专利名称：背光模组驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动装置，特别是涉及一种可减少直流至直流电源转换器效率损耗，提升驱动装置使用效率，还可避免发生触电危险的背光模组驱动装置。
背景技术：
一般液晶显示装置主要是包括一液晶显示单元以及一背光模组，其中背光模组大致又可以分为直下型背光模组以及侧光型背光模组两种类型。
近来随着液晶显示装置的普遍利用以及技术的改良，其显示的尺寸也随之变大，尤其是使用于电视上时，目前最为被消费者所接受者大多是在30～42之间。而对于作为大尺寸的液晶显示装置而言，其背光模组大多为直下式背光模组，当然在直下式背光模组中所需的发光单元数量是比侧光型背光模组多。
承上所述，不管是哪种型态的背光模组，其均需要藉由一驱动电路来加以驱动背光模组中的发光单元，目前最常作为发光单元者是为冷阴极萤光灯管，而用以驱动发光单元者，则是经由驱动电路所提供的一高压驱动讯号来加以驱动。
请参阅图1所示，是现有习知的背光模组驱动装置的一示意图。现有习知的用以驱动发光单元2的背光模组驱动装置1，其大致可以区分为一功率因数修正回路11、一直流至直流电源转换回路12以及一直流至交流电源转换回路13。该功率因数修正回路11是依据一交流电源并产生约400伏特(V)的直流电源输出。功率因数修正回路11的主要作用是让电路中的电压与电流的相位相同而使负载近似于电阻性负载，以达到较佳的使用效率。该直流至直流电源转换回路12是将400V的直流电源作降压的调整，而输出约24V的直流电源。且在直流至直流电源转换回路12中会将市电的接地端与负载的接地端隔离，以避免人在碰触到负载的接地端时，因为与市电的接地端形成回路而发生触电的危险。该直流至交流电源转换回路13则是将直流至直流电源转换回路12所输出的24V直流电源再转换为用以驱动发光单元2的交流电源而将发光单元2点亮。
另外，在现有习知的背光模组驱动装置的架构下，该功率因数修正回路11的使用效率约为95％，直流至直流电源转换回路12的使用效率约为90％，而直流至交流电源转换回路13的使用效率约为85％。意即，背光模组驱动装置1的使用效率大约为70％，换言之，即有30％的能源被浪费而转换为其他型态的能量而被消耗掉，然而这些被消耗的能源大部分会被转换为热能，因此需要藉由增加风扇的设置来达到散热的功能，以避免背光模组因为温度太高而发生故障的情况，如此一来则又增加了风扇的成本支出。
承上所述，由于上述现有习知的背光模组驱动装置仅只有70％的使用效率，由此可见上述现有的背光模组驱动装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。因此如何提高背光模组驱动装置的使用效率实属当前重要课题之一，此显然亦是相关业者急欲解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的背光模组驱动装置存在的缺陷，而提供一种新型的背光模组驱动装置，所要解决的技术问题是使其提供一种能够节省产品成本且可提高工作效率的背光模组驱动装置，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种背光模组驱动装置，是用以驱动至少一发光单元，该背光模组驱动装置包括一全桥式相移切换回路，是产生至少一切换讯号；一隔离型升压回路，是分别与该全桥式相移切换回路及该发光单元电性连接，该隔离型升压回路是依据该切换讯号而产生至少一功率讯号以驱动该发光单元；一电流检测回路，是与该发光单元连接，并检测该发光单元的一电流值以产生一电流讯号；一第一隔离单元，是与该电流检测回路电性连接，该第一隔离单元是接收该电流讯号而产生一第一回授讯号；以及一功率切换控制回路，是分别与该第一隔离单元及该全桥式相移切换回路电性连接，该功率切换控制回路是依据该第一回授讯号产生至少一切换控制讯号，以控制该全桥式相移切换回路产生该切换讯号。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的驱动讯号是为一相移切换控制讯号。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的相移切换控制讯号是为一变频控制讯号、或为一脉宽调变控制讯号。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的第一隔离单元是一光耦合元件。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的全桥式相移切换回路是包含一双载子电晶体、或包含一场效电晶体。
