专利名称：可调光控制的冷阴极荧光灯管的驱动器及调光控制的方法
技术领域：
本发明系相关于一种冷阴极荧光灯管的驱动器，尤指一种根据冷阴极荧光灯管的 调光控制的波形产生器所产生的控制信号进行调光的冷阴极荧光灯管的驱动器及调光控 制的方法。
背景技术：
请参考第1图，第1图为惯用的冷阴极荧光灯管(Cold Cathode FlorescentLamp, CCFL)的驱动电路100的示意图。冷阴极荧光灯管的驱动器100包含集成电路(IC)驱动器 101、第一开关111、第二开关112、第三开关113、电阻121、电容122、电阻123、二极管124、 电容125、直流隔离电容131、电感132以及灯管模块141。第一开关111以及第二开关112 分别由IC驱动器101的HG端以及LG端所控制，第一开关111与第二开关112互补地导通 与关闭，并且在所需的操作频率下各具有约50%的工作周期(duty cycle) 0 IC驱动器101 的VCC端用来接收一电源电压VCC。IC驱动器101的BOOT端用来输入电压源，二极管124 与电容125形成靴带式(bootstrap)电路以提供参考电压，IC驱动器101的VS端用来输 入参考电压。电性连接于RT端的电阻121以及电性连接于CT端的电容122等同于一 RC电路。 IC驱动器101可根据电阻121以及电容122所产生的时间参数来控制第一开关111以及第 二开关112的运作，以产生驱动信号来驱动灯管模块141。举例来说，当电容122充电使CT 端的电压值大于电源电压VCC的电压值的三分之二时，IC驱动器101开启第一开关111并 关闭第二开关112 ；当电容122放电使CT端的电压值小于电源电压VCC的电压值的三分之 一时，IC驱动器101关闭第一开关111并开启第二开关112。因此，驱动信号的周期时间可 借由电阻121以及电容122来作调整。另外，IC驱动器101可根据CT端的电压值将灯管模 块141关闭(shut down)，当CT端的电压值小于电源电压VCC的电压值的六分之一时，IC 驱动器101关闭第一开关111及第二开关112，以关闭灯管模块141。例如，第三开关113 电性连接于CT端以及地端的间，当第三开关113被切换信号SD开启时，CT端的电压值将 被拉至地端电压使IC驱动器101关闭灯管模块141。因此，借由IC驱动器101的CT端可 以对灯管模块141进行调光控制。
发明内容
本发明系提供一种可调光控制的冷阴极荧光灯管的驱动器。该驱动器包含二输出 端以及一振荡时间输入端。该二输出端用来驱动一灯管模块。该振荡时间输入端用来接收 一控制信号，以对该灯管模块进行调光控制。该控制信号在一周期时间的一第一时段为具 有一第一电平与一第二电平的一方波，该控制信号在该周期时间的一第二时段为一第三电 平。本发明另提供了一种冷阴极荧光灯管的调光控制的波形产生器。该冷阴极荧光灯 管的调光控制的波形产生器包含一方波产生单元、一直流电压产生单元以及一输出单元。该方波产生单元用来产生具有一第一电平与一第二电平的一方波。该直流电压产生单元， 用来产生具有一第三电平的一直流电压。该输出单元用来根据一切换信号在一周期时间的 一第一时段输出该方波以及该周期时间的一第二时段输出该直流电压。
本发明另提供一种冷阴极荧光灯管的调光控制的方法。该方法包含根据一切换信 号产生一控制信号，该控制信号在一周期时间的一第一时段为具有一第一电平与一第二电 平的一方波，该控制信号在该周期时间的一第二时段为一第三电平；以及根据该控制信号 对一灯管模块进行调光控制。
第1图为惯用的冷阴极荧光灯管的驱动器的示意图。 第2图为本发明的冷阴极荧光灯管的驱动器的示意图t 第3图为本发明的控制信号的波形图。 第4图为三种不同亮度的控制信号的示意图。 其中，附图标记说明如下其中，附图标记说明如下
冷阴极荧光灯管的驱动器 集成电路驱动器 第一开关 第二开关 第三开关 电阻 电容 二极管
