專利名稱：壓電陶瓷晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電陶瓷晶體管，尤其涉及一種適用于壓電式轉(zhuǎn)換裝置上，可提高電量(能量)的組件。
尤其使用于室外時(shí)或附加有觸摸式控薄膜的LCD液晶顯示裝置，需要更高亮度來(lái)補(bǔ)償視覺(jué)需求。而一般CCFL冷陰極螢光燈管乃是利用高壓點(diǎn)燈，當(dāng)管電流愈高，其亮度愈亮。如圖1、2所示，為一般驅(qū)動(dòng)CCFL冷陰極螢光燈管點(diǎn)亮的驅(qū)動(dòng)裝置，此驅(qū)動(dòng)裝置包括有一電源單元1，一脈寬調(diào)制(PWM)控制單元2，一驅(qū)動(dòng)單元3，一壓電陶瓷變壓器4′所構(gòu)成，當(dāng)此驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)加入輸入電壓時(shí)，該驅(qū)動(dòng)單元3立即驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷變壓器4′動(dòng)作經(jīng)過(guò)壓電陶瓷正逆壓電效應(yīng)，致使壓電陶瓷變壓器4′能驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管7作點(diǎn)亮動(dòng)作，此時(shí)脈寬調(diào)制(PWM)控制單元2通過(guò)電流回授5檢測(cè)冷陰極螢光燈管7的平均輸出電流大小，以輸出一共振頻率，經(jīng)驅(qū)動(dòng)單元3及壓電陶瓷變壓器4′可以控制冷陰極螢光燈管7的平均電流。因此冷陰極螢光燈管7所產(chǎn)生的光源即投射在半透明的背板上，致使背板產(chǎn)生亮度，配合液晶顯示屏(LCD)顯示畫面。由于所述的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管7點(diǎn)亮的亮度有限或?yàn)槭沽炼染鶆颍员仨毷褂枚嘀Ю潢帢O螢光燈管7，才能使液晶顯示屏(LCD)的背板亮度均勻。這樣一來(lái)，將造成成本增加，且也不易制作。
本發(fā)明的又一目的，在于壓電陶瓷晶體管可使驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管的驅(qū)動(dòng)裝置制作上更加容易，且可降低制作成本。
本發(fā)明的另一目的，在于壓電陶瓷晶體管可使用于液晶顯示屏上的冷陰極螢光燈管數(shù)減少。
本發(fā)明的又一目的，在于壓電陶瓷晶體管可供驅(qū)動(dòng)較大瓦特?cái)?shù)(長(zhǎng)度較長(zhǎng))的冷陰極螢光燈管。
本發(fā)明的再一目的，在于可使用更低的驅(qū)動(dòng)電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。
有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及構(gòu)造現(xiàn)在就結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1，是現(xiàn)有液晶顯示屏(LCD)背景光源驅(qū)動(dòng)電路示意圖。
圖2，是圖1的電路線路示意圖。
圖3，是本發(fā)明的實(shí)施例電路方塊示意圖。
圖4，是圖3的電路線路示意圖。
圖5，是本發(fā)明的另一實(shí)施例的示意圖。
圖6，是本發(fā)明的又一實(shí)施例的示意圖。
附件一單層未加電容器的照片示意圖。
附件二單層有并聯(lián)電容器的照片示意圖。
附件三積層未加電容器的照片示意圖。
附件四積層有并聯(lián)電容器的照片示意圖。
附件五未加電容器的照片示意圖。
附件六壓電陶瓷變壓器輸出端與負(fù)載(冷陰極螢光燈管)之間串聯(lián)電容器的照片示意圖。
附件七壓電陶瓷變壓器的輸入端并聯(lián)一電容器及輸出端與負(fù)載(冷陰極螢光燈管)之間串聯(lián)電容器的照片示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見(jiàn)圖3、4所示，為本發(fā)明的實(shí)施例電路方塊示意圖。如圖所示此液晶顯示屏(LCD)的驅(qū)動(dòng)裝置包括有一電源單元1，一脈寬調(diào)制(PWM)控制單元2，一驅(qū)動(dòng)單元3，一壓電陶瓷晶體管4，用以驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管(CCFL)7，此冷陰極螢光燈管7所產(chǎn)生的光源可提供液晶顯示屏(LCD)的背光照明。
