背光燈管短路和開路保護電路的製作方法

2023-11-09 16:50:47 2

專利名稱：背光燈管短路和開路保護電路的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種背光燈管短路和開路保護電路，尤其是 用於液晶顯示裝置的背光燈管短路和開路保護電路。
背景技術：
液晶顯示裝置因其具有低輻射性、輕薄短小及耗電低等特 點，故在使用上日漸廣泛，且隨著相關技術的成熟及創新，其 種類也日益繁多。由於液晶顯示器的液晶分子本身並不發光， 因此液晶顯示器需藉助 一 背光模組發光來實現圖像顯示，通常 背光模組包括多個背光燈管，對於該多個背光燈管所連接的高壓逆變器(Inverter)的安規有很高要求，為了防止操作人員在不 規範操作或意外下，將背光燈管短路或燈管開路，在保證操作 人員不受傷害的同時也要保護好液晶顯示器本身，這就要在高 壓逆變器內設計保護電路。請參閱圖l，是一種現有技術背光燈管短路和開路保護電路 的示意圖。該背光燈管短路和開路保護電路100包括四檢測電路 110、 一輸入電路130、 一脈寬調變集成電3各150及一控制開關 170。該檢測電路11 0包括四背光燈管111 、四;f全測輸出端112及四 整流濾波電路11 3 ，每 一 背光燈管111通過 一 整流濾波電路11 3連 接 一 檢測輸出端112 。該輸入電路1 3 0包括四二極體1 3 1 、四偏置電阻13 2 、四濾波 電容135、 一第一電晶體1331、 一第二電晶體1332、 一第三晶體 管1333 、 一第四電晶體1334。該第 一 電晶體1331的源極接地， 該第 一 電晶體1331的漏極電連接至該第二電晶體1332的源極， 該第二電晶體1332的漏極電連接至該第三電晶體1333的源極，
該第三電晶體1 333的漏極電連接至該第四電晶體1 334的源極， 該第四電晶體1334的漏極是該輸入電路130的輸出端。第 一 晶體 管1 33 1的4冊才及通過 一 偏置電阻1 32及 一 濾波電容1 35並聯4妻地， 一 二極體1 3 1的負極電連接至該第 一 電晶體1 3 3 1的柵極，該二極 管131的正極作為該輸入電路130的 一 輸入端。該第二電晶體 1332、第三電晶體1333及第四電晶體1334的柵極連接結構與該 第 一 電晶體1 33 1的柵極連接相同。該四二極體1 3 1的正極分別作 為該輸入電路1 3 0的四輸入端。該脈寬調變集成電路1 50包括 一 電流採樣端1 5 1 ,當該電流 採樣端151被拉為低電壓時，該脈寬調變集成電路150停止工作。該控制開關170包括一 第五電晶體171 、第一、第二限流電 阻172、 173及一輸出端175，該第五電晶體171的源極接地，該 第五電晶體171的漏極電連接至該脈寬調變集成電路150的電流 採樣端151,且通過該第二限流電阻173連接該輸出端175，該輸 出端175輸入 一 高電壓，該第五電晶體1 7 1的柵極及該第四晶體 管1334的漏極同時通過該第 一 限流電阻1 72電連接至 一 電源 VDD(電壓為5伏)。正常工作時，該檢測電路11 0的四檢測輸出端112均輸出四高 電壓信號。該四高電壓信號經過該四二極體1 3 1使得該第 一 晶體 管1331、第二電晶體1332 、第三電晶體1333及第四電晶體1334 均開啟，該第四電晶體1334的漏極被下拉為低電壓，該電源VDD 通過該限流電阻172、該第一電晶體1331、第二電晶體1332、第 三電晶體1333及第四電晶體13 34接地，故該第五電晶體171的柵 極輸入低電壓，該第五電晶體171關閉，因該輸出端175輸入一 高電壓，故該第五電晶體1 71的漏極為高電壓，該脈寬調變集成 電路150的電流採樣端151為高電壓，故該脈寬調變集成電路150 處於正常工作狀態。當任意 一 檢測電路1 IO檢測到背光燈管111為開路或短路時， 該檢測電路liO的檢測輸出端112產生 一低電壓信號，該低電壓信 號經過該二極體131使得該第 一 電晶體1331 、第二電晶體1332、 第三電晶體1333及第四電晶體1334之一 關閉，由於該第五晶體