前述的背光模组驱动装置，其更包括一电压检测回路，是与该发光单元电性连接，并检测该发光单元的一电压值以产生一电压讯号。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的电压检测回路是与第一隔离单元电性连接，该第一隔离单元接收该电压讯号而产生一第二回授讯号，该功率切换控制回路是依据该第一回授讯号及第二回授讯号产生该驱动讯号。
前述的背光模组驱动装置，其更包括一第二隔离单元，其与该电压检测回路电性连接，该第二隔离单元是接收电压讯号而产生一第二回授讯号。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的第二隔离单元是与该功率切换控制回路电性连接，该功率切换控制回路是依据该第一回授讯号及该第二回授讯号产生该驱动讯号。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的第二隔离单元是为一光耦合元件。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的隔离型升压回路是具有一变压器，该变压器具有一第一绕组及一第二绕组，该第一绕组是与该全桥式相移切换回路电性连接，该第二绕组是与该发光单元电性连接。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的变压器更具有一第三绕组，该第三绕组是电性连接至一辅助电源产生回路。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的辅助电源产生回路是至少包括至少一开关元件及一直流至直流切换式转换器。
前述的背光模组驱动装置，其中所述的隔离型升压回路是具有一压电变压器。
前述的背光模组驱动装置，其更包括一功率因数修正回路，其是与该全桥式相移切换回路电性连接，其中该功率因数修正回路是依据一交流电源而产生一400伏特的直流电源，并输入至该全桥式相移切换回路。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为达到上述目的，依据本发明的一种背光模组驱动装置，是包括一全桥式相移切换回路、一隔离型升压回路、一电流检测回路、一第一隔离单元以及一功率切换控制回路，其是用以驱动至少一发光单元。全桥式相移切换回路是产生至少一切换讯号；隔离型升压回路是分别与全桥式相移切换回路及发光单元电性连接，且隔离型升压回路是依据切换讯号而产生至少一功率讯号以驱动发光单元；电流检测回路是与发光单元连接，并检测发光单元的一电流值以产生一电流讯号；第一隔离单元是与电流检测回路电性连接，第一隔离单元是接收电流讯号而产生一第一回授讯号；功率切换控制回路是分别与第一隔离单元及全桥式相移切换回路电性连接，功率切换控制回路是依据第一回授讯号产生至少一切换控制讯号，以控制全桥式相移切换回路产生切换讯号。
借由上述技术方案，本发明背光模组驱动装置至少具有下列优点1、承上所述，因为依据本发明的背光模组驱动装置是利用全桥式相移切换回路以执行较大功率的电源转换，因此可以省去现有技术中用以降压的直流至直流电源转换器的成本，并且可减少直流至直流电源转换器的效率损耗，而能够提升背光模组驱动装置的使用效率。
2、另外，本发明是利用隔离型升压回路以及隔离单元来制作，以将市电的接地端与负载(发光单元)的接地端隔离，使得使用者在接触到发光单元的接地端时，不会与市电的接地端产生回路，因此可避免发生触电的危险。
综上所述，本发明是有关一种背光模组驱动装置，用以驱动至少一发光单元。该驱动装置包括一全桥式相移切换回路，其是产生至少一切换讯号；一隔离型升压回路，是分别与全桥式相移切换回路及发光单元电性连接，且隔离型升压回路产生至少一功率讯号以驱动发光单元；一电流检测回路，与发光单元连接，并检测发光单元的一电流值以产生一电流讯号；一第一隔离单元，与电流检测回路电性连接，且接收电流讯号而产生一第一回授讯号；一功率切换控制回路，其分别与第一隔离单元及全桥式相移切换回路电性连接，并依据第一回授讯号产生至少一切换控制讯号，以控制全桥式相移切换回路产生切换讯号。本发明能够节省产品成本，且可提高工作效率，其具有上述诸多优点，不论在产品结构或功能上皆有较大改进，在技术上有较大进步，且较现有的背光模组驱动装置具有增进功效，从而更加适于实用，而具有产业广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是现有习知的背光模组驱动装置的一示意图。
