电源设备和显示设备制造技术

提供了一种能够减少用于背光驱动的电源单元的功率损失的液晶显示设备。主电源电路和具有绝缘变压器的反相器电路或者转换器电路并联连接到用于整流/平滑商用AC电源的输入装置。

【技术实现步骤摘要】
电源设备和显示设备本申请是申请号为200480020692.0，PCT国际申请日为2004年12月3日，专利技术名称为“电源设备和显示设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及这样一种电源设备，其用于生成待提供给显示设备和所述显示设备的预定负载的直流电源电压，并且用于生成待提供给所述显示设备的背光部的电源电压。
技术介绍
在非自身发光型的显示设备中，采用背光部作为用于显示图像的光源。非自身发光型的显示设备的例子是液晶显示设备。这种液晶显示设备的背光部可以是冷阴极荧光管或者LED（发光二极管）。在采用冷阴极荧光管作为背光部的情况下，显示设备的电源部包括反相器电路，所述反相器电路用于生成用于驱动背光部的交流电压。如图7所示，通常，这种反相器电路输入由液晶显示设备中采用的主电源电路提供的直流电，并且生成交流电压。在该图示出的液晶显示设备中，首先，整流/平滑电路101输入商用交流电源AC并且生成直流电压。然后，连接至整流/平滑电路101的后一级、用作主电源电路102的直流-直流（DC-DC）转换器对由整流/平滑电路101生成的直流电压执行直流-直流功率转换处理，以便生成处于稳定的预定电平的直流电源电压。通常，主电源电路102采用绝缘变压器充当初级和次级侧之间的直流绝缘。也就是说，作为商用交流电源侧的初级侧输入直流电压，而次级侧输出直流电源电压。如图所示，把由主电源电路102的次级侧输出的直流电源电压提供给负载103，所述负载103由直流电源电压驱动以便进行操作。另外，还如图所示，由主电源电路102的次级侧输出的直流电源电压出现分支，被提供给反相器电路104。所述反相器电路104对所接收的直流电源电压执行直流-交流（DC-AC）功率转换处理，以便生成交流电压，所述交流电压提供给背光部105。所述背光部105由交流电压驱动以便发光。在该情况下，所述主电源电路102在初级侧上提供有切换转换器，并且在次级侧上提供有整流/平滑电路。在此结构中，在初级侧上获得的切换输出在次级侧上被整流并且平滑，以便生成充当电源电压的直流电压。由此，如图所示，反相器电路104接收由主电源电路102的次级侧生成的直流电源。然后，如上所述，所述反相器电路104对所接收的直流电源执行直流－交流功率转换处理，以便生成交流电压，所述交流电压作为驱动电压提供给背光部105。另一方面，图8是示出了具有由LED组成的背光部的液晶显示设备的结构的图。应当注意的是，图8中示出的部分作为与早先通过参考图7说明的它们各自的对应物相同的部分，由与所述对应物相同的参考标记来表示。在如图所示那样由LED组成背光部110的情况下，在所述次级侧上提供有削波器调节器（chopperregulator）109，以此作为用于驱动背光部110的电路。在图8中示出的典型结构的情况下，把多个削波器调节器109a、109b和109c彼此并联连接至多个LED，由多个LED形成背光部110。更具体来说，所述削波器调节器109a、109b和109c均连接至包括多个LED的电路，其中所述多个LED彼此串联连接。所述削波器调节器109接收来自主电源电路102的次级侧的直流电压，并且对所述直流电压执行直流-直流功率转换处理。然后，在稳压处理中把作为直流-直流功率转换处理结果获得的直流电压依照检测流经每个LED的电流电平的结果来进行稳定。把稳定后的电压作为驱动电压施加到LED以便从每个LED中发光。在这个结构中，所述削波器调节器109彼此并联连接，以便与例如下述两种情况保持一致，即，在LED数目相对大以便形成较大尺寸屏幕的液晶显示设备的情况，以及要求相对高的电平作为直流电平来生成必需的高亮度的情况。也就是说，在包括大量待驱动的LED的结构和如上所述要求大电流的结构中，如果只有一个削波器调节器109用于驱动多个LED串联连接电路，则单个削波器调节器109自身的电路尺寸非常大，并且为了解决此问题，把多个削波器调节器109彼此并联连接。如果使用如上所述的包括LED的背光部110，那么削波器调节器109接收来自主电源电路102的直流电压，并且对所述直流电压执行直流-直流功率转换处理。然后，把作为直流-直流功率转换处理结果获得的直流电压用作背光部110的直流电源。应当注意，Hei（实开平）2-79182号日本已公开专利公开了一种与反相器电路有关的技术，所述技术是为把荧光管用作显示设备光源的情况而提供的。另外，第2002-244103号日本已公开专利公开了一种与削波器调节器有关的技术，所述技术是为把LED用作光源的情况而提供的。