专利名称：多灯管背光源的两级式电流平衡装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，尤其涉及一种 对并联背光源电源电路提供稳定平衡电流的两级式电流平衡装置。
背景技术：
近几年来，随着TFT-LCD面板显示技术的提升，使得其应用的范围越来 越广泛，特别是桌上型计算机显示器及平面多媒体电视的应用。并且，由于 TFT-LCD面板的趋势是朝向大尺寸的发展，而为了达到高亮度的表现，其背 光源的冷阴极灯管数也越来越多，但由于各灯管间的阻抗差异，将会严重影响 流经各并联灯管的电流分配是否均匀，因此，若分配到流过电流较小的灯管， 将造成相对亮度不足的问题，反之，若分配到流过电流较大的灯管，将造成相 对亮度过亮的问题，如此，进而影响背光源的光源均匀性。另外，若分配到流 过电流过大的灯管，将会縮短灯管本身及整体背光源应用系统的使用寿命。故 此，多个灯管间灯管电流平衡问题极为重要。
美国专利7,242,147揭露一种"应用于多灯管背光源驱动的电流平衡电路" (Current Sharing Scheme for Multiple CCF Lamp Operation)，该电流平衡电路具 有多个平衡变压器(balancing transformer),用以提供多灯管背光源的电流平衡 之用。如
图1所示，为现有电流平衡电路的电路方块示意图。该电流平衡电路 包括一第一变压器组706、 一第二变压器组710及一发光装置组708。该第-变压器组706及该第二变压器组710分别具有多个第一平衡变压器(balancing transformer)706—1 706—k及多个第二平衡变压器710—1 710—k，并且该发光装 置组708具有多个发光装置708一1 708—k。该第一变压器组706及该第二变压 器组710以环形方式电性连接，并且，该些发光装置708—1~708—k分别电性连 接于该些第一平衡变压器706—1 706一k与该些第二平衡变压器710—1 710—k 之间。每一该第一平衡变压器706—1 706一k的二次侧绕组分别串接以形成闭回 路连接方式。并且，每一该第二平衡变压器710—1 710一k的二次侧绕组分别串接以形成闭回路连接方式。每一该第 -平衡变压器706—1~706—k的一次侧绕组 串联连接对应的该发光装置708—1 708一k的一端，同样地，每一该第二平衡变 压器710J 710—k的一次侧绕组串联连接对应的该发光装置708—1 708—k的另
一怖o
惟，每一该发光装置708_1 708—k串联连接一个该第一平衡变压器 706—1~706—k及一个该第二平衡变压器710一1 710—k，因此，若该些第一平衡 变压器706一1 706—k或该些第二平衡变压器710—1 710—k有任何设计上的不平 衡问题时，将导致所对应的该发光装置708—1 708一k的电流波形失真。此外， 每一该发光装置708一1 708—k需配合对应一个该第一平衡变压器706—l~706_k 及一个该第二平衡变压器710—1~710—k使用，故整体磁性组件使用量及成本皆 咼°
因此，如何设计出一种能改善现有缺失的一种多灯管背光源的两级式电流 平衡装置，乃为本实用新型欲行克服并加以解决的一大课题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置， 该两级式电流平衡装置包含一第一平衡变压器组、 一第二平衡变压器组及一发 光单元组，由该两级式电流平衡装置对该些发光单元提供均流控制，提高该些 发光单元的电流平衡能力。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种多灯管背光源的两级式电流平衡 装置，通过一驱动变压器与-驱动单元电性连接，其特征在于，该两级式电流
平衡装置包含
一第一平衡变压器组，具有多个第一平衡变压器，并且每一该第--平衡变 压器的二次侧绕组彼此串联连接以形成一 闭回路；
一第二平衡变压器组，具有多个第二平衡变压器，并且每一该第二平衡变 压器的一次侧绕组的一第二端与该第二平衡变压器的二次侧绕组的一第一端 电性连接，以形成一共接点；并且该共接点与所对应的该第一平衡变压器的一 次侧绕组的一第二端电性连接；
