专利名称：多灯管驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种多灯管驱动装置，特别是关于一种至少一冷阴极荧光灯管(CCFL)驱动时所使用的变压器，以及使用此种变压器的多灯管驱动装置。
背景技术：
冷阴极荧光灯管(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)已知是使用于液晶显示面板(LCD Panel)中作为背光模块(Backlight System)的光源。此等冷阴极荧光灯管是由一称为换流器(Inverter)的驱动电路所驱动。由于技术进步及消费者的需求，LCD面板尺寸不断增大，使得单一灯管已无法满足其照明，因而需要使用二个或更多个灯管。
由于灯管的亮度比(brightness)是和流过灯管的工作电流有密切的关系，工作电流大，则灯管的亮度则大，反之，工作电流小，灯管的亮度是相对的会减少。而，在多灯管的应用中，流过该些灯管的工作电流，是会因为每个灯管出厂时不同的特性与及老化过程中的参数漂移，而有所偏差。因此若是灯管的工作电流不相同，则灯管的亮度则会不一，如此是会导致使用者观看LCD面板时，产生明暗不同的影像，进而影响视讯品质。
请参考图1，是为习知分别控制多灯管的驱动电路方块示意图。其中驱动电路是使用至少二控制器2，分别连接于至少二冷阴极荧光灯管1与至少二变压器T。该些控制器2，是分别取得该些冷阴极荧光灯管1的一工作电流，经由运算处理后将个别输出电压调节好，透过变压器T及经由一电容器C，分别传送到该些冷阴极荧光灯管1，以稳定该些冷阴极荧光灯管1的工作电流于一预定均值电流。惟此调整工作电流的方法需要额外的电路来达成工作电流的平衡控制。
请参考图2，是为习知使用强力镇流元件的多灯管驱动电路方块示意图。其中多灯管驱动电路是使用一控制器2连接于至少二冷阴极荧光灯管1与一变压器T。该控制器2，是取得该些冷阴极荧光灯管1的总工作电流，并经由运算处理后，以调节其输出电压，并透过变压器T，把调节好的电压提升，经由镇流元件B，分别施加于该些冷阴极荧光灯管1，以稳定该些冷阴极荧光灯管1的总电流。该些镇流元件B，是为相等且阻抗极高的电容或电感单元；因阻抗极高、故可以主导流过灯管的工作电流大小，因相等、故可以令该些灯管的工作电流一致平衡。惟此等高阻抗镇流元件，会耗用极大的输出电压，变压器T也因而要提供极高的输出电压以达致所需的灯管工作电流。
请参考图3，是为习知使用差动镇流元件的多灯管驱动电路方块示意图。其中多灯管驱动电路是使用一控制器2连接于至少二冷阴极荧光灯管1与一变压器T。该控制器2，取得该些冷阴极荧光灯管1的总工作电流，并经由运算处理后，输出一调节好的电压，并透过变压器T把调节好的电压提升，再经由一差动镇流元件DB，将输入电流分配到该些冷阴极荧光灯管1，以稳定该些冷阴极荧光灯管1的总电流。差动镇流元件DB，会平均分配流经该些灯管的电流，在灯管电流有偏差时，会感应出强大的修正电压，因而强制灯管电流的平衡。惟此差动镇流元件体积相当庞大。
发明内容
本发明的主要目的，是提供至少一冷阴极荧光灯管(CCFL)驱动时所使用的变压器，及使用此种变压器的多灯管驱动装置，用以达成该些冷阴极荧光灯管(CCFL)工作电流的平衡控制。
为了达到上述目的，本发明多灯管驱动装置是利用一变压器连接于一激磁电源与该些冷阴极荧光灯管(CCFL)之间。其中灯管的联机上可选择性地插入镇流元件。
上述说明中，该变压器是包括有一磁芯，其具有一第一侧柱及一第二侧柱，在该第一侧柱与该第二侧柱间，是设置有至少二中柱。并在该些中柱的一端上，是依序并反向交替串接卷绕一一次侧线圈，该一次侧线圈其线圈两端，是连接于该激磁电源，用以取得激磁所需的电力。同时在该些中柱的另一端上，是分别卷绕一二次侧线圈，该些二次侧线圈的一端，是分别连接于该些冷阴极荧光灯管(CCFL)的一端，且共同连接于一参考端。该些二次侧线圈的另一端，是分别透过一镇流元件连接于该些冷阴极荧光灯管(CCFL)的另一端。
