專(zhuān)利名稱(chēng)：容性耦合的熒光燈封裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容總體上涉及照明系統(tǒng)。更具體而言，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容涉及容性耦合的熒光燈封裝，該燈封裝具有容性耦合的熒光燈和反相器電路。
容性耦合的熒光燈(CCFL)廣泛用于背照液晶顯示器(LCD)和其它應(yīng)用中。不同的電子驅(qū)動(dòng)器或反相器電路，例如電流型推挽電路、電壓型推挽電路、有源鉗位回掃電路、以及電壓型半橋反相器電路等，已經(jīng)被設(shè)計(jì)來(lái)以很高的操作頻率操作CCFL燈。典型的頻率范圍在20kHz與100kHz之間。這樣，將高頻電壓作用于CCFL的放電室或燈管內(nèi)的放電空間，形成放電。
為了增加CCFL的照度，增加了填充放電室或燈管稀有氣體的氣壓。增加稀有氣體的氣壓后，如果不增加作用于CCFL的電壓和該電壓的高頻，那么放電所要求的電流將不足。因此，為了提高CCFL的照度或燈功率，不僅必須增加稀有氣體的氣壓，還必須增加作用于該CCFL的電壓和電流。但是，當(dāng)增加所作用的電壓時(shí)，存在放電沿放電室外表面爬行的危險(xiǎn)，這將導(dǎo)致CCFL的絕緣被擊穿。
為克服傳統(tǒng)CCFL的不足，設(shè)計(jì)了一種容性耦合的熒光燈，其中用圓筒形陶瓷管或容性耦合結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的陰極(由兩個(gè)較重的鍍鎳矩形鐵片成＂V＂形構(gòu)成)。典型地，該圓筒形陶瓷管內(nèi)徑為2.5mm，外徑為3.5mm，長(zhǎng)10mm。具有確定介電常數(shù)和幾何形狀的這樣的陶瓷管有效地構(gòu)成與燈的正極串聯(lián)的電容。該電容與頻率無(wú)關(guān)。通過(guò)選擇合適的材料和結(jié)構(gòu)，可以將該電容設(shè)計(jì)為有助于電子驅(qū)動(dòng)器。
由于陰極的改善，燈的電流顯著增大，而不需要增加填充氣體的壓力和作用于燈的電壓。事實(shí)上，與傳統(tǒng)的CCFL相比，為了輸送相同量的燈功率，作用于容性耦合熒光燈的電壓比作用于傳統(tǒng)的CCFL的電壓要低。
此外，燈的等效阻抗也會(huì)因此而降低。例如，在容性耦合熒光燈的優(yōu)選實(shí)施例中，在50kHz時(shí)，燈電壓為450V，而燈電流為20mA。因此，燈的阻抗大約為22.5kOhm，而傳統(tǒng)的CCFL燈的阻抗大約為115kOhm。因此，容性耦合熒光燈克服了與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的問(wèn)題，與傳統(tǒng)的CCFL相比具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
需要改善容性耦合熒光燈以提供一種容性耦合熒光燈封裝，該容性耦合熒光燈封裝是被設(shè)計(jì)用于安裝在電氣設(shè)備中的，特別是用于具有要求背照的LCD顯示器的電氣設(shè)備中。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種容性耦合熒光燈封裝，消除了與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的問(wèn)題。
所公開(kāi)的容性耦合熒光燈封裝包括一個(gè)具有圓筒形陶瓷管的容性耦合熒光燈。該燈封裝還包括一個(gè)電子驅(qū)動(dòng)器或反相器電路，用于驅(qū)動(dòng)燈和接受電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)。所述反相器電路是用于傳統(tǒng)CCFL中的傳統(tǒng)的反相器電路，如電流型推挽電路、電壓型推挽電路、有源鉗位回掃電路、以及電壓型半橋反相器電路等。
特別地，本發(fā)明提供了一種包括容性耦合熒光燈的容性耦合熒光燈封裝；用于驅(qū)動(dòng)該燈的反相器電路；以及用于接受電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)。由集成電路控制的穩(wěn)流電路可以連接到所述反相器電路，以便正確穩(wěn)定所述燈。
本發(fā)明還提供了一種用于制造容性耦合熒光燈封裝的方法。該方法包括以下步驟提供容性耦合熒光燈；提供用于驅(qū)動(dòng)燈的反相器電路；以及提供用于接受反相器的電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)。該方法還包括以下步驟提供一個(gè)外殼，用于完全密封燈、反相器電路，以及特別是密封電源節(jié)點(diǎn)。
下面參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中

