换流电路的制作方法

专利名称：换流电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种换流电路。
背景技术：
随着科技不断进步，显示技术也在不断的发展与进步。而 液晶显示器以其有轻薄短小、耗电量低、低辐射、平面直角显 示以及影像稳定不闪烁等优势，逐渐取代传统阴极射线管显示 器的主流地位。但要想制造出高品质的液晶显示器，温升小、 效率高、品质稳定的换流电路设计成为必不可少的条件。请参阅图1 ，是 一 种现有技术的换流电路示意图。该换流电路1包括 一 电源输入端10、 一脉冲调变控制电路11、 一第 一 开 关电路12、 一第二开关电路13、两个滤波电路14、 一第一变压 器15及一第二变压器16。该电源输入端10提供 一 直流电压。该脉冲调变控制电路11包括 一 第 一 输出端111及 一 第二输 出端112。该第一开关电路12包括一第一晶体管121及一第二晶体管122。该第二开关电路13包括一第三晶体管131及一第四晶体管132。每 一 滤波电路14包括 一 电阻14 1及 一 电容142 ,该电阻141 与该电容142串联。该第 一 变压器15包括 一 第 一 初级绕组151、 一第二初级绕 组152、 一第 一抽头153及一第 一次级绕组154，其中，该第一 抽头1 53是该第 一 初级绕组151与该第二初级绕组1 52的公共 端。
该第二变压器16包4舌一第三初级绕组161、 一第四初级绕 组162、 一第二抽头163及一第二次级绕组164，其中，该第二 抽头163是该第三初级绕組161与该第四初级绕组162的公共该脉沖调变控制电路11的第 一 输出端111分别连接该第一 、 第二晶体管 121、 122的栅极，该第一、第二晶体管 121、 122 的漏极接地，该第一、第二晶体管121、 122的源极电连接且分 别连接该第 一 、第三初级绕组1 5 1 、 161 —端，该脉冲调变控制 电路11的第二输出端112分别连接该第三、第四晶体管131、 132的栅极，该第三、第四晶体管131、 132的漏极接地，该第 三、第四晶体管131、 132的源极电连接且分别连接该第二、第 四初级绕组152、 162 —端。该电源输入端10连接该第一抽头 153且通过一 滤波电路14接地，该电源输入端10连接该第二抽 头163且也通过 一 滤波电路14接地。该第 一 次级绕组1 54的两 端分别接一灯管(图未示)，该第二次级绕组164的两端也分别接 一灯管(图未示)。该换流电路1正常工作时，该脉冲调变控制电路11的第一 、 第二输出端lll、 112分别发出 一控制信号，其中该第一输出端 111的控制信号控制该第一、第二晶体管121、 122的导通/截止， 该第二输出端112的控制信号控制该第三、第四晶体管131、132 的导通/截止，且当其中 一控制信号为高电平时，另一控制信号 为低电平，即当该第一、第二晶体管121、 122饱和导通时，该 第三、第四晶体管131、 132处于截止状态，当该第三、第四晶 体管131、 132饱和导通时，该第一、第二晶体管121、 122处 于截止状态。当该第一、第二晶体管121、 122导通而该第三、第四晶体 管131、 132截止时，该电源输入端10、该第一抽头153、该第 一初级绕组151、该第 一 开关电路12构成 一 回路；该电源输入 端10、该第二抽头163、该第三初级绕组161、该第一开关电路 12构成另 一 回路。此时，流过该第 一初级绕组151的电流方向
