专利名称：多灯管驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灯管驱动系统，尤其涉及一种用于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)背光模块(Backlight module)的多灯管驱动系统。
背景技术：
液晶显示(Liquid Crystal Display，LCD)面板是以放电灯(Discharge Lamp)，特别是冷阴极荧光灯(Cold Cathode FluorescentLamp，CCFL)作为背光(Backlight)系统的光源。典型地，冷阴极荧光灯是由换流器电路(Inverter Circuit)来驱动，其可供应交流信号至灯管。在较大型的液晶显示面板中，需要设置两只或更多只冷阴极荧光灯以提供足够的亮度。
图1所示为一现有多灯管驱动电路的功能模块图。所述系统包括一直流电源Vc、一换流电路100、一控制电路110、多个反馈电路120、多个变压器T11、T12、T13、T14、多个电容C11、C12、C13、C14及多个灯管Lp11、Lp12、Lp13、Lp14。换流电路100用于将接收自直流电源Vc的直流信号转换为交流信号。控制电路110用于控制换流电路100将接收到的直流信号转换为交流信号。所述反馈电路120分别用于从对应的灯管Lp11、Lp12、Lp13、Lp14反馈一电流信号至控制电路110。所述变压器T11、T12、T13、T14连接至所述换流电路100，其次级线圈的一端对应连接所述电容C11、C12、C13、C14的一端，另一端接地。电容C11、C12、C13、C14的另一端分别连接灯管Lp11、Lp12、Lp13、Lp14。
上述多灯管驱动电路通过选择特性相同的变压器T11、T12、T13、T14，可平衡流经灯管Lp11、Lp12、Lp13、Lp14的电流。然而，因其利用一个变压器驱动一只灯管，当灯管数目较多时，则此多灯管驱动电路需较多变压器，因而体积较大，成本较高。
发明内容有鉴于此，需提供一种多灯管驱动系统，其体积较小，成本较低。
一种多灯管驱动系统包括一变压器电路、一电流平衡电路及一灯管组。变压器电路包括N个变压器，每一变压器包括一第一次级线圈及一第二次级线圈。其中，第一次级线圈包括一第一输出端及第二输出端，第二次级线圈包括一第三输出端及第四输出端。电流平衡电路包括2N个电流平衡单元，其中第2N个电流平衡单元连接至第N个变压器的第四输出端，第2N-1个电流平衡单元连接至第N个变压器的第一输出端，且每个电流平衡单元包括两个输出端。灯管组包括4N个灯管，且所述灯管的一端一一对应连接至所述电流平衡单元的输出端，另一端接地。
一种多灯管驱动系统包括一变压器电路、一电流平衡电路及一灯管组。变压器电路包括N个变压器，其中每一变压器包括一第一次级线圈、一第二次级线圈及一第三次级线圈。其中，第一次级线圈包括一第一输出端及第二输出端，第二次级线圈包括一第三输出端及第四输出端，第三次级线圈包括一第五输出端及第六输出端。电流平衡电路包括3N个电流平衡单元，其中第3N个电流平衡单元连接至第N个变压器的第五输出端，第3N-1个电流平衡单元连接至第N个变压器的第三输出端，第3N-2个电流平衡单元连接至第N个变压器的第一输出端，其中每个电流平衡单元包括两个输出端。灯管组包括6N个灯管，且所述灯管的一端一一对应连接至所述电流平衡单元的输出端，另一端接地。
上述的多灯管驱动系统可平衡流经多个灯管的电流，及用N个变压器可驱动4N或6N个灯管，从而体积较小，成本较低。
图1为一现有多灯管驱动系统的功能模块图。
图2为本发明一实施例中多灯管驱动系统的模块图。
图3为本发明一实施例中多灯管驱动系统的具体电路图。
图4为本发明另一实施例中多灯管驱动系统的具体电路图。
图5为本发明又一实施例中多灯管驱动系统的具体电路图。
图6为本发明再一实施例中多灯管驱动系统的具体电路图。
具体实施方式
请参阅图2，是为本发明一实施例中多灯管驱动系统的功能模块图。在本实施例中，多灯管驱动系统包括一直流电源Vc、一换流电路200、一控制电路210、一反馈电路220、一变压器电路230、一电流平衡电路240及一灯管组250，其中灯管组250包括多个灯管，所述多灯管驱动系统是用于驱动灯管组250的多个灯管。换流电路200用于将接收自直流电源Vc的直流信号转换为交流信号。在实际的电路中，换流电路200可以是一半桥式(Half-bridge)换流电路、一全桥式(Full-bridge)换流电路或一推挽式(Push-pull)换流电路等。控制电路210用于控制换流电路200，即控制换流电路200将接收自直流电源Vc的直流信号转换为交流信号。变压器电路230耦接于换流电路200，用于转换交流信号的电压级，以提供灯管组250所需的电源。电流平衡单元240耦接于变压器电路230与灯管组250之间，用于平衡流经灯管组250的各灯管的电流。反馈电路220耦接于所述变压器电路230及控制电路210，用于反馈一电流信号至控制电路210。
