专利名称：前级调压的换流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种前级调压的换流器，特别是涉及一种驱动 背光模组的半桥式换流器。
背景技术：
现今液晶显示器已普及于各种电子商品中为世人所熟知，该液 晶显示器的表现与效能除了受液晶模组的优劣所影响以外，背光模 组的稳定度也非常的重要，而背光模组包括一灯管组以及一换流器(inverter ),该换流器必须提供灯管组稳定的电流且具有长时间稳 定工作的能力；换流器的基本原理是取得一直流电力输入利用电子 切换型式切换该直流电力流经一变压器一次侧的方向，使该变压器 的二次侧转换输出一交流电力，换言之，换流器是将直流电力转换 为交流电力以驱动如冷阴才及灯管(CCFL)之类的交流负载，而换 流器大致分为Royer式、全桥式、半桥式以及推4免式，其中Royer 式是自振荡设计，受元件参数偏差的影响，很难严格控制灯频和灯 电流，无法精准的驱动控制，而推挽式换流器所使用的功率晶体管 必须能承受两倍的输入电压，因而功率晶体管的成本较高且具有对 于输入电压的限制，较普遍的为全桥式或半桥式换流器，而半桥式 换流器较为单纯且使用的功率晶体管更为全桥式的 一半，为成本较 低的选择；已知用以驱动背光才莫组的换流器架构请参阅图1,该换 流器包括连接一取得输入电力并整流为直流电力的整流单元40,连 4妄该整流单元40的一工4乍周期调变单元42与一功因4交正单元41、 一半桥驱动单元43、以及一变压单元44，并且为达到稳定输出的功效，该变压单元44的二次侧连接一回4更单元45产生一回授信号 送至该工作周期调变单元42,该功因4交正单元41自该整流单元40 取得一输入电力并调整其电流与电压的相位差，而该工作周期调变 单元42连4妄一调光信号源3取得一调光信号以及取得该回4受4言号， 并依该调光信号以及该回授信号产生 一周期信号决定该半桥驱动 单元43的责任周期(duty cycle),从而调整半桥驱动单元43导通 该输入电力流经该变压单元44的时序而产生一交流的驱动电力驱 动至少一 负载2;上述的半桥驱动单元43利用功率开关元件的启闭 达到改变导通时序的功效，为了达到零电压切换以降〗氐功率开关元 件两端的损耗，半桥式换流器必须要限制其责任周期(duty cycle) 以符合零电压切换的条件，然而已知的换流器为了提供稳定的输出以驱动该负载2，势必要产生一回授信号改变该半桥式换流器的责 4壬周期(duty cycle),因而4吏该半桥式换:流期大部4分时间无法在零 电压切换的状态下工作，使实际工作的效率^f氐于理想状态，该类先 前实用新型如中国台湾专利7>告第1273764号、第1242177号、第 518633号以及美国专利第6995989号；而且，已知驱动背光模组的 换流器大都采用4氐频月永沖式调光(burst mode dimming )，此种方式 令灯管重复启动、熄灭的动作，虽可得到良好的调光特性，但因换 流器供电呈脉冲式变化，会使提供输入电力的电源以及该换流器的 变压器产生低频噪音，造成人体的不适，亦会产生电路元件与灯管 寿命降低以及电磁干扰(EMI)更加严重等问题。实用新型内容鉴于已知半桥式换流器具有上述的缺陷，因而本实用新型的目 的即在于提供一种改善的半桥式换流器，以改善上述效率较低以及 灯管寿命较短的缺陷。经由以上可知，为实现上述目的，本实用新型为一种前级调压 的换流器，该换流器包括整流单元、功因校正单元、工作周期调变单元、半桥驱动单元、变压单元以及前级调压单元，其中该整流单 元取得l俞入电力，并整流送至该前级调压单元，且该前级调压单元 连4妄调光信号源以取得调光信号，而且该前级调压单元还自该变压 单元二次侧取得回4受信号，佳_该前级调压单元应依该调光信号的大 小决定调压位准改变该输入电力的电压，并以该回授信号进行回4受 调整，而该工作周期调变单元应产生固定的周期信号控制该半桥驱 动单元于固定的责任周期下工作，以改变该变压单元转换至二次侧 的驱动电力电压，令该变压单元的二次侧纟寻以l命出马区动电力驱动至 少一负载；由于该调光信号与该回授信号通过控制该前级调压单元 预先调整该输入电力的电压而改变该换流器的输出，该半桥驱动单 元可固定工作于零电压切换的状态以降低切换损耗，且不需使用低 频^o中式调光的方式而延长电路元件与负载的寿命。
图1为已知换流器的架构方块图。 图2为本实用新型优选的一实施例架构方块图。 图3为本实用新型的前级调压单元优选的实施架构方块图。
具体实施方式
