专利名称：用于调节冷阴极荧光灯的亮度的系统和方法
技术领域：
本发明涉及亮度控制。更具体地，本发明提供了具有宽调光(dimming)范围和可调节的最小亮度的亮度控制系统和方法。仅仅作为示例，本发明已被应用来控制冷阴极荧光灯(CCFL)的亮度。但是，将认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。
背景技术：
冷阴极荧光灯(CCFL)的亮度可以通过传统的脉冲调光技术来控制。对于脉冲调光，DC电压通常由控制芯片接收，作为响应，控制芯片调节芯片内的低频信号的占空比。该低频信号用来控制门驱动器，门驱动器的输出进一步被处理以调节CCFL的亮度。有时，这些CCFL中的一个或多个具有开路电路，因此，控制芯片还可以包括开环保护(OLP)组件。如果控制芯片确定流经一个或多个CCFL的电流下降到预定阈值电平之下，则OLP组件可以关断门驱动器的输出。但是如果CCFL的亮度变得太低，则控制芯片可能错误地推断出CCFL 具有开路电路。因此，控制芯片通常在内部设置固定的最小亮度。图1是示出用于控制一个或多个CCFL的亮度的传统系统的简化示图。系统100 包括控制芯片102、电源级104、变压器106、CCFL 108、电阻器109和114以及电容器107、 134和154。另外，控制芯片102包括电压生成器110、电压选择器120、振荡器130、脉冲生成器140、误差放大器150、门驱动器160、逻辑组件170、开环检测器180以及保护组件190。 此外，控制芯片102还包括端子112、122、132、152、162和166。如图1所示，电压生成器110通过端子112耦合到电阻器114。振荡器130和脉冲生成器140通过端子132连接到电容器134。另外，误差放大器150通过端子152连接到 CCFL 108和电阻器109。此外，误差放大器150和门驱动器160通过端子166连接到电容器154。而且，门驱动器160通过端子162连接到电源级104。作为示例，控制芯片102调整系统100的启动、正常操作和保护。具体地，控制芯片 102向电源级104发送驱动信号164。电源级104还接收系统输入电压(Vin)并且生成由变压器106接收的变压器输入电压。变压器106与电容器107—起向CCFL 108提供灯电压。 CCFL 108连接到电阻器109，电阻器109将流经CCFL 108的电流转换为反馈电压158。反馈电压158随后通过端子152由误差放大器150接收。如图1所示，误差放大器150是控制芯片102的一部分，控制芯片102至少还包括电压选择器120。电压选择器120接收DRC电压(V·)和调光电压(Vdim)。DRC电压是预定电压，并且是由控制芯片102内部的一个或多个组件生成的。相比而言，调光电压可以被调节并且是通过端子122从控制芯片102外部的一个或多个组件被提供的。电压选择器120 比较Vdk与Vdim，并且利用这两个电压中的较低的一个作为其输出电压Vtost。另外，振荡器130是低频振荡器。振荡器130与电容器134 —起生成斜坡信号136。 斜坡信号136由脉冲生成器140接收，脉冲生成器140还接收电压Vtost。脉冲生成器140 将电压Vburst与斜坡信号136进行比较，并且生成脉冲信号142 (例如，脉宽调制脉冲信号)。 脉冲信号142被误差放大器150接收。误差放大器150处理接收到的脉冲信号142和接收到的反馈电压158，并且与电容器巧4 一起输出CMP信号156。CMP信号156被发送给门驱动器160。如图1所示，控制芯片102还包括逻辑组件170、开环检测器180以及保护组件 190。逻辑组件170将ENA信号172输出给开环检测器180。开环检测器180还接收反馈电压158。如果开环检测器180被ENA信号172使能，则开环检测器180处理反馈电压158， 判断CCFL 108是否具有开路电路，并且将OLP信号182发送给保护组件190。作为响应，保护组件190将信号192输出给门驱动器160。门驱动器160随后处理接收到的信号156和192，并且通过端子162将驱动信号 164发送给电源级104。如果OLP信号182表示CCFL 108已被确定为具有开路电路，则驱动信号164将保持逻辑低电平。另外，如果开环检测器180未被ENA信号172使能，则驱动信号164不受信号192的影响。例如，驱动信号164是基于CMP信号156而非信号192生成的，如果ENA信号172为逻辑低电平的话。此外，控制芯片102还包括电压生成器110。 电压生成器110通过端子112向电阻器114提供参考电压。图2是示出传统的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统100的信号曲线的简化示图。具体地，曲线210表示作为时间的函数的斜坡信号136，并且曲线220表示作为时间的函数的调光电压。另外，曲线230表示作为时间的函数的脉冲信号142，并且曲线240表示作为时间的函数的驱动信号164。此外，曲线250表示作为时间的函数的灯电流的函数。 灯电流是流经CCFL 108的电流。替代地，曲线250表示作为时间的函数的反馈电压158的函数。图3是示出作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统100的调光电压的函数的脉冲信号142的占空比的简化传统示图。如图3所示，如果调光电压小于第一阈值电平 (Vthl)但是大于或等于零，则脉冲信号142的占空比保持为100%。如果调光电压等于或大于第一阈值电平(Vthl)但是小于或等于DRC电压，则脉冲信号142的占空比随着Vdim的增大而沿着直线310减小。如上面所讨论的，DRC电压是由控制芯片102内部的一个或多个组件生成的预定电压。如图3所示，如果调光电压等于DRC 电压，则占空比等于最小水平(Dmin)。另外，如果调光电压大于DRC电压，则占空比保持为最小水平(Dfflin)。具体地，DRC电压是大于第一阈值电平(Vthl)并且小于第二阈值电平(Vth2)的常数。如图3所示，第二阈值电平(Vth2)对应于Vdim的水平轴与直线310的延长线之间的交点。相对应地，最小水平(Dmin)是低于100%但是高于零的常数。此外，如图1所示，CCFL 108的亮度随着脉冲信号142的占空比增大。如果脉冲信号142的占空比为100%，则CCFL 108的亮度最大。如果脉冲信号142的占空比为最小水平(Dmin)，则CCFL 108的亮度最小。除了如上面讨论的脉冲调光技术以外，CCFL的亮度还可以通过传统的模拟调光技术来控制。对于模拟调光，通常由控制芯片接收外部电压，作为响应，控制芯片将所接收的外部电压转换为内部DC电压。