專利名稱：逆變器重置方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種逆變器內(nèi)部重置方法，特別是涉及一種應用于平面顯示器的逆變器內(nèi)部重置方法及其結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
科技日新月異，在電子領域中，形形色色的電路設計依據(jù)各種不同的需要而被提出。然而，任何電路的設計工作都需要考慮一個相同的重要因素電源。因應各種工作環(huán)境與使用限制，也出現(xiàn)了各種電源供應的方法，其中一種電源供應技術(shù)脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation)控制成為近來電源控制領域的一門顯學。
請參考J.Holtz的「脈沖寬度調(diào)制的調(diào)查」，IEEE Trans.Ind.Electron.，卷39，編號5，第410-420頁，1992年12月。該文獻中，脈沖寬度調(diào)制(PWM)逆變器的使用維持了幾乎固定的DC連結(jié)電壓，且于逆變器內(nèi)包含了電壓控制及頻率控制。運作時，該逆變器中的電源開關在高頻切換。一般而言，調(diào)制技術(shù)分為二類以一固定的切換比例于基本切換頻率下操作，以及一切換比例連續(xù)改變以同步化一更接近正弦的馬達電流(稱為正弦PWM)。
脈沖寬度調(diào)制逆變器也被應用在平面顯示領域，其中，背光模塊因為負載具有導通前后負載跨壓以及電流變化的特性，更適合利用脈沖寬度調(diào)制控制來提供穩(wěn)定的電源。
已知的逆變器控制電路通常將負載開路或過電壓列為逆變器關閉(shutdown)的主要保護機制，使得該控制電路的電源必須斷電后重置(reset)，但是該機制中必須以來自系統(tǒng)的外部重置信號控制方得以實現(xiàn)。
換言之，已知技術(shù)通常利用逆變器中的外部控制信號來實現(xiàn)回路保護與重置。然而，來自系統(tǒng)端的控制信號無法檢測逆變器是否順利啟動或者負載是否進入正常工作狀態(tài)。反應在操作上，當負載于老化或低溫條件下開機時，由于多個負載間啟動電壓的差異，造成啟動困難，甚至啟動系統(tǒng)的保護機制而關閉回路。雖然使用者反復開機仍可對系統(tǒng)進行預先充能而使負載進入正常工作狀態(tài)，卻已造成可靠性問題，更影響了消費者的觀感。
進一步分析已知技術(shù)的問題，可發(fā)現(xiàn)冷陰極熒光燈管(CCFL)為高阻抗及高電壓的組件，于長時間的使用下使得冷陰極熒光燈管(CCFL)的特性阻抗變大，也造成逆變器無法正常啟動冷陰極熒光燈管(CCFL)的電源，而排列的燈管其所需的驅(qū)動電壓不同而產(chǎn)生電壓差，因而產(chǎn)生自動關機(Shutdown)的現(xiàn)象，而影響了液晶顯示面板的可靠度。再者，由于冷陰極熒光燈管(CCFL)為高阻抗及高電壓的組件，當反復開機的方式已超出逆變器的過電壓保護(Over Voltage Protection)的臨界點時，不但會造成其它組件的損壞，更加影響液晶顯示面板的品質(zhì)。
究其原因，主要在于系統(tǒng)端無法檢測逆變器是否順利啟動或者負載是否進入正常工作狀態(tài)。因此，一種可檢測逆變器回路狀態(tài)并于異常時進行控制的方法以及電路結(jié)構(gòu)是十分有其需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種具有重置功能的逆變器，利用一負載狀態(tài)控制信號實現(xiàn)該逆變器重置控制，以預熱或保護該逆變器。
本發(fā)明的另一目的是提供一種應用于平面顯示的逆變器重置電路，利用該逆變器負載狀態(tài)的變化對該逆變器進行重置控制，使該逆變器得以針對負載狀況進行調(diào)整。
本發(fā)明的另一目的是提供一個應用于平面顯示的逆變器，可避免于該逆變器于負載老化或低溫條件下無法順利啟動。
本發(fā)明的另一目的是提供一個應用于平面顯示的逆變器重置方法，利用該逆變器負載狀態(tài)的變化對該逆變器進行重置控制，使該逆變器得以針對負載狀況進行調(diào)整。
