专利名称：多灯管点灯器的制作方法
技术领域：
本发明一般说有关于一种多灯管点灯器，尤其有关于一种用于液晶显示器(Liquid crystal displayer；LCD)的背光模块的多灯管点灯器。
背景技术：
在LCD面板的背光模块的应用上，公知技术均采用同时调控每一支灯管的电流量以达到亮度的控制。然而，由于灯管特性，一灯管的电流具有最大量与最小量的限制，因此面板的最大亮度与最小亮度无法具有明显的差异。这除了导致使用者的感觉不佳外，甚至无法满足TCO03的认证规范而无法顺利上市。
图1为公知多灯管点灯器的电路示意图，包括一多灯管点灯器100，其用以点亮第一灯管Lp1与第二灯管Lp2。该多灯管点灯器100包括一电源驱动器102，一反馈电路106以及一控制电路108。该电源驱动器102由一驱动电路104与一变压器T1组成，其中该驱动电路104将一直流电压Vin转换成交流电压至该变压器T1的主要线圈，而该变压器T1的次要线圈分别利用通过C1与C2耦合至该第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的高压端，用以提供电源至第一灯管Lp1与第二灯管Lp2。该反馈电路106耦合至第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的低压端，用以产生一反馈信号Sf至该控制电路108。该控制电路108继而根据一亮度控制信号Sb与该反馈信号Sf对该驱动电路104进行控制，以使该驱动电路104产生的交流电压能够使两灯管Lp1与Lp2达到并稳定于所欲的亮度。
图2为另一公知多灯管点灯器200的电路示意图。该多灯管点灯器200包括一电源驱动器202，一反馈电路106以及一控制电路108。与图1的多灯管点灯器100不同的是，该电源驱动器202并非仅包含一个变压器而已，而包含两个变压器T1与T2，其中该变压器T1与T2的次要线圈各自通过电容C1与C2耦合至该第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的高压端，并且反馈电路106并非耦合至第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的低压端，而改为耦合至变压器T2的次要线圈。除此之外，多灯管点灯器200其余方面皆与多灯管点灯器100类似，而控制电路108亦根据一亮度控制信号Sb以及一来自反馈电路106的反馈信号Sf对驱动电路104进行控制，以使该驱动电路104产生的交流电压能够使两灯管Lp1与Lp2达到并稳定于所欲的亮度。
由图1与图2所示的公知技术可知，多灯管点灯器100与200的亮度控制方式皆是经由控制电路108来使驱动电路104产生不同大小的交流电压，以藉由不同大小的交流电压来使第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的电流改变并亮度随之变化。在亮度调整的任一时刻，第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的电流皆是同时变化，并且同时导通也同时关断。然而，由于灯管特性使然，一灯管的电流有最大流量与最小流量的限制，因此面板的最大亮度与最小亮度无法具有明显的差异。有鉴于此，有必要提供一使灯管亮度的上下限距离拉大的多灯管点灯器。
发明内容
本发明提供一种能使多灯管的总亮度下限更为降低的多灯管点灯器。其增加至少一开关来控制灯管的导通或关断，以适时将导通的灯管数减少，因此能够降低多灯管的总亮度下限，进而拉大面板的最大亮度与最小亮度的差异，从而改善使用者感受，并更容易符合TCO03的认证规范。
本发明的多灯管点灯器包括一电源驱动器耦合至多个灯管，用以提供电源至该多个灯管；一反馈电路耦合至该多个灯管至少其中之一，用以产生一反馈信号；一控制电路耦合至该反馈电路与该电源驱动器，根据一亮度控制信号与该反馈信号以控制该电源驱动器，用以调整该多个灯管的亮度，以及至少一个开关，用以控制该多个灯管至少其中一的导通或关断。当任一该开关关断之时，该关断的开关所控制的灯管会随之关断。由于除了调整每一灯管的电流量外，本发明更控制灯管导通数目，因此相较采用公知技术时多灯管同时导通或同时关断的情况，采用本发明多灯管点灯器来运作的多灯管可具有较低的亮度下限。
