換流電路的製作方法

2023-05-27 05:54:51

專利名稱：換流電路的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種換流電路，尤其是關於一用於液晶顯示裝 置的換流電路。
背景技術：
液晶顯示裝置因具有低輻射性、體積輕薄短小和耗電低等特 點，已廣泛應用在手機、個人數字助理、筆記本電腦、個人電腦 和電視等領域。液晶顯示裝置因其液晶本身不具發光特性，所以 需要外部光源為其提供顯示所需的光線，目前液晶顯示裝置一般 採用冷陰極燈管作為其外部光源，需要一換流電路為燈管提供其 所需的工作電壓。
請參考圖1,其是一種現有技術換流電路的電路結構示意圖。
該換流電路1包括一脈寬調製電路11、 一第一電晶體12、 一第二 電晶體13、 一變壓器14、 一濾波電路15、 一電源輸入端16、 一 第一燈管17和一第二燈管18。該脈寬調製電路ll具有一第一輸 出端111和一第二輸出端112。該變壓器14包括一第一初級繞組 141、 一第二初級繞組142和一次級繞組143。
該第一、第二電晶體12、 13的柵極分別電連接於該第一、第 二輸出端111、 112，該第一電晶體12的漏極電連接於該第一初 級繞阻141的一端，該第二電晶體13的漏極電連接於該第二初級 繞阻142的一端，該第一、第二電晶體12、 13的源極接地。該電 源輸入端16分別電連接於該第 一初級繞阻141的另 一端和該第二 初級繞阻142的另 一端，並通過該濾波電路15接地。該次級繞阻 143的一端電連接於該第 一燈管17,另一端電連接於該第二燈管 18。該第一、第二燈管17、 18為液晶顯示器提供所需的光源。
當該脈寬調製電路ll通過該第一輸出端lll輸出一脈衝信號 至該第一電晶體12的柵極時，該第一電晶體12開啟，該第二晶 體管13關閉，電流從該電源輸入端16，經該第一初級繞組141 的一端到其另 一端，再經該第一電晶體12的漏極至源極構成一回 路。此時，流過該第一初級繞組141的電流方向為上負下正，該 次級繞組143的感應電流方向也為上負下正，電流從該次級繞阻 143的一端經該第二燈管18至地，再由地經該第一燈管17至該 次級繞阻143的另 一端構成一迴路。當該脈寬調製電路11通過該 第二輸出端112輸出一脈衝信號至該第二電晶體13的柵極時，該 第二電晶體13開啟，該第一電晶體12關閉，電流從該電源輸入 端16，經該第二初級繞阻142的一端到其另一端，再經該第二晶 體管13的漏極至源極構成一迴路。此時，流過該第二初級繞阻 142的電流方向為上正下負，該次級繞阻143的感應電流方向也 為上正下負，電流從該次級繞阻143的一端經該第一燈管17至地， 再由地經該第二燈管18至該次級繞阻143的另 一端構成一迴路。 該換流電路1工作時，該脈寬調製電路11向該第 一 、第二晶 體管12、 13的柵極輪流發出脈衝信號，使該第一、第二電晶體 12、 13輪流開啟，為該第一、第二燈管17、 18提供其所需的工 作電壓。
該變壓器14的第一、第二初級繞阻141、 142所在迴路的電 路結構完全對稱，因此要求電路中相同元件的參數也相同。實際 上，相同元件在規格範圍內存在參數離散性差異，例如電晶體的 源極與漏極間阻抗一般為(30 ± 5)mD ，若當第 一 電晶體12的源極 與漏極間阻抗為35mQ、第二電晶體13的源極與漏極間阻抗為 25mQ時，流經該第一初級繞組141的電流較小，流經該第二初 級繞組142的電流較大。因此，當該變壓器14輸入電流迴路的元 件參數不匹配時，將導致第一、第二初級繞阻141、 142的輸入阻 抗不一致，如此其輸入電流也不均衡。
現結合圖2具體說明上述問題，圖2是該第一、第二初級繞
阻141、 142的輸入電流波形示意圖，該脈寬調製電路ll向該第 一、第二電晶體12、 13的柵極發出的脈衝信號分別用Vgll、 Vgl2
