专利名称：平面光源之驱动装置的制作方法
平面光源之驱动装置方法
技术领域：
本发明关于一种平面光源装置，特别系有关于一种用于驱动平面光源的驱动装置。背景技术：
冷阴极灯管为目前光电产业中，相当重要的照明光源之一，尤其作为光显示器 的背光模块之光源或平面光源最为重要。然而冷阴极灯管亦和大部份的灯具一样，只 有在启动灯具的初期才需要较多的电能。因此，若驱动装置无法提供合适的电能给灯具 时，便会造成无法顺利启动灯具或灯具使用寿命缩短等问题。除此之外，在不同的温度 下，灯具所需要的电能也会不同，若驱动装置无法自动调整输出到灯具的电能，灯具便 会无法顺利运作。
因此，本发明提出一种进步的驱动装置，以解决或避免先前技术所遭遇的问题。
发明内容
为了避免前述驱动装置不能依据灯具而自我调控输出功率，导致平面光源可能 无法顺利驱动或造成使用寿命缩短的问题。本发明提供一种具有温度感应组件的驱动电 路，驱动电路可依据温度感应组件所感应之平面光源之操作温度而自我调控输出至平面 光源的输出功率，以达到智慧调控输出功率及保护负载之目的。
本发明提供一种平面光源之驱动装置，其特征在于包含一电源模块，其输入 端与一外部电源连接；一驱动模块，其一输入端与电源模块电性连接，且其输出功率为 可调整；一升压模块，其串接于驱动模块以及一平面光源之间，以提升驱动模块所输出 之电压并输出至平面光源；以及一控制模块，其与电源模块以及驱动模块电性连接，并 根据平面光源之运作时间及温度而调整驱动装置之输出功率。
其中，控制模块包含一开关单元；一开关控制单元，其分别连接电源模块以 及开关单元；以及一回授调整单元，其分别与开关单元以及驱动模块电性连接，其依据 开关单元的开关及工作状态，改变输出至驱动模块之输出功率。
其中，关控制单元包含一电容、一电阻以及一温控组件，此电容、电阻以及温 控组件系依序串联，电容之另一端与电源模块电性连接，且温控组件之另一端接地。开 关控制单元另包含一二极管，其阴极与电容以及电阻之间做电性连接，其阳极接地。回 授调整单元系为可改变输出功率之电路，其分别与平面光源、接地端以及驱动模块电性 连接；以及开关单元为一晶体管，其依据平面光源的运作时间改变开关单元的开关及工 作状态，晶体管更具有一第一端、一第二端以及一第三端，第一端连接回授调整单元， 第二端连接温控组件以及电阻之间，第三端接地。其中，开关单元的开关以及工作状态 能改变回授调整单元输出至驱动模块之功率。
其中，开关控制单元包含一二极管以及一与二极管并联的电阻，二极管的阴极4与电源模块电性连接，且开关控制单元另包含一电阻电容电路，此电阻电容电路之两端 分别连接二极管之阳极以及接地。
回授调整单元包含一温控组件及一与温控组件并联的第八电阻，且回授调整单 元更包含一连接于温控组件以及驱动模块之间的第七电阻，其中，温控组件之另一端接 地。
开关单元为一晶体管，晶体管具有一第四端、一第五端以及一第六端，第四端 电性连接于第七电阻以及温控组件之间，第五端连接二极管的阳极，第六端接地。平面 光源以及该驱动模块电性连接。
其中，开关组件为一双极性接面晶体管，升压模块包含一个以上的磁漏变压 器，驱动模块为一共振桥式光源驱动芯片，温控组件为一热敏电阻。
进一步地，回授调整单元可为一分压电路，其包含复数个串接之电阻。
本发明提供一种用于平面光源之驱动装置的控制模块，其特征在于包含一开 关单元，依据平面光源运作的时间以及温度改变其导通状态；一开关控制单元，其连接 一驱动装置的内部电源以及开关单元；以及一回授调整单元，其与开关单元电性连接， 其依据开关单元的开关及工作状态，改变输出至该平面光源之功率。
其中，开关控制单元包含一电容、一电阻以及一温控组件，此电容、电阻以及 温控组件系依序串联，电容之另一端与驱动装置的内部电源电性连接，且温控组件之另 一端接地，且开关控制单元另包含一二极管，其阴极与电容以及电阻之间作电性连接， 其阳极则接地。
回授调整单元系为可改变输出功率之电路，其分别连接平面光源以及接地。
