專利名稱：用于背光逆變器的時間控制電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于應用到顯示器(例如，LCD)的背光逆變器的時間控制電路。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于背光逆變器的時間控制電路，其通過外部連接的用于時間設置的電容器，能夠控制初始啟動時間、軟起動時間和關機時間，從而減少連接到電容器的引腳的數(shù)量，從而減少制造成本。
背景技術：
通常，隨著LCD電視和LCD監(jiān)視器市場的日益增大，在背光單元上安裝有大量的燈。同樣，燈管的日益變大和變長使驅(qū)動燈的方法多樣化。
特別地，近來，為了降低使用價格，節(jié)省制造背光逆變器的成本已經(jīng)引起大量的關注。
圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的背光逆變器的結(jié)構圖。
參考圖1，傳統(tǒng)背光逆變器包括驅(qū)動器11、變壓器12、燈故障檢測器14和控制器15。驅(qū)動器11基于檢測到的燈電流，產(chǎn)生方波信號。變壓器12將來自驅(qū)動器11的方波信號的電壓提高并將信號轉(zhuǎn)換為交流電信號，以將燈運行所需的交流電流輸出給燈13。燈故障檢測器14具有連接到燈13的冷端的反饋節(jié)點，以檢測流過燈13的電流(或電壓)，并基于檢測值檢測燈故障(例如，打開燈電壓)，以提供保護信號?？刂破?5基于燈故障檢測器14的檢測電壓，控制驅(qū)動器11的操作，并響應于保護信號控制驅(qū)動器11的停用。在此，施加有高電流的燈的輸入端被稱作熱端，而施加有低電流的燈的輸入端被稱作冷端。
在該背光逆變器中，控制器15，通常被設計為逆變器控制IC，在通電時控制初始啟動時間T1，然后控制軟起動時間T2，以及在輸入保護信號時控制關機時間T3。為了控制這三個時間T1、T2和T3，傳統(tǒng)的用于背光逆變器的時間控制電路被設計為如圖2所示。
圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的背光逆變器的時間控制電路。
傳統(tǒng)的背光逆變器的時間控制電路包括第一到第三比較元件21到23。屬于控制器15的第一比較元件21具有通過第一引腳P1連接到第一電容器C1的反相端，以及連接到用于控制初始啟動時間T1的第一參考電壓Vr1(大約0.3V)的正相端，以比較兩端的電壓，從而提供初始啟動信號SI。第二比較元件22具有通過第二引腳P2連接到第二電容器C2的反相端，以及連接到用于控制軟起動時間T2的第二參考電壓Vr2(大約0.7V)的正相端，以比較兩端的電壓，從而提供軟起動信號SSS。第三比較元件23具有通過第三引腳P3連接到第三電容器C3的正相端，以及連接到用于控制用于諸如開燈的燈故障的關機時間T3的第三參考電壓Vr3(大約1.5V)的反相端，以比較兩端的電壓，從而提供關機信號SSD。
同樣，時間控制電路包括第一到第三電流源IS1到IS3，連接在各個比較器21到23的正相端和電源Vcc端之間；第一到第三齊納二極管ZD1到ZD3，連接在各個比較器21到23的正相端和接地之間；以及保護開關SW，連接在第三電流源IS3和第三比較元件23的正相端之間，用于響應于保護信號而接通。
圖3是示出了圖2的主要信號的時序圖。
參考圖3，在使用用于圖2的背光逆變器的時間控制電路的系統(tǒng)中，在通電時，從第一比較元件21輸入高電平信號。然后，來自連接到電源Vcc的第一電流源IS1的電流對第一電容器C1充電。如果在第一電容器C1上的充電電壓達到0.3V或更高的第一參考電壓Vr1，則第一比較元件21輸出低電平信號。通過該過程，初始啟動時間被設置為從通電的時間點開始的預定持續(xù)時間(例如，10msec)。
此外，在系統(tǒng)通電的情況下，第二比較元件22輸出高電平信號。然后，由電源Vcc提供的來自第二電流源IS2的電流對第二電容器C2充電。如果在第二電容器C2上的充電電壓達到0.7V或更高的第二參考電壓Vr2，則第二比較元件22輸出低電平信號。通過該過程，軟起動時間T2被設置為從通電的時間點開始的預定持續(xù)時間(例如，23msec)。
此外，在采用圖2的時間控制電路的系統(tǒng)中，如果輸入諸如開燈的燈操作的故障信號SOL，則開關SW導通。從而，來自第三電流源IS3的電流對第三電容器C3充電。如果在第三電容器C3上的充電電壓達到1.5V或更高的第三參考電壓Vr3，則第三比較器23輸出高電平信號。通過該過程，設置關機時間T3。