图1为公知多灯管点灯器的一范例的电路示意图；图2为公知多灯管点灯器的另一范例的电路示意图；图3为本发明提出的多灯管点灯器的一实施例的电路示意图；
图4为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图5为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图6为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图7为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图8为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图9为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图10为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图；图11为本发明所提出多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图。
符号说明100-公知多灯管点灯器的第一范例100-本发明提出的多灯管点灯器的第一实施例102、202、702-电源驱动器104-驱动电路106-反馈电路108-控制电路200-公知多灯管点灯器的第二范例200′-本发明提出的多灯管点灯器200″-本发明提出的多灯管点灯器600-1000-本发明提出的多灯管点灯器Sb-亮度控制信号Sf-反馈信号Sw1-Swn-1-开关控制信号Lp1-Lpn-灯管C1-Cn-电容T1-Tn-变压器Vin-直流电压具体实施方式
图3为本发明所提供的多灯管点灯器的一实施例的电路示意图，包括一多灯管点灯器100，其用以点亮第一灯管Lp1与第二灯管Lp2。该多灯管点灯器100与图1的公知多灯管点灯器100的不同处仅为额外增加一开关SW1耦合于反馈电路106与第一灯管Lp1的低压端之间，并且控制电路108额外产生一开关控制信号SSW1以决定该开关SW1的通断。当开关SW1关断的时候，只留下第二灯管Lp2导通，并且反馈电路106仍耦合至该第二灯管Lp2以输出反馈信号Sf至控制电路108，因此第二灯管Lp2的亮度仍能持续受到控制。由于此时只留下第二灯管Lp2导通，因此相较公知技术中两灯管Lp1与Lp2同时导通的情况可具有更低的亮度下限。
开关控制信号SSW1于何时令第一灯管Lp1导通或关断根据实际需要而设计。举例来说，可预先设计一亮度预定值，当亮度控制信号Sb欲使该两灯管Lp1与Lp2的总亮度大于该亮度预定值时，开关控制信号SSW1使该开关SW1导通；反之，当该亮度控制信号Sb欲使该两灯管Lp1与Lp2的总亮度低于该亮度预定值时，开关控制信号SSW1使该开关SW1关断。因此，系统的总亮度当小于此亮度预定值时，会仅由第二灯管Lp2的亮度贡献，并可继续调降至第二灯管Lp2到达其电流下限为止。由此可知，第一灯管Lp1与第二灯管Lp2在接受本发明的多灯管点灯器100控制时所具的亮度下限，会低于接受公知多灯管点灯器100控制时所具的亮度下限。
由于在开关SW1关断(导通)的瞬间，系统总亮度会出现陡降(陡升)的现象，为了改善此现象，可设计控制电路108由此时令该驱动电路104稍微增加(减少)输出的交流电压，以使该第二灯管Lp2的亮度稍微增加(降低)，如此即可缓和开关SW1关断(导通)瞬间的亮度变化。
