CN1735310A - 换流器模块化控制电路 - Google Patents

Abstract

一种换流器模组化控制电路，是使用推挽式控制集成电路连接其他附加电路单元，并且将的包装设置于一印刷电路板上以形成模块化，以提供各类换流电路的驱动控制，包括有：控制集成电路，是输出控制信号；灯管电流反馈单元，连接于控制集成电路与灯管，是取得灯管的工作电流；点灯电压限制单元，连接于控制集成电路与灯管，是取得灯管的工作电压；灯管保护单元，连接于控制集成电路与灯管，是做灯管开路的保护；电源控制单元，连接于控制集成电路，是提供一电力；及参考单元，连接于控制集成电路，是提供控制集成电路所需的参考值。

Description

换流器模块化控制电路

技术领域

本发明涉及一种换流器模块化控制电路，尤其涉及一种使利用推挽式控制集成电路连接其他附加电路单元，并且将其包装设置于一印刷电路板上以形成模块化，用以提供各类换流电路的驱动控制的控制电路。

背景技术

TFT面板背光源的电力供应(Power Supply)主要是使用换流电路(InverterCircuit)来实现能量的转换及驱动冷阴极射线管(CCFL)的发光。现有的换流电路(Inverter Circuit)因电路拓朴的不同，一般分有半桥式换流电路、全桥式换流电路及推挽式换流电路等，是将直流电转换成交流电的换流电路。

请参考图1，为现有推挽式换流电路驱动负载的电路示意图。变压器T1将电路区分成为一次侧的前级电路101与二次侧的后级电路102。该一次侧101包括有：一直流电源Vcc、一第一开关Q1、一第二开关Q2等；该二次侧102包括有：至少一电容器(C1、C2、C3)、一负载(Load)、至少一二极管(D1、D2)等。再者，一次侧101与二次侧102间连接有一推挽式控制芯片103。配合图2，为现有推挽式控制芯片输出信号及负载端输出波形示意图。推挽式控制芯片103输出一第一控制信号a与一第二控制信号b，其中第一控制信号a与第二控制信号b是分别控制一次侧101的第一开关Q1与第二开关Q2的切换动作，同时依据直流电源Vcc的电压，用以提供能量并通过变压器T1将直流电源Vcc的电压升压转换到二次侧102，用以驱动负载(Load)，变压器T1的二次侧输出电压波形c显示C点的电压波形，如图2所示，二次侧输出电压波形c为交流电压波形。

上述说明中该推挽式控制芯片103为LINFINITY(MICROSEMI)公司生产的芯片，其型号为LX1686。

请参考图3，为现有全桥式换流电路驱动负载的电路示意图。变压器T2将电路区分为一次侧的前级电路201与二次侧的后级电路202，一次201包括有：四个电子开关(P1、P2、N1、N2)、一全桥式控制芯片203及一电容器C1等；二次侧202包括有：一负载(Load)。配合图4，为现有全桥式控制芯片输出控制信号示意图。全桥式控制芯片203输出POUT1、POUT2、NOUT1、NOUT2四个控制信号用以分别控制P1、P2、N1、N2四个电子开关的切换动作，同时依据直流电源Vcc的电压，用以提供能量给变压器T2，并通过变压器T2将直流电源Vcc的电压升压转换到二次侧202用以驱动负载(Load)。该全桥式控制芯片203为Beyond Innovation Technology公司生产的芯片，其型号为BIT3105。