图2是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的一示意图。
图3A与图3B是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的全桥式相移切换回路构成的示意图。
图4是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的相移切换控制讯号的一时序图。
图5是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的另一示意图。
图6是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的另一示意图。
图7是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的辅助电源构成的一示意图。
1背光模组驱动装置 11功率因数修正回路12直流至直流电源转换回路13直流至交流电原转换回路2发光单元 3背光模组驱动装置31功率因数修正回路 32全桥式相移切换回路
33隔离型升压回路 34电流检测回路35第一隔离单元 36功率切换控制回路37电压检测回路 38第二隔离单元39辅助电源产生回路 391开关元件392直流至直流切换式转换器 4发光单元CA、CB相移切换控制讯号 CC、CD相移切换控制讯号DA、DB、DC、DD二极管 QA、QB、QC、QD双载子电晶体QA’、QB’场效电晶体 QC’、QD’场效电晶体W1第一绕组 W2第二绕组W3第三绕组具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的背光模组驱动装置其具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。
以下将参阅相关图式，说明依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。
请参阅图2所示，是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的一示意图。本发明较佳实施例的背光模组驱动装置3，是是用以驱动至少一发光单元4，其包括一功率因数修正回路31、一全桥式相移切换回路32、一隔离型升压回路33、一电流检测回路、一第一隔离单元35以及一功率切换控制回路36，其中该功率因数修正回路31，其是依据一交流电源并产生一400V的直流电源。本实施例中，功率因数修正回路31是用以使背光模组驱动装置1的电压与电流的相位相同，且使负载趋近于电阻性负载(意即，使功率因数近似于1)，以提升电力品质及使用效率。
该全桥式相移切换回路32，是利用开关元件而产生至少一切换讯号，请参阅图3A所示，图3A与图3B是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的全桥式相移切换回路构成的示意图，本实施例中，全桥式相移切换回路32是包括四个双载子电晶体(BJT)QA、QB、QC、QD，且各双载子电晶体QA、QB、QC、QD是分别并联一二极管DA、DB、DC、DD，以作为飞轮二极管使用，其是一般电力电子常用的技术，故在此不再详加说明。另外，请再参阅图3B所示，本实施例中，全桥相移式切换回路32亦可以利用四个场效电晶体(FET)QA’、QB’、QC’、QD’来制作以达到全桥式的架构。
请再参阅图2所示，该隔离型升压回路33，其具有一变压器，且变压器具有一第一绕组W1及一第二绕组W2，其中第一绕组W1是与全桥式相移切换回路32电性连结，而第二绕组W2是与发光单元4电性连结。隔离型升压回路33是依据全桥式相移切换回路32所产生的切换讯号而产生至少一功率讯号以驱动发光单元4。本实施例中，隔离型升压回路33的变压器可以为一压电变压器(piezoelectric transformer)。
需要注意的是，在本实施例中，由于省去了现有习知的直流至直流电源转换器的使用，因此是利用隔离型升压回路33将市电的接地端与负载的参考接地端隔离，而可避免使用者误触市电的接地端而造成触电的危险。
该电流检测回路34，是与发光单元4电性连接，并依据流经发光单元4的一电流值而产生一电流讯号。
