专利名称：驱动放电灯的电路和方法
技术领域：
本发明涉及显示装置，尤其涉及用于显示装置的放电灯驱动电路。
背景技术：
冷阴极荧光灯(CCFL)被广泛用于大屏幕液晶显示(LCD)监视器和LCDTV的背光。图1是日本专利申请公开No.1996-78180中所公开的传统CCFL驱动电路的电路图。如图1所示，该CCFL驱动电路包括逆变器100、镇流电容200、检测电阻400、电压转换电路500、误差放大器600、脉宽调制(PWM)控制电路700以及放电灯300。该逆变器100将DC电源110的DC电压转换成高频电压，并将该高频电压提供给放电灯300。该镇流电容200补偿该放电灯300的负阻抗特性。检测电阻400检测流过放电灯300的电流。电压转换电路500实施对检测电阻400上的电压的半波整流，以将该电压转换成脉冲形式的电压。误差放大器600生成与电压转换电路500的输出信号和参考电压之间的差相对应的信号。该PWM控制电路700将误差放大器600的输出信号与三角波的参考信号做比较，输出其宽度随灯电流变化的脉冲信号。
在LCD器件中，CCFL灯的周边罩有接地的金属，用来保护该CCFL灯，并减小电磁干扰(EMI)。可是，漏电流可能流过在灯的每个端子和该金属罩350之间存在的寄生电容CPA。漏电流的量可能等于灯电流的量。由于使用用来减少EMI的接地的金属罩，因此在由检测电阻400检测到的电流和实际流过放电灯300的灯电流之间可能存在很大的差值。
因此，需要一种无论是否使用用来减少EMI的金属罩都可以检测实际灯电流的放电灯驱动电路。还需要一种放电灯驱动电路，当该放电灯寿命结束时，当该灯驱动系统中没有放电灯时，或者当放电灯未正确连接时，该放电灯驱动电路就不再工作。为了设计这种放电灯驱动电路，需要检测变压器次级侧的电压。
发明内容
本发明的实施例包括可精确检测灯电流和变压器次级侧电压的放电灯驱动电路。本发明的实施例还包括一种驱动放电灯的方法，其中精确检测灯电流和变压器次级侧电压。
根据本发明的一个实施例，提供了一种包括逆变器、镇流电容、放电灯和灯电流检测电路的放电灯驱动电路。逆变器基于脉宽调制控制信号将DC电压转换成高频AC电压，并将该AC电压输出至输出端口。镇流电容具有与逆变器输出端口的第一端子相连接的端子。放电灯连接在该镇流电容的另一个端子和该输出端口的第二端子之间。灯电流检测电路根据镇流电容上的电压输出第一电压信号和第二电压信号，以生成与流过放电灯的灯电流成正比的灯电流检测电压。
在一些实施例中，放电灯驱动电路还可以包括信号处理单元和脉宽调制控制电路，信号处理单元放大第一电压信号和第二电压信号之差并对其进行整流，以生成第三电压信号，脉宽调制控制电路将第三电压信号和参考信号作比较，以生成脉宽随灯电流幅值变化的脉宽调制控制信号。
在另一些实施例中，该放电灯驱动电路可以包括第一至第四电容，这些电容通过将印刷电路板用作第一至第四电容的介电材料、将排列在该印刷电路板相对面上的图形用作第一至第四电容的电极来实现。
根据本发明的另一实施例，提供了一种包括逆变器、镇流电容、放电灯和电压检测电路的放电灯驱动电路。逆变器基于脉宽调制控制信号将DC电压转换成高频AC电压，并将该AC电压输出至输出端口。镇流电容具有与逆变器输出端口的第一端子相连接的端子。放电灯连接在该镇流电容的另一个端子和该输出端口的第二端子之间。电压检测电路连接在逆变器输出端口的第一和第二端子之间，并配置成输出第一电压信号和第二电压信号，以生成与逆变器输出端口的第一和第二端子上的电压成正比的第一检测电压。该电压检测电路还根据镇流电容上的电压输出第三电压信号和第四电压信号，以生成与流过放电灯的灯电流成比例的第二检测电压。