顺便提及，如先前图7所示，在主电源电路102的后一级中提供了反相器电路104。由此，提供给反相器电路104的功率是在主电源电路102中执行功率转换处理的结果。然后，为了生成用于驱动背光部105的交流电压，所述反相器电路104再次执行功率转换处理。也就是说，在图7中示出的常规结构中，为了驱动背光部105，在主电源电路102和反相器电路104中分别执行两个功率转换处理。此外，在图8中示出的结构的情况下，为了驱动背光部110，在主电源电路102和削波器调节器109中分别执行两个直流-直流功率转换处理。通过如上所述执行多个功率转换处理，功率转换效率降低了，由此功率损失增加了。尤其是近年来，液晶显示器领域的技术革命增加了显示屏的尺寸，由此用于驱动背光的功耗随之增加，从而使设备的功耗总体上增加了。例如，对于40英寸的屏幕大小来说，在某些情况下，总体上设备的功耗大约为250瓦。在近年来制造的显示设备具有较大屏幕的情况下，功耗达到了相对高的级别。另外，在此情况下，随着显示屏增大以及反相器电路104和削波器调节器109的功耗增加，因此，需要与主电源电路102的大功率保持一致。也就是说，由于在主电源电路102之后的级中提供反相器电路104和削波器调节器109，所以随着反相器电路104和削波器调节器109的功耗增加，主电源电路102的功率也增加一个与之保持一致的量。由此，在图7和8示出的常规结构中，随着显示屏尺寸的增加，主电源电路102的尺寸也增大了，从而主电源电路102的电路制造成本也变得更高了。另外，如上所述，通过与主电源电路102的大功率保持一致，由于实际功率损失而散失的热量增加。为了与散失热量的增加保持一致，需要保留足够大的空间用作对于散失热量的防范措施，或者通过提供冷却风扇来设置防范措施。然而，如果提供空间作为对于散失热量的防范措施，那么所述空间必然导致设备的较大尺寸。另外，如果提供冷却风扇，那么风扇的操作音将会是用户感觉不适的来源。
技术实现思路
为了解决如上所述的问题，本专利技术提供了一种具有如下结构的电源设备。首先，所述电源设备具有：输入电压生成部，用于根据输入交流电压生成直流输入电压；以及第一功率转换部，包括用于接收直流输入电压的初级侧，以及与初级侧绝缘并且用于生成待提供给预定负载的直流电源电压的次级侧，其中所述直流电源电压是执行直流-直流功率转换处理的结果。其次，所述电源设备包括第二功率转换部，所述第二功率转换部包括用于接收直流输入电压的初级侧，以及与初级侧绝缘并且用于生成待提供给背光部的交流电压的次级侧，其中所述交流电压是基于直流输入电压的直流-交流转换进行功率转换处理的结果。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2004.05.17 JP 2004-1459871.一种电源设备，包括：输入电压生成部，用于根据输入的交流电流生成直流输入电压；第一功率转换部，包括用于接收所述直流输入电压的初级侧，以及与所述初级侧绝缘并且用于生成待提供给预定负载的直流电源电压的次级侧，其中所述直流电源电压是对所述直流输入电压执行直流-直流功率转换处理的结果；多个第二功率转换部，该多个第二功率转换部与所述第一功率转换部并联，并且每个第二功率转换部包括：初级侧，用于接收所述直流输入电压，该第二功率转换部的初级侧包括：一对串联的切换装置，用于切换所述直流输入电压，以生成提供给至少一个变压器的初级线圈的交流输入电压，和驱动电路，用于驱动所述一对串联的切换装置，以及次级侧，该第二功率转换部的次级侧通过所述至少一个变压器与第二功率转换部的初级侧绝缘并且用于生成待提供给显示设备的背光部的多个串联电路中的对应的串联电路的电源电压，每个串联电路均包括多个串联的发光二极管；多个检测部，每个检测部只与所述多个串联电路中的对应的一个串联电路串联连接，用于检测提供给该一个串联电路的电压；以及多个反馈部，用于接收由所述多个检测部中对应的检测部生成的检测电压，并且把检测电压反馈至对应的第二功率转换部的初级侧的驱动电路，以便稳定提供给对应的串联电路的电压，其中，所述驱动电路根据所述检测部检测的电压来控制所述切换装置的切换频率，并且根据检测电压将对应的串联电路中的发光二极管发射的光量控制为一个恒定值，每个第二功率转换部通过执行直流-直流功率转换处理来执行功率转换处理，以便生成待提供给所述发光二极管的直流电源电压。2.如权利要求1所述的电源设备，其中所述输入电压生成部是整流/平滑电路，所述整流/平滑电路包括用于整流所述交流电流的二极管，以及用于平滑所述二极管的整流输出的电容器，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：小仓伸郎，大山义树，鹿井信彦，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：