该第一隔离单元35，是与电流检测回路34电性连接，并依据电流检测回路34所产生的电流讯号而产生一第一回授信号。本实施例中，第一隔离单元35例如但不限于是为一光耦合元件，其具有两个接地端，其中之一接地端是与隔离型升压回路33的参考接地端电性连接，而另一接地端是与市电的接地端电性连接，如此一来，即能够有效的将市电的接地端以及负载的参考接地端隔离，除了符合规范的要求之外，亦可避免使用者发生触电的危险。
该功率切换控制回路36，是分别与第一隔离单元35及全桥式相移切换回路32电性连接，其是依据第一回授讯号而产生至少一切换控制讯号以控制全桥式相移切换回路32产生切换讯号。本实施例中，功率切换控制回路36是产生四组相移切换控制讯号CA、CB、CC、CD以控制全桥式相移驱动回路32的开关元件，而相移切换控制讯号又可以是为一变频控制(PFM)讯号或为一脉宽调变控制(PWM)讯号。需要注意的是，功率切换控制回路36除了可利用电子元件所组成的硬件电路之外，亦可利用数位处理器来完成。
请参阅图4并同时搭配参阅图3A或图3B所示，图4是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的相移切换控制讯号的一时序图，所谓的相移切换控制讯号，是为了防止全桥式相移切换回路32中串联的开关元件(如QA与QB)在同一时间同时导通，而造成开关元件烧毁所使用的一种控制技巧。由图4可以观察到，用以控制QA与QB的相移切换控制讯号CA与CB是为大小相同、正负相反的控制讯号，以避免开关元件QA与QB同时导通；另外，用以控制QC与QD的相移切换控制讯号CC与CD亦为大小相同、正负相反的控制讯号，以避免开关元件QC与QD同时导通。
请再参阅图5所示，是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的另一示意图。本实施例中，更包括一电压检测回路37，其是分别与发光单元4及第一隔离单元35电性连接，以依据所检测的一电压值而产生一电压讯号至第一隔离单元35，而第一隔离单元35则是依据电压讯号而产生一第二回授讯号。
另外，本实施例中，亦可以将由电流检测回路34所产生的电流讯号，以及由电压检测回路37所产生的电压讯号分别输入至不同的隔离单元中，请参阅图6所示，是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的另一示意图，意即，电流检测回路34所产生的电流讯号是输入至第一隔离单元35，而电压检测回路37所产生的电压讯号则是输入至一第二隔离单元38，第二隔离单元38再依据电压讯号而产生第二回授讯号。需要注意的是，第二隔离单元38亦与第一隔离单元35相同是为光耦合元件。
承上所述，不论是利用一个隔离单元或是两个隔离单元，功率切换控制回路36皆是依据第一回授讯号及第二回授讯号而产生切换控制讯号，以控制全桥式相移切换回路32的开关元件进行开、关而产生切换讯号。
另外，请参阅图7所示，是依据本发明较佳实施例的背光模组驱动装置的辅助电源构成的一示意图。本实施例中，变压器更可以再增加一第三绕组W3，其是与一辅助电源产生回路39电连接，而辅助电源产生回路39是产生至少一直流电源以提供背光模组中需要直流电源的各单元。辅助电源产生回路39包括一开关元件391及一直流至直流切换式转换器(DC/DCConverter)392，其是利用开关元件391的开、关以及直流至直流切换式转换器392而将交流电源转换为至少一直流电源，以提供背光模组中需要直流电源的各单元。
综上所述，因为依据本发明的背光模组驱动装置是利用全桥式相移切换回路以做较大功率的电源转换(如功率因数产生回路所产生的400V的直流电源)，因此可以省去现有习知技术中直流至直流电源转换器的成本，并且可减少直流至直流电源转换器的效率损耗，以提升背光模组驱动装置的使用效率超过80％。另外，利用隔离型升压回路以及隔离单元来制作，可以有效地将市电的接地端与负载(发光单元)的参考接地端隔离，使得使用者在接触到负载的接地端时，不会与市电的接地端产生回路，因此可以避免发生触电的危险。
以上所述是为举例性，而非为限制性。以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种背光模组驱动装置，是用以驱动至少一发光单元，其特征在于该背光模组驱动装置包括一全桥式相移切换回路，是产生至少一切换讯号；一隔离型升压回路，是分别与该全桥式相移切换回路及该发光单元电性连接，该隔离型升压回路是依据该切换讯号而产生至少一功率讯号以驱动该发光单元；一电流检测回路，是与该发光单元连接，并检测该发光单元的一电流值以产生一电流讯号；一第一隔离单元，是与该电流检测回路电性连接，该第一隔离单元是接收该电流讯号而产生一第一回授讯号；以及一功率切换控制回路，是分别与该第一隔离单元及该全桥式相移切换回路电性连接，该功率切换控制回路是依据该第一回授讯号产生至少一切换控制讯号，以控制该全桥式相移切换回路产生该切换讯号。