当变压器激磁时，由于该一次侧线圈，是依序并反向交替串接卷绕在该些中柱上，因此在该些相邻的中柱上，会接受大小相等且方向相反的磁动势并产生相应磁通，该些磁通是会流到变压器的该第一侧柱、相邻中柱、或该第二侧柱，再流回该些中柱，以形成磁通口路。由于该些中柱的磁动势大小相同，因此卷绕于该些中柱另一端的二次侧线圈，是会感应相当的次级电压，并分别透过镇流元件，产生均值的输出电流，提供该些冷阴极荧光灯管(CCFL)的工作所需，达到工作电流平衡的目的。
图1为习知分别控制多灯管的驱动电路方块示意图；图2为习知使用强力镇流元件的多灯管驱动电路方块示意图；图3为习知使用差动镇流元件的多灯管驱动电路方块示意图；
图4为本发明多灯管驱动电路示意图；图5为本发明变压器绕线及电路方块示意图；图6为本发明另一实施例的变压器绕线及电路方块示意图；图7为本发明更一实施例的变压器绕线及电路方块示意图。
符号说明1～冷阴极荧光灯管2～控制器T～变压器C～电容器B～镇流元件DB～差动镇流元件g、h～冷阴极荧光灯管p、q～电容器T1、T2～变压器V～激磁电源1～多灯管驱动装置Tr、Trl～变压器10～磁芯11～一次侧线圈12～第一侧柱1214～第二侧柱13～二次侧线圈16～中柱G～参考端P、q～镇流元件2～多灯管驱动装置
20～封闭磁芯22～一次侧线圈24～二次侧线圈具体实施方式
为了使贵审查委员能更进一步了解本发明特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
请参考图4，是为本发明多灯管驱动电路示意图。其中是以驱动两个灯管为例作说明。该冷阴极荧光灯管(g、n)，是分别透过电容器(p、q)连接到变压器T1、T2，变压器T1、T2的一次侧线圈，是依序并反向交替串接，同时一次侧线圈两端是连接于一激磁电源V。再者，变压器T1、T2其一次侧线圈匝数需相同，同时，二次侧线圈匝数也需相同。如此，当变压器T1、T2其一次侧线圈激磁时，流过变压器T1、T2一次侧线圈的电流大小相同，因而分别于二次侧线圈的两端感应出相当的电压，也会产生相同大小的工作电流给该些冷阴极荧光灯管(g、h)。
请参考图5，是为图4的变压器绕线及电路方块示意图。其中是以驱动两个灯管为例作说明。本发明多灯管驱动装置1，是利用一变压器Tr连接于一激磁电源V与该些冷阴极荧光灯管(g、h)的一端，同时该变压器Tr更透过至少一镇流元件(p、q)，分别连接到该些冷阴极荧光灯管(g、h)的另一端。
上述说明中，该变压器Tr是包括有一磁芯10，其具有一第一侧柱12及一第二侧柱14，在该第一侧柱12与该第二侧柱14间，是设置有二中柱16。并在该些中柱16的一端上，是依序并反向交替串接卷绕一一次侧线圈11，该一次侧线圈11其线圈两端，是连接于该激磁电源V，用以取得激磁所需的电力。同时在该些中柱16的另一端上，是分别卷绕一二次侧线圈13，该些二次侧线圈13的一端，是分别连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h)的一端，且共同连接于一参考端G。该些二次侧线圈13的另一端，是分别透过镇流元件(p、q)连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h)的另一端。
当变压器Tr激磁时，由于该一次侧线圈11是依序并反向交替串接卷绕在该些中柱16上，因此在该些相邻的中柱16上，会接受大小相等且方向相反的磁动势，并产生相应磁通，该些磁通是会流到变压器Tr的该第一侧柱12、相邻的其它中柱或该第二侧柱14，再流回该些中柱16，以形成磁通回路。由于该些中柱16上的磁动势大小相等因此卷绕于该些中柱16另一端的二次侧线圈13，是会感应相当的次级电压，并分别透过镇流元件(p、q)，提供该些冷阴极荧光灯管(g、h)均值的工作电流。此外，由于该等相邻的中柱内的磁通大小相若且方向相反，所以磁通口路基本上会取道相邻的中柱，只有小量偏差磁通会取道侧柱。因此，无论中柱的数量多少，侧柱的数量与截面积都不用增加。