上述的電源單元1提供此裝置中及各單元所需的電源；該脈寬調(diào)制(PWM)控制單元4，與一驅(qū)動(dòng)單元3的輸入端連接，并接收冷陰極螢光燈管7的電流回授5與壓電陶瓷晶體管4的電壓回授6。并通過(guò)電流回授5依據(jù)檢測(cè)到的冷陰極螢光燈管7輸出的平均電流大小決定輸出時(shí)鐘的工作周期(Duty Cycle)進(jìn)而在一個(gè)時(shí)鐘時(shí)間所占的比例控制冷陰極螢光燈管7的平均電流；該驅(qū)動(dòng)單元3，由一MOS金屬氧化半導(dǎo)體組件所構(gòu)成，輸入端與脈寬調(diào)制(PWM)控制單元2連接，并接受脈寬調(diào)制(PWM)控制單元2的共振頻率輸出，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷晶體管4動(dòng)作；該壓電陶瓷晶體管4，由一壓電陶瓷變壓器41及一與所述壓電陶瓷變壓器41輸入端并聯(lián)的電容器42所構(gòu)成，用以驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管7。所述的壓電陶瓷變壓器41的輸入端并聯(lián)一電容器42，使此電容器42形成一旁路電容特性，可獲得較大的電量，其電容器42的作用可防止回授所產(chǎn)生的損失，來(lái)幫助壓電陶瓷變壓器41的振蕩補(bǔ)償效果。
當(dāng)此驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)時(shí)，該驅(qū)動(dòng)單元3立即驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷晶體管4動(dòng)作，致使壓電陶瓷晶體管4能驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管7作點(diǎn)亮動(dòng)作，此時(shí)脈寬調(diào)制(PWM)控制單元2通過(guò)電流回授5檢測(cè)冷陰極螢光燈管7的平均輸出電流大小，以輸出一共振頻率，經(jīng)驅(qū)動(dòng)單元3及壓電陶瓷晶體管4可以控制冷陰極螢光燈管7的平均電流。
為了進(jìn)步性說(shuō)明本發(fā)明，特結(jié)合單板壓電陶瓷變壓器加電容器與積層壓電陶瓷變壓器加電容的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明如下一、單層壓電陶瓷變壓器(如附件一、二所示)A、測(cè)試條件1、V(DCV)14V±5％2、負(fù)載燈管長(zhǎng)度220mm3、工作頻率66KHZ±2KHZ4、調(diào)光條件DCV 0V5、單層壓電陶瓷變壓器48mm L×8mm W×1.8mm t6、低電壓端的靜電容量1.25nf7、輸入端積層數(shù)1層8、測(cè)試溫度27±10％℃B、測(cè)試報(bào)告

C、測(cè)試效率1、未加電容管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)
30V×0mA＝0W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN14V×0.036A＝0.5W2、并聯(lián)有電容器管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)576V×0.6729mA＝3.81W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN14V×1.268A＝17.72W由上述實(shí)驗(yàn)證明加電容器(0.127uf)可以啟動(dòng)單層壓電陶瓷變壓器。以改善現(xiàn)有單層壓電陶瓷變壓器前級(jí)需使用一升壓變壓器，先將電壓作升壓動(dòng)作后再驅(qū)動(dòng)單層壓電陶瓷變壓器的問(wèn)題，使制作上更加容易，并大幅降低成本。
二、積層壓電陶瓷變壓器(如附件三、四)A、測(cè)試條件1、V(DCV)12V±5％2、負(fù)載燈管長(zhǎng)度220mm3、工作頻率73.39KHZ±2KHZ4、調(diào)光條件DCV 0V5、積層壓電陶瓷變壓器±10％48mm L×8mm W×1.8mm t6、低電壓端的靜電容量82.9nf7、輸入端積層數(shù)18層8、測(cè)試溫度27±10％℃B、測(cè)試報(bào)告

C、測(cè)試效率1、未加電容管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)500V×6.86mA＝3.43W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN12V×0.378A＝4.53W2、并聯(lián)有電容器管電壓(RMS)acV×管電流(AVG)mAacI＝P_out(w)475V×13.186mA＝6.25W輸入電壓(DCV)×輸入電流(DCI)＝P_IN12V×0.882A＝10.58W由上述實(shí)驗(yàn)證明加電容器(0.1uf)可以啟動(dòng)積層壓電陶瓷變壓器。
