CN201114927Y - 灯管电流平衡控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种灯管电流平衡控制电路，其串连数个具有高精密度及高阻抗的高压电容器于各个灯管上，利用高精密度高压电容器的容抗值为数倍于灯管的等效阻抗值，以降低灯管因等效阻抗误差太大所带来的电流变化，也就是利用稳定的高精密度高压电容器吸收浮动大的灯管等效阻抗的误差值，进而达到平衡灯管电流的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制电路，特别是一种用以平衡液晶显示装置中灯管电流的平衡控制电路。
背景技术
随着科技的迅速发展，消费者对于高规格享受品质的要求也随之提升。以显示装置为例，愈来愈多消费者选择大尺寸、高分辨率、以及色彩还原度高的液晶显示装置来满足视觉上的享受。一般来说，液晶显示装置大多采用冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)做为背光光源，根据不同尺寸的液晶显示装置，背光光源通常需要数个灯管作为光源；由于每支灯管的特性不同，流经灯管的电流都有些许的差异，而灯管电流的差异除了影响显示装置屏幕的亮度均匀度之外，更会因灯管电流过大而有损坏灯管的疑虑。
请同时参考图1及图1，所示分别为现有液晶显示装置背光模块的灯管驱动线路架构方块示意图以及两灯式背光模块灯管驱动线路示意图。背光模块运作时，其通过驱动单元10产生驱动灯管20所需的交流讯号，并且通过一变压器12将驱动单元10所产生的交流讯号转换为灯管20的工作电压，以驱动灯管20；然而，由于CCFL灯管的等效阻抗约为10万(100K)欧姆且容许误差为±20％，加上CCFL灯管上的跨压将近700伏特(Volt)，因此可以理解的是，通过灯管的电流会因为灯管20内等效阻抗的变化太大而导致灯管电流不稳定，除了引发显示装置亮度不均匀之外，也无法符合液晶显示装置背光模块灯管电流需介于特定范围内的规定(一般约为4.5毫安(mA)至8.5毫安)。
为了确保显示装置屏幕的亮度均匀度，一般显示装置于灯管驱动线路内串接一平衡变压器14，以降低灯管电流不平衡及不稳定的现象；又，灯管20与变压器12之间串联一高压电容器17，使其发挥稳压及均流的作用；再通过一回授单元16与一脉波宽度调变控制单元18与平衡变压器14电性连接，将灯管20的数个灯管电流讯号传送至脉波宽度调变控制单元18，并由脉波宽度调变控制单元18传送一控制讯号至驱动单元10，以控制灯管20的作动。
请参考图3，其为四灯式背光模块灯管驱动线路示意图，可以理解的是，多灯式背光模块利用多组平衡变压器14、14’以及数个高压电容器17、17’来达到平衡灯管电流的目的。
另一现有的平衡灯管电流的技术，是将平衡变压器14与变压器12串联，如图4所示，平衡变压器14的一次侧及二次侧的一端与变压器12的二次侧电性连接，而平衡变压器14的一次侧及二次侧的另一端分别与灯管20电性连接，以平衡灯管20的灯管电流；可以理解的是，平衡变压器14可设置于低压端，如图2及图3所示，亦即将平衡电压器14的一端与灯管20电性连接，另一端与回授单元16电性连接；平衡变压器14也可设置于高压端，如图4所示，亦即将平衡变压器14的一端与变压器12的二次侧电性连接，另一端分别与灯管20电性连接；两者方法皆可达到平衡灯管电流的目的。
然而，由于大尺寸屏幕愈来愈受到消费者欢迎，因此大尺寸屏幕的背光模块所需的灯管数目也愈来愈高。相对的，平衡变压器的数量也必须随之增加方能达到平衡所有灯管电流的目的，因此，大尺寸屏幕的成本也因此无法缩减。
发明内容
本实用新型的目的之一在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种利用高精密度高压电容器取代灯管电流平衡控制电路的平衡变压器，以降低液晶显示装置中灯管电流的变化，达到平衡灯管电流的目的。
本实用新型的另一目的在于，提出一种灯管电流平衡控制电路，利用高精密度高压电容器取代平衡变压器可有效节省液晶显示装置的成本、增加电路稳定度、且具有不需更改液晶显示装置既有电路设计的优点。
为了达到上述目的，本实用新型一实施例提供一种灯管电流平衡控制电路，适用于一液晶显示装置，包含：一驱动单元；一变压器，其一次侧与驱动单元电性连接；以及数个高精密度高压电容器，每一高精密度高压电容器的一端与变压器的二次侧电性连接，另一端与液晶显示装置的数个灯管电性连接。
本实用新型具有以下有益技术效果：本实用新型的灯管电流平衡控制电路，串联数个具有高精密度及高阻抗的高压电容器于各个灯管上，利用高精密度高压电容器的容抗值为数倍于灯管的等效阻抗，以降低灯管因等效阻抗误差太大所带来的电流变化，也就是利用稳定的高精密度高压电容器吸收浮动大的灯管等效阻抗的误差值，进而达到平衡灯管电流的目的。
以下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1所示为现有液晶显示装置背光模块的灯管驱动线路架构方块示意图；
图2所示为现有液晶显示装置的两灯式背光模块灯管驱动线路示意图；
图3所示为现有液晶显示装置的四灯式背光模块灯管驱动线路示意图；
图4所示为另一现有现有液晶显示装置的两灯式背光模块灯管驱动线路示意图；
图5所示为根据本实用新型概念实施的一实施例的液晶显示装置背光模块的灯管驱动线路架构方块示意图；