开关单元为一晶体管，其依据平面光源运作的时间改变开关单元的开关及工作 状态，其一第一端连接于回授调整单元，其一第二端连接于温控组件与电阻之间，其一 第三端接地。其中，开关单元的开关以及工作状态改变回授调整单元之输出功率。
其中，开关控制单元包含一二极管以及一与二极管并联的电阻，二极管的阴极 与驱动装置的内部电源电性连接。开关控制单元另包含一电阻电容电路，电阻电容电路 之两端分别连接二极管之阳极以及接地。
回授调整单元包含一温控组件及一与温控组件并联的第八电阻，温控组件之一 端接地，且温控组件之另一端串接一第七电阻。
开关单元为一晶体管，晶体管具有一第四端、一第五端以及一第六端，第四端 电性连接于第七电阻以及温控组件之间，第五端连接二极管的阳极，第六端接地。
图1为本发明之平面光源及其驱动装置之示意图。
图2为本发明之一实施例之驱动装置之等效电路图。
图3为本发明之另一实施例之驱动装置之等效电路图。
图中
1A、IB驱动装置
10电源模块
11防电磁干扰单元
12整流单元
13功率因子修正单元
14开关电源单元
20控制模块
21开关控制单元
211第一电容
212第一电阻
213温控组件
214第一连接点
215第二连接点
216二极管
22开关单元
221笛一總 弟 漸
222Λ-Λ- ~·上山 弟一兄而
223Λ-Λ- ~‘上山 弟二兄而
23回授调整单元
231第二电阻
232第三电阻
233第四电阻
234第三连接点
235第四连接点
30驱动模块
40升压模块
50控制模块
51开关控制单元
511二极管
512第二电容
513第五电阻
514第六电阻
52开关单元
521第四端
522第五端
523第六端
53回授调整单元
531第七电阻
532第八电阻
533温控组件
90平面光源具体实施方法
本发明将配合其较佳实施例与随附之图示详述于下。应可理解者为本发明中所 有之较佳实施例仅为例示之用，并非用以限制。因此除文中之较佳实施例外，本发明亦 可广泛地应用在其它实施例中。且本发明并不受限于任何实施例，应以随附之权利要求 及其同等领域而定。
以下，将搭配参照相应之图式，详细说明依照本发明之较佳实施例。关于本发 明新颖概念之更多观点以及优点，将在以下的说明提出，并且使熟知或具有此领域通常 知识者可了解其内容并且据以实施。
请参考图1以及图2，其为本发明一平面光源之驱动装置之较佳实施例，其中， 驱动装置IA与一平面光源90电性连接。驱动装置IA接受外部电源后，输出适当的电 力至平面光源90以驱动平面光源90产生光输出。其中，本较佳实施例之平面光源90为 一平面焚光'灯板(EFFL, External Flat Fluorescent Lamp)。
驱动装置IA包含一电源模块10、一控制模块20、一驱动模块30以及一升压模 块40。其中，电源模块10系连接控制模块20与驱动模块30，控制模块20连接驱动模 块30以及平面光源90，驱动模块30连接升压模块40之输入端，升压模块40之输出端连 接平面光源90。
电源模块10与外部电源电性连接，其作为驱动装置IA的一内部电源。将外部 电源之电力经适当的转换后，提供控制模块20、驱动模块30以及升压模块40操作所需之 电力，以使控制模块20、驱动模块30以及升压模块40输出适当的功率至平面光源90， 以驱动平面光源90。本较佳实施例之电源模块10包含依序串接之一防电磁干扰单元11、 一整流单元12、一功率因子修正单元13以及一开关电源单元14。
防电磁干扰单元11之输入端与外部电源连接，可减少外部电源之电磁干扰讯 号，并将滤除干扰讯号之电力输出至整流单元12。整流单元12将外部电源之交流电力转 化为直流电，并将直流电输出至功率因子修正单元13以提升供电质量，之后，再将直流 电输出至开关电源单元14。开关电源单元14以脉宽调变(PWM，Pulse Width Modulation) 方式将电源输出至控制模块20以及驱动模块30。
