TWI396158B - 具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法 - Google Patents

具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI396158B
TWI396158B TW097102182A TW97102182A TWI396158B TW I396158 B TWI396158 B TW I396158B TW 097102182 A TW097102182 A TW 097102182A TW 97102182 A TW97102182 A TW 97102182A TW I396158 B TWI396158 B TW I396158B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
winding
transformer
coupled
lamp
feedback
Prior art date
Application number
TW097102182A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200933564A (en
Inventor
Yen Chen Huang
Chia Hung Sun
Huang De Lin
Yuan Pin Cho
Original Assignee
Au Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Au Optronics Corp filed Critical Au Optronics Corp
Priority to TW097102182A priority Critical patent/TWI396158B/zh
Priority to US12/053,624 priority patent/US7741790B2/en
Publication of TW200933564A publication Critical patent/TW200933564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI396158B publication Critical patent/TWI396158B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • H05B41/285—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions
    • H05B41/2851—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions
    • H05B41/2855—Arrangements for protecting lamps or circuits against abnormal operating conditions for protecting the circuit against abnormal operating conditions against abnormal lamp operating conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
    • H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
    • H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法
本發明係有關於一種背光系統及其相關方法，尤指一種具燈管電流平衡及回授機制之背光系統及其相關方法。
液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)是目前廣泛使用的一種平面顯示器，其具有外型輕薄、省電以及無輻射污染等特徵。液晶顯示裝置的工作原理係利用改變液晶層兩端的電壓差來改變液晶層內之液晶分子的排列狀態，用以改變液晶層的透光性，再配合背光系統所提供的光源以顯示影像。
一般而言，液晶顯示裝置的背光系統係設於液晶顯示面板的下方或側面，並利用至少一光源與各種光學元件(如擴散板、稜鏡等)的組合，以提供液晶顯示面板高亮度且均勻的光源，然後再藉由控制液晶顯示面板上的像素電極以形成適當的色彩與亮度調制，用以顯示各種亮麗影像。
請參考第1圖，第1圖為習知背光系統的示意圖。背光系統100包含驅動電路160、變壓器120、電容180以及燈管140。背光系統100係以單邊驅動模式點亮燈管140。電容180係為一高壓電容，變壓器120包含第一繞組121(一次線圈，Primary Winding)及第二繞組122(二次線圈，Secondary Winding)。驅動電路160係用以提供交流驅動電壓至變壓器120之第一繞組121，並經由變壓器120之第二繞組122與電容180之共振效應而產生高交流電壓Vx，供應至燈管140。然而，隨著液晶顯示面板尺寸的增加，燈管140的長度也增加，使供應燈管140所需的高交流電壓Vx隨之提高，因而燈管140漏電流的現象亦趨明顯。此外，基於高耐壓的變壓器120的製作成本及技術考量，以單邊驅動模式點亮燈管140的背光系統100已不符合需求。
請參考第2圖，第2圖為另一種習知背光系統的示意圖。背光系統200包含第一驅動電路260a、第二驅動電路260b、第一變壓器220a、第二變壓器220b、第一電容280a、第二電容280b以及燈管240。背光系統200係以雙邊驅動模式點亮燈管240。第一驅動電路260a提供第一交流驅動電壓至變壓器220a之第一繞組221，第二驅動電路260b提供第二交流驅動電壓至變壓器220b之第一繞組223，並經由第一變壓器220a之第二繞組222與第一電容280a之共振效應而產生第一高交流電壓Va，另經由第二變壓器220b之第二繞組224與第二電容280b之共振效應而產生與第一高交流電壓Va反相的第二高交流電壓Vb。利用互為反相的第一高交流電壓Va及第二高交流電壓Vb即可點亮燈管240。