根据本发明再一实施例，提供了一种驱动放电灯的方法。该方法包括基于脉宽调制控制信号将DC电压转换成高频AC电压；使用通过镇流电容的该转换过的AC电压驱动放电灯；输出第一电压信号和第二电压信号，以生成与响应镇流电容上的电压而流过放电灯的灯电流成比例的灯电流检测电压；放大第一电压信号和第二电压信号之差并对其进行整流，以生成第三电压信号。第三电压信号还与参考信号相比较，以生成脉宽随灯电流幅值而变化的脉宽调制控制信号。
该方法还可以包括生成第四电压信号和第五电压信号，以生成与逆变器输出端口上的电压成比例的检测电压；以及放大第四电压信号和第五电压信号之差并对其进行整流，以生成第六电压信号。第六电压信号与参考信号相比较，以生成脉宽随该检测电压而变化的脉宽调制控制信号。
图1是传统CCFL驱动电路的电路图。
图2是根据本发明实施例的CCFL驱动电路的电路图。
图3是图2中灯电流检测电路的电路图。
图4和图5是图3中灯电流检测电路的等效电路图。
图6是根据本发明另一实施例的CCFL驱动电路的电路图。
图7是根据本发明另一实施例的CCFL驱动电路的电路图。
图8是图7中信号检测电路的电路图。
图9是构成图7的CCFL驱动电路中信号检测电路的电容的示意图，该电容使用PCB的两侧面来实现。
图10是构成图7的CCFL驱动电路中信号检测电路的电阻的电路图，该电阻在半导体集成电路中实现。
具体实施例方式
在此公开本发明的详细实施例。可是，在此公开的具体结构和功能的细节描述仅为有代表性地说明本发明的实施例。
图2是根据本发明实施例的CCFL驱动电路的电路图。参考图2，该CCFL驱动电路可以包括逆变器1100、镇流电容1200、灯电流检测电路1300、信号处理单元1600、PWM控制电路1700以及放电灯1400。另外，该CCFL驱动电路可以进一步包括围绕该放电灯1400的金属罩1500。
逆变器1100包括DC电源1110、电容1120、金属氧化物半导体(MOS)晶体管1130、二极管1140、扼流圈1150、电阻1160、双极型晶体管1170和1175、电容1180以及变压器1190。信号处理单元1600包括差动放大器1610和电压转换电路1620。
镇流电容(CB)1200耦合在变压器1190的次级侧的第一端子和放电灯(CCFL)1400的第一端子之间。灯电流检测电路1300耦合到镇流电容1200的TCB1和TCB2两端和节点N1。
此后，参考图2对CCFL驱动电路的操作进行描述。逆变器1100将DC电源1110的DC电压转换成高频AC电压，并将该AC电压输出至放电灯1400。该镇流电容1200补偿放电灯1400的负阻抗特性。该灯电流检测电路1300输出第一电压信号Va和第二电压信号Vb，以生成与响应镇流电容1200上的电压而流过放电灯1400的灯电流成正比的电压。该信号处理单元1600放大第一电压信号Va和第二电压信号Vb之差并对其进行整流(rectify)，以使用差动放大器1610和电压转换电路1620来检测峰值。PWM控制电路1700将信号处理单元1600的输出信号与参考三角波信号(未示出)做比较，生成脉宽直接随灯电流的幅值而变化的脉冲信号CS。PWM控制电路1700的输出信号CS控制PMOS晶体管1130的通断。当PWM控制电路1700的输出信号CS的占空度增加时，在扼流圈1150中生成的电流增加。相反，当PWM控制电路1700的输出信号CS的占空度减小时，在扼流圈1150中生成的电流减少。电阻1160、双极型晶体管1170和1175、电容1180以及变压器1190可以是转子型振荡器。当在扼流圈1150中产生的电流增加时，在变压器1190次级侧中感应的电压VSEC增加。相反，当在扼流圈1150中产生的电流减少时，在变压器1190次级侧中感应的电压VSEC减小。