管1 7 1的柵極及該第四電晶體1 3 3 4的漏極同時通過該第 一 卩艮流電阻172電連接該電源VDD。因此該第五電晶體171的柵極為高 電壓，該第五電晶體17 1開啟，於是連接在該第五電晶體17 1漏 才及上的該電流採4羊端15 l祐4立為 <氐電壓，該樂K寬調變集成電鴻_ 150停止工作，實現背光燈管開路和短路保護功能。該背光燈管開路和短路保護電路IOO中，該輸入電路130包 括第一、第二、第三、第四電晶體1331、 1332、 1333 、 1334四 個電晶體，如果採用的背光燈管增多時，該輸入電路130的晶體 管也需要相應增加。發明內容為了解決現有技術中背光燈管開路和短路保護電路的電路 結構複雜的問題，本發明提供 一 種電路結構簡單的背光燈管開 路和短路保護電路。一種背光燈管開路和短路保護電路，其包括 一 電源、 一 檢 測電路、 一 輸入電路及 一 脈寬調變集成電路。該檢測電路包括 多個燈管、至少 一 整流濾波電路及多個檢測輸出端。該輸入電 路包括多個二極體及 一 電容。該脈寬調變集成電路包括 一 電流 採樣端及一過壓保護端。其中，某一燈管的低電壓端通過一整 流濾波電路與 一 檢測輸出端連接，與該燈管串聯的另 一 燈管的 低電壓端直接連接 一 檢測輸出端。 一 連接有整流濾波電路的檢 測輸出端與該脈寬調變集成電路的電流採樣端電連接，其餘各 檢測輸出端分別與該輸入電路的各二極體的負極電連接。該輸 入電路的各二極體的正極均與該電源連4妄且通過該電容接地， 該脈寬調變集成電路的過壓保護端與該電源連接。當該電流採 樣端與/或該過壓保護端輸入低電壓時，該脈寬調變集成電路停 止工作。與現有技術相比，本發明背光燈管開路和短路保護電路的 輸入電路具有開關功能，省去了電晶體，也省去了獨立的控制 電路，該檢測電路只用了少量整流濾波電路，電路結構更為簡單。


圖l是一種現有技術背光燈管開路和短路保護電路的示意圖。圖2是本發明第一實施方式所揭露的一種背光燈管開路和 短路保護電路的示意圖。圖3是本發明第二實施方式所揭露的一種背光燈管開路和 短路保護電路的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖2，是本發明第一實施方式所揭露的一種背光燈管 開路和短路保護電路的示意圖。該背光燈管開路和短路保護電 路200包括一檢測電路210、 一輸入電路230、 一脈寬調變集成電 路250。該檢測電路210包括一第 一背光燈管2111、 一第二背光燈管 2112、 一第三背光燈管2113、 一第四背光燈管2114、 一第一檢測 輸出端2151、 一第二檢測輸出端2152、 一第三檢測輸出端2153、 一第四檢測輸出端2154及二整流濾波電路213。該第一、第二背 光燈管2111、 2112的高電壓端分別接一 交流電源兩端，該第三、 第四背光燈管2 114的高電壓端分別接 一 交流電源兩端，該二交 流電源輸出位相 一 致的信號，該第 一 背光燈管2 111的低電壓端通 過一整流濾波電路213連接該第 一檢測輸出端2151 ，該第三背光 燈管2 11 3的低電壓端通過 一 整流濾波電路2 1 3連接第三檢測輸 出端2153,該第二背光燈管2112的低電壓端連接該第二檢測輸 出端2152,該第四背光燈管2U4的低電壓端連接第四檢測輸出 端2154。該輸入電路230包括一 第 一 開關二極體231 、 一第二開關二 極管232、 一第三開關二極體233 、 一分壓二極體234、 一限流電 阻235、 一偏置電阻236、 一濾波電容237、 一第一輸入端238 1、