然而，由於元件特性的差異，譬如第一電容280a及第二280b的容值誤差，或第一變壓器220a及第二變壓器220b的繞組誤差，會使供應至燈管240二端的電流不同。此外，不論燈管240為冷陰極燈管(Cold－Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)或外電極燈管(External Electrode Fluorescent Lamp,EEFL)，均為高電壓驅動之元件，因此很容易因加於燈管寄生電容的高電壓造成漏電流現象，導致燈管240二端的電流不同。當燈管240兩端的電流不同時，燈管240就無法均勻發光，如此會導致液晶顯示面板無法精確顯示所要輸出的影像。
本發明揭露一種具燈管電流平衡及回授機制之背光系統，其包含一燈管、第一變壓器以及第二變壓器。燈管包含第一端及第二端。第一變壓器包含第一繞組及第二繞組，且第一變壓器之第一繞組之第一端耦合於燈管之第一端。第二變壓器包含第一繞組及第二繞組，其中第二變壓器之第一繞組之第一端耦合於燈管之第二端，第二變壓器之第二繞組之第一端耦合於第一變壓器之第二繞組之第一端，第二變壓器之第二繞組之第二端則耦合於第一變壓器之第二繞組之第二端。
本發明另揭露一種具燈管電流平衡及回授機制之背光系統，其包含一燈管、第一變壓器、第二變壓器、一電容、一電感以及一驅動電路。燈管包含第一端及第二端。第一變壓器包含第一繞組、第二繞組以及第三繞組。第一變壓器之第二繞組之第一端耦合於燈管之第一端。第二變壓器包含第一繞組、第二繞組以及第三繞組，其中第二變壓器之第二繞組之第一端耦合於燈管之第二端，第二變壓器之第二繞組之第二端耦合於一接地端，第二變壓器之第三繞組之第一端耦合於第一變壓器之第三繞組之第一端，第二變壓器之第一繞組之第一端耦合於第一變壓器之第一繞組之第二端，第二變壓器之第一繞組之第二端則耦合於接地端。前述電容耦合於第一變壓器之第一繞組之第一端與接地端之間。前述電感包含第一端及第二端，其中電感之第一端耦合於第一變壓器之第一繞組之第一端。前述驅動電路耦合於電感之第二端與接地端之間，用以產生一驅動電壓，此驅動電壓饋入至電感之第二端與接地端之間。
本發明另揭露一種燈管電流平衡及回授方法，用以平衡一背光系統之第一燈管及第二燈管之電流，此種方法包含：感應第一燈管之第一端之第一平衡電流以及第二燈管之第一端之第一平衡電流之第一總和，此第一總和為第一端電流；感應第一燈管之第二端之第二平衡電流以及第二燈管之第二端之第二平衡電流之第二總和，此第二總和為第二端電流；以及平衡第一端電流與第二端電流，使得第一端電流之電流值實質上等同於第二端電流之電流值。
為讓本發明更顯而易懂，下文依本發明之具燈管電流平衡及回授機制之背光系統及其相關方法，特舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並不用以限制本發明所涵蓋的範 圍，而方法流程步驟編號亦非用以限制其執行先後次序，任何由方法步驟重新組合之執行流程，所產生具有均等功效的方法，皆為本發明所涵蓋的範圍。
第3圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第一實施例之示意圖。如第3圖所示，背光系統300包含燈管340、第一變壓器330a、第二變壓器330b、第一電容380a、第二電容380b、第三變壓器320a、第四變壓器320b、回授電路350、脈波寬度調變訊號產生電路355以及驅動電路360。
燈管340具有第一端及第二端。第一變壓器330a包含第一繞組331及第二繞組332，其中第一繞組331之第一端耦合於燈管340之第一端。在本文說明中，變壓器之第一繞組即為一次線圈(Primary Winding)，而此變壓器的其餘繞組均為二次線圈(Secondary Winding)。第二變壓器330b包含第一繞組333及第二繞組334，其中第一繞組333之第一端耦合於燈管340之第二端，第二變壓器330b之第二繞組334之第一端耦合於第一變壓器330a之第二繞組332之第一端。
第三變壓器320a包含第一繞組321及第二繞組322，其中第二繞組322之第一端耦合於第一變壓器330a之第一繞組331之第二端，第二繞組322之第二端則耦合於接地端399。第四變壓器320b包含第一繞組323及第二繞組324，其中第二繞組324之第 一端耦合於第二變壓器330b之第一繞組333之第二端，第二繞組324之一第二端則耦合於接地端399。驅動電路360耦合於第三變壓器320a之第一繞組321及第四變壓器320b之第一繞組323，用以產生第一驅動電壓Vin1及與第一驅動電壓Vin1反相的第二驅動電壓Vin2，並饋入第一驅動電壓Vin1至第三變壓器320a之第一繞組321，及饋入第二驅動電壓Vin2至第四變壓器320b之第一繞組323。
第一電容380a耦合於第三變壓器320a之第二繞組322之第一端與接地端399之間。第二電容380b耦合於第四變壓器320b之第二繞組324之第一端與接地端399之間。回授電路350耦合於第一變壓器330a之第二繞組332之第二端與第二變壓器330b之第二繞組334之第二端之間，用以接收一回授電流Ifb，及根據回授電流Ifb產生一回授訊號Sfb。脈波寬度調變訊號產生電路355耦合於回授電路350，用以接收回授訊號Sfb，並根據回授訊號Sfb產生一脈波寬度調變訊號SPWM ，及饋送脈波寬度調變訊號SPWM 至驅動電路360，驅動電路360即根據脈波寬度調變訊號SPWM 產生產第一驅動電壓Vin1及第二驅動電壓Vin2。
