专利名称：用于多个冷阴极荧光灯的均衡供电电路的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种用于冷阴极荧光灯(CCFL)系统的供电系统，更具体的是涉及一种能传输平均分布的电流给多个CCFL系统中的每一个CCFL的供电拓扑结构。虽然本实用新型是上述CCFL拓扑结构在例如便携式电脑、仪器等的显示系统中的具体应用，但其他方面的应用也涵盖于此。
背景技术：
图1所示为一种传统CCFL供电系统10。该系统大体包括一个电源12、一个CCFL驱动电路16、一个控制器14、一个反馈环路18以及一个或多个CCFL1、CCFL2灯。该电源12由控制器14控制，经由晶体管Q1提供一个直流电压给电路16。电路16为一个自谐振电路，例如Royer电路。实际上，电路16为一个自振荡直流/交流转换器，其谐振频率是由L1和C1所设定且N1-N4表示变压器线圈和该线圈匝数。工作期间，晶体管Q2和Q3交替导通并分别切换置于线圈N1和N2上的输入电压。若Q2处于导通状态，则输入电压置于线圈N1上。具有相对极性的电压将置于其它线圈上。线圈N4中的感应电压使得Q2的基极为正，并且Q2由集电极与发射极的间非常小的压降而导通。线圈N4的感应电压也使Q3处于截止状态。Q2导通，直到铁芯T1的磁通达到饱和为止。
饱和时Q2的集电极电压迅速上升(至一个由基极电路决定的值)，且变压器的感应电压迅速下降。Q2进一步趋于不饱和状态且VCE上升，造成N1上的电压进一步下降。基极驱动的不足导致Q2截至，其随后又引起铁芯中的磁通略微下降，并于N4中感应产生一个电流从而使Q3导通。N4中的感应电压使Q3保持在饱和导通状态直至铁芯在相反方向饱和，接着产生一个类似的逆过程，从而完成切换循环。
尽管逆变器电路16由比较少的元件构成，但要其正常工作必须取决于晶体管及变压器的复杂的非线性的相互作用。另外，C1，Q2和Q3的变化(通常元件有35％的误差值)将使得电路16不适用于并联变压器配置，因为电路16的任何复制都会产生额外的不期望的工作频率，该频率可能在某些谐波处谐振。当应用于CCFL负载时，此电路会在CCFL中产生明显的不期望的“拍动”效应。即便误差值几乎匹配，但因为电路16工作于自谐振模式，所以拍动效应并不能消除，因为电路的任何复制都将会有其本身特有的工作频率。
在图1所示的配置中，电源由变压器T1供给CCFL1和CCFL2灯。系统中每个冷阴极荧光灯都相并联，并分别由Co1及Co2的阻抗驱动。理想情况下Co1和Co2相同，所以电流可均匀地分布于CCFL1和CCFL2。但如下详尽所述，每个CCFL的差异会严重地影响流经每一环路的电流。反馈电路18包括电阻Rs，其提供反馈至控制器14检测，接着再调整输入至电路16的功率(经由Q1)。重要的是，图1所示的拓扑结构中仅有输出电流Iout被Rs检测。如上所述，电路16并不适用于多个配置，因此只有一个变压器T1给两个或任意数目的灯管供电。因为只检测了输出电流，图1的系统10无法判定单个CCFL环路中是否有存在不均衡状态。另外，两个环路中的非均衡阻抗(分别为Co1、CCFL1与Co2、CCFL2)都会产生不均衡的电流流过每个CCFL，从而造成整个系统和灯管的预期使用年限大幅衰减。
因此，就需克服上述传统驱动电路的缺点，并提供一种应用于多个CCFL系统的驱动电路，其可克服对系统中每一根灯管提供反馈控制，使系统中所有灯管处于均衡的电流状态，从而大大增加整个系统和灯管的预期使用年限。并且，需要提供一种CCFL驱动电路，当其应用于多个CCFL系统中时可相对易于实施且无前述缺点。
发明内容
因此，本实用新型提供一种最佳化的系统，其能均匀分布流经多个冷阴极荧光灯系统中每个冷阴极荧光灯的电流，从而增加该系统的可靠性。
广义地来说，本实用新型提供一种冷阴极荧光灯系统，该系统包括一个并联配置的变压器系统驱动电路和一个用来检测系统中流经一个CCFL电流的反馈环路。系统中每个CCFL都是由单个变压器的次级线圈驱动。根据检测的反馈环路的电流，一个控制器提供适当的驱动电压至该变压器的初级线圈，接着再提供电力给每个CCFL。因为每个变压器的初级线圈为并联配置，且每个CCFL均连接至一个公共节点，从而可以保证每个变压器接收到相同的电压，且流经每个CCFL环路的电流相均衡。
在一个较佳实施例中，提供了一个CCFL驱动电路。该电路包括一个具有多个初级线圈和次级线圈的变压器，其中每个初级线圈相并联并与一个电压源相连。每个次级线圈与一个CCFL(冷阴极荧光灯)电路相连。至少一个该冷阴极荧光灯电路要包括一个用来检测流经该CCFL电路的电流的检测阻抗。还包括一个控制器，该控制器至少部分基于流经该检测阻抗的电流来调整电压源。