一发光单元组，具有多个发光单元，并且每一该第二平衡变压器的一次侧 绕组的一第一端及该第二平衡变压器的二次侧绕组的一第二端分别电性连接一该发光单元的一第一端，使其每一该第二平衡变压器电性连接两个该发光单 元5
其中，每一该第一平衡变压器的一次侧绕组的一第一端与该驱动变压器的 二次侧绕组的一第一端电性连接，并且，每一该发光单元的一第二端与该驱动 变压器的二次侧绕组的一第二端电性连接，为此，每一该第一平衡变压器与所 对应的一该第二平衡变压器及两个该发光单元串接以形成一回路，因此所有该 些第一平衡变压器、该些第二平衡变压器及该些发光单元达成多个回路以并联 方式连接。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中，该发光单元为一冷阴 极灯管。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中 二极管。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中 器为二绕组变压器的结构。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中 器为三绕组以上的多绕组变压器的结构。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中 的规格为完全相同。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中 的规格为完全相同。
上述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其中 为完全相同。
本实用新型的功效在于，该驱动单元提供一驱动电压，再经由该驱动变压 器放大该驱动电压，以提供足够高的触发电压及工作电压以高电压起动点亮该 些发光单元，进而提供电流至该两级式电流平衡装置端，再由该两级式电流平 衡装置对该些发光单元提供均流控制，提高该些发光单元的电流平衡能力，输 出近似正弦波的驱动电流，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀 度。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实 用新型的限定。
该发光单元为- 发光
每一该第二平衡变压
每一该第二平衡变压 该些第一平衡变压器
该些第二平衡变压器 该些发光单元的规格图1为现有电流平衡电路的电路方块示意，2为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第一实施例的电 路方块示意图3为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第二实施例的电 路方块示意图；及
图4为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第三实施例的电 路方块示意图。
其中，附图标记现有技术
700驱动单元
702驱动变压器
704驱动变压器
706第一变压器组
706—1 706一k第一变压器
708发光装置组
708—l~708k发光装置
710第二变压器组
710一1 710—k第二变压器
本实用新型
10 驱动单元
12 驱动变压器
20 第一平衡变压器组
20一1 20一n第一平衡变压器
22 第二平衡变压器组
22—1~22—n第二平衡变压器
24 发光单元组
24—l 24_2n发光单元
Pt 驱动变压器的 一 次侧绕组St驱动变压器的二次侧绕组
PIP-Pln第一平衡变压器的 一 次侧绕组
Sll--Sln第一平衡变压器的二次侧绕组
P21--P2n第二平衡变压器的一次侧绕组
S21--S2n第二平衡变压器的二次侧绕组
T21'-T2n第二平衡变压器的三次侧绕组
Cll'-Cln共接点
C21'《2n共接点
具体实施方式
有关本实用新型的技术内容及详细说明，配合图式说明如下
请参见图2，为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第一实施 例的电路方块示意图。该两级式电流平衡装置通过一驱动变压器12与--驱动 单元10电性连接。该两级式电流平衡装置包含一第一平衡变压器组20、 -第 二平衡变压器组22及一发光单元组24。