在背光系統300的運作中，第一驅動電壓Vin1及第二驅動電壓Vin2分別輸入至第三變壓器320a之第一繞組321及第四變壓器320b之第一繞組323，以產生第一輸入電流Iin1及第二輸入電流Iin2，經由第三變壓器320a之第二繞組322與第一電容380a 之共振效應以產生第一燈管電流Ilamp1，經由第四變壓器320b之第二繞組324與第二電容380b之共振效應以產生第二燈管電流Ilamp2。第一變壓器330a及第二變壓器330b利用其耦合所產生之回授電流Ifb，以平衡第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2，使流經燈管340二端之第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2實質上相等，所以回授電流Ifb兼具回授作用及平衡作用。此外，當回授訊號Sfb異常時，譬如燈管340損壞時，脈波寬度調變訊號產生電路355可停止輸出脈波寬度調變訊號SPWM 至驅動電路360，或將脈波寬度調變訊號SPWM 之工作週期調整為零，用以避免損壞系統。
請參考第4圖，第4圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第二實施例之示意圖。背光系統400係將背光系統300之燈管340替換為複數根燈管340_1、340_2、…340_n，另設置第一平衡電路343及第二平衡電路346耦合於該些燈管340_1…340_n之二側，用以平均分配第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2，使流經該些燈管340_1…340_n之每一燈管二端的電流均相等。當該些燈管340_1…340_n之任一燈管損壞時，脈波寬度調變訊號產生電路355可根據異常之回授訊號Sfb，停止輸出脈波寬度調變訊號SPWM 至驅動電路360，或將脈波寬度調變訊號SPWM 之工作週期調整為零，用以避免損壞系統。背光系統400的其餘系統架構均和背光系統300相同，所以不再贅述。
請參考第5圖，第5圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制 的背光系統第三實施例之示意圖。背光系統500係將背光系統400之第一變壓器330a及第二變壓器330b分別替換為第一變壓器530a及第二變壓器530b。第一變壓器530a包含第一繞組531、第二繞組532以及第三繞組533，其中第一繞組531係耦合於第一平衡電路343與第三變壓器320a之第二繞組322之第一端之間。第二變壓器530b包含第一繞組534、第二繞組535以及第三繞組536，其中第一繞組534係耦合於第二平衡電路346與第四變壓器320b之第二繞組324之第一端之間，第二繞組535之二端係直接耦合於第一變壓器530a之第二繞組532之二端，用以產生平衡電流Ibal，第三繞組536之第一端耦合於第一變壓器530a之第三繞組533之第一端，用以產生回授電流Ifb。
背光系統500之回授電路350耦合於第一變壓器530a之第三繞組533之第二端與第二變壓器530b之第三繞組536之第二端之間，用以根據回授電流Ifb產生回授訊號Sfb。在背光系統500的運作中，平衡電流Ibal係用以平衡第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2，配合第一平衡電路343及第二平衡電路346，使流經該些燈管340_1…340_n之每一燈管二端的電流均相等，所以平衡電流Ibal係用以提供平衡作用，而回授電流Ifb主要係用以提供回授作用，另可輔助平衡作用。背光系統500的其餘系統架構均和背光系統400相同，所以不再贅述。
請參考第6圖，第6圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制 的背光系統第四實施例之示意圖。背光系統600係將背光系統500的第一變壓器530a之第三繞組533之第一端耦合於回授電路350，用以產生第一回授電流Ifb1，及將背光系統500的第二變壓器530b之第三繞組536之第一端耦合於回授電路350，用以產生第二回授電流Ifb2，即第一變壓器530a之第三繞組533之第一端並不耦合於第二變壓器530b之第三繞組536之第一端。
因此，回授電路350就可根據第一回授電流Ifb1及第二回授電流Ifb2分別產生相對應的第一回授訊號Sfb1及第二回授訊號Sfb2，脈波寬度調變訊號產生電路355再根據第一回授訊號Sfb1及第二回授訊號Sfb2產生第一脈波寬度調變訊號SPWM1 及第二脈波寬度調變訊號SPWM2 ，而驅動電路360就分別根據第一脈波寬度調變訊號SPWM1 及第二脈波寬度調變訊號SPWM2 產生第一驅動電壓Vin1及第二驅動電壓Vin2。背光系統600的其餘系統架構均和背光系統500相同，所以不再贅述。
請參考第7圖，第7圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第五實施例之示意圖。背光系統700包含驅動電路760、電感761、電容762、第一變壓器720a、第二變壓器720b、第一平衡電路743、第二平衡電路746以及複數根燈管740_1、740_2、…740_n。第一平衡電路743及第二平衡電路746係耦合於該些燈管740_1…740_n之二側。第一變壓器720a包含第一繞組721及第二繞組722，其中第二繞組722耦合於第一平衡電路 743與接地端799之間，用以提供第一燈管電流Ilamp1。第二變壓器720b包含第一繞組723及第二繞組724，其中第二繞組724耦合於第二平衡電路746與接地端799之間，用以提供第二燈管電流Ilamp2，第一繞組723之第一端及第二端則分別耦合於第一變壓器720a之第一繞組721之第二端及接地端799。電感761耦合於驅動電路760與第一變壓器720a之第一繞組721之第一端之間。電容762耦合於第一變壓器720a之第一繞組721之第一端與接地端799之間。