例如，内部DC电压用来调节流经CCFL的灯电流。在另一示例中，灯电流与内部DC电压成比例。因此，CCFL的亮度可以通过调节通常受外部电压控制的内部DC电压来改变。图4是示出用于控制一个或多个CCFL的亮度的另一传统系统的简化示图。系统400包括控制芯片402、电源级404、变压器406、CCFL408、电阻器409和414以及电容器 407和454。另外，控制芯片402包括电压生成器410、电压选择器420、电平位移器(level shifter) 430、误差放大器450、门驱动器460、逻辑组件470、开环检测器480以及保护组件 490。此外，控制芯片402还包括端子412、422、452、462和466。如图4所示，电压生成器410通过端子412耦合到电阻器414。另外，误差放大器 450通过端子452连接到CCFL 408和电阻器409。此外，误差放大器450和门驱动器460 通过端子466连接到电容器454。而且，门驱动器460通过端子462连接到电源级404。作为示例，控制芯片402调整系统400的启动、正常操作和保护。具体地，控制芯片 402向电源级404发送驱动信号464。电源级404还接收系统输入电压(Vin)并且生成由变压器406接收的变压器输入电压。变压器406与电容器407 —起向CCFL 408提供灯电压。 CCFL 408连接到电阻器409，电阻器409将流经CCFL 408的电流转换为反馈电压458。反馈电压458随后通过端子452由误差放大器450接收。如图4所示，误差放大器450是控制芯片402的一部分，控制芯片402至少还包括电压选择器420和电平位移器430。电平位移器430接收调光电压(Vdim)并且将调光电压 (Vdim)转换为经位移的电压(Vsft)。例如，调光电压可以被调节并且通过端子422从控制芯片402外部的一个或多个组件来提供。在另一示例中，经位移的电压与调光电压成反比。经位移的电压(Vsft)被输出给电压选择器420，电压选择器420还接收DRC电压 (Vdec)。DRC电压是预定电压，并且是由控制芯片402内部的一个或多个组件生成的。电压选择器420比较Vdk与Vsft，并且利用这两个电压中的较高的一个作为其输出电压442 (Vref)。 输出电压442由误差放大器450接收。误差放大器450处理接收到的输出电压442和接收到的反馈电压458，并且与电容器妨4 一起输出CMP信号456。CMP信号456被发送给门驱动器460。如图4所示，控制芯片402还包括逻辑组件470、开环检测器480以及保护组件 490。逻辑组件470将ENA信号472输出给开环检测器480。开环检测器480还接收反馈电压458。如果开环检测器480被ENA信号472使能，则开环检测器480处理反馈电压458， 判断CCFL 408是否具有开路电路，并且将OLP信号482发送给保护组件490。作为响应，保护组件490将信号492输出给门驱动器460。门驱动器460随后处理接收到的信号456和492，并且通过端子462将驱动信号 464发送给电源级404。如果OLP信号482表示CCFL 408已被确定为具有开路电路，则驱动信号464将保持逻辑低电平。另外，如果开环检测器480未被ENA信号472使能，则驱动信号464不受信号492的影响。例如，驱动信号464是基于CMP信号456而非信号492生成的，如果ENA信号472为逻辑低电平的话。此外，控制芯片402还包括电压生成器410。 电压生成器410通过端子412向电阻器414提供参考电压。图5是示出传统的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统400的信号曲线的简化示图。具体地，曲线510表示作为时间的函数的调光电压。另外，曲线520表示作为时间的函数的输出电压442。此外，曲线530表示作为时间的函数的灯电流的函数。灯电流是流经CCFL 408的电流。替代地，曲线530表示作为时间的函数的反馈电压458的函数。图6是示出作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统400的调光电压的函数的、电压选择器420的输出电压442的简化传统示图。如图6所示，如果调光电压小于第一阈值电平(Vthl)但是大于或等于零，则输出电压442保持为最大电压电平(Vmax)。如果调光电压等于或大于第一阈值电平(Vthl)但是小于或等于DRC电压，则输出电压442随着Vdim的增大而沿着直线610减小。如上面所讨论的，DRC电压是由控制芯片 402内部的一个或多个组件生成的预定电压。如图6所示，如果调光电压等于DRC电压，则输出电压442等于最小电压电平(Vmin)。另夕卜，如果调光电压大于DRC电压，则输出电压442 保持为最小电平(Vmin)。具体地，DRC电压是大于第一阈值电平(Vthl)并且小于第二阈值电平(Vth2)的常数。如图6所示，第二阈值电平(Vth2)对应于Vdim的水平轴与直线610的延长线之间的交点。相对应地，最小电平(Vmin)是低于Vmax但是高于零的常数。此外，如图4所示，CCFL 409的亮度随着输出电压442增大。如果输出电压442为 Vmax，则CCFL 409的亮度最大。如果输出电压442为Vmin，则CCFL 409的亮度最小。然而，传统的脉冲调光技术和传统的模拟调光技术通常不为CCFL提供宽范围的亮度。因此，非常希望改进亮度控制技术。
发明内容
本发明涉及亮度控制。更具体地，本发明提供了具有宽调光范围和可调节的最小亮度的亮度控制系统和方法。仅仅作为示例，本发明已被应用来控制冷阴极荧光灯(CCFL) 的亮度。但是，将认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。根据一个实施例，一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的系统包括电压选择器，用于接收调光电压和第一阈值电压并且生成输出电压。输出电压是从包括调光电压和第一阈值电压的组中选出的。另外，该系统包括振荡器，连接到第一电容器并且用于与第一电容器一起生成斜坡信号；以及信号生成器，用于接收斜坡信号和输出电压，并且生成第一信号。第一信号与灯管亮度相对应。此外，该系统包括亮度检测器，用于接收第一信号并且输出第二信号。第二信号表示灯管亮度是否高于参考亮度。此外，该系统包括逻辑组件，用于输出第三信号；开环检测器，用于至少接收第二信号和第三信号，并且适应于至少第二信号和第三信号生成第四信号；保护组件，用于接收第四信号，并且至少基于与第四信号相关联的信息生成保护信号。