专利名称：多个负载的驱动电路、方法及背光系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于液晶显示器的背光电路，尤指多个负载的驱动电 路、方法及背光系统。
背景技术：
液晶显示屏可用于从便携式电子设备到位置固定的设备单元的各 种设备，例如摄影机、汽车导航系统、笔记本电脑和工业设备。液晶 显示屏本身并不能发光，而需要由一个光源提供背光。冷阴极荧光管 (CCFL)是常见背光光源中的一个。通常，冷阴极荧光管需要一个大 的交流信号来点亮和驱动。为了从直流电源(例如，可充电电池)衍 生出大的交流信号，需要设计一个包括了电力箱(power tank)和变压器 的直流/交流逆变器。近来，人们对液晶电视和电脑显示器中用到的大尺寸液晶显示屏 越来越关注。大尺寸液晶显示屏需要多个冷阴极荧光管提供足够的照 明。然而，由于逆变器的变压器以及冷阴极荧光管的公差，传统的用 于驱动多个冷阴极荧光管的电路可能存在冷阴极荧光管电流不能平衡 的问题。冷阴极荧光管电流不平衡可降低冷阴极荧光管的寿命以及造 成液晶显示屏亮度不均匀。发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种多个负载的驱动电路、方 法及背光系统，以低成本实现多个负载间的电流平衡。为解决上述技术问题，本发明提供一种多个负载的驱动电路，其包括电力箱，用来将一个直流输入电压转换成为一个中间交流电压；和一对变压器，用来将所述中间交流电压转换成为一个输出交流电压，所述一对变压器还包括一对初级线圈和一对次级线圈，所述一对初级 线圈与所述电力箱连接，用来接收所述中间交流电压，所述一对次级 线圈用来向串联连接的所述多个负载提供所述输出交流电压，所述一 对次级线圈通过所述串联连接的负载相互串联连接。
本发明还提供一种驱动多个负载的方法，所述方法包括将一个 直流输入电压转换成为一个中间交流电压；将所述中间交流电压提供 给一对变压器的一对初级线圈；将所述中间交流电压转换成为一个输 出交流电压；将所述输出交流电压从所述一对变压器的一对次级线圈 输出；产生流经一个串联电路的电流，所述串联电路包括通过所述负 载相互串联连接的所述一对次级线圏；和用所述输出交流电压驱动相 互串联连接的所述负载。
本发明还提供一种背光系统，所述背光系统包括 一个电力箱， 用来将--个直流输入电压转换成为一个中间交流电压；多个变压器， 可来将所述中间交流电压转换成为一个输出交流电压，所述多个变压 器还包括多个初级线圈和多个次级线圈，所述多个初级线圈与所述电 力箱连接，用来接收所述中间交流电压，所述多个次级线圈用来提供 所述输出交流电压；多个串联连接的光源，与所述多个次级线圈相连 接，用来接收所述输出交流电压，其中所述多个次级线圈通过所述光 源相互串联连接；和一个液晶显示屏，由所述光源向所述液晶显示屏 提供背光。
与现有技术相比，本发明采用一个包括了多个负载和多个变压器 的次级线圈的串联电路，由于串联电路中每个元件的电流相同，因此 实现了多个负载间的电流平衡，并且所需元件数量少，从而降低了成 本，而且还可降低相关的电流感应电路和保护电路的元件数量以及电 路复杂度。
本发明的其它特性和优点将在以下的详细描述并结合图示的说明 中更为明显。
图1是根据本发明一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管的电路的原理图；图2是根据本发明另一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管的 电路的原理图；图3是根据本发明又一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管的 电路的原理图；图4是根据本发明再一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管的 电路的原理图；图5是根据本发明一个实施例的驱动多个负载的方法的流程图。
具体实施方式
以下将对本发明的实施方式给出详细的说明。虽然本发明将结合 -些具体实施例阐述，但本发明不限制于所述的具体实施例。对本发 明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。图1所示为根据本发明一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管 的电路100的原理图。电路100可包括电源线110、电力箱120、变压 器101和103、冷阴极荧光管lll、 113、 115和117，以及一个电流传 感器130。冷阴极荧光管lll、 113、 115和117可为液晶显示屏140提 供背光。电力箱120与变压器101和103的并联连接的初级线圈相连。 电力箱120可将来自电源线110的一个直流输入电压VCC转换为一个 中间交流电压。