专利名称：冷阴极管的电源供应系统与灯管的启动方法
技术领域：
本发明涉及一种冷阴极管的电源供应系统与灯管的启动方法， 且特别涉及一种避免灯管超过工作负载的冷阴极管的电源供应系 统与灯管的启动方法。
背景技术：
随着数字时代的来临与计算机网络的普及，显示器的平面化与 薄型化已是必然的趋势。冷阴极管的电源供应系统是平面显示器中 驱动灯管的关键零件组，它决定了灯管的可靠度与稳定度，其性能 直接影响平面显示器的显像品质。请参考图1，其为传统的冷阴极管的电源供应系统的方块图。冷阴极管的电源供应系统100包括电压转换器110、回授电路120 与控制电路130。电压转换器接收直流输入电压DC，并根据功率控 制信号C1将直流输入电压DC转换为交流电压AC输出至灯管10。 回授电路(反馈电路)120用以接收灯管所输出的回授电流(反馈 电流)Il，并才艮据回授电流Il产生回授电压L1输出至控制电路130。 控制电路130接收点灯信号SON、亮度调整信号VAd一以及回授电 压Ll,并由此产生功率控制信号Cl。灯管10所接收的交流电压AC包括启动电压与工作电压。其 中，启动电压的电压水平较高，工作电压的电压水平较低，且启动
电压与工作电压的电压7jC平均受到控制电路所输出的功率4空制4言号C1的频率以及工作周期(duty cycle)所影响。启动电压的电压 水平必须足够高以达到灯管10的击穿电压，使得灯管10能够顺利 亮起。在灯管10亮起之后，再将交流电压AC调整为工作电压。如图3A所示，在时间点tl之前，点灯信号SoN并未输入至电 源供应系统，所以电源供应系统并不启动灯管，而亮度调整信号Sba 可能维持在使用者设定的任意电压水平。在时间点tl的瞬间，点灯 信号SoN输入至电源供应系统，4吏得电源供应系统由此启动灯管； 于此同时，亮度调整信号Sba仍维持在使用者设定的任意电压水平。然而，在操作电压转换至工作电压的过程中，如果控制不当， 在时间点tl t2之间，当点灯信号SON与亮度调整信号Sba同时作 用时，会使得冷阴极管的电源供应系统100的工作周期超过限制， 进而造成冷阴极管的电源供应系统100停止工作。因此，如何在灯管点亮的过程中避免电源供应系统超过其工作 周期的限制是一个尚待解决的问题。发明内容为此，本发明的目的就是4是供一种冷阴才及管的电源供应系统与 灯管的启动方法，以便在启动的过程中保护电源供应系统的工作周 期不会超过限制，而使得灯管能正常地被点亮。根据本发明的目的，提出一种冷阴极管的电源供应系统包括亮 度控制单元、亮度调整单元、控制电路与电压转换器。亮度控制单 元是用以接收点灯信号，并在预定时段之内，输出第一亮度信号。 亮度调整单元可根据使用者的输入(或设定调整信号)而输出第二 亮度信号。控制电路根据第一亮度信号与第二亮度信号来输出功率 控制信号。电压转换器根据功率控制信号输出交流电压以驱动灯 管。其中，在预定时段内，控制电路根据第一亮度信号来输出功率控制信号；在预定时段之后，控制电路根据第二亮度信号来输出功率控制信号。才艮据本发明的目的，还提出一种灯管的启动方法，适用于冷阴 才及管的电源供应系统。首先，此灯管的启动方法利用亮度控制单元 来接收点灯信号并由此提供第一亮度信号。接着，利用亮度调整单 元来接收调整信号并由此提供第二亮度信号。然后，利用控制电路 来选择性地接收该第 一亮度信号与第二亮度信号，由此产生功率控 制信号来驱动灯管。其中，在预定时段之内，该控制电鴻4姿收第一 亮度信号，由此产生功率控制信号；在预定时段之后，控制电路接 收第二亮度信号，由此产生功率控制信号。为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特 举一优选实施例，并配合所附图式，作详细it明如下