为上负下正，该第 一 次级绕组 154的感应电流方向也为上负下 正，该感应电流用于驱动连接在该第 一次级绕组154的两个灯 管工作；流过该第三初级绕组161的电流方向为上负下正，该 第二次级绕组164的感应电流方向也为上负下正，该感应电流 用于驱动连接在该第二次级绕组164的两个灯管工作。当该第三、第四晶体管131、 132导通而该第一、第二晶体 管121、 122截止时，该电源输入端10、该第一抽头153、该第 二初级绕组152、该第二开关电路13构成 一 回路，该电源输入 端10、该第二抽头163、该第四初级绕组162、该第二开关电路 13构成另 一 回路。此时，流过该第二初级绕组1 52的电流方向 为上正下负，该第一次级绕组154的感应电流方向也为上正下 负，该感应电流用于驱动连接在该第一次级绕组154的两个灯 管工作；流过该第四初级绕组 162的电流方向为上正下负，该 第二次级绕组 164的感应电流方向也为上正下负，该感应电流 用于驱动连接在该第二次级绕组164的两个灯管工作。然而，变压器本身会存在 一 定的参数离散性差异，例如一 般变压器线圈的电感量为(120士 12)uH,即该四初级绕组 151 、 152、 161、 162的电感量存在差异，当该第一、第三初级绕组 151、 161的电感量均大于该第二、第四初级绕组152、 162的电 感量，或该第 一 、第三初级绕组1 5 1 、 1 6 1的电感量均小于该第 二、第四初级绕组152、 162的电感量时，该两个变压器15、 16 电流的均匀性将受到影响。现以该第 一 、第三初级绕组151、 161线圏的电感量均为 70uH,该第二 、第四初级绕组152、 162线圈的电感量均为60uH 为例来描述。由于该第 一 、第三初级绕组1 5 1 、 16 1并联，且该 第二、第四初级绕组152、 162也并联，而该第一、第三初级绕 组151、 161间的互感量比该第 一 、第三初级绕组151、 161的 线圈电感量小得多，该第二、第四初级绕组152、 162间的互感 量也比该第二、第四初级绕组152、 162的线圈电感量小得多， 该第 一 、第三初级绕组1 5 1 、 1 61间的互感量及该第二 、第四初级绕组1 52 、 1 62间的互感量可忽略不计，故根据并联电感的公 式L=L1L2 /(Ll+L2)可得，该第一、第三初级绕组151、 161的 并联电感量为35uH,该第二、第四初级绕组152、 162的并联电 感量为30uH。根据U=Ldi/dt及1= fT^7^得到，I=TU/L,其中，U为每一 初级绕组两端的电压，即为该电源输入端10提供的直流电压， 为一定值，L为每一初级绕组两端的电感量，di/dt为电流变化 率，T为每 一 晶体管的导通时间，I为T时间内流过每 一 初级 绕组电流的最大值。当电流流过时，该第 一 、第三初级绕组151、 161的电流变化率为U/3 5,该第二、第四初级绕组152、 162的 电流变化率为U/30 ，该第 一 、第三初级绕組1 5 1 、 1 61的电流的 最大值为UT/35,该第二、第四初级绕组152、 162的电流的最 大值为 UT/30 。 故流过每 一 变压器电流最大值的差异为 UT/3 0-UT/3 5=UT/210 。 一般地，每 一 初级绕组两端的电压 U=12V，每一晶体管的导通时间T=10us,故流过每一变压器电 流最大值的差异约为0.6A，由于流过第一、第三初级绕组151、 161及第二 、第四初级绕组1 52 、 162电流的最大值差异较大， 故该两个变压器1 5 、 16电流的均匀性较差。当变压器数量增加时，其电路的连接结构与该换流电路1 的连接结构相似，即在该两个变压器1 5 、 16的两端并联上所增 加的变压器，并相应增力a开关电路的数目。根据 12-Il二(di2/dt-dil/dt)T-nUT/420(其中n为变压器数量)可知，当 变压器数量越大时，即n越大时，电流最大值的差异12-11越大， 使流过变压器的电流均匀性越差。发明内容为了解决现有技术中换流电路流过变压器的电流均匀性差 的问题，本发明提供能有效提高流过变压器电流均匀性的换流 电路。一种换流电路，其包括 一 电源输入端、两个信号输入端、