本發(fā)明的另一目的是提供一個應用于平面顯示的逆變器保護方法，當重置次數(shù)小于一設定值時，累加重置次數(shù)于一計數(shù)器，當重置次數(shù)超過一設定值時，關閉該逆變器。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一具有重置功能的逆變器，包含一電源轉(zhuǎn)換單元，包含多個功率開關，其中該多個功率開關至少組成兩組交替導通路徑，轉(zhuǎn)換一直流電源為一交流電源；一控制電路，提供一控制信號控制所述功率開關模塊的導通以及關閉；以及一重置電路，電連接該控制電路，提供一負載狀態(tài)信號判斷該逆變器工作狀態(tài)，當該逆變器工作異常時，該重置電路重置該逆變器。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一逆變器重置方法，包含下列步驟檢測一逆變器的一負載的負載狀態(tài)；產(chǎn)生一負載狀態(tài)信號以分辨該負載是否正常工作；當該負載狀態(tài)信號顯示該負載工作異常時，重置該逆變器；當一計數(shù)值小于一設定值時，累加一計數(shù)值表示該逆變器重置次數(shù)；該計數(shù)值大于一設定值時，關閉該逆變器。
藉由以下結(jié)合附圖的詳細說明可對本發(fā)明有更深入的了解。


圖1為本發(fā)明的較佳實施例的逆變器重置方法流程圖。
圖2為本發(fā)明的較佳實施例的一具有重置功能的直流/交流逆變器(Inverter)結(jié)構(gòu)。
附圖符號說明200直流/交流逆變器(Inverter)結(jié)構(gòu)201電壓源202電源轉(zhuǎn)換電路203轉(zhuǎn)換電路控制電路 204負載205負載狀態(tài)檢測電路 206重置信號產(chǎn)生電路207逆變器重置電路208重置計數(shù)器具體實施方式
請參照圖1，圖1為本發(fā)明較佳實施例的逆變器重置方法流程圖。首先，檢測一逆變器的一負載狀況是否正常，該負載可為一冷陰極射線管、一熒光燈管、一氣體放電燈管、金屬鹵化物燈(metal halide lamp)、高壓水銀蒸氣燈(sodium vapor lamp)、X光管(x-ray tube)以及外部電極熒光燈(ExternalElectrode Fluorescent Lamp)及其組合。以冷陰極射線管的特性為例，其電流特性未導通前極小，電壓特性導通前有一高電壓，導通后降至一穩(wěn)定電壓，一般而言，冷陰極射線管需約1500伏特(RMS)的啟動電壓，其工作電壓約為800伏特(RMS)。產(chǎn)生一負載狀態(tài)信號，該負載狀態(tài)信號至少需能表示該負載處于正常/異常工作狀態(tài)，可以該負載狀態(tài)信號攜帶的電壓電流值的高/低為其表現(xiàn)方法，但亦不以此為限。當該負載狀況異常時，產(chǎn)生一重置信號，前述負載狀況異常是指該負載未被導通啟動，該負載回路可能為開路狀態(tài)或過電壓狀態(tài)，但可視負載特性與系統(tǒng)需要設定，亦不以此為限。利用該重置信號重置該逆變器。當逆變器重置次數(shù)小于一設定值時，累加一設定值以表示該逆變器重置次數(shù)。當逆變器重置次數(shù)大于一設定值時，該負載被視為損壞并關閉該負載回路。前述設定值可依使用者需要進行設定。
前述逆變器重置方法是利用對應于負載狀態(tài)的信號進行負載狀態(tài)判定，亦即利用逆變器內(nèi)部控制方式，實現(xiàn)前述的逆變器重置。因此，任何利用上述方法實現(xiàn)逆變器重置的方法均應視為本發(fā)明的一部份。
請參照圖2，圖2為本發(fā)明的較佳實施例所披露的一具有重置功能的直流/交流逆變器(Inverter)結(jié)構(gòu)200，包含一直流電壓源201、一電源轉(zhuǎn)換電路202、一控制電路203、一負載204、一負載狀態(tài)檢測電路205、一重置信號產(chǎn)生電路206、一逆變器重置電路207、一重置計數(shù)器208。其中，該電源轉(zhuǎn)換電路202包含多個功率開關。