变压器101和103可进一步将此中间交流电压升压， 以得到一个用于驱动冷阴极荧光管111、 113、 115和117的输出交流电 压。在一个实施例中，为了提高电路稳定性，电路100可包括分别与 变压器101和103的次级线圈并联连接的电容105和107。冷阴极荧光管111和113分别与变压器101的次级线圈端钮连接。 冷阴极荧光管115和117分别与变压器103的次级线圈端钮连接。冷阴 极荧光管111进一步串联连接至冷阴极荧光管117。冷阴极荧光管113 进一步串联连接至冷阴极荧光管115。从而，在一个实施例中，冷阴极 荧光管111、 113、 115和117以及变压器101和103的次级线圈构成了 ---个串联连接电路。在一个实施例中，变压器101 (103)的次级线圈 的每个端钮/终端连接相同数量的冷阴极荧光管。在一个实施例中，变压器101的次级线圈端钮通过冷阴极荧光管与变压器103的次级线圈 的相反极性的端钮相连。也就是说，变压器101和103以协助串联的 方式相连接从而使串联连接电路中形成电流。有利的是，在一个实施 例中，串联连接电路中每个元件的电流基本相同，因此冷阴极荧光管 111、 113、 115和117也实现了电流平衡。而且，图l所示的电路采用 较少的元件数量，实现了多个冷阴极荧光管的电流平衡，从而降低了 成本。在一个实施例中，串联连接电路中可连接一个用于感应负载电流 的电流传感器130。有利的是，在一个实施例中，只需单一的一个电流 传感器130便可以感应流经多个冷阴极荧光管111、 113、 115和117 的电流，而不需要为多个冷阴极荧光管配备多个电流传感器，因此降 低了负载电流感应所需的元件数量以及电路复杂度。此外，根据感应负载电流，可设计一个保护电路(图1未示出) 用于在异常情况下保护每个冷阴极荧光管，例如在灯管开路情况下， 灯管损坏情况下以及短路情况下。根据图1所示电路，上述保护电路 只需处理单一的一个感应负载电流，而不需要处理多个电路传感器提 供的多个感应负载电流。因此，保护电路的元件数量和电路复杂度被 进一步降低。虽然图1描述了具体的电路100，其中所引述的元件是示例性的。 也就是说，这些元件可被其他具有相似功能的元件替代。例如，本发 明也可用于驱动其他负载，例如多个外部电极荧光灯管(EEFLs)。 而且，本发明可用于驱动其他数量的负载，而不限于四个冷阴极荧光管。图2所示为根据本发明一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管 的电路200的原理图。其中，与图1中具有相同标号的元件功能相同， 因此为了简短和清楚，不再赘述。电路200可包括一个串联连接于冷 阴极荧光管111和117之间的用于感应负载电流的电流传感器230。在 一个实施例中，电流传感器230可包括二极管201、 二极管203和感应 电阻205。用于感应负载电流的感应电阻205与二极管203串联连接。串联连接的感应电阻205和二极管203进一步串联连接于冷阴极荧光管111 和117之间。二极管201与串联连接的感应电阻205和二极管203并 联连接。在一个实施例中，二极管201的阴极与二极管203的阳极连 接至冷阴极荧光管lll， 二极管201的阳极与地相连。因此，当负载电 流的方向为如图2箭头所示的正方向时，二极管203正向偏置以提供 一个负载电流导通路径。从而，负载电流流经感应电阻205并且感应 电阻205的电压指示流经冷阴极荧光管111、 113、 115和117的负载电 流。当负载电流的方向为与图2箭头所示方向相反的负方向时，二极 管2 01正向偏置以提供负载电流导通路径。图3所示为根据本发明一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管 的电路300的原理图。其中，与图1中具有相同标号的元件功能相同， 因此为了简短和清楚，不再赘述。电路300可包括一个串联连接于冷 阴极荧光管111和117之间的用于感应负载电流的电流传感器330。在 一个实施例中，电流传感器330可包括二极管301、 303、 305和307， 以及感应电阻309。二极管301的阴极和二极管303的阳极连接至冷阴极荧光管111。 二极管305的阴极和二极管307的阳极连接至冷阴极荧光管117。 二极 管303和307的阴极连接至感应电阻309的一个端钮。二极管301和 305的阳极连接至地，感应电阻309的另一个端钮也连接至地。因此， 当负载电流的方向为如图3箭头所示的正方向时，二极管303和305 正向偏置以提供负载电流导通路径。从而，在一个实施例中，负载电 流流经感应电阻309并且感应电阻309的电压指示流经冷阴极荧光管 111、 113、 115和117的负载电流。当负载电流的方向为与图3所示箭 头方向相反的负方向，二极管301和307正向偏置以提供负载电流导 通路径。