TWI283426B - Zigzag topology for balancing current among multiple lamps - Google Patents

Description

J8pif.doc 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種具有負阻抗特性之負載甲電流的平衡 結構。本發明特別是涉及一種用在驅動多個氣體放電管(例 如，多個冷陰極螢光燈(CCFLs；))中的電流之平衡結構。 【先前技術】

冷陰極螢光燈(CCFLls)在範圍廣泛之應用中用作光 源。例如，CCFLS可用在各種燈具，掃描器，顯示器(例如， 液晶顯示H(LCDS))之背絲、和其铺似物件巾。近年來， LCD顯示器之大小以較大的比例成長。較大的[瓜較 2電職視H，平面歸電視和高解析度電财。在這 二袭置和衫其它應財，通常使衫個CCFLs。例如， =、^FU之組合較常用在桌上型LCD電腦監視器用的 月^中。在較大之平面螢幕電視之另—種例子中，使用

的=’ 32及40個CCFLs。當然’用在任何特殊應用中 s之數目可在一很廣的範圍中改變。 号來2個CCFLS之應財，吾人期望由功率較小的反相 個^動CCFLS以節省大小，重量和成本。然而，由單一 的。的反相絲軸㈣CCFLS是較困難 點亮;成串聯而相麵合時’使串_合的各燈 並聯_合式CCFLS會出現其它問題。當並聯的各燈 6 12834孤，。c '之操作電隸吾人所期望而下降時，並聯之CCFLs中的較 -，的電流平衡實際上不易達成。-特殊的CCFL燈管在 ^作時CCFLs和其匕氣體放電管顯示一種較熱且較亮的 ^且抗特性。阻抗舰越低’朗吸取㈣流越大。結果， ^ CCFLs並聯而未騎平衡電料，則某些燈管典型上各 ，其它燈管亮很多。在許錯況下，某些燈管會導通，但 ，、它燈管則_。除了亮度不均勻之缺點之外，較亮的燈 會過熱且因此使壽命縮短。 • 二路式(tw〇-way)平衡變壓器可用來使二個CCFLs中 的電流平衡。平衡變壓器之型式可由二個相同繞組在相同 的鐵心上形成且有時候稱為”balun”，雖然此名稱”Μ皿” 亦I用在其它型式的變壓II巾。當二路式(twG_way)平衡變 ^器技術在二個CCFLs操作中可使，，電流平衡，，良好地工作 〜則田一個CCFLs中之-失效時，一種跨越二路式平衡 變壓器之電壓差可變成很高的也準。此種電壓差可使傳統 的二路式平衡變壓器受損。此外，具有二路式平衡變壓器 • ^傳ί式組態只限於二個CCFLs之並聯。傳統式平衡變壓 器組恝之其它缺點是只能較無效地使電磁干擾(EM到 抑制。 【發明内容】 ^本發明的各實施例可有利地包含各種平衡變壓器組 悲，其較可靠，有效率且成本較低。各實施例包含各種可 ^用至任意數目之氣體放電管(例如，冷陰極螢光燈)的組 、陰極螢光燈的一種應用是液晶顯示器中的背光源。 7 12834268pif.d〇c , 平衡變壓器組態技術允許數目較少（例如，一個）的功率換 • 流裔(Inverter)來對多個並聯的燈管供應電功率。傳統上驅 動多個並聯的燈管是困難的，此乃因此種負載之負阻抗特 性所造成。 一種實施例是燈管組合(assembly)，其包括·· N個燈 官，其中N至少是3 ;以及N-1個平衡變壓器。每一個平 衡變壓斋具有二個平衡繞組，其在操作時與各對(pair)並聯 ，管分別相串聯，以平衡各對燈管之電流。例如，N個燈 _ 管之第一對之第一末端在操作時耦合至N_i個平衡變壓器 之第一個。N個燈管之第二對之第二末端在操作時輕合: N 1個平衡變壓态之第二個。有一燈管是由第一對和第二 對所共用。第二末端是與第一末端相面對。因此，各平衡 麦壓器以之子形結構連接各燈管且電流位準在各燈管之間 獲得平衡。 在一實施例中，燈管組合更包含另外的第N個平衡變 ^器’其不屬於N-1個平衡變壓器之一。第N個平衡變壓 • 时操=時與第N對燈管相串聯，其中第N對燈管中的每 -個燈管在操作時只與個平衡變壓器中之—個 聯0 T 其，施例是燈管組合(繼mbly)，其包括：N個燈 二中二2少是3 ;以及N_1個平衡變壓器，使N個燈 β中的電k平衡。叫自平衡變壓器在操 W對__之燈管，使其中—燈管是二 器中之二個所共用，此二個平衡變壓器在操作 I283426s8pif.doc 的燈：之才:面對的末端上與該共用的燈管相耦合。 種實施例是氣體故電燈並聯用的方法，本方法 料陳，供N個燈官’其中N至少是3;以一级N-1個平衡 、吏堅器使^個燈管之間達成電流平衡 ’其中一平衡變壓'器 一對燈官之間的電流達成平衡，第一對燈管中之一燈管 是，第二對燈管相重疊，使-燈管為此二對所共用；以及 =乂替(alternating)之形式使]個平衡變壓器耦合至各燈

官之末端，使N-1個平衡變壓器在操作時耦合至共用燈管 之各平衡變壓器在操作時耦合至該共用燈管之相面對的末 端0 一種貫施例是多個受到並聯驅動之氣體放電燈負載之 間達成電流平衡所用之各變壓器之配置，此配置包括：N 個燈管，其中N至少是3 ;以及使N個燈管之間達成電流 平衡所用的裝置，此裝置具有一組N-1個平衡變壓器，其 在操作時交替地耦合至N-1對重疊之燈管之末端。 一種實施例是燈管組合(assembly)，包括：N個燈管， 其包含至少一第一燈管，一第二燈管和一第三燈管，每一 燈官都具備第一末端和第二末端；一第一終端和一第二終 端，其接收來自換流器之功率以驅動並聯中的1^個燈管； 以及N_1個二路式平衡變壓器，其以交替方式配置在第一 終端和第一末端之間以及第二終端和第二末端之間，使經 由部份重疊之各對燈管之電流達成平衡。 々一在三個燈管的一種例子中，第一終端在操作時耦合至 第三燈管的第一末端且第二終端在操作時耦合至第一燈管 128342s68pif.doc 的第一末端。第一二路式平衡變壓器配置在第一燈管 -燈官之第-終端和第_末端之間的電流路徑中，其中 一二路式平衡變壓器被組構成使流經第 一燈管和第二燈总 之電流達成平衡；第二二路式平衡變㈣配置在第总 和第三燈管之第二終端和第二末端之_電流路徑中，i 中第二二路式平衡變壓紐組構成錢經第二燈管和第1、 燈管之電流達成平衡。 〜

一種實施例是氣體放電燈並聯用的方法，本方法勺 括··提供至少3個燈管；以及使二路式平衡變壓器交替= 配置在部份重疊之各對燈f之末端，使各燈管之間的電流 相匹配(matching)。例如，第一對燈管中的電流以第—二 式平衡變壓ϋ來達成平衡；且第二對燈管中的電流^二 二路式平衡變壓ϋ來達成平衡，其巾第二對巾的一 Η 與第一對共用。 疋

