一次绕组处于开路状态时隔离变压器的二次 绕组侧上出现的等效电路图及其谐振频率的电路图；图2B是示出当电控低电压开关电路将一次绕组短路时隔离变压器的二次绕组侧 上出现的等效电路及其谐振频率的电路图；图2C是示出当将一次绕组从开路状态切换为短路状态时二次绕组侧等效电路的 谐振频率和电感的变化的曲线图。图3A是示出当一次侧开关截止(开路状态)时图1的节点Na和Nb处的电压波形 的时序图和波形图；图:3B是示出当开关导通(短路状态)时图1的节点Na和Nb处的电压波形的时序 图和波形图；图4是示出当图1的开关导通或截止时CCFL块的操作状态与一次绕组和二次绕 组的阻抗值的变化之间的关系的表；图5是详细示出利用LC串联谐振电路引发的串联谐振的背光单元的电路图；图6A是示出当图5的FET导通或截止时CCFL块的操作状态与隔离变压器的一次 绕组和二次绕组的电感值的变化之间的关系的示图；图6B是示出当图5的背光部分导通/截止时电流和电压的变化的示图；图7是示出TRIAC连接为图1中示出的背光单元的开关的结构的电路图；图8是示出光敏TRIAC连接为图1中示出的背光单元的开关的结构的电路图；图9是示出MOSFET连接为图1中示出的背光单元的开关的结构的电路图；图10是详细示出根据本公开另一实施例的背光单元的电路图；图11是详细示出根据本公开另一实施例的背光单元的电路图；图12是详细示出根据本公开另一实施例的背光单元的电路图；图13是详细示出根据本公开另一实施例的背光单元的电路图；图14是详细示出根据本公开另一实施例的背光单元的电路图；图15是详细示出根据本公开另一实施例的背光单元的电路图16是示出根据本公开另一实施例的IXD的框图；图17是示出图16中示出的IXD的结构的分解透视图。具体实施例方式下文中，将参照附图更详细地描述根据公开的本公开的实施例。图1是示意性示出根据本公开实施例的背光单元100的电路图。参照图1，背光单元100包括AC电源101、具有一次绕组10 和与一次绕组DC方 式隔离的二次绕组102b的隔离变压器102、电控开关SW1、多个电容器(在下文中，也称为 电容器电路10 、多个冷阴极荧光灯(CCFL)块104。电容器电路103包括多个平衡电容器 (BC)，多个平衡电容器被构造并布置以均勻地将已经从AC电源101输出并通过隔离变压器 102的高电压AC功率分布到CCFL块104中的多个CCFL。在背光单元100中，隔离变压器102的(在施加的高电压AC的侧的)二次绕组 102b连接到AC电源101的输出端，并串联连接到电容器电路103和CCFL块104。另一方 面，(在变压器102的隔离的低电压侧的)一次绕组10 连接到开关SW1。因为在上述结 构中一次绕组10 已经与二次绕组102b隔离，所以可以使用具有低电压应力特性的开关 Sffl,以使一次绕组10 开路或短路。因此，由于在打开开关状态下电压相对低的AC信号 跨二次绕组102b产生，所以开关SWl可以以小尺寸和不需要考虑高电压值击穿的电阻的 设计来实现，从而相对于需要避免相对较高的电压值击穿的开关，可以降低开关的价格和/ 或尺寸。背光单元100的隔离变压器102是漏磁式变压器，其中，一次绕组和二次绕组松散 地(loosely)磁耦合而非紧密地(tightly)磁耦合，因此，一次绕组10 的开路用于降低 施加到CCFL块104的高电压AC信号的值，这是因为当一次绕组10 开路时大的AC电压降 (对应于大阻抗或Hi-Z状态)跨二次绕组102b产生。另一方面，当一次绕组10 短路时， 非常小或基本为零的AC电压降跨二次绕组102b产生(对应于一次绕组的低阻抗或Low-Z 状态)，从而驱动效率没有被串联设置在AC电源101和负载103/104之间的二次绕组102本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种灯驱动电路，包括：隔离变压器，包括串联连接在电源的输出端和多个放电管的输入端之间的二次绕组，以将高ＡＣ电压提供到放电管；开关电路，根据控制信号将隔离变压器的一次绕组的状态切换为开路状态或短路状态。

【技术特征摘要】
KR 2009-11-24 10-2009-01141741.一种灯驱动电路，包括隔离变压器，包括串联连接在电源的输出端和多个放电管的输入端之间的二次绕组， 以将高AC电压提供到放电管；开关电路，根据控制信号将隔离变压器的一次绕组的状态切换为开路状态或短路状态。2.如权利要求1所述的灯驱动电路，其中，控制信号使用低于跨二次绕组产生的电压 的电平的电压电平。3.如权利要求2所述的灯驱动电路，其中，开关电路包括半导体开关装置。4.如权利要求2所述的灯驱动电路，其中，开关电路包括晶体管电路。5.如权利要求1所述的灯驱动电路，所述灯驱动电路还包括连接到二次绕组的一个或 一个以上的平衡电容器，其中，所述一个或一个以上的平衡电容器和隔离变压器的二次绕组的组合限定LC谐 振电路，取决于一次绕组是否因开关电路的切换而处于可控地改变的等效电路状态中的一 种或另一种，该LC谐振电路具有不同的谐振频率。6.如权利要求5所述的灯驱动电路，其中，隔离变压器是漏磁变压器，在隔离变压器 中，一次绕组和二次绕组松散地耦合，二次绕组的等效电路电感值确定放电管将点火成为 导通状态还是保持截止。7.如权利要求5所述的灯驱动电路，其中，隔离变压器的二次绕组被构造为平衡线圈， 平衡线圈具有均分别连接到放电管的平衡负载的输入端的相对的端。8.一种背光单元，包括AC电源；多个放电管块，所述多个放电管块中的每一个包括多个放电管；多个隔离变压器，与放电管块对应地安装，每一个隔离变压器分别包括串联连接到AC 电源并串联连接到对应的放电管块的输入端的二次绕组，各隔离变压器被构造为选择性地 将高电压AC信号提供到与该隔离变压器对应的放电管块或选择性地不将高电压AC信号提 供到与该隔离变压器对应的放电管块；多个开关电路，分别连接到隔离变...

【专利技术属性】
技术研发人员：仙石修，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[]