在該方式中，用于背光逆變器的傳統(tǒng)時間控制電路需要上述三種類型的時間控制，以驅(qū)動諸如CCFL的背光。為了實現(xiàn)這三種類型的時間控制，各個電容器分別連接到三個引腳。
然而，因為用于背光逆變器的傳統(tǒng)時間控制電路需要三個用于三個時間控制的外部連接電容器和三個用于連接三個電容器的連接引腳，所以生產(chǎn)成本增加，因此，導致該應用的生產(chǎn)成本較高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術中的問題，因此根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的目的是提供一種用于在諸如LCD的顯示器中應用的背光逆變器的時間控制電路，其通過用于時間設置的外部連接電容器，能夠控制初始啟動時間、軟起動時間和關機時間，因此減少了連接到外部電容器的引腳，從而降低了制造成本。
根據(jù)用于實現(xiàn)該目標的本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于背光逆變器的時間控制電路，包括電容器，連接在連接引腳和地之間；第一電流源，連接在連接引腳和電源端之間，用于提供預設的第一電流；第一比較元件，用于將電容器的電壓和預設的第一參考電壓進行比較，以控制初始啟動時間；第二比較元件，用于將電容器的電壓和預設的第二參考電壓進行比較，以控制軟起動時間；電流旁路控制器，包括形成在連接引腳和地之間的電流旁路通路，用于在軟起動時間之后連接電流旁路通路，以及在輸入保護信號時使電流旁路通路截止；以及第三比較元件，用于將電容器的電壓和預設的第三參考電壓進行比較，以控制關機時間。
同樣，用于背光逆變器的時間控制電路還包括連接到連接引腳的恒壓元件，用于提供預設的恒定電壓。
用于背光逆變器的時間控制電路還包括第二電流源，一端連接到電源端，用于提供預設的第二電流；以及第一開關，連接在第二電流源的另一端和連接引腳之間，用于在由第二比較元件確定的軟起動時間之后斷開。
第二參考電壓被設置為高于第一參考電壓并低于第三參考電壓。
恒壓元件的恒定電壓被設置為高于第三參考電壓。
第一電流源的第一電流被設置為低于第二電流源的第二電流。
第一比較元件在由第二比較元件確定的軟起動時間之后被禁用。
第二比較元件包括比較器，用于比較電容器的電壓和第二參考電壓；以及第一鎖存器，用于輸出來自比較器的輸出信號，第一鎖存器在斷電時復位。
第三比較元件包括比較器，用于比較電容器的電壓和第三參考電壓；以及第二鎖存器，用于輸出來自比較器的輸出信號，第二鎖存器在斷電時復位。
旁路控制器包括第二開關，連接在連接引腳和地之間；以及邏輯運算元件，用于將第一保護信號與第二保護信號邏輯相加，以將開關信號提供給第二開關，邏輯運算元件在由第二比較元件確定的軟起動時間之后啟用。


本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點將通過以下結(jié)合附圖的詳細描述而變得易于理解，在附圖中圖1是示出了傳統(tǒng)背光逆變器的結(jié)構示意圖；圖2是示出了用于背光逆變器的傳統(tǒng)時間控制電路的示意圖；圖3是示出了圖2的主要信號的時序圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于背光逆變器的時間控制電路的示意圖；以及圖5是示出了圖4的主要信號的時序圖。
具體實施例方式
以下，將結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中，不同附圖中使用相同的參考標號以表示相同或相似部件。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于背光逆變器的時間控制電路的示意圖。
參考圖4，本發(fā)明的用于背光逆變器的時間控制電路包括電容器C、第一比較元件110、第二比較元件120、恒壓元件130、電流旁路控制器140、第三比較元件150、第二電流源IS2和第一開關SW1。
電容器C連接在連接引腳和地之間，并通過連接引腳連接到相應的元件。電容器C被由第一電流源IS1提供的第一電流I1或/和由第二電流源IS2提供的第二電流I2充電，然后將充電電壓Vc提供給相應的元件。