本发明较佳实施例之控制模块20包含一开关控制单元21、一开关单元22以及一 回授调整单元23。开关控制单元21系与开关单元22电性连接并决定开关单元22导通与 否以及导通的时间点。而回授调整单元23亦与开关单元22电性连接，且回授调整单元 23的回授量会因开关单元22的导通情形而改变。其中，开关控制单元21系以电阻电容 充放电的特性来决定开关单元52的导通与否以及导通的时间点。而控制模块20系包含 一温度感测组件之电路，其依据温度感测组件之感应结果，进而改变输出到平面光源90 的电力。
本发明较佳实施例之开关控制单元21包含一第一电容211、一第一电阻212、一 温控组件213以及一二极管216。第一电容211、第一电阻212以及温控组件213系依序 串联于电源模块10与接地之间。第一电容211与第一电阻212之间连接于一第一连接点 214，且在第一电阻212与温控组件213之间连接于一第二连接点215，而温控组件213之 另一端接地。另外，二极管216之负极与第一连接点214连接，其正极则接地以提供开 关控制单元21之放电路径。其中，本发明较佳实施例之温控组件213系为一具有负温度系数的热敏电阻，其于周遭环境温度相对较低时，具有相对较高的电阻值，反之亦然。
开关单元22包含一第一端221、一第二端222以及一第三端223。第二端222 系与第二连接点215相连接，第三端223接地。本发明较佳实施例之开关单元22系 为一双极性接面晶体管(BJT，Bipolar Junction Transistor)，第一端221系为晶体管集极 (Collector)，第二端222系为晶体管基极(Base)，第三端223系为晶体管射极(Emitter)。 或者，开关单元22亦可采用场效应晶体管(FET，Field-Effect Transistor)或其它等效的组 件代替。
回授调整单元23包含一第二电阻231、一第三电阻232以及一第四电阻233。第 二电阻231、第三电阻232以及第四电阻233系依序串联于平面光源90与接地之间。第 二电阻231与第三电阻232之间连接于一第三连接点234，第三电阻232与第四电阻233 之间连接于一第四连接点235，第四电阻233之另一端则接地。其中，第三连接点234系 与驱动模块30电性连接，第四连接点235系与开关单元22的第一端221相连接。
驱动模块30为一共振全桥式或半桥式光源驱动芯片，可藉由改变其一控制输入 端的功率或频率(电阻电容值乘积的倒数)来改变其输出功率。发明本较佳实施例之驱 动模块30为一编号LX1692芯片。
升压模块40系采用一个以上的磁漏变压器，以提升驱动模块30的电压以供平面 光源90需求。
当平面光源90尚未启动前，平面光源90的温度较低，因此其所需的启动功率较 高。当平面光源90被启动的初期，开关控制单元21的第一电容211便开始充电。在第 一电容211刚开始充电时，温控组件213的电阻及电压降均较高，此时开关单元22处于 饱和区Maturation Region)。因此，第四连接点235等效接地，且经第二电阻231与第三 电阻232之分压后，驱动模块30由第三连接点234所获得的回授讯号较小，进而使驱动 模块30输出较大的功率予升压模块40至平面光源90。
在平面光源90运作一段时间后，平面光源90本身会因为通电而使表面温度上 升，此时平面光源90维持启动状态所需要的功率随着表面温度上升而逐渐降低。温控 组件213的电阻值随之下降，第一电容211上的电压亦持续充电而上升，因此温控组件 213两端的电压降也一起降低。此时，开关单元22处于工作区(ActiveRegion)或截止区 (Cut-off Region),而第四连接点235便无法透过开关单元22接地。第三连接点234的压 降相对变大，驱动模块30由第三连接点234所获得的讯号较大，进而使驱动模块30输出 较小的功率。
如上所述，控制模块可利用第一电容211与第一电阻212充放电的特性来控制开 关单元52导通与否，以及利用其第一电容211与第一电阻212的时间常数来决定开关单 元52导通的时间点。