图4为本发明所提供多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图，包括一多灯管点灯器200′，其用以点亮第一灯管Lp1与第二灯管Lp2。该多灯管点灯器200′与图2内公知多灯管点灯器200的不同处仅为额外增加一开关SW1耦合于接地端与该第一灯管Lp1的低压端间，并且该开关SW1根据一由控制电路108额外产生的开关控制信号SSW1来决定通断。当开关SW1关断的时候，只留下第二灯管Lp2导通，并且反馈电路106仍经由变压器T2耦合至该第二灯管Lp2以输出反馈信号Sf至控制电路108，因此第二灯管Lp2的亮度仍能持续受到控制。由于此时只留下第二灯管Lp2导通，因此系统的总亮度相较公知技术中两灯管Lp1与Lp2同时导通的情况可具有更低的亮度下限。
又同样地，开关控制信号SSW1于何时令第一灯管Lp1导通或关断根据实际需要而设计。举例来说，可预先设计一亮度预定值，当亮度控制信号Sb欲使该两灯管Lp1与Lp2的总亮度大于该亮度预定值时，开关控制信号SSW1使该开关SW1导通；反之，当该亮度控制信号Sb欲使该两灯管Lp1与Lp2的亮度低于该亮度预定值时，开关控制信号SSW1使该开关SW1关断。由于系统的总亮度当小于此亮度预定值时，仅由第二灯管Lp2的亮度贡献，并可继续调降至第二灯管Lp2到达其电流下限为止，因此在接受本发明的多灯管点灯器200′的控制时，可较接受公知技术的多灯管点灯器200控制时具有较低的亮度下限。
除此之外，当该开关SW1关断(导通)的瞬间，亦可能会出现总亮度陡降(陡升)的现象。为了改善此现象，可设计控制电路108由此时令该驱动电路104稍微增加(减少)输出的交流电压，以使该第二灯管Lp2的亮度稍增加(降低)，从而缓和开关SW1关断(导通)瞬间的亮度变化。
图5为本发明所提供多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图，其包括一多灯管点灯器200″。该多灯管点灯器200″较图4的多灯管点灯器200′不同的处仅在于该第一灯管Lp1与Lp2的低压端由接地改为耦合至该反馈电路106。同样地，当开关SW1关断的时候，只留下第二灯管Lp2导通，并且反馈电路106仍耦合至该第二灯管Lp2以输出反馈信号Sf至控制电路108，因此第二灯管Lp2的亮度仍能持续受到控制。由于此时只留下第二灯管Lp2导通，因此相较两灯管Lp1与Lp2同时导通时可具有更低的亮度下限。该多灯管点灯器200″的运作原理与多灯管点灯器200′类似，为了简明起见，在此不再赘述。
以上图3、4及5的多灯管点灯器100、200′及200″皆供点亮两灯管Lp1与Lp2之用，然而，这仅用作说明的目的，具本领域的技术者当明白可知，本发明的多灯管点灯器并不受限于点亮两个灯管而已，而可点亮多个灯管。以下将针对此点说明。
图6为本发明所提供多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图，包括一多灯管点灯器600，其乃用来点亮多个灯管Lp1至Lpn。此多灯管点灯器600为图3的多灯管点灯器100的延伸型式，用以表明本发明并非仅限定用于两灯管而已。在本实施例的多灯管点灯器600中，变压器T1分别藉由电容C1至Cn耦合至灯管Lp1至Lpn，而开关SW1至SWn-1分别耦合于反馈电路106与灯管Lp1至Lpn-1的低压端之间，其中该多开关SW1至SWn-1分别根据由控制电路108产生的开关控制信号SSW1至SSWn-1来决定通断。在任何一开关关断的期间，与其耦合的灯管关断，反馈电路106皆与仍导通的灯管相耦合并输出反馈信号Sf至控制电路108，因此仍导通的灯管的总亮度仍能持续受到控制。由于并非所有的灯管皆导通，因此相较公知技术中所有灯管Lp1至Lpn同时导通的情况可具有更低的亮度下限。
