專利名稱：壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系有關(guān)于一種串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，特別是指一種利用獨(dú)立電感串聯(lián)壓電變壓器之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路。
背景技術(shù)：
冷陰極燈管(Cold Cathode Fluorescent Lamp; CCFL)發(fā)光原理與一般日光燈相似，其發(fā)光原理為，當(dāng)高壓電由電極端輸入后，管內(nèi)少數(shù)電子分子高速撞擊電極，此時(shí)產(chǎn)生二次電子發(fā)射，開始放電時(shí)，電子與水銀原子發(fā)生碰撞，水銀原子受激發(fā)輻射出253.7nm之紫外光，紫外光激發(fā)涂布于管壁上之熒光粉而產(chǎn)生相對色溫之可見光。一般除可應(yīng)用于顯示器、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)字相機(jī)及手機(jī)等，更是液晶顯示器不可或缺的背光源材料之一。
然而，由于液晶顯示的應(yīng)用逐漸擴(kuò)展，其尺寸也逐漸加大，因此背光源所使用的冷陰極燈管數(shù)目也必須隨之增加，以維持相同或較高的亮度。基于亮度分布均勻和延長燈管壽命要求，燈管電流的絕對值和相對差異要嚴(yán)謹(jǐn)控制。 一種習(xí)用的多燈管模塊，系利用在燈管上并聯(lián)傳統(tǒng)的線圈型升壓變壓器，其缺點(diǎn)是效率不高，而且線圈的耐壓不足，很容易會因?yàn)楦邏憾姄舸?，?dǎo)致短路燒毀，具有極高的危險(xiǎn)性。而另一種多燈管模塊之架構(gòu)，如第1圖所繪示，其燈管100之間的電流差異是由串接在燈管100高壓端的電容器110來補(bǔ)償，因此會造成很大的漏電流，效率并不高，而電容器110的耐壓性不足，失效模式會是電容器110爆炸，容易導(dǎo)致失火的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，乃利用壓電變壓器本身所具有的電容特性作為壓電電容，來構(gòu)成電感串聯(lián)壓電變壓器之諧振點(diǎn)燈電路，可以滿足低漏電、點(diǎn)燈效率高與電流平衡之需求。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，藉由壓電變壓器取代了傳統(tǒng)點(diǎn)燈電路中的電容器或線圈型升壓變壓器，不但體積小，具有優(yōu)越的電氣效能，并可避免因耐壓性不足造成故障
與過熱的危險(xiǎn)，其可靠性高，極具有市場競爭優(yōu)勢。
本發(fā)明的又一 目的在于提供一種壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，利用串聯(lián)的連接方式系可減少線路長度，使最終產(chǎn)品尺寸達(dá)到精簡化。
因此，為達(dá)上述目的，本發(fā)明所揭露之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，是將原應(yīng)用于超音波震蕩器的大功率壓電陶瓷震蕩片轉(zhuǎn)而應(yīng)用在諧振點(diǎn)燈電路之安定器及換流器中作為壓電電容，此諧振點(diǎn)燈電路具有升壓比會隨著負(fù)載的內(nèi)阻抗值來變動的特性，非常適合應(yīng)用在燈管的驅(qū)動上。當(dāng)燈管尚未啟動時(shí)，可等效為開路狀態(tài)，此時(shí)諧振點(diǎn)燈電路可以供給很高的升壓比來瞬間啟動燈管；當(dāng)燈管啟動后，等效阻抗值下降，而電路升壓比也會因此下降，使燈管正常的操作在穩(wěn)態(tài)中。
同時(shí)，本發(fā)明能夠應(yīng)用于多燈管電流平衡，透過固定頻率使壓電電容的等效電路中內(nèi)阻抗值固定，形成一固定電流通過燈管，當(dāng)串聯(lián)燈管上的壓電電容與其它燈管上的壓電電容電氣特性接近時(shí)，其內(nèi)阻抗值接近，使每一支燈管中的電流一致，而達(dá)到管電流平衡。
另外，本發(fā)明將壓電電容可與獨(dú)立電感搭配來構(gòu)成諧振點(diǎn)燈電路之架構(gòu)，系適用于全橋電路下的雙高壓點(diǎn)燈，當(dāng)然，亦適用于半橋電路下的單高壓點(diǎn)燈。
本發(fā)明的積極效果如下本發(fā)明漏電流小、溫度低且耐壓性高，幫助點(diǎn)燈效率大幅提高；應(yīng)用于多只燈管的驅(qū)動時(shí)，使流通每一支燈管中的電流一致，而產(chǎn)生多燈管電流平衡的作用.