在CCFL驱动器件中，CCFL灯1400的周边可以罩有接地的金属罩1500。正如在现有技术中所描述的那样，该金属罩1500可减少电磁干扰(EMI)。可是，漏电流可能流过在灯的每个端子和金属罩1500之间存在的寄生电容(未示出)，并且该漏电流的幅值可能很难检测。根据本发明实施例的CCFL驱动器件包括利用镇流电容(CB)1200上的电压来检测灯电流的灯电流检测电路1300。因此，无论是否有该接地的金属罩1500，根据本发明实施例的CCFL驱动器件都可以精确地检测灯电流。
图3是图2中灯电流检测电路1300的电路图。图4和图5是图3中灯电流检测电路1300的等效电路图。参看图3，灯电流检测电路1300包括电容C 1至C4以及电阻R1和R2。电容C1耦合在镇流电容(CB)1200的端子TCB1和节点N2之间，电容C2耦合在节点N2和节点N1之间。电容C3耦合在镇流电容(CB)1200余下的端子TCB2和节点N3之间，电容C4耦合在节点N3和节点N1之间。电阻R1耦合在节点N2和接地点GND之间，电阻R2连接在节点N3和接地点GND之间。在灯电流检测电路1300中，电容C1至C4具有相同的电容量(C)，电阻R1至R2具有相同的电阻值(RA)。灯电流检测电压VSLI是电阻R1上的电压和电阻R2上的电压的总和。
镇流电容(CB)1200可以表示为如图4所示的包括电压电源VCB和电容CB的支路。由于该电容CB可以设计成具有大于10倍于电容C1至C4中每个电容的电容量的电容量，因此可以忽略电容CB的电容量。因此，图4的电路可以简化成图5的电路。在图5中，当连接到最右端支路的电容(C/2)的阻抗远大于与电容(C/2)并联连接的电阻(2RA)的阻抗时，连接到最右端支路的电容(C/2)可以被忽略。
参看图5，灯电流检测电压VSLI可以大致用下列表达式1来表示。
<表达式1>
VSLI=VCB×2RA2RA+2jωC.]]>当表达式1的分母近似为2/(jωC)时，表达式1可以简化成下列表达式2。
<表达式2>
VSLI＝VCB×jωC×RA。
如果把流过镇流电容(CB)的电流即流过放电灯CCFL的电流表示成I，则表达式2中的VCB可以表示成I/(jωCB)。因此，表达式2可以重新写成下列表达式3。
<表达式3>
VSLI=C×RACB×I.]]>参看表达式3，灯电流检测电压VSLI和流过放电灯CCFL的电流I成正比。因此，可以通过检测灯电流检测电压VSLI来代替检测灯电流I，控制逆变器1100。
图6是根据本发明另一实施例的CCFL驱动电路的电路图。参看图6，CCFL驱动电路包括逆变器1100、镇流电容1200、电压检测电路1320、信号处理单元1600-1、PWM控制电路1700和放电灯1400。CCFL驱动电路还包括围绕放电灯1400的金属罩1500。逆变器1100包括DC电源1110、电容1120、MOS晶体管1130、二极管1140、扼流圈1150、电阻1160、双极型晶体管1170和1175、电容1180以及变压器1190。信号处理单元1600-1包括差动放大器1610-1和电压转换电路1620-1。
镇流电容(CB)1200连接在变压器1190次级侧的第一端子和放电灯(CCFL)1400的第一端子之间。电压检测电路1320连接在变压器1190次级侧的第一端子和第二端子之间。
在电压检测电路1320中，检测电压VSSV是电阻R3上的电压和电阻R4上的电压的和电压，其等于(Vc-Vd)。当电容C1和C2具有相同的电容量C且电阻R3和R4具有相同的电阻值RB时，检测电压VSSV可以表示成下列表达式4。
<表达式4>
VSSV=VSEC×2RB2RB+2jωC.]]>当假设RB＜＜1/(jωC)时，表达式4分母的第一项2RB远远小于表达式4的第二项2/(jωC)，从而表达式4可以简化成下列表达式5。
<表达式5>
VSSV＝VSEC×jωC×RB。