图3所示为图2的多灯管驱动系统的一实施例中的具体电路图。本实施例中，灯管组250a包括四个灯管Lp31、Lp32、Lp33、Lp34。变压器电路230a包括一变压器T31，变压器T31包括一初级线圈、一第一次级线圈及一第二次级线圈。变压器T31的初级线圈连接至换流电路200，第一次级线圈包括一第一输出端及一第二输出端，第二次级线圈包括一第三输出端及一第四输出端。本实施例中，第一次级线圈与第二次级线圈的匝数相同。
电流平衡电路240a包括两个电流平衡单元CT31、CT32，其中电流平衡单元CT31连接至变压器T31的第一输出端，电流平衡单元CT32连接至变压器T31的第四输出端，变压器T31的第二输出端及第三输出端相连并共同连接至反馈电路220a。电流平衡单元CT31与电流平衡单元CT32分别包括两个输入端及两个输出端。电流平衡单元CT31的两个输入端相连，并连接至变压器T31的第一输出端。电流平衡单元CT32的两个输入端相连，并连接至变压器T31的第四输出端。电流平衡单元CT31、CT32的输出端分别连接灯管组250a的一灯管，即灯管Lp31一端连接至电流平衡单元CT31的一输出端，灯管Lp32一端连接至电流平衡单元CT31的另一输出端，灯管Lp33一端连接至电流平衡单元CT32的一输出端，灯管Lp34一端连接至电流平衡单元CT32的另一输出端，且所述灯管Lp31、Lp32、Lp33、Lp34的另一端均接地。
电流平衡单元CT31、CT32相同，且均包括两个磁性元件线圈，且此两个磁性元件线圈匝数相同。本实施例中，电流平衡单元CT31、CT32为共模扼流圈。
因变压器T31的第一次级线圈与第二次级线圈的匝数相同，故流经第一次级线圈与第二次级线圈的电流相同，又因电流平衡单元CT31、CT32的线圈匝数均相同，故流经电流平衡单元CT31、CT32的磁性元件线圈的电流相同，从而，流经灯管组250a的各灯管Lp31、Lp32、Lp33、Lp34的电流相同。
本实施例中，多灯管驱动系统利用一变压器T31及两个电流平衡单元驱动四个灯管Lp31、Lp32、Lp33、Lp34，体积较少，成本降低。
图4所示为图2的多灯管驱动系统的另一实施例中的具体电路图。本实施例中，多灯管驱动系统需驱动更多灯管，即灯管组250b包括多个灯管Lp41、Lp42、...、Lp4(4N)。变压器电路230b包括多个相同变压器T41、T42、...、T4N，所述变压器T41、T42、...、T4N分别包括一初级线圈、一第一次级线圈及一第二次级线圈。所述变压器T41、T42、...、T4N并联连接至换流电路200，即所述变压器T41、T42、...、T4N的初级线圈并联。在本发明的其它实施例中，所述变压器T41、T42、...、T4N亦可串联连接至换流电路200。所述变压器T41、T42、...、T4N的第一次级线圈分别包括一第一输出端及一第二输出端，第二次级线圈分别包括一第三输出端及一第四输出端。本实施例中，所述第一次级线圈与所述第二次级线圈的匝数相同。
反馈电路220b包括多个反馈单元421、422、...、42N，且所述反馈单元421、422、...、42N分别用于反馈电流信号至控制电路210。
电流平衡电路240b包括多个电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)，其中电流平衡单元CT42连接至变压器T41的第四输出端，电流平衡单元CT41连接至变压器T41的第一输出端，变压器T41的第二输出端及第三输出端相连并共同连接至反馈电路220b的反馈单元421；电流平衡单元CT44连接至变压器T42的第四输出端，电流平衡单元CT43连接至变压器T42的第一输出端，变压器T42的第二输出端及第三输出端相连并共同连接至反馈电路220b的反馈单元422；以此类推，电流平衡单元CT4(2N)连接至变压器T4N的第四输出端，电流平衡单元CT4(2N-1)连接至变压器T4N的第一输出端，变压器T4N的第二输出端及第三输出端相连并共同连接至反馈电路220b的反馈单元42N。
所述电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)分别包括两个输入端及两个输出端，且每一电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)的两个输入端相连。灯管组250b的灯管的一端一一对应连接所述电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)的输出端，即灯管Lp41一端连接至电流平衡单元CT41的一输出端，灯管Lp42一端连接至电流平衡单元CT41的另一输出端，灯管Lp43一端连接至电流平衡单元CT42的一输出端，灯管Lp44一端连接至电流平衡单元CT42的另一输出端；以此类推，灯管Lp4(4N-3)一端连接至电流平衡单元CT4(2N-1)的一输出端，灯管Lp4(4N-2)一端连接至电流平衡单元CT4(2N-1)的另一输出端，灯管Lp4(4N-1)一端连接至电流平衡单元CT4(2N)的一输出端，灯管Lp4(4N)一端连接至电流平衡单元CT4(2N)的另一输出端，且所述灯管Lp41、Lp42、...、Lp4(4N)的另一端均接地。