驅動電路760係用以供應一驅動電壓Vin，經由電感761與電容762之共振效應以產生一輸入電流Iin供應至第一變壓器720a之第一繞組721及第二變壓器720b之第一繞組723。因此，第一變壓器720a之第二繞組722及第二變壓器720b之第二繞組724，就不需如第2圖所示，要另耦合第一電容280a及第二電容280b，第一電容280a及第二電容280b係為昂貴之高壓電容，所以背光系統700的生產成本，可因省略二高壓電容而降低。此外，由於第一變壓器720a之第一繞組721及第二變壓器720b之第一繞組723的繞組電流均為輸入電流Iin，所以就可用以平衡第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2，即輸入電流Iin具有平衡燈管電流作用。
請參考第8圖，第8圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第六實施例之示意圖。背光系統800係將背光系統700 之第一變壓器720a及第二變壓器720b分別替換為第一變壓器820a及第二變壓器820b，另設置回授電路750及脈波寬度調變訊號產生電路755。背光系統800的其餘系統架構均和背光系統700相同。
第一變壓器820a包含第一繞組821、第二繞組822以及第三繞組823，其中第二繞組822耦合於第一平衡電路743與接地端799之間，用以提供第一燈管電流Ilamp1，第一繞組821之第一端耦合於電感761。第二變壓器820b包含第一繞組824、第二繞組825以及第三繞組826，其中第二繞組825耦合於第二平衡電路746與接地端799之間，用以提供第二燈管電流Ilamp2，第一繞組824之第一端及第二端分別耦合於第一變壓器820a之第一繞組821之第二端及接地端799，第三繞組826之第一端則耦合於第一變壓器820a之第三繞組823之第一端，用以產生回授電流Ifb。回授電路750耦合於第一變壓器820a之第三繞組823之第二端與第二變壓器820b之第三繞組826之第二端之間，用以接收回授電流Ifb，及根據回授電流Ifb產生一回授訊號Sfb。脈波寬度調變訊號產生電路755耦合於回授電路750，用以接收回授訊號Sfb，並根據回授訊號Sfb產生一脈波寬度調變訊號SPWM ，及饋送脈波寬度調變訊號SPWM 至驅動電路760，驅動電路760即根據脈波寬度調變訊號SPWM 產生產驅動電壓Vin。
在背光系統800的運作中，第一變壓器820a之第三繞組823 與第二變壓器820b之第三繞組826的耦合所產生之回授電流Ifb，可用以平衡第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2，所以回授電流Ifb兼具回授作用及平衡作用，而如前所述，輸入電流Iin也具有輔助平衡燈管電流的作用。此外，當該些燈管740_1…740_n之任一燈管損壞時，脈波寬度調變訊號產生電路755可根據異常之回授訊號Sfb，停止輸出脈波寬度調變訊號SPWM 至驅動電路760，或將脈波寬度調變訊號SPWM 之工作週期調整為零，用以避免損壞系統。
請參考第9圖，第9圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第七實施例之示意圖。背光系統900係將背光系統800之第一變壓器820a替換為第一變壓器920a與第三變壓器930a，及將背光系統800之第二變壓器820b替換為第二變壓器920b與第四變壓器930b。背光系統900的其餘系統架構均和背光系統800相同。
第一變壓器920a包含第一繞組921及第二繞組922，其第一繞組921之第一端耦合於電感761，其第二繞組922之第一端耦合於第一平衡電路743。第二變壓器920b包含第一繞組923及第二繞組924，其第一繞組923之第一端及第二端分別耦合於第一變壓器920a之第一繞組921之第二端及接地端799，其第二繞組924之第一端耦合於第二平衡電路746。第三變壓器930a包含第一繞組931及第二繞組932，其中第一繞組931之第一端及第二端分別 耦合於第一變壓器920a之第二繞組922之第二端及接地端799。第四變壓器930b包含第一繞組933及第二繞組934，其中第一繞組933之第一端及第二端分別耦合於第二變壓器920b之第二繞組924之第二端及接地端799，第二繞組934之第一端則耦合於第三變壓器930a之第二繞組932之第一端，用以產生回授電流Ifb。
回授電路750耦合於第三變壓器930a之第二繞組932之第二端與第四變壓器930b之第二繞組934之第二端之間，用以接收回授電流Ifb，及根據回授電流Ifb產生一回授訊號Sfb。因此，由第三變壓器930a及第四變壓器930b耦合所產生之回授電流Ifb，可用以平衡第一燈管電流Ilamp1及第二燈管電流Ilamp2，即回授電流Ifb兼具回授作用及平衡作用，此外，如前所述，輸入電流Iin也具有輔助平衡燈管電流的作用。背光系統900的其餘操作原理和背光系統800相同，所以不再贅述。
請參考第10圖，第10圖為本發明燈管電流平衡及回授方法的流程圖，用以平衡一背光系統之第一燈管及第二燈管之電流，此燈管電流平衡及回授方法包含：步驟S110：利用第一變壓器感應第一燈管之第一端之第一平衡電流以及第二燈管之第一端之第一平衡電流之第一總和電流，此第一總和電流為第一端電流；步驟S120：利用第二變壓器感應第一燈管之第二端之第二平衡電流以及第二燈管之第二端之第二平衡電流之第二總和 電流，此第二總和電流為第二端電流；步驟S130：耦合第一變壓器與第二變壓器以平衡第一端電流與第二端電流，使得第一端電流之電流值實質上等同於第二端電流之電流值；以及步驟S140：根據第一端電流以及第二端電流產生回授訊號，用以調整驅動第一燈管以及第二燈管之電流。