至少两个开关电路及至少两个变压器，每一开关电路包括一第一晶体管及 一 第二晶体管；每 一 变压器包括 一 第 一 初级绕组及 一第二初级绕组，外界控制信号通过该两个信号输入端分别控 制各开关电路，当所有第 一 晶体管导通而所有第二晶体管截止 时，该电源输入端、各第 一 初级绕组、各第 一 晶体管的源极与 漏极分别相应构成 一 回路；当所有第二晶体管导通而所有第一 晶体管截止时，该电源输入端、各第二初级绕组、各第二晶体 管的源极与漏极分别相应构成另 一 回路。相较于现有技术，本发明的换流电路中，各变压器相互独 立，即各第 一 初级绕组相互独立，各第二初级绕组也相互独立， 增大了每 一 初级绕组两端的电感量，使电流的最大值差异变小， 从而使流过每 一 变压器电流的均匀性更好。


图1是 一 种现有技术的换流电路的示意图。 图2是本发明的换流电路的示意图。
具体实施例方式
请参阅图2 ，是本发明的换流电路示意图。该换流电路2包 括一电源输入端20、 一脉沖调变控制电路21、 一第一开关电路 22、 一第二开关电路23、两个滤波电路24、 一第一变压器25 及一第二变压器26。该电源输入端20提供 一 直流电压。
该脉冲调变控制电路21包括 一 第 一 输出端211及 一 第二输 出端212。该第一开关电路22包括一第一晶体管221及一第二晶体管222 该第二开关电路23包括 一 第三晶体管23 1及 一 第四晶体管232。
每一 滤波电路24包括一 电阻241及一 电容242，该电阻241
与该电容242串联。
该第一变压器25包括一第一初级绕组251、 一第二初级绕 組252、 一第 一抽头253及一第 一次级绕组254，其中，该第一 抽头253是该第一初级绕组251与该第二初级绕组252的公共 端。
该第二变压器26包括一第三初级绕组261、 一第四初级绕 组262、 一第二抽头263及一第二次级绕组264，其中，该第二 抽头263是该第三初级绕组261与该第四初级绕组262的公共端。
该脉冲调变控制电路21的第 一 输出端211分别连接该第 一、第三晶体管221、 231的栅极，该第一、第三晶体管221、 231的漏极接地，该第 一 晶体管221的源极连接该第 一 初级绕组 251 —端且通过 一 电容接地，该第三晶体管231的源极连接该第 三初级绕组261 —端且通过一电容接地。该脉冲调变控制电路 21的第二输出端212分别连接该第二 、第四晶体管222、 232的 栅极，该第二 、第四晶体管222 、 232的漏极接地，该第二晶体 管222的源极连接该第二初级绕组252 —端且通过 一 电容接地， 该第四晶体管232的源极连"l矣该第四初级绕组262 —端且通过 一电容接地。该电源输入端20连接该第一抽头253且通过其中 一滤波电路24接地，该电源输入端20连接该第二抽头263且 也通过另 一 滤波电路24接地。该第 一 次级绕组254的两端分别 接 一 灯管(图未示)，该第二次级绕组264的两端也分别接 一 灯管 (图未示)。
该换流电路2正常工作时，该脉冲调变控制电路21的第一 、 第二输出端211、 212分别发出 一控制信号，其中该第一输出端 211的控制信号控制该第 一 、第三晶体管22 1 、 23 1的导通/截止， 该第二输出端212的控制信号控制该第二 、第四晶体管222、 232 的导通/截止，且当其中 一 控制信号为高电平时，另 一 控制信号 为低电平，即当该第一、第三晶体管221、 231饱和导通时，该 第二、第四晶体管222、 232处于截止状态，当该第二、第四晶
体管222、 232饱和导通时，该第 一 、三第晶体管221 、 231处 于截止状态。
当该第一、第三晶体管221、 231导通而该第二、第四晶体 管222、 232截止时，该电源输入端20、该第一抽头253 、该第 一初级绕组251、该第 一 晶体管221的源极及漏极构成 一 回路； 该电源输入端20、该第二抽头263、该第三初级绕组261 、该第 三晶体管231的源极及漏极构成另 一回路。此时，流过该第一 初级绕组251的电流方向为上负下正，该第 一 次级绕組254的 感应电流方向也为上负下正，该感应电流用于驱动连接在该第 一次级绕组254的两个灯管工作；流过该第三初级绕组261的 电流方向为上负下正，该第二次级绕组264的感应电流方向也 为上负下正，该感应电流用于驱动连接在该第二次级绕组264 的两个灯管工作。