控制模块20可感应平面光源90的温度，藉以调整输出至驱动模块30之功率， 使得驱动模块30调整输出至升压模块40及至平面光源90的功率，达到自我调节输出功 率的效果。
请参考图3，其为本发明之第二较佳实施例。一驱动装置IB包含另一实施态样 之一控制模块50，其中，本实施例之电源模块10分别与控制模块50以及驱动模块30电 性连接。驱动模块30分别与控制模块50以及升压模块40相连接，而平面光源90分别与升压模块40以及驱动模块30电性连接。
控制模块50包含一开关控制单元51、一开关单元52以及一回授调整单元53。 回授调整单元53系与开关单元52电性连接，且回授调整单元53的回授量会因开关单元 52的导通情形而改变。开关控制单元51与开关单元52电性连接，用以决定开关单元52 导通与否以及导通的时间点。
开关控制单元51包括有一二极管511、一第二电容512、一第五电阻513以及一 第六电阻514。二极管511之负极与电源模块10相连接，第二电容512系连接于二极管 511之正极与接地之间。二极管511作为开关控制单元51之放电路径，而第五电阻513 以及第六电阻514分别与二极管511以及第二电容512并联。
开关单元52具有一第四端521、一第五端522以及一第六端523。第四端521与 第二回授调整单元53相连接，第五端522系与二极管511正极相连接，第六端523接地。 其中，本发明较佳实施例之开关单元52系为一双极性接面晶体管，因此，第四端521系 为晶体管集极，该第五端522系为晶体管基极，第六端523系为晶体管射极。开关单元 52亦可采用场效应晶体管或其它等效的组件代替。
回授调整单元53包括一第七电阻531、一第八电阻532以及一温控组件533等 组件所组成。第七电阻531 —端与驱动模块30相连接，另一端与开关单元52的第四端 521电性连接。第八电阻532与温控组件533分别与开关单元52的第四端521和第六端 523并联。
其中，本发明的第二实施例系利用开关控制单元51中的第五电阻513与第二电 容512充放电的特性来控制开关单元52的导通与否，以及利用第五电阻513与第二电容 512的时间常数来决定开关单元52导通的时间点。开关单元52的导通与截止状态决定回 授调整单元53输入到驱动模块30的电阻值，藉由改变连接到驱动模块30输入端的电阻 值，而使驱动模块30输入端的电阻电容值倒数改变，达到改变驱动模块30输出至升压模 块40的功率。
另外，回授调整单元53中的第七电阻531、第八电阻532以及温控组件533亦可 使用其它等效组件来取得回授的电阻、电压或电流等变动的回授讯号。
本发明具有如下优点
1.在平面光源启动初期，开关控制单元之设计可以使驱动装置的输出功率随着 平面光源的需求而变动。
2.驱动装置可依照平面光源的温度来调整输出功率。
对熟悉此领域技艺者，本发明虽以较佳实例阐明如上，然其并非用以限定本发 明之精神。在不脱离本发明之精神与范围内所作之修改与类似的配置，均应包含在下述 之权利要求内，此范围应覆盖所有类似修改与类似结构，且应做最宽广的诠释。9
权利要求
1.一种平面光源之驱动装置，其特征在于包含一电源模块，一输入端与一外部电源连接；一驱动模块，一输入端与该电源模块电性连接，其输出功率为可调整；一升压模块，串接于该驱动模块以及一平面光源之间，以提升该驱动模块所输出之 电压并输出至该平面光源；以及一控制模块，电性连接该电源模块以及该驱动模块，并根据该平面光源之运作时间 及温度而调整该驱动装置之输出功率。
2.根据权利要求第1项所述之平面光源之驱动装置，其特征在于，该控制模块包含一开关单元；一开关控制单元，连接该电源模块以及该开关单元；以及一回授调整单元，电性连接该开关单元以及该驱动模块，依据该开关单元的开关及 工作状态，改变输出至该驱动模块之输出功率。
