多燈管的電壓供應電路的製作方法
2023-06-06 19:13:21 1
專利名稱：多燈管的電壓供應電路的製作方法
技術領域：
本發明有關於一种放電燈管的電壓供應電路，特別有關於一種多燈管的電壓供應電路，可以平衡流經各燈管的電流。
背景技術：
目前有許多顯示器，如液晶顯示器，都必需使用高效能及外型輕巧的燈管做為背光。冷陰極管(CCFL)便成為在液晶顯示器中最常使用的燈管。同時，隨著顯示器的尺寸越來越大，單燈管的背光已不敷使用，必需在背光系統中使用多個燈管才能達到令人滿意的亮度。
圖1表示了一傳統多燈管的電壓供應電路。此電路包括了一驅動電路11、一個由一次側線圈121、二次側線圈122、磁芯123組成的變壓器12、電容C1及C2、平衡電路13、燈管151及152。驅動電路11提供低壓信號至變壓器12的第一側線圈121，在第二側線圈122感應產生高壓信號，而驅動燈管151及152。由於流經燈管151、152的電流可能因為導線的阻抗或雜散電容，而不完全相同，造成兩個燈管151、152的發光亮度不同，降低了顯示器的畫面品質，因此使用了平衡電路13來平衡流經兩個燈管151及152的電流。
圖2表示了另一傳統的多燈管的電壓供應電路。為了圖示簡潔，圖2中與圖1相同的組件使用相同的符號。圖2與圖1中的多燈管電壓供應電路最大的不同在於平衡電路23連接於地點與燈管151、152之間。
圖3表示了傳統多燈管電壓供應電路中所使用的變壓器結構。一次側線圈121及二次側線圈122分別繞在磁芯123的兩側311、312。
在上述傳統多燈管電壓供應電路中，由於變壓器12僅具有兩個線圈分別做為高壓側及低壓側之用，當推動多燈管時，必需使用三種方式進行燈管串聯、燈管並聯及使用多個變壓器。然而，燈管串聯雖然可克服電流平衡問題，但變壓器耐壓問題不易處理；燈管並聯需外加平衡電路；使用多個變壓器會使成本提高，且佔用空間。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供一種多燈管的電壓供應電路，可以在不額外使用平衡電路及增加變壓器數量的情況下，推動多燈管且平衡流經各燈管的電流。
本發明的一目的在於提供一種多燈管的電壓供應電路，包括一磁芯；第一線圈，繞在該磁芯上，接收第一電壓信號；第二及第三線圈，繞在該磁芯上且分別位於該第一線圈的兩側，具有大致相同的圈數，經由該第一線圈而分別感應產生第二及第三電壓信號；以及第一及第二燈管，分別由該第二及第三電壓信號驅動。
本發明的另一目的在於提供一種多燈管的電壓供應電路，包括一磁芯；第一線圈，繞在該磁芯上，其兩端間具有第一電壓信號；多個第二線圈，繞在該磁芯上，以兩兩對稱方式位於該第一線圈的兩側，具有大致相同的圈數，該第一電壓信號在每一個第二線圈的兩端感應產生第二電壓信號；以及多個燈管，由所述各第二電壓信號驅動。
藉此，本發明將多個二次側線圈與一次側線圈繞在同一個磁芯上，使得每一個二次側線圈可以推動一個燈管，而只需要使用一個變壓器即可達成推動多燈管的目的。同時，由於所有二次側線圈使用同一個磁芯，且圈數相同，燈管連接至其極性相同端。依據法拉第電磁感應定律及楞次定律，其磁通量及磁通方向均相同，所以流經各燈管的電流將會自動平衡，而不需額外使用平衡電路。
以下，就
本發明的一種多燈管電壓供應電路的實施例。
圖1表示了一傳統多燈管的電壓供應電路；圖2表示了另一傳統多燈管的電壓供應電路；圖3表示了在傳統多燈管電壓供應電路中使用的變壓器；圖4表示了本發明第一實施例中的多燈管電壓供應電路；圖5表示了本發明第二實施例中的多燈管電壓供應電路；圖6表示了本發明第三實施例中的多燈管電壓供應電路；圖7表示了本發明第四實施例中的多燈管電壓供應電路；圖8表示了本發明第五實施例中的多燈管電壓供應電路；圖9表示本發明第一至第五實施例中多燈管電壓供應電路所使用的變壓器。