同样地，开关控制信号SSW1至SSWn-1分别于何时令其所控制的灯管Lp1至Lpn-1导通或关断根据实际需要而设计。举例来说，可预先设计多个亮度预定值，当中包括第一预定值，第二预定值，...，至第n-1设定值。当该亮度控制信号Sb欲使该多个灯管Lp1至Lpn的总亮度低于第一预定值时，该控制电路108产生使该开关SW1关断的开关控制信号SSW1，并产生使开关SW2至SWn-1皆导通的开关控制信号SSW2至SSWn-1，意即只留下灯管Lp2至Lpn导通；同样地，当该亮度控制信号Sb欲使该多个灯管Lp1至Lpn的总亮度低于第二预定值时，该控制电路108产生使该开关SW1关断的开关控制信号SSW1，开关SW2关断的开关控制信号SSW2，以及使开关SW3至SWn-1皆导通的开关控制信号SSW3至SSWn-1，意即只留下灯管Lp3至Lpn导通，...等等，直至仅留下一个灯管Lpn导通。
同样地，于该开关SW1至SWn-1任何的一关断(导通)的瞬间，灯管总亮度会于出现陡降(陡升)的现象。为了解决此问题，该控制电路108令该驱动电路104增加(减少)交流电压，以使剩余导通灯管的总亮度稍增加(减少)而缓和总亮度变化。
图7为本发明所提供多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图，包括一多灯管点灯器700，其用来点亮多个灯管Lp1至Lpn。多灯管点灯器700为图4的多灯管点灯器200′的延伸型式，用以点亮多个灯管Lp1至Lpn，用以表明本发明并非仅限定用于两灯管而已。在本实施例的多灯管点灯器700中，变压器T1至Tn分别藉由电容C1至Cn耦合至灯管Lp1至Lpn，并且开关SW1至SWn-1分别耦合于灯管Lp1至Lpn-1的低压端以及接地端之间，其中该多开关SW1至SWn-1分别根据由控制电路108产生的开关控制信号SSW1至SSWn-1来决定通断。在任何一开关关断期间，与其耦合的灯管关断，并且反馈电路106仍经由变压器Tn与灯管Lpn相耦合并输出反馈信号Sf至控制电路108，因此仍导通的灯管的总亮度仍能持续受到控制。由于并非全部的灯管皆导通，因此相较公知技术中所有灯管Lp1至Lpn同时导通的情况可具有更低的亮度下限。
同样地，开关控制信号SSW1至SSWn-1各自于何时令其控制的灯管Lp1至Lpn-1导通根据实际需要而设计。举例来说，可设计多个亮度预定值，分别对应开关SW1至SWn-1其中之一的通断。而细节如以上多灯管点灯器600的相关说明，为简明起见在此不再详述的。
图8为本发明所提供多灯管点灯器的另一实施例的电路示意图，包括一多灯管点灯器800，其为图5内多灯管点灯器200″的延伸型式，即供点亮多个灯管Lp1至Lpn之用，来表明本发明非仅限定用于两灯管而已。该多灯管点灯器800较图7的多灯管点灯器700不同的处仅在开关SW1至SWn-1并非耦合于耦合于接地端与灯管Lp1至Lpn-1的低压端之间，而是耦合于反馈电路106与灯管Lp1至Lpn-1的低压端之间。与多灯管点灯器700类似地，相较所有灯管Lp1至Lpn同时导通的公知技术而言，由于此多灯管点灯器800可减少灯管导通数目，因此可具有更低的亮度下限。详细运作原理与多灯管点灯器700类似，为了简明起见在此不再赘述。
到此为止，上述实施例的开关皆与灯管的低压侧相耦合。然具本领域的通常技术者当可明白，开关可不须耦合于灯管的低压侧，而可以耦合于灯管的高压侧。甚至，开关不需要与灯管相耦合，却仍可达到控制灯管的目的。举例来说，当多个灯管分别有其所属的变压器时，开关可以耦合至变压器的主要线圈。以下将说明此类型的结构。
图9包括一多灯管点灯器900，其为图4内多灯管点灯器200′的轻微变化型式，除了一点外，其余方面均与多灯管点灯器200′无异。此差异点在于开关SW1现在并非与第一灯管Lp1耦合，而改为与第一变压器T1的主要线圈相耦合。与多灯管点灯器200″类似，在开关SW1关断而第一灯管Lp1随之关断后，只留下第二灯管Lp2导通，因此系统总亮度相较公知技术中两灯管Lp1与Lp2同时导通时可具有更低的亮度下限。此外，亦注意到，可如图5的多灯管点灯器200″对应图4的多灯管点灯器200′所作的改变，第一灯管Lp1与第二灯管Lp2的低压侧可耦合至反馈电路106(未显示于图中)。