3.根据权利要求第2项所述之平面光源之驱动装置，其特征在于，该开关控制单元包 含一电容、一电阻以及一温控组件，该电容、该电阻以及该温控组件系依序串联，该电 容之另一端与该电源模块电性连接，该温控组件之另一端接地，该开关控制单元更包含 一二极管，其阴极与该电容以及该电阻之间做电性连接，其阳极则接地；该回授调整单元系为可改变输出功率之电路，电性连接该平面光源、接地端与该驱 动模块；以及该开关单元为一晶体管，其依据平面光源的运作时间改变该开关单元的开关及工作 状态，该晶体管具有一第一端连接该回授调整单元，一第二端连接该温控组件与该电阻 之间，一第三端接地，其中该开关单元的开关以及工作状态改变该回授调整单元输出至 该驱动模块之功率。
4.根据权利要求第2项所述之平面光源之驱动装置，其特征在于，该开关控制单元包 含一二极管以及一与该二极管并联的电阻，该二极管的阴极与该电源模块电性连接，该 开关控制单元更包含一电阻电容电路，该电阻电容电路之两端连接该二极管之阳极以及 接地；该回授调整单元包含一温控组件与一与该温控组件并联的第八电阻，该回授调整单 元更包含一连接于该温控组件以及该驱动模块之间的第七电阻，其中该温控组件之另一 端接地；该开关单元为一晶体管，该晶体管具有一第四端电性连接于该第七电阻以及该温控 组件之间，一第五端连接该二极管的阳极，一第六端接地；以及该平面光源以及该驱动模块电性连接。
5.根据权利要求第3项所述之平面光源之驱动装置，其特征在于，其中该回授调整单 元系为一分压电路，其包含复数个串接之电阻。
6.—种用于平面光源之驱动装置之控制模块，其特征在于包含一开关单元，依据 平面光源运作的时间以及温度改变其导通状态；一开关控制单元，连接一驱动装置的内部电源以及该开关单元；以及一回授调整单元，与该开关单元电性连接，依据该开关单元的开关及工作状态，改变输出至该平面光源之功率。
7.根据权利要求第6项所述之用于平面光源之驱动装置之控制模块，其特征在于，该 开关控制单元包含一电容、一电阻以及一温控组件，该电容、电阻以及温控组件系依序 串联，该电容之另一端与该驱动装置的内部电源电性连接，该温控组件之另一端接地， 该开关控制单元更包含一二极管，其阴极与该电容与该电阻之间电性连接，其阳极接 地；该回授调整单元系为可改变输出功率之电路，连接该平面光源与接地；以及该开关单元为一晶体管，依据该平面光源运作的时间改变该开关单元的开关及工作 状态，一第一端连接该回授调整单元，一第二端连接该温控组件与该电阻之间，一第三 端接地，其中该开关单元的开关以及工作状态改变该回授调整单元之输出功率。
8.根据权利要求第6项所述之用于平面光源之驱动装置之控制模块，其特征在于，该 开关控制单元包含一二极管以及一与该二极管并联的电阻，该二极管的阴极与该驱动装 置的内部电源电性连接，该开关控制单元更包含一电阻电容电路，该电阻电容电路之两 端连接该二极管之阳极与接地；该回授调整单元包含一温控组件及一与该温控组件并联的第八电阻，该温控组件之 一端接地，该温控组件之另一端串接一第七电阻；以及该开关单元为一晶体管，该晶体管具有一第四端电性连接该第七电阻与该温控组件 之间，一第五端连接该二极管之阳极，一第六端接地。
9.根据权利要求第6项所述之用于平面光源之驱动装置之控制模块，其特征在于，该 回授调整单元系为一分压电路，其包含复数个串接之电阻。
10.根据权利要求第7项所述之用于平面光源之驱动装置的控制模块，其特征在于， 该开关单元为一双极性接面晶体管，该温控组件为一热敏电阻。
全文摘要
本发明系提供一种平面光源之驱动装置，其包含一电源模块、一驱动模块、一升压模块以及一控制模块，升压模块与一平面光源电性连接，其中，控制模块可根据平面光源运作的时间以及温度，自动调整驱动装置的输出功率，使平面光源在不同的温度下都可以顺利启动并达到稳定。
文档编号H05B41/295GK102026458SQ20091017034
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者余洪烈, 吴崇臣 申请人:贝克来光电股份有限公司