一種實施例是氣體放電燈並聯用的方法，本方法包 括：提供多個燈管，每一燈管都具備第一末端和第二末^ 以及以之字形結構來配置多個二路式平衡變壓 個燈管和第㈣個燈管在操作時在第—末職合至 二路式平衡變壓器，且使第(η+1)個燈管和第(η+2)個燈管在 操作時在第二末端輕合至另一個二路式平衡變壓器。 一種實施例是多個受到並聯驅動之氣體放電燈負載之 間電流平衡用之方法，本方法包括··以第一二路式平衡變 壓器使電流均勻地分佈在第一氣體放電燈負載和第二氣體 放電燈負載之間；以及以第二二路式平衡變壓器使電流均 1283426. 68pif.doc =地分佈在第二氡體放《負載和第三氣體放電燈負載之 间0 種貝靶例是多個受到並聯驅動之氣 f成電流平衡所用之各變壓器之配置，此配: 弟-一路式平衡變壓器使電流均勻地分佈在第一氣體放 燈負^第二氣體放電燈負載之間所用的裝置·’以及以第 衡Γ器使電流均勻地分佈在第二氣體放電燈 負載和弟二軋體放電燈負載之間。 之ρ種ΓΓ!是燈管組合(assembly)，其包括：Ν個並聯 取的燈管相串聯’其中_個= …成子形結構，使N-1個平衡變壓器交 =重=猶之末端;以及第N個平二= 同ί管，使N個燈管的每-個燈管都與相 同數目的平衡變壓器繞組相串聯。 一種實施例是氣體放電燈並聯用的方 括：提供至少3個燈管；第—平 ^方法包 第-對燈管之第一末端，使第千一衡二在== nr路式平衡變壓器在操作_合至第 弟^末知’使第二對燈管中的電流達成平衡， 燈=的，管是與第—對共用；以及第三& k 三對燈管，使二= 電机達成顿，其以三_管包括 燈管和-來自第二對燈管H ¥對匕5之 I28342^8pif.d〇c • 一種實施例是氣體放電燈並聯用的方法，本方法包 ^ 括1提供N個燈管，其中N至少是3;以及以N個平衡變 壓器使N個燈管之間的電流達成平衡，其中至少一平衡變 壓為在操作時耦合至另一平衡變壓器上之一燈管的相面對 的末端。 •:種實施例是氣體放電燈並聯用的方法，本方法包 =·提供N個燈管，其中N至少是3 ;以及提供N個平衡 /變壓裔，其中個平衡變壓器使各對燈管的電流達成平 _ $ ’ J^N_1個平衡變壓器配置成之字形結構，使N]個平 衡變壓器交替地配置在部份重疊之各對燈管之末端；以及 配置第N個平衡變壓器，使N個燈管的每一個燈管都與數 目相同的平衡變壓器繞組相串聯。 一種實施例是氣體放電燈並聯用的方法，本方法包 括丄提供N個燈管，其中N至少是3;以及以1^個平衡變 $為使N個燈管之間達成電流平衡，N個平衡變壓器更包 含N-1個平衡變壓器和一個額外的平衡變壓器，其中μ 鲁 個平衡變壓器之第一部份在操作時耦合至N個燈管之第一 ，端且被組構成使一第一對燈管或更多之第一對(^^的燈 官中之電流達成平衡；N-1個平衡變壓器之第二部份在操 作時耦合至N個燈管之至少一部份之第二末端且被組構成 使二第二對燈管或更多之第二對(pair)燈管中之電流達成 =衡，其中一第一對燈管或更多之第一對(pair)燈管和一第 一對燈管或更多之第二對(pair)燈管相重疊但不相同；以及 一額外之平衡變壓器，其配置成使N個燈管之每一個燈管 12 I28343^8pi,doc 都與數目相同的平衡變壓器繞組相串聯。

一種實施例是多個受到並聯驅動之氣體放電燈負載之 間獲得電流平衡所用之各變壓器之配置，此配置^括·提 供N個燈管用的裝置，其中N至少是3 ;以及以N個平衡 變壓器使N個燈管之間達成電流丰衡所用的装置，其中至 少一平衡變壓器在操作時耦合至其它平衡變壓哭^ 之相對面的終端上。 〇〇 ' ^ B

在-種實施例中，各燈管在-種多個燈管組合中組成 多個組(例如，N個燈管組）。每一燈管組包含至少二個配 置在燈管次組合(subassembly)(其連接在二個組之末端之 間）中的燈管。至少N-1個外部平衡變壓器以之 合至N健管，使各燈管組之_電錢成平衡^如， 每-外部平衡變壓器實質上類似於上述之二路式平衡變壓 器且包含二個平衡繞組以輕合至二個不同的燈管组，使該 二個不_燈管組之間達成電流平衡。該叫個外部平^ 變壓器各別在錢的組上轉合至二個燈管組之則個部份 重疊= 一时_^至少—外部平衡變壓器且 至=Ν·2個燈錄之母-組之未端_合至—外部平衡變 壓器。在-實施例中，Ν個外部平衡變壓器轉合至 =器使Ν個燈管組之每-組的末端_合至—外部平衡 在-種實施例中，至少-燈管組包含一個或多個内部 平衡變’使同-燈管組中的燈管之間達成電流平衡。 例如，同-燈管組之Μ個燈管可以麵合至一種開口式，，之”

13 I28342^8Pif.d〇c 字形結構之個内部平衡變壓器，閉合式，，之，，字形結構 之μ個内部平衡變壓器，或耦合至配置成環形平衡組態之 μ個各別之内部平衡變壓器。其它之平衡組態(例如，樹狀 組態，條形組態或其它類似組態）亦是可行的。在環形平衡 組悲中’每一燈管是與不同之内部平衡變壓器之主繞組串 聯且内部平衡變壓器之二次繞組在串聯回路(serial loop)中 相耦合。在一實施例中，各個外部平衡變壓器基本上相同 且各個内部平衡變壓器基本上亦相同。 卜在種應用申，20個燈管組合成5個組，每組4個燈 官。4☆個内部平衡變壓器使每一燈管組中的4個燈管之間 的，抓達成平衡。在一種實施例中，4個内部平衡變壓器 輕合至閉合式之字形組態中的4個燈管。例如，第一内部 平衡變壓器輕合至第_燈管和第二燈管之第—末端(或終 端），ΐ二内部平衡變壓器輕合至第二燈管和第三燈管之第 二f端，^二内部平衡變壓器耦合至第三燈管和第四燈管 之第一末端，且第四内部平衡變壓器耦合至第四燈管和第 一燈管之第二末端。 在知例中’ 4個外部平衡變壓器耦合至開口式之 子开/組^^中，5個燈管組，使燈管組之間的電流達成平 衡二例如：第-外部平衡變壓器輕合至第—燈管組和第二 燈官組之第-組的末端，且第二外部平衡變壓器搞合至第 二燈管組和第三燈⑼之第二組的末端，第三外部平衡變 C抑柄&至第—燈管組和第四燈管組之第一組的末端，第 四内部平衡賴_合至第四鮮師狂燈管組之第二 12834¾ 68pif.doc 組的末端。 在另-應用中，20個燈管組 管。在-種實施例中，各一供〜:入個、且诚5個燈 變壓器，其搞合至心^认、且“—組4個内部平衡 -燈管租之各^成1式之字形組態之5個燈管，使同 每-燈管衡。在另-實施例中， 變壓哭，蚀置成讀平衡組態之5個内部平衡 環形ΐ衡官之_電流達成平衡。之字形組態和 有利地使偶數或奇數個燈管或燈管組之 ^違成平衡。在環形平衡組態中或其它使内部平衡變壓 ，至-燈管組内部中各別燈管之相同末端時的組態 ，内部平_壓|!可交替地麵合至不同燈管組之各燈管 之末端，且不同燈管組之各燈管可在—顯示器面板中交錯 地O^ntedeaved)配置著’使相鄰的各燈管在燈管的相面對的 末知上分別具有内部平衡變壓器，使不均勻的亮度最小化。 a在一種實施例中，4個外部平衡變壓器耦合至閉合式 ^子形組態的4個燈管組，使各燈管組之間的電流達成平 衡。例如，第一外部平衡變壓器耦合至第一燈管組和第二 燈管組之第一組之末端，第二外部平衡變壓器耦合至第三 燈官組和第四燈管組之第一組之末端，第三外部平衡變壓 器搞合至第一燈管組和第三燈管組之第二組之末端，第四 外部平衡變壓器耦合至第二燈管組和第四燈管組之第二組 之末端。 在其它應用中’ 16個燈管組合成4組，每組4個燈管。 每一燈管組包含一組4個内部平衡變壓器，其耦合至閉合

(S 15 1283424 8pif.doc 式之字形組態巾之4舰管。4船卜料 至閉合式之字形組態中之4個燈管組。 丌耦σ 總結本發明，本發明之某些外觀，優點和新奇之 已描述於此。可理解的是上述全部之優點未必可依據本^ 明的任一特殊的實施例來達成。因此，本發明可以上述^ -優點或-組優狀達成或最佳化來進㈣未 = 它優點。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂’下文特舉較佳實施例’並配合職㈣，作詳細說 明如下。 【實施方式】 雖然此處以特殊的實施例來描述，但其它實施例（包括 未提供本發明全部優點和特徵的實施例)對熟悉此行的人 士而δ疋明顯而易懂的。

^各實施例包含各種成本較有利，較可靠且有效率的平 ，變壓器組態。各實施例的各種組態可應用至任意數目的 氣體放電管。平衡變壓器組態技術允許數目較少(例如，一 個）的功率換流器，以對多個並聯之燈管供應電功率。傳統 上驅動多個燈管是困難的，此乃因這些燈管負載之負阻抗 特，所造成。此處所揭示的平衡技術可有利地允許並聯的 燈官”起動(start)”或較快速地點亮且在操作時維持著平衡 1±較佳的電流。各實施例可應用至廣泛範圍的負阻抗氣體 放電燈，其包括(但不限於)冷陰極螢光燈(CCFLs)，熱陰極 螢光燈，氖燈和其它類似的燈。

I283434sP,d0C 具有_3燈管的之 成之燈和2個二路式平衡_配置 成之子形或义錯式結構之圖解。相較罝 單純的樹狀，，結構而言，之字形&+早的卩自層式或 如，3個、4個、5個、6個等=二用^ ，，示4個燈管的之字形結_ —種_ i官和Ν·1個二路式平衡㈣器配 叙 範例:可理解的是··數目較大之總共μ個4;:= 的燈官陣列時，以上述所揭示的技術並聯