在图6的放电灯驱动电路中，通过使用电压检测电路1320，可以精确地检测变压器1190次级侧上的电压VSEC。因此，当灯的寿命结束时，当在该灯驱动系统中没有灯时，或者当灯没有正确连接到灯驱动系统时，放电灯可以停止工作。除了该电压检测电路1320，图6的放电灯驱动电路以和图3的电路相似的方式工作。由此，将省略对图6的放电灯驱动电路工作的描述。
图7是根据本发明另一实施例的CCFL驱动电路的电路图。图7的CCFL驱动电路包括检测灯电流和变压器次级侧上的电压VSEC的信号检测电路1340。参看图7，该CCFL驱动电路包括逆变器1100、镇流电容1200、信号检测电路1340、信号处理单元1800、PWM控制电路1900和放电灯1400。另外，该CCFL驱动电路可以进一步包括围绕该放电灯1400的金属罩1500。逆变器1100包括DC电源1110、电容1120、MOS晶体管1130、二极管1140、扼流圈1150、电阻1160、双极型晶体管1170和1175、电容1180以及变压器1190。信号处理单元1800包括第一信号处理单元1810和第二信号处理单元1820。第一信号处理单元1810包括第一差动放大器1812和第一电压转换电路1814。第二信号处理单元1820包括第二差动放大器1822和第二电压转换电路1824。镇流电容(CB)1200连接在变压器1190的次级侧的第一端子和放电灯(CCFL)1400的第一端子之间。信号检测电路1340连接到镇流电容1200的两个端子TCB1和TCB2和节点N1。
逆变器1100将DC电源1110的DC电压转换成高频AC电压，并将该AC电压输出至放电灯1400。镇流电容1200补偿放电灯1400的负阻抗特性。信号检测电路1340输出第一电压信号Va和第二电压信号Vb，以生成与响应镇流电容1200上的电压而流过放电灯1400的灯电流成正比的电压。该信号检测电路1340还输出第三电压信号Vc和第四电压信号Vd，以生成与变压器1190次级侧上的电压VSEC成正比的电压。
信号处理单元1800放大第一电压信号Va和第二电压信号Vb之差并对其进行整流(rectfy)，以生成第五电压信号，放大第三电压信号Vc和第四电压信号Vd之差并对其进行整流(rectify)，以生成第六电压信号。脉宽调制控制电路1900将每个第五电压信号和第六电压信号与参考信号做比较，生成脉宽随灯电流的幅值或变压器次级侧上的电压VSEC的幅值而变化的脉冲信号CS。
特别地，第一信号处理单元1810接收第一和第二电压信号Va和Vb，并放大这些信号的差并对其进行整流(rectify)，以检测其峰值。第二信号处理单元1820接收第三和第四电压信号Vc和Vd，并放大这些信号的差并对其进行整流(rectify)，以检测其峰值。
PWM控制电路1900将第一和第二信号处理单元1810和1820的每个输出信号与参考三角波信号(未示出)做比较，生成脉宽随灯电流的幅值而变化的脉冲信号CS。
PWM控制电路1900的输出信号CS控制PMOS晶体管1130的通断。当PWM控制电路1900的输出信号CS的占空度增加时，在扼流圈1150中生成的电流增加。相反，当PWM控制电路1900的输出信号CS的占空度减小时，在扼流圈1150中生成的电流减少。电阻1160、耦合晶体管1170和1175、电容1180以及变压器1190可以是转子型振荡器。当在扼流圈1150中产生的电流增加时，变压器1190次级侧的电压VSEC增加。相反，当在扼流圈1150中产生的电流减少时，变压器1190次级侧的电压VSEC减小。