另外，系统包括误差放大器，连接到第二电容器，并用于接收第一信号和反馈电压，并且至少基于与第一信号和反馈电压相关联的信息生成第五信号；以及门驱动器，用于接收保护信号和第五信号，并且生成驱动信号。例如，开环检测器还用于接收反馈电压，反馈电压与流经冷阴极荧光灯的灯电流相关联；处理与第二信号和第三信号相关联的信息。在另一示例中，开环检测器还用于，如果第二信号满足一个或多个预定的第一条件并且第三信号满足一个或多个预定的第二条件，则至少基于与反馈电压相关联的信息来判断冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联的第四信号。在又一示例中，开环检测器还用于，如果第二信号不满足一个或多个预定的第一条件，则输出第四信号而不管反馈电压如何，第四信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。在又一示例中，开环检测器还用于，如果第三信号不满足一个或多个预定的第二条件，则输出第四信号而不管反馈电压如何，第四信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。根据另一实施例，一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的方法包括接收调光电压和第一阈值电压。调光电压与设定亮度大小相关联，第一阈值电压与参考亮度大小相关联。另外，该方法包括生成输出电压，输出电压是从包括调光电压和第一阈值电压的组中选出的。此外，该方法包括接收输出电压和斜坡信号；处理与输出电压和斜坡信号相关联的信息；至少基于与输出电压和斜坡信号相关联的信息生成第一信号。第一信号与灯管亮度相对应。并且，该方法包括处理与第一信号相关联的信息；并至少基于与第一信号相关联的信息输出第二信号。第二信号表示灯管亮度是否高于参考亮度。另外，该方法包括接收第二信号、第三信号和反馈电压。反馈电压与流经至少一个冷阴极荧光灯的灯电流相关联。此外，该方法包括适应于至少第二信号和第三信号生成第四信号；接收第一信号和反馈电压；至少基于与第一信号和反馈电压相关联的信息生成第五信号；处理与第四信号和第五信号相关联的信息；至少基于与第四信号和第五信号相关联的信息生成驱动信号。例如，用于适应于至少第二信号和第三信号生成第四信号的处理包括处理与第二信号和第三信号相关联的信息。在另一示例中，如果第二信号满足一个或多个预定的第一条件并且第三信号满足一个或多个预定的第二条件，则用于适应于至少第二信号和第三信号生成第四信号的处理，至少基于与反馈电压相关联的信息来判断冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联的第四信号。在又一示例中， 如果第二信号不满足一个或多个预定的第一条件，则用于适应于至少第二信号和第三信号生成第四信号的处理，输出第四信号而不管反馈电压如何，第四信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。在又一示例中，如果第三信号不满足一个或多个预定的第二条件，则用于适应于至少第二信号和第三信号生成第四信号的处理，输出第四信号而不管反馈电压如何，第四信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。 根据又一实施例，一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的系统包括电平位移器，用于接收调光电压，并且至少基于与调光电压相关联的信息生成第一输出电压； 以及电压选择器，用于接收第一输出电压和第一阈值电压并且生成第二输出电压。第二输出电压是从包括第一输出电压和第一阈值电压的组中选出的，并且第一输出电压对应于灯管亮度。另外，该系统包括亮度检测器，用于接收第一阈值电压并且输出第一信号，并且第一信号表示灯管亮度是否高于参考亮度。此外，该系统包括逻辑组件，用于输出第二信号；开环检测器，用于至少接收第一信号和第二信号，并且适应于至少第一信号和第二信号生成第三信号。并且，该系统包括保护组件，用于接收第三信号，并且至少基于与第三信号相关联的信息生成保护信号；误差放大器，连接到电容器，并用于接收第二输出电压和反馈电压，并且至少基于与第二输出电压和反馈电压相关联的信息生成第四信号。另外，该系统包括门驱动器，用于接收保护信号和第四信号，并且生成驱动信号。例如，开环检测器还用于接收反馈电压，反馈电压与流经至少一个冷阴极荧光灯的灯电流相关联；处理与第一信号和第二信号相关联的信息。在另一示例中，开环检测器还用于，如果第一信号满足一个或多个预定的第一条件并且第二信号满足一个或多个预定的第二条件，则至少基于与反馈电压相关联的信息来判断冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联的第三信号。在又一示例中，开环检测器还用于，如果第一信号不满足一个或多个预定的第一条件，则输出第三信号而不管反馈电压如何，第三信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。在又一示例中，开环检测器还用于，如果第二信号不满足一个或多个预定的第二条件，则输出第三信号而不管反馈电压如何，第三信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。根据又一实施例，一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的方法包括接收调光电压。调光电压与设定亮度大小相关联。另外，该方法包括至少基于与调光电压相关联的信息生成第一输出电压；接收第一输出电压和第一阈值电压。第一输出电压对应于灯管亮度并且与参考亮度大小相关联。此外，该方法包括生成第二输出电压，第二输出电压是从包括第一输出电压和第一阈值电压的组中选出的。而且，该方法包括处理与第一阈值电压相关联的信息，并且至少基于与第一阈值电压相关联的信息生成第一信号。第一信号表示灯管亮度是否高于参考亮度。另外，该方法包括接收第一信号、第二信号和反馈电压。 反馈电压与流经至少一个冷阴极荧光灯的灯电流相关联。此外，该方法包括适应于至少第一信号和第二信号生成第三信号；接收第二输出电压和反馈电压；至少基于与第二输出电压和反馈电压相关联的信息生成第四信号；处理与第三信号和第四信号相关联的信息；并且至少基于第三信号和第四信号相关联的信息生成驱动信号。例如，用于适应于至少第一信号和第二信号生成第三信号的处理包括处理与第一信号和第二信号相关联的信息。