上述说明中，其中该些镇流元件(p、q)是为电容器，其与该些冷阴极荧光灯管(g、h)动作时，具有相对较高的阻抗。同时，该一次侧线圈11卷绕于该些中柱16上，其线圈匝数是为相等。并，该些二次侧线圈13分别卷绕于该些中柱16上，其线圈匝数是为相等。再者，本发明更可有一电流撷取单元(未标示)，是连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h)的任一端，是可由至少一电阻器(未标示)组成，用来取得流过该些冷阴极荧光灯管(g、h)的工作电流。
请参考图6，是为本发明另一实施例的变压器绕线及电路方块示意图。其中是以驱动两个灯管为例作说明。本发明另一多灯管驱动装置2，是具有至少一封闭磁芯20，该些封闭磁芯20，是各自形成一磁通封闭路径。该些封闭磁芯20上是分别卷绕一一次侧线圈22，该些一次侧线圈22是依序串接，并，同时连接于该激磁电源V，以取得工作所需的激磁电力。再者，于该些封闭磁芯20上更分别卷绕一二次侧线圈24，并该些二次侧线圈24的一端，是分别连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h)的一端，且共同连接于一参考端G。该些二次侧线圈24的另一端是分别透过该些镇流元件(p、q)，分别连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h)的另一端。
当该些一次侧线圈22激磁时，由于该些一次侧线圈22是依序串接卷绕在该些封闭磁芯20上因此在该些封闭磁芯20内，会接受大小相等的磁动势，并产生相应磁通，该些磁通是会在该些封闭磁芯20上各自形成一磁通回路。由于该些封闭磁芯20上的磁动势大小相同，因此，同时卷绕于该些封闭磁芯20的该些二次侧线圈24，是会感应相当大小的次级电压，并分别透过镇流元件(p、q)，提供该些冷阴极荧光灯管(g、h)均值的工作电流。
上述说明中，其中该些镇流元件(p、q)是为电容器，其与该些冷阴极荧光灯管(g、h)动作时，具有相对较高的阻抗。同时，该些一次侧线圈22，其线圈匝数是为相等。并，该些二次侧线圈24，其线圈匝数是为相等。再者，本发明更可有一电流撷取单元(未标示)，是连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h)的任一端，是可由至少一电阻器(未标示)组成，用来取得流过该些冷阴极荧光灯管(g、h)的工作电流。
配合图5，请参考图7，为本发明更一实施例的变压器绕线及电路方块示意图。其中本发明是以驱动三个灯管为例，本发明在此所使用的变压器Tr1与图5所示的变压器Tr，其差异不同处，是在于其中柱16的数目，由于变压器Tr是以驱动二个灯管，因此其所使用的中柱16为二个，而变压器Tr1是用来驱动三个灯管，因此其所使用的中柱16为三个。
再者，变压器Tr1中柱16一端上所卷绕的一次侧线圈11是，依序并反向交替串接卷绕在该些中柱16上，该一次侧线圈11其线圈两端，是连接于该激磁电源V，用以取得激磁所需的电力。同时在该些中柱16的另一端上，是分别卷绕一二次侧线圈13，该些二次侧线圈13的一端，是分别连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h、i)的一端，且共同连接于一参考端G。该些二次侧线圈13的另一端，是分别透过镇流元件(p、q、r)连接于该些冷阴极荧光灯管(g、h、i)的另一端。