可對應於料則W之子集合伽_。 I 更有利的是使用在之字騎構巾的每—個二路式平 ^壓器都在每-平衡繞組中載有一個燈管的電流。這樣可 f利地在此種組態中使用二個本質上相同的二路式平衡變 壓器。當用二個本質上相_二路式平衡變壓器時， 尺寸上可車乂靖省’零件的庫存會減少’組合時的錯誤機率 ^下降等等。相對照之下，在階層式平衡變壓器系統中， 較高階層中的平衡㈣器所載有的電流大於較低階層中的 平衡變壓器所載有的電流’且因此使平衡繞組中應有較大 的導線(較低的線規)以載有額外之電流。 之字形結構允許多個燈管在與數目較少(例如，-個） 的換流器並聯時獅動。這樣可有利地節錢本和空間， 此乃因換流器電路典型上所具有的費用較平衡變壓器者高 很多且所佔有的空間亦較大。典型上一種換流器之變壓器 之二次繞組驅動並聯的燈管和相關的平衡電路。為了清楚 I28343^8pif.doc 換=之輪出驅動器在各圖中以換流器102表示， 為之各種不同的例子稍後將與圖2A、2B、2C -起說 〃在圖1所示的之字形組態中，第-燈管104,第二p 管1〇6和第三燈管108以並聯方式由換流H 102所驅動Γ 第一二t式Γ衡變壓器110在電性絲合至換流器1〇2之 第-終端，第二二路式平衡變壓器112在電性上耦合至換 流器102之第二終端。第一二路式平衡變壓器ιι〇在電性 上耦合至第-燈管1()4和第二燈管觸且使此二燈管中的 電流達成平衡。第二三路式平衡變壓器112在電性上輪合 至第，燈管106之相對之另一末端和第三燈管1〇8且使此 二燈管中的電流達成平衡。由於流經第一燈管1〇4中的電 流是以流經第二燈管1〇6中的電流來達成平衡，流經第二 燈笞106中的電流隨後以流經第三燈管Mg中的電流來達 成平衡，則流經三個燈管104，1〇6 , 108中的電流可良好 地達成平衡。 在一種實施例中，電容器114 ’ 116，118是與各燈管 分別相串聯。電容器114，116，118不是必要的(optinal)， 其可使直流電流(DC)不會流過各燈管而提高燈管的壽 命。電容器114，116，118可在電流路徑中配置在一燈管 的其中一個末端上且亦可配置在更上游(UpStream)處，例 如’可配置在一平衡變壓器和一換流器102之間。在一種 具備CCFLs之範例中，電容器114，116，118預先以導線 連接至背光模組中的CCFLs。直流電流的一種來源例如可 I2834^8pifdoc • 來自燈管(例如，ccfls)中估計電流所用的二次侧(燈管 . 上的整流電路。各整流電路典型上以接地電位作為來考。 整流電路可依據控制晶片而使流經燈管之電流量回浐 (feedback)至該控制晶片。此行的人士可理解的是二 件，例如，其它電容器，電感器，亞鐵鹽小珠和二/它二= 物件亦包含在本實施例中。 ' 、 三翌1式平衡轡壓器 在一種實施例中，二路式平衡變壓器具有繞在線軸上 • 之各別部份上之第一平衡繞組和第二平衡繞組，且各平衡 繞組共同地連接至一末端以形成二路式平衡變壓器。電性 上的連接可在變壓器内部形成或在變壓器外部(例如，在印 刷電路$上)形成。當然，各平衡繞組應與正確的極性相連 接使燈管中流經平衡繞組的電流達成平衡。可理解的是平 衡變壓器之每一平衡繞組應具有大約相同數目的繞線 (turns)。在一種具有N個燈管和N-1個 例中，平衡變壓器之每-繞組之繞線數應在大約 φ 在具有N個燈管和N個平衡變壓器之實施例中，平衡變壓 器應具有相同數目的繞組以避免環流（士⑶丨扣㈣ currents)。此外，須注意的是多個平衡變壓器可組裝在單 一的封裝中。 一種一路式平衡變壓器之實施例包括一種安全繞组。 此安全，組抑合至—保護電路(例如，逆向並聯的二極 體）。此安全繞組和保護電路可保護二路式平衡變壓器使不 會么生過電壓的情況，當二路式平衡變壓器不能使電流平 I2834^68pi£doc -.衡時(例如，其中一燈管失效時)即會發生過電壓。安全繞 ^ 組亦可與一種具有二個各別之平衡繞組(其不是共同連接 至一個末端）的平衡變壓器一起使用。安全繞組的繞線數目 較平衡繞組的繞線數目還少，且繞線的數目依據所期望的 繞線比而會有很大的變化。在一種實施例中，每一平衡繞 組大約有250條繞線，安全繞組有一條或二條繞線。在一 實施例中，安全繞組是一種隔離式繞組且亦與平衡繞組絕 緣’使女王繞組中所感應的電壓在故障偵測時可被安全地 • 監視。 在一種並聯的燈管之一燈管導通但另一燈管關閉的例 子中，逆向並聯的二極體箝住(clamp)安全繞組上的電壓， 因此箝住(clamp)平衡繞組上的電壓。此種情況經常發生在 並聯之CCFLs起動時。電壓被箝住可有利地使橫跨平衡變 壓器之最大電壓限制在一安全的位準以防止平衡變壓器受 損。在一種平衡繞組和安全繞組之繞組比大約是25〇 :工 之例子中，逆向並聯的二極體箝住大約〇·9伏特之電壓（電 φ 流量較大時)且使橫跨一平衡繞組之電壓限制在大約225 伏特。 ' 控制電路亦可感測該安全繞組上的電壓且可提供正確 的測量(例如，主繞組側上的電流下降，使其餘的燈管不會 過載），失效的指出，主繞組側之電源的關閉以及其它等 等。當然，在立即起動時，值得期待的是並聯的各&管不 會同時起動。在一種實施例中，該控制電路被組構成在起 動時的一預定的時段(例如，大約三分之一秒至三秒鐘）中 20

