顯示器的多燈管均流電路的製作方法

2023-09-16 17:42:25

專利名稱：顯示器的多燈管均流電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種多燈管均流電路，特別是涉及一種顯示器的 多燈管均流電路。
背景技術：
冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamp,簡稱CCFL)是 一種細長的密封玻璃管，其內填充惰性氣體。當給燈管施加高電壓時， 氣體被電離，產生紫外線。然而，這些特性必須要有些特殊的設計配 合。例如，為了最大化燈管的壽命，需要採用交流波形來驅動CCFL。 任何直流成分會使一部分氣體聚集在燈管的一端，造成不可逆轉的光 梯度，使燈管的兩端亮度不均。此外，為了提升CCFL的效率，需要 用接近正弦的波形驅動燈管。因此，CCFL通常需要一個直-交流轉換 器來將直流電源電壓變成40kHz至80kHz的交流波形。
CCFL已在筆記本型計算機、數位相機、手機以及其它具有較小 LCD屏幕的設備中使用多年。這些類型的設備通常只用 一個CCFL。 隨著大尺寸LCD面板的出現，帶來對多CCFL的需求，因LCD面板 尺寸而異，用到的CCFL數量可能會多達30甚至40個，在LCD顯 示器中的CCFL燈管除了必須等間隔地分布在整個LCD背板上以提 供最佳的光分布之外，最重要的是，所有燈管都必須要有相同的亮度。 為此，以往有一方法，如圖1所示，是採用一個單通道CCFL控制器 91來驅動多個CCFL 92。在這種方式中，CCFL控制器91隻通過其 中的一個燈管92，來監測流過燈管的電流，而以幾乎相同的交流波形 同時驅動所有並聯的燈管92。
然而，上述方式用相同的波形驅動所有燈管92，但因燈管92阻 抗的差異，會造成亮度不均勻，而且CCFL的亮度會隨溫度而發生變 化，因此難以保持所有燈管的亮度一致，因而易使顯示器出現明顯明暗區域。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種可以維持顯示器背光板亮度均勻的 顯示器的多燈管均流電路。
本實用新型顯示器的多燈管均流電路由一燈管驅動模塊供給交流
電源，該多燈管均流電路包括變壓器組、燈管組及均流電路；該變壓 器組包括初級側分別與該燈管驅動模塊電連接的第一變壓器及第二變 壓器；該燈管組包括分別串聯於該笫一變壓器的次級側打點端與非打 點端的第一燈管及第二燈管，以及分別串聯於第二變壓器的次級側打 點端與非打點端的第三燈管及第四燈管；該均流電路包括第一電流鏡 及第二電流鏡，該第一電流鏡具有第一參考端及至少一個第一輸出端， 該第一參考端與該第二燈管串聯，該第一輸出端與該第四燈管串聯， 該第二電流鏡具有第二參考端及至少一個第二輸出端，該第二參考端 與該第三燈管串聯，該第二輸出端與該第一燈管串聯。
本實用新型的有益效果在於通過該第一、二電流鏡以偏流的方式 提供等化的電流給每一根燈管，進而使顯示器的畫面亮度更均勻。

圖l是一系統方塊圖，說明解決CCFL燈管亮度不均勻的一種以 往的電路方塊；
圖2是一電路圖，說明本實用新型顯示器的多燈管均流電路的第 一優選實施例；
圖3是一電路圖，說明本實用新型顯示器的多燈管均流電路的第 二優選實施例；及
圖4是一電路圖，說明本實用新型顯示器的多燈管均流電路的第 三優選實施例的一第一電流鏡電路。
具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本實用新型進行詳細說明
在對本實用新型進行詳細描述前，要注意的是，在以下的說明內 容中，不同實施例中的類似的元件以相同的編號來表示。參閱圖2，在本實用新型顯示器的多燈管均流電路的第一優選實 施例中，由一燈管驅動模塊8供給交流電源，此燈管驅動模塊8可由 任何可將直流電源切割為高頻脈沖並且轉換成高頻弦波的驅動電路搭 配電源組成，諸如Royer驅動電路、半橋驅動電路、全橋驅動電路或 推挽式驅動電路等等，此應為本領域的普通技術人員所熟知，在此不 再贅述。