该第-一平衡变压器组20具有多个规格完全相同的第一平衡变压器 20一l 20一n，并且每一该第一平衡变压器20—1 20一n的二次侧绕组Sl 1 Sln为 彼此串联连接以形成一闭回路。该第二平衡变压器组22具有多个规格完全相 同的第二平衡变压器22—1 22—n，并且每一该第二平衡变压器22—1~22—n可为 二绕组变压器的结构。每一该第二平衡变压器22—1 22一n的一次侧绕组 P21 P2n的一第二端与该第二平衡变压器22一1 22一n的二次侧绕组S21 S2n 的一第一端电性连接，以形成多个共接点Cll Cln;并且该些共接点Cl卜Cln 是与所对应的该第一平衡变压器20—1 20—n的一次侧绕组PU Pln的一第二 端电性连接。其中，该些第一平衡变压器20一l 20一n的数量是与该些第二平衡 变压器22—1 22—n的数量相等。
该发光单元组24具有多个规格完全相同的发光单元24—1 24一2n，该些发 光单元24一1 24—2n可为冷阴极灯管(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)或发 光二极管(light emitting diode, LED)。并且每一该第二平衡变压器22—1 22—n 的一次侧绕组P21 P2n的一第一端及该第二平衡变压器22J 22一n的二次侧 绕组S21 S2n的一第二端分别电性连接--该发光单元24 1 24 2n的一第一端，使其每一该第二平衡变压器22—1 22—n电性连接两个该发光单元 24—1 24—2n。亦即，第一个该第二平衡变压器22—1的二次侧绕组S21的该第 二端及该第二平衡变压器22_1的一次侧绕组P21的该第一端分别与第一个该 发光单元24一1及第二个该发光单元24—2电性连接。依此类推，以形钕一个该 第一平衡变压器20一l 20一n、 一个该第二平衡变压器22一1~22—n及两个该发光 单元24一1 24—2n彼此串联成组，直到最后一个(第n个)该第二平衡变压器22—n 的一次侧绕组P2n的该第二端与该第二平衡变压器22一n的二次侧绕组S2n的 该第一端电性连接，以形成该共接点Cln，并且该共接点Cln与所对应的该第 一平衡变压器20—n的一次侧绕组Pln的一第二端电性连接。并且，最后两个 该发光单元24_2n-l, 24一2n的该第一端分别与所对应该第二平衡变压器22一n 的二次侧绕组S2n的该第二端及该第二平衡变压器22—n的一次侧绕组P2n的 该第一端电性连接。此外，每一该第一平衡变压器20一1~20—n的一次侧绕组 Pl 1 Pln的一第一端与该驱动变压器12的二次侧绕组St的一第一端电性连接， 并且，每一该发光单元24—1 24—2n的一第二端与该驱动变压器12的二次侧绕 组St的一第二端电性连接，故此，每一该第一平衡变压器20J 20—n与所对 应的一个该第二平衡变压器22_1 22—n及两个该发光单元24—1~24—2n串接以 形成一回路，使得该些第一平衡变压器20—1 20一n、该些第二平衡变压器 22_1 22—n及该些发光单元24—1 24—2n达成多个回路以并联方式连接，以达 成该驱动变压器12、该驱动单元10与该两级式电流平衡装置的电性连接。在 本实用新型的实施例中，每一该些第一平衡变压器20J~20—n的一次恻绕组 Pll Pln的该第一端为一打点端，并且每一该些第一平衡变压器20—1 20—n的 一次侧绕组Pll Pln的该第二端为一非打点端。此外，该些第二平衡变压器 22—1 22一n的一次侧绕组P21 P2n及二次侧绕组S21 S2n的该第一端分别为一 打点端，并且，该些第二平衡变压器22_l~22_n的一次侧绕组P21 P2n及二 次侧绕组S21 S2n的该第二端分别为一非打点端。故此，正确电性连结该些 第一平衡变压器20—1~20—n及该些第二平衡变压器22一1 22一n的极性，以达成 该两级式电流平衡装置的正确动作。
为此，该驱动单元10电性连结该驱动变压器12的一次侧绕组Pt，以提供 -一驱动电压，再经由该驱动变压器12放大该驱动电压，以提供足够高的触发 电压及工作电压以高电压起动点亮该些发光单元24 1~24 2n，进而提供电流至该两级式电流平衡装置端，再由该两级式电流平衡装置对该些发光单元
