專利名稱：驅動液晶顯示屏背光源的逆變器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種逆變器，尤其是涉及一種驅動液晶顯示屏背光源的逆變器。主要適用于驅動液晶顯示屏背光板光源——冷陰極管的升壓控制回路。
背景技術：
液晶顯示器上的液晶顯示屏(Liquid Crystal Display簡稱LCD)的背光板光源，即是冷陰極管。(Cold Cathode Fluorescent Lamp——簡稱為CCFL)，對于驅動冷陰極管的升壓控制回路的逆變器是液晶顯示屏上的比較重要的一部分。在先技術中，驅動冷陰極管的升壓控制回路的逆變器通常采用閉磁路型升壓變壓器，其周邊回路通常采用集電極(Collector)共振型頻率變換電路(RoyenCircuit)，其效率一般限制在小于75％。
隨著對液晶背光板越來越小而輕的要求，則要求驅動液晶背光板升壓控制回路的逆變器也就越來越變小、變薄。而影響逆變器的效率和體積的關鍵在于所使用的變壓器，上述所采用的閉磁路型升壓變壓器是無法使逆變器變小、變薄。所采用的變壓器和周邊回路也無法再提高效率了。
實用新型內容本實用新型為了克服上述在先技術中存在的問題，提供一種驅動液晶顯示屏背光源的逆變器。用本實用新型的逆變器將不僅使逆變器的體積大幅度地變小，厚度變薄。而且將使變換效率提高，滿足冷陰極管電源的高壓啟動，低壓工作整流的要求，并能夠實現(xiàn)輸出調節(jié)的功能。
本實用新型的逆變器主要包含四個單元，脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1，與脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1的輸出端相聯(lián)的振蕩及功率推動單元2，與振蕩及功率推動單元2的輸出端相聯(lián)的高壓諧振回路單元3，分別與脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1和高壓諧振回路單元3相聯(lián)的負載穩(wěn)流及保護單元4。本實用新型逆變器的關鍵是振蕩及功率推動單元2中含有分布參數(shù)變壓器。高壓諧振回路單元3中的高壓諧振回路是由分布參數(shù)變壓器的次級輸出回路構成。
本實用新型如上述的結構，當直流電壓加到脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1上，通過該電路單元對脈沖寬度的調制，對電壓的調整和控制，產生一個受控的二次直流(DC)電壓，被加到振蕩及功率推動單元2和負載穩(wěn)流及保護單元4的反饋回路中。當振蕩及功率推動單元2獲得電壓后，便立即產生一個較高頻率的自由振蕩，產生一個交流電能，由分布參數(shù)變壓器耦合到次級線圈及冷陰極管所組成的高壓諧振回路，在此高壓諧振回路里，按照分布共振模式使交流電能的幅度得到極大地提升，滿足高壓觸發(fā)冷陰極管點亮后，在低壓下正常工作的要求。
本實用新型逆變器的顯著特點是由于本實用新型在振蕩及功率推動單元2里采用了分布參數(shù)變壓器，高壓諧振回路單元3是由分布參數(shù)變壓器的次級線圈及冷陰極管組成。因此結構比在先技術簡單，才使逆變器能夠做得小而薄，整體體積大大地變小。而且由于分布參數(shù)變壓器的特性使得轉換效率由原來的75％提高到85％，整體轉換效率提高了10％。


圖1為本實用新型逆變器的結構示意圖。
圖2是本實用新型逆變器中振蕩及功率推動單元2和高壓諧振回路單元3的結構示意圖。
圖3是本實用新型逆變器的振蕩及功率推動單元2中含有的分布參數(shù)變壓器的結構分解示意圖。
圖4是分布參數(shù)變壓器的次級線圈與冷陰極管形成高壓諧振回路單元3的示意圖。
圖5是分布參數(shù)變壓器次級繞組等效特征示意圖。
圖6是分布參數(shù)變壓器次級繞組在工作時，在繞線軸上的微共振子分布示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施進一步說明本實用新型逆變器的結構。
圖1所顯示的是本實用新型逆變器的結構。本實用新型逆變器主要包含脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1，與脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1的輸出端相聯(lián)的振蕩及功率推動單元2，與振蕩及功率推動單元2的輸出端相聯(lián)的高壓諧振負載回路單元3，與脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1和高壓諧振負載回路單元3相聯(lián)的負載穩(wěn)流保護單元4。
所說的負載穩(wěn)流保護單元4從高壓諧振負載回路單元3中取得負載工作電流值樣本與從脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1的輸出端取得二次直流電壓樣本進行復合后，再反饋送到脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元1中進行比較運算后，調整脈沖寬度參數(shù)以穩(wěn)定背光板光源亮度。