在另一示例中，如果第一信号满足一个或多个预定的第一条件并且第二信号满足一个或多个预定的第二条件，则用于适应于至少第一信号和第二信号生成第三信号的处理，至少基于与反馈电压相关联的信息来判断冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联的第三信号。在又一示例中，如果第一信号不满足一个或多个预定的第一条件，则用于适应于至少第一信号和第二信号生成第三信号的处理输出第三信号而不管反馈电压如何，第三信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。在又一示例中，如果第二信号不满足一个或多个预定的第二条件，则用于适应于至少第一信号和第二信号生成第三信号的处理输出第三信号而不管反馈电压如何，第三信号表示冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。相比于传统技术，通过本发明获得了许多益处。本发明的某些实施例允许对一个或多个CCFL的最小亮度的精确调节。例如，通过控制芯片外部的一个或多个组件来调节最小亮度。在另一示例中，使用脉冲调光技术或模拟调光技术。本发明的一些实施例为一个或多个CCFL提供了宽的亮度范围。例如，利用脉冲调光技术，亮度可以根据脉冲信号的占空比而在从0%到100%的范围内变化。取决于实施例，可以获得这些益处中的一个或多个。参考下面的详细描述和附图可以全面地理解本发明的这些益处以及各个其它目的、特征和优点。
图1是示出用于控制一个或多个CCFL的亮度的传统系统的简化示图。图2是示出用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的常规信号曲线的简化示图。图3是示出了作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的调光电压的函数的脉冲信号的占空比的简化传统示图。图4是示出用于控制一个或多个CCFL的亮度的另一传统系统的简化示图。图5是示出用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的常规信号曲线的简化示图。图6是示出了作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的调光电压的函数的电压选择器的输出电压的简化传统示图。
图7是示出根据本发明一个实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的简化示图。图8是示出了根据本发明一个实施例的作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的调光电压的函数的脉冲信号的占空比的简化传统示图。图9是示出根据本发明一个实施例的作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的部分的电压选择器、振荡器、脉冲生成器、低亮度检测器和开环检测器的组合的简化示图。图10是示出作为根据本发明一个实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的部分的低亮度检测器的信号曲线的简化示图。图11是示出根据本发明另一实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的简化示图。图12是示出根据本发明又一实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的简化示图。图13是示出根据本发明一个实施例的作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的调光电压的函数的、电压选择器的输出电压的简化示图。图14是示出根据本发明一个实施例的作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的部分的电压选择器、电平位移器、低亮度检测器和开环检测器的组合的简化示图。图15是示出根据本发明又一实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的简化示图。
具体实施例方式本发明涉及亮度控制。更具体地，本发明提供了具有宽调光范围和可调节的最小亮度的亮度控制系统和方法。仅仅作为示例，本发明已被应用来控制冷阴极荧光灯(CCFL) 的亮度。但是，将认识到，本发明具有广泛得多的应用范围。图7是示出根据本发明一个实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替换和修改。例如，系统700包括控制芯片702、电源级704、变压器706、CCFL708、电阻器709和 714以及电容器707、734和754。在另一示例中，控制芯片702包括电压生成器710、电压选择器720、振荡器730、脉冲生成器740、低亮度检测器744、误差放大器750、门驱动器760、 逻辑组件770、开环检测器780以及保护组件790。在又一示例中，控制芯片702还包括端子 712、722、724、732、752、762 和 766。根据一个实施例，电压生成器710、电压选择器720、振荡器730、脉冲生成器740、 误差放大器750、门驱动器760、逻辑组件770以及保护组件790分别与电压生成器110、电压选择器120、振荡器130、脉冲生成器140、误差放大器150、门驱动器160、逻辑组件170以及保护组件190相同。如图7所示，根据一个实施例，电压生成器710通过端子712耦合到电阻器714。 在另一实施例中，振荡器730和脉冲生成器740通过端子732连接到电容器734。例如，振荡器730是低频振荡器。在又一实施例中，误差放大器750通过端子752连接到CCFL 708和电阻器709。在又一实施例中，误差放大器750和门驱动器760通过端子766连接到电容器754。在又一实施例中，门驱动器760通过端子762连接到电源级704。作为示例，控制芯片702调整系统700的启动、正常操作和保护。在一个实施例中，控制芯片702向电源级704发送驱动信号764。在另一实施例中，电源级704还接收系统输入电压(Vin)并且生成由变压器706接收的变压器输入电压。在又一实施例中，变压器 706与电容器707 —起向CCFL 708提供灯电压。在又一实施例中，CCFL 708连接到电阻器 709,电阻器709将流经CCFL 708的电流转换为反馈电压758。在又一实施例中，反馈电压 758随后通过端子752由误差放大器750接收。