24—l~24_2n提供均流控制，提高该些发光单元24_1~24—2n的电流平衡能力， 输出近似正弦波的驱动电流，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均 匀度。 y
请参见图3，为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第二实施 例的电路方块示意图。本实施例与第一实施例(参见图2)最大差异在于该第二 平衡变压器组22与该发光单元组24所形成的串接路径与该第一平衡变压器组 20的串联顺序改变。本质上，此两实施例的电路为等效关系，惟依据该发光 单元组24的实际电路板布线需要，例如，应用于液晶显示器面板的灯管，依 据实际电路板布线作弹性的脚位变化。亦即，每两个该发光单元24一1 24—2n 的第二端彼此电性连接，以形成多个共接点C21 C2n;并且该些共接点 C21 C2n与该第一平衡变压器20—1~20—n的一次侧绕组Pl l-Pln的该第一端 电性连接，其余的电性连接关系与本实用新型第一实施例相同，在此不再贅述。 依此类推，以形成一个该第二平衡变压器22—1 22—n、两个该发光单元 24一1 24一2n及一个该第一平衡变压器20—1~20—n彼此串联成组，使得该些第 一平衡变压器20—1 20一n、该些第二平衡变压器22—1~22—n及该些发光单元 24一1~24—2n达成多个回路以并联方式连接，以达成该驱动变压器12、该驱动 单元10与该两级式电流平衡装置的电性连接。
请参见图4，为本实用新型多灯管背光源的两级式电流平衡装置第三实施 例的电路方块示意图。如图所示，每一该些第二平衡变压器22一l 22一n可为多 绕组(三绕组以上)变压器的结构，即该些第二平衡变压器22—1 22一n可为三绕 组变压器或四绕组变压器的结构。本实施例以三绕组(tertiary winding)变压器为 例，配合本实用新型第一实施例的说明，惟本实施例的该些第二平衡变压器 22—1 22一n为三绕组变压器结构，故此，每一该些第二平衡变压器22—1~22—n 的一次侧绕组P21 P2n的一第一端(未标示)、二次侧绕组S21 S2n的一第一端 (未标示)与三次侧绕组T21 T2n的一第一端(未标示)彼此电性连接，以形成多 个共接点Cll Cln;并且该些共接点Cll Cln与所对应的该第一平衡变压器 20—1~20—n的一次侧绕组Pll Pln的一第二端电性连接。此夕卜，每一该第二平 衡变压器22一l 22一n的 一次侧绕组P21 P2n的一第二端(未标示)、该第二平衡 变压器22—1 22一n的二次侧绕组S21 S2n的一第二端(未标示)及该第二平衡变压器22—1 22—n的三次侧绕组T21 T2n的 一第二端(未标示)分别电性连接-该 发光单元24—l~24_3n的一第一端，使其每一该第二平衡变压器22—1~22—n电 性连接三个该发光单元24—1~24—3n。亦即，第一个该第二平衡变压器22—1的 二次侧绕组S2r的该第二端、该第二平衡变压器22—1的一次侧绕组P21的该 第二端及该第二平衡变压器22一1的三次侧绕组T21的该第二端分别与第一个 该发光单元24—1 、第二个该发光单元24—2及第三个该发光单元24—3电性连 接。依此类推，以形成一个该第一平衡变压器20—l~20_n、 一个该第二平衡变 压器22—1 22—n及三个该发光单元24—1 24—3n彼此串联成组，直到最后一个 (第n个)该第二平衡变压器22一n的一次侧绕组P2n的该第一端与该第二平衡 变压器22—n的二次侧绕组S2n的该第一端及该第二平衡变压器22—n的三次侧 绕组T2n的该第一端电性连接，以形成该共接点Cln，并且该共接点Cln与 所对应的该第一平衡变压器20—n的一次侧绕组Pln的一第二端电性连接。并 且，最后三个该发光单元24一3n-2， 24—3n-l， 24—3n的该第一端分别与所对应该 第二平衡变压器22—n的二次侧绕组S2n的该第二端、该第二平衡变压器22_n 的一次侧绕组P2n的该第二端及该第二平衡变压器22一n的三次侧绕组T2n的 该第二端电性连接。其余的电性连接关系与本实用新型第一实施例相同，在此 不再赘述。故此，每一该第一平衡变压器20—1 20一n与所对应的一个该第二平 衡变压器22—l 22_n及三个该发光单元24—1 24一3n串接以形成一回路，使得 该些第一平衡变压器20—1~20—n、该些第二平衡变压器22—1 22—n及该些发光 单元24一1 24—3n达成多个回路以并联方式连接，以达成该驱动变压器12、该 驱动单元10与该两级式电流平衡装置的电性连接。 综上所述，本发明具有以下的特征及优点