图1示出传统的冷阴4及管的电源供应系统的方块图。图2示出依照本发明 一优选实施例的冷阴极管的电源供应系统 的电路方块图。图3A示出传统点灯信号S加与亮度调整信号Sba的波形图。图3B示出本发明的优选实施例的点灯信号Scw与亮度调整信 号Sba的波形图。
具体实施例方式
请参照图2,其为本发明一优选实施例的冷阴极管的电源供应 系统的电路方块图。冷阴极管的电源供应系统200包括亮度调整单 元220、控制电路230、电压转换器240与亮度控制单元2邻。亮度 调整单元220用以输出亮度调整信号Sba，亮度调整信号Sba通过 亮度控制单元250传送给控制电路230，而亮度控制单元250还接 收点灯信号SON。请同时参考图3B，其示出本发明的优选实施例的点灯信号SON 与亮度调整信号Sba的波形图。亮度调整信号Sba包括较低亮度信 号与较高亮度信号，即分别是第一亮度信号Sl与第二亮度信号S2。 当亮度控制单元250检测到点灯信号SON时，亮度控制单元250会 改变亮度调整信号Sba为第一亮度信号SI并维持一预定时段。而 在预定时段之后，亮度控制单元250会将该亮度调整信号Sba恢复 成第二亮度信号S2。也就是说，亮度控制单元250在预定时段之内，输出第一亮度 信号S1以作为亮度调整信号Sba。在预定时段之后，亮度调整单元 220可根据由使用者设定的亮度调整信号Al而输出第二亮度信号 S2以作为亮度调整信号Sba。控制电路230根据第一亮度信号SI 与第二亮度信号S2输出一功率控制信号C1。电压转换器240根据 功率控制信号CI输出交流电压AC以驱动灯管20。灯管20例如为 冷阴极灯管。在预定时段内，控制电路230是根据第一亮度信号SI来输出 功率控制信号CI,而在预定时段之后，控制电路230根据第二亮 度信号S2来输出功率控制信号Cl。其中，第一亮度信号Sl基本 上小于第二亮度信号S2。优选地，控制电路230是OZ960或OZ964系列的脉冲宽度调 变(Pulse Width Modulator, PWM)控制器。以型号OZ964的PWM 控制器为例，亮度调整单元220是通过亮度控制单元250电连接至 型号OZ964的PWM控制器的第9接脚，以使第一亮度信号Sl与 第二亮度信号S2传送至此第9接脚。型号OZ964的PWM控制器 是通过感测第9 4妾脚的电压，以监测流经灯管20的电流大小。通 过改变第9接脚所接收的电压值，可以设定该灯管的亮度。如图2所示，电源供应系统200还包括灯管启动单元210与回 授电路260。灯管启动单元210是用于输出点灯信号SoN以启动灯 管20。回授电路260是用于接收灯管20所输出的回授电流I1,并 根据回授电流Il产生回授电压Ll输出至控制电路230。控制电路 230还用以接收点灯信号SON。此外，亮度控制单元250包括开关212与充电电路214。充电电路214耦接(或连4妾)至灯管启动单元210以接收点灯信号SON。 开关212耦接至充电电路214与亮度调整单元220,并用以控制亮 度调整信号Sba的改变,，当亮度控制单元250接收或检测到点灯信 号SoN时，充电电路214^妾收高电压水平的点灯^f言号SoN以进4亍充 电。在接收到高电压水平的点灯信号Scw之后至充电电路214完成 充电的期间，开关212是导通的状态，以使亮度调整信号Sba改变 为第一亮度信号Sl。而于充电电路214完成充电之后，开关212 是关闭的状态，以使亮度调整信号Sba改变为第二亮度信号S2输 出至^空制电路230。优选地，充电电路214包括电阻R与电容C,且电阻R与电容 C电连接至节点X。开关212是PNP型双极结型晶体管(双载子接 面晶体管)，且此PNP型双极结型晶体管具有基极、发射极与集电 极。