如图7所示，根据实施例，误差放大器750是控制芯片702的一部分，控制芯片702 至少还包括电压选择器720。例如，电压选择器720接收DRC电压(V·)和调光电压(Vdim)。 在一个实施例中，DRC电压可被调节，并且是由控制芯片702外部的一个或多个组件通过端子7M提供的。在另一实施例中，调光电压可以被调节并且是通过端子722从控制芯片702 外部的一个或多个组件提供的。作为响应，电压选择器720例如比较Vmffi与Vdim，并且利用这两个电压中的较低的一个作为其输出电压Vtost。根据另一实施例，振荡器730与电容器734 —起生成斜坡信号736。斜坡信号736 由脉冲生成器740接收，脉冲生成器740还接收电压Vburst。在另一示例中，脉冲生成器740 将电压Vtost与斜坡信号736进行比较，并且生成脉冲信号742。在又一示例中，脉冲信号 742是脉宽调制脉冲信号。在一个实施例中，脉冲信号742被误差放大器750接收。例如，误差放大器750处理接收到的脉冲信号742和接收到的反馈电压758，并且与电容器7M —起输出CMP信号 756。在另一实施例中，CMP信号756被发送给门驱动器760。在另一实施例中，脉冲信号 742还由低亮度检测器744接收。例如，低亮度检测器744处理脉冲信号742并且将亮度信号746输出给开环检测器780。根据一个实施例，亮度信号746表示CCFL 708的亮度是否高于预定亮度阈值。例如，脉冲信号742具有周期T，其等于T。n与T。ff之和。在另一示例中，在T。n期间，脉冲信号 742为逻辑高电平，并且在1； 期间，脉冲信号742为逻辑低电平。在又一示例中，低亮度检测器744处理脉冲信号742，确定Τ。η的长度，并且将Τ。η与Tth相比较。Tth是与预定亮度阈值相对应的时间段。根据另一实施例，如果Τ。η > Tth,则灯亮度被确定为在预定亮度阈值之上，并且如果T。n ^ Tth,则灯亮度被确定为不在预定亮度阈值之上。如图7所示，根据一个实施例，控制芯片702还包括逻辑组件770、开环检测器780 以及保护组件790。例如，逻辑组件770将ENA信号772输出给开环检测器780。在另一示例中，开环检测器780还接收亮度信号746和反馈电压758。根据一个实施例，如果开环检测器780被亮度信号746和ENA信号772两者使能， 则开环检测器780处理反馈电压758，判断CCFL 708是否具有开路电路，并且将OLP信号 782发送给保护组件790。作为响应，保护组件790将信号792输出给门驱动器760。根据另一实施例，门驱动器760处理接收到的信号756和792，并且通过端子762 将驱动信号764发送给电源级704。如果OLP信号782表示CCFL 708已被确定为具有开路电路，则驱动信号764将保持逻辑低电平。在另一示例中，如果开环检测器780未被亮度信号746和ENA信号772两者使能，则驱动信号764不受信号792的影响。根据一个实施例，驱动信号764是基于CMP信号756而非信号792生成的，如果亮度信号746和ENA信号 772中的至少一个为逻辑低电平的话。如图7所示，根据一个实施例，控制芯片702还包括电压生成器710。例如，电压生成器710通过端子712向电阻器714提供参考电压。图8是示出根据本发明一个实施例的作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统700的调光电压的函数的、脉冲信号742的占空比的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替代和修改。例如，如果调光电压小于第一阈值电平(Vthl)但是大于或等于零，则脉冲信号742 的占空比保持为100%。在另一示例中，如果调光电压等于或大于第一阈值电平(Vthl)但是小于或等于DRC电压，则脉冲信号742的占空比随着Vdim的增大而沿着直线810减小。如图8所示，如果调光电压等于DRC电压，则占空比等于最小水平(Dmin)。在一个实施例中，如果调光电压大于DRC电压，则占空比保持为最小水平(Dmin)。在另一实施例中， DRC电压可以被调节，并且是由控制芯片702外部的一个或多个组件提供的。例如，DRC电压可以从第一阈值电平(Vthl)到第二阈值电平(Vth2)而变化。如图8 所示，第二阈值电平(Vth2)对应于Vdim的水平轴与直线810的延长线之间的交点。在另一示例中，最小水平(Dmin)随着DRC电压的增大而沿着直线810和/或其延长线减小。在一个实施例中，最小水平(Dmin)可以从100%变化到零。此外，如图7所示，根据一个实施例，CCFL 708的亮度随着脉冲信号742的占空比增大。例如，如果脉冲信号742的占空比为100% JlJCCFL 708的亮度最大。在另一示例中，如果脉冲信号742的占空比为最小水平(Dmin)，则CCFL 708的亮度最小。图9是示出根据本发明一个实施例的作为用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统700的部分的，电压选择器720、振荡器730、脉冲生成器740、低亮度检测器744和开环检测器780的组合的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替代和修改。如图9所示，低亮度检测器744例如包括脉冲生成器910、触发计数器920、触发器930以及非(NOT)门940。在另一示例中，脉冲生成器910接收脉冲信号742并且生成触发信号(trigger)912。在又一示例中，触发信号912 由触发计数器920接收，作为响应，触发计数器920生成计数器信号922。如图9所示，计数器信号922由触发器930接收。在一个实施例中，触发器930至少还接收脉冲信号742并且至少生成输出信号932。在另一实施例中，输出信号932由非门940接收，非门940生成亮度信号746。图10是示出根据本发明实施例的作为用于控制一个或多个CCFL亮度的系统700 的一部分的低亮度检测器744的信号曲线的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替换和修改。例如，曲线1010表示作为时间的函数的脉冲信号742，并且曲线1020表示作为时间的函数的触发信号912。在另一示例中，曲线1030表示作为时间的函数的计数器信号 922，并且曲线1040表示作为时间的函数的输出信号932。在又一示例中，曲线1050表示作为时间的函数的亮度信号746。如图9和图10所示，根据一个实施例，脉冲信号742的上升沿由脉冲生成器910 检测，作为响应，脉冲生成器910生成触发信号912。