当该第二、第四晶体管222、 232导通而该第一、第三晶体 管221、 231截止时，该电源输入端20、该第一抽头253 、该第 二初级绕组252 、该第二晶体管222的源极及漏极构成 一 回路； 该电源输入端20、该第二抽头263、该第四初级绕组262、该第 四晶体管232的源极及漏极构成另 一回路。此时，流过该第二 初级绕组252的电流方向为上正下负，该第 一 次级绕組254的 感应电流方向也为上正下负，该感应电流用于驱动连接在该第 一次级绕组254的两个灯管工作；流过该第四初级绕组262的 电流方向为上正下负，该第二次级绕组264的感应电流方向也 为上正下负，该感应电流用于驱动连接在该第二次级绕组264 的两个灯管工作。
本发明的换流电路2中，现仍以该第 一 、第三初级绕组251、 261线圈的电感量均为70uH,该第二 、第四初级绕组252、 262 线圈的电感量均为60uH为例来描述。由于该第 一 变压器25与 该第二变压器26相互独立，即该第 一 、第三初级绕组25 1 、 261 相互独立，该第二、第四初级绕组252、 262也相互独立，故该 第一、第三初级绕组251、 261两端的电感量均为70uH,该第二、
第四初级绕组252、 262两端的电感量均为60uH。
根据U-Ldi/dt及1=^7^7^得到，I=T'U/L，其中，U为每一 初级绕組两端的电压，即为该电源输入端20提供的直流电压， 为一定值，L为每一初级绕组两端的电感量，di/dt为电流变化 率，T为每 一 晶体管的导通时间，I为T时间内流过每 一 初级 绕组电流的最大值。当电流流过时，该第 一 、第三初级绕组251、 261的电流变化率U/70 ，该第二 、第四初级绕组252 、 262的电 流变化率U/60 。该第 一 、第三初级绕组25 1 、 261的电流的最大 值为UT〃0，该第二 、第四初级绕組252、 262的电流的最大值 为 UT/60 。 故流过每 一 变压器电流最大值的差异为 UT/60-UT/70=UT/420 。 一般地，每 一 初级绕组两端的电压 U-12V，每一晶体管的导通时间T=10us，故流过每一变压器电 流最大值的差异约为0.3A。
当变压器数量增多时，其电路的连接结构与该换流电路2 的连接结构相似，其增加的变压器的连接方式与该两个变压器 25、 26—致，也相互独立，且相应增加开关电路的数目。由于 每一初级绕组两端的电感量仍为每一初级绕组线圈的电感量， 故流过每 一 变压器中两个初级绕组电流的最大值相差仍为 0.3A。
相较于现有技术，本发明的换流电路2中，该第一变压器 25与该第二变压器26相互独立，即该第 一 、第三初级绕组251、 261相互独立，该第二、第四初级绕组252、 262也相互独立， 增大了每一初级绕组两端的电感量，流过该两个变压器25、 26 电流的最大值差异相比于现有技术减小了 一倍，从而提高了流 过该两个变压器25 、 26电流的均匀性。而当变压器数量增加时， 其电流最大值的差异仍不发生改变，相较于现有技术，当变压 器数量增加时流过变压器电流的均匀性更好。
而且，该换流电路2中，该第一开关电路22的第一晶体管
221、该第二开关电路23的第三晶体管231的栅极连接该第一
输出端211,该第一开关电路22的第二晶体管222、该第二开
关电路23的第四晶体管232的栅极连接该第二输出端212，当 该第一、第三晶体管221、 231饱和导通时，该第二、第四晶体 管222、 2!32处于截止状态；当该第二、第四晶体管222、 232 饱和导通时，该第一、第三晶体管221、 231处于截止状态，即 在同一时刻，每一开关电路仅有一晶体管导通，从而使该两个 开关电路22、 23的发热量降低，提高该两个开关电路22、 23 的工作性能，且避免由于该两个开关电路22、 23积聚的热量过 大而使其烧坏。