其中，基极耦接(连接)至电阻R与电容C间的节点X,发射 极耦接至控制电路的用于设定灯管亮度的特定接脚(例如上述的第 9接脚)，集电极耦接至接地电压。在开关212导通的期间，此接地 电压通过导通的开关212输出，以将亮度调整信号Sba的电压水平 降低，使得亮度控制单元250输出接地电压作为第一亮度信号Sl。 而在开关212关闭之后，接地电压无法通过开关212输出，因此输 出亮度调整信号Sba作为第二亮度信号S2并通过亮度控制单元250 旁路输出至控制电路230。此外，亮度控制单元250还包括放电电路246。放电电路246例如为二极管，此二极管的一端耦接(连接)至灯管启动单元210 以接收点灯信号SON,而另一端耦接至充电电路224的节点X。在 冷阴极管的电源启动系统200关闭之后，充电电路224的电荷经由二极管放电。如图3B所示，在时间点tl之前，点灯信号SoN并未输入至电 源供应系统200，所以电源供应系统200并不启动灯管20，而输出 低电压，因此开关212的PNP型双极结型晶体管是维持于导通状态， 所以不论当初使用者如何设定，亮度调整信号Sba维持于第一亮度信号Sl。在时间点tl的瞬间，点灯信号S(w输入至电源供应系统200,使得电源供应系统200由此启动灯管20。在tl至t2的期间，开关212维持于导通状态因此亮度调整信 号Sba仍维持于第一亮度信号Sl，而充电电路214接收高电压水平 的点灯信号Sras以进行充电。由于第一亮度信号Sl为接地电压， 故可确保控制电路230在接收点灯信号Son与第一亮度信号Sl之 后，其操作频率不会过大而使得电源供应系统200的工作超过限制。 控制电路130因此能控制电源转换器240输出交流电压AC,使得 灯管20能顺利亮起。于灯管启动后的一4更稳、定的时间之后，例如在时间点t2，充电 电路214已经完成充电，故开关22因此关闭，通过亮度控制单元 250接收亮度调整信号Sba的第二亮度信号S2,并以旁路(bypass ) 的方式将第二亮度信号S2输出至控制电路230。控制电路230接收 第二亮度4言号S2以及点灯4言号SoN与回授电压Ll以产生功率^空制 信号C1，使得灯管20的亮度提高至使用者所期望的值。本发明上述实施例所4皮露的冷阴极管的电源供应系统也可视 为冷阴极管的点灯器。在点灯之后，利用亮度控制单元提供较低的 亮度信号，以改变灯管的亮度，即改变电源供应系统的负栽，使得电源供应系统在交流电压AC由启动电压转:换为工作电压的期间，控制电路230所输出的功率控制信号Cl的频率对应地进行转换的 过程中，工作周期不会超过电源供应系统所能正常工作的限制。而 在灯管点亮后的一短暂期间(预定时段)之后，亮度控制单元再提 供较高的亮度信号，使得灯管的亮度被调整至一使用者期望的亮 度。本发明的电源供应系统可以改善以往的在点灯的过程中，由于 频率转换的过程不当，而造成冷阴极管的电源供应系统超过工作限 制的问题，以达到灯管顺利亮起的目的。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例:坡露如上，然其并非用以限定本发明。本发明的本领域普通才支术人员，在不脱离本发明 的精神和范围内，可以作各种更改与润饰。因此，本发明的保护范 围应当以所附的权利要求书所界定者为准。
主要元件符号说明10、 20:灯管100、 200:冷阴才及管的电源供应系统110、 240:电压转换器 120、 260:回授电路130、 230: *控制电路 210:灯管启动单元220:亮度调整单元 212:开关214: 充电电路 216:》丈电电路250:亮度控制单元
权利要求