I2834?4P,d0C - 可忽略不平衡現象。此時段可在一很大的範圍中改變。 . 一種具有各別的平衡繞組，安全繞組和逆向並聯二極 體之二路式平衡變壓器之一實施例稍後將與圖5 —起描 述。此外’可使用的二路式平衡變壓器之上述外觀和其它 特徵描述在本發明人所同時擁有的於2〇〇4年1〇月24曰申 請之美國專利申請案號10/970 248之在Attorney Docket: MSEMI· 133A 所發表的名稱為”§yStems And Methods For Fault Protection In A Balancing Transformer”之中，其已揭 _ 示的全部内容於此作為參考。 換流器組態 變化很大的換流器組態可用來對並聯的燈管提供功 率。例如，圖2A、2B、2C顯示各種換流器組態的例子。 此行的人士均知可使用的換流器組態不限於上述的例子。 圖2A顯示一換流器之輸出用的浮動組態。並聯的燈 官組合在電性上可耦合至第一終端202和第二終端2〇4以 接收功率。浮動組態可有利地允許二次侧（燈管侧)上的一 φ 個組件和背光模組用的背光板(其典型上是接地)之間所存 在的尖峰電壓差較低，因此可使電暈放電的可能性下降。 換流變壓器210使功率由主繞組212耦合至二次繞組 214。主繞組212在電性上耦合至一種切換網路216，其由 控制器218所控制。典型上此切換網路216和控制器218 是由直流電源所供電，且該切換網路216是藉由驅動來自 控制器218之信號而受到控制，且此切換網路216產生一 種用於換流變壓器210之交流電流(AC)。此切換網路216 21 I2834^8p,doc / 可以很、夕種電路來形成，例如，其可為(但不限於)全橋式 • 冑路’半橋式電路，推挽式電路，Royer電路或其它電路。 在一實施例中，換流變壓器21〇較緊密地由主繞組212 耦合至二次繞組214，且控制器218調整二次側上的燈管 之電流，這是藉由監視主繞組側之電流(不是二次側之電流) 來達成。這樣可有利地允許二次繞組214對接地點成浮動 狀態，如圖中之實施例所示。 圖2A所示的實施例亦包含一個或多個非必要的 # (0Ptlonal)電阻值較高的電阻220，222，其接地以使靜電荷 放電。此種電阻值高的電阻不會改變此電路的浮動本質。 電阻之可使用的值是1〇百萬歐姆。此值不是臨界(critical) 值且其它值可由此行的人士預作決定。 圖2B是換流器之單端輸出的一例。一種並聯的燈管 組合在電性上可耦合至第一終端232和第二終端234以接 收功率。在所示的實施例中，第一終端232接地且第二終 端234考慮成’’高，，終端。在另一實施例中，第二終端234 φ 接地且第一終端232是，，高，，終端。由於二次側輸出是以接 地點作為參考，則單端輪出之優點是二次側電流可較容易 地監視。缺點是”高，，終端上的尖峰電壓較高，這樣會使電 軍放電的危險性增加。 圖2C顯示一換流器之雙端(double-ended)輸出或平衡 輸出之一例。此種組態之優點是可在二次側上之一種組件 和接地點之間提供較低的尖峰電壓差。一種並聯的燈組合 在電性上可耦合至第一終端242和第二終端244以接收功 22 I2834248pif.d〇〇 — 率。在所示的貫施例中，二個各別的換流變壓器246，248 • 由切換網路250,252所驅動且以平衡方式或，，分相，，方式來 驅動各燈管。在所示的組態中，二個換流變壓器246，248 之間的共同接點被接地以提供一種平衡的驅動作用。在另 一組態中，二個換流變壓器246,248之間的妓 地’使第一終端242和第二終端244對接地點成浮動現象。 例如，請參閱本發明人同時擁有的於2〇〇4年7月3〇曰申 請之美國專利申請案號10/903 636之名稱為”Split Phase # Inverters For CCFL Backlight System”中的描述，其中所揭 不的全部内容加入此處以作為參考。其它技術由熟悉此行 之人士預作決定。 JA—N個燈管和N-1個乎衡變壓器的夕芊形峙辦 圖3係4個氣體放電燈和3個二路式平衡變壓器配置 成之字形或交錯式結構時之組態。之字形結構之優點是二 路式平衡變壓器之每一平衡繞組中大約可載有相同的電 流。這樣可有利地允許相同的二路式平衡變壓器用在整個 φ 組態中。 在圖3所示之實施例中，第四燈管302，第三二路式 平衡變壓器304和非必要的電容器306已加至稍早依據圖 1來描述的實施例中。非必要的電容器306可防止第四燈 管302中流過一種會使壽命降低的直流電流(DC)。第三二 路式平衡變壓器304在電性上耦合至換流器1〇2之第一終 端且在電性上另耦合至第三燈管108和第四燈管302，以 平衡此二燈管之間之電流。由於第一燈管104和第二燈管 23 I2834^68pifdoc • i〇6由第一二路式平衡變壓_ no所平衡，第二产其106 - 和第一燈官108由第二二路式平衡變壓器112所平衡，第 三燈管⑽和第四燈管搬由第三二路式平衡變壓哭Z 則流經全部共4個燈管之電流可有利地受到°良好 圖4係N個氣體放電燈和叫個二路式平衡變壓哭配 置成之字形結構之組態。如圖i，3，4所示，當加入二— 燈管和平衡變壓器時，所加入的平衡變壓器耗:= 鲁 W變壓器之燈管之相面對的末端以形成之字形組態。如圖 所示，圖4右方所示的平衡變壓器在操作時各別耦人至各 對燈管的第一末端且使相對應的每一對燈管中的電&達成 平衡。圖4左方所示的平衡變壓器在操作時各別耦:至另 一對燈管（其不同於由圖4右方所示的平衡變壓器戶^平衡 的燈管）的第二末端。在各平衡變壓器之各對燈管之間有重 疊的組態中有一燈管由不同的平衡變壓器所共用，^能以 較簡單的二路式平衡變壓器來達成電流的平衡。實際上可 φ 有利地以之字形結構使任意數目的燈管達成平衡，且更有 利的是整個組態中都可使用相同的二路式平衡變墨界。 圖5係具有之字形結構之組態，其具有已選取:非必 要的(optional)外觀。本實施例對應於具有3個氣體放電燈 的之字形結構。可理解的是：這些非必要的外觀之原理= 優點可應用至具有任意數目之燈管之組態。圖5所示的每 一個二路式平衡變壓器502，504具有各別的平衡繞組，其 共同連接至一末端以形成二路式平衡變壓器。此外，每一 (§： 24 1283傷 8pif.doc 個二路式平衡變壓器502，504都具有安全繞組506，508， 其分別耦合至一對逆向並聯的二極體51〇，512，以針對不 平衡現象來進行保護。安全繞組506，508更可耦合至一種 監視用的故障備測電路。 亦可使用非必要的電感器514，516。由N個燈管和 N-1個二路式平衡變壓器所形成的之字形組態之缺點是與 一燈管相串聯的繞組的數目可在該組態中改變。例如，在

3燈管系統中第一燈管104和第三燈管1〇8具有一個串聯 的平衡繞組。相對照之下，第二燈管1〇6具有二個串聯的 平衡繞組。這樣會在與一燈管相串聯的漏電感中造成差異 而影響電流平衡。此外，為了抑制電磁干擾(EMI)，則吾人 ’月望在一燈管的二個末端上設置電感(例如，平衡變壓器的 漏電感）、。在一實施例中，非必要的電感器514，516用來 使漏電感達成平衡且藉由補償”未設置-與燈管相串聯的 平衡繞組”財卩制電磁谓(EMI)。各電感ϋ可用在先前描 述的組態中。 平衡變壓器的之字形鈷_ 圖6_9係贝個燈管和N個平衡變壓器配置成之字形 ，時由5聯之燈管和平衡變壓器所構成的實施例。在具 個燈管和N個平衡變壓器的之字形結構中，則 ίΐ?之每二個都可使重疊之各對燈管之電流達成平衡 平衡。H崎壓器是乡餘的龍1 ’其时使漏電感獲: -、^、有則峻管和㈣平衡變壓㈣之字形結構中-且官可有利地與平衡變壓器之相同數目之平衡繞組相

(S 25 12834孤_( • 聯。這^樣可允許平衡變壓器中的漏電感（其以串聯方式加至 • 各燈官）以一燈管又一燈管之方式而較佳地達成平衡。 一圖6顯示3個燈管。圖7A、7B顯示4個燈管。圖8 顯示N個燈管，其中N是奇數。圖9A顯示n個燈复 中N是偶數。 —如，6，8所示，；^是奇數時，此種組態是不對稱的， 每了燈官侧上的平衡變壓器之數目不相等。又，至少一平 衡變壓器所具有的平衡繞組在電性上未輕合在一起。又， 變壓H之數目較少的此側之—末端未連接至一平衡變 ，裔。無論上述何種情況，具有N個燈管和N個平衡變壓 斋的之字形結構可有效地使電流平衡且可使匹 漏電感與燈管串聯。 ％ 圖6顯示第一燈管6〇2,第二燈管6〇4和第三燈管 606。第一平衡變壓器6〇8，第二平衡變壓器61〇和第三平 衡變壓器612使流經各燈管6〇2，6〇4，6〇6中的電流達成 平衡。第一平衡變壓器608使流經第一燈管602和第二燈 • 管604中的電流達成平衡。第一平衡變壓器608之平衡繞 組保持著分離狀態，此乃因一平衡繞組耦合至換流器1〇2 之第一終端，且另一平衡繞組麵合至第三平衡變壓器612 之燒組。須注意：這些平衡繞組未共同地連接著。在一實 施例中，第一平衡變壓器608中亦加上一種安全繞組，其 可輕合裏/保護電路，一監視電路或此二者。 第>爭衡變壓器610使流經第二燈管6〇4和第三燈管 606中的電流達成平衡。第二平衡變壓器610之平衡繞組

(S 26 I283424Pif.d〇c 共同連接至一末端，使第二平衡變壓器成為一種二路式平 衡，f器。須注意：除了上述之共同連接至-末端(這可在 外部形成)之外，全部之變壓器組態都可使用相同的 變。在一實施例中，第二平衡變壓器610另又包含一 種女王繞組且另又可選擇地(〇pti〇nally)包含逆向並聯的二 極體’以保護第二平衡縣器610使圖5中稍早所述的不 平衡現象不會發生。 弟平衡麦壓裔612使流經第一燈管602和第三燈管 6〇6中的電机達成平衡。須注意：第三平衡變壓器⑽在 使電流平衡時可被視為多餘的。第三平衡變壓器612之平 衡繞組亦共同連接至—末端。每—燈管術，剔，礙可 有利地與二辦賴、_㈣，各平衡繞組使與每一燈管 相串聯的漏電感達成平衡。此外，各燈管的配置可選擇性 地包含各別與燈管相串聯的電容器622，624，似，使直 流電流不會流經各燈管。

’ 9所示，# N是偶數時，該組態是對稱的， 燈g的母-側都具有相同數目的平衡麵器。X，每一個 平，變壓H都成為二路式平衡變壓器，其平衡繞組在電性 Ϊ:、同Ϊ?至—末端。當叹偶數時，-平衡鍾器出現 在母=燈营的二端時更有利，其有助於電磁干擾的抑制。 係4個燈管和4個平衡變壓器配置成之字形結 構之實_。各平衡變壓器可以是 乃因平衡㈣11在Ν是偶數時之各平衡繞組朗連接至ί 末端。各平衡繞組可由單—繞組捲繞而成，在内部相連接