如上述说明中，本发明是驱动三个灯管，当变压器Tr1激磁时，由于该一次侧线圈11是，依序并反向交替串接卷绕在该些中柱16上，因此在该些相邻的中柱16上，会同时接受大小相同且方向相反的磁动势，并产生相应磁通，该些磁通是会流到变压器Tr1的第一侧柱12、相邻的其它中柱、或该第二侧柱14，再流回该些中柱16，以形成磁通回路。由于该些中柱16上的磁动势大小相同，卷绕于该些中柱16另一端的二次侧线圈13，是会感应相当的次级电压，并分别透过镇流元件(p、q、r)，提供该些冷阴极荧光灯管(g、h、i)均值的工作电流。此外，由于该等相邻的中柱内的磁通大小相告且方向相反，所以磁通回路会基本上取道相邻的中柱，只有小量偏差磁通会取道侧柱。因此，无论中柱的数量多少，侧柱的数量与截面积都不用增加。
综上所述，是利用变压器依序并反向交替串接卷绕的一次侧线圈连接于该激磁电源，并取得激磁所需的电力。当线圈激磁时，在一次侧线圈上是流通相同大小的电流，施加大小相等的磁动势，及产生相应的磁通。该磁通并同时在二次侧线圈上感应出相当的工作电压，分别透过镇流元件，以提供均值的冷阴极荧光灯管工作电流。此外，由于该等变压器的相邻中柱内的磁通大小相若且方向相反，所以磁通回路会基本上取道相邻的中柱，只有小量偏差磁通会取道侧柱。因此，无论中柱的数量多少侧柱的数量与截面积都不用增加。
权利要求
1.一种多灯管驱动装置，是连接于一激磁电源，用于驱动至少二冷阴极荧光灯管动作，其特征在于所述多灯管驱动装置包括有一变压器，是包含有一磁芯，其具有至少一侧柱，与该侧柱相邻是设置有至少二中柱；一一次侧线圈，其线圈两端连接于该激磁电源，是依序并反向交替串接卷绕于该中柱上；至少二二次侧线圈，是分别卷绕于该中柱之上，并该每一二次侧线圈的一端，是连接于一冷阴极荧光灯管的一端；该一二次侧线圈的另一端，是连接于该一冷阴极荧光灯管的另一端。
2.根据权利要求1所述的多灯管驱动装置，其特征在于更有至少一镇流元件，是连接于该冷阴极荧光灯管的任一端。
3.根据权利要求1所述的多灯管驱动装置，其特征在于更有一电流撷取单元，是连接于该冷阴极荧光灯管的任一端。
4.根据权利要求1所述的多灯管驱动装置，其特征在于该一次侧线圈分段卷绕于该中柱上，其线圈每段匝数是为相等。
5.根据权利要求1所述的多灯管驱动装置，其特征在于该二次侧线圈分别卷绕于该中柱上，其线圈匝数是为相等。
6.一种多灯管驱动装置的变压器，其特征在于所述多灯管驱动装置的变压器包括有一磁芯，其具有至少一侧柱，与该侧柱相邻是设置有至少二中柱；一一次侧线圈，是依序并反向交替串接卷绕于该中柱之上；及至少二二次侧线圈，是分别卷绕于该中柱之上。
7.一种多灯管驱动装置，是连接于一激磁电源，用于驱动至少二冷阴极荧光灯管动作，其特征在于所述多灯管驱动装置包括有至少二封闭磁芯，该封闭磁芯，是各自形成一磁通封闭路径；至少二一次侧线圈，分别卷绕于该封闭磁芯上，是依序串接，并连接于该激磁电源；至少二二次侧线圈，是分别卷绕于该封闭磁芯上，并该每一二次侧线圈的一端，是连接于一冷阴极荧光灯管的一端；该一二次侧线圈的另一端，是连接于该一冷阴极荧光灯管的另一端。
8.根据权利要求7所述的多灯管驱动装置，其特征在于更有至少一镇流元件，是连接于该冷阴极荧光灯管的任一端。
9.根据权利要求7所述的多灯管驱动装置，其特征在于更有一电流撷取单元，是连接于该冷阴极荧光灯管的任一端。
10.根据权利要求7所述的多灯管驱动装置，其特征在于该封闭磁芯上的一次侧及二次侧线圈，其线圈匝数比值是为相等。
全文摘要
本发明是一种多灯管驱动装置，是利用变压器的一次侧线圈依序并反向交替串接卷绕于多个的磁芯中柱上，用以连接于一激磁电源，并取得激磁所需的电力。当一次侧线圈激磁时，在一次侧线圈上是流通相同大小的电流，以在众磁芯中柱上施加相等但方向依序交替的磁动势，并产生磁通。该磁通并透过变压器的磁芯，在二次侧线圈上感应出相当的工作电压，并分别透过镇流元件，提供冷阴极荧光灯管工作所需的均值电流。
文档编号H05B41/00GK1716469SQ20041006232
公开日2006年1月4日 申请日期2004年7月1日 优先权日2004年7月1日
发明者张志雄 申请人:柏怡国际股份有限公司