CN201259822Y - 变压器及背光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于一背光装置的变压器，该背光装置包括灯管及检测单元。变压器包括绕线管、磁心组合、第一绕线、第二绕线、绝缘材料以及第三绕线。绕线管其中具有一通道并且其上具有高压侧绕线区及低压侧绕线区。第一绕线缠绕在高压侧绕线区上并且耦接至灯管。第二绕线缠绕在低压侧绕线区上。磁心组合包括一突出部并且部分地埋设在绕线管的通道中，致使该突出部位于绕线管之外。绝缘材料包覆在该突出部上，而第三绕线缠绕在绝缘材料上并且耦接至检测单元。借此，检测单元能够通过第三绕线以检测灯管在操作中发生的异常状态。

Description

变压器及背光装置

技术领域

本实用新型关于一种变压器及使用该变压器的背光装置。特别地，本实用新型的变压器包括一特定的绕线，用以检测背光装置在操作中发生的异常状态。

背景技术

近年来，随着液晶显示面板的尺寸不断增大，包括多个冷阴极灯管(ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL)的背光装置更加广泛地被运用于提供液晶显示面板所需的高品质光源。由于多灯管背光装置的灯管亮度与流经该灯管的灯管电流有关，因此，多灯管背光装置所面临的最大难题在于如何使得流经每一个灯管的电流均能维持大致相等，并确保提供给液晶显示面板的光源能够具有非常稳定且均匀的亮度，以避免各灯管亮度不均的现象发生。

为了解决上述的问题，一种可应用于多灯管背光系统的Jin平衡电路(Jinbalancer)被提出。图1所示为先前技术中具有Jin平衡电路架构的多灯管背光系统1的示意图。如图1所示，Jin平衡电路架构的特色在于每一个平衡变压器10的低压侧线圈100将会形成一串联回路，故流经该串联回路的电流具有一固定值。

接着，平衡变压器10将会根据该固定电流由高压侧线圈102感应出灯管电流并输出至灯管12。借此，Jin平衡电路架构可以使得多灯管背光系统1中的各灯管电流大致相等，以确保提供给液晶显示面板的光源能够具有非常稳定且均匀的亮度。

在实际应用中，虽然采用Jin平衡电路架构的多灯管背光系统1能够提供非常稳定且均匀的亮度，然而，一旦多灯管背光系统1的电路发生短路或断路等异常状态时，若无一套完善的电路保护机制，除了会减短多灯管背光系统1的使用寿命外，甚至可能直接导致整个多灯管背光系统1损坏而无法继续使用。

请再参阅图1。一般而言，Jin平衡电路架构的电路保护机制为检测低压侧线圈100回路中的一分压Vd，并且借由判断分压Vd的大小以决定是否启动保护机制。然而，此种保护机制的缺点在于分压Vd的变化量往往不够明显，致使保护机制容易产生误动作。

因此，本实用新型的主要范畴在于提供一种变压器及使用该变压器的背光装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种变压器及使用该变压器的背光装置。

根据本实用新型的一具体实施例提供一种变压器。变压器适用于一背光装置，并且背光装置包括一灯管及一检测单元。变压器包括绕线管(bobbin)、磁心组合(magnetic core assembly)、第一绕线、第二绕线、绝缘材料以及第三绕线。

绕线管其中具有一通道并且绕线管其上具有一高压侧绕线(winding)区及一低压侧绕线区。磁心组合包括一突出部(protrusion)。磁心组合部分地埋设在绕线管的通道中，致使该突出部位于绕线管之外。第一绕线缠绕在高压侧绕线区上并且耦接至灯管。第二绕线缠绕在低压侧绕线区上。

绝缘材料包覆在磁心组合的该突出部上，而第三绕线缠绕在绝缘材料上并且耦接至检测单元。特别地，检测单元能够通过第三绕线以检测灯管在操作中发生的一异常状态。

根据本实用新型的另一具体实施例为包括上述变压器的一种背光装置。

背光装置包括高压电源、第一灯管、第二灯管、第一变压器、第二变压器以及检测单元。第一变压器及第二变压器分别包括绕线管、磁心组合、第一绕线、第二绕线、绝缘材料以及第三绕线。

绕线管其中具有一通道并且绕线管其上具有一高压侧绕线区及一低压侧绕线区。磁心组合包括一突出部，并且磁心组合部分地埋设在绕线管的通道中，致使该突出部位于绕线管之外。第一绕线缠绕在高压侧绕线区上。其中，第一变压器的第一绕线的一端耦接至第一灯管，另一端耦接至高压电源；第二变压器的第一绕线的一端耦接至第二灯管，另一端耦接至高压电源。第二绕线缠绕在低压侧绕线区上，并且第一变压器的第二绕线与第二变压器的第二绕线串联成一回路。绝缘材料包覆在磁心组合的突出部上。第三绕线缠绕在绝缘材料上。

检测单元耦接至第一变压器的第三绕线、第二变压器的第三绕线及高压电源。当检测单元上的一检测电压值超过或小于一预定值时，高压电源将会停止对第一灯管及第二灯管提供电力。