1.一种冷阴极管的电源供应系统，所述电源供应系统包括亮度控制单元，用以接收点灯信号，并在一预定时段之内，输出第一亮度信号；亮度调整单元，可根据设定的亮度调整信号而输出第二亮度信号；控制电路，根据所述第一亮度信号与所述第二亮度信号来输出功率控制信号；以及电压转换器，根据所述功率控制信号输出交流电压以驱动灯管；其中，在所述预定时段内，所述控制电路根据所述第一亮度信号来输出所述功率控制信号，在所述预定时段之后，所述控制电路根据所述第二亮度信号来输出所述功率控制信号；其中，所述第一亮度信号基本上小于所述第二亮度信号。
2. 根据权利要求1所述的电源供应系统，其中，所述亮度控制单 元包括充电电路，用以接收所述点灯信号；以及开关，耦接至所述充电电路，并用以控制所述第一亮度 信号的输出；其中，当所述亮度控制单元接收到所述点灯信号时，所 述充电电路进4于充电；其中，在所述亮度控制单元接收到所述点灯信号到所述 充电电路完成充电的期间，所述开关处于导通的状态，以-使所 述第一亮度被输出至所述控制电路，在所述充电电路完成充电 之后，所述开关处于关闭的状态，以使所述第一亮度信号不被输出至所述控制电路；其中，所述预定时段是所述充电电路完成充电的时间。
3. 根据权利要求2所述的电源供应系统，其中，所述充电电路包 括电阻与电容，所述电阻与所述电容电连接到一节点，所述开 关是PNP型双极结型晶体管，且所述PNP型双才及结型晶体管 具有基极、发射极与集电极，所述基极耦接至所述电阻与所述 电容间的所述节点，所述发射极耦接至所述控制电路的、用于 设定所述灯管的亮度的特定接脚，所述集电极耦接至接地电 压，在所述预定时段之内，所述控制电路-接收所述接地电压的 所述第一亮度信号。
4. 根据权利要求2所述的电源供应系统，其中，亮度调整单元电 连4妻至所述控制电路的所述特定4妾脚，在所述预定时l殳之后， 所述控制电路接收所述亮度调整单元所输出的所述第二亮度信号。
5. 根据权利要求2所述的电源供应系统，其中，所述亮度控制单 元还包括二极管，所述二极管的一端接收所述点灯信号，所述 二极管的另 一端耦接至所述充电电路，当所述电源供应系统关 闭之后，所述充电电路的电荷通过所述二极管放电。
6. 根据权利要求1所述的电源供应系统，其中，所述电源供应系 统还包括回授电路用以接收所述灯管所输出的回授电流，并才艮 据所述回授电流产生回授电压输出至所述控制电路，使得所述 控制电路根据所述第一亮度信号、所述第二亮度信号及所述回 授电压来输出所述功率控制信号。
7. —种灯管的启动方法，适用于一冷阴极管的电源供应系统，所 述灯管的启动方法包4舌以下步骤利用亮度控制单元来接收点灯信号并由此提供笫 一 亮度信号；利用亮度调整单元来接收调整信号并由此提供第二亮度 信号；利用控制电路来选择性地接收所述第 一 亮度信号与所述 第二亮度信号，由此产生功率控制信号来驱动灯管；其中，在预定时段之内，所述控制电路接收所述第一亮 度信号，由此产生所述功率控制信号，在所述预定时段之后， 所述控制电漆接收所述第二亮度信号，由此产生所述功率控制信号；其中，所述第一亮度信号基本上小于所述第二亮度信号。
8. 冲艮据^^利要求7所述的灯管的启动方法，其中，所述亮度控制 单元包括接收所述点灯信号的充电电路，及耦接至所述充电电 路的开关，所述灯管的启动方法还包括在所述亮度控制单元接收到所述点灯信号之后，导通所 述开关，使得所述亮度控制单元输出所述第一亮度信号；对所述充电电路进4亍充电；以及在所述充电电路完成充电之后，切断所迷开关，4吏得所 述亮度控制单元不输出所述第一亮度信号；其中，所述预定时4殳是所述充电电路完成充电的时间。