(S 27 128342^8pif.doc • 1_導線板，裝置或其賴似_在外部連接 至變壓器。 41 圖7A顯示第一燈管702,第二燈管7〇4，第三燈管7〇6 和第四燈管708。如圖7A所示，第一平衡變壓哭712，笛 ，變壓請，第三平聰器二7:』 器718配置成之字形、组態。帛一平衡變壓器712使流經第 -燈管702和第二燈管7〇4之電流達成平衡。第二平衡變 壓器714使流經第二燈管7〇4和第三燈管7〇6之電流達成 # 平衡。第二平衡變壓器716使流經第三燈管706和第四燈 管708之電流達成平衡。各變壓器712，714，7丨6本身可 使流經4個燈管之電流達成平衡，如先前圖3中所述者。 一額外的平衡變壓器（此處是第四平衡變壓器)718可 使々il經弟四燈管708和第一燈管702之電流達成平衡。又， 第四平衡變壓器718更可使各燈管702，704，706所串聯 的漏電感達成平衡。此外，第四平衡變壓器718在第一燈 官702之一末端和第四燈管7〇8之一末端提供漏電感，其 φ 有助於電磁干擾的抑制。此外，各燈管的配置可選擇性地 包括各燈管702 ’ 704，706，708所串聯的電容器722,724， 726 ’ 728，以使直流電流不會流經各燈管。 圖7B係4個氣體放電燈和4個平衡變壓器配置成之 字形結構之另一種實施例。由於以佈局的圖式來看時圖 7A’ 7B中所示的實施例是相同的，則圖7A，7B顯示其佈 局疋可變的。圖7B所示的配置中各燈管的配置方式可使 連接各平衡變壓器至各燈管所用的導線有更均勻（或相等） (S) 28 I283424Pif.d〇c 的長上的其它變化可由此行的人士來預先決定。 之制二#、购管和則目平衡霞賊置成之字形結構 之例子，其中η *也 厭哭献罢a、 疋可數。圖9八係>^個燈管和N個平衡變 6二㈣^予形結構之例子，其中N是偶數。圖犯係 一f i彻。二燈和6個平衡變壓器配置成之字形結構之另 -去。就圖式而言，圖9B所示的實施例是與圖9A所 = 目5，其中N是6。然而，當以佈局圖來看時，圖9A， ^顯？ί佈局是可變化的。例如，當以佈局圖來看時，圖 所不:Τ&例的導線較圖9八所示實施綱導線具有更均 勻的長度。之子形結構可有利地允許任意數目的燈管被並 聯地驅動。 形成的巢狀孚衡鈷今 如上所述的各種之字形結構已參考多個燈管間電流之 平衡來說明。類㈣之字形結構可絲❹健管組之間 的電流達成平衡。例如，上述各圖中所參考到的每一燈管 可表示-種包含多個燈管之燈管組(或燈管負載）。一個燈 ^組中的多個燈管可耦合成串聯組態或並聯組態。在一種 實施例中，各燈管組配置成巢狀之平衡組態，以一組平衡 變壓器使各燈管組之間的電流達成平衡，且以其它各組平 衡變壓器使每-燈管組中的各燈管之_電流達成平衡。 圖10係使用閉合式之字形結構的巢狀的之字形έ士構 中Μ個燈管之Ν個燈管組之一實施例，其使每一燈^組 中之Μ個燈管之間的電流達成平衡且使Ν個燈管組之間 達成電流平衡。在圖10所示的實施例中，16個燈管組成4 29 :==4個燈管。一組共4個平衡_(或外部 = ^ 之字形組態之燈管組，使4個燈 g、、且之_電^達成平衡。每—燈管組 «^11(^ ^ ^ ^(dediJd 中的合式之字形域中之燈管，使同一燈管組 中的燈官之間的電流達成平衡。 ιϊί:燈管組中的4個燈管之間和4個燈管組之間電 二達ΐΓί所用的閉合式之字形組態基本上類似於圖7Β ^U。® 7Β顯轉__燈管所串聯的非必要的電容 :飞杳，726，728。非必要的電容器亦可包含在圖10 不=施例中。例如，非必要的電容器可與每一燈管或 母一燈管組相串聯以阻止直流電流。然而，非必要的電容 器未顯示在圖10中以使圖面更清楚。 Η 一在一種實施例中，外部平衡變壓器和内部平衡變壓器 ^二路式平衡變壓器，其二個平衡繞組具有—共用的輸二 個各別的輸出端。内部平衡變壓11可以和外部平衡 =器以相同的方式構成，外部平衡變壓器所可導引的電 机设t成較内部平衡變壓器所可導引的電流還多（即，較高 的額疋電/;,L)。各個外部平衡變壓器可有利地設計成彼此相 同且各個内部平衡變壓器亦可有利地設計成彼此相同。 ★在圖1〇所示的實施例中，第一外部平衡變壓器712 和第二，部平衡變壓器716之各別的輸入端耦合至換流器 忉2之第一輸出。第三外部平衡變壓器714和第四外部平 衡變壓為718之各別的輸入端耦合至換流器102之第二輸 12834欲68_。。