一第二專lT入端2382及 一 第三入端2383 。 該第一、第二、 第三 開關二極體231、 232、 233和該分壓二極體234的正極均通過該 限流電阻235接至一直流電源VDD,該第一、第二、第三開關二 極管231、 232、 233的負極分別作為該第 一 、第二、第三輸入端 2381 、 2382、 2383,該分壓二極體234的負極通過該偏置電阻236 及該濾波電容237並聯接地。該輸入電路230的每 一 輸入端可與 該#r測電路2 1 0的任一 4全測輸出端電連接，例如該第 一 輸入端 238 1與該第一 4全測輸出端2 1 5 1電連接，該第二輸入端23 82與該 第二檢測輸出端2152電連接，該第三輸入端23 83與該第四檢測 輸出端2154電連接。該脈寬調變集成電路250包括 一 電流採樣端25 1和 一 過壓保 護端253，為了避免誤操作，該電流採樣端251必須有信號輸入， 該電流採樣端25 1可與該檢測電路2 10的任 一 檢測輸出端電連 接，例如與第三檢測輸出端2153連接。為了保證輸入信號的穩 定可靠，該電流採樣端251同時通過一電容接地。該過壓保護端 253與該輸入電路230的分壓二極體234的負極電連接。當該電流 採樣端251與/或該過壓保護端253輸入低電壓時，該脈寬調變集 成電路250停止工作。本實施方式中，該第一、第二、第三、第四背光燈管2111、 2112、 2113、 2114均採用冷陰極射線管，該第一、第二、第三開 關二極體231 、 232 、 233和該分壓二極體234均採用型號為 BAW56/SOT的二極體，該限流電阻235阻值為100KQ ,該偏置電 阻236阻值為,該濾波電容237容抗為O.l[iF，該電容容抗 為33nF，該脈寬調變集成電路250是採用型號為OZ9939G的集成 電路。正常工作時，該檢測電路210的第 一檢測輸出端2151接有整 流濾波電路213，因此輸出正電壓信號，反饋回該輸入電路230 的第 一輸入端23 81為正電壓，故該第一二極體231截止。該檢測 電路210的第三檢測輸出端2153接有整流濾波電路213,因此輸 出正電壓信號，反饋回該電流採樣端251為正電壓。該第二、第 四衝企測車敘出端2 1 5 2 、 2 1 54均輸出4立 一目 一 至丈的交；充4言號，分另U反饋回該輸入電路230的第二、第三輸入端2382、 2383為位相一致 的交流信號。當該交流信號處於正半周期時，該直流電源VDD 對該濾波電容23 7進行充電，該濾波電容23 7處於正電壓狀態， 從而維持該脈寬調變集成電路250的過壓保護端253為高電壓狀 態。當該交流信號處於負半周期時，該第二、第三二極體2382、 23 83導通，將該直流電源VDD拉為低電壓，該濾波電容23 7開始 放電，但該濾波電容237在該交流信號處於負半周期內維持正電 壓狀態，該過壓保護端253也為高電壓狀態，故該脈寬調變集成 電路250仍正常工作。當該檢測電路2 10中的背光燈管短路或開路時，為方便描 述，現以第 一 背光燈管2 111開路或短路為例說明。該第 一 檢測輸 出端2151輸出一低電壓信號，該第一開關二極體231處於導通狀 態，該電源VDD被下拉為低電壓，從而使該脈寬調變集成電路 250的過壓保護端253處於低電壓狀態，該脈寬調變集成電路250 處於保護狀態停止工作，實現保護功能。該第二、第四背光燈管2112、 2114出現短路或開路的保護原 理與第 一背光燈管2111相似，而第三背光燈管2113出現短路或開 路時該脈寬調變集成電路250的電流採樣端25 1輸入 一 低壓信 號，該脈寬調變集成電路250處於保護狀態停止工作，實現保護 功能。與現有技術相比，上述背光燈管開路和短路保護電路200的 輸入電路230的二極體具有開關功能，省去了電晶體，也省去了 獨立的控制電路，該;險測電路2 10隻用了 二整流濾波電路，電路 結構更為簡單。請參閱圖3，其是本發明的第二實施方式的示意圖。該背光 燈管開路和短路保護電路3 00的結構及連接方式與第一實施方 式大致相同，其區別在於該檢測電路310還包括一第五背光燈 管311、 一整流濾波電路313及一第五檢測輸出端315，該輸入電 路330還包括一第四開關二極體331及一第四輸入端338。該第五
背光燈管3 11的低電壓端通過該整流濾波電3各3 1 3 4妄至該第五4金 測輸出端3 1 5 ,該第四開關二極體33 1的負極連接該第四輸入端 3 3 8,該第四輸入端33 8接收來至該第五檢測輸出端3 1 5的信號。 本實施方式的保護原理與第一實施方式相同。通過第一及第二實施方式可推斷出，背光燈管開路和短路 保護電路中，當燈管數量N為奇數時，該檢測電路中整流濾波電 路數量為(N+1 )/2 ,當燈管數量N為偶數時，該檢測電路中整流濾 波電路數量為N/2,因此，本發明的背光燈管開路和短路保護電 路所用的整流濾波電路數量大為減少，比現有技術結構簡單， 成本低，佔印刷電路板面積少，容易布線，容易調試等優點。