9. 根据权利要求8所述的灯管的启动方法，其中，所述充电电路 包括电阻与电容，所述电阻与所述电容耦接于一节点，所述开 关是PNP型双极结型晶体管，且所述PNP型双极结型晶体管具有基极、发射极与集电极，所述基极耦接至所述电阻与所述 电容间的所述节点，所述发射极耦接至所述控制电路的用以设 定所述灯管的亮度的一特定接脚，所述集电极耦接至接地电 压，在所述预定时段之内，所述控制电路接收水平为所迷接地 电压的所述第一亮度信号。
10. 根据权利要求8所述的灯管的启动方法，其中，亮度调整单元 是电连接至所述控制电路的所述特定接脚，在所述预定时段之 后，所述控制电路接收所述亮度调整单元所输出的所述第二亮 度信号。
11. 根据权利要求8所述的灯管的启动方法，其中，所述亮度控制 单元还包括二极管，所述二极管的一端接收所述点灯信号，所 述二极管的另一端耦接至所述充电电路，当所述冷阴极管的电源供应系统关闭之后，所述充电电路的电荷通过所述二极管放电。
12. 才艮据权利要求7所述的灯管的启动方法，其中，所述灯管的启 动方法还包括利用回授电路接收所述灯管所输出的回授电流， 并根据所述回授电流产生回授电压输出至所述控制信号，使得 所述控制电路根据所述第 一亮度信号、所述第二亮度信号及所 述回授电压来输出所述功率控制信号。
13. —种冷阴极管的电源供应系统，所述电源供应系统包括灯管启动单元，可输出点灯信号，以启动灯管；亮度调整单元，可输出亮度调整信号，所述亮度调整信 号可选择性地为一较高亮度信号或一较低亮度信号； 控制电路，电连4妻于所述灯管启动单元与所述亮度调整 单元，根据所述点灯信号与所述亮度调整信号，而输出灯管亮度信号；电压转换器，电连接于所述控制电路，根据所述灯管亮 度信号输出电能以驱动所述灯管；以及亮度控制单元，电连接于所述亮度调整单元与所述灯管 启动单元，能选择性地改变所述亮度调整信号；其中，当所述亮度控制单元检测到所述点灯信号，且所 述亮度调整信号为所述较高亮度信号时，所述亮度控制单元会 改变所述亮度调整信号成所述较低亮度信号并维持一预定时段；其中，在所述预定时段之后，所述亮度控制单元会将所 述亮度调整信号恢复成所述较高亮度信号。
14. 根据权利要求13所述的电源供应系统，其中，所述亮度控制 单元包括充电电路，耦^接至所述灯管启动单元，以接收所述点灯 信号；以及开关，耦接至所述充电电路与所述亮度调整单元，并用 以控制所述亮度调整信号的改变；其中，当所述亮度控制单元检测到所述点灯信号时，所 述充电电路进4亍充电；其中，在所述亮度控制单元检测到所述点灯4言号之后至 所述充电电路完成充电的期间，所述开关处于导通的状态，以 使所述亮度调整信号改变为所述较低亮度信号，在所述充电电 路完成充电之后，所述开关处于关闭的状态，以使所述亮度调 整信号改变为所述较高亮度信号； 其中，所述预定时^殳是所述充电电路完成充电的时间。
15. 根据权利要求14所述的电源供应系统，其中，所述充电电路包括电阻与电容，所述电阻与所述电容电4禹*接至一节点，所述 开关是PNP型双极结型晶体管，且所述PNP型双极结型晶体 管具有基极、发射极与集电极，所述基极耦接至所述电阻与所 述电容间的所述节点，所述发射极耦接至所述控制电路的用于 设定所述灯管的亮度的一特定接脚，所述集电极耦接至接地电 压，在所述预定时段之内，所述亮度控制单元输出所述接地电 压以改变所述亮度调整信号至所述较低亮度信号。
16. 根据权利要求14所述的电源供应系统，其中，亮度调整单元 电连接至所述控制电路的所述特定接脚，在所述预定时段之 后，所述亮度控制单元输出所述接地电压以改变所述亮度调整 信号至所述较高亮度信号。
17. 根据权利要求14所述的电源供应系统，其中，所述亮度控制 单元还包括二纟及管，所述二纟及管的一端接收所述点灯信号，所 述二极管的另 一端耦接至所述充电电路，当所述电源供应系统 关闭之后，所述充电电路的电荷通过所述二极管放电。
