专利名称：变压器以及背光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种变压器以及背光装置，且特别是有关于一种具有感测线圈的变压器以及采用此种变压器的背光装置。
背景技术：
近年来，随着液晶显示面板的尺寸不断增大，包含多个灯管的背光装置更加广泛地被运用于提供液晶显示面板所需的高质量光源。
请参阅图1,图1绘示先前技术中背光装置1的示意图。如图1所示，背
光装置1包含电源模块10、四灯管12以及变压器14。变压器14受电源模块10驱动以供应灯管12所需的电能。此处以一推四的变压器14以及四组灯管12为例，实际应用中，背光装置1可进一步包含复数个变压器14以对应更多灯管12。
变压器14包含绕线架(bobbin) 140、主线圏(primary winding)Wl、次线圈(secondary winding)W2a、次线圈W2b以及;兹芯组142。主线圏Wl缠绕于绕线架上并与电源模块10耦接。次线圈W2a与次线圈W2b缠绕在绕线架140并分别对应主线圈Wl。石兹芯组142设置部份地通过绕线架140并形成;兹回路。次线圏W2a与次线圈W2b透过;兹回i 各与主线圈Wl形成感应，且次线圈W2a与次线圈W2b的两端分别与灯管12耦接，藉此形成一推四的变压器14。
由于多灯管背光装置的灯管亮度与流经该灯管的灯管电流有关，因此，多灯管背光装置所面临的难题包含如何平衡流经每一个灯管的电流以避免各灯管亮度不均的现象，以及当多灯管背光系统的电路发生短路故障、开路故障或电弧(arc)故障等异常状态时的电路保护机制等问题。故传统的背光装置中，通常需要在变压器的输出端进一步耦接保护侦测电路。
请参照图2,图2绘示先前技术中具有短路保护及回授补偿的保护侦测电路36的背光装置3的示意图。如图2所示，在传统的装设于双面电路板的背光装置3中，变压器34输出端进一步与保护侦测电路36耦接。如图2中保护侦测电路36内，量测点A的电压可被量测是否小于一默认值以判断是否短路。量测点B可用来判断灯管32的启动电压(kick-off voltage)值，量测点B的电压值可作为电源模块30的回授信号，以调整电源模块30提供的电压并达到调整灯管32亮度的功能。
在上述的背光装置3中，必须使用相当多电容组件及电阻组件形成保护侦测电路36，而保护侦测电路36还需要进一步连接判断模块(未显示)，以对量测点A、 B的电压进行判断进而达到短路保护及电压回授补偿的功效。然而，这些连接于变压器34输出端的额外组件势必将会增加电路的复杂度、制造成本以及额外的电力消耗。
发明内容
针对上述技术问题，本实用新型提供一种变压器，其适用于包含侦测/保护单元的背光装置中，变压器包含第一绕线架、第二绕线架、磁芯组以及感测线圈。
根据本实用新型，第一绕线架与第二绕线架依照一衔接方式相互衔接。《兹芯组部份地通过第一绕线架以及第二绕线架设置，磁芯组用以形成通过第一绕线架以及第二绕线架的磁回路。主线圈以及对应主线圈的次线圈缠绕于第一绕线架上。感测线圈缠绕于第二绕线架上。其中当背光装置发生异常状态时，感测线圈根据磁回路的变化，用以引发感测信号，且感测信号被侦测/保护单元所侦测。藉此，感测线圈产生的感测信号可用来判断各种异常状态或作为回授信号使用。
本实用新型还提供一种背光装置，其包含电源模块、至少一组灯管、变压器以及侦测/保护单元，其中变压器进一步包含第一绕线架、第二绕线架、；兹芯组以及感测线圈。
根据本实用新型，第一绕线架与第二绕线架依照一衔接方式相互衔接。磁芯組部份地通过第一绕线架以及第二绕线架设置，^f兹芯组用以形成通过第一绕线架以及第二绕线架的磁回路。主线圈以及对应主线圈的第一次线圈缠绕于第一绕线架上，主线圈与电源模块电性连接，第一次线圈与灯管电性连接。感测线圈缠绕于第二绕线架上。侦测/保护单元电性连接于电源模块与感测线圏之间。其中当背光装置发生异常状态时，感测线圈反应磁回路的变化用以引发感测信号，且侦测/保护单元可根据该感测信号控制电源模块。藉此，感测信号可用来判断各种异常状态或作为回授信号使用。