為使對本發(fā)明的目的、特征及其功能有進(jìn)一步的了解，茲配合圖式詳細(xì)說明如下-


圖1系先前技術(shù)之使用一般電容器之多燈管模塊；
圖2系本發(fā)明實(shí)施例所提供之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路；
圖3系本發(fā)明實(shí)施例所提供之壓電電容的組件結(jié)構(gòu)；
4圖4系本發(fā)明實(shí)施例所提供之全橋輸出的壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路；圖5系本發(fā)明實(shí)施例之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路使用在外部電極熒光燈板之示意圖6系本發(fā)明實(shí)施例之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路使用在發(fā)光二極管之示意圖7系本發(fā)明實(shí)施例之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路使用在省電燈泡之示意圖8系本發(fā)明實(shí)施例所提供之全橋輸入的壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路；圖9系本發(fā)明實(shí)施例所提供之半橋輸入的壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路；以及
圖IO系本發(fā)明實(shí)施例所提供之壓電電容之等效電路。
圖中
10
11圓板基材
12導(dǎo)電層
13導(dǎo)電層
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30冷陰極燈管
40諧振電感
50輔助壓電電容
60諧振電感
70外部電極熒光燈板
80發(fā)光二極管
卯省電燈泡
100燈管110電容器
200雙高壓輸入的壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路300單高壓輸入的壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路
具體實(shí)施例方式
請參照第2圖，系繪示本發(fā)明之實(shí)施例所提供之壓電式串聯(lián)諧 振點(diǎn)燈電路的示意圖，主要包含多組串接于兩壓電電容10、 20之間 的冷陰極燈管30，每一組冷陰極燈管30彼此并聯(lián)，再和諧振電感40 作串聯(lián)。此壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路乃是利用壓電變壓器本身所具有 的電容特性作為壓電電容10與20,并與諧振電感40串聯(lián)，構(gòu)成一 電感串聯(lián)壓電變壓器之諧振點(diǎn)燈電路，可藉由調(diào)整諧振電感40及壓 電變壓器之電容值而達(dá)到升電壓點(diǎn)燈的功能。
本實(shí)施例所揭露之壓電電容IO(壓電電容10與20之結(jié)構(gòu)相同， 在此僅以壓電電容10為代表)，如第3圖所示，是以壓電材質(zhì)制作 一圓板形狀的壓電基材11,當(dāng)然，其形狀亦可以為方形或矩形，再 以銀膠、銅膏或鎳膏制作同樣為圓形的導(dǎo)電層12、 13于壓電基材11 的整個(gè)或部分的上表面與下表面，以構(gòu)成壓電電容10之兩極來引導(dǎo) 電流。在此，請參閱第10圖，為壓電電容10或20之等效電路；等 效電路中繪示有等效電阻R、等效電感L、以及分別表示力學(xué)特性與 電特性的等效電容Ca與Cb。與一般電容器或線圈型升壓變壓器不同 處在于，本實(shí)施例之壓電電容10或20的漏電流小、耐壓性高，沒有 過熱起火的危險(xiǎn)，其可靠性高，亦可提供倍數(shù)增加的輸出功率，使點(diǎn) 燈效率提高許多；其次，由于壓電電容的體積小、封裝厚度薄，再加 上使用串聯(lián)連接諧振電感、壓電電容與燈管的配置方式，將可以減少 整體線路長度，使最終產(chǎn)品尺寸達(dá)到精簡化；同時(shí)，與并聯(lián)連接方式 相較，本發(fā)明利用串聯(lián)連接系可以維持較低的溫度，產(chǎn)生較小的損耗。
并且，此壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路系可以有效維持管電流平衡； 當(dāng)輸入直流脈波電壓源轉(zhuǎn)為交流去驅(qū)動電路，壓電電容會將低壓提升 到點(diǎn)亮燈管所需的高壓，由于燈管阻抗特性差異，燈管電流不一致會 造成背光亮度不均勻和降低燈管壽命，因此，本發(fā)明利用固定頻率來 驅(qū)動諧振點(diǎn)燈電路，使壓電電容的等效電路中內(nèi)阻抗值固定，而形成 一固定電流通過燈管，當(dāng)串聯(lián)燈管上的壓電電容與其它燈管上的壓電 電容之電氣特性接近時(shí)，其內(nèi)阻抗值接近，使每一支燈管中的電流一 致，換句話說，即達(dá)到多燈管電流平衡的功能。
另外，本實(shí)施例更透過設(shè)置一輔助壓電電容50并聯(lián)于諧振電感
640和多組燈管30之間(見第2圖)，而形成一串并聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路， 除了發(fā)揮啟動的用途之外，更可調(diào)整其電容值的大小，使輸出電流的 大小產(chǎn)生微調(diào)，使輸出功率達(dá)到最佳化。當(dāng)點(diǎn)燈時(shí)電壓會瞬間升高， 點(diǎn)燈完負(fù)載內(nèi)阻抗變小時(shí)，升壓比會下降，所以輸出會進(jìn)行調(diào)整，能 減少額外的電力消耗。