例如，触发信号912包括多个脉冲，每个脉冲对应于脉冲信号742的上升沿。在另一示例中，触发信号912由触发计数器920接收。在一个实施例中，触发计数器920检测触发信号912的脉冲，并且作为响应，生成计数器信号922。在另一实施例中，计数器信号922包括多个脉冲，这些脉冲各自对应于触发信号912的脉冲之一。例如，计数器信号922的上升沿分别由触发信号912的上升沿触发。在另一示例中，计数器信号922的脉冲宽度对应于预定亮度阈值。在又一示例中，计数器信号 922的脉冲宽度等于Tth，并且Tth是与预定亮度阈值相对应的时间段。根据一个实施例，触发器930是D触发器，其可以在时钟输入的下降沿处改变其输出。例如，在计数器信号922的每个下降沿处，输出信号932变为或保持与脉冲信号742 — 样。如图10所示，在下降沿1032处，脉冲信号742为逻辑低电平，因此，输出信号932保持逻辑低电平。此外，如图10所示，在下降沿1034处，脉冲信号742为逻辑高电平，因此输出信号932变为逻辑低电平。根据另一实施例，触发器930将计数器信号922的脉冲宽度与脉冲信号742的脉冲宽度相比较，并且生成输出信号932。例如，如果脉冲信号742的脉冲宽度小于计数器信号922的脉冲宽度，则输出信号932为逻辑低电平。在另一示例中，如果脉冲信号742的脉冲宽度大于计数器信号922的脉冲宽度，则输出信号932为逻辑高电平。根据又一实施例，亮度信号746从输出信号932被反相。例如，如果脉冲信号742 的脉冲宽度小于计数器信号922的脉冲宽度，则亮度信号746为逻辑高电平。在另一示例中，如果脉冲信号742的脉冲宽度大于计数器信号922的脉冲宽度，则亮度信号746为逻辑低电平。返回图9，开环检测器780例如包括非门950、与(AND)门960和比较器970。在一个实施例中，非门950接收亮度信号746并且生成信号952。在另一实施例中，信号952由与门960接收，与门960还接收ENA信号772并且输出信号962。例如，信号962作为使能信号由比较器970接收。在另一示例中，比较器970还接收反馈电压758和阈值电压972 (Vtho)，并且输出OLP信号782。根据一个实施例，如果信号 962为逻辑低电平，则OLP信号782保持逻辑低电平。根据另一实施例，如果信号962为逻辑低电平，则如果阈值电压972高于反馈电压758，OLP信号782就为逻辑高电平，如果阈值电压972低于反馈电压758，OLP信号782就为逻辑低电平。根据又一实施例，如果反馈电压758低于阈值电压972，则CCFL 708被确定为具有开路电路。如上面所讨论以及这里进一步强调的，图7和图8仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替代和修改。例如，电阻器714由分压器取代，分压器可以向电压选择器720提供DRC电压(Vdkc)。图11是示出根据本发明另一实施例的用于控制一个或多个CCFL的亮度的系统的简化示图。该示图仅仅是示例，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域技术人员将认识到许多变化、替代和修改。如图11所示，系统1100包括控制芯片702、电源级704、变压器706、CCFL 708、电阻器709，电容器707、7；34和754以及电阻器1114和1116。例如，控制芯片702包括电压生成器710、电压选择器720、振荡器730、脉冲生成器740、低亮度检测器744、误差放大器 750、门驱动器760、逻辑组件770、开环检测器780以及保护组件790。在另一示例中，控制芯片 702 还包括端子 712、722、724、732、752、762 和 766。在一个实施例中，电压生成器710通过端子712耦合到电阻器1116，电阻器1116连接到电阻器1114。例如，电阻器1114和1116形成了分压器，该分压器向电压选择器720 提供DRC电压(V·)。在另一示例中，可以通过改变电阻器1114和1116来调节DRC电压
(Vdrc) °在另一示例中，脉冲信号742的占空比的最小水平(Dmin)如下这样确定
权利要求
1.一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的系统，该系统包括电压选择器，用于接收调光电压和第一阈值电压并且生成输出电压，所述输出电压是从包括所述调光电压和所述第一阈值电压的组中选出的；振荡器，连接到第一电容器并且用于与所述第一电容器一起生成斜坡信号； 信号生成器，用于接收所述斜坡信号和所述输出电压，并且生成第一信号，所述第一信号与灯管亮度相对应；亮度检测器，用于接收所述第一信号并且输出第二信号，所述第二信号表示所述灯管亮度是否高于参考亮度；逻辑组件，用于输出第三信号；开环检测器，用于至少接收所述第二信号和所述第三信号，并且适应于至少所述第二信号和所述第三信号生成第四信号；保护组件，用于接收所述第四信号，并且至少基于与所述第四信号相关联的信息生成保护信号；误差放大器，连接到第二电容器，并用于接收所述第一信号和反馈电压，并且至少基于与所述第一信号和所述反馈电压相关联的信息生成第五信号；门驱动器，用于接收所述保护信号和所述第五信号，并且生成驱动信号； 其中，所述开环检测器还用于接收所述反馈电压，所述反馈电压与流经所述冷阴极荧光灯的灯电流相关联； 处理与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息；如果所述第二信号满足一个或多个预定的第一条件并且所述第三信号满足一个或多个预定的第二条件，则至少基于与所述反馈电压相关联的信息来判断所述冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示所述冷阴极荧光灯是否与所述开路电路相关联的所述第四信号；如果所述第二信号不满足所述一个或多个预定的第一条件，则输出所述第四信号而不管所述反馈电压如何，所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联；如果所述第三信号不满足所述一个或多个预定的第二条件，则输出所述第四信号而不管所述反馈电压如何，所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述开环检测器还用于如果所述第二信号表示所述灯管亮度高于所述参考亮度并且所述第三信号满足所述一个或多个预定的第二条件，则至少基于与所述反馈电压相关联的信息来判断所述冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示所述冷阴极荧光灯是否与所述开路电路相关联的所述第四信号；如果所述第二信号表示所述灯管亮度不高于所述参考亮度，则输出表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联的第四信号。