符號說明11、41驅動電路；12、42、56、66、82變壓器；121、122、421-423、561-564、661-665、821-825線圈；123、424、565、666磁芯；13、23平衡電路；151、152、431-434、571、572、671、672冷陰極管；51、52、61、62電晶體；53、54二極體55電容；63、64電阻；65電感。
具體實施例方式
圖4表示了本發明第一實施例中的多燈管電壓供應電路。其包括一驅動電路41、由一次側線圈421、二次側線圈422、423及磁芯424組成的變壓器42、電容C1、C2及放電燈管431、432。一次側線圈421繞在磁芯424上，接收來自驅動電路41的低壓信號。二次側線圈422及423亦繞在磁芯424上，經由一次側線圈421而分別感應產生高壓信號，此高壓信號則分別驅動燈管431及432。其中，放電燈管431及432可以是冷陰極管。每一個二次側線圈422、423具有第一極性端及第二極性端(如圖所示)，燈管431及432連接於二次側線圈422、423的第一極性端，且線圈422、423的圈數相同。
圖5表示了本發明第二實施例中的多燈管電壓供應電路。其包括了電晶體51及52、二極體53及54、電容55、C1及C2、由一次側線圈561、562、二次側線圈563、564及磁芯565組成的變壓器56、以及放電燈管571及572。一次側線圈561繞在磁芯565上，一端連接以接收電壓信號Vin。一次側線圈562繞在磁芯565上，一端亦連接以接收電壓信號Vin。電晶體51的其漏極連接至一次側線圈561的一端，柵極連接以接收一方波信號。電晶體52的漏極連接至一次側562線圈的一端，柵極連接以接收另一方波信號，而基極接地。二極體53及54分別連接於電晶體51及52的源極與漏極之間。電容55連接於電晶體51的基極與一次側線圈561的一端。二次側線圈563及564繞在磁芯565上，經由一次側線圈561、562的感應而分別產生高壓信號，以驅動燈管571及572發光。電容C1及C2則分別連接於燈管571與二次側線圈563之間，以及燈管572與二次側線圈564之間。其中，放電燈管571及572可以是冷陰極管。每一個二次側線圈563、564具有第一極性端及第二極性端(如圖所示)，電容C1及C2連接於二次側線圈563、564的第一極性端，且線圈563、564的圈數相同。
圖6表示了本發明第三實施例中的多燈管電壓供應電路。其包括了電晶體61及62、電阻63及64、電感65、由一次側線圈661、662、663、二次側線圈664、665及磁芯666組成的變壓器66、電容C1、C2、以及放電燈管671、672。一次側線圈661、662及663均繞在磁芯666上，且一次側線圈661的一端與一次側線圈662的一端連接。電感65一端連接以接收電壓信號Vin，另一端與一次側線圈661的一端連接。電晶體61的漏極連接至一次側線圈661的一端，源極接地，柵極則連接至一次側線圈663的一端。電晶體62的漏極連接至一次側線圈662的一端，源極接地，柵極連接至一次側線圈663的一端。電阻63及64分別連接於電晶體62的柵極與一次側線圈661一端之間，以及電晶體61的柵極與一次側線圈661一端之間。二次側線圈664及665繞在磁芯666上，經由一次側線圈661、662及663的感應而分別產生高壓信號，以驅動燈管671及672。電容C1及C2分別連接於燈管671與二次側線圈664之間，以及燈管672與二次側線圈665之間。其中，放電燈管671及672可以是冷陰極管。每一個二次側線圈664、665具有第一極性端及第二極性端(如圖所示)，電容C1及C2連接於二次側線圈664、665的第一極性端，且線圈664、665的圈數相同。
圖7表示了本發明第四實施例中的多燈管電壓供應電路。為了圖示簡潔，圖7中與圖4相同的組件使用相同的符號。圖7與圖4中的多燈管電壓供應電路最大的不同在於，其增加了一反饋網絡71，可以藉由回饋至驅動電路41的電壓信號而使放電燈管431、432的電流更加穩定。