2.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的驱动讯号是为一相移切换控制讯号。
3.根据权利要求2所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的相移切换控制讯号是为一变频控制讯号、或为一脉宽调变控制讯号。
4.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的第一隔离单元是一光耦合元件。
5.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的全桥式相移切换回路是包含一双载子电晶体、或包含一场效电晶体。
6.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其更包括一电压检测回路，是与该发光单元电性连接，并检测该发光单元的一电压值以产生一电压讯号。
7.根据权利要求6所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的电压检测回路是与该第一隔离单元电性连接，该第一隔离单元是接收该电压讯号而产生一第二回授讯号，该功率切换控制回路是依据该第一回授讯号及该第二回授讯号产生该驱动讯号。
8.根据权利要求6所述的背光模组驱动装置，其特征在于其更包括一第二隔离单元，其是与该电压检测回路电性连接，该第二隔离单元是接收该电压讯号而产生一第二回授讯号。
9.根据权利要求8所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的第二隔离单元是与该功率切换控制回路电性连接，该功率切换控制回路是依据该第一回授讯号及该第二回授讯号产生该驱动讯号。
10.根据权利要求8所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的第二隔离单元是为一光耦合元件。
11.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的隔离型升压回路是具有一变压器，该变压器具有一第一绕组及一第二绕组，该第一绕组是与该全桥式相移切换回路电性连接，该第二绕组是与该发光单元电性连接。
12.根据权利要求11所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的变压器更具有一第三绕组，该第三绕组是电性连接至一辅助电源产生回路。
13.根据权利要求12所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的辅助电源产生回路是至少包括至少一开关元件及一直流至直流切换式转换器。
14.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其中所述的隔离型升压回路是具有一压电变压器。
15.根据权利要求1所述的背光模组驱动装置，其特征在于其更包括一功率因数修正回路，其是与该全桥式相移切换回路电性连接，其中该功率因数修正回路是依据一交流电源而产生一400伏特的直流电源，并输入至该全桥式相移切换回路。
全文摘要
本发明是有关于一种背光模组驱动装置，用以驱动至少一发光单元。驱动装置包括一全桥式相移切换回路，其是产生至少一切换讯号；一隔离型升压回路，分别与全桥式相移切换回路及发光单元电性连接，且隔离型升压回路产生至少一功率讯号以驱动发光单元；一电流检测回路，与发光单元连接，并检测发光单元的一电流值以产生一电流讯号；一第一隔离单元，与电流检测回路电性连接，且接收电流讯号而产生一第一回授讯号；一功率切换控制回路，分别与第一隔离单元及全桥式相移切换回路电性连接，并依第一回授讯号产生至少一切换控制讯号，以控制全桥式相移切换回路产生切换讯号。本发明可减少直流至直流电源转换器效率损耗，提升驱动装置使用效率，另外还可避免发生触电危险。
文档编号G09G3/20GK101017647SQ2006100032
公开日2007年8月15日 申请日期2006年2月6日 优先权日2006年2月6日
发明者林佳昌 申请人:启耀光电股份有限公司