圖2是本實用新型逆變器中振蕩及功率推動單元2和高壓諧振負載回路單元3的結構的簡單示意圖。其中振蕩及功率推動單元2的關鍵部分是分布參數(shù)變壓器201，分布參數(shù)變壓器201有兩組初級線圈T11、T12，以兩同性極接到兩個高速低導通阻抗的晶體管。這對于提高轉換效率起到了很大的作用。振蕩及功率推動單元2使直流電變成交流電(DC/AC)，可以說是DC/AC變換的橋梁。
所說的高壓諧振負載回路單元3就是由分布參數(shù)變壓器201的次級線圈T2與負載冷陰極管301構成。
圖3為本實用新型逆變器中采用的分布參數(shù)變壓器201的結構分解后的示意圖。主要包含線圈骨架2012，插入線圈骨架2012中心內的鐵氧體磁芯2016(長方形)，與中心內鐵氧體磁芯2016相配的口字形鐵氧體外部磁芯2011，線圈骨架2012上一端是繞制初級線圈的初級線圈繞制槽2015，線圈骨架2012的另一端是繞制次級線圈的次級線圈繞制槽2013，在初級線圈繞制槽2015與次級線圈繞制槽2013之間留有空(沒有繞線的)繞制槽2014(也可以說是沒有繞線的次級線圈繞制槽)。
所說的繞制在次級線圈繞制槽2013上的次級線圈是由線圈骨架2012上次級線圈繞制槽2013的一端開始，從頭至尾依次順序散繞而構成。是一種以不閉環(huán)的圓(或方)柱型的鐵氧體磁芯為導磁介質的變壓器。初級線圈的繞制與普通變壓器相同。
變壓器的外包層是絕緣膠帶，無需含浸。整個變壓器成為一個細長形的變壓器。
從圖3所示的分布參數(shù)變壓器，充分地顯示出它的結構非常簡單，能夠做得小而薄。而且制造起來也非常容易，因此，制造成本也就非常便宜。
圖4、圖5、圖6為分析本實用新型逆變器采用分布參數(shù)變壓器后的逆變電路的等效動態(tài)過程。如圖4和圖5可以清晰地看到分布參數(shù)變壓器201的次級輸出回路是由許多電感、電容串并聯(lián)而成，并形成了無數(shù)的子回路302。當該回路受到外界某一特定頻率的激勵時，各子回路302就會因此而產生共振(可稱為共振子)，并且它的能量將沿著從靠近初級線圈的位置(或稱近端)向遠離初級線圈的一端(或稱遠端)即冷陰極管傳遞。而且隨著共振的傳遞，它的幅度也不斷地得到加強。
圖6是進一步地剖析分布參數(shù)變壓器形成逆變回路的特征。由于分布參數(shù)變壓器是細長形的，并且磁路不完全閉合，造成磁力線通過空間短路——即所謂的泄漏，結果借助于勵磁初級的頻率，次級線圈內會產生被分割的無數(shù)振蕩的現(xiàn)象。這是因為被分割成的無數(shù)電感器與包含在電感器中的寄生電路之間，形成小小的共振子。共振子隨著頻率的提高，共振子就會變得越小。而高壓和能量就在這些共振子中間產生和傳遞。這就是分布參數(shù)變壓器的分布效應。本實用新型的逆變器采用分布參數(shù)變壓器也就是利用它這一有利的分布效應。
權利要求1.一種驅動液晶顯示屏背光源的逆變器，主要包含脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元(1)，與脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元(1)的輸出端相聯(lián)的振蕩及功率推動單元(2)，與振蕩及功率推動單元(2)的輸出端相聯(lián)的高壓諧振負載回路單元(3)，與脈沖寬度和電壓調制調整及控制電路單元(1)和高壓諧振負載回路單元(3)相聯(lián)的負載穩(wěn)流及保護單元(4)，其特征在于所說的振蕩及功率推動單元(2)中含有分布參數(shù)變壓器(201)；所說的高壓諧振負載回路單元(3)是由分布參數(shù)變壓器(201)的次級線圈(T2)與負載冷陰極管(301)所構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的驅動液晶顯示屏背光源的逆變器，其特征在于所說的分布參數(shù)變壓器(201)主要含有線圈骨架(2012)，插入線圈骨架(2012)中心內的鐵氧體磁芯(2016)，與中心內鐵氧體磁芯(2016)相配的口字形鐵氧體外部磁芯(2011)，線圈骨架(2012)上的一端是初級線圈繞制槽(2015)，線圈骨架(2012)的另一端是次級線圈繞制槽(2013)，在初線線圈繞制槽(2015)與次級線圈繞制槽(2013)之間留有空繞制槽(2014)。
3.根據(jù)權利要求2所述的驅動液晶顯示屏背光源的逆變器，其特征在于所說的分布參數(shù)變壓器(201)繞制在次級線圈繞制槽(2013)上的次級線圈是由線圈骨架(2012)上次級線圈繞制槽(2013)的一端開始，從頭至尾依次順序散繞而構成。
專利摘要一種驅動液晶顯示屏背光源的逆變器，最突出的特點是包含采用分布參數(shù)變壓器的振蕩及功率推動單元和由分布參數(shù)變壓器的次級線圈與負載冷陰極管構成的高壓諧振負載回路單元。由于分布參數(shù)變壓器結構簡單，能夠做得體積小而薄。所以本實用新型逆變器的整體就能夠做得小而薄，整體的體積比在先技術的體積大大縮小了。而且轉換效率由在先技術的75％提高到85％。
文檔編號G09G3/36GK2634584SQ03256379
公開日2004年8月18日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權日2003年8月8日
發(fā)明者郭永梅 申請人:上海英奧特電子科技有限公司