圖8表示了本發明第五實施例中的多燈管電壓供應電路。為了圖示簡潔，圖8與圖4中相同的組件使用相同的符號。圖8與圖4中的多燈管電壓供應電路最大的不同在於，二次側線圈的數量增加為4個(線圈822-825)，因此可推動4個放電燈管431-434。其中，每一個二次側線圈具有第一極性端及第二極性端(如圖所示)，放電燈管431-434連接於二次側線圈的第一極性端，且所有二次側線圈的圈數相同。
圖9表示了上述第一至第五實施例中多燈管電壓供應電路所使用的變壓器結構。所有一次側的線圈繞在磁芯424(565、666)的中間部912，而所有二次側線圈則繞在磁芯424(565、666)的兩側913及914。因此，經由此種變壓器結構，可將多個一次側及二次側線圈置於同一個變壓器中。
本發明的上述各實施例中，具有以下優點1.一變壓器可推動多支燈管，降低成本；2.燈管電流自動平衡，不需額外使用平衡電路；3.因使用兩組二次側線圈，而可分擔輸出電流，增加了變壓器的穩定性。
綜合上述，本發明提供一種多燈管的電壓供應電路，將多個二次側線圈與一次側線圈繞在同一個磁芯上，使得每一個二次側線圈可以推動一個燈管，而只需要使用一個變壓器即可達成推動多燈管的目的。同時，由於所有二次側線圈使用同一個磁芯，且圈數相同，燈管連接至其極性相同端。依據法拉第電磁感應定律及楞次定律，其磁通量及磁通方向均相同，所以流經燈管的電流將會自動平衡。因此，可以在不額外使用平衡電路及增加變壓器數量的情況下，推動多燈管且平衡流經各燈管的電流。
雖然本發明已以一較佳實施例公開如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的情況下，可進行更動與改進，因此本發明的保護範圍以所提出的權利要求限定的範圍為準。
權利要求
1.一種多燈管的電壓供應電路，包括一磁芯；第一線圈，繞在該磁芯上，該第一線圈的第一端接收第一電壓信號；第二及第三線圈，繞在該磁芯上且分別位於該第一線圈的兩側，具有大致相同的圈數，經由該第一線圈而分別感應產生第二及第三電壓信號；以及第一及第二燈管，分別由該第二及第三電壓信號驅動。
2.如權利要求1所述的多燈管的電壓供應電路，其中該第一及第二燈管為放電燈管。
3.如權利要求2所述的多燈管的電壓供應電路，其中該放電燈管為冷陰極管。
4.如權利要求1所述的多燈管的電壓供應電路，其中所述第二及第三線圈具有第一極性端及第二極性端，該第一及第二燈管連接於該第二及第三線圈的第一極性端。
5.如權利要求1所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括第一及第二電容，分別連接於該第一燈管與第二線圈之間，以及該第二燈管與該第三線圈之間。
6.如權利要求1所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括第一驅動電路，該第一驅動電路提供該第一電壓信號。
7.如權利要求6所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括多個第四線圈及多個第四燈管，該多個第四線圈具有大致相同的圈數，且以兩兩對稱方式位於第一線圈的兩側，該第一線圈在每一個第四線圈的第一極性端感應產生第四電壓信號，所述各第四燈管由所述各第四電壓信號所驅動。
8.如權利要求6所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括第二驅動電路；以及第五線圈，繞在該磁芯上，具有第一端與該第一線圈的第一端電性連接，第二端連接至該第二驅動電路。
9.如權利要求8所述的多燈管的電壓供應電路，其中該第二驅動電路包括第一電晶體，其漏極連接至該第一線圈的第二端，柵極連接以接收第五電壓信號；第二電晶體，其漏極連接至該第五線圈的該第二端，柵極連接以接收第六電壓信號，基極接地；第一及第二二極體，分別連接於該第一及第二電晶體的源極與漏極之間；以及一電容，連接於該第一電晶體的基極與該第一線圈的第一端之間。