权利要求
1. 一种换流电路，其包括一电源输入端、两个信号输入端、至少两个开关电路及至少两个变压器，每一开关电路包括一第一晶体管及一第二晶体管，每一变压器包括一第一初级绕组及一第二初级绕组，外界控制信号通过该两个信号输入端分别控制各开关电路，其特征在于当所有第一晶体管导通而所有第二晶体管截止时，该电源输入端、各第一初级绕组、各第一晶体管的源极与漏极分别相应构成一回路；当所有第二晶体管导通而所有第一晶体管截止时，该电源输入端、各第二初级绕组、各第二晶体管的源极与漏极分别相应构成另一回路。
2. 如权利要求1所述的换流电路，其特征在于该开关电路 的数目为两个，该变压器的数目也为两个。
3. 如权利要求2所述的换流电路，其特征在于该开关电路 包括一第一开关电路及一第二开关电路，该第一开关电路包括一 第 一 晶体管及 一 第二晶体管，该第二开关电路包括 一 第三晶体管 及一第四晶体管；该变压器包括一第一变压器及一第二变压器， 该第 一 变压器包括 一 第 一 初级绕组及 一 第二初级绕组，该第二变 压器包括一第三初级绕组及一第四初级绕组，该两个信号输入端 同时向该第一、第二开关电路施加控制信号，当该第一、第三晶 体管导通而该第二、第四晶体管截止时，该电源输入端、该第一 初级绕组、该第一晶体管的源极与漏极构成一回路，该电源输入 端、该第三初级绕组、该第三晶体管的源极与漏极构成另一回路； 当该第二、第四晶体管导通而该第一、第三晶体管截止时，该电 源输入端、该第二初级绕组、该第二晶体管的源极与漏极构成一 回路，该电源输入端、该第四初级绕组、该第四晶体管的源极与 漏极构成另 一回路。
4. 如权利要求3所述的换流电路，其特征在于该第一、第 二初级绕组间具有一公共端，该第三、第四初级绕组间也具有一公共端，该电源输入端分别连接该第 一 、第二初级绕组间的7>共 端及第三、第四初级绕组间的公共端，该第一初级绕组的另一端 与该第一晶体管的源极连接，该第二初级绕组的另 一端与该第二 晶体管的源极连接，该第三初级绕组的另 一端与该第三晶体管的 源极连接，该第四初级绕组的另 一端与该第四晶体管的源极连接， 该第一、第二、第三、第四晶体管的漏极均接地，该第一、第三 晶体管的栅极均与 一信号输入端连接，该第二、第四晶体管的栅 极均与另 一信号输入端连接。
5. 如权利要求4所述的换流电路，其特征在于该第一、第 二初级绕组的公共端通过一滤波电路接地，该第三、第四初级绕 组的公共端也通过一 滤波电路接地。
6. 如权利要求5所述的换流电路，其特征在于该滤波电路 包括一电阻及一电容，该电阻与该电容串联。
7. 如权利要求3所述的换流电路，其特征在于该第一变压 器包括一第 一次级绕组，该第二变压器也包括一第二次级绕组， 该第 一次级绕组两端分别接一灯管，该第二次级绕组两端分别接 一灯管。
8. 如权利要求1或3所述的换流电路，其特征在于该两个 信号输入端通过一脉冲调变控制电路输出信号控制。
全文摘要
本发明涉及一种换流电路，其包括一电源输入端、两个信号输入端、至少两个开关电路及至少两个变压器，每一开关电路包括一第一晶体管及一第二晶体管；每一变压器包括一第一初级绕组及一第二初级绕组，外界控制信号通过该两个信号输入端分别控制各开关电路，当所有第一晶体管导通而所有第二晶体管截止时，该电源输入端、各第一初级绕组、各第一晶体管的源极与漏极分别相应构成一回路；当所有第二晶体管导通而所有第一晶体管截止时，该电源输入端、各第二初级绕组、各第二晶体管的源极与漏极分别相应构成另一回路。该换流电路能有效提高流过变压器电流的均匀性。
文档编号H02M7/44GK101212187SQ20061006464
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者通 周, 鲁建辉 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司