有利的是，本实用新型的系统提供了一种相对简单的电路结构，其能使多个CCFL电路驱动于稳定模式和启动模式，并使流经每个CCFL的电流相均衡(例如大约相等)。
图1所示为一种传统CCFL驱动系统的电路框图；图2所示为本实用新型的一个CCFL驱动系统的电路框图；和图3所示为本实用新型的n个CCFL系统的电路框图。
具体实施方式
图2所示为本实用新型的一个CCFL驱动系统20。系统20通常包括并联的变压器T1和T2、一个反馈控制器14、输入电压(Power In)以及一个或多个CCFL环路22和24。这些功能部件将如下详尽描述。
变压器T1和T2的线圈相并联。只要电源符合法拉第定律(Faraday’sLaw)，初级线圈电压(Vp)可以由各种方式得到。例如电源Vp可以由一个推挽式电路、顺向式电路、半桥式电路、全桥式电路、回扫(flyback)电路等得到，以及其它熟知的适用于驱动变压器的电路。每个变压器的次级线圈驱动每个CCFL环路。T1和T2具有相同的变压器特性。
控制器14调整供给初级线圈的电压Vp和功率，接着通过检测电阻上的反馈调整每个CCFL的功率。控制器14最好为一个本领域熟知的脉冲宽度调制(PWM)电路。或为一个脉冲频率调制(PFM)电路，或是其它本领域熟知的能控制Vp的控制电路。因为T1和T2的初级线圈相并联且每个CCFL电路22、24共同连接于COM，流经CCFL2的电流也流过COM。最好除了CCFL1和CCFL2相同外，Cs1等于Cs2且Rs1等于Rs2，从而确保每个CCFL环路22、24具有大致相等的阻抗。
图2电路相比较图1电路的优点说明如下，但本实用新型并不受限于该例。
CCFL的稳态值得本领域技术人员注意的是一个典型的CCFL维持其稳态大约需要600伏的交流电压。假设每个CCFL的期望稳态电流为5毫安，则控制器14将调节功率以提供10mA的电流(假设系统包括两个CCFL的系统)。图1中最差的情况是其中一个CCFL导通且流过全部10毫安的电流，而另一个不导通且流过0毫安的电流。在图1中该控制器仍认为是正确的，因为检测电阻Rs2反馈的值为10毫安，该总和是正确的。然而，在此情况下该导通的CCFL将过载两倍，因此该CCFL的使用寿命将大大缩短。另一方面，图2所示的电路中控制器读取RS1所检测的电流，假设仍保持上述参数，环路22中最大允许电流为5毫安该控制器14可基于RS1的反馈来调节功率。因此，流经每个环路的电流相等。
CCFL的点火本领域技术人员都知道通过引电弧来点亮一个典型的CCFL需要约为1500伏的交流电压。在图1中因为灯管参数不同，假设点亮CCFL1需要10毫秒，点亮CCFL2需要1秒。这些灯管参数会因为，例如每根灯管的相对使用寿命、制造技术和每根灯管的制造公差等而改变。假设控制器14在10毫秒之内调节功率并提供10毫安的电流。当电路被激活，在CCFL2点亮之前，CCFL1将先点亮且流过10毫安的电流，而控制器仍认为电流“正常”，因为Rs反馈的电流为10mA。因此CCFL2将无法点亮且CCF11将过载两倍。
假设参数仍与上述相同，在图2所示的本实用新型中，控制器14将提供合适的点火电压10毫秒给CCFL1的检测电阻Rs1。因为CCFL1及CCFL2连接至公共节点COM，20毫秒后，当CCFL1点亮且以5mA的电流导通时，2.5毫安的电流会流至CCFL2，即电流会均匀地流入由CR1、Rs1和CR2、Rs2定义的两条路径。因此，因为CCFL2尚未点亮，该控制器继续以高点火电压驱动Vp和变压器T2的次级线圈，直到成功地点亮CCFL2(例如1秒后)，因为变压器次级线圈的电压在空载时要高很多。
另一个实施例为图3所示的包括两个以上CCFL的系统30。一些情况下，期望能提供一种多个CCFL系统，尤其是当系统对亮度和对比要求很高时。在图3所示的本实用新型中，所述的拓扑结构可扩充至多个灯管系统。在一个N灯管的系统中，分别具有N个初级线圈T1、T2…TN，因此提供了N个CCFL环路主环路、从环路1…从环路(N-1)。图3的系统30以类似于上述图2的方式工作，但是控制器(未示出)将根据系统中CCFL环路的数量适当地传送电流。值得注意的是因为图2和图3的变压器配置为并联工作，故系统仅有一个操作频率(FT1＝FT2＝FTn)。因为图1的电路是设计为自振荡式，若将图1所示的电路应用于图3所示的多级CCFL系统，则必须有多个电源级以供多个操作频率使用。因此，本实用新型较现有技术能明显地节省成本。
还需注意的是图1的变压器T1是为单个变压器，变压器T1、T2…Tn为独立变压器。虽然图2和图3所示的变压器整体规模稍超出图1的变压器，但是每个独立的变压器承载较小的电流负载，因此使用独立的变压器相比较于单个变压器而言有温度上的优点。因此，图2和图3的实施例的系统温度降低，从而增加了系统可靠度。