电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)均相同，且均包括两个磁性元件线圈，且此两个磁性元件线圈匝数相同。本实施例中，电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)为共模扼流圈。
因所述变压器T41、T42、...、T4N相同，且其第一次级线圈与第二次级线圈的匝数相同，故流经所述变压器T41、T42、...、T4N的第一次级线圈与第二次级线圈的电流相同，又因电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)的线圈匝数均相同，故流经电流平衡单元CT41、CT42、...、CT4(2N)的磁性元件线圈的电流相同，从而，流经灯管组250b的各灯管Lp41、Lp42、...、Lp4(4N)的电流相同。
图5所示为图2的多灯管驱动系统的又一实施例中的具体电路图。本实施例中，灯管组250c包括六个灯管Lp51、Lp52、Lp53、Lp54、Lp55、Lp56。变压器电路230c包括一变压器T51，变压器T31包括一初级线圈、一第一次级线圈、一第二次级线圈及一第三次级线圈。变压器T51的初级线圈连接至换流电路200，第一次级线圈包括一第一输出端及一第二输出端，第二次级线圈包括一第三输出端及一第四输出端，第三次级线圈包括一第五输出端及一第六输出端。本实施例中，第一次级线圈、第二次级线圈与第三次级线圈的匝数相同。
反馈电路220c包括三个反馈单元521、522、523，分别用于反馈电流信号至控制电路210。
电流平衡电路240c包括三个电流平衡单元CT51、CT52、CT53，其中电流平衡单元CT51连接至变压器T51的第一输出端，电流平衡单元CT52连接至变压器T51的第三输出端，电流平衡单元CT53连接至变压器T51的第五输出端，变压器T51的第二输出端、第四输出端及第六输出端分别连接至反馈电路220c的反馈单元521、522、523。在本发明的其它实施例中，电流平衡单元CT51、CT52、CT53亦可分别连接至变压器T51的第二输出端、第四输出端及第六输出端。电流平衡单元CT51、CT52、CT53分别包括两个输入端及两个输出端。电流平衡单元CT51的两个输入端相连，并连接至变压器T51的第一输出端。电流平衡单元CT52的两个输入端相连，并连接至变压器T51的第三输出端。电流平衡单元CT53的两个输入端相连，并连接至变压器T51的第五输出端。电流平衡单元CT51、CT52、CT53的输出端分别连接灯管组250c的一灯管，即灯管Lp51一端连接至电流平衡单元CT51的一输出端，灯管Lp52一端连接至电流平衡单元CT51的另一输出端，灯管Lp53一端连接至电流平衡单元CT52的一输出端，灯管Lp54一端连接至电流平衡单元CT52的另一输出端，灯管Lp55一端连接至电流平衡单元CT53的一输出端，灯管Lp56一端连接至电流平衡单元CT53的另一输出端，且所述灯管Lp51、Lp52、Lp53、Lp54、Lp55、Lp56的另一端均接地。
电流平衡单元CT51、CT52、CT53相同，且均包括两个磁性元件线圈，且此两个磁性元件线圈匝数相同。本实施例中，电流平衡单元CT51、CT52、CT53为共模扼流圈。
因变压器T51的第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈的匝数相同，故流经第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈的电流相同，又因电流平衡单元CT51、CT52、CT53的线圈匝数均相同，故流经电流平衡单元CT51、CT52、CT53的磁性元件线圈的电流相同，从而，流经灯管组250c的各灯管Lp51、Lp52、Lp53、Lp54、Lp55、Lp56的电流相同。
本实施例中，多灯管驱动系统利用一变压器T51及三个电流平衡单元CT51、CT52、CT53驱动六个灯管Lp51、Lp52、Lp53、Lp54、Lp55、Lp56，体积较少，成本降低。
图6所示为图2的多灯管驱动系统的再一实施例中的具体电路图。本实施例中，多灯管驱动系统需驱动更多灯管，即灯管组250d包括多个灯管Lp61、Lp62、...、Lp6(6N)。变压器电路230d包括多个相同变压器T61、T62、...、T6N，所述变压器T61、T62、...、T6N分别包括一初级线圈、一第一次级线圈、一第二次级线圈及一第三次级线圈。所述变压器T61、T62、...、T6N并联连接至换流电路200，即所述变压器T61、T62、...、T6N的初级线圈并联。在本发明的其它实施例中，所述变压器T61、T62、...、T6N亦可串联连接至换流电路200。所述变压器T61、T62、...、T6N的第一次级线圈分别包括一第一输出端及一第二输出端，第二次级线圈分别包括一第三输出端及一第四输出端，第三次级线圈分别包括一第五输出端及一第六输出端。本实施例中，所述第一次级线圈、所述第二次级线圈、所述第三次级线圈的匝数相同。
