专利名称：用于液晶显示屏背光源的逆变器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种逆变器，尤其是涉及一种用于液晶显示屏背光源的逆变器。主要适用于驱动液晶显示屏背光板光源——冷阴极管的升压控制回路。
随着对液晶背光板越来越小而轻的要求，则要求驱动液晶背光板升压控制回路的逆变器也就越来越变小、变薄。而影响逆变器的效率和体积的关键在于所使用的变压器，上述所采用的闭磁路型升压变压器是无法使逆变器变小、变薄。所采用的变压器和周边回路也无法再提高效率了。
本发明的逆变器主要包含四个单元，脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1，与脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1的输出端相联的振荡及功率推动单元2，与振荡及功率推动单元2的输出端相联的高压谐振回路单元3，分别与脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1和高压谐振回路单元3相联的负载稳流及保护单元4。本发明逆变器的关键是振荡及功率推动单元2中含有分布参数变压器。高压谐振回路单元3中的高压谐振回路是由分布参数变压器的次级输出回路构成。
本发明如上述的结构，当直流电压加到脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1上，通过该电路单元对脉冲宽度的调制，对电压的调整和控制，产生一个受控的二次直流(DC)电压，被加到振荡及功率推动单元2和负载稳流及保护单元4的反馈回路中。当振荡及功率推动单元2获得电压后，便立即产生一个较高频率的自由振荡，产生一个交流电能，由分布参数变压器耦合到次级线圈及冷阴极管所组成的高压谐振回路，在此高压谐振回路里，按照分布共振模式使交流电能的幅度得到极大地提升，满足高压触发冷阴极管点亮后，在低压下正常工作的要求。
本发明逆变器的显著特点是由于本发明在振荡及功率推动单元2里采用了分布参数变压器，高压谐振回路单元3是由分布参数变压器的次级线圈及冷阴极管组成。因此结构比在先技术简单，才使逆变器能够做得小而薄，整体体积大大地变小。而且由于分布参数变压器的特性使得转换效率由原来的75％提高到85％，整体转换效率提高了10％。
图2是本发明逆变器中振荡及功率推动单元2和高压谐振回路单元3的结构示意图。
图3是本发明逆变器的振荡及功率推动单元2中含有的分布参数变压器的结构分解示意图。
图4是分布参数变压器的次级线圈与冷阴极管形成高压谐振回路单元3的示意图。
图5是分布参数变压器次级绕组等效特征示意图。
图6是分布参数变压器次级绕组在工作时，在绕线轴上的微共振子分布示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施进一步说明本发明逆变器的结构。
图1所显示的是本发明逆变器的结构。本发明逆变器主要包含脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1，与脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1的输出端相联的振荡及功率推动单元2，与振荡及功率推动单元2的输出端相联的高压谐振负载回路单元3，与脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1和高压谐振负载回路单元3相联的负载稳流保护单元4。
所说的负载稳流保护单元4从高压谐振负载回路单元3中取得负载工作电流值样本与从脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1的输出端取得二次直流电压样本进行复合后，再反馈送到脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元1中进行比较运算后，调整脉冲宽度参数以稳定背光板光源亮度。
图2是本发明逆变器中振荡及功率推动单元2和高压谐振负载回路单元3的结构的简单示意图。其中振荡及功率推动单元2的关键部分是分布参数变压器201，分布参数变压器201有两组初级线圈T11、T12，以两同性极接到两个高速低导通阻抗的晶体管。这对于提高转换效率起到了很大的作用。振荡及功率推动单元2使直流电变成交流电(DC/AC)，可以说是DC/AC变换的桥梁。