相较于先前技术，本实用新型的变压器以及采用此种变压器的背光装置，其变压器具有缠绕于第二绕线架的感测线圈。磁芯组同时通过第一绕线架以及
5第二绕线架形成磁回路。藉此，感测线圈可感测磁回路的变化，产生感测信号作为电路保护或回授调整的用途。
图l绘示先前技术中背光装置的示意图。
图2绘示先前技术中具有短路保护及回授补偿的保护侦测电路的背光装置的示意图。
图3绘示根据本实用新型的第一具体实施例中背光装置以及背光装置采用的变压器的示意图。
图4绘示图3中背光装置以及背光装置釆用的变压器的等效电路示意图。
图5绘示图3中背光装置于工作状态下的信号示意图。图6绘示图3中背光装置于短路故障状态下的信号示意图。图7绘示图3中背光装置于开路故障状态下的信号示意图。图8绘示图3中背光装置于电弧故障状态下的信号示意图。
具体实施方式
为使对本实用新型的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细^兌明如下。
请参阅图3以及图4。图3绘示根据本实用新型的第一具体实施例中背光装置5以及背光装置5采用的变压器54的示意图。图4绘示图3中背光装置5以及背光装置5采用的变压器54的等效电路示意图。需说明的是，本实施例的变压器54并不拘限于特定的背光装置5的架构中，变压器54亦可广泛配合不同的背光模块使用或应用于各种电子装置中。
如图3所示，背光装置5包含电源模块50、灯管52以及变压器54。电源模块5 0为背光装置5的电力来源。灯管52为背光装置5中欲推动的主要负载，灯管52可为冷阴极灯管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)或其它相等性的发光负载组件。变压器54用以将电源模块50提供的电能转换至适合灯管52的规格(如特定电流、特定电压、特定功率等)。
在此实施例中，变压器54以一推四的结构为例，相对应地背光装置5以包含四组灯管52为例。在实际应用中，变压器54亦可为一推一、 一推二或其它一推多的结构，此时背光装置5可包含单一灯管、两组灯管或对应变压器54结构的复数组灯管。另 一方面背光装置亦可同时包含复数个变压器54以对应更多数量的灯管，并不以此为限。变压器54包含第一绕线架540、第二绕线架542、》兹芯组544以及感测线圈Wd。在此实施例中，第一绕线架540具有向外延伸的导槽5400，第二绕线架542具有导轨(未显示)并设置于对应导槽5400的位置上。磁芯组544包含第一磁芯5441以及第二^兹芯5442。如图3所示，第一》兹芯5441与第二;兹芯5442分别U字形，其可组合成UU型磁芯组544且部份地通过第一绕线架542以及第二绕线架5"设置。在另一具体实施例中，第一磁芯5441与第二磁芯5442亦可分别为L字形、U字形或I字型，并可组合成LL型或UI型等不同的/磁芯组544，并不以UU型为限。
磁芯组544用以形成通过第一绕线架540以及第二绕线架542的磁回路。同时，透过导槽5400以及A兹芯组544的两者配合固定，第二绕线架542与第一绕线架54G相互衔接。
需说明的是，第一绕线架540与第二绕线架542的衔接方式并不以此为限。在另一实施例中，第二绕线架540可具有向外延伸的导槽，而第一绕线架540具有相对应的导轨，并配合磁芯组544以相互衔接。
或于另一实施例中，第一绕线架540与第二绕线架542分别具有可相互配合的固定部，两固定部可彼此以卡合或挟持方式进行固定，进而衔接第一绕线架540与第二绕线架542。
在此实施例中，第一绕线架540上缠绕有主线圈Wl、次线圏W2a以及次线圏W2b。主线圈Wl与电源模块50电性连接。次线圈W2a对应主线圈Wl且其至少与一组灯管52电性连接，在此实施例中，次线圈W2a其两端分别连接至两组灯管52。次线圈W2b亦对应主线圈Wl且其两端分别电性连接至两组灯管52，藉此形成一推四的变压器结构。