連接在連接引腳CP和電源端Vcc之間的第一電流源IS1提供預設的第一電流I1。一端連接到電源端Vcc的第二電流源IS2提供預設的第二電流I2。
連接在第二電流源IS2的另一端和連接引腳CP之間的第一開關SW1在由第二比較元件120確定的軟起動時間T2之后斷開。
第一比較元件110具有通過連接引腳CP連接到電容器C的反相端，以及連接到預設的第一參考電壓Vref1的正相端，并比較通過兩端提供的電壓，以控制初始啟動時間T1。
第二比較元件120具有通過連接引腳CP連接到電容器C的正相端和連接到預設的第二參考電壓Vref2的反相端，并比較通過兩端提供的電壓，以控制軟起動時間T2。此時，第一比較元件110在由第二比較元件120確定的軟起動時間T2之后被禁用。
連接到連接引腳的恒壓元件130提供預設的恒定電壓。恒壓元件130可以簡單地由齊納二極管構成。
電流旁路控制器140包括電流旁路通路，其形成在連接引腳CP和地之間。在通電時，電流旁路控制器140使電流旁路通路截止并在由第二比較元件120控制的軟起動時間T2之后允許電流從該電流旁路通路流過。同時，在輸入保護信號SP時，電流旁路控制器140使電流旁路通路截止。
第三比較元件150具有連接到連接引腳CP的正相端和連接到預設的第三參考電壓Vref3的反相端，并比較通過兩端提供的電壓，以控制關機時間T3。此時，第二參考電壓Vref2被設置為高于第一參考電壓Vref1并低于第三參考電壓Vref3。此外，恒壓元件130的恒定電壓被設置為高于第三參考電壓Vref3。例如，在第一參考電壓Vref1被設置為大約0.3V的情況下，第二參考電壓Vref2被設置為大約0.7V，第三參考電壓Vref3被設置為大約3.0V，以及恒定電壓被設置為大約4.0V。
第一電流源IS1的第一電流I1被設置為低于第二電流源IS2的第二電流I2。例如，在第一電流I1被設置為大約3μA的情況下，第二電流設置為大約25μA。
此外，第二比較元件120包括比較器121，用于將電容器的電壓與第二參考電壓Vref2相比較；以及第一鎖存器122，用于鎖存來自比較器121的輸出信號。第一鎖存器在斷電時復位。
第三比較元件150包括比較器151，用于將通過正相端提供的電壓與通過反相端提供的第三參考電壓Vref3相比較；以及第二鎖存器152，用于鎖存比較器151的輸出信號。第二鎖存器在斷電時復位。
電流旁路控制器140包括第二開關SW2，連接在連接引腳CP和地之間；以及邏輯運算元件142，用于將第一保護信號SP1和第二保護信號SP2邏輯相加，以向第二開關SW2提供開關信號，邏輯運算元件在由第二比較元件確定的軟起動時間T2之后被啟用。
圖5是示出了圖4的主要信號的時序圖。
參考圖5，PW表示通電/斷電，Vc表示電容器C的充電電壓，SI表示初始啟動信號，SSS表示軟起動信號，以及燈檢測電壓表示由燈的電流轉(zhuǎn)換成的電壓。SP表示在預定時間內(nèi)燈檢測電壓為低電平的情況下施加的保護電壓。
以下將參考附圖，詳細解釋本發(fā)明的一些實施例的操作和效果。
本發(fā)明的用于背光逆變器的時間控制電路屬于背光逆變器的控制器。用于背光逆變器的時間控制電路控制通電時的初始啟動時間T1和軟起動時間T2、以及關機時間T3以保護背光燈故障情況下的系統(tǒng)。下面，參考圖4和圖5給出關于控制初始啟動時間T1、軟起動時間T2和關機時間T3的過程的解釋。
首先，將解釋控制初始啟動時間T1的過程。
參考圖4，如果向系統(tǒng)供電，則在初期，第一開關SW1是“閉合”狀態(tài)，以及第二開關SW2是“斷開”狀態(tài)。此時，由第一電流源IS1提供的第一電流I1和由第二電流源IS2提供的第二電流I2通過連接引腳CP流過電容器C。然后，相應地，開始在電容器C上充有電壓。在電容器C上所充的電壓逐漸增加。
通電時，連接到第一比較元件110的反相(-)端的充電電壓Vc低于連接到第一比較元件110的非反相(+)端的第一參考電壓Vref1。因此，在通電時，第一比較元件輸出高電平信號。
從而，隨著充電電壓Vc逐漸增加，當充電電壓Vc達到第一參考電壓Vref1或更高時，第一比較元件110輸出從高電平轉(zhuǎn)換為低電平的初始啟動信號SI。在此，第一比較元件110的輸出電平從高電平轉(zhuǎn)換為低電平所持續(xù)的時間對應于初始啟動時間T1。
例如，參考圖4和圖5，在由第一電流源IS1提供的第一電流I1大約為3μA，以及由第二電流源IS2提供的第二電流源I2大約為25μA的情況下，大約28μA的相對較大的和電流流過電容器C。因此，在電容器C上的充電電壓Vc立即超過第一參考電壓Vref1。此時，在第一參考電壓Vref1是0.3V以及電容器C大約為1μF的情況下，在從電容器C被和電流(I1+I2)充電的時間點開始大約10msec時，電容器上的充電電壓變得高于0.3V的第一參考電壓Vref1。