图6所示为根据本实用新型概念实施的一实施例的液晶显示装置背光模块的灯管驱动线路示意图。
图中符号说明
10 驱动单元
12 变压器
14、14’ 平衡变压器
16、16’ 回授单元
17、17’ 高压电容器
18、18’ 脉波宽度调变控制单元
20 灯管
30 驱动单元
32 变压器
34 高精密度高压电容器
36 回授单元
38 脉波宽度调变控制单元
具体实施方式
请同时参阅图5及图6，所示分别为根据本实用新型概念实施的一实施例的液晶显示装置背光模块的灯管驱动线路架构方块示意图及驱动线路示意图。背光模块运作时，其通过驱动单元30产生驱动灯管20所需的交流讯号，并且通过一变压器32将驱动单元30所产生的交流讯号转换为灯管20的工作电压，以驱动灯管20。于此实施例中，变压器32的二次侧电性连接数个高精密度高压电容器34的一端，而每一高精密度高压电容器34的另一端分别与灯管20电性连接，其中，高精密度高压电容器34工作于一特定频率(约为50000赫兹Hz)、且电容值介于10微微法拉(pF＝10-12F)至12微微法拉(pF)之间；如此可知，高精密度高压电容器34的容抗约为26万(0.26M)欧姆至0.32M欧姆之间，其约为灯管等效阻抗的2.5倍至3.2倍；因此可以理解，高精密度高压电容器34上的压降(约为2200伏特)亦为灯管20上压降的2.5倍至3倍；再加上高精密度高压电容器34的容许误差为±1％，相较于灯管20的容许误差为20％，高精密度高压电容器34可有效地稳压，且可压低灯管20本身等效阻抗误差值所带来的电流变化，使得灯管20的电流变化微不足道，进而达到平衡灯管电流、均匀屏幕亮度的目的，且灯管电流也能符合液晶显示装置的规定，维持在4.5mA至8.5mA之间。再通过一回授单元36与一脉波宽度调变控制单元38与灯管20电性连接，将灯管20的数个灯管电流讯号传送至脉波宽度调变控制单元38，并由脉波宽度调变控制单元38传送一控制讯号至驱动单元30，以控制灯管20的作动。
于此实施例中，驱动单元30用以产生灯管20所需的交流电源，因此，驱动单元30可为全桥转换器(Full-Bridg)、半桥转换器(Half-Bridge)、推挽式转换器(Push-Pull)、或Royer转换器，但不以此为限。
综合上述，本实用新型所提供的一实施例的灯管电流平衡控制电路，串联数个具有高精密度及高阻抗的高压电容器于各个灯管上，利用高精密度高压电容器的容抗值为数倍于灯管的等效阻抗，以降低灯管因等效阻抗误差太大所带来的电流变化，也就是利用稳定的高精密度高压电容器吸收浮动大的灯管等效阻抗的误差值，进而达到平衡灯管电流的目的。
以上所述的实施例仅为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以之限定本实用新型的专利范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利范围内。
Claims (11)
1. 一种灯管电流平衡控制电路，适用于一液晶显示装置，其特征在于，包含：
一驱动单元；
一变压器，其一次侧与该驱动单元电性连接；以及
数个高精密度高压电容器，每一该高精密度高压电容器的一端与该变压器的二次侧电性连接，另一端分别与该液晶显示装置的数个灯管电性连接。
2. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，更包含一回授单元与一脉波宽度调变控制单元，该回授单元与该脉波宽度调变控制单元及所述的灯管电性连接，将所述的灯管的数个灯管电流讯号传送至该脉波宽度调变控制单元，并由该脉波宽度调变控制单元传送一控制讯号至该驱动单元。
3. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，所述的高精密度高压电容器的容许误差为±1％。
4. 如权利要求3所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，所述的高精密度高压电容器的工作频率为50000赫兹。
5. 如权利要求3所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，所述的高精密度高压电容器的电容值介于10微微法拉至12微微法拉之间。
6. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，所述的高精密度高压电容器与所述的灯管的压降比介于2.5至3之间。
7. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，所述的灯管为冷阴极荧光灯。
8. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，该驱动单元为一全桥转换器。
9. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，该驱动单元为一半桥转换器。
10. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，该驱动单元为一推挽式转换器。
11. 如权利要求1所述的灯管电流平衡控制电路，其特征在于，该驱动单元为一Royer转换器。
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