同理，图10与图11分别包括一多灯管点灯器900及一多灯管点灯器1000，其为图9的延伸型式，用以说明本发明的多灯管点灯器并非限制用于两灯管而已。多灯管点灯器900与1000分别为图7及图8的多灯管点灯器700与800的变化型式，当中差异皆在于开关SW1至SWn-1并非与灯管Lp1至Lpn-1耦合，而改为与变压器T1至Tn-1的主要线圈相耦合。由于当开关SW1至SWn-1关断或导通时，灯管Lp1至Lpn-1亦随之关断或导通，因此亮度相较灯管Lp1与Lpn同时导通的公知多灯管点灯器可具有更低的亮度下限。多灯管点灯器900与1000的详细运作原理与多灯管点灯器700与800相当类似，为了简明起见在此不再赘述。
须注意到，在所有上述本发明的多灯管点灯器，开关数目均等于灯管总数减一，以于最后仅有一灯管导通时，仍能通过反馈电路来控制系统的总亮度。然而，在本发明中，即使仅有一开关，与公知技术相比却仍具有较低的亮度下限。实际上开关数目的选择根据设计而定。此外，不须要求每一开关耦合至单个灯管而已，而可令其耦合至多组灯管当中之一，其中每一组灯管包括一个以上的灯管，因此当开关循序通断时，并非一个灯管接着一个灯管循序通断，而是一组灯管接着一组灯管通断。
本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修改，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种多灯管点灯器，用以点亮多个灯管，包括一电源驱动器，耦合至该多个灯管，用以提供电源至该多个灯管；一反馈电路，耦合至该多个灯管至少其中之一，用以产生一反馈信号；一控制电路，耦合至该反馈电路与该电源驱动器，并根据一亮度控制信号与该反馈信号以控制该电源驱动器，用以调整该多个灯管的亮度；以及至少一个开关，由该控制电路控制，用以控制该多个灯管当中至少的一的导通或关断。
2.如权利要求1所述的多灯管点灯器，其中该开关耦合至其所控制的灯管。
3.如权利要求1所述的多灯管点灯器，其中每一开关分别对应一组亮度预定值当中之一；当该亮度控制信号欲使该多个灯管的总亮度大于某一亮度预定值时，对应该亮度预定值的开关导通；当该亮度控制信号欲使该多个灯管的总亮度小于某一亮度预定值时，对应该亮度预定值的开关关断。
4.如权利要求1所述的多灯管点灯器，其中当该开关由导通至关断时，该控制电路令该电源驱动器增加电源输出以减轻亮度陡降；当该开关由关断至导通时，该控制电路令该电源驱动器减少电源输出以减轻亮度陡升。
5.如权利要求1所述的多灯管点灯器，其中该电源驱动器包括一驱动电路与一变压器电路，该驱动电路受控于该控制电路，用以转换一直流电压为交流电压至该变压器电路，以及该变压器电路转换该交流电压为另一交流电压以提供至该多个灯管。
6.如权利要求5所述的多灯管点灯器，其中该变压器电路包括一个变压器，其包括一主要线圈与一次要线圈，其中该主要线圈耦合至该驱动电路，该次要线圈耦合至该多个灯管。
7.如权利要求5所述的多灯管点灯器，其中该变压器电路包括多个变压器，每一变压器皆包括一主要线圈与一次要线圈，其中该多主要线圈皆耦合至该驱动电路，该多次要线圈分别耦合至该多个灯管当中之一，其中该多次要线圈当中至少的一更耦合至该反馈电路。
8.如权利要求7所述的多灯管点灯器，其中该开关耦合至该多主要线圈当中未耦合至该反馈电路者至少其中之一。
全文摘要
本发明提供一种多灯管点灯器，以供点亮多个灯管用，其包括一电源驱动器以提供电源至该多个灯管，一反馈电路耦合至该多个灯管至少其中之一并产生一反馈信号，一控制电路耦合至该反馈电路与该电源驱动器，并根据一亮度控制信号与该反馈信号来控制该电源驱动器，用以调整该多个灯管的亮度，以及至少一个开关，用以控制该多个灯管至少其中之一的导通或关断。当灯管的总亮度于调升与调降时，该开关适时导通与关断，因而可拉大灯管总亮度上下限的差距。
文档编号G02F1/133GK1916728SQ20051009205
公开日2007年2月21日 申请日期2005年8月16日 优先权日2005年8月16日
发明者黄崇荣, 许永沂 申请人:明基电通股份有限公司