专利名称：一种放电灯驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种放电灯驱动装置，尤其涉及一种应用于液晶显示器
(liquid crystal display, LCD )背光源模块的放电灯驱动装置。
背景技术：
液晶显示(Liquid Crystal Display ， LCD )面板是以放电灯 (Discharge L卿),特别是冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)作为背光(Backlight )系统的光源。典型地，冷阴极荧光灯 是由逆变器电路(Inverter Circuit)来驱动，其可供应交流信号至放电 灯。现有的放电灯驱动装置通常采用脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation, P丽)控制器来调整流经放电灯的电流大小，然而，这种通过 改变脉冲宽度来驱动放电灯的装置，使逆变器中开关的开通和关断过程伴随 着电压和电流的剧烈变化，产生较大的开关损耗以及电磁干扰，降低逆变器 的工作效率。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种开关损害小、电磁干扰小、工 作效率高的放电灯驱动装置。
本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的-
种放电灯驱动装置，用于驱动包括多个灯管的灯管组，其包括驱动电 路，软开关电路，谐振电路，变压电路以及变频控制器。其中，软开关电路 连接于所述驱动电路，用于将所接收到的信号转换为方波信号。谐振电路连 接于所述软开关电路，用于将所述方波信号转换为正弦波信号。变压电路连 接于所述谐振电路与灯管组之间，用于将所述正弦波信号转化为可驱动灯管 组的信号。变频控制器连接于所述驱动电路，用于通过驱动电路控制软开关 电路的输出。
上述的放电灯驱动装置，其中所述软开关电路包括金属氧化物半导体 场效应晶体管。
上述的放电灯驱动装置，其中所述软开关电路为半桥式开关电路。 上述的放电灯驱动装置，其中所述软开关电路为全桥式开关电路。 上述的放电灯驱动装置，其中所述谐振电路为LC串联谐振电路。 上述的放电灯驱动装置，其中所述谐振电路为LC并联谐振电路。 上述的放电灯驱动装置，其中所述谐振电路为LCC串并联谐振电路。 上述的放电灯驱动装置，其中还包括反馈电路，连接于灯管组与变频控制 器之间，用于反馈流经灯管组的电流。
上述的放电灯驱动装置，其中所述反馈电路包括取样电路以及误差 放大电路。其中取样电路连接于所述灯管组，用于对流经所述灯管组的电流 进行取样。误差放大电路，包括第一输入端，第二输入端以及输出端，所述 第一输入端连接于所述取样电路，所述第二输入端用于接收参考信号，所述 输出端连接于所述变频控制器。
上述的放电灯驱动装置，其中所述取样电路为取样电阻。
本实用新型的放电灯驱动装置，通过变频控制器改变软开关电路的开关 频率，且使软开关电路中的开关工作在零电压状态，减少开关损耗以及电磁 干扰，提高工作效率。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 图1为本实用新型放电灯驱动装置功能模块图。
具体实施方式
图l所示为本实用新型放电灯驱动装置功能模块图。放电灯驱动装置用 于驱动灯管组IO，其包括驱动电路20，软开关电路30，谐振电路40，变压电 路50,变频控制器60以及反馈电路70。其中，软开关电路30连接于驱动电路 20，用于将接收到的信号转换为方波信号。谐振电路40连接于软开关电路 30，用于将方波信号转换为正弦波信号。变压电路50连接于谐振电路40以及 灯管组10之间，用于将正弦波信号转换为可驱动灯管组的信号。变频控制器 60连接于驱动电路20，用于通过驱动电路20控制软开关电路30的输出。反馈
电路70连接于灯管组10与变频控制器60之间，用于反馈流经灯管组10的电 流。
反馈电路70包括取样电路701以及误差放大电路702 。其中，取样电路 701连接于灯管组10，用于对流经灯管组10的电流进行取样，并输出取样信 号。
具体实施方式
中，取样电路701为取样电阻(图中未示出)。误差放大 电路702包括第一输入端，第二输入端以及输出端。其中，第一输入端连接 于取样电路701，用于接收取样电路701输出的取样信号；第二输入端用于 接收参考信号Vref;输出端连接于变频控制器60。本实施方式中，参考信号 Vref为固定参考值，取样电路701的取样信号与参考信号Vref比较后，输出 误差信号至变频控制器60。变频控制器60通过接收到的误差信号，控制软开 关电路30的输出。
本实施方式中，变频控制器60为电压变频振荡控制器，其通过调整软开 关电路30的工作频率来驱动灯管组10。灯管组10包括多个灯管，该灯管为冷 阴极荧光灯。软开关电路30包括金属氧化物半导体场效应晶体管。具体实施 方式中，软开关电路30为半桥式开关电路，其提供一个电压为Vs(t)，开关 频率为fs的方波。当谐振电路40的输入端与软开关电路30连接，且谐振频率 fr与该方波频率基本相同，谐振电流Is(t)和负载电流Io(t)，电压Vo(t) 基本上都是频率为fr的正弦波，则不会产生谐波。
本实用新型其它实施方式中，软开关电路30也可为全桥式开关电路，这 里不在赘述。
又，谐振电路40为LCC串并联谐振电路，即第一电容Cs与电感Ls串行连 接后与第二电容Cp并行连接。
本实用新型其它实施方式中，谐振电路40也可为LC串联谐振电路或者LC 并联谐振电路。
本实施方式中，变压电路50为升压型变压器，其初级绕组耦接于谐振电 路40，用于转换交流信号的电压级，并从变压器的次级绕组输出，且，初级 绕组与次级绕组的砸数比为n。
具体实施方式
中，变压器所转换的交流信号 为谐振电路40输出的正弦波信号。灯管组10与变压器的次级绕组耦接。
本实用新型的放电灯驱动装置，通过变频控制器60改变软开关电路30的 开关频率，且使软开关电路中的开关工作在零电压状态，减少开关损耗以及 电磁干扰，提高工作效率。