由上述可知，依本發明之背光系統及其相關方法，利用變壓器耦合所產生之回授電流或平衡電流，以平衡燈管電流，使背光系統之所有燈管都可均勻發光。此外，所提供的回授機制，也可在系統不正常狀況發生時，停止驅動操作以避免損壞系統。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何具有本發明所屬技術領域之通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，並可思揣其他不同的實施例，因此本發明之保護範圍當視後附申請專利範圍所界定者為準。
100、200、300、400、500、600、700、800、900‧‧‧背光系統
120‧‧‧變壓器
121、221、223、331、333、321、323、531、534、721、723、821、824、921、923、931、933‧‧‧第一繞組
122、222、224、332、334、322、324、532、535、722、724、822、825、922、924、932、934‧‧‧第二繞組
140、240、340、340_1-340_n、740_1-740_n‧‧‧燈管
160、360、760‧‧‧驅動電路
180、762‧‧‧電容
220a、330a、530a、720a、820a、920a‧‧‧第一變壓器
220b、330b、530b、720b、820b、920b‧‧‧第二變壓器
260a‧‧‧第一驅動電路
260b‧‧‧第二驅動電路
280a、380a‧‧‧第一電容
280b、380b‧‧‧第二電容
320a、930a‧‧‧第三變壓器
320b、930b‧‧‧第四變壓器
350、750‧‧‧回授電路
355、755‧‧‧脈波寬度調變訊號產生電路
360‧‧‧驅動電路
343、743‧‧‧第一平衡電路
346、746‧‧‧第二平衡電路
399、799‧‧‧接地端
533、536、823、826‧‧‧第三繞組
761‧‧‧電感
Ibal‧‧‧平衡電流
Ifb‧‧‧回授電流
Ifb1‧‧‧第一回授電流
Ifb2‧‧‧第二回授電流
Iin‧‧‧輸入電流
Iin1‧‧‧第一輸入電流
Iin2‧‧‧第二輸入電流
Ilamp1‧‧‧第一燈管電流
Ilamp2‧‧‧第二燈管電流
Sfb‧‧‧回授訊號
Sfb1‧‧‧第一回授訊號
Sfb2‧‧‧第二回授訊號
SPWM ‧‧‧脈波寬度調變訊號
SPWM1 ‧‧‧第一脈波寬度調變訊號
SPWM2 ‧‧‧第二脈波寬度調變訊號
Vin‧‧‧驅動電壓
Vin1‧‧‧第一驅動電壓
Vin2‧‧‧第二驅動電壓
第1圖為習知背光系統的示意圖。
第2圖為另一種習知背光系統的示意圖。
第3圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第一實施例之示意圖。
第4圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第二實施例之示意圖。
第5圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第三實施例之示意圖。
第6圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第四實施例之示意圖。
第7圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第五實施例之示意圖。
第8圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第六實施例之示意圖。
第9圖為本發明具燈管電流平衡及回授機制的背光系統第七實施例之示意圖。
第10圖為本發明燈管電流平衡及回授方法的流程圖。
300．．．背光系統
340．．．燈管
360．．．驅動電路
330a．．．第一變壓器
330b．．．第二變壓器
380a．．．第一電容
380b．．．第二電容
320a．．．第三變壓器
320b．．．第四變壓器
331、333、321、323．．．第一繞組
332、334、322、324．．．第二繞組
350．．．回授電路
355．．．脈波寬度調變訊號產生電路
360．．．驅動電路
399．．．接地端
Ifb．．．回授電流
Iin1．．．第一輸入電流
Iin2．．．第二輸入電流
Ilamp1．．．第一燈管電流
Ilamp2．．．第二燈管電流
Sfb．．．回授訊號
SPWM ．．．脈波寬度調變訊號
Vin1．．．第一驅動電壓
Vin2．．．第二驅動電壓

Claims (19)

  1. 一種具燈管電流平衡及回授機制之背光系統，包含：一第一燈管，其包含一第一端及一第二端；一第一變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第一變壓器之第一繞組之一第一端耦合於該第一燈管之第一端；一第二變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第二變壓器之第一繞組之一第一端耦合於該第一燈管之第二端，該第二變壓器之該第二繞組之一第一端耦合於該第一變壓器之第二繞組之一第一端，該第二變壓器之第二繞組之一第二端耦合於該第一變壓器之第二繞組之一第二端；一第三變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第三變壓器之第二繞組之一第一端耦合於該第一變壓器之第一繞組之一第二端，該第三變壓器之第二繞組之一第二端耦合於一接地端；一第四變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第四變壓器之第二繞組之一第一端耦合於該第二變壓器之第一繞組之一第二端，該第四變壓器之第二繞組之一第二端耦合於該接地端；以及一驅動電路，耦合於該第三變壓器之第一繞組及該第四變壓器之第一繞組，用以產生一第一驅動電壓及反相於該第一驅動電壓之一第二驅動電壓，該第一驅動電壓饋入至該第三變壓器之第一繞組，該第二驅動電壓饋入至該第四變壓器之第一繞組。
  2. 如請求項1所述之背光系統，另包含：一第一電容，耦合於該第三變壓器之第二繞組之第一端與該接地端之間；以及一第二電容，耦合於該第四變壓器之第二繞組之第一端與該接地端之間。