因此，第一比較元件110在通電時輸出高電平信號并在通電時刻之后經(jīng)過10msec輸出低電平信號。
上述的初始啟動時間控制操作是與控制軟起動時間T2的過程同時進行的，下面將對其進行描述。
下面，將解釋控制軟起動時間T2的過程。
參考圖4，在通電時，連接到第二比較元件120的比較器121的非反相(+)端的充電電壓Vc低于連接到比較器121的反相(-)端的第二參考電壓Vref2。因此，比較器110輸出低電平信號。第一鎖存器122對低電平電壓進行電平反相并將其鎖存，使得第二比較元件120在通電時輸出高電平信號。
然后，當充電電壓Vc不斷地增加并高于第二參考電壓Vref2時，比較器110的輸出從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。第一鎖存器122對高電平信號進行電平反相并將其鎖存，使得第二比較元件120輸出軟起動信號SSS。在此，第二比較元件120的輸出電平從高電平轉(zhuǎn)換為低電平所持續(xù)的時間對應于軟起動時間T2。
例如，參考圖5，第一電流I1和第二電流I2相加成為流過電容器C的28μA的相對較大的電流。因此，電容器C上的充電電壓Vc立即超過第一參考電壓Vref1，然后超過第二參考電壓Vref2。此時，在第二參考電壓Vref2為0.7V以及電容器C大約為1μF的情況下，在從電容器C被和電流充電的時間點開始大約23msec時，充電電壓Vc變得高于0.7V的第二參考電壓Vref2。
因此，第二比較元件120在通電時輸出高電平信號，以及在通電時刻之后經(jīng)過23msec輸出低電平信號。
在上述控制軟起動時間T2的過程中，當?shù)诙容^元件120輸出低電平的軟起動信號SSS時，軟起動信號SSS使第一比較元件120禁用，使第三比較元件150啟用，并且斷開第一開關SW1。同時，使電流旁路控制器140的邏輯運算元件142啟用，電流旁路控制器140的第二開關SW2閉合，并且第二電流源IS2的第二電流I2被截止。
下面簡單解釋第二開關SW2的操作，當邏輯運算元件142啟用時，在保護信號SP的第一保護信號SP1和第二保護信號SP2為低電平時，邏輯運算元件142輸出低電平信號，并且第二開關SW2在低電平時激活，使得第二開關SW2閉合。
在這種情況下，第二電流I2被第一開關SW1截止，以及從第一電流源IS1提供的第一電流I1通過第二開關SW2旁路接地。因此電容器C上沒充有電壓。
如上所述，在輸出軟起動信號SSS之后，采用本發(fā)明電路的系統(tǒng)正常運行。此時，第三比較元件150輸出低電平信號。
以該方式，采用根據(jù)本發(fā)明的背光逆變器的時間控制電路的系統(tǒng)正常執(zhí)行軟起動并在其后正常運行。
在諸如背光燈打開的燈運行故障的情況下，檢測故障，并且將基于故障檢測的保護信號SP輸入背光逆變器的時間控制電路。在此，保護信號SP可包括第一保護信號SP1和第二保護信號。第一保護信號可由燈打開而引起，以及第二保護信號SP2可由過電壓或過電流而引起。
接下來，解釋有關控制關機時間T3的過程。
參考圖4，在系統(tǒng)的正常運行期間，如果輸入保護信號SP，本發(fā)明的電流旁路控制器140截止通過連接引腳CP流向地的電流的旁路通路，使得第一電流源IS1的第一電流I1流到電容器C。此時，在電容器上的充電電壓逐漸增加。
簡單解釋電流旁路通路被電流旁路控制器140截止的過程。當邏輯運算元件142啟用時，在第一保護信號SP1或第二保護信號SP2為高電平的情況下(在燈故障的情況下)，邏輯運算元件142輸出高電平信號，使得第二開關SW2在低電平被激活。因此，第二開關SW2斷開，使通過連接引腳CP流向地的電流的旁路通路截止。
然后，在本發(fā)明的恒壓元件130的齊納二極管ZD被設置為大約4.0V的情況下，充電電壓Vc逐漸增加到由恒壓元件130設置的恒定電壓(例如，4.0V)。如果充電電壓Vc超過應用到第三比較元件150的比較器151的反相(-)端的第三參考電壓Vref3，則比較器151的輸出從低電平轉(zhuǎn)換為高電平。高電平被第二鎖存器152鎖存，使得第三比較器150輸出高電平的關機信號SSD。