10.如權利要求8所述的多燈管的電壓供應電路，其中該第二及第三線圈分別位於該第一及第五線圈的兩側。
11.如權利要求8所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括多個第六線圈及多個第五燈管，該多個第六線圈具有大致相同的圈數，且以兩兩對稱方式位於第一及第五線圈的兩側，該第一線圈在每一個第六線圈的第一極性端感應產生第七電壓信號，所述各第五燈管由所述各第七電壓信號所驅動。
12.如權利要求6所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括第三驅動電路；第七線圈，繞在該磁芯上，具有第一端與該第一線圈的第一端電性連接，第二端連接至該第三驅動電路；以及第八線圈，繞在該磁芯上，具有第一及第二端與該第三驅動電路連接。
13.如權利要求12所述的多燈管的電壓供應電路，其中該第三驅動電路包括一電感，具有第一端連接以接收該第一電壓信號，第二端與該第一線圈的第一端連接；第一電晶體，其漏極連接至該第一線圈的第二端，源極接地，柵極連接至該第八線圈的第一端；第二電晶體，其漏極連接至該第七線圈的第二端，源極接地，柵極連接至該第八線圈的第二端；第一及第二電阻，分別連接於該第一電晶體的柵極與該第一線圈的第一端之間，以及該第二電晶體的柵極與該第一線圈的第一端之間。
14.如權利要求12所述的多燈管的電壓供應電路，其中該第二及第三線圈分別位於該第一、第七及第八線圈的兩側。
15.如權利要求12所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括多個第九線圈及多個第六燈管，該多個第九線圈具有大致相同的圈數，且以兩兩對稱方式位於第一，第七及第八線圈的兩側，該第一線圈在每一個第九線圈的第一極性端感應產生第八電壓信號，所述各第六燈管由所述各第八電壓信號所驅動。
16.如權利要求6所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括一反饋網絡，連接於該第一與第二燈管及該第一驅動電路之間。
17.一種多燈管的電壓供應電路，包括一磁芯；第一線圈，繞在該磁芯上，其兩端間具有第一電壓信號；多個第二線圈，繞在該磁芯上，以兩兩對稱方式位位於該第一線圈的兩側，具有大致相同的圈數，該第一電壓信號在每一個第二線圈的兩端感應產生第二電壓信號；以及多個燈管，由所述各第二電壓信號驅動。
18.如權利要求17所述的多燈管的電壓供應電路，其中所述各燈管為放電燈管。
19.如權利要求18所述的多燈管的電壓供應電路，其中該放電燈管為冷陰極管。
20.如權利要求17所述的多燈管的電壓供應電路，其中每一個第二線圈具有第一及第二極性端，所述各燈管連接於所述各第二線圈的第一極性端。
21.如權利要求17所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括一驅動電路，提供該第一電壓信號。
22.如權利要求21所述的多燈管的電壓供應電路，其中還包括一反饋網絡，連接於所述各第二燈管與該驅動電路之間。
全文摘要
本發明提供一種多燈管的電壓供應電路。此電路包括一磁芯、第一、第二及第三線圈、以及第一及第二燈管。第一線圈繞在該磁芯上，接收第一電壓信號。第二及第三線圈繞在該磁芯上且分別位於該第一線圈的兩側，經由第一線圈而分別感應產生第二及第三電壓信號。第一及第二燈管則分別由該第二及第三電壓信號驅動。
文檔編號H05B37/02GK1494362SQ02147958
公開日2004年5月5日 申請日期2002年10月30日 優先權日2002年10月30日
發明者康昌隆, 薛景福, 魏玉峰, 徐萬欽, 簡政賢 申請人:達方電子股份有限公司