f。第-外部平衡變壓器712之輪出端分別搞合至二個燈 =組(即，第一燈管組704和第二燈管組7〇2)之第一集合之 第-組末端’使第—燈管組7()4和第二燈管組观之間的 ^流達成平衡。第二外部平衡變壓器716之輸出端分別搞 1二個燈管組(即，第三燈管組寫和第四燈管組7〇8) 之第二集合之第-組末端。第三外部平衡變壓器714之輸 ，端分別輕合至二個燈管組(即，第一燈管組7〇4和第三燈 I"、、且706)之_二集合之第二組末端1四外部平衡變壓器 ；718之輸出端分別耦合至二個燈管組(即，第 和第四燈管組观)之第四集合之第二組末L燈以702 -個燈管組之第-集合和第三集合之—部份是與此二 集合共用的第-燈管組704相$疊。二個燈管蚊’第二集 合和第三集合之-部份是與此二集合制的第三燈管电 706相重疊。這些”以一部份相重疊，，之方式係使用二 平衡變壓器來促使4個燈管組7G2，7G4，寫，谓之間 達成電流平衡。第四外部平衡龍器718提供二個燈管二 之其它，，部份(Pa福)重疊”之集合。又，第四外部平衡變壓 器718可促使電池與每-搞合至—外部平衡變壓器之 端形成較佳的對稱(例如，已平衡的漏電感）。 如上所述，每一燈管組具有4個内部平衡變壓器，1 搞合至閉合式之字形組態之該燈管組之各燈管，使:燈^ 之間的電流達成平衡。内部平衡變壓器麵合至各燈管= 一末端上之部份重豐之各對燈管。請參閱第一燈管组 704，第-内部平衡變壓器、1〇12⑴和第二内部平衡變屢器 31 I2834?4pif.d。, 1016(1)具有多個耦合至第一燈管組704之第一組末端之輸 入端。第三内部平衡變壓器1014(1)和第四内部平衡變壓器 1018(1)具有多個耦合至第一燈管組704之第二組末端之輸 入端。第一内部平衡變壓器1012(1)之各輸出端分別耦合至 第一燈管1004(1)和第二燈管1002(1)之第一末端。第二内 部平衡變壓器1016(1)之各輸出端分別耦合至第三燈管 1006(1)和第四燈管1〇〇8(1)之第一末端。第三内部平衡變 壓态1014⑴之各輸出端分別輕合至第一燈管⑴和第 二燈管1006(1)之第二末端。最後，第四内部平衡變壓器 1018(1)之各輸出端分別耦合至第二燈管1〇〇2(丨)和第四燈 笞1008(1)之弟一末端。内部平衡變壓器類似地麵合至其它 燈官組中的各燈管，使同一燈管組的各燈管之間的電流達 成平衡。 m 你便用閉δ式之字形結構的巢狀的之字形结構 中Μ個燈管之Ν個燈管組之另一實施例，其使每一燈管 組中之Μ健管之間的電流達成平衡且使用開口式之字 形結構來平衡Ν個燈管組之_電流。在圖u所示之 =中，20健管組成5個燈管組，每組⑽燈管；每二 一 ί共4個内部平衡變壓器，其麵合至閉合式 irm使同財的各辟之間的電流達成 所的閉合式之字形组態基本上類似於圖10 所不的閉合式之字形組態，此處因此不再討論。 式之衡5麵器’糾合至開口 組’使5個燈管組之間的電流 32 1283傷 8pif.doc =平Γ。圖11所示的開口式之字形組態基本上類似於圖 不的組態。圖4包含非必要的電容器，其未顯示在圖 部平更清楚。在圖11所示的實施财，第二外 入端耦和第四夕!部平衡變壓器1122之各別的輸 110和^ 102之第一輸出。第一外部平衡變壓器 流器上::::龍器304之各別的輸入魏合至換 間的雷冷、查二集替之組末端’使5個燈管組之 出端^ίί !： ’第一外部平衡變壓器110之輸 管組1〇6)之==燈管組(即，第—燈管組1()4和第二燈 112之輸出端八^^第二組末端。第二外部平衡變壓器 和第三Ϊ至二個燈管組(即，第二燈管組106 衡變』Li之輸第；：組末端。第三外部平 管,1。8和第四燈管·组3〇2)之;組(:末:三： (即，第四燈管組3〇2和第五管ί 一組末端。 s、、且U20)之第四集合之第 端都31=二個集合所共用的一燈管組在每一組末 知都具有一外部平衡變壓哭。 你母、、丑冬 -組末端麵合至第二外部麵 ^組搬隱在二缝末端具有外部平衡變壓器。 (S] 33 I2834^8pif.d〇〇 圖12係使用開口式之字形結構的巢狀的之字形 中Μ個燈管之N個燈管組之另一實施例，其使每一^與 組中之Μ個燈管之間的電流達成平衡且使用閉合式=二 形結構來平衡Ν個燈管組之間的電流。在圖=的= 施例中，20個燈管組合成4個燈管組，每—燈管組5二 燈管。一組共4個外部平衡變壓器耦合至閉之字形^ 態中的4個燈管組，使4個燈管組之間的電流達成平衡。 圖12所示的閉合式之字形組態基本上類似於圖ι〇所示之 閉合式之字形組態，此處因此不再討論。 在圖12所示的實施例中，每一燈管組都具有一組共4 個内部平衡變壓器，其搞合至開口式之字形組態中該燈管 組之各燈管，使各燈管之間的電流達成平衡。請參閱第一 燈管組704,第一内部平衡變壓器121〇(1)和第三内部平衡 ，壓器1214(1)之各別的輸入端耦合至第一燈管組j〇4之 第二組未端。第二内部平衡變壓器1212(1)和第四内部平衡 麦壓器1222(1)之各別的輸入端輕合至第一燈管組704之 第一組未端。 内部平衡變壓器 1210(1)，1212(1)，1214(1)，1222(1) 耦合至部份重疊之各對燈管之交替之末端，使第一燈管組 7〇4中5個燈管之間的電流達成平衡。例如，第一内部平 ，變壓器1210(1)之輸出端分別耦合至第一燈管和 第二燈管1206(1)之第二末端。第二内部平衡變壓器1212(1) 之輸出端分別耦合至第二燈管1206(1)和第三燈管°°12〇8(1) 之第一末端。第三内部平衡變壓器1214(1)之輪出端分別耦 34 I2834^8pi,doc 合至第三燈管1208(1)和第四燈管12〇2(i)之第二末端。最 後，第四内部平衡變壓n 1222⑴之輸出端分^合I第四 巧12G2(1)和第五燈管膽⑴之第—末端。内部平衡變 壓器亦類似地搞合至其它燈管組中的各燈管，使相同燈管 組的各燈管之間的電流達成平衡。 ^ 圖10至12中所示的巢狀的之字形結構只是舉例而 已’其不是唯-者亦不是用來限定其本身之形式。例如， 燈管或燈管組的數目可改變。此外，巢形的階層數可增加 至超過二個階層。開口式之字形組態和閉合式之字形组態 之不同的組合亦可用來使同一燈管組之各燈管之間的電流 達成平衡或使多個燈管組之間的電流達成平衡。例如，一 使用巢狀的開π式之字形組態使各燈管組之間的 成j it且使同—燈管組中的各燈管之間的電流達 ，衡。八匕應用可使關口式之字形組態和閉合式之字 合形式，使每-燈管組中或各燈管™ 狀組態中組合其它的組態，使多個燈管組之 衡且使每一燈管組中的各燈管之間的電流 ===，甘亦可使用環形平衡組態，條形平衡組態， 和其，似組態使多個燈管或燈管組之間的 次二串·也Vfi形平衡組態中，-組平衡變壓器之二 合且在_路中用來導引一種共同之電 條形平衡晰，各侧_合至重管在 35 12834¾擎- ·- 或燈管組之一末端。在樹狀平衡組態中，平衡變壓器之階 • 層/式之1己置中第一階層之平衡變壓器在平衡狀態中使電流 路位由單一路控劃分成二條路徑，第二階層之平衡變壓器 =電流路徑由二條路徑劃分成至少四條平衡的路徑，且可 能存在的下一階層的平衡變壓器更使平衡之電流路徑的數 目增加。樹狀平衡組態之其它細節描述在本發明人共同擁 有的審查中的美國申請案號10/970243之名稱為”System and Method for a Transformer Configuration with a Tree • Topology f〇r Current Balancing in Gas Discharge Lamps55 中，其於此加入本發明中以作為參考。 圖13係使用環形平衡組態的巢狀的之字形結構中M 個燈管之Ν個燈管組之一實施例，其使每一燈管組中之Μ 個燈管之間的電流達成平衡且使用閉合式之字形結構來平 衡Ν個燈管組之間的電流。圖η所示的實施例中，2〇個 燈管組合成4個燈管組，每個燈管組有5個燈管。一組共 4個外部平衡變壓器耦合至之字形組態中的4個燈管組了 φ 使4個燈管組之間的電流達成平衡。圖13所示的閉合式之 字形結構基本上類似於圖10所示的閉合式之字形結構。此 處因此不再討論。 圖13所示的實施例中，每一燈管組具有一組共5個内 部平衡變壓器，其耦合至環狀組態中該燈管組之:燈管， 使各燈管之間的電流達成平衡。請參閱第一燈管組7〇4 , 5 個燈管 1300(1)，1302(1)，1304(1) , 13〇6(1)，13〇8(1)所具 有的第一末端共同連接至第一燈管組7〇4之第一組末端了 36 i8pif.doc ·- 第一内部平衡變壓器1301(1)之主繞組耦合在第一燈管 . l30%1)之第二末端和第一燈管組704之第二組末端之^二 第二内部平衡變壓器1303(1)之主繞組耦合在第二燈管 1302(1)之第二末端和第二燈管組之末端之間。第三内部平 衡變塵器1305(1)之主繞組耦合在第三燈管13〇4⑴之第二 末端和第二燈管組之末端之間。第四内部平衡變壓器 1307(1)之主繞組耦合在第四燈管13〇6(1)之第二末端和g 二燈管組之末端之間。最後，第五内部平衡變壓器13〇9(ι) φ 之主繞組耦合在第五燈管1308(1)之第二末端和第二燈管 組之末端之間。 第一組之内部平衡變壓器1301(1)，13〇3(1)，13〇5(1)， 1307(1)，1309(1)|馬合成串聯回路。此串聯回路允許一共同 的電流在二次繞組中循環(circulate)且各別的主繞組 導引的電流是與該共同的電流成比例。因此，可使第一燈 管組 704 中的各燈管 13〇〇(1), 13〇2(1)，13〇4(1)，13〇6(1广 ^⑴之間的電流達成平衡。在—種實施例中，二次繞組 _ 疋單圈之繞組。環形平衡組態和使用在環形平衡組態中的 平衡變壓器描述在本發明人共同擁有的審查中之美國申請 案號 10/958668 之名稱為”A Current Sharing μ·如

Multiple CCF Lamp 〇peration，，以及美國申請案號 1〇觸667 之名稱為”Balandng Transf〇mers 加啊 Balancer，，中，其於此加入本發明中以作為參考。 環形平衡組態亦可用來使圖n中所示的其它燈管組 中各燈官之間的電流達成平衡。例如，第二燈管組7〇2具 37 I2834^8pifdoc 有第二組共5個内部平衡變壓器1301(2)，1303(2)， 1305(2)，1307(2)，1309(2)，其在第二燈管組 702 之第一 組末端和第二燈管組702中之各燈管13〇〇(2)，1302(2)， 1304(2)，1306(2)，1308(2)之第一末端之間耦合成環形平 衡組態。第三燈管組706具有第三組共5個内部平衡變壓 器 1301(3)，1303(3)，1305(3)，1307(3)，1309(3)，其在第 三燈管組706之第二組末端和第三燈管組7〇6中之各燈管 1300(3)，1302(3)，1304(3)，1306(3)，1308(3)之第二末端

之間耦合成環形平衡組態。第四燈管組7〇8具有第四組共 5 個内部平衡變壓器 13〇1(4)，13〇3(4)，13〇5(4)，13〇7⑷， 1309(4) ’其在第四燈管組708之第一組末端和第四燈管組 708 中之各燈管 13〇〇(4)，1302(4)，1304(4), 1306(4)，1308(4) 之第一末端之間轉合成環形平衡組態。 =衡變壓器之第二功能是濾波。基本驅動頻率之高諧 波和咼頻雜訊由平衡變壓器之漏電感和至燈管電漿底座之 電容之組合來抑制。當較長啸管在-末端具有平衡變壓 器，’則未具備-平衡變壓器之此末端預期較亮，這是因 為南頻電麵造成。例如，若長燈管用在圖13之實施例 中，則^-燈管組7〇4和第三燈管組7〇6巾的各燈管在靠 近各ί 5之第—末端之處預期較亮，第二燈管組702和第 =登=組708巾的各燈管在靠近各燈管之第二末端之處預 心一 5不均勻的焭度下降所用的技術是使用各種在燈 吕、一@未端上具備平衡類ϋ之平衡組態。使不均勻的