有关本实用新型的详细说明及技术内容，现就配合示意图说明 如下本实用新型优选的一实施例请参阅图2，本实用新型为一种前 级调压的换流器，取得一输入电力并转换为 一驱动电力以驱动至少 一负载2，该换流器包括一整流单元40、 一工作周期调变单元42、 一半桥驱动单元43以及一变压单元44，而该半桥驱动单元43与该整流单元40之间设一前级调压单元46，该整流单元40将该输入电 力转换为直流，该前级调压单元46自该整流单元40取得该llr入电 力，且该前级调压单元46与该整流单元40间还包括一功因才交正单 元41调整该输入电力的电流相位，该前级调压单元46连4妄一调光 信号源3耳又得一调光信号，并依该调光信号决定一调压位准，并依 该调压位准改变该半桥驱动单元43导通至该变压单元44的输入电 力电压，该工作周期调变单元42自该整流单元40取得该^T入电力 启动后产生一周期信号，该周期信号驱动该半桥驱动单元43导通 该东lr入电力流经变压单元44的方向，乂人而驱动该变压单元44转换 该输入电力形成一驱动电力驱动至少 一 负载2 ，而且该变压单元44 的二次侧还连接一回授单元45以产生一回4受信号，且该前级调压 单元46应依该回授信号的大小调整该输入电力的电压而稳定该驱 动电力的电压；通过上述的架构，该调光信号与该回授信号通过该 前级调压单元46调整该，ir入电力的电压，进而改变该驱动电力的 大小，因此该工作周期调变单元42产生的周期信号不需随该调光 信号与该回授信号变动，使该半桥驱动单元43可维持固定的责任 周期(duty cycle)而达到工作于零电压切4灸状态的效果。请参阅图3，该图所示为该前级调压单元46的一实施架构，其 中该前级调压单元46包含一降压型(BUCK)电3各461以及一调压 控制电路462，该输入电力经过该功因校正单元41送至该降压型 (BUCK)电路461,而该调压控制电路462连4妄该调光信号源3 以及该回授单元45，通过该调光4言号以及该回授 f言号产生一启闭周 期信号控制该降压型(BUCK)电路461切换的责任周期，从而使 该降压型(BUCK)电路461依其责任周期调整该输入电力的电压，该半桥驱动单元43则依其固定的周期4言号导通该ilr入电力流经该变压单元44;通过上述的架构，本实用新型可固定该半桥驱动单元 43于零电压切换的状态下工作，且不因该负载2或该调光信号变动而改变责任周期， 即可达到降低切换损耗、延长电子元件寿命的效果。果。上述的调压控制电路462为一集成电路，而该负载2为一灯管 组，该半桥驱动单元43可为 一 不乂十称半桥式(Asymmetrical Half-Bridge)电源转换电路，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如 上，然而其并非用以限定本实用新型，4壬4可本领域4支术人员，在不 脱离本实用新型的精神和范围内，而所作的些许
权利要求1.一种前级调压的换流器，取得输入电力并转换为驱动电力以驱动至少一负载(2)，所述换流器包括取得所述输入电力并整流的整流单元(40)、产生周期信号的工作周期调变单元(42)、受所述周期信号驱动的半桥驱动单元(43)、以及由所述半桥驱动单元(43)驱动而转换所述输入电力形成所述驱动电力的变压单元(44)，而所述换流器连接调光信号源(3)取得调光信号，其特征在于，所述换流器还包括前级调压单元(46)，连接于所述整流单元(40)与所述半桥驱动单元(43)之间，所述前级调压单元(46)取得所述输入电力并应通过所述调光信号的大小决定调压位准，并依所述调压位准改变所述半桥驱动单元(43)导通至所述变压单元(44)的输入电力电压，以调整所述变压单元(44)转换至二次侧的驱动电力电压。
2. 根据权利要求1所述的前级调压的换流器，其特征在于，所述 前级调压单元(46)包含降压型电路(461)以及调压控制电 路(462)，其中所述调压控制电路(462)接收所述回授信号 与所述调光信号以产生启闭周期信号控制所述降压型电路(461 )切换的责任周期。
3. 根据权利要求2所述的前级调压的换流器，其特征在于，所述 调压控制电路(462)为集成电^各。
4. 根据权利要求1所述的前级调压的换流器，其特征在于，所述 变压单元(44)的二次侧还连4妻回4受单元(45)以产生回4吏信号，且所述前级调压单元(46)应依所述回授信号的大小调整 所述输入电力的电压而稳定所述驱动电力的电压。
5. 根据权利要求1所述的前级调压的换流器，其特征在于，所述 负载(2)为灯管组。
6. 根据权利要求1所述的前级调压的换流器，其特征在于，所述 前级调压单元(46)以及所述整流单元(40)之间还包4舌功因 冲交正单元(41)调整所述输入电力的电流相位。
7. 才艮据权利要求1所述的前级调压的换流器，其特4正在于，所述 半桥驱动单元(43)可为不对称半桥式电源转换电路。
专利摘要本实用新型涉及一种前级调压的换流器，该换流器中包括一前级调压单元、一工作周期调变单元、一半桥驱动单元以及一变压单元，其中前级调压单元连接取得一输入电力，且该前级调压单元取得一调光信号以及一回授信号，使该前级调压单元应依该调光信号的大小改变该输入电力的电压，并以该回授信号进行回授调整，而该工作周期调变单元产生的周期信号应不随该调光信号与该回授信号变动，使该半桥驱动单元固定工作于零电压切换的状态驱动该变压单元输出一驱动电力，以降低切换损耗且延长电路元件与负载的寿命，达到改善已知换流器无法固定于零电压切换状态而增加损耗的缺陷。
文档编号H02M5/44GK201146470SQ20082000043
公开日2008年11月5日 申请日期2008年1月11日 优先权日2008年1月11日
发明者李国辉, 梁适安, 许根川 申请人:全汉企业股份有限公司