18. 根据权利要求13所述的电源供应系统，其中，所述电源供应 系统还包括回授电路，用以接收所述灯管所输出的回授电流， 并才艮据所述回授电流产生回授电压输出至所述控制电路，使得 所述控制电路根据所述点灯信号、所述亮度调整信号及所述回 授电压来输出所述灯管亮度信号。
19. 一种灯管的启动方法，适用于冷阴才及管的电源供应系统，所述 灯管的启动方法包4舌利用灯管启动单元输出点灯信号； 利用亮度调整单元输出亮度调整信号，所述亮度调整信号可选择性地为 一较高亮度信号或一较低亮度信号；利用亮度控制单元来选择性地改变所述亮度调整信号；根据所述点灯信号与所述亮度调整信号，利用控制电路 输出灯管亮度信号；以及根据所述灯管亮度信号，利用电压转换器输出电能以驱 动所述灯管；其中，当所述亮度控制单元检测到所述点灯信号，且所 述亮度调整信号为所述较高亮度信号时，所述亮度控制单元会 改变所述亮度调整信号成所述较低亮度信号维持一预定时段；其中，在所述预定时段之后，所述亮度控制单元会将所 述亮度调整信号恢复成所述较高亮度信号。
20. 根据权利要求19所述的灯管的启动方法，其中，所述亮度控 制单元包括用于接收所述点灯信号的充电电路，及开关，其耦 4妾至所述充电电路与所述亮度调整单元，所述灯管的启动方法 还包括在所述亮度控制单元4金测到所述点灯信号之后，导通所 述开关，使得所述亮度控制单元改变所述亮度调整信号至所述 较低亮度信号；对所述充电电路进4亍充电；以及在所述充电电路完成充电之后，切断所述开关，佳:得所 述亮度控制单元改变所述亮度调整信号至所述较高亮度信号；其中，所述预定时l殳是所述充电电路完成充电的时间。
21. 根据权利要求20所述的灯管的启动方法，其中，所述充电电 路包括电阻与电容，所述电阻与所述电容电连接至一节点，所 述开关是PNP型双才及结型晶体管，且所述PNP型双极结型晶 体管具有基极、发射极与集电极，所述基极耦接至所述电阻与 所述电容间的所述节点，所述发射极耦接至所述控制电路的用 于设定所述灯管的亮度的一特定接脚，所迷集电极耦接至接地 电压，在所述预定时段之内，所述亮度控制单元输出所述接地 电压以改变所述亮度调整信号至所述较低亮度信号。
22. 根据权利要求20所述的灯管的启动方法，其中，亮度调整单 元电连接至所述控制电路的所述特定接脚，在所述预定时段之 后，所述亮度控制单元输出所述接地电压以改变所述亮度调整 信号至所述较高亮度信号。
23. 根据权利要求20所述的灯管的启动方法，其中，所述亮度控 制单元还包括二极管，所述二极管的一端接收所述点灯信号， 所述二极管的另 一端耦接至所述充电电路，当所述冷阴极管的 电源供应系统关闭之后，所述充电电路的电荷通过所述二极管放电。
24. 根据权利要求19所述的灯管的启动方法，其中，所述灯管的 启动方法还包括利用回授电路接收所述灯管所输出的回授电 流，并根据所述回授电流产生回授电压输出至所述控制电路， 使得所述控制电路根据所述点灯信号、所述亮度调整信号及所 述回授电压来输出所述灯管亮度信号。
全文摘要
一种冷阴极管的电源供应系统包括亮度控制单元、亮度调整单元、控制电路与电压转换器。亮度控制单元用以接收点灯信号，并在预定时段之内，输出第一亮度信号。亮度调整单元可根据使用者的输入而输出第二亮度信号。控制电路根据第一亮度信号与第二亮度信号来输出功率控制信号。电压转换器根据功率控制信号输出交流电压以驱动灯管。其中，在预定时段内，控制电路根据第一亮度信号来输出功率控制信号；在预定时段之后，控制电路根据第二亮度信号来输出功率控制信号。
文档编号H05B41/38GK101128080SQ20061010981
公开日2008年2月20日 申请日期2006年8月14日 优先权日2006年8月14日
发明者黄崇荣 申请人:明基电通股份有限公司