感测线圈Wd缠绕于第二绕线架542上。感测线圏Wd透过^f兹芯组544与主线圈W1、次线圏W2a以及次线圈W2b位于同一》兹回3各上。因此，感测线圈Wd可感测该;兹回^各的变化并响应产生感测信号，侦测/保护单元56侦测此感测信号并藉以得知磁回路上的其它线圏以及连接的负载的状态(如图4所示)。在此实施例中，侦测/保护单元56可根据感测线圏Wd产生的感测信号进行判断，进而控制电源模块50。
请一并参阅图5,图5绘示图3中背光装置5于工作状态下的信号示意图。如图5所示，当背光装置5在一般工作状态下时，变压器54将电源模块50输入的电源(通常为交流信号)传送至主线圈Wl，并透过》兹芯组感应同一^f兹回路上的次线圈W2a以及次线圈W2b以产生为适合灯管52使用的特定规格的输出信号，以分别推动与次线圈W2a以及次线圈W2b电性连接的四组灯管52。
需注意的是，当变压器54的主线圈Wl对次线圈W2a、 W2b感应产生输出信号时，位于同一石兹回^各上的感测线圈Wd亦同时感测该^兹回3各的变化并产生感测信号Sd。感测信号Sd可包含感测线圈Wd两端同时产生的感应输出Sl以及感应输出S2,在此实施例中，感应输出S2为感应输出Sl的反相信号。
当电源模块50透过变压器54正常供电至灯管52时，感测线圈Wd感测感生稳定的感测信号Sd(感应输出Sl以及感应输出S2)，侦测/保护单元56可根据感测信号Sd判断变压器54是否在正常工作范围内。在一实施例中，侦测/保护单元56可根据感测信号Sd产生回授信号，并将回授信号传送至电源模块50进而调整电源模块50的输出，藉以回授控制电源模块50。例如当感测信号Sd的电压过大时，侦测/保护单元56产生回授信号以减少电源模块50对主线圈Wl的电压输入，进而增进背光装置5以及变压器54的稳定性。
藉此，透过缠绕于第二绕线架542上的感测线圈Wd，可产生对应》兹回3各的感测信号Sd，进而作为电源模块50的回授机制。
请一并参阅图6,图6绘示图3中背光装置5于短路故障状态下的信号示意图。当其中次线圈W2a对应的一个负载发生短路故障时，进而使感测线圈Wd感生的感测信号Sd随即因磁回路的变化而发生改变。例如图6中，短路路径因阻抗较小可吸引较大感应电流经此短路路径流过，感测线圈产生的感测信号Sd的振幅因而缩小，此时侦测/保护单元56可根据感测信号Sd判断此时变压器54连接的负载发生异常状态。侦测/保护单元56根据感测信号Sd产生保护信号，并将保护信号传送至电源模块50进而具选择性且自动地关闭电源模块50。
上述的电路结构可作为背光装置5以及变压器54的短路保护电路机制，透过暂时性的关闭电源模块50可保护背光模块5避免进一步受损，并提高变压器54的安全性以及稳定度，有利于技术人员后续维修的方便性。
请一并参阅图7，图7绘示图3中背光装置5于开路故障状态下的信号示意图。当其中次线圈W2a对应的一个负载发生开路故障时，进而使感测线圈Wd感生的感测信号Sd随即因磁回路的变化而发生改变。例如图7中，开路故障使感应电流无法经此路径推动负载(等效于无限大的阻抗且无电流通过)。此时感测信号Sd的振幅因而增大，此时侦测/保护单元56可根据感测信号Sd 8判断此时变压器54连接的负载发生异常状态。侦测/保护单元56可根据感测信号Sd产生保护信号并自动地关闭电源模块50。上述的电路结构可作为背光装置5以及变压器54的开路保护电路机制。
请一并参阅图8,图8绘示图3中背光装置5于电弧(arc)故障状态下的信号示意图。电弧故障可能为线路接触不良线路时而导通时而断路，或是负载阻抗突然改变的瞬间，造成通过电子信号剧烈变化。如图8中当次线圈W2a对应的一个负载发生电弧故障时，进而使感测线圈Wd感生的感测信号Sd随即因磁回路的变化而发生改变。例如图8中，当电弧故障发生时，磁回路处于不稳定的状态，此时感测线圈产生不稳定的感测信号Sd，此时侦测/保护单元56可根据感测信号Sd判断此时变压器54连接的负载发生异常状态。侦测/保护单元56可根据感测信号Sd产生保护信号并自动地关闭电源模块50。上述的电路结构可作为背光装置5以及变压器54的电弧故障保护电路机制。