图8是图7中信号检测电路1340的电路图。参看图8，信号检测电路1340包括电容C1至C4以及电阻R1至R4。电容C1的第一端子连接镇流电容(CB)1200的第一端子TCB1。电阻R3连接在电容C1的第二端子和节点N2之间。电阻R4的第一端子连接节点N2，电容C2连接在电阻R4的第二端子和节点N1之间。电容C3连接在镇流电容(CB)1200的第二端子TCB2和节点N3之间。电容C4连接在节点N3和节点N1之间。电阻R1连接在节点N2和接地点GND之间，电阻R2连接在节点N3和接地点GND之间。电容C1至C4可以具有相同的电容量。电阻R1和R2也可以具有相同的电阻值，电阻R3和R4也可以具有相同的电阻值。
当流过变压器1190次级侧的电流是正弦波，以及当电容C1至C4中的每个电容具有C＜＜CB的电容量C、电阻R1和R2中的每个电阻具有RA＜＜1/(jωC)的阻抗(RA)、并且电阻R3和R4中的每个电阻具有RB＜＜1/(jωC)的阻抗(RB)时，图8的电路可以用图4的电路来表示。此外，当图8中的每个电容C1至C4中设计成其电容量小于电容CB电容量的1/10时，图4的电路可以用图5的电路来表示。在图5中，当连接到最右端支路的电容(C/2)的阻抗比并联连接电容(C/2)的阻抗(2RA)的阻抗大得多时，连接到最右端支路的电容(C/2)可以被忽略。参看图5，灯电流检测电压VSLI可以用上述表达式1至3来表示。
可以表示成Vc-Vd的检测电压VSSV用于检测变压器1190次级侧的电压VSEC。可以以和图6中的本发明实施例相似的方式计算检测电压VSSV。实际上，使用通过上述表达式5计算得到的检测电压VSSV可以检测变压器1190次级侧上的电压VSEC。由此，在图7的实施例中，可以使用CCFL驱动电路中的信号检测电路1340检测灯电流和变压器次级侧的电压VSEC。
图9是图7的CCFL驱动电路中信号检测电路1340中电容的示意图，这些电容使用PCB的相对面来实现。图9中，为了方便起见，仅示出了两个电容C1和C3，其感应到镇流电容CB。理想的情况是在信号检测电路1340中电容C1至C4具有很小的电容量和耐高压性。具有这种特性的电容很难得到并且价格昂贵，导致CCFL逆变器成本的增加。由此，在该实施例中，印刷电路板(PCB)相对面上彼此垂直排列的两个图形(trace)的堆叠部分(图9中的阴影区域)可以用作信号检测电路1340中的电容C1至C4的任意一个。具有预定宽度的金属导线可以用作与PCB的相对面上的另一个图形相垂直排列的图形。
图10是构成图7的CCFL驱动电路中信号检测电路1340的电阻的电路图，这些电阻在半导体集成电路中实现。参看图10，CCFL驱动电路的信号检测电路1340中的电容C1至C4是利用在PCB相对面上彼此垂直排列的两个图形制成的PCB电容。信号检测电路1340的电阻R1至R4、信号处理单元1800以及PWM控制电路1900可以集成在半导体芯片2000中。
如上所述，根据本发明实施例的放电灯驱动电路可以精确地检测灯电流和变压器次级侧的电压。此外，在根据本发明实施例的放电灯驱动电路中，通过使用在PCB相对面上的图形实现具有非常低容量的电容，可以降低设计成本。此外，根据本发明的实施例，在一个半导体集成电路中就可以实现包括信号检测电路的大部分逆变器控制电路。
已经对本发明的实施例及其优点进行了详细的说明，可以理解在不脱离本发明范围的情况下在此可以进行各种改变、替换或变形。
权利要求
1.一种放电灯驱动电路，包括放电灯电源，其配置成用于生成其输出端口上的AC电压；镇流电容，其具有与该输出端口的第一端子电连接的第一电极；以及灯电流检测电路，其与该镇流电容的第一电极和第二电极以及该输出端口的第二端子电连接。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其中，所述灯电流检测电路配置成用于生成第一和第二电压；其中，该第一和第二电压之差与流过所述镇流电容的电流成正比。