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一信号与一个或多个第一脉冲相关联，所述一个或多个第一脉冲中的每个对应于第一脉冲宽度。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述亮度检测器还用于 处理与所述第一信号相关联的信息；至少基于与所述第一信号相关联的信息生成计数器信号，所述计数器信号包括一个或多个第二脉冲，所述一个或多个第二脉冲中的每个对应于阈值脉冲宽度； 处理与所述第一脉冲宽度和所述阈值脉冲宽度相关联的信息； 至少基于与所述第一脉冲宽度和所述阈值脉冲宽度相关联的信息来输出所述第二信号。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述亮度检测器还用于判断所述第一脉冲宽度是否大于所述阈值脉冲宽度，所述阈值脉冲宽度对应于所述参考亮度；如果判定所述第一脉冲宽度大于所述阈值脉冲宽度，则输出表示所述灯管亮度高于所述参考亮度的所述第二信号。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述亮度检测器包括 脉冲生成器，用于接收所述第一信号并且生成触发信号； 计数器组件，用于接收所述触发信号并生成计数器信号；触发器组件，用于接收所述计数器信号和所述第一信号，并且生成输出信号。
7.如权利要求6所述的系统，其中所述亮度检测器还包括非门，所述非门用于接收所述输出信号并生成所述第二信号； 如果所述第二信号为逻辑低电平，则所述第二信号表示所述灯管亮度高于所述参考亮度。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述开环检测器包括 非门，用于接收所述第二信号并生成第六信号；与门，用于接收所述第六信号和所述第三信号并生成第七信号；比较器，用于接收所述第七信号、所述反馈电压和第二阈值电压，并生成所述第四信号。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述比较器用于，如果所述第七信号为逻辑高电平，则生成逻辑低电平的第四信号，而不管所述反馈电压和所述第二阈值电压如何。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述比较器还用于，如果所述第七信号为逻辑高电平，则如果所述反馈电压高于所述第二阈值电压，就生成逻辑低电平的第四信号； 则如果所述反馈电压低于所述第二阈值电压，就生成逻辑高电平的第四信号。
11.如权利要求10所述的系统，其中如果所述第四信号为逻辑低电平，则所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联；如果所述第四信号为逻辑高电平，则所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路相关联。
12.如权利要求1所述的系统，其中，所述电压选择器还用于如果所述调光电压高于所述第一阈值电压，则选择所述调光电压作为所述输出电压； 如果所述调光电压低于所述第一阈值电压，则选择所述第一阈值电压作为所述输出电压。
13.如权利要求1所述的系统，其中，所述电压选择器、所述振荡器、所述信号生成器、 所述亮度检测器、所述逻辑组件、所述开环检测器、所述保护组件、所述误差放大器以及所述门驱动器都位于芯片上。
14.如权利要求13所述的系统，还包括位于所述芯片上的电压生成器，所述芯片至少包括第一端子和第二端子。
15.如权利要求14所述的系统，其中，所述电压生成器通过所述第一端子将参考电压输出给分压器，所述分压器位于所述芯片外部。
16.如权利要求15所述的系统，其中，所述分压器通过所述第二端子将所述第一阈值电压输出给所述电压选择器。
17.如权利要求1所述的系统，其中，所述保护组件和所述门驱动器还用于如果所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路相关联，则生成逻辑低电平的所述驱动信号而不管所述第五信号如何。
18.一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的方法，该方法包括接收调光电压和第一阈值电压，所述调光电压与设定亮度大小相关联，所述第一阈值电压与参考亮度大小相关联；生成输出电压，所述输出电压是从包括所述调光电压和所述第一阈值电压的组中选出的；接收所述输出电压和斜坡信号； 处理与所述输出电压和所述斜坡信号相关联的信息；至少基于与所述输出电压和所述斜坡信号相关联的信息生成第一信号，所述第一信号与灯管亮度相对应；处理与所述第一信号相关联的信息；至少基于与所述第一信号相关联的信息输出第二信号，所述第二信号表示所述灯管亮度是否高于参考亮度；接收所述第二信号、第三信号和反馈电压，所述反馈电压与流经至少一个冷阴极荧光灯的灯电流相关联；适应于至少所述第二信号和所述第三信号生成第四信号； 接收所述第一信号和所述反馈电压；至少基于与所述第一信号和所述反馈电压相关联的信息生成第五信号； 处理与所述第四信号和所述第五信号相关联的信息； 至少基于与所述第四信号和所述第五信号相关联的信息生成驱动信号； 其中，用于适应于至少所述第二信号和所述第三信号生成第四信号的处理包括 处理与所述第二信号和所述第三信号相关联的信息；如果所述第二信号满足一个或多个预定的第一条件并且所述第三信号满足一个或多个预定的第二条件，则至少基于与所述反馈电压相关联的信息来判断所述冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联；输出表示所述冷阴极荧光灯是否与所述开路电路相关联的所述第四信号； 如果所述第二信号不满足所述一个或多个预定的第一条件，则输出所述第四信号而不管所述反馈电压如何，所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联；如果所述第三信号不满足所述一个或多个预定的第二条件，则输出所述第四信号而不管所述反馈电压如何，所述第四信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。
19.如权利要求18所述的方法，还包括调节与所述调光电压相关联的设定亮度大小。