因此，显然本实用新型提供了一个能提供平均电流给每个CCFL的CCFL驱动电路。还可以对本实用新型做改进，例如控制器14可改进为带有一个可编程电路来比较流经Rs1的检测电流和一个预设值。另外控制器1 4还可修改为一个带有限流电路或是一个关闭开关(若电流超出预设门限值时将关闭电源)。
还可以对本实用新型做其它改进。例如，虽然本实用新型图2和图3的反馈是来自系统的第一CCFL，本领域的技术人员将知道反馈可取自系统的任一个CCFL环路，因为变压器是并联配置且每个CCFL环路均连接至一个公共节点。
其它替换、改进和/或不同应用对于本领域的技术人员是显而易见的，因此本实用新型的权利要求包括所有本实用新型的精神和范围内的替换、改进和/或不同应用。
权利要求1.一种冷阴极荧光灯驱动电路，包括一个变压器，所述变压器包括多个初级线圈和次级线圈，每个所述初级线圈相并联且相连至一个电压源，每个所述次级线圈连接至一个冷阴极荧光灯电路，且每个所述冷阴极荧光灯电路连接至一个公共节点，一个检测流经一个选定的所述冷阴极荧光灯电路的电流的反馈信号，和一个控制器，所述控制器至少部分基于流经所述选定的冷阴极荧光灯电路的所述电流来调节所述电压源。
2.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述电压源由一个电路提供，所述电路从推挽式电路、顺向式电路、半桥式电路、全桥式电路和回扫式电路所组成的组中选得。
3.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，所述电压源由一个符合法拉第定律的电路提供。
4.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中每个所述冷阴极荧光灯驱动电路包括相串联的一个冷阴极荧光灯、一个电容和一个检测阻抗。
5.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述控制器包括一个调整所述电压源的脉冲宽度调制电路。
6.根据权利要求5所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述脉冲宽度调制电路还包括一个比较器，所述比较器比较流经所述至少一个冷阴极荧光灯电路的所述电流和一个预设值，并根据比较所得的差异调节所述电压源。
7.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述控制器包括一个调整所述电压源的脉冲频率调制电路。
8.根据权利要求7所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述脉冲频率调制电路还包括一个比较器，所述比较器比较流经所述至少一个冷阴极荧光灯电路的所述电流和一个预设值，并根据比较所得的差异调节所述电压源。
9.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述控制器还包括一个开关电路，当流经所述至少一个冷阴极荧光灯电路的所述电流超出所述预设值时，所述开关电路切断所述电压源。
10.根据权利要求4所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中所述检测阻抗包括一个检测电阻，所述检测电阻上的压降响应流经所述至少一个冷阴极荧光灯电路的所述电流。
11.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中每个所述冷阴极荧光灯电路相并联且连接于一个公共节点。
12.根据权利要求1所述的冷阴极荧光灯驱动电路，其中每个所述冷阴极荧光灯电路包括一个单个冷阴极荧光灯。
专利摘要一种冷阴极荧光灯驱动电路，该驱动电路包括一个并联配置的变压器(T1、T2)系统和一个检测一个灯(CCFL1)的电流的反馈环路。系统中的每个CCFL由各个变压器(T1、T2)的次级线圈驱动。依据反馈环路检测到的电流，控制器(14)提供适当的驱动电压给变压器(T1、T2)的初级线圈，并提供电力给每个CCFL(CCFL1、CCFL2)。因为变压器的初级线圈为并联配置，且每个CCFL(CCFL1、CCFL2)连接至一个公共节点(COM)，从而保证了每个变压器(T1、T2)接收到相同的电压，并且流经每个CCFL(CCFL1、CCFL2)的电流相均衡。
文档编号H05B41/28GK2699622SQ20042000186
公开日2005年5月11日 申请日期2004年1月14日 优先权日2004年1月14日
发明者林永霖, 周约翰 申请人:英属开曼群岛凹凸微系国际有限公司