(S 128342068pif.doc 亮度降低所用的其它技術是將各燈管設置在一顯示面板 中，使相鄰的燈管在交替的各末端上具有平衡變壓器。例 如，圖14顯示一顯示面板中來自不同之燈管組之交錯式燈 管之一種實施例，其可使不均勻的亮度降低。圖顯示圖 13之各燈管之一種可能的配置方式。來自第一燈管組7〇4 之各燈管 1300(1)，1302(1)，1304(1)，1306(1)，1308⑴是 與來自第二燈管組702之各燈管13〇〇(2)，1302(2)， 1304(2) ’ 1306(2)，1308⑺相交錯，來自第三燈管組7〇6 之各燈管 1300(3)，1302(3)，1304(3)，1306(3)，1308(3)是 與來自第四燈管組708之各燈管1300⑷，1302⑷， 1304(4) ’ 1306(4) ’ 1308(4)相交錯。相鄰的燈管在燈管的 交替的各末端上具有平衡變壓器。各平衡變壓器和電路連 接未顯示在圖式中以使圖式更清楚。 各種實施例已描述如上。上述各實施例雖然參考特定 的實施例來說明，但這些說明只是舉例而已而不是一種限 制。熟悉此技術的人士可作各種變更和應用而不偏離本發 明以下之申請專利範圍所界定的精神和範圍。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ϋ 【圖式簡單說明】 這些圖式用來說明本發明的實施例，其不是對本發明 的一種限制。 Χ 39 12834孤邮d〇c 圖1係3個氣體放電燈知〇 ^ 成之字形結構之圖解。 -路式平衡變壓器配置 圖2A係換流器之浮動輪出之一例。 圖2B係換流器之單端輪出之_例。 換流之雙端輪出或平衡輪出之—例。 成之字形、纟:構放電燈和3個二路式平衡變壓器配置 置成=:=電燈和N，二路式平衡變壓器配 圖5係具有之字形結構之_，其必 要的(optional)夕卜觀。 ’、 、 形,41:二個2放電燈和3個平衡變壓器配置成之字 管提供—種幾乎_的漏電感。 圖7A係4個氣體放雷擦4 ^ 字形結構之圖解，其對各燈管提供—種=置成之 且另外提供電磁干擾(EMI)之抑制作用。、’目5、漏電感 字带# 4個氣體放電燈和4卿衡類11配置成之 予形結構之另一種實施例。 風灸 ^係Ν個氣體放魏和Ν個平衡變壓器配置成 其ϊ==，。其對各燈管提供—種幾乎相同的漏電感， 個氣體放電燈#σΝ個平__配置成之 供—種幾乎相同的漏電感 另外k供電磁干擾(ΕΜΙ)之抑制作用，其中q偶數。 1283426 16668pif.doc 圖9B係N個氣體放電燈和n個平衡變壓器配置成之 字形結構之另一實施例，其中N是6。 圖1〇係使用閉合式之字形結構的巢狀的之字形結構 中Μ個燈管之N個燈管組之一實施例，其使每一燈管組 中之Μ個燈管之間的電流達成平衡且使Ν個燈管组之間 達成電流平衡。

圖11係使用閉合式之字形結構的巢狀的之字形結構 中Μ個燈管之Ν個燈管組之另一實施例，其使每一燈管 組中之Μ個燈管之間的電流達成平衡且使用開口式之字 形結構來平衡Ν個燈管組之間的電流。 圖12係使用開口式之字形結構的巢狀的之字形結構 中Μ個燈管之Ν個燈管組之另一實施例，其使每一燈管 組中之Μ個燈管之間的電流達成平衡且使用閉合式:字 形結構來平衡Ν個燈管組之間的電流。 圖13係使用環形平衡組態的巢狀的之字形結構中μ 個燈管之Ν個燈管組之一實施例，其使每一燈管組中之％ 個燈管之間的電流達成平衡且使用閉合式之字形結 衡Ν個燈管組之間的電流。 圖14係一顯示面板中來自不同燈管組之交錯 與 之一實施例，其可使不均勻的亮度下降。 且吕 【主要元件符號說明】 102 104、106、108 110 、 112 換流器 燈管 二路式平衡變壓器 12834^^8pif.doc

114、116、118 202 、 204 210 212 214 216 218 220 、 222 232 、 234 242 、 244 246 ， 248 250 、 252 302 304 306 502 、 504 506 、 508 510 、 512 514 、 516 602、604、606 608、610、612 622、624、626 702、704、706 708 電容器 終端 換流變壓器 主繞組 二次繞組 切換網路 控制器 電阻 終端 終端 換流變壓器 切換網路 燈管 二路式平衡變壓器 電容器 二路式平衡變壓器 安全繞組 逆向並聯的二極體 電感器 燈管 平衡變壓器 電容器 燈管 燈管 42 I2834^8Pif.d〇c

712、714、716 718 722、724、726 728 1002 、 1004 1006 、 1008 1012 、 1014 1016 、 1018 110 、 112 304 、 1122 1120 1200 1202 、 1204 1206 、 1208 1210、1212 1214 > 1222 平衡變壓器 平衡變壓器 電容器 電容器 燈管 燈管 内部平衡變壓器 内部平衡變壓器 外部平衡變壓器 外部平衡變壓器 燈管組 燈管 燈管 燈管 内部平衡變壓器 内部平衡變壓器 ⑧ 43

Claims (1)

1. if.doc • 十、申請專利範圍： • k一種燈管組合，包括： N個成並聯組態之燈管，其中N至少是3 ;以及 N-1個平衡變壓器，每一平衡變壓器具有二個平衡繞 組，其在操作時各別與一對燈管串聯，以使N個燈管之電 流達成平衡，N個燈管之第一對之第一末端在操作時耦合 至N-1個平衡變壓器之第一個，n個燈管之第二對之第二 末端在操作時耦合至N-1個平衡變壓器之第二個，其中一 • 燈管是第一對和第二對所共用，且上述之第二末端是與第 一末端相面對。 2·如申請專利範圍第1項所述之燈管組合，其中各平 衡變壓器基本上彼此相同。 —3·如申請專利範圍第1項所述之燈管組合，其中各燈 官包括冷陰極螢光燈(CCFLs)。 4·如申請專利範圍第1項所述之燈管組合，其中更包 括各別地與每一燈管串聯的電容器。 鲁 5·如申請專利範圍第1項所述之燈管組合，其中至少 一平衡變壓器更包含一種耦合至一保護電路的安全繞組。 6·如申睛專利範圍第1項所述之燈管組合，其中N個 燈管是多於N個燈管之較大的組合之一部份。 7·如申請專利範圍第1項所述之燈管組合，其中更包 括： 第一終端和第二終端，其用來接收由換流器而來的功 率；

   128342^pif.d〇c 在操作時耦合至燈管之第一末端個平衡變壓器 之第一部份和一未耦合至個平衡變壓器之第一部份之 任—部份之燈管都偶合至換流器之第一終端；以及 之至tf作時耦合至燈管之第二末端之贝-1個平衡變壓器 夕第二部份柄合至換流器之第二終端。 終端申請專利範圍第7項所述之燈管組合，其中第一 耦合和第二終端實質上是浮動的且未操作時是與接地點相 括9|·如申請專利範圍第8項所述之燈管組合，其中更包 電至夕一至接地點的電阻，其具有高的電阻值以使靜電放 级於Μ·如申請專利範圍第7項所述之燈管組合，其中第一 <而和弟二終端是雙端(double-ended)之輸出。 级α/1·如申請專利範圍第7項所述之燈管組合，其中第一 和第二終端是單端(single-ended)之輸出。 12·如申請專利範圍第1項所述之燈管組合，其中更包 另第N個平衡變壓器，其不屬於n_i個平衡變壓器， a N個平衡變壓器在操作時是與第N對燈管相串聯，其中 =一個第N對燈管在操作時只與N-1個平衡變壓器中之一 、麵器相串聯。 、 13·如申請專利範圍第12項所述之燈管組合，其中利 來第N個平衡變壓器使]^個燈管之每一個都與相同數目的 平衡繞組相串聯。 M·如申請專利範圍第12項所述之燈管組合，其中N 45 I28342^8pif>doc 是偶數且第n個平衡變壓器之平衡繞組共同連接至一末 端。 15.—種燈管組合，包括： N個燈管，其中N至少是3;以及 N-1個平衡變壓器，使n個燈管之電流達成平衡，其 中N_1個平衡變壓器在操作時分別耦合至Nq對重疊之燈 管，使一燈管成為N-1個平衡變壓器中之二個所共用，二 二個平衡變壓器操作時在該共用之燈管之二個相面對的末 端上耦合至該共用的燈管。 16·如申請專利範圍第15項所述之燈管組合，其中更 ^含另一第N個平衡變壓器，其不屬於N>4個平^變壓 器，第N個平衡變壓器在操作時是與N個燈管之一對燈管 相串聯，其中此對燈管在操作時只與個平衡變壓器中 之一變壓器相耦合。 W 17·如申請專利範圍第16項所述之燈管組合，其中第 N個平衡變壓器之平衡繞組共同連接在一末端上。 18· —種氣體放電燈並聯用之方法，包括： 提供N個燈管，其中N至少是3 ; 、、利用一組共N-1個平衡變壓器使n個燈管之間的電流 達成平衡，其中每-平衡變壓器使―對燈管間的電流達成 平，，N個燈管形成叫對重疊_但不相同的燈管，且每對 燈管具有至少-麵合至二個不同之平衡變壓器之共同的燈 管；以及 以父替式組態將N-1個平衡變壓器耦合至燈管終端， 46 I2834^668Pif.d〇c 使操作時輕合至共同燈管之不同的平衡變壓 合至共同燈管之相面對的終端。 ~呆作時耦 19·如申請專利範圍第18項所述之 之方法’其中更包含使用多個實質上相同的平衡^並聯用 20.如申請專利範圍第18項所述之氣體蕾讀器。 之方法，其中更包含使用多個冷陰極螢光燈。。燈並聯用 21·如申請專利範圍第18項所述之氣二