关于本实用新型的优点与精神可以借由以下的实用新型详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为先前技术中具有Jin平衡电路架构的多灯管背光系统的示意图。

图2A所示为变压器的绕线管的外观视图。

图2B所示为变压器的磁心组合的示意图。

图3所示为根据本实用新型的变压器在一具体实施例中的操作电路示意图。

图4所示为根据本实用新型的一具体实施例的背光装置的示意图。

主要元件符号说明

1：多灯管背光系统             10：平衡变压器

12：灯管                      Vd：分压

100：低压侧线圈               102：高压侧线圈

2：变压器                     3：灯管

4：高压电源                   5：检测单元

20：绕线管                    22：磁心组合

24：第二绕线                  26：第三绕线

28：第一绕线

200：低压侧绕线区             202：高压侧绕线区

204：通道                     220：第一磁部

222：第二磁部                 2202、2222：插入部

2200、2220：突出部

7：背光装置                   70：变压器

72：灯管                      74：检测单元

76：高压电源

702：第一绕线                    704：第二绕线

706：第三绕线

具体实施方式

根据本实用新型的一具体实施例为一种变压器。变压器包括绕线管、磁心组合、第一绕线、第二绕线、绝缘材料以及第三绕线。请参阅图2A及图2B。图2A所示为变压器2的绕线管20的外观视图。图2B所示为变压器2的磁心组合22的示意图。

如图2A所示，绕线管20其中具有一通道204并且绕线管20其上具有一高压侧绕线区202及一低压侧绕线区200。第一绕线(未显示于图2A中)缠绕在高压侧绕线区202上，并且第二绕线24缠绕在低压侧绕线区200上。

磁心组合22包括一第一磁部220及一第二磁部222。在实际应用中，第一磁部220及第二磁部222的外观大致上可以均呈现一E字型。如图2B所示，第一磁部220及第二磁部222各别具有一个插入部2202、2222及两个突出部2200、2220。该两个插入部2202、2222用以埋设在图2A中的绕线管20的通道204中，致使第一磁部220及第二磁部222的突出部2200、2220位于绕线管20之外。由于第一磁部220及第二磁部222分别从通道204的两端插入并互相接触，因此可以构成封闭的磁力线回路。

一绝缘材料(未显示于图2B中)包覆在第一磁部220的突出部2200或第二磁部222的突出部2220上，并且第三绕线26缠绕在包覆有绝缘材料的突出部上。

请参阅图3。图3所示为根据本实用新型的变压器2在一具体实施例中的操作电路示意图。如图3所示，变压器2的第一绕线28的一端耦接至一灯管3，并且高压电源4分别耦接至第一绕线28的另一端及检测单元5。在实际应用中，灯管3可以是一冷阴极灯管。

此外，变压器2的第三绕线26耦接至检测单元5。由于第三绕线26可以缠绕在第一磁部220或第二磁部222的突出部上，亦即处于磁力线的回路中，因此于变压器2的操作过程中，磁力线会通过第三绕线26。第三绕线26的功能在于，当图3中的操作电路发生异常时(例如冷阴极灯管处于一开路(open)状态或一短路(short)状态)，变压器2会发生一电压变化，导致磁心组合22中的磁力线的数目随之变化，因此第三绕线26的磁通量(magneticflux)亦会跟着改变，致使第三绕线26的电动势改变而引发一感应电流流向检测单元5。

之后，检测单元5可以根据该感应电流产生一检测电压。当检测单元5上的检测电压值超过或小于一预定值时(即代表灯管3处于异常状态)，检测单元5可以将高压电源4关闭以达到保护的功能。由于第三绕线26的电动势的改变量相当大，因此用来检测变压器2的电压变化时具有优异的灵敏度，应用于保护线路亦相对稳定。

在一优选具体实施例中，第三绕线26可以缠绕在所述突出部2200、2220中较靠近变压器2的低压侧绕线区200的突出部上。这个位置的考虑在于，若第三绕线26缠绕在靠近变压器2的高压侧绕线区202的突出部上，第三绕线26与缠绕在高压侧绕线区202上的第一绕线28较容易发生电弧效应(arc effect)，因此第三绕线26的电动势会被干扰，造成检测单元5于检测异常状态时较易发生误动作。因此，将第三绕线26缠绕在靠近变压器2的低压侧绕线区200的突出部上则可以避免这个问题。

请参阅图4。图4所示为根据本实用新型的另一具体实施例的背光装置7的示意图。

如图4所示，背光装置7包括多个变压器70、多个灯管72、检测单元74以及高压电源76。在实际应用中，所述灯管72可以是多根冷阴极灯管。多个变压器70中的每一个变压器70包括绕线管、磁心组合、第一绕线702、第二绕线704以及第三绕线706。

每一个绕线管其中具有一通道并且绕线管其上具有一高压侧绕线区及一低压侧绕线区。每一个变压器70的第一绕线702缠绕在高压侧绕线区上并且其中一端耦接至该多个灯管72中的一相对应的灯管72。此外，高压电源76耦接至及每一个变压器70的第一绕线702的另一端及检测单元74。第二绕线704缠绕在低压侧绕线区上，并且每一个变压器70的第二绕线704与其他变压器70的第二绕线704彼此串联成一回路。磁心组合的结构及第三绕线706的缠绕位置已如先前所述，在此便不再赘述。