權利要求
1.一種背光燈管開路和短路保護電路，其包括一電源、一檢測電路及一脈寬調變集成電路，該檢測電路包括多個燈管、至少一整流濾波電路及多個檢測輸出端，該脈寬調變集成電路包括一電流採樣端及一過壓保護端，其特徵在於該背光燈管開路和短路保護電路還包括一輸入電路，該輸入電路包括多個二極體及一電容，某一燈管的低電壓端通過一整流濾波電路與一檢測輸出端連接，與該燈管串聯的另一燈管的低電壓端直接連接一檢測輸出端，一連接有整流濾波電路的檢測輸出端與該脈寬調變集成電路的電流採樣端電連接，其餘各檢測輸出端分別與該輸入電路的各二極體的負極電連接，該輸入電路的各二極體的正極均與該電源連接且通過該電容接地，該脈寬調變集成電路的過壓保護端與該電源連接，當該電流採樣端與/或該過壓保護端輸入低電壓時，該脈寬調變集成電路停止工作。
2. 如權利要求1所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該燈管的數目為奇數，該整流濾波電路的數目為燈管數目加一 的一半。
3. 如權利要求1所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該燈管的數目為偶數，該整流濾波電路的數目為燈管數目的一 半。
4. 如權利要求3所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該燈管的數目為四。
5. 如權利要求1所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該輸入電路還包括一分壓二極體，該分壓二極體的正極連接該 電源，該分壓二極體的負極連接該脈寬調變集成電路的過壓保護端。
6. 如權利要求5所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該輸入電路的各二極體及分壓二極體均是型號為BAW56/SOT的 二極體。
7. 如權利要求1或5所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特 徵在於該輸入電路還包括一偏置電阻，該偏置電阻與該電容並聯。
8. 如權利要求7所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該輸入電路還包括一限流電阻，該限流電阻一端連接該電源， 另一端與該分壓二極體的正極連接。
9. 如權利要求8所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特徵在 於該偏置電阻阻值為510kQ ,該限流電阻阻值為100kQ 。
10. 如權利要求l或9所述的背光燈管開路和短路保護電路，其特 徵在於該輸入電路的電容容抗值為0.1nF。
全文摘要
本發明提供一種背光燈管開路和短路保護電路，其包括一電源、一檢測電路、一輸入電路及一脈寬調變集成電路。該檢測電路包括多個燈管、至少一整流濾波電路及多個檢測輸出端。該輸入電路包括多個二極體及一電容。該脈寬調變集成電路包括一電流採樣端及一過壓保護端。其中，某一燈管的低電壓端通過一整流濾波電路與一檢測輸出端連接，與該燈管串聯的另一燈管的低電壓端直接連接一檢測輸出端。一連接有整流濾波電路的檢測輸出端與該電流採樣端電連接，其餘各檢測輸出端分別與各二極體的負極電連接。各二極體的正極均與該電源連接且通過該電容接地，該過壓保護端與該電源連接。當該電流採樣端與/或該過壓保護端輸入低電壓時，該脈寬調變集成電路停止工作。
文檔編號H05B41/285GK101166388SQ20061006321
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月20日 優先權日2006年10月20日
發明者通 周, 周和康, 魯建輝 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創光電股份有限公司