   之方法，其中更包含多個在操作時與燈管相串’、燈並聯用 22.如申請專利範圍第18項所述之氣體放電 1 電容器。 之方法，其中更包含操作時使第N個平衡變壓器^聯用 於Ν·1個平衡變壓器所形成之組)輕合至 。(:、不屬 中第Ν對燈管中無任何燈管連接至則個平衡^營’其 二個。 十衡鲮壓器中之 23·—種使多個並聯驅動之氣體放電燈 流達成平衡用之變壓器之配置，包括·· 、 間的電 Ν個燈管，其中Ν至少是3 ;以及 使Ν個燈管之間電流達成平衡用的農置八 Ν-1個平衡懸器，其在操作時在交替的共 Ν個燈管中N-丨對重疊之燈管。 禾鸲耦合至 产24·如申請專利範圍第23項所述之使多個並聯驅動之 氣體放電燈負載之間的電流達成平衡用之變壓器之配置， 其中更包含操作時使第Ν個平衡變壓器（其不屬於Ν_ι個 平衡變壓器所形成之組)耦合至N個燈管中之一對燈管，n 個燈官之每一燈管只耦合至個平衡變壓器中之一個平 ⑧ 47 18pif.doc 衡變壓器。 25·—種多重燈管組合，包括·· N個燈管組，其中N至少是3且每一燈管組包含至少 -個配置在-燈官組合(其輕合在二個組末端之 管；以及 至少N-1個外部平衡變壓器，每一外部平衡變壓器包 含二個平衡繞組，其搞合至二個不同的燈管組使該二個不 同的燈管組之間的電流達成平衡，且則個外部平衡變壓 器各職合至N-1個由二個燈管組以之字形 部份重疊之集合，使每-燈管_合到至少—外變 壓器且至少N-2個燈管組之每一組末端_合至 衡變壓器。 Μ T 26. 如申請專利範圍第25項所述之多重燈管^，立 中更包含另-外部平衡變壓器，其輕合至 管ςς ^，使則固燈管組之每'组末端_合至—“平二 27. 如申請專利第25項所述之多重燈管电人，立 燈管組更包含—個或多個内部平衡變壓^盆被 組構成使同一燈管組中的電流達成平衡。 "八 28·如申請專利範圍第27項所述 中同一燈管組之Μ個燈管耦合到至少Μ广官組合，其 態而存在的内部平衡變壓器。 固以之子形組 29·如申請專利範圍第27項所述之多 — 中同一燈管組之Μ個燈管耦合至配置成燈管組合，其 乂长形平衡組態之 48 I283424pif.d〇〇 μ個各別的内部平衡變壓器，使每一燈管都與不同的内部 平衡變壓器之主繞組相串聯，且μ個内部平衡變壓器之二 次繞組麵合成串聯的回路(1〇〇Ρ)。 30·如申凊專利範圍第25項所述之多重燈管組合，其 中N是5，5個燈管組之每一個都包含4個螢光燈和4個 =部平衡變壓H，且4侧部平衡變壓_合至之字形組 悲的^個燈管組’以第—外部平衡變壓器轉合至第一燈管 組t第一燈官組之第—組末端，第二外部平衡變壓器轉合 =二燈管組和第三燈管組之第二組末 ，器輕合至第三燈管組和第四燈管組之第—組末端2 - Γ* ΐ平衡變壓讀合至第四燈管組和第五燈管組之第 '一組禾。 布 3:.,中，專利範圍第25項所述之多重燈管組合，发 達成ΐ衡:ΓΓ:Τ衡變壓器使4 二燈管ί之第平衡變壓器麵合至第—燈管組和第 燈管組和第第變壓器輛合至第三 端。 苐一燈官組和第四燈管組之第二組束 中每一严二月，利範圍第31項所述之多重燈管組合，其 、燈吕、、且包含4個燈管和4個 ' 態之内部平衡變_，心配置賴合式之字形叙 燈管和第二燈管之—内部平衡變壓器齡至第- 、、、；螭，第二内部平衡變壓器耦合至 49 I2834^8pif.d〇c 第二燈管和第四燈管之第二終端，第三内部平衡變壓器岸馬 合至第四燈管和第三燈管之第一終端，且第四内部平衡變 壓器耦合至第三燈管和第一燈管之第二終端。 33·如申請專利範圍第31項所述之多重燈管組合，其 中每一燈管組包含5個燈管和4個配置成開口式之字形組 態之内部平衡變壓器，以第一内部平衡變壓器耦合至第一 燈管和第二燈管之第一終端，第二内部平衡變壓器耦合至 第二燈管和第三燈管之第二終端，第三内部平衡變壓器輕 合至第三燈管和第四燈管之第一終端，且第四内部平衡變 壓器耦合至第四燈管和第五燈管之第二終端。 34·如申請專利範圍第31項所述之多重燈管組合，其 中每一燈管組包含5個燈管，其輕合至環形平衡組態之$ 個内部平衡變壓器，各別燈管之第一燈管終端共同地連接 著，第二燈管終端各別地與各別之内部平衡變壓器之主繞 組相串聯，且内部平衡變壓器之二次繞組耦合成串聯的回 路(loop) ° 35· —種使多組燈管之間電流達成平衡用的方法，包 含： 使多個燈管分組為N個燈管組，其中每一燈管組包含 至少二個配置在一燈管組合(其耦合在二個組末端之間）中 的燈管，以及 將N-1個外部平衡變壓器輕合至由二個燈管組以之字 形組態所形成的N-1個部份重疊之集合，使N個燈管組之 間的電流達成平衡，其中每一外部平衡變壓器包含二個平 50 128342^8Pif.d〇c 衡繞組以搞合至二個不同的燈管組，每一燈管組耦合到至 少一外部平衡變壓器且至少N-2個燈管組中每一個都在相 面對的組末端耦合至二個不同的外部平衡變壓器。 36·如申請專利範圍第35項所述之使多組燈管之間電 流達成平衡用的方法，其中更包含使用一個或多個内部平 衡變壓器’使同一燈管組中各燈管之間的電流達成平衡。

   37·如申請專利範圍第35項所述之使多組燈管之間電 μ達成平衡用的方法，其中每一燈管組包含M個燈管，其 耦合至之字形組態之至少Μ-1個内部平衡變壓器。 长38·如申凊專利範圍第37項所述之使多組燈管之間電 流達成平衡用的方法，其中外部平衡變壓器實質上都彼此 相同且内部平衡變壓器實質上亦彼此相同。 、☆、39·如申請專利範圍第35項所述之使多組燈管之間電 抓達成平衡用的方法，其中更包含配置成環形平衡組態的 =個内4平衡變壓||使Μ個燈管之每—燈管組達成平 衡’各内部平衡變壓ϋ之二次繞組耦合成串聯的閉回路且 主繞組各別地與每一燈管相串聯。 如申明專利範圍第39項所述之使多組燈管之間電 ==平衡用的方法，其中更包含將—顯示面板中二個不 2官組之辭交錯，使婦之燈f在燈管之相面對的 不而上具有各別的内部平衡變壓器。 41·一種多重燈管組合，包括： 51 I8pif.doc 燈管；以及 使N個燈管組之間的電流達成平衡所用的裝置，其係 使N-1個平衡變壓器在交替的組末端耦合至由二個燈管組 所形成的N-1個部份重疊之集合。 42. 如申請專利範圍第41項所述之多重燈管組合，其 中每一燈管組包含一個或多個内部平衡變壓器，其被組構 成使同一燈管組中的各燈管之間的電流達成平衡。 43. 如申請專利範圍第41項所述之多重燈管組合，其 中每一燈管組包含Μ個燈管和至少M-1個配置成之形組 態之内部平衡變壓器。 44. 如申請專利範圍第41項所述之多重燈管組合，其 中各燈管是作為液晶顯示器之背光用的冷陰極螢光燈。 (§ 52