本实施方式中，假设软开关电路30产生频率fs的方波，则输出电压Vs
的傅立叶级数为<formula>formula see original document page 7</formula>当基波分量11=1时<formula>formula see original document page 7</formula>
Vs的峰值电压为4Vg/7t ,且，基波分量与最初的输入正弦波相位相 同，因此，软开关电路30的输出端将模拟成一个正弦电压Vs 。
当软开关电路30处于位置1时，开关输入电流ig等于输出电流is;当软 开关电路30处于位置2时，开关输入电流ig等于反相输出电流-is，因些，谐 波电路40的电流为正弦曲线，它的峰值近似于Is，相位为。
<formula>formula see original document page 7</formula>-
又，变压器的初级绕组与次级绕组的砸数比为n，则:
<formula>formula see original document page 7</formula>，其中，必,w为负载，具体实施方式
中为灯的等效电阻。
当串联阻抗和并联阻抗分别用Xs和Xp表示时
<formula>formula see original document page 7</formula>、电压传递函数H(S)为 <formula>formula see original document page 7</formula>
当谐振频率(or，品质因素Qr为<formula>formula see original document page 8</formula>
而正常频率am和电容Cn定议为
<formula>formula see original document page 8</formula>
因此，将上述的数代入公式后简化后，获得传递函数为
<formula>formula see original document page 8</formula>
当Cn=l时，该放电灯驱动装置的增益特性与冷阴极荧光灯的要求相 符即在一个显著的周期中， 一个高增益需求高压输出为正常的电压的2 3 倍，而一旦灯被点亮，灯的阻抗被改变，使得品质因素Qr增加，增益下 降，且，增益下降时，其输出稳定的电流与电压。
因此，本实用新型的放电灯驱动装置，能驱动冷阴极荧光灯，且，通过 变频控制器60改变软开关电路30的开关频率，且使软开关电路中的开关工作 在零电压状态，减少开关损耗以及电磁干扰，提高工作效率。
以上所述之具体实施方式
为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定 本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方 式；凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均包含本实用新型的保 护范围内。
权利要求1. 一种放电灯驱动装置，用于驱动包括多个灯管的灯管组，其特征在于所述放电灯驱动装置包括驱动电路；软开关电路，连接于所述驱动电路，用于将所接收到的信号转换为方波信号；谐振电路，连接于所述软开关电路，用于将所述方波信号转换为正弦波信号；变压电路，连接于所述谐振电路与灯管组之间，用于将所述正弦波信号转化为可驱动灯管组的信号；以及变频控制器，连接于所述驱动电路，用于通过驱动电路控制软开关电路的输出。
2. 根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述软开关电路包括金属氧化物半导体场效应晶休管。
3. 根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述软开关电 路为半桥式开关电路。
4. 根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述软开关电 路为全桥式开关电路。
5. 根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述谐振电路 为LC串联谐振电路。
6. 根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述谐振电路 为LC并联谐振电路。
7. 根据权利要求1所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述谐振电路为LCC串并联谐振电路。
8. 根据权利要求1至7任意一项所述的放电灯驱动装置，其特征在于还包括反馈电路，连接于灯管组与变频控制器之间，用于反馈流经灯管组的电流。
9. 根据权利要求8所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述反馈电路 包括取样电路，连接于所述灯管组，用于对流经所述灯管组的电流进行取 样；以及误差放大电路，包括第一输入端，第二输入端以及输出端，所述第一输 入端连接于所述取样电路，所述第二输入端用于接收参考信号，所述输出端连接于所述变频控制器。
10.根据权利要求9所述的放电灯驱动装置，其特征在于所述取样电路为取样电阻。
专利摘要一种放电灯驱动装置，用于驱动包括多个灯管的灯管组，其包括驱动电路，软开关电路，谐振电路，变压电路以及变频控制器。其中，软开关电路连接于所述驱动电路，用于将所接收到的信号转换为方波信号。谐振电路连接于所述软开关电路，用于将所述方波信号转换为正弦波信号。变压电路连接于所述谐振电路与灯管组之间，用于将所述正弦波信号转化为可驱动灯管组的信号。变频控制器连接于所述驱动电路，用于通过驱动电路控制软开关电路的输出。本实用新型的放电灯驱动装置，通过变频控制器改变软开关电路的开关频率，且使软开关电路中的开关工作在零电压状态，减少开关损耗以及电磁干扰，提高工作效率。
文档编号G09G3/36GK201204735SQ20082009423
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者郑杜荣 申请人:深圳雅胜电业有限公司