请参考图5，为现有半桥式换流电路驱动负载的电路示意图。变压器T3将电路区分为一次侧的前级电路301与二次侧的后级电路302，一次侧301包括有：一直流电源Vcc、二个电子开关(Q1、Q2)、一半桥式控制芯片TL494、二电容器(C1、C2)及一隔离变压器Tr等；二次侧302包括有：一负载(Load)。配合图6，为现有半桥式控制芯片输出控制信号及交流电源电压波形示意图。半桥式控制芯片TL494是由二个输出端D1、D2输出控制信号D1-D2，控制信号D1-D2通过隔离变压器Tr用以分别控制Q1、Q2二个电子开关的切换动作。该二个电子开关为N通道场效晶体管或P通道场效晶体管。通过该二个电子开关Q1、Q2的切换动作，将储存于电容器C1、C2的电能通过一交连电容C3分别传送至变压器T3的一次侧端点T31，用以形成一交流电源ac。电容器C1、C2的电压为直流电源Vcc的一半电压Vcc/2。该交流电源ac用以提供能量给变压器T3，并通过变压器T3将交流电源升压转换到二次侧302，用以驱动负载(Load)。

请参考图7，为现有换流电路控制架构示意图。其中，换流电路40与控制芯片42是连接设置于同一印刷电路板(未标示)上。其使用的换流电路40为全桥式换流电路时，则需要搭配控制芯片42为全桥式控制芯片。若为半桥式换流电路时，则需要搭配半桥式控制芯片的控制才能动作。若为推挽式换流电路则需要搭配推挽式控制芯片的控制才能动作。因此，在实用上缺乏弹性，再者，换流电路40在使用上也常受限于控制芯片42，而导致换流电路40无法正常动作。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种换流器模块化控制电路，使用推挽式控制集成电路连接其他附加电路单元，并且将其设置于一印刷电路板上以形成模块化，借此，用以提供各类换流电路的驱动控制的控制电路。

本发明的一种换流器模块化控制电路，是将现有设置于同一印刷电路板上的控制电路独立出来予以单独设置在另一印刷电路板上，用来连接并控制一环流电路以驱动多灯管的动作，该换流器模块化控制电路包括有：

一控制集成电路，是通过二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，用以输出二控制信号；

一灯管电流反馈单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，获取该多个灯管的工作电流，并将其转换成为电压形式传送到该控制集成电路；

一点灯电压限制单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，获取该多个灯管的工作电压，并将其传送到该控制集成电路；

一亮度调整控制单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，用来调整灯管亮度；

一灯管保护单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，用来做该多个灯管的开路及短路的保护；

一电源控制单元，连接于该控制集成电路，用以提供该控制集成电路工作所需的电力；及

一参考单元，连接于该控制集成电路，由数个电阻器及电容器组成，用以提供该控制集成电路运算时所需的参考值。

上述的换流器模块化控制电路，其特点在于，该灯管电流反馈单元，是由电阻器及电容器组成。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该点灯电压限制单元，是由多个电阻器及电容器组成。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管保护单元，是由电阻器、电容器及二极管组成。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该电源控制单元，是由电阻器、电容器、二极管及晶体管组成。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该控制集成电路为一推挽式控制集成电路。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管电流反馈单元，是通过一反馈接脚(F/B)获取该多个灯管的工作电流。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该点灯电压限制单元，是通过一电压撷取接脚(CLAMP)获取该多个灯管的工作电压。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管保护单元，是通过一保护接脚(PORT)，获取该多个灯管开路及短路的信号。

上述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该电源控制单元，通过一电源接脚(VCC)获取控制集成电路工作所需的电力，并通过一开关接脚(ON/0FF)获取一开关选择信号。

如此，本发明的换流器模组化控制电路，可以很有弹性的选择搭配各类的换流电路，其主要的优点如下述说明：

1.本发明可以规格化与制式化，并可以提高产品的品质与信赖性。

2.可以缩短产品的开发时间，如在侦错(DEBUG)、布局(LAYOUT)上所花费的时间。

3.本发明的电路模块化可以因应市场整合需求。

4.本发明的电路模块化可以大量生产以降低成本。

5.可以搭配不同拓朴的换流电路，如他激式推挽换流电路、半桥式换流电路、全桥式换流电路。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有推挽式换流电路驱动负载的电路示意图；