表示。當Vgll為高電平，Vgl2為低電平(即第一電晶體12開啟，第二電晶體13關閉)時，電流流經該第一初級繞組141;當Vgll 為低電平，Vgl2為高電平(即第一電晶體12關閉，第二電晶體13 開啟)時，電流流經該第二初級繞組142。經仿真分析發現，流經 該第一初級繞組141的電流總是小於流經該第二初級繞組142的 電流，即該第一、第二初級繞阻141、 142的輸入電流波形不對稱， 輸入電流不均衡，由圖2所示的測試波形可知其電流幅值相差約 0.426A。如此，該第二初級繞組142的發熱溫度高於第一初級繞 組141的發熱溫度，當工作時間較長時，易造成該第一初級繞阻 142燒毀，導致該變壓器14短路，從而具有使該換流電路1失效 的隱患。
當流經該第一初級繞組141電流較大，流經該第二初級繞組 142電流較小時，也存在上述問題。

發明內容
為了克服現有技術中變壓器的輸入電流不均衡的問題，有必 要提供 一種使變壓器的輸入電流均衡的換流電路。
一種換流電路，其包括一脈寬調製電路、 一開關電路、 一電 源輸入端、 一電流均衡電路和一變壓器，該脈寬調製電路發出脈 衝信號至該開關電路以控制該開關電路內部開關元件的開啟或關 閉，該電源輸入端經由該電流均衡電路為該變壓器提供工作電流， 該開關電路控制該變壓器以使該變壓器工作。
相較於現有技術，該換流電路在該變壓器與該電源輸入端之 間加入電流均衡電路，當該變壓器輸入電流迴路的元件參數不匹 配時，可調整該電流均衡電路，配合其所在迴路的各元件參數， 使該變壓器的各輸入阻抗一致，如此均衡其輸入電流，可有效降 低該換流電路的品質隱患，提高其可靠度。


圖1是一種現有技術換流電路的電路結構示意圖。
圖2是圖1中第一、第二初級繞阻的輸入電流波形示意圖。
圖3是本發明換流電路較佳實施方式的電路結構示意圖。
圖4是圖3中第一、第二初級繞阻的輸入電流波形示意圖。
具體實施例方式
請參考圖3,其是本發明換流電路較佳實施方式的電路結構 示意圖。該換流電路2包括一脈寬調製電路21、 一開關電路20、 一電源輸入端26、 一電流均衡電路29和一變壓器24，該脈寬調 制電路21發出脈沖信號至該開關電路20以控制該開關電路20內 部開關元件的開啟或關閉，該電源輸入端26經由該電流均衡電路 29為該變壓器24提供工作電流，該開關電路20控制該變壓器24 以使該變壓器24工作。
該換流電路2進一步包括一濾波電路25、 一第一燈管27和 一第二燈管28。該脈寬調製電路21具有一第一輸出端211和一 第二輸出端212，該開關電路20包括一第一電晶體22和一第二 電晶體23,該電流平衡電路29包括一第一電阻291和一第二電 阻292，該變壓器24包括一第一初級繞組241、 一第二初級繞組 242和一次級繞組243。
該第一、第二電晶體22、 23的柵極分別電連接於該第一、第 二輸出端211、 212，該第一電晶體22的漏4及電連4妻於該第一初 級繞阻241的一端，該第二電晶體23的漏極電連接於該第二初級 繞阻242的一端，該第一、第二電晶體22、 23的源極接地。該電 源輸入端26通過該第一電阻291電連接於該第 一初級繞阻241的 另 一端，通過該第二電阻292電連接於該第二初級繞阻242的另 一端，並通過該濾波電路25接地。該次級繞阻243的一端電連接 於該第一燈管27，另一端電連接於該第二燈管28。該第一、第二 燈管27、 28為液晶顯示器提供所需的光源。
當該脈寬調製電路21通過該第 一 輸出端211輸出 一 脈衝信號 至該第一電晶體22的柵極時，該第一電晶體22開啟，該第二晶 體管23關閉，電流從該電源輸入端26,經該第一電阻291進入 該第 一 初級繞組241的 一 端到其另 一 端，再經該第 一 電晶體22的
漏極至源極構成一迴路。此時，流過該第一初級繞組241的電流方向為上負下正，該次級繞組243的感應電流方向也為上負下正， 電流從該次級繞阻243的 一 端經該第二燈管28至地，再由地經該 第一燈管27至該次級繞阻243的另 一端構成一迴路。當該脈寬調 制電路21通過該第二輸出端212輸出 一 脈衝信號至該第二電晶體 23的柵極時，該第二電晶體23開啟，該第一電晶體22關閉，電 流從該電源輸入端26，經該第二電阻292進入該第二初級繞阻242 的一端到其另一端，再經該第二電晶體23的漏極至源極構成一回 路。此時，流過該第二初級繞阻242的電流方向為上正下負，該 次級繞阻243的感應電流方向也為上正下負，電流從該次級繞阻 243的一端經該第一燈管27至地，再由地經該第二燈管28至該 次級繞阻243的另 一端構成一迴路。