由于每一个变压器70的第二绕线704彼此串接以形成一回路，因此流经所有第二绕线704的电流应具有同等的电流值。借此，每一个绕线管上的高压侧绕线区所缠绕的第一绕线702所感应到的电流亦具有同等的电流值，致使供应至背光装置7中所有灯管72的电流值均相同，故可确保所有灯管72能够维持非常稳定且均匀的亮度。

此外，每一个变压器70的第三绕线706耦接至检测单元74。由于第三绕线706处于磁力线的回路中，因此于变压器70的操作过程中，磁力线会通过第三绕线706。第三绕线706的功能在于，当背光装置7的电路发生异常时，例如冷阴极灯管处于一开路状态或一短路状态，连接该个灯管的变压器70会发生一电压变化，导致磁心组合中的磁力线的数目随之变化，因此该个变压器70的第三绕线706的磁通量亦会跟着改变，致使第三绕线706的电动势改变而引发一感应电流流向检测单元74。

之后，检测单元74可以根据该感应电流产生一检测电压。当检测单元74上的检测电压值超过或小于一预定值时(即代表灯管72处于异常状态)，检测单元74可以将高压电源76关闭以停止对所述灯管72提供电力而达到保护的功能。要再强调的是，第三绕线706建议缠绕在磁心组合中较靠近变压器70的低压侧绕线区的突出部上，以避免电弧效应的干扰。

与先前技术相比较，根据本实用新型的变压器特别包括一感应线圈，用以借由磁通量变化产生一感应电动势来检测变压器在操作中发生的电压变化。由于感应电动势的改变量相当大，因此根据本实用新型的变压器非常适合应用于背光装置的保护线路，并且提供优异及稳定的灵敏度。

借由以上优选具体实施例的详细描述，希望能更加清楚描述本实用新型的特征与精神，而并非以上述所公开的优选具体实施例来对本实用新型的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排在本实用新型的范畴内。因此，本实用新型的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (9)

1.一种变压器，适用于包括一灯管及一检测单元的一背光装置，其特征在于，该变压器包括：

一绕线管，该绕线管其中具有一通道并且该绕线管其上具有一高压侧绕线区及一低压侧绕线区；

一磁心组合，该磁心组合包括一突出部，该磁心组合部分地埋设在该通道中，致使该突出部位于该绕线管之外；

一第一绕线，该第一绕线缠绕在该高压侧绕线区上且耦接至该灯管；

一第二绕线，该第二绕线缠绕在该低压侧绕线区上；

一绝缘材料，该绝缘材料包覆在该磁心组合的该突出部上；以及

一第三绕线，该第三绕线缠绕在该绝缘材料上并且耦接至该检测单元，该检测单元通过该第三绕线以检测该灯管在操作中发生的一异常状态。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，其中该突出部邻近该低压侧绕线区。

3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，其中该磁心组合包括一第一磁部及一第二磁部，该第一磁部及该第二磁部各别具有一个分别埋设在该通道中的插入部。

4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，其中该第一磁部及该第二磁部外观大致上均呈现一E字型。

5.一种背光装置，其特征在于，包括：

一高压电源；

一第一灯管；

一第二灯管；

一第一变压器以及一第二变压器，其中该第一变压器及该第二变压器分别包括：

一绕线管，该绕线管其中具有一通道并且该绕线管其上具有一高压侧绕线区及一低压侧绕线区；

一磁心组合，该磁心组合包括一突出部，该磁心组合部分地埋设在该通道中，致使该突出部位于该绕线管之外；

一第一绕线，缠绕在该高压侧绕线区上，其中该第一变压器的第一绕线的一端耦接至该第一灯管，另一端耦接至该高压电源，该第二变压器的第一绕线的一端耦接至该第二灯管，另一端耦接至该高压电源；

一第二绕线，缠绕在该低压侧绕线区上，其中该第一变压器的第二绕线与该第二变压器的第二绕线串联成一回路；

一绝缘材料，该绝缘材料包覆在该磁心组合的该突出部上；以及

一第三绕线，缠绕在该绝缘材料上；以及

一检测单元，耦接至该第一变压器的第三绕线、该第二变压器的第三绕线及该高压电源，当该检测单元上的一检测电压值超过或小于一预定值时，该高压电源停止对该第一灯管及该第二灯管提供电力。

6.根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于，其中每一个变压器的该磁心组合的该突出部邻近该个变压器的该低压侧绕线区。

7.根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于，其中每一个变压器的该磁心组合包括一第一磁部及一第二磁部，该第一磁部及该第二磁部各别具有一个分别埋设在该通道中的插入部。

8.根据权利要求7所述的背光装置，其特征在于，其中每一个磁心组合的该第一磁部及该第二磁部外观大致上均呈现一E字型。

9.根据权利要求5所述的背光装置，其特征在于，其中该第一灯管及该第二灯管为冷阴极管。

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