反馈电路220d包括多个反馈单元621、622、...、62(3N)，且所述反馈单元621、622、...、62(3N)分别用于反馈电流信号至控制电路210。
电流平衡电路240d包括多个电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)，其中电流平衡单元CT61连接至变压器T61的第一输出端，电流平衡单元CT62连接至变压器T61的第三输出端，电流平衡单元CT63连接至变压器T61的第五输出端，变压器T61的第二输出端、第四输出端、第六输出端分别连接至反馈电路220d的反馈单元621、622、623；电流平衡单元CT64连接至变压器T62的第一输出端，电流平衡单元CT65连接至变压器T62的第三输出端，电流平衡单元CT66连接至变压器T62的第五输出端，变压器T62的第二输出端、第四输出端、第六输出端分别连接至反馈电路220d的反馈单元624、625、626；以此类推，电流平衡单元CT6(3N-2)连接至变压器T6N的第一输出端，电流平衡单元CT6(3N-1)连接至变压器T6N的第三输出端，电流平衡单元CT6(3N)连接至变压器T6N的第五输出端，变压器T6N的第二输出端、第四输出端、第六输出端分别连接至反馈电路220d的反馈单元62(3N-2)、62(3N-1)、62(3N)。
所述电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)分别包括两个输入端及两个输出端，且每一电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)的两个输入端相连。灯管组250d的灯管的一端一一对应连接所述电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)的输出端，即灯管Lp61一端连接至电流平衡单元CT61的一输出端，灯管Lp62一端连接至电流平衡单元CT61的另一输出端，灯管Lp63一端连接至电流平衡单元CT62的一输出端，灯管Lp64一端连接至电流平衡单元CT62的另一输出端，灯管Lp65一端连接至电流平衡单元CT63的一输出端，灯管Lp66一端连接至电流平衡单元CT63的另一输出端；以此类推，灯管Lp6(6N-5)一端连接至电流平衡单元CT6(3N-2)的一输出端，灯管Lp6(6N-4)一端连接至电流平衡单元CT6(3N-2)的另一输出端，灯管Lp6(6N-3)一端连接至电流平衡单元CT6(3N-1)的一输出端，灯管Lp6(6N-2)一端连接至电流平衡单元CT6(3N-1)的另一输出端，灯管Lp6(6N-1)一端连接至电流平衡单元CT6(3N)的一输出端，灯管Lp6(6N)一端连接至电流平衡单元CT6(3N)的另一输出端，且所述灯管Lp61、Lp62、...、Lp6(6N)的另一端均接地。
电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)均相同，且均包括两个磁性元件线圈，且此两个磁性元件线圈匝数相同。本实施例中，电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)为共模扼流圈。
因所述变压器T61、T62、...、T6N相同，且其第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈的匝数相同，故流经所述变压器T61、T62、...、T6N的第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈的电流相同，又因电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)的线圈匝数均相同，故流经电流平衡单元CT61、CT62、...、CT6(3N)的磁性元件线圈的电流相同，从而，流经灯管组250d的各灯管Lp61、Lp62、...、Lp6(6N)的电流相同。
利用本发明的多灯管驱动系统，可平衡流经各灯管的电流，且整个电路架构尺寸较小，成本较低。
权利要求
1.一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，其特征在于所述多灯管驱动系统包括一变压器电路，包括N个变压器，其中每一变压器包括一第一次级线圈，其包括一第一输出端及一第二输出端；及一第二次级线圈，其包括一第三输出端及一第四输出端；一电流平衡电路，包括2N个电流平衡单元，其中第2N个电流平衡单元连接至第N个变压器的第四输出端，第2N-1个电流平衡单元连接至第N个变压器的第一输出端，其中每个电流平衡单元包括两个输出端；及一灯管组，包括4N个灯管，且所述灯管的一端一一对应连接至所述电流平衡单元的输出端，另一端接地。
2.如权利要求1所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述第一次级线圈与所述第二次级线圈匝数相同。