从而，在一个实施例中，负载电流流经感应电阻309并且感 应电阻309的电压指示流经冷阴极荧光管111、 113、 115和117的负载 电流。图4所示为根据本发明一个实施例的用于驱动多个冷阴极荧光管 的电路400的原理图。其中，与图1中具有相同标号的元件功能相同， 因此为了简短和清楚，不再赘述。电路400可包括一个串联连接于冷阴极荧光管111和117之间的用于感应电流的电流传感器430。在一个 实施例中，电流传感器430可包括感应变压器401、 二极管403和407、 以及感应电阻405和409。在一个实施例中，感应变压器401的初级线圈和次级线圈相位相 同。感应变压器401的初级线圈串联连接于冷阴极荧光管111和117 之间。感应变压器次级线圈的一个端钮连接至二极管403的阴极和二 极管407的阳极。二极管403的阳极通过感应电阻405连接至地。二 极管407的阴极通过感应电阻409连接至地。而且，感应变压器401 的次级线圈的另一个端钮也连接至地。因此，当负载电流的方向为图4 箭头所示的正方向时，二极管403正向偏置以提供一个电流导通路径。 从而，在一个实施例中，电流流经感应电阻405并且感应电阻405的 电压指示流经冷阴极荧光管111、 113、 115和117的负载电流。当负载 电流的方向为与图4所示箭头方向相反的负方向，二极管407正向偏 置以提供电流导通路径。从而，在一个实施例中，电流流经感应电阻 409并且感应电阻409的电压指示流经冷阴极荧光管111、 113、 115和 117的负载电流。图5所示为根据本发明一个实施例的驱动多个负载的方法的流程 图500。尽管图5中公开了具体步骤，但这些步骤仅为示例性的。也就 是说，本发明适合于执行其它各种步骤或图5中所列举步骤的各种变 化。图5将结合图1阐述。在歩骤510中， 一个直流输入电压被转换成为一个中间交流电压。 在一个实施例中，来自直流电源线IIO的直流输入电压VCC被电力箱 120转换成为中间交流电压。在歩骤520中，中间交流电压被提供给一对变压器的一对初级线 圈。在一个实施例中，电力箱120与变压器101和103的并联连接的 初级线圈相连接，从而提供中间交流电压。在歩骤530中，中间交流电压被转换成为一个输出交流电压。在 -一个实施例中，中间交流电压被一对变压器101和103升压成为输出 交流电压。在步骤540中，输出交流电压从一对变压器的一对次级线圈输出。在一个实施例中，输出交流电压从变压器101和103的次级线圈输出。 在步骤550中， 一对次级线圈通过串联连接的负载相互串联连接 至以实现负载电流平衡。在一个实施例中，变压器101和103的次级 线圈通过串联连接的冷阴极荧光管111、 113、 115和117相互串联连接。 因此，在一个实施例中， 一个包括变压器101和103的次级线圈以及 冷阴极荧光管lll、 113、 115和117的串联连接电路得以形成，并以此 实现了冷阴极荧光管111、 113、 115和117的电流平衡。在歩骤560中，串联连接的负载被输出交流电压驱动。在一个实 施例中，冷阴极荧光管111、 113、 115和117被变压器101和103的次 级线圈提供的输出交流电压驱动。总之，根据本发明的实施例提供了能以更低的元件数量和电路复 杂度在多个负载间实现电流平衡的电路。而且，根据本发明实施例的 电流平衡解决方案可以简化对于成本节约至关重要的电流传感器电路 和保护电路。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制，尽 管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员 应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的 精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种多个负载的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路包括电力箱，用来将一个直流输入电压转换成为一个中间交流电压；和一对变压器，用来将所述中间交流电压转换成为一个输出交流电压，所述一对变压器包括一对初级线圈和一对次级线圈，所述一对初级线圈与所述电力箱连接，用来接收所述中间交流电压，所述一对次级线圈用来向串联连接的所述多个负载提供所述输出交流电压，所述一对次级线圈通过所述串联连接的负载相互串联连接。
2. 根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述负载是冷 阴极荧光管。
3. 根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述一对次级 线圈中的每- "个的每一端连接了相同数量的所述负载。