20.如权利要求18所述的方法，还包括调节与所述第一阈值电压相关联的参考亮度大小。
21.一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的系统，该系统包括电平位移器，用于接收调光电压，并且至少基于与所述调光电压相关联的信息生成第一输出电压；电压选择器，用于接收所述第一输出电压和第一阈值电压并且生成第二输出电压，所述第二输出电压是从包括所述第一输出电压和所述第一阈值电压的组中选出的，所述第一输出电压对应于灯管亮度；亮度检测器，用于接收所述第一阈值电压并且输出第一信号，所述第一信号表示所述灯管亮度是否高于参考亮度；逻辑组件，用于输出第二信号；开环检测器，用于至少接收所述第一信号和所述第二信号，并且适应于至少所述第一信号和所述第二信号生成第三信号；保护组件，用于接收所述第三信号，并且至少基于与所述第三信号相关联的信息生成保护信号；误差放大器，连接到电容器，并用于接收所述第二输出电压和反馈电压，并且至少基于与所述第二输出电压和所述反馈电压相关联的信息生成第四信号；门驱动器，用于接收所述保护信号和所述第四信号，并且生成驱动信号； 其中，所述开环检测器还用于接收所述反馈电压，所述反馈电压与流经至少一个冷阴极荧光灯的灯电流相关联； 处理与所述第一信号和所述第二信号相关联的信息；如果所述第一信号满足一个或多个预定的第一条件并且所述第二信号满足一个或多个预定的第二条件，则至少基于与所述反馈电压相关联的信息来判断所述冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示所述冷阴极荧光灯是否与所述开路电路相关联的所述第三信号；如果所述第一信号不满足所述一个或多个预定的第一条件，则输出所述第三信号而不管所述反馈电压如何，所述第三信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联；如果所述第二信号不满足所述一个或多个预定的第二条件，则输出所述第三信号而不管所述反馈电压如何，所述第三信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。
22.如权利要求21所述的系统，其中，所述开环检测器还用于如果所述第一信号表示所述灯管亮度高于所述参考亮度并且所述第二信号满足所述一个或多个预定的第二条件，则至少基于与所述反馈电压相关联的信息来判断所述冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联，并且输出表示所述冷阴极荧光灯是否与所述开路电路相关联的所述第三信号；如果所述第一信号表示所述灯管亮度不高于所述参考亮度，则输出表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联的第三信号。
23.如权利要求21所述的系统，其中，所述亮度检测器包括比较器，所述比较器用于接收所述第一阈值电压和第二阈值电压并且至少基于与所述第一阈值电压和所述第二阈值电压相关联的信息输出所述第一信号，所述第二阈值电压对应于所述参考亮度。
24.如权利要求23所述的系统，其中，如果所述第一信号为逻辑低电平，则所述第一信号表示所述灯管亮度高于所述参考亮度。
25.如权利要求21所述的系统，其中，所述电平位移器、所述电压选择器、所述亮度检测器、所述逻辑组件、所述开环检测器、所述保护组件、所述误差放大器以及所述门驱动器都位于芯片上。
26.如权利要求25所述的系统，还包括位于所述芯片上的电压生成器，所述芯片至少包括第一端子和第二端子。
27.如权利要求沈所述的系统，其中，所述电压生成器通过所述第一端子将参考电压输出给分压器，所述分压器位于所述芯片外部。
28.如权利要求27所述的系统，其中，所述分压器通过所述第二端子将所述第一阈值电压输出给所述电压选择器。
29.一种用于调节一个或多个冷阴极荧光灯的亮度的方法，该方法包括 接收调光电压，所述调光电压与设定亮度大小相关联；至少基于与所述调光电压相关联的信息生成第一输出电压；接收所述第一输出电压和第一阈值电压，所述第一输出电压对应于灯管亮度并且与参考亮度大小相关联；生成第二输出电压，所述第二输出电压是从包括所述第一输出电压和所述第一阈值电压的组中选出的；处理与所述第一阈值电压相关联的信息；至少基于与所述第一阈值电压相关联的信息生成第一信号，所述第一信号表示所述灯管亮度是否高于参考亮度；接收所述第一信号、第二信号和反馈电压，所述反馈电压与流经至少一个冷阴极荧光灯的灯电流相关联；适应于至少所述第一信号和所述第二信号生成第三信号； 接收所述第二输出电压和反馈电压；至少基于与所述第二输出电压和所述反馈电压相关联的信息生成第四信号； 处理与所述第三信号和所述第四信号相关联的信息； 至少基于所述第三信号和所述第四信号相关联的信息生成驱动信号； 其中，用于适应于至少所述第一信号和所述第二信号生成第三信号的处理包括 处理与所述第一信号和所述第二信号相关联的信息；如果所述第一信号满足一个或多个预定的第一条件并且所述第二信号满足一个或多个预定的第二条件，则至少基于与所述反馈电压相关联的信息来判断所述冷阴极荧光灯是否与开路电路相关联；输出表示所述冷阴极荧光灯是否与所述开路电路相关联的所述第三信号； 如果所述第一信号不满足所述一个或多个预定的第一条件，则输出所述第三信号而不管所述反馈电压如何，所述第三信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联；如果所述第二信号不满足所述一个或多个预定的第二条件，则输出所述第三信号而不管所述反馈电压如何，所述第三信号表示所述冷阴极荧光灯与开路电路不相关联。
30.如权利要求四所述的方法，还包括调节与所述调光电压相关联的设定亮度大小。
31.如权利要求四所述的方法，还包括调节与所述第一阈值电压相关联的参考亮度大小。
全文摘要
本发明公开了用于调节冷阴极荧光灯的亮度的系统和方法。该系统包括电压选择器，用于接收调光电压和第一阈值电压并且生成输出电压。输出电压是从包括调光电压和第一阈值电压的组中选出的。另外，该系统包括振荡器，连接到第一电容器并且用于与第一电容器一起生成斜坡信号；以及信号生成器，用于接收斜坡信号和输出电压，并且生成第一信号。第一信号与灯管亮度相对应。此外，该系统包括亮度检测器，用于接收第一信号并且输出第二信号。第二信号表示灯管亮度是否高于参考亮度。
文档编号H05B41/38GK102300379SQ20101021799
公开日2011年12月28日 申请日期2010年6月24日 优先权日2010年6月24日
发明者方烈义, 朱力强, 李淼 申请人:昂宝电子(上海)有限公司