本实用新型的该两级式电流平衡装置提高并联多灯管(多发光单元)的电 流平衡能力，输出近似正弦波的电源驱动电流，以降低输入电流漣波、改善波 型失真，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀度，因而提高液晶 显示著〖显示画面质量。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精祌及其 实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改 变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保 护范围。
权利要求1.一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置，通过一驱动变压器与一驱动单元电性连接，其特征在于，该两级式电流平衡装置包含一第一平衡变压器组，具有多个第一平衡变压器，并且每一该第一平衡变压器的二次侧绕组彼此串联连接以形成一闭回路；一第二平衡变压器组，具有多个第二平衡变压器，并且每一该第二平衡变压器的一次侧绕组的一第二端与该第二平衡变压器的二次侧绕组的一第一端电性连接，以形成一共接点；并且该共接点与所对应的该第一平衡变压器的一次侧绕组的一第二端电性连接；一发光单元组，具有多个发光单元，并且每一该第二平衡变压器的一次侧绕组的一第一端及该第二平衡变压器的二次侧绕组的一第二端分别电性连接一该发光单元的一第一端，使其每一该第二平衡变压器电性连接两个该发光单元；其中，每一该第一平衡变压器的一次侧绕组的一第一端与该驱动变压器的二次侧绕组的一第一端电性连接，并且，每一该发光单元的一第二端与该驱动变压器的二次侧绕组的一第二端电性连接，为此，每一该第一平衡变压器与所对应的一该第二平衡变压器及两个该发光单元串接以形成一回路，因此所有该些第一平衡变压器、该些第二平衡变压器及该些发光单元达成多个回路以并联方式连接。
2. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，该发光单元为一冷阴极灯管。
3. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，该发光单元为一发光二极管。
4. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，每一该第二平衡变压器为二绕组变压器的结构。
5. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，每一该第二平衡变压器为三绕组以上的多绕组变压器的结构。
6. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，该些第一平衡变压器的规格为完全相同。
7. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，该些第二平衡变压器的规格为完全相同。
8. 根据权利要求1所述的多灯管背光源的两级式电流平衡装置，其特征在 于，该些发光单元的规格为完全相同。
专利摘要一种多灯管背光源的两级式电流平衡装置通过一驱动变压器与一驱动单元电性连接，用以接收一电源驱动电流。该两级式电流平衡装置包含多个第一、第二平衡变压器及发光单元。该第一平衡变压器与所对应的该第二平衡变压器串联，以形成两级式结构，再配合该第二平衡变压器的一次侧绕组与二次侧绕组分别串联该发光单元，此外，该些第一、第二平衡变压器与所对应的该些发光单元以并联方式连接。为此，该两级式电流平衡装置提高该些发光单元的电流平衡能力，输出近似正弦波的驱动电流，而提高发光效率，同时维持背光源输出亮度的均匀度。
文档编号H05B41/14GK201418194SQ200920147119
公开日2010年3月3日 申请日期2009年4月15日 优先权日2009年4月15日
发明者李士昌, 李忠树, 黄以民 申请人:群光电能科技股份有限公司