所说的高压谐振负载回路单元3就是由分布参数变压器201的次级线圈T2与负载冷阴极管301构成。
图3为本发明逆变器中采用的分布参数变压器201的结构分解后的示意图。主要包含线圈骨架2012，插入线圈骨架2012中心内的铁氧体磁芯2016(长方形)，与中心内铁氧体磁芯2016相配的口字形铁氧体外部磁芯2011，线圈骨架2012上一端是绕制初级线圈的初级线圈绕制槽2015，线圈骨架2012的另一端是绕制次级线圈的次级线圈绕制槽2013，在初级线圈绕制槽2015与次级线圈绕制槽2013之间留有空(没有绕线的)绕制槽2014(也可以说是没有绕线的次级线圈绕制槽)。
所说的绕制在次级线圈绕制槽2013上的次级线圈是由线圈骨架2012上次级线圈绕制槽2013的一端开始，从头至尾依次顺序散绕而构成。是一种以不闭环的圆(或方)柱型的铁氧体磁芯为导磁介质的变压器。初级线圈的绕制与普通变压器相同。
变压器的外包层是绝缘胶带，无需含浸。整个变压器成为一个细长形的变压器。
从图3所示的分布参数变压器，充分地显示出它的结构非常简单，能够做得小而薄。而且制造起来也非常容易，因此，制造成本也就非常便宜。
图4、图5、图6为分析本发明逆变器采用分布参数变压器后的逆变电路的等效动态过程。如图4和图5可以清晰地看到分布参数变压器201的次级输出回路是由许多电感、电容串并联而成，并形成了无数的子回路302。当该回路受到外界某一特定频率的激励时，各子回路302就会因此而产生共振(可称为共振子)，并且它的能量将沿着从靠近初级线圈的位置(或称近端)向远离初级线圈的一端(或称远端)即冷阴极管传递。而且随着共振的传递，它的幅度也不断地得到加强。
图6是进一步地剖析分布参数变压器形成逆变回路的特征。由于分布参数变压器是细长形的，并且磁路不完全闭合，造成磁力线通过空间短路——即所谓的泄漏，结果借助于励磁初级的频率，次级线圈内会产生被分割的无数振荡的现象。这是因为被分割成的无数电感器与包含在电感器中的寄生电路之间，形成小小的共振子。共振子随着频率的提高，共振子就会变得越小。而高压和能量就在这些共振子中间产生和传递。这就是分布参数变压器的分布效应。本发明的逆变器采用分布参数变压器也就是利用它这一有利的分布效应。
权利要求
1.一种用于液晶显示屏背光源的逆变器，主要包含脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元(1)，与脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元(1)的输出端相联的振荡及功率推动单元(2)，与振荡及功率推动单元(2)的输出端相联的高压谐振负载回路单元(3)，与脉冲宽度和电压调制调整及控制电路单元(1)和高压谐振负载回路单元(3)相联的负载稳流及保护单元(4)，其特征在于所说的振荡及功率推动单元(2)中含有分布参数变压器(201)；所说的高压谐振负载回路单元(3)是由分布参数变压器(201)的次级线圈(T2)与负载冷阴极管(301)所构成。
2.根据权利要求1所述的用于液晶显示屏背光源的逆变器，其特征在于所说的分布参数变压器(201)主要含有线圈骨架(2012)，插入线圈骨架(2012)中心内的铁氧体磁芯(2016)，与中心内铁氧体磁芯(2016)相配的口字形铁氧体外部磁芯(2011)，线圈骨架(2012)上的一端是初级线圈绕制槽(2015)，线圈骨架(2012)的另一端是次级线圈绕制槽(2013)，在初线线圈绕制槽(2015)与次级线圈绕制槽(2013)之间留有空绕制槽(2014)。
3.根据权利要求2所述的用于液晶显示屏背光源的逆变器，其特征在于所说的分布参数变压器(201)绕制在次级线圈绕制槽(2013)上的次级线圈是由线圈骨架(2012)上次级线圈绕制槽(2013)的一端开始，从头至尾依次顺序散绕而构成。
全文摘要
一种用于液晶显示屏背光源的逆变器，最突出的特点是包含采用分布参数变压器的振荡及功率推动单元和由分布参数变压器的次级线圈与负载冷阴极管构成的高压谐振负载回路单元。由于分布参数变压器结构简单，能够做得体积小而薄。所以本发明逆变器的整体就能够做得小而薄，整体的体积比在先技术的体积大大缩小了。而且转换效率由在先技术的75％提高到85％。
文档编号H01F27/24GK1474641SQ0314214
公开日2004年2月11日 申请日期2003年8月8日 优先权日2003年8月8日
发明者郭永梅 申请人:上海英奥特电子科技有限公司