直流隔离电容 变压器 灯管模块 波形产生器 方波产生单元 直流电压产生单元 输出单元 控制信号 切换信号 电源电压 第一电平 第二电平 第三电平 方波
直流电压
100,200
101,201
111
112
113
121,123 122,125 124
131
132 141
250
251
252
253
DIM、DIMa、DIMb、DIMc
SD
VCC
Vl
V2
V3
W
D
T周期时间
tl第一时段
t2第二时段
具体实施例方式请参考第2图，第2图为本发明的冷阴极荧光灯管(Cold Cathode FlorescentLamp, CCFL)的驱动器200的示意图。冷阴极荧光灯管的驱动器200包含集成电 路(IC)驱动器201以及波形产生器250，其中IC驱动器201的架构及运作原理相似于惯用 的IC驱动器101。波形产生器250电性连接于IC驱动器201的CT端，用来产生控制信号 S。IC驱动器201可根据CT端的电压值产生灯管模块141的驱动信号或将灯管模块141关 闭(shut down) 0举例来说，当CT端的电压值大于第一阈值时，IC驱动器201开启第一开 关111并关闭第二开关112 ；当CT端的电压值小于第二阈值时，IC驱动器201关闭第一开 关111并开启第二开关112 ；当CT端的电压值小于第三阈值时，IC驱动器201关闭第一开 关111及第二开关112 ；在本实施例中，第一阈值为电源电压VCC的电压值的三分之二，第 二阈值为电源电压VCC的电压值的三分之一，第三阈值为电源电压VCC的电压值的六分之 一。因此，波形产生器250根据CT端的电压值产生具有第一电平、第二电平及第三电平的控 制信号DIM输入到CT端，以取代惯用电路中由电阻、电容及开关电性连接于RT端及CT端 的电路，其中第一电平大于第一阈值，第二电平小于第二阈值，第三电平小于第三阈值。如 此，IC驱动器201根据CT端所接收到的控制信号DIM对灯管模块141进行调光控制。请同时参考第2图及第3图，第3图为本发明的控制信号DIM的波形图。波形产生 器250根据切换信号SD产生控制信号DIM，以对灯管模块141进行亮度控制。波形产生器 250包含方波产生单元251、直流电压产生单元252以及输出单元253。方波产生单元251 用来产生具有第一电平Vl与第二电平V2的方波W。直流电压产生单元252用来产生具有 第三电平V3的直流电压D。第一电平VI、第二电平V2以及第三电平V3的电压值可根据使 用者的需求而作适当的变化。于本实施例中，由于当CT端的电压值大于电源电压VCC的电 压值的三分之二时，IC驱动器201开启第一开关111并关闭第二开关112 ；当CT端的电压 值小于电源电压VCC的电压值的三分之一，IC驱动器201关闭第一开关111并开启第二开 关112 ；当CT端的电压值小于电源电压VCC的电压值的六分之一时，IC驱动器201关闭第 一开关111及第二开关112，因此，第一电平Vl大于电源电压VCC的电压值的三分之二，第 二电平V2小于电源电压VCC的电压值的三分之一，第三电平V3小于电源电压VCC的电压 值的六分之一。输出单元253根据切换信号SD输出方波W以及直流电压D以产生控制信 号DIM。更明确的说，输出单元253在一周期时间T的第一时段tl输出方波W以及第二时 段t2输出直流电压D。当控制信号DIM为具有第一电平Vl及第二电平V2的方波W时，IC驱动器201驱 动灯管模块141，第一开关111与第二开关112将随着方波W的频率互补地开启与关闭。当 控制信号DIM为具有第三电平V3的直流电压D时，IC驱动器201将灯管模块141关闭。如 第3图所示，控制信号DIM在周期时间T的第一时段tl为具有第一电平Vl与第二电平V2 的方波W，而控制信号DIM在周期时间T的第二时段t2为第三电平的直流电压D ；亦即IC 驱动器201在周期时间T的第一时段tl内灯管驱动模块141，而在周期时间T的第二时段 t2内将灯管模块141关闭。