3.如权利要求2所述的多灯管驱动系统，其特征在于更包括一换流电路，与所述变压器电路相连，用于将接收到的直流信号转换为交流信号；一控制电路，用于控制所述换流电路将接收到的直流信号转换为交流信号；及一反馈电路，与所述变压器电路相连，用于反馈一电流信号至所述控制电路。
4.如权利要求3所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述每一变压器的第二输出端与第三输出端共同相连至反馈电路。
5.如权利要求4所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述反馈电路包括N个反馈单元，且每一反馈单元连接至一变压器的第二输出端。
6.如权利要求5所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述每一电流平衡单元包括两个输入端，且所述两个输入端相接。
7.如权利要求6所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述每一电流平衡单元包括两个磁性元件线圈。
8.如权利要求7所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述两个磁性元件线圈的匝数相同。
9.如权利要求1所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述电流平衡单元为一共模扼流圈。
10.一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，其特征在于所述多灯管驱动系统包括一变压器电路，包括N个变压器，其中每一变压器包括一第一次级线圈，其包括一第一输出端及一第二输出端；一第二次级线圈，其包括一第三输出端及一第四输出端；及一第三次级线圈，其包括一第五输出端及一第六输出端；一电流平衡电路，包括3N个电流平衡单元，其中第3N个电流平衡单元连接至第N个变压器的第五输出端，第3N-1个电流平衡单元连接至第N个变压器的第三输出端，第3N-2个电流平衡单元连接至第N个变压器的第一输出端，其中每个电流平衡单元包括两个输出端；及一灯管组，包括6N个灯管，且所述灯管的一端一一对应连接至所述电流平衡单元输出端，另一端接地。
11.如权利要求10所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述第一次级线圈、第二次级线圈及第三次级线圈的匝数相同。
12.如权利要求10所述的多灯管驱动系统，其特征在于更包括一换流电路，与所述变压器电路相连，用于将接收到的直流信号转换为交流信号；一控制电路，用于控制所述换流电路将接收到的直流信号转换为交流信号；及一反馈电路，与所述变压器电路及所述控制电路相连，用于反馈一电流信号至所述控制电路。
13.如权利要求12所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述反馈电路包括3N个反馈单元，且所述反馈单元分别连接至所述变压器的第二、第四及第六输出端。
14.如权利要求10所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述每一电流平衡单元包括两个输入端，且所述两个输入端相连接。
15.如权利要求14所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述每一电流平衡单元包括两个磁性元件线圈。
16.如权利要求15所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述所述两个磁性元件线圈匝数相同。
17.如权利要求10所述的多灯管驱动系统，其特征在于所述电流平衡单元为一共模扼流圈。
全文摘要
一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，其包括一变压器电路、一电流平衡电路及一灯管组。变压器电路包括N个变压器，每一变压器包括一第一次级线圈及一第二次级线圈。其中，第一次级线圈包括一第一输出端及第二输出端，第二次级线圈包括一第三输出端及第四输出端。电流平衡电路包括2N个电流平衡单元，其中第2N个电流平衡单元连接至第N个变压器的第四输出端，第2N－1个电流平衡单元连接至第N个变压器的第一输出端，且每个电流平衡单元包括两个输出端。灯管组包括4N个灯管，且所述灯管的一端一一对应连接至所述电流平衡单元的输出端，另一端接地。所述多灯管驱动系统体积较小，成本较低。
文档编号G02F1/13GK1980509SQ200510102010
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月2日 优先权日2005年12月2日
发明者孟天祥, 李启雄 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司