3.如权利要求2所述的驱动电路，进一步包括响应所述第一电压和第二电压的信号处理单元；以及脉宽调制控制电路，其具有与所述放电灯电源电连接的输出以及与所述信号处理单元的输出电连接的输入。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其中，所述灯电流检测电路包括第一电容，其具有电连接到所述镇流电容第一电极的第一电极；第二电容，其具有电连接到所述第一电容第二电极的第一电极以及电连接到所述输出端口的第二端子的第二电极；第三电容，其具有电连接到所述镇流电容第二电极的第一电极；第四电容，其具有电连接到所述第三电容第二电极的第一电极以及电连接到所述输出端口的第二端子的第二电极。
5.如权利要求4的驱动电路，其中，所述灯电流检测电路进一步包括第一电阻，其具有电连接到所述第一电容第二电极和所述第二电容第一电极的第一端子；以及第二电阻，其具有电连接到所述第三电容第二电极和所述第四电容第一电极的第一端子。
6.如权利要求4的驱动电路，其中，所述第一、第二、第三和第四电容中的每个电容的电容量小于所述镇流电容的电容量的约1/10。
7.如权利要求6的驱动电路，进一步包括印刷电路板；并且其中所述第一、第二、第三和第四电容的第一和第二电极由该印刷电路板相对面上的金属图形所限定。
8.如权利要求3所述的驱动电路，其中，所述信号处理单元包括具有第一和第二输入端子的差动放大器，该第一和第二输入端子配置成用于接收第一和第二电压。
9.如权利要求8所述的驱动电路，其中，所述信号处理单元进一步包括电压转换电路，其配置成对在该差动放大器的输出上生成的信号进行整流。
10.如权利要求5的驱动电路，其中，所述灯电流检测电路配置成分别在所述第一电阻的第一端子和所述第二电阻的第一端子上生成第一和第二电压；并且其中该第一和第二电压的差与流过所述镇流电容的电流成正比。
11.一种放电灯驱动电路，包括逆变器，其配置成基于脉宽调制控制信号将DC电压转换成高频AC电压，并将该AC电压输出至输出端口；镇流电容，其具有与逆变器输出端口的第一端子相连接的第一端子；放电灯，连接在该镇流电容的第二端子和该逆变器输出端口的第二端子之间；以及电压检测电路，其连接在逆变器输出端口的第一和第二端子之间，并配置成输出第一电压信号和第二电压信号，以生成与逆变器输出端口的第一和第二端子上的电压成正比的第一检测电压。
12.如权利要求11所述的放电灯驱动电路，其中，所述电压检测电路包括第一电容，其具有通常连接到逆变器输出端口的第一端子和镇流电容第一端子的第一端子；第一电阻，其连接在所述第一电容的第二端子和接地点之间；第二电容，其具有连接到逆变器输出端口的第二端子的第一端子；以及第二电阻，其连接在第二电容的第二端子和接地点之间。
13.如权利要求12所述的放电灯驱动电路，其中，在第一电容和第一电阻相连接的节点处输出第一电压信号，在第二电容和第二电阻相连接的节点处输出第二电压信号，以及其中第一电压信号和第二电压信号之差与第一检测电压相对应。
14.如权利要求12所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一电容和第二电容具有彼此相同的电容量，以及所述第一电阻和第二电阻具有彼此相同的电阻值。
15.如权利要求14所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一至第四电容中每个电容的电容量远小于镇流电容的电容量。
16.如权利要求15所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一检测电压表示成VSSV＝VSEC×jωC×RB，其中VSSV表示第一检测电压，VSEC表示逆变器输出端口的第一和第二端子上的电压，C表示第一电容和第二电容中每个电容的电容量，RB表示第一电阻和第二电阻中每个电阻的电阻值。