上述實(shí)施例中，系每一支燈管30搭配兩顆壓電電容10與20， 并搭配一顆諧振電感40而構(gòu)成半橋諧振電路，可減少生產(chǎn)成本，極 具有價(jià)格競爭的優(yōu)勢。當(dāng)然，若搭配二顆諧振電感40、 60來構(gòu)成全 橋諧振電路，即可以推動更高功率之輸出，如第4圖所示。
另外，本發(fā)明可適用于單支的冷陰極燈管(CCFL)、外部電極 熒光燈板(EEFL)、省電燈泡或發(fā)光二極管(LED)，亦可適用于 并聯(lián)的多支冷陰極燈管、外部電極熒光燈板、省電燈泡或發(fā)光二極管。 請參閱第5圖~第7圖，分別繪示本發(fā)明之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路 使用在外部電極熒光燈板70、發(fā)光二極管80與省電燈泡90之示意 圖。當(dāng)然，其架構(gòu)皆可為半橋或全橋諧振電路。
再者，本發(fā)明亦可適用于大尺寸的背光板(譬如42吋以上)， 而大尺寸背光板往往需要安裝長燈管(譬如長度lm以上的燈管)， 其燈管內(nèi)電容損耗率大，容易造成燈管亮度的差異，這時(shí)每支燈管就 需要個(gè)別獨(dú)立的諧振電感及壓電電容來平衡電容。請參閱第8圖與第 9圖，分別以雙高壓(全橋)與單高壓(半橋)輸入的壓電式串聯(lián)諧 振點(diǎn)燈電路200與300為例，每一支燈管30分別串聯(lián)于兩顆壓電電 容10、 20與兩顆諧振電感40、 60之間(見第8圖)，或者，每一支 燈管30分別和一顆壓電電容10與一顆諧振電感40作串聯(lián)，然后再 予以并聯(lián)(見第9圖)。
雖然本發(fā)明以前述之實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā) 明。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所為之更動與潤飾，均屬本發(fā) 明之專利保護(hù)范圍。關(guān)于本發(fā)明所界定之保護(hù)范圍請參考所附之申請 專利范圍。
權(quán)利要求
1.一種壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在于包含有一壓電電容，串聯(lián)于一燈管上，該壓電電容系包含一壓電基材與二導(dǎo)電層，且該壓電基材具有上表面與下表面，該二導(dǎo)電層分別形成于該壓電基材之上表面與下表面，而構(gòu)成該壓電電容之兩極；以及一諧振電感，串聯(lián)于該壓電電容。
2. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在 于其中該諧振電感與該壓電電容之?dāng)?shù)目皆為兩個(gè)，該燈管系串 聯(lián)于該兩壓電電容之間，該燈管與該二壓電電容系串聯(lián)于該兩諧 振電感之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在 于其中該燈管系為單支的冷陰極燈管、外部電極熒光燈板、省 電燈泡或發(fā)光二極管。
4. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在 于其中該燈管系為并聯(lián)的多支冷陰極燈管、外部電極熒光燈板、 省電燈泡或發(fā)光二極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求第4項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在 于其中該些燈管系分別串聯(lián)于兩個(gè)壓電電容之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求第4項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其中該些 燈管系分別串聯(lián)于一個(gè)壓電電容與一個(gè)諧振電感之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在 于更包含一輔助壓電電容，并聯(lián)于該壓電電容與該諧振電感之 間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在 于其中該壓電基材與該二導(dǎo)電層系為圓形，該二導(dǎo)電層分別形 成于該壓電基材之整個(gè)或部分的上表面與下表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求第1項(xiàng)所述之壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，其特征在于其中該二導(dǎo)電層系由銀膠、銅膏或鎳膏所形成。
全文摘要
一種壓電式串聯(lián)諧振點(diǎn)燈電路，利用壓電變壓器內(nèi)存在的電容特性來當(dāng)作壓電電容，將串接在燈管上的壓電變壓器與獨(dú)立電感作串聯(lián)，使其構(gòu)成諧振點(diǎn)燈電路，達(dá)到漏電流小、溫度低且耐壓性高的效果，幫助點(diǎn)燈效率大幅提高；再者，當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用于多支燈管的驅(qū)動時(shí)，系可利用固定頻率使壓電電容的等效電路中內(nèi)阻抗值固定，會使流通每一支燈管中的電流一致，而產(chǎn)生多燈管電流平衡的作用。
文檔編號G09G3/36GK101677484SQ20081021122
公開日2010年3月24日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月18日
發(fā)明者周明興, 張錫臣, 魏道金 申請人:金威貿(mào)易有限公司;威遠(yuǎn)科技股份有限公司