图2为现有推挽式控制芯片输出信号及负载端输出波形示意图；

图3为现有全桥式换流电路驱动负载的电路示意图；

图4为现有全桥式控制芯片输出控制信号示意图；

图5为现有半桥式换流电路驱动负载的电路示意图；

图6为现有半桥式控制芯片输出控制信号及交流电源电压波形示意图；

图7为现有换流电路控制架构示意图；

图8为本发明模块化控制电路电路示意图；

图9为本发明控制各类换流电路的简单架构示意图；

图10为本发明的推挽式换流电路电路示意图；

图11为本发明的全桥式换流电路电路示意图；

图12为本发明的半桥式换流电路电路示意图；

图13为本发明的另一半桥式换流电路电路示意图；

图14为本发明的另一半桥式换流电路电路示意图；及

图15为本发明的另一半桥式换流电路电路示意图。

具体实施方式

请参考图8，为本发明模块化控制电路电路示意图。本发明模块化控制电路50被包装设置于一印刷电路板(未标示)上，用来连接并控制一换流电路(未标示)以驱动多个灯管(未标示)的动作，包括有：一控制集成电路500，是通过二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，用以输出二控制信号；一灯管电流反馈单元502，连接于该控制集成电路500与该多个灯管，获取该多个灯管的工作电流，并将其转换成为电压形式传送到该控制集成电路500进行运算处理；一点灯电压限制单元504，连接于该控制集成电路与该多个灯管，获取该多个灯管的工作电压，并将其传送到该控制集成电路500；一亮度调整控制单元505，连接于该控制集成电路与该多个灯管；一灯管保护单元506，连接于该控制集成电路500与该多个灯管，用来做该多个灯管的开路及短路的保护；一电源控制单元508，连接于该控制集成电路500，用以提供该控制集成电路500工作所需的电力；一参考单元509，连接于该控制集成电路500，是由数个电容器(C1、C2、C3)及电阻器(R1)组成，用以提供该控制集成电路500运算时所需的参考值。

请再参考图8，其中该控制集成电路500，为一推挽式控制集成电路。该灯管电流反馈单元502，是由电阻器R2及电容器C5组成，通过一反馈接脚(F/B)获取该多个灯管的工作电流，并将其转换成为电压形式传送到该控制集成电路500。该点灯电压限制单元504，是由电阻器(R4、R5)及电容器(C8、C9)组成，通过一电压撷取接脚(CLAMP)获取该多个灯管的工作电压，并将其传送到该控制集成电路500。该亮度调整控制单元505，是由电阻器R3及电容器(C6、C7)组成，作为调整灯管亮度。该灯管保护单元506，是由电阻器(R6、R7)、电容器C10及二极管(D1)组成，并通过一保护接脚(PORT)，获取该多个灯管开路及短路的信号，并将其传送到该控制集成电路500。该电源控制单元508，是由电阻器(R8～R14)、电容器(C15、C11)、二极管D3及晶体管(Q1、Q2、Q3)组成，通过一电源接脚(Vcc)获取控制集成电路500工作所需的电力，并通过一开关接脚(ON/OFF)获取一开关选择信号。

请参考图9，为本发明控制各类换流电路的简单架构示意图。其中使用者可以更有弹性的将本发明选择连接到不同拓朴的换流电路，如推挽式换流电路52、全桥式换流电路54及半桥式换流电路56，用来分别控制这些换流电路的动作，并借以驱动灯管发光。

请参考图10，为推挽式换流电路电路示意图。请同时参阅图8，在图10中，推挽式换流电路52利用一功率开关Q5及一功率开关Q6的控制端，分别通过一电阻器R15、R16连接到图8中所示的控制集成电路500的二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，接收该输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)输出的二控制信号。同时，图10中所示的反馈端点(F/B)、(CLAMP)、(PORT)分别相应连接到控制集成电路500的反馈接脚(F/B)、电压撷取接脚(CLAMP)及保护接脚(PORT)。