17.如权利要求12所述的放电灯驱动电路，其中，采用印刷电路板作为第一至第四电容的介电材料、将排列在该印刷电路板相对面上的图形用作第一至第四电容的电极来实现第一至第四电容。
18.如权利要求11所述的放电灯驱动电路，进一步包括信号处理单元，其配置成用于放大第一电压信号和第二电压信号之差并对其进行整流，以生成第三电压信号；以及脉宽调制控制电路，其配置成将第三电压信号与参考信号作比较，以生成其脉宽随第一检测电压变化的脉宽调制控制信号。
19.如权利要求18所述的放电灯驱动电路，其中，所述信号处理单元包括差动放大器，其配置成放大第一电压信号和第二电压信号之差；以及电压转换电路，其配置成对该差动放大器的输出信号进行整流，以检测该差动放大器输出信号的峰值。
20.如权利要求11所述的放电灯驱动电路，其中，所述信号检测电路还根据镇流电容上的电压输出第三电压信号和第四电压信号，以生成与流过放电灯的灯电流成正比的第二检测电压。
21.如权利要求20所述的放电灯驱动电路，其中，所述信号检测电路包括第一电容，其具有连接到镇流电容第一端子的第一端子；第一电阻，其连接在第一电容的第二端子和第一节点之间；第二电容，其具有连接到逆变器输出端口的第二端子的第一端子；第二电阻，其连接在第一节点和第二电容的第二端子之间；第三电容，其连接在镇流电容的第二端子和第二节点之间；第四电容，其连接在第二节点和逆变器输出端口的第二端子之间；第三电阻，其连接在第一节点和接地点之间；以及第四电阻，其连接在第二节点和接地点之间。
22.如权利要求21所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一节点上的电压是第一电压信号，所述第二节点上的电压是第二电压信号，以及该第一电压信号和第二电压信号之差与第二检测电压相对应。
23.如权利要求21所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一电容至第四电容具有彼此相同的电容量，所述第一电阻和第二电阻具有彼此相同的电阻值，以及所述第三电阻和第四电阻具有彼此相同的电阻值。
24.如权利要求23所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一至第四电容中的每个电容具有远小于所述镇流电容电容量的电容量。
25.如权利要求24所述的放电灯驱动电路，其中，所述第二检测电压表示成VSLI=C×RACB×I,]]>其中VSLI表示第二检测电压，CB表示镇流电容的电容量，C表示第一至第四电容中每个电容的电容量，RA表示第一电阻和第二电阻中每个电阻的阻抗，RB表示第三电阻和第四电阻中每个电阻的阻抗，I表示灯电流。
26.如权利要求21所述的放电灯驱动电路，进一步包括信号处理单元，其配置成放大第一电压信号和第二电压信号之差并对其进行整流，以生成第五电压信号，并配置成放大第三电压信号和第四电压信号之差并对其进行整流，以生成第六电压信号；以及脉宽调制控制电路，其配置成将该第五电压信号和第六电压信号中的每个电压信号与参考信号作比较，以生成其脉宽随第一检测电压和第二检测电压之一变化的脉宽调制控制信号。
27.如权利要求26所述的放电灯驱动电路，其中，所述第一至第四电阻与所述信号处理单元以及脉宽调制控制电路一起集成在一个半导体芯片中。
28.如权利要求26所述的放电灯驱动电路，其中，所述信号处理单元包括第一差动放大器，其配置成放大第一电压信号和第二电压信号之差；第一电压转换电路，其配置成对该第一差动放大器的输出信号进行整流，以检测该第一差动放大器输出信号的峰值；第二差动放大器，其配置成放大第三电压信号和第四电压信号之差；以及第二电压转换电路，其配置成对该第二差动放大器的输出信号进行整流，以检测该第二差动放大器输出信号的峰值。