請(qǐng)參見(jiàn)圖5所示，是本發(fā)明的另一實(shí)施例的示意圖。如圖所示本發(fā)明的電容器42除了可以并聯(lián)接在壓電陶瓷變壓器41的輸入端外，還可以將電容器42′串聯(lián)連接在壓電陶瓷變壓器41的輸出端與負(fù)載(冷陰極螢光燈管)7之間，使輸出電壓倍增，用以提高電量(能量)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖6所示，是本發(fā)明的又一實(shí)施例的示意圖。如圖所示本發(fā)明的電容器42可以并聯(lián)接在壓電陶瓷變壓器41的輸入端，以及串聯(lián)連接在壓電陶瓷變壓器41的輸出端與負(fù)載(冷陰極螢光燈管)7之間，使輸出電壓再倍增，更能提高電量(能量)。
三、壓電陶瓷變壓器不連接，且在輸出端與負(fù)載之間串聯(lián)，或壓電陶瓷變壓器的輸入端及輸出端可同時(shí)并、串聯(lián)連接電容器(請(qǐng)參見(jiàn)附件五、六、七)。
A、測(cè)試條件1、V(DCV)12.1V±5％2、負(fù)載燈管長(zhǎng)度220mm×1支3、工作頻率74KHZ±2KHZ4、調(diào)光條件DCV 0V5、單層壓電陶瓷變壓器42mm L×7.4mm W×3.7mm t6、低電壓端的靜電容量185nf7、輸入端積層數(shù)18層8、測(cè)試溫度27±10％℃9、電容100pF，68nfB、測(cè)試報(bào)告

進(jìn)一步，在壓電陶瓷變壓器41的輸入端并聯(lián)一電容器42，在同樣的輸入電壓下，除了可獲得較大的能量外，使冷陰極螢光燈管7的管電流增加，致使冷陰極螢光燈管7亮度增加，或驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的燈管。因此，安裝在液晶顯示屏(LCD)的燈管7的數(shù)目可減少，或在相同輸入及負(fù)載條件下，相對(duì)使此驅(qū)動(dòng)裝置的輸入電壓可降低，可使所用的電子零件也可以減少，或使壓電陶瓷變壓器體積及使用的積層層數(shù)減少，進(jìn)而降低制作成本，使制作上更加容易。
再進(jìn)一步，在于可通過(guò)半導(dǎo)體封狀技術(shù)，將壓電陶瓷變壓器41及電容器42制成單一的壓電陶瓷晶體管4組件，在制作上可省去較多的工時(shí)及工序，使制作驅(qū)動(dòng)冷陰極螢光燈管7的驅(qū)動(dòng)裝置更加容易。
權(quán)利要求
1.一種壓電陶瓷晶體管，用于壓電式轉(zhuǎn)換裝置上，其特征在于所述壓電陶瓷晶體管(4)由一壓電陶瓷變壓器(41)及一電容器(42)所構(gòu)成，以所述的電容器(42)連接于壓電陶瓷變壓器(41)的輸入端，形成一旁路電容器，用以提高電量，可防止回授所產(chǎn)生的損失，以補(bǔ)償壓電陶瓷變壓器的振蕩效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述電容器(42)是以并聯(lián)方式連接于所述壓電陶瓷變壓器(41)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)與電容器(42)兩組件，可以利用現(xiàn)有的零件連接形成一具有提升電量的壓電陶瓷晶體管(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)與電容器(42)可通過(guò)半導(dǎo)體封裝技術(shù)，將壓電陶瓷變壓器(41)及電容器(42)制成單一的壓電陶瓷晶體管(4)組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷晶體管(4)可供驅(qū)動(dòng)瓦特?cái)?shù)較大的冷陰極螢光燈管(7)，或長(zhǎng)度較長(zhǎng)的冷陰極螢光燈管(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)與負(fù)載(7)之間串聯(lián)一電容器(42′)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷晶體管，其特征在于，所述壓電陶瓷變壓器(41)的輸入端并聯(lián)一電容器(42)及壓電陶瓷變壓器(41)與負(fù)載(7)之間串聯(lián)一電容器(42′)。
全文摘要
一種壓電陶瓷晶體管，可用于壓電式轉(zhuǎn)換裝置上，此壓電陶瓷晶體管由一單層(板)或積層的壓電陶瓷制作而成的轉(zhuǎn)換變壓器及一電容器所構(gòu)成，以所述的電容器以并聯(lián)形式連接于壓電變壓器的輸入端，形成一旁路電容器，用以提升電量，可防止回授所產(chǎn)生的損失，以補(bǔ)償并提升壓電陶瓷變壓器的振蕩效果；或者在壓電變壓器的電源輸出端與負(fù)載之間串聯(lián)一電容，或者在壓電變壓器的電源輸入端并聯(lián)一電容，同時(shí)在電源輸出端與負(fù)載之間串聯(lián)一電容，可以再獲得更大的能量(以提高負(fù)載電流)。
文檔編號(hào)H05B41/00GK1457106SQ0211912
公開(kāi)日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2002年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月8日
發(fā)明者鄭英男 申請(qǐng)人:新巨企業(yè)股份有限公司