該直流電壓源201電連接至該電源轉(zhuǎn)換電路202。該電源轉(zhuǎn)換電路202的輸出端電連接至該負載204，上述的電耦接方式被稱為功率傳送連接(Power Transfer Connection)。
該功率傳送連接電路操作原理為利用該電源轉(zhuǎn)換電路202中多個功率開關間高頻互相導通，使該直流電壓源201所輸出的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電源，并輸入至負載204。該電源轉(zhuǎn)換電路202可依據(jù)需要利用變壓器或電容等升壓與濾波裝置，將輸入的直流電壓源轉(zhuǎn)換成高壓的交流電，以配合該負載特性204工作特性所需。值得注意的是，該電源轉(zhuǎn)換電路202中的多個功率開關可由P型MOSFET、N型MOSFET及其組合形成，但不以此為限，亦可為各類晶體管開關，如BJT等。本實施例中，該負載204是以冷陰極射線管(CCFL)實施，然而本發(fā)明可以應用于任何形式的負載，譬如冷陰極管、氣體放電燈管、金屬鹵化物燈(metal halide lamp)、高壓水銀蒸氣燈(sodiumvapor lamp)、X光管(x-ray tube)以及外部電極熒光燈(External ElectrodeFluorescent Lamp)等及其組合。
該負載狀態(tài)檢測電路205電連接至該負載204和該轉(zhuǎn)換電路控制電路203。該轉(zhuǎn)換電路控制電路203與該電源轉(zhuǎn)換電路202電連接。上述的電耦接方式被稱為控制回路連接(Control Loop Connection)。
該控制回路連接電路操作原理為利用一與負載相應的回授信號，傳送該回授信號至該轉(zhuǎn)換電路控制電路203。該轉(zhuǎn)換電路控制電路203利用該回授信號以及其內(nèi)部產(chǎn)生的特定波型輸出，產(chǎn)生一脈沖寬度調(diào)制信號并利用該脈沖寬度調(diào)制信號以及另一其內(nèi)部產(chǎn)生的特定波型輸出，產(chǎn)生多個控制信號用以控制該電源轉(zhuǎn)換電路202中的多個功率開關間導通的工作周期，以輪流導通的方式提供該負載204穩(wěn)定且波形對稱的交流電流。值得注意的是，該電源轉(zhuǎn)換電路202內(nèi)至少包含兩組導通路徑，該至少兩組導通路徑輪流導通，以產(chǎn)生交流輸出。該內(nèi)部特定波型與該另一內(nèi)部特定波型頻率相同，該內(nèi)部特定波型可為一三角波型，該另一內(nèi)部特定信號可為一脈沖。但亦不以此為限，任何斜坡信號(Ramp Signal)或是鋸齒波信號均可以適用本發(fā)明。
該重置信號產(chǎn)生電路206與該負載狀態(tài)檢測電路205電連接。該重置信號產(chǎn)生電路206的輸出端與該逆變器重置電路207電連接。該逆變器重置電路207分別與該轉(zhuǎn)換電路控制電路203以及該重置計數(shù)器208電連接。上述的電耦接方式被稱為點燈回路連接(Reviving Loop Connection)。
該點燈回路連接電路操作原理為利用該負載狀態(tài)檢測電路205以檢測該負載204的狀態(tài)，產(chǎn)生對應于該負載204工作狀態(tài)的一負載狀態(tài)信號，該負載狀態(tài)信號傳送至該重置信號產(chǎn)生電路206的輸入端。該重置信號產(chǎn)生電路206利用該負載狀態(tài)信號判別該負載204是否正常工作，當該負載204工作狀態(tài)判定異常時，該重置信號產(chǎn)生電路207產(chǎn)生一重置信號，前述負載狀況異常是指該負載204未被正常啟動，該負載回路可能為開路狀態(tài)或過電壓狀態(tài)，但可視負載特性與系統(tǒng)需要設定，亦不以此為限。當該重置計數(shù)器208儲存的一計數(shù)值小于一系統(tǒng)設定值時，該逆變器重置電路207接收該重置信號后致動，驅(qū)動該轉(zhuǎn)換電路控制電路203對該逆變器進行重置同時驅(qū)動該重置計數(shù)器208累加該計數(shù)值以表示該逆變器重置次數(shù)，當該計數(shù)值超過該系統(tǒng)設定值后，該逆變器重置電路207傳送一關閉信號至該轉(zhuǎn)換電路控制電路203關閉該逆變器200。值得一提的是，本實施例中，該負載狀態(tài)信號可為一與該負載204電流相關信號，但亦可依需要設計為與該負載204電壓相關，或同時提供電流相關與電壓相關信號。