29.一种放电灯驱动电路中的信号检测电路，该放电灯驱动电路具有用于给放电灯提供高频电压的逆变器以及用于补偿放电灯负阻抗特性的镇流电容，该信号检测电路包括第一电容，其具有连接到该镇流电容第一端子的第一端子和连接第一节点的第二端子；第二电容，其具有连接到该逆变器输出端口的第二端子和第一节点的第一端子；第三电容，其连接在该镇流电容的第二端子和第二节点之间；第四电容，其连接在第二节点和逆变器输出端口的第二端子之间；第一电阻，其连接在第一节点和接地点之间；以及第二电阻，其连接在第二节点和接地点之间。
30.如权利要求29所述的信号检测电路，进一步包括第三电阻，其连接在所述第一电容的第二端子和第一节点之间；以及第四电阻，其连接在第一节点和第二电容的第二端子之间。
31.如权利要求30所述的信号检测电路，其中，当所述第一节点上的电压是第一电压信号、第二节点上的电压是第二电压信号时，第一电压信号和第二电压信号之差是与流过放电灯的灯电流成正比的第一检测电压。
32.如权利要求30所述的信号检测电路，其中，在第一电容和第一电阻相连接的节点上的电压为第三电压信号，在第二电容和第二电阻相连接的节点上的电压为第四电压信号，第三电压信号和第四电压信号之差是与逆变器输出端口上的电压成正比的第二检测电压。
33.如权利要求31所述的信号检测电路，其中，所述第一检测电压表示成VSLI=C×RACB×I,]]>其中VSLI表示第一检测电压，CB表示镇流电容的电容量，C表示第一至第四电容中每个电容的电容量，RA表示第一电阻和第二电阻中每个电阻的阻抗，RB表示第三电阻和第四电阻中每个电阻的阻抗，I表示灯电流。
34.如权利要求32所述的信号检测电路，其中，所述第二检测电压表示成VSSV＝VSEC×jωC×RB，其中VSSV表示第二检测电压，VSEC表示逆变器输出端口上的电压，C表示第一至第四电容中每个电容的电容量，RA表示第一电阻和第二电阻中每个电阻的阻抗，RB表示第三电阻和第四电阻中每个电阻的阻抗。
35.如权利要求29所述的信号检测电路，其中，通过采用印刷电路板作为第一至第四电容的介电材料、将排列在该印刷电路板相对面上的图形用作第一至第四电容的电极来实现所述第一至第四电容。
36.一种驱动放电灯的方法，包括基于脉宽调制控制信号将DC电压转换成高频AC电压；使用通过镇流电容的该转换过的AC电压驱动放电灯；根据镇流电容上的电压输出第一电压信号和第二电压信号，以生成与流过放电灯的灯电流成正比的灯电流检测电压；通过放大第一电压信号和第二电压信号之差并对其进行整流，生成第三电压信号；以及将第三电压信号与参考信号相比较，以生成脉宽随灯电流幅值变化的脉宽调制控制信号。
37.如权利要求36所述的方法，其中，所述放电灯是冷阴极荧光灯。
38.如权利要求36所述的方法，进一步包括生成第四电压信号和第五电压信号，以生成与逆变器输出端口上的电压成正比的检测电压；通过放大第四电压信号和第五电压信号之差并对其进行整流，生成第六电压信号；以及将第六电压信号与参考信号相比较，以生成脉宽随该检测电压变化的脉宽调制控制信号。
全文摘要
本发明涉及一种放电灯驱动电路，包括逆变器、镇流电容、放电灯和灯电流检测电路。逆变器基于脉宽调制控制信号将DC电压转换成高频AC电压，并将该AC电压输出至输出端口。灯电流检测电路根据镇流电容上的电压输出第一电压信号和第二电压信号，以生成与流过放电灯的灯电流成正比的灯电流检测电压。脉宽调制控制信号具有随灯电流幅值而变化的脉宽，使得可以精确地检测灯电流。
文档编号G01R31/00GK1780518SQ200510129120
公开日2006年5月31日 申请日期2005年9月22日 优先权日2004年9月22日
发明者曹圭亨, 金相更, 韩熙石 申请人:三星电子株式会社, 韩国科学技术院