  3. 如請求項1所述之背光系統，另包含：一回授電路，耦合於該第一變壓器之第二繞組之第二端與該第二變壓器之第二繞組之第二端之間，用以接收一回授電流，及根據該回授電流產生一回授訊號；以及一脈波寬度調變產生電路，耦合於該回授電路與該驅動電路之間，用以接收該回授訊號，及根據該回授訊號產生一脈波寬度調變訊號，該脈波寬度調變訊號係被饋送至該驅動電路；其中該驅動電路根據該脈波寬度調變訊號產生該第一驅動電壓及該第二驅動電壓。
  4. 如請求項3所述之背光系統，另包含：一第一平衡電路，耦合於該第一變壓器之第一繞組之第一端與該第一燈管之第一端之間；一第二平衡電路，耦合於該第二變壓器之第一繞組之第一端與該第一燈管之第二端之間；以及一第二燈管，耦合於該第一平衡電路與該第二平衡電路之間。
  5. 如請求項1所述之背光系統，其中該第一變壓器另包含一第三繞組，該第二變壓器另包含一第三繞組，該第一變壓器之第三繞組之一第一端耦合於該第二變壓器之第三繞組之一第一端。
  6. 如請求項5所述之背光系統，另包含：一回授電路，耦合於該第一變壓器之第三繞組之一第二端與該第二變壓器之該第三繞組之一第二端之間，用以接收一回授電流，及根據該回授電流產生一回授訊號；以及一脈波寬度調變產生電路，耦合於該回授電路與該驅動電路之間，用以接收該回授訊號，及根據該回授訊號產生一脈波寬度調變訊號，該脈波寬度調變訊號係被饋送至該驅動電路；其中該驅動電路根據該脈波寬度調變訊號產生該第一驅動電壓及該第二驅動電壓。
  7. 如請求項6所述之背光系統，另包含：一第一平衡電路，耦合於該第一變壓器之第一繞組之第一端與該第一燈管之第一端之間；一第二平衡電路，耦合於該第二變壓器之第一繞組之第一端與該第一燈管之第二端之間；以及一第二燈管，耦合於該第一平衡電路與該第二平衡電路之間。
  8. 如請求項1所述之背光系統，其中該第一變壓器另包含一第三繞組，該第二變壓器另包含一第三繞組。
  9. 如請求項8所述之背光系統，另包含：一回授電路，耦合於該第一變壓器之第三繞組之一第一端及一第二端，用以接收一第一回授電流，另耦合於該第二變壓器之第三繞組之一第一端及一第二端，用以接收一第二回授電流，並根據該第一回授電流及該第二回授電流產生一第一回授訊號及一第二回授訊號；以及一脈波寬度調變產生電路，耦合於該回授電路與該驅動電路之間，用以接收該第一回授訊號及該第二回授訊號，並根據該第一回授訊號及該第二回授訊號產生一第一脈波寬度調變訊號及一第二脈波寬度調變訊號，該第一脈波寬度調變訊號及該第二脈波寬度調變訊號係被饋送至該驅動電路；其中該驅動電路根據該第一脈波寬度調變訊號及該第二脈波寬度調變訊號產生該第一驅動電壓及該第二驅動電壓。
  10. 如請求項9所述之背光系統，另包含：一第一平衡電路，耦合於該第一變壓器之第一繞組之第一端與該第一燈管之第一端之間；一第二平衡電路，耦合於該第二變壓器之第一繞組之第一端與該第一燈管之第二端之間；以及一第二燈管，耦合於該第一平衡電路與該第二平衡電路之間。
  11. 一種具燈管電流平衡及回授機制之背光系統，包含：一第一燈管，其包含一第一端及一第二端；一第一變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第一變壓器之第二繞組之一第一端耦合於該第一燈管之第一端，該第一變壓器之第二繞組之一第二端耦合於一接地端；一第二變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第二變壓器之第二繞組之一第一端耦合於該第一燈管之第二端，該第二變壓器之第二繞組之一第二端耦合於一接地端，該第二變壓器之第一繞組之一第一端耦合於該第一變壓器之第一繞組之一第二端，該第二變壓器之第一繞組之一第二端耦合於該接地端；一電容，耦合於該第一變壓器之第一繞組之一第一端與該接地端之間；一電感，其包含一第一端及一第二端，該電感之第一端耦合於該第一變壓器之第一繞組之第一端；以及一驅動電路，耦合於該電感之第二端與該接地端之間，用以產生一驅動電壓，該驅動電壓饋入至該電感之第二端與該接地端之間。
  12. 如請求項11所述之背光系統，其中該第一變壓器另包含一第三繞組，該第二變壓器另包含一第三繞組，該第二變壓器之第三繞組之一第一端耦合於該第一變壓器之第三繞組之一第一 端。
  13. 如請求項12所述之背光系統，另包含：一回授電路，耦合於該第一變壓器之第三繞組之第二端與該第二變壓器之第三繞組之第二端之間，用以接收一回授電流，及根據該回授電流產生一回授訊號；以及一脈波寬度調變產生電路，耦合於該回授電路與該驅動電路之間，用以接收該回授訊號，及根據該回授訊號產生一脈波寬度調變訊號，該脈波寬度調變訊號係被饋送至該驅動電路；其中該驅動電路根據該脈波寬度調變訊號產生該驅動電壓。
  14. 如請求項11所述之背光系統，另包含：一電容，耦合於該第一變壓器之第一繞組之一第一端與該接地端之間；一第一平衡電路，耦合於該第一變壓器之第二繞組之第一端與該第一燈管之第一端之間；一第二平衡電路，耦合於該第二變壓器之第二繞組之第一端與該第一燈管之第二端之間；以及一第二燈管，耦合於該第一平衡電路與該第二平衡電路之間。