4. 根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动电路还包括电流传感器，连接于一个包括了所述一对次级线圈和所述多个负 载的串联电路中，所述电流传感器用来感应流经所述多个负载的负载电流。
5. 根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述电流传感器包括第一感应电阻，通过第一二极管与所述多个负载串联连接，用来感应所述负载电流；和第二二极管，与所述第一二极管和所述第一感应电阻并联连接。
6. 根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述电流传感器还包括第三二极管，与所述第一感应电阻连接，当所述负载电流以正方 向流动时，所述第一二极管和所述第三二极管正向偏置用来在所述串 联电路中提供一个电流导通路径；和第四二极管，与所述第一感应电阻连接，当所述负载电流以负方 向流动时，所述第二二极管和所述第四二极管正向偏置用来在所述串 联电路中提供所述电流导通路径。
7. 根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述电流传感 器包括感应变压器，所述感应变压器的初级线圈与所述多个负载串联连接；第一感应电阻，通过第一二极管与所述感应变压器的次级线圈串 联连接，用来感应以正方向流动的所述负载电流；和第二感应电阻，通过第二二极管与所述感应变压器的所述次级线 圈串联连接，用来感应以负方向流动的所述负载电流。
8. —种驱动多个负载的方法，其特征在于，所述方法包括 将一个直流输入电压转换成为一个中间交流电压； 将所述中间交流电压提供给一对变压器的一对初级线圈； 将所述中间交流电压转换成为一个输出交流电压； 将所述输出交流电压从所述一对变压器的一对次级线圈输出； 产生流经一个串联电路的电流，所述串联电路包括通过所述多个负载相互串联连接的所述一对次级线圈；和用所述输出交流电压驱动相互串联连接的所述多个负载。
9. 根据权利要求8所述的驱动多个负载的方法，其特征在于，所 述负载是冷阴极荧光管。
10. 根据权利要求8所述的驱动多个负载的方法，其特征在于， 所述方法还包括将相同数量的所述负载连接至所述一对次级线圈中的每一个的每一端o
11. 根据权利要求8所述的驱动多个负载的方法，其特征在于，所述方法还包括将一个电流传感器连接至所述串联电路中来感应流经所述多个负 载的负载电流。
12. —种背光系统，其特征在于，所述背光系统包括 电力箱，用来将一个直流输入电压转换成为一个中间交流电压； 多个变压器，可来将所述中间交流电压转换成为一个输出交流电压，所述多个变压器还包括多个初级线圈和多个次级线圈，所述多个 初级线圈与所述电力箱连接，用来接收所述中间交流电压，所述多个 次级线圈用来提供所述输出交流电压；多个串联连接的光源，与所述多个次级线圈相连接，用来接收所 述输出交流电压，其中所述多个次级线圈通过所述光源相互串联连接； 和液晶显示屏，由所述光源向所述液晶显示屏提供背光。
13. 根据权利要求12所述的背光系统，其特征在于，所述光源是冷阴极荧光管。
14. 根据权利要求12所述的背光系统，其特征在于，所述次级线 圈中的每一个的每一端连接了相同数量的所述光源。
15. 根据权利要求12所述的背光系统，其特征在于，所述背光系 统还包括电流传感器，连接于一个包括了所述多个次级线圈和所述多个光 源的串联电路中，所述电流传感器用来感应流经所述多个光源的负载电流。
16. 根据权利要求15所述的背光系统，其特征在于，所述电流传 感器包括第一感应电阻，通过第一二极管与所述多个光源串联连接，用来 感应所述负载电流；和第二二极管，与所述第一二极管和所述第一感应电阻并联连接。
17. 根据权利要求15所述的背光系统，其特征在于，所述电流传 感器包括感应变压器，所述感应变压器的初级线圈与所述多个光源串联连接；第一感应电阻，通过第一二极管与所述感应变压器的次级线圈串 联连接，用来感应以正方向流动的所述负载电流；和第二感应电阻，通过第二二极管与所述感应变压器的所述次级线 圈串联连接，用来感应以负方向流动的所述负载电流。
全文摘要
本发明公开一种多个负载的驱动电路、方法和背光系统。驱动电路包括电力箱和一对变压器，电力箱用来将一个直流输入电压转换成为一个中间交流电压，一对变压器用来将中间交流电压转换成为一个输出交流电压；一对变压器包括一对初级线圈和一对次级线圈，一对初级线圈与电力箱相连接用来接收中间交流电压，一对次级线圈通过串联连接的负载相互串联连接，并且向多个负载提供输出交流电压。由于本发明采用多个负载和一对次级线圈串联连接，并且所需元件数量少，从而以低成本实现了多个负载间的电流平衡。
文档编号H05B41/24GK101409970SQ20081012782
公开日2009年4月15日 申请日期2008年7月2日 优先权日2007年7月2日
发明者李友玲, 李胜泰, 胡应鹏 申请人:凹凸电子(武汉)有限公司