結(jié)果，關機信號SSD的輸出在預定時間之后使電源斷開，并使應用本發(fā)明的電路的系統(tǒng)停止。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的應用到顯示器(例如，LCD)的背光逆變器的時間控制電路被設置成初始啟動時間、軟起動時間和關機時間通過用于時間設置的外部連接電容器來控制。這減少了外部連接引腳的數(shù)量并因此減少了生產(chǎn)成本。
盡管結(jié)合附圖描述并示出了本發(fā)明，本領域的技術人員可以在不脫離權利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，進行各種形式的修改和改變。
權利要求
1.一種用于背光逆變器的時間控制電路，包括電容器，連接在連接引腳和地之間；第一電流源，連接在所述連接引腳和電源端之間，用于提供預設的第一電流；第一比較元件，用于比較所述電容器的電壓和預設的第一參考電壓，以控制初始啟動時間；第二比較元件，用于比較所述電容器的所述電壓和預設的第二參考電壓，以控制軟起動時間；電流旁路控制器，包括形成在所述連接引腳和所述地之間的電流旁路通路，用于在軟起動時間之后連接所述電流旁路通路，以及在輸入保護信號時截止所述電流旁路通路；以及第三比較元件，用于比較所述電容器的所述電壓和預設的第三參考電壓，以控制關機時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，還包括連接到所述連接引腳的恒壓元件，用于提供預設的恒定電壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，還包括第二電流源，一端連接到所述電源端，用于提供預設的第二電流；以及第一開關，連接在所述第二電流源的另一端與所述連接引腳之間，用于在由所述第二比較元件確定的所述軟起動時間之后斷開。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述第二參考電壓被設置為高于所述第一參考電壓并低于所述第三參考電壓。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述恒壓元件的所述恒定電壓被設置為高于所述第三參考電壓。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述第一電流源的所述第一電流被設置為低于所述第二電流源的所述第二電流。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述第一比較元件在由所述第二比較元件確定的所述軟起動時間之后被禁用。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述第二比較元件包括比較器，用于比較所述電容器的所述電壓和所述第二參考電壓；以及第一鎖存器，用于輸出來自所述比較器的輸出信號，所述第一鎖存器在斷電時被復位。
9.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述第三比較元件包括比較器，用于比較所述電容器的所述電壓和所述第三參考電壓；以及第二鎖存器，用于輸出來自所述比較器的輸出信號，所述第二鎖存器在斷電時被復位。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于背光逆變器的時間控制電路，其中，所述旁路控制器包括第二開關，連接在所述連接引腳和所述地之間；以及邏輯運算元件，用于將第一保護信號和第二保護信號邏輯相加，以將開關信號提供給所述第二開關，所述邏輯運算元件在由所述第二比較元件確定的所述軟起動時間之后啟用。
全文摘要
在時間控制電路中，電容器連接在連接引腳和地之間。第一電流源向連接引腳提供第一電流。第一比較元件具有連接到電容器的電壓和預設的第一參考電壓的正相端，并控制初始啟動時間。第二比較元件具有連接到電容器的電壓和預設的第二參考電壓的反相端，并控制軟起動時間。此外，電流旁路控制器包括連接引腳和地之間的電流旁路通路，其在軟起動時間之后使電流旁路通路導通，并在輸入保護信號時使其截止。此外，第三比較元件具有連接到電容器的電壓和預設第三參考電壓的反相端，并控制關機時間。
文檔編號H03K17/28GK1882212SQ200610087279
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權日2005年6月15日
發(fā)明者申相哲, 閔丙云 申請人:三星電機株式會社