該多燈管均流電路包括一變壓器組1、一燈管組2及一均流電路3; 該變壓器組1包括一第一變壓器11及一第二變壓器12，其初級側111、 121分別與該燈管驅動模塊8電連接；來自燈管驅動模塊8的弦波電 流輸入第一變壓器11及第二變壓器12的初級側111、 121，轉換成適 當電壓後，再由其次級側112、 122輸出弦波電流；第一變壓器113的 次級側112具有一打點端113及一非打點端114，笫二變壓器122也 具有一打點端123與一非打點端124，所述打點端113、 123所輸出的 弦波電流為同相，所述非打點端114、 124所輸出的電流也是同相，但 打點端113、 123與非打點端114、 124的電流則互為反相電流。
該燈管組2包括串聯於該第一變壓器11的次級側112打點端113 的一第一燈管21、串聯於非打點端114的一第二燈管22、串聯於第二 變壓器12的次級側122打點端123的一第三燈管23，以及非打點端 124的一第四燈管24。值得注意的是，本實施例所說的燈管泛指用於 一般薄型顯示器(諸如液晶屏幕、等離子顯示屏)背光板的冷陰極熒 光燈管(CCFL)，此為本領域的普通技術人員所熟知，在此不再贅述。
該均流電路3包括具有相同電路結構的一第一電流鏡31及一第二 電流鏡32，該第一電流鏡31與該第二電流鏡32都是以兩個雙極性結 型電晶體(binary junction transistor,以下筒稱BJT )彼此電連接後 所組成，當然電流鏡可以具有其它類型組成結構，本實施例先舉出由 兩個BJT所組成的標準型電流鏡，其餘電流鏡結構將在其它實施例中 再加以描述。
該第一電流鏡31具有一BJT301及一BJT302; BJT301的集電 極與第二燈管22電連接並定義為一第一參考端311， BJT301與BJT302的基極彼此電連接，並且具有一接點313，第一參考端311與接點 313彼此電連接，BJT302的集電極與該第四燈管24電連接並定義為 一第一輸出端312。自第一變壓器11的非打點端114輸出的弦波電流 經過第二燈管22流至第一參考端311，而自第二變壓器12的非打點 端124輸出的弦波電流經過第四燈管24流至第一輸出端312，這兩相 同相位電流可以4吏第一電流鏡31中的BJT 301與BJT 302同時處於 工作區，而基於電流鏡電路的工作特性，將這兩個弦波電流等化成幾 乎相同的振幅。
如圖2中所示，第二電流鏡32也具有一第二參考端321及一第二 輸出端322;自第二變壓器23的打點端123輸出的弦波電流經過第三 燈管23流至第二參考端321，而自第一變壓器12的打點端113輸出 的弦波電流經過第一燈管21流至第二輸出端322。與第一電流鏡31 相同，第二電流鏡32也可將這兩個弦波電流等化成幾乎相同的振幅， 因此，該均流電路3可通過將流經第一、二、三、四燈管21、 22、 23、 24的電流等化，而使其亮度趨於一致。
參閱圖3，示出了本實用新型顯示器的多燈管均流電路的第二優 選實施例，其中，大部分元件及其連接與第一優選實施例相同，在此 便不再贅述。
與第一實施例不同的地方在於，本實施例的變壓器組1還包括一 第三變壓器13，該第三變壓器13的初級側131同樣地與該燈管驅動 模塊8電連接，並在其次級側132的一打點端133與一非打點端134 輸出互為反相的弦波電流。因此流經該變壓器組1全部變壓器11、 12、 13的打點端113、 123、 133的弦波電流都為同相，流經非打點端114、 124、 134的弦波電流也都為同相。
本實施例中，燈管組2還包括一與第三變壓器13次級側132打點 端133串聯的第五燈管25,及一與第三變壓器13次級側132非打點 端134串聯的第六燈管26;該均流電路3的第一電流鏡31還包括一 BJT 303，此BJT 303的集電極連接第六燈管26並定義為另 一個第一 輸出端314，由於第一電流鏡31的功能，會使得自非打點端134輸出且經過第六燈管26與第一輸出端314的弦波電流與流經第一參考端 311及另一第一輸出端312的電流趨於相同，進而使第二、四、六燈 管22、 24、 26的亮度趨於一致。相類似地，第二電流鏡32也可使自 打點端133輸出且經過第五燈管25與第二輸出端324的弦波電流與流 經第二參考端321及另一第二輸出端322的電流趨於相同，進而使第 二、四、六燈管22、 24、 26的亮度趨於一致。值得注意的是，打點端 133與非打點端134彼此都是位於第三變壓器13次級側132的兩端， 也因此電流雖為反相，振幅卻是彼此一致，進而使第五燈管25與第六 燈管26的亮度均等，同樣的結果也會發生於第一、三燈管21、 23與 第二、四燈管22、 24上。