在本实施例中，控制信号DIM的周期时间T为5ms(亦即控制 信号DIM的频率为200Hz)，而方波W的频率为50kHz。另外，在控制信号DIM的周期时间T内，控制信号DIM的方波W所持续的时间(第一时段tl)与直流电压D所持续的时间(第 二时段t2)决定了灯管模块141所产生的亮度，而第一时段tl以及第二时段t2的长度由 切换信号SD所决定。因此，借由波形产生器250产生的控制信号DIM可达成灯管模块141 调光的目的。请参考第4图，第4图为三种不同亮度的控制信号的示意图。CCFL驱动器200可 分别根据控制信号DIMa、DIMb、DIMc来驱动灯管模块141，而使灯管模块141产生三种不同 的亮度。在控制信号DIMa、DIMb, DIMc中，第一时段tl为方波W所持续的时间，第二时段 t2为直流电压D所持续的时间。当控制信号DIMa的第一时段tl与第二时段t2的比例为 1 3，灯管模块141可产生第一亮度值的灯光。由于灯管模块141在第一时段tl为开启， 而在第二时段t2为关闭，亦即灯管模块141关闭的时间为开启时的三倍，所以第一亮度值 的灯光约为灯管模块141全亮时的25%。当控制信号DIMb的第一时段tl与第二时段t2 的比例为1 1时，灯管模块141可产生第二亮度值的灯光。由于灯管模块141关闭的时间 相等于灯管模块141开启的时间，所以第二亮度值的灯光约为灯管模块141全亮时的50%。 当控制信号DIMc的第一时段tl与第二时段t2的比例为3 1时，灯管模块141可产生第 三亮度值的灯光。由于灯管模块141开启的时间为关闭时的三倍，所以第三亮度值的灯光 约为灯管模块141全亮时的75%。因此，借由调整控制信号DIM的第一时段tl与第二时段 t2的比例可使灯管模块141产生不同亮度值的灯光。综上所述，本发明提供一冷阴极荧光灯管的驱动器以及一调光控制的波形产生 器。该冷阴极荧光灯管的驱动器包含二输出端以及一振荡时间输入端，其中二输出端用来 驱动一灯管模块。该调光控制的波形产生器用来产生一控制信号输入该振荡时间输入端。 该调光控制的波形产生器包含一方波产生单元、一直流电压产生单元以及一输出单元。该 方波产生单元用来产生具有一第一电平与一第二电平的一方波。该直流电压产生单元用来 产生具有一第三电平的一直流电压。该输出单元用来根据一切换信号输出该控制信号，该 控制信号在一周期时间的一第一时段为该方波，且在该周期时间的一第二时段为该直流电 压。当该控制信号为该方波时，该冷阴极荧光灯管的驱动器驱动该灯管模块；当该控制信号 为该直流电压时，该冷阴极荧光灯管的驱动器关闭该灯管模块，以达成对该灯管模块调光 的目的。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种可调光控制的冷阴极荧光灯管的驱动器，其特征在于，包含二输出端，用来驱动一灯管模块；以及一振荡时间输入端，用来接收一控制信号，以对该灯管模块进行调光控制，该控制信号 在一周期时间的一第一时段为具有一第一电平与一第二电平的一方波，该控制信号在该周期时间的一第二时段为一第三电平。
2.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯管的驱动器，其特征在于，另包含一电源端，用来接收一电源电压。
3.如权利要求2所述的冷阴极荧光灯管的驱动器，其特征在于，其中该第一电平大于 该电源电压的电压值的三分之二，该第二电平小于该电源电压的电压值的三分之一，该第 三电平小于该电源电压的电压值的六分之一。
4.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯管的驱动器，其特征在于，其中当该第一时段与 该第二时段的比例为1 3时，该灯管模块产生一第一亮度值的灯光；当该第一时段与该第 二时段的比例为1 1时，该灯管模块产生一第二亮度值的灯光；以及当该第一时段与该第 二时段的比例为3 1时，该灯管模块产生一第三亮度值的灯光。