在另一实施例中，上述侦测/保护单元56可进一步连接计时模块，计时模块用以配合侦测/保护单元56。当侦测/保护单元56判断背光装置5发生异常状态并自动地关闭电源模块50后，计时模块可于一特定时间后驱动侦测/保护单元56以重新启动电源模块50,以期恢复背光装置5的正常作用。
相较于先前技术，本实用新型的变压器以及采用此种变压器的背光装置，其变压器具有缠绕于第二绕线架的感测线圈J兹芯组同时通过第一绕线架以及第二绕线架形成磁回路。感测线圈可感测磁回路的变化。藉此，不需要复杂的保护侦测电路来对变压器的输出端做信号取样，即可利用感测线圈产生感测信号以配合侦测/保护单元作为电路保护或回授调整之用途。此处之侦测/保护单元可为简单的判断模块，对感测线圏产生的感测信号进行判断，并执行相对应的设定或调整。
权利要求1.一种变压器，适用于包含侦测/保护单元的背光装置，其特征在于该变压器包含第一绕线架，其上缠绕主线圈及对应该主线圈的次线圈；第二绕线架，该第二绕线架与该第一绕线架相互衔接；磁芯组，设置以部份地通过该第一绕线架以及该第二绕线架并形成磁回路；以及感测线圈，缠绕于该第二绕线架上；其中当该背光装置发生异常状态时，该感测线圈用以响应该磁回路的变化并引发感测信号，且该感测信号被该侦测/保护单元所侦测。
2. 根据权利要求1所述的变压器，其特征在于该第一绕线架具有第一固定部而该第二绕线架具有第二固定部，该第一固定部与该第二固定部彼此固定。
3. 根据权利要求1所述的变压器，其特征在于该第一绕线架具有导槽而该第二绕线架具有结构配合该导槽的导轨；或者该第一绕线架具有导轨而该第二绕线架具有结构配合该导轨的导槽。
4. 根据权利要求1所述的变压器，其特征在于该磁芯组包含第一磁芯以及第二磁芯，该第一》兹芯与该第二;兹芯组合成UU型、LL型或UI型。
5. —种背光装置，其特征在于包含电源才莫块；至少一组灯管；变压器，包含第 一绕线架，其上缠绕主线圈及对应该主线圈的第 一次线圈，其中该主线圈与该电源模块电性连接，该第一次线圈与该至少一组灯管电性连接；第二绕线架，该第二绕线架与该第一绕线架相互衔接；》兹芯组，设置以部份地通过该第 一绕线架以及该第二绕线架并形成;兹回^各；以及感测线圈，缠绕于该第二绕线架上；以及侦测/保护单元，电性连接于该电源模块与该感测线圈之间，其中该感测线圏用以响应该^兹回^各的变化并《1发感测信号，且该侦测/保护单元根据该感测信号控制该电源模块。
6. 根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于该背光装置包含两根灯管，其中该第一次线圈的两端分别耦接至该两根灯管，该感测信号与该两根灯管的短路故障、开路故障或电弧故障相关。
7. 根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于该背光装置包含四根灯管，且该变压器进一步包含对应该主线圈的第二次线圈，缠绕于该第一绕线架上，该第一次线圈的两端与该第二次线圈的两端分别耦*接至该四根灯管，该感测信号与该四根灯管的短路故障、开路故障或电弧故障相关。
8. 根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于该第一绕线架具有第一固定部而该第二绕线架具有第二固定部，该第一固定部与该第二固定部彼此固定。
专利摘要本实用新型揭露一种变压器以及采用此种变压器的背光装置。背光装置包含侦测/保护单元。变压器包含第一绕线架、第二绕线架、磁芯组以及感测线圈。第一绕线架与第二绕线架相互衔接。磁芯组部份地通过第一绕线架以及第二绕线架设置并用以形成磁回路。主线圈以及对应主线圈的次线圈缠绕于第一绕线架上。感测线圈缠绕于第二绕线架上。其中当背光装置发生异常状态时，感测线圈根据磁回路的变化，用以引发感测信号，且由侦测/保护单元所侦测。藉此，感测线圈产生的感测信号可用来判断异常状态或作为回授信号使用。
文档编号H01F27/28GK201417672SQ20092000197
公开日2010年3月3日 申请日期2009年1月6日 优先权日2009年1月6日
发明者张洪德, 赵正辉 申请人:苏州达方电子有限公司;达方电子股份有限公司