實際上，本實用新型顯示器的多燈管均流電路還可應用於更多燈 管的方案，只要將新增的變壓器5以上述方式連接燈管驅動模塊8， 再在變壓器次級側的兩端分別串聯一燈管，並使所述燈管分別串聯第 一電流鏡31以及第二電流鏡31中新增的BJT的集電極，如同第二實 施例，只需要注意流經同 一電流鏡的所有BJT的電流必須為同相，如 此便可達到增加燈管並仍可以使每一燈管亮度均勻的效果。
在上述實施例中，雖然該第一電流鏡31與第二電流鏡32都是釆 用標準型的BJT電流鏡，事實上，還可以替換為使用其它均流效果更 佳的BJT電流鏡，如改良型電流鏡(base-current compensation)與 威爾森電流鏡(Wilson current mirror )，或者可依實際需求，將BJT 電流鏡置換成結型場效電晶體(JFET)電流鏡或是金屬氧化物半導體 場效電晶體(MOSFET)，都可以達到使電流均化的效果，或使電流 均化效果更佳。
圖4示出了本實用新型顯示器的多燈管均流電路的第三優選實施 例的第一電流鏡31，，本實施例與前述實施例不同的地方在於第一電 流鏡31，採用了改良型電流鏡的結構，在接點313與第一參考點311 間還連接有一 BJT304，此BJT304的發射極與接點313電連接，其集 電極與基極則與第一參考端311電連接，此連接方法可以降低BJT的 p值對均流效果的影響。綜上所述，利用CCFL燈管的亮度與電流成正比，並通過該第一、 二電流鏡31、 32以偏流的方式驅動分別與其連接的CCFL燈管以提 供等化的電流給每一根燈管，因而使顯示器的畫面亮度更均勻。
權利要求1. 一種顯示器的多燈管均流電路，由一燈管驅動模塊供給交流電源，該多燈管均流電路包括變壓器組，包括第一變壓器及第二變壓器，該第一變壓器及該第二變壓器的初級側分別與該燈管驅動模塊電連接；及燈管組，包括分別串聯於該第一變壓器的次級側打點端與非打點端的第一燈管及第二燈管，以及分別串聯於第二變壓器的次級側打點端與非打點端的第三燈管及第四燈管；其特徵在於，該多燈管均流電路還包括均流電路，該均流電路包括第一電流鏡及第二電流鏡，該第一電流鏡具有第一參考端及至少一個第一輸出端，該第一參考端與該第二燈管串聯，該第一輸出端與該第四燈管串聯，該第二電流鏡具有第二參考端及至少一個第二輸出端，該第二參考端與該第三燈管串聯，該第二輸出端與該第一燈管串聯。
2. 如權利要求l所述的顯示器的多燈管均流電路，其特徵在於， 該變壓器組還包括第三變壓器，該第三變壓器的初級側與該燈管驅動 模塊電連接，且該燈管組還包括分別串聯於第三變壓器的次級側打點 端與非打點端的笫五燈管及笫六燈管，該第一電流鏡與該第二電流鏡分別包括兩第一輸出端及兩第二輸出端，該第一電流鏡的所述第一輸 出端分別串聯該第四燈管與該第六燈管，該第二電流鏡的所述第二輸 出端分別串聯該第一燈管與該第五燈管。
3. 如權利要求1所述的顯示器的多燈管均流電路，其特徵在於， 該第一電流鏡與該第二電流鏡的電路相同，該第一電流鏡包括二個雙 極性結型電晶體，其集電極分別是該第一參考端及第一輸出端，且其 基極電連接於一接點並與該第一參考端電連接。
4. 如權利要求l所述的顯示器的多燈管均流電路，其特徵在於， 該第一電流鏡與該第二電流鏡的電路相同，該第一電流鏡包括三個雙 極性結型電晶體，其集電極分別是該第一參考端及第一輸出端，且其 基極電連接於一接點並與該第一參考端電連接。
5.如權利要求1所述的顯示器的多燈管均流電路，其特徵在於 該第 一 電流鏡還具有 一雙極性結型電晶體，該雙極性結型電晶體的基 極及集電極都與該第一參考端電連接，且其發射極與該接點電連接， 用以降低所述雙極性接面電晶體的々值對均流效果的影響。
專利摘要本實用新型公開了一種顯示器的多燈管均流電路，由一燈管驅動模塊供給交流電源，該多燈管均流電路包括變壓器組、燈管組及均流電路；該變壓器組包括初級側分別與該燈管驅動模塊電連接的第一變壓器及第二變壓器；該燈管組包括分別串聯於該第一變壓器的次級側打點端與非打點端的第一燈管及第二燈管，以及分別串聯於第二變壓器的次級側打點端與非打點端的第三燈管及第四燈管；該均流電路包括第一電流鏡及第二電流鏡，通過該第一、二電流鏡以偏流的方式提供等化的電流給每一燈管，進而使顯示器的畫面亮度均勻。
文檔編號H05B41/36GK201248186SQ20082011381
公開日2009年5月27日 申請日期2008年7月2日 優先權日2008年7月2日
發明者王舜弘 申請人:冠捷投資有限公司