該換流電路2工作時，該脈寬調製電路21向該第一、第二晶 體管22、 23的柵極輪流發出脈衝信號，使該第一、第二電晶體 22、 23輪流開啟，為該第一、第二燈管27、 28提供其所需的工 作電壓。
該換流電路2在該變壓器24的第一、第二初級繞阻241、 242 與該電源輸入端26之間分別串入第一、第二電阻291、 292,當 該變壓器24輸入電流迴路的元件參數不匹配時，可調整該第一 、 第二電阻291、 292的阻值，配合其所在迴路的各元件參數，使該 第一、第二初級繞阻241、 242的輸入阻抗一致，如此均衡其輸入 電流。
請參考圖4，其是該第一、第二初級繞阻241、 242的輸入電 流波形示意圖，該脈寬調製電路21向該第一、第二電晶體22、 23的柵才及發出的脈沖信號分別用Vg21、 Vg22表示。當Vg21為 高電平，Vg22為低電平(即第一電晶體22開啟，第二電晶體23 關閉)時，電流流經該第一初級繞組241;當Vg21為4氐電平，Vg22 為高電平(即第一電晶體22關閉，第二電晶體23開啟)時，電流 流經該第二初級繞組242。經仿真分析發現，流經該第一初級繞 組2'41的電流與流經該第二初級繞組242的電流幾乎相等，即該 第一、第二初級繞阻241、 242的輸入電流波形對稱，輸入電流均
衡。該第一、第二電阻291、 292的阻值可利用電路仿真的方法求
得，此處第 一、第二電阻291、 292的阻值均為0.27Q 。如此，當 各迴路輸入電流均衡時，可有效降卩氐該換流電路2的品質隱患，
提高其可靠度。
另外，該第一、第二電阻291、 292的阻值不能過大，過大會 增大功耗；也不能過小，過小不能較好地均衡電流。合理選擇該 第 一 、第二電阻291、 292的阻值不僅可以均衡各迴路的輸入電流， 而且還可以很好地消除電流尖峰，使電路更可靠。
權利要求
1.一種換流電路，其包括一脈寬調製電路、一開關電路、一電源輸入端和一變壓器，該脈寬調製電路發出脈衝信號至該開關電路以控制該開關電路內部開關元件的開啟或關閉，該開關電路控制該變壓器以使該變壓器工作，其特徵在於進一步包括一電流均衡電路，該電源輸入端經由該電流均衡電路為該變壓器提供工作電流。
2. 如權利要求1所述的換流電路，其特徵在於該變壓器包 括一第 一初級繞組和一第二初級繞組，該電流均衡電路包括一第 一電阻和一第二電阻，該電源輸入端通過該第一電阻電連接於該 第 一初級繞阻的 一端，通過該第二電阻電連接於該第二初級繞阻 的一端。
3. 如權利要求2所述的換流電路，其特徵在於該開關電路 內部開關元件包括一第一電晶體和一第二電晶體，該第一、第二 電晶體的柵極分別電連接於該脈寬調製電路，該第一電晶體的漏 極電連接於該第 一 初級繞阻的另 一 端，該第二電晶體的漏極電連 接於該第二初級繞組的另 一端。
4. 如權利要求2所述的換流電路，其特徵在於該變壓器進 一步包括一次級繞組，該次級繞阻兩端分別電連接二燈管，為該 二燈管提供工作電壓。
5. 如權利要求2所述的換流電路，其特徵在於該第一、第 二電阻的阻值均為0.27D。
6. 如權利要求2所述的換流電路，其特徵在於該第一、第 二電阻的阻值利用電路仿真的方法求得。
7. 如權利要求1所述的換流電路，其特徵在於進一步包括 一濾波電路，該電源輸入端通過該濾波電路接；也。
全文摘要
本發明提供一種換流電路，其包括一脈寬調製電路、一開關電路、一電源輸入端、一電流均衡電路和一變壓器，該脈寬調製電路發出脈衝信號至該開關電路以控制該開關電路內部開關元件的開啟或關閉，該電源輸入端經由該電流均衡電路為該變壓器提供工作電流，該開關電路控制該變壓器以使該變壓器工作。該換流電路的變壓器的輸入電流均衡，電路可靠度高。
文檔編號H02M7/48GK101197545SQ20061015736
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者昆 樂, 通 周 申請人:群康科技(深圳)有限公司;群創光電股份有限公司