  15. 一種具燈管電流平衡及回授機制之背光系統，包含：一第一燈管，其包含一第一端及一第二端；一第一變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第一變壓 器之第二繞組之一第一端耦合於該第一燈管之第一端；一第二變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第二變壓器之第二繞組之一第一端耦合於該第一燈管之第二端，該第二變壓器之第一繞組之一第一端耦合於該第一變壓器之第一繞組之一第二端，該第二變壓器之第一繞組之一第二端耦合於一接地端；一第三變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第三變壓器之第一繞組之一第一端耦合於該第一變壓器之第二繞組之一第二端，該第三變壓器之第一繞組之一第二端耦合於該接地端；一第四變壓器，其包含一第一繞組及一第二繞組，該第四變壓器之第一繞組之一第一端耦合於該第二變壓器之第二繞組之一第二端，該第四變壓器之第一繞組之一第二端耦合於該接地端，該第四變壓器之第二繞組之一第一端耦合於該第三變壓器之第二繞組之一第一端，該第四變壓器之第二繞組之一第二端耦合於該第三變壓器之第二繞組之一第二端；一電容，耦合於該第一變壓器之第一繞組之一第一端與該接地端之間；一電感，其包含一第一端及一第二端，該電感之第一端耦合於該第一變壓器之第一繞組之第一端；以及一驅動電路，耦合於該電感之第二端與該接地端之間，用以產生一驅動電壓，該驅動電壓饋入至該電感之第二端與該接 地端之間。
  16. 如請求項15所述之背光系統，另包含：一回授電路，耦合於該第三變壓器之第二繞組之第二端與該第四變壓器之第二繞組之第二端之間，用以接收一回授電流，及根據該回授電流產生一回授訊號；以及一脈波寬度調變產生電路，耦合於該回授電路與該驅動電路之間，用以接收該回授訊號，及根據該回授訊號產生一脈波寬度調變訊號，該脈波寬度調變訊號係被饋送至該驅動電路；其中該驅動電路根據該脈波寬度調變訊號產生該驅動電壓。
  17. 如請求項16所述之背光系統，另包含：一第一平衡電路，耦合於該第一變壓器之第二繞組之第一端與該第一燈管之第一端之間；一第二平衡電路，耦合於該第二變壓器之第二繞組之第一端與該第一燈管之第二端之間；以及一第二燈管，耦合於該第一平衡電路與該第二平衡電路之間。
  18. 一種燈管電流平衡及回授方法，用以平衡一背光系統之一第一燈管及一第二燈管之電流，包含：感應該第一燈管之一第一端之一第一平衡電流以及該第二燈管之一第一端之一第一平衡電流之一第一總和，該第一總和為一第一端電流； 感應該第一燈管之一第二端之一第二平衡電流以及該第二燈管之一第二端之一第二平衡電流之一第二總和，該第二總和為一第二端電流；以及平衡該第一端電流與該第二端電流，使得該第一端電流之電流值實質上等同於該第二端電流之電流值。
  19. 如請求項18所述之燈管電流平衡及回授方法，另包含：根據該第一端電流以及該第二端電流產生回授訊號，用以調整驅動該第一燈管以及該第二燈管之電流。
TW097102182A 2008-01-21 2008-01-21 具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法 TWI396158B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW097102182A TWI396158B (zh) 2008-01-21 2008-01-21 具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法
US12/053,624 US7741790B2 (en) 2008-01-21 2008-03-24 Backlight system having a lamp current balance and feedback mechanism and related method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW097102182A TWI396158B (zh) 2008-01-21 2008-01-21 具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200933564A TW200933564A (en) 2009-08-01
TWI396158B true TWI396158B (zh) 2013-05-11

Family

ID=40875932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097102182A TWI396158B (zh) 2008-01-21 2008-01-21 具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7741790B2 (zh)
TW (1) TWI396158B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI413354B (zh) * 2010-12-27 2013-10-21 Au Optronics Corp 驅動電路及採用此驅動電路之照明設備
CN102184710A (zh) * 2011-03-29 2011-09-14 深圳创维－Rgb电子有限公司 具有电流平衡的ccfl灯管的驱动电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI242177B (en) * 2003-04-15 2005-10-21 O2Micro Int Ltd Power supply for an LCD panel
US20060043909A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Backlight inverter for u-shaped lamp
US20060108947A1 (en) * 2004-11-25 2006-05-25 Tdk Corporation Discharge lamp drive apparatus and liquid crystal display apparatus
CN1921723A (zh) * 2005-08-23 2007-02-28 Nec液晶技术株式会社 冷阴极管点灯装置、其使用的管电流检出电路和管电流控制方法