上述说明中，本发明可以连接到推挽式换流电路52，并分别利用二控制信号控制该推挽式换流电路52的功率开关Q5及功率开关Q6的切换动作，用以驱动灯管CCFL发光。

请参考图11，为全桥式换流电路电路示意图。请同时参阅图8，在图11中，全桥式换流电路54是通过一转换电路540连接到图8中所示的控制集成电路500的二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，接收该输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)输出的二控制信号。同时，图11中所示的反馈端点(F/B)、(CLAMP)、(PORT)分别相应连接到控制集成电路500的反馈接脚(F/B)、电压撷取接脚(CLAMP)及保护接脚(PORT)。

上述说明中，本发明可以连接到全桥式换流电路54，并分别利用二控制信号传送到该全桥式换流电路54的转换电路540，并通过该转换电路540控制功率开关组Q7及功率开关组Q8的切换动作，用以驱动灯管CCFL发光。

请参阅图12，为半桥式换流电路电路示意图。请同时参阅图8，在图12中，半桥式换流电路56为一双N-MOS的半桥式换流电路，通过一转换电路560连接到图8中所示的控制集成电路500的二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，接收该输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)输出的二个控制信号。同时，图12中所示的所示的反馈端点(F/B)、(CLAMP)、(PORT)分别相应连接到控制集成电路500的反馈接脚(F/B)、电压撷取接脚(CLAMP)及保护接脚(PORT)。

请参阅图13，为另一半桥式换流电路电路示意图。请同时参阅图8，在图13中，半桥式换流电路56为一1N1P-MOS的半桥式换流电路，通过一转换电路660连接到图8中所示的控制集成电路500的二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，接收该输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)输出的二控制信号。

请参考图14，为另一半桥式换流电路电路示意图。请同时参阅图8，在图14中，半桥式换流电路56为一1N1P-MOS的半桥式换流电路，通过一转换电路760连接到图8中所示的控制集成电路500的二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，接收该输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)输出的二控制信号。

请参考图15，为另一半桥式换流电路电路示意图。请同时参阅图8，在图15中，半桥式换流电路56为一1N1P-MOS的半桥式换流电路，是通过一转换电路860连接到图8中所示的控制集成电路500的二个输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)，接收该输出信号接脚(NOUT1、NOUT2)输出的二控制信号。

上述说明中，本发明可以连接到半桥式换流电路56，并分别利用二控制信号传送到该半桥式换流电路56的转换电路560，并通过该转换电路560控制功率开关Q9及功率开关Q10的切换动作，用以驱动灯管CCFL发光。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1、一种换流器模块化控制电路，设置于一印刷电路板上，用来连接并控制一换流电路以驱动多个灯管的动作，其特征在于，包括有：

一控制集成电路，是通过二个输出信号接脚，用以输出二控制信号；

一灯管电流反馈单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，获取该多个灯管的工作电流，并将其转换成为电压形式传送到该控制集成电路；

一点灯电压限制单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，获取该多个灯管的工作电压，并将其传送到该控制集成电路；

一亮度调整控制单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，用来调整灯管亮度；

一灯管保护单元，连接于该控制集成电路与该多个灯管，用来做该多个灯管的开路及短路的保护；

一电源控制单元，连接于该控制集成电路，用以提供该控制集成电路工作所需的电力；及

一参考单元，连接于该控制集成电路，由数个电阻器及电容器组成，用以提供该控制集成电路运算时所需的参考值。

2、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管电流反馈单元，是由电阻器及电容器组成。

3、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该点灯电压限制单元，是由多个电阻器及电容器组成。

4、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管保护单元，是由电阻器、电容器及二极管组成。

5、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该电源控制单元，是由电阻器、电容器、二极管及晶体管组成。

6、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该控制集成电路为一推挽式控制集成电路。

7、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管电流反馈单元，是通过一反馈接脚获取该多个灯管的工作电流。

8、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该点灯电压限制单元，是通过一电压撷取接脚获取该多个灯管的工作电压。

9、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该灯管保护单元，是通过一保护接脚，获取该多个灯管开路及短路的信号。

10、根据权利要求1所述的换流器模块化控制电路，其特征在于，该电源控制单元，通过一电源接脚获取控制集成电路工作所需的电力，并通过一开关接脚获取一开关选择信号。

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