5.如权利要求4所述的冷阴极荧光灯管的驱动器，其特征在于，其中该第三亮度值大 于该第二亮度值，该第二亮度值大于该第一亮度值。
6.如权利要求1所述的冷阴极荧光灯管的驱动器，其特征在于，其中该第一时段与该 第二时段为连续的时段。
7.一种冷阴极荧光灯管的调光控制的波形产生器，其特征在于，包含一方波产生单元，用来产生具有一第一电平与一第二电平的一方波；一直流电压产生单元，用来产生具有一第三电平的一直流电压；以及一输出单元，用来根据一切换信号在一周期时间的一第一时段输出该方波以及该周期 时间的一第二时段输出该直流电压。
8.如权利要求7所述的冷阴极荧光灯管的调光控制的波形产生器，其特征在于，其中 该第一电平大于一电源电压的电压值的三分之二，该第二电平小于该电源电压的电压值的 三分之一，该第三电平小于该电源电压的电压值的六分之一。
9.如权利要求7所述的冷阴极荧光灯管的调光控制的波形产生器，其特征在于，其中 当该第一时段与该第二时段的比例为1 3时，可驱动一灯管模块产生一第一亮度值的灯 光；当该第一时段与该第二时段的比例为1 1时，可驱动该灯管模块产生一第二亮度值的 灯光；以及当该第一时段与该第二时段的比例为3 1时，可驱动该灯管模块产生一第三亮 度值的灯光。
10.如权利要求7所述的冷阴极荧光灯管的调光控制的波形产生器，其特征在于，其中 该第三亮度值大于该第二亮度值，该第二亮度值大于该第一亮度值。
11.如权利要求7所述的冷阴极荧光灯管的调光控制的波形产生器，其特征在于，其中 该第一时段与该第二时段为连续的时段。
12.—种冷阴极荧光灯管的调光控制的方法，其特征在于，包含根据一切换信号产生一控制信号，该控制信号在一周期时间的一第一时段为具有一第 一电平与一第二电平的一方波，该控制信号在该周期时间的一第二时段为一第三电平；以根据该控制信号对一灯管模块进行调光控制。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中根据该控制信号对该灯管模块进行 调光控制包含当该第一时段与该第二时段的比例为1 3时，该灯管模块产生一第一亮度值的灯光；当该第一时段与该第二时段的比例为1 1时，该灯管模块产生一第二亮度值的灯光；以及当该第一时段与该第二时段的比例为3 1时，该灯管模块产生一第三亮度值的灯光。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，其中该第三亮度值大于该第二亮度值，该 第二亮度值大于该第一亮度值。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该第一电平大于一电源电压的电压 值的三分之二，该第二电平小于该电源电压的电压值的三分之一，该第三电平小于该电源 电压的电压值的六分之一。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中该第一时段与该第二时段为连续的 时段。
全文摘要
本发明公开了一冷阴极荧光灯管的驱动器，可根据一调光控制的波形产生器所产生的控制信号对一灯管模块进行调光。该波形产生器用来产生该控制信号输入该冷阴极荧光灯管的驱动器。该波形产生器包含一方波产生单元、一直流电压产生单元以及一输出单元。该方波产生单元用来产生具有一第一电平与一第二电平的一方波。该直流电压产生单元用来产生具有一第三电平的一直流电压。该输出单元用来根据一切换信号输出该控制信号，该控制信号在一周期时间的一第一时段为该方波，且在该周期时间的一第二时段为该直流电压。
文档编号H05B41/38GK102131335SQ20101000240
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月20日 优先权日2010年1月20日
发明者关侃胜, 陈建余 申请人:广闳科技股份有限公司