TWI291841B (en) * 2004-06-25 2007-12-21 Monolithic Power Systems Inc Method and apparatus for driving an external electrode fluorescent lamp

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6420839B1 (en) 2001-01-19 2002-07-16 Ambit Microsystems Corp. Power supply system for multiple loads and driving system for multiple lamps
US7045967B2 (en) 2003-07-16 2006-05-16 Taipei Multipower Electronics Co., Ltd. Multi-lamp actuating facility
US7057359B2 (en) 2003-10-28 2006-06-06 Au Optronics Corporation Method and apparatus for controlling driving current of illumination source in a display system
KR101159356B1 (ko) * 2005-12-12 2012-06-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시소자의 백 라이트 구동장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI242177B (en) * 2003-04-15 2005-10-21 O2Micro Int Ltd Power supply for an LCD panel
TWI291841B (en) * 2004-06-25 2007-12-21 Monolithic Power Systems Inc Method and apparatus for driving an external electrode fluorescent lamp
US20060043909A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Backlight inverter for u-shaped lamp
US20060108947A1 (en) * 2004-11-25 2006-05-25 Tdk Corporation Discharge lamp drive apparatus and liquid crystal display apparatus
CN1921723A (zh) * 2005-08-23 2007-02-28 Nec液晶技术株式会社 冷阴极管点灯装置、其使用的管电流检出电路和管电流控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200933564A (en) 2009-08-01
US7741790B2 (en) 2010-06-22
US20090184656A1 (en) 2009-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101236238B1 (ko) 엘이디 백라이트 구동회로
US7446750B2 (en) Inverter and liquid crystal display including inverter
US8120262B2 (en) Driving circuit for multi-lamps
US7285921B2 (en) Electric current balancing device
TWI306178B (en) Apparatus of driving light source for display device
JP2005536846A (ja) 電力供給装置並びに該装置を有するバクライトアセンブリ及び液晶表示装置
JP2006127950A (ja) 放電灯駆動装置
KR101159356B1 (ko) 액정표시소자의 백 라이트 구동장치
CN101277570B (zh) 荧光灯驱动方法和装置
TWI396158B (zh) 具燈管電流平衡及回授機制之背光系統與其相關方法
JP4172597B2 (ja) バックライト装置、及び液晶表示装置
JP2005056853A (ja) ランプアセンブリ、これを有するバックライトアセンブリ及びこれを有する表示装置
US20070228987A1 (en) Discharge Tube Drive Circuit
KR20080062421A (ko) 백라이트 구동 회로 및 이를 구비하는 액정 표시 장치
KR101058684B1 (ko) 램프 구동 회로
KR101692458B1 (ko) 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치
CN101237737B (zh) 具灯管电流平衡及反馈机制的背光***与其相关方法
KR101247507B1 (ko) 액정표시장치의 백라이트 유닛
TWI404457B (zh) 燈管驅動電路
KR101463566B1 (ko) 램프 병렬 구동 장치
US20110062880A1 (en) Balance circuit and inverter circuit comprising the same
JP2006107833A (ja) 光源点灯表示装置
JP2008262871A (ja) 放電灯点灯装置及びこれを用いた照明装置、液晶表示装置
JP2005353479A (ja) バックライトユニット及び液晶表示装置
KR20060131550A (ko) 휘도의 균일도가 향상된 액정표시소자의 백라이트