前述點燈回路是利用對應于負載狀態(tài)的該負載狀態(tài)信號進行負載狀態(tài)判定，亦即利用已知逆變器結(jié)構(gòu)中回授機制的改良，實現(xiàn)前述的點燈方法。利用該負載狀態(tài)信號完成主動點燈動作。因此，任何利用上述方法實現(xiàn)點燈控制的電路均應視為本發(fā)明的范圍。
上述本發(fā)明的具體實施例與附圖是使本領域的技術(shù)人員能夠了解，然而本發(fā)明的權(quán)利要求范圍并不局限在上述實施例。因此，本發(fā)明的所述目的已經(jīng)完全且有效實現(xiàn)?；谡f明本發(fā)明的功能與結(jié)構(gòu)原理的目的而顯示及說明本發(fā)明的具體實施例，并且可對所述具體實施例進行均等變化，而不致脫離此類原理。因此，本發(fā)明的專利保護范圍包括涵蓋于本發(fā)明的權(quán)利要求的精神與范圍內(nèi)的所有均等變化。
權(quán)利要求
1.一種具有重置功能的逆變器，包含一電源轉(zhuǎn)換電路，包含多個功率開關，其中該多個功率開關至少組成兩組交替導通路徑，轉(zhuǎn)換一直流電源為一交流電源，該交流電源提供一負載電力；一控制電路，提供一控制信號控制所述功率開關模塊的導通以及關閉；以及一重置電路，電連接該控制電路，提供一負載狀態(tài)信號判斷該逆變器工作狀態(tài)，當該逆變器工作異常時，該重置電路重置該逆變器。
2.如權(quán)利要求1所述的逆變器，還包含一計數(shù)器，該計數(shù)器用以儲存一計數(shù)值，當該計數(shù)值小于一設定值時，該計數(shù)值依該重置電路致動次數(shù)逐一累加。
3.如權(quán)利要求2所述的逆變器，還包含一保護電路，與該計數(shù)器電連接，當該計數(shù)值大于一設定值時，該保護電路被致動以關閉該逆變器。
4.如權(quán)利要求1所述的逆變器，還包含一狀態(tài)檢測電路，電連接該負載，產(chǎn)生一對應于該負載狀態(tài)的一負載狀態(tài)信號，其中該重置電路接收該負載狀態(tài)信號，于該負載異常時重置該逆變器。
5.如權(quán)利要求3所述的逆變器，還包含一狀態(tài)檢測電路，電連接該負載，產(chǎn)生一對應于該負載狀態(tài)的一負載狀態(tài)信號，其中該重置電路接收該負載狀態(tài)信號，于該負載異常時重置該逆變器。
6.如權(quán)利要求1所述的逆變器，其中該逆變器工作異常是指該逆變器負載出現(xiàn)開路狀態(tài)、過電壓狀態(tài)二者之一。
7.如權(quán)利要求1所述的逆變器，其中該負載狀態(tài)信號為一低電壓狀態(tài)時，該重置電路致動重置該逆變器。
8.如權(quán)利要求7所述的逆變器，其中該負載狀態(tài)信號為一高電壓狀態(tài)時，該負載視為工作正常，該重置電路不致動。
9.如權(quán)利要求1所述的逆變器，其中該負載狀態(tài)信號為一高電壓狀態(tài)時，該重置電路致動重置該逆變器。
10.如權(quán)利要求9所述的逆變器，其中該負載狀態(tài)信號為一低電壓狀態(tài)時，該負載視為工作正常，該重置電路不致動。
11.如權(quán)利要求1所述的逆變器，其中該負載可為冷陰極射線管、氣體放電燈管、熒光燈管及其組合。
12.一逆變器重置方法，包含下列步驟(a)檢測一逆變器的一負載的負載狀態(tài)；(b)產(chǎn)生一負載狀態(tài)信號以分辨該負載是否正常工作；(c)當該負載狀態(tài)信號顯示該負載工作異常時，重置該逆變器。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該(c)步驟還包含一(d)步驟當一計數(shù)值小于一設定值時，累加一計數(shù)值表示該逆變器重置次數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該(d)步驟還包含一(e)步驟該計數(shù)值大于一設定值時，關閉該逆變器。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該負載狀態(tài)信號為一低電壓狀態(tài)時，重置該逆變器。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中該負載狀態(tài)信號為一高電壓狀態(tài)時，該負載視為工作正常，該重置電路不致動。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中該負載狀態(tài)信號為一高電壓狀態(tài)時，重置該逆變器。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該負載狀態(tài)信號為一低電壓狀態(tài)時，該負載視為工作正常，該重置電路不致動。
19.一液晶顯示裝置，包含一電源，提供該液晶顯示裝置所需電源；一液晶面版，具有至少一背光源，提供該液晶顯示裝置顯示光源；一具有重置功能的逆變器，包含一電源轉(zhuǎn)換單元，包含多個功率開關，其中該多個功率開關至少組成兩組交替導通路徑，轉(zhuǎn)換一直流電源為一交流電源，該交流電源提供該背光源電力；一控制電路，提供一控制信號控制所述功率開關模塊的導通以及關閉；以及一重置電路，電連接該控制電路，提供一背光源狀態(tài)信號判斷該逆變器工作狀態(tài)，當該逆變器工作異常時，該重置電路重置該逆變器；以及一驅(qū)動電路，產(chǎn)生驅(qū)動信號以驅(qū)動該液晶面版。
20.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中該逆變器還包含一計數(shù)器，該計數(shù)器用以儲存一計數(shù)值，當該計數(shù)值小于一設定值時，該計數(shù)值依該重置電路致動次數(shù)逐一累加。
21.如權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其中該逆變器還包含一保護電路，與該計數(shù)器電連接，當該計數(shù)值大于一設定值時，該保護電路被致動以關閉該逆變器。
22.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中該逆變器工作異常是指該背光源負載出現(xiàn)開路狀態(tài)、過電壓狀態(tài)二者之一。
23.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中該負載狀態(tài)信號為一低電壓狀態(tài)時，該重置電路致動重置該逆變器。
24.如權(quán)利要求23所述的逆變器，其中該背光源狀態(tài)信號為一高電壓狀態(tài)時，該負載視為工作正常，該重置電路不致動。
25.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中該負載狀態(tài)信號為一高電壓狀態(tài)時，該重置電路致動重置該逆變器。
26.如權(quán)利要求25所述的逆變器，其中該背光源狀態(tài)信號為一低電壓狀態(tài)時，該負載視為工作正常，該重置電路不致動。
27.如權(quán)利要求19所述的液晶顯示裝置，其中該背光源負載可為冷陰極射線管、氣體放電燈管、熒光燈管及其組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一逆變器重置方法，包含下列步驟(a)檢測一逆變器的一負載的負載狀態(tài)；(b)產(chǎn)生一負載狀態(tài)信號以分辨該負載是否正常工作；以及(c)當該負載狀態(tài)信號顯示該負載工作異常時，重置該逆變器。
文檔編號H02M7/48GK101079581SQ20061008786
公開日2007年11月28日 申請日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者林文聰, 陳世明 申請人:奇美電子股份有限公司