圖1示出一種現(xiàn)有技術(shù)容性耦合熒光燈；圖2是根據(jù)本發(fā)明的容性耦合熒光燈封裝的方框圖；圖3是驅(qū)動(dòng)容性耦合熒光燈的一種電壓型半橋反相器電路的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一種容性耦合熒光燈封裝的方框圖。
下面參考圖1和圖2詳細(xì)描述本發(fā)明披露的容性耦合熒光燈封裝的一種優(yōu)選實(shí)施例。盡管此處披露的實(shí)施例是為背照液晶顯示器(LCD)而設(shè)計(jì)的，但是本實(shí)施例也可以用于其它應(yīng)用中。
參考圖1，其中示出一種現(xiàn)有技術(shù)容性耦合熒光燈，總體上用標(biāo)號(hào)100表示。容性耦合熒光燈100包括放電室或燈管102和放電室102中的圓筒形陶瓷管或容性耦合結(jié)構(gòu)104，而不是傳統(tǒng)的陰極。典型地，該圓筒形陶瓷管104內(nèi)徑為2.5mm，外徑為3.5mm，長(zhǎng)10mm。
容性耦合熒光燈100的圓筒形陶瓷管104使得施加到燈100的電流增加大約100％，而不必增加放電室或燈管104中填充氣體的壓力和作用于燈100的電壓。
在容性耦合熒光燈100的一種優(yōu)選設(shè)計(jì)中，燈電壓大約為450V。此外，在約50kHz的工作頻率，燈電流大約為20mA。因此，燈阻抗大約22.5kOhm，而傳統(tǒng)的CCFL則為大約115kOhm。
參考圖2，示出根據(jù)本發(fā)明的容性耦合熒光燈封裝的方框圖。該容性耦合熒光燈封裝總體上用標(biāo)號(hào)200表示，包括具有放電室102和圓筒形陶瓷管104的容性耦合熒光燈100。燈封裝200還包括用于驅(qū)動(dòng)燈100的電子驅(qū)動(dòng)器或反相器電路210和用于從電壓或功率源(未示出)接受電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)220。電源電壓大約為450V。優(yōu)選地，反相器電路210提供20kHz和100kHz驅(qū)動(dòng)信號(hào)到容性耦合熒光燈100。
反相器電路210是用于常規(guī)CCFL的常規(guī)的反相器電路，如電流型推挽電路、電壓型推挽電路、有源鉗位回掃電路、以及電壓型半橋反相器電路等。
包括在燈封裝200中的優(yōu)選的反相器電路為圖3所示總體上用標(biāo)號(hào)300表示的電壓型半橋反相器電路。該反相器電路300由輸入電壓Vin控制，包括具有諧振電感Lr的LC諧振回路302。諧振電容器由變壓器T1的等效屏蔽寄生電容和等效輸出繞組間電容構(gòu)成。容性耦合熒光燈100用其等效電阻Rlp表示。包括穩(wěn)流電路304用于穩(wěn)定燈100。穩(wěn)流電路304由集成電路306控制，該集成電路由基準(zhǔn)電壓Vref控制。
參考圖4，示出根據(jù)本發(fā)明的容性耦合熒光燈封裝的另一種實(shí)施例方框圖。該容性耦合熒光燈封裝總體上用標(biāo)號(hào)400表示，類(lèi)似于上述燈封裝200。因此，燈封裝400包括具有放電室102和圓筒形陶瓷管104的容性耦合熒光燈100。
燈封裝400還包括用于驅(qū)動(dòng)燈100的電子驅(qū)動(dòng)器或反相器電路410和用于從電壓或功率源(未示出)接受電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)420。燈封裝400的電源電壓大約為450V。優(yōu)選地，反相器電路410提供20kHz和100kHz驅(qū)動(dòng)信號(hào)到容性耦合熒光燈100。
燈封裝400還包括反相器電路410中的穩(wěn)流電路，用于穩(wěn)定燈100。該穩(wěn)流電路最好由集成電路440控制，集成電路440如上面參考圖3所述由基準(zhǔn)電壓Vref控制。
在背照LCD時(shí)，燈封裝200安裝在具有LCD的系統(tǒng)中，如膝上型電腦，電源節(jié)點(diǎn)220連接到提供電源電壓的電壓或功率源。反相器電路210就可以由該電源電壓供電。這樣，反相器電路210發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)到容性耦合熒光燈100，使燈100實(shí)現(xiàn)用于背照LCD的亮度。
本發(fā)明還提供了制造容性耦合熒光燈封裝200、400的方法。該方法包括步驟提供容性耦合熒光燈100；提供用于驅(qū)動(dòng)燈100的反相器電路，如反相器電路210、410；以及提供用于接受反相器電路的電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)，如電源節(jié)點(diǎn)220、420。該方法還包括以下步驟提供一個(gè)外殼，用于完全密封燈、反相器電路，以及特別是密封電源節(jié)點(diǎn)。
該方法還提供一個(gè)外殼，用于完全密封燈100、反相器電路，以及特別是密封電源節(jié)點(diǎn)。還提供一個(gè)穩(wěn)流電路，如穩(wěn)流電路430，用于穩(wěn)定容性耦合熒光燈100。還提供一個(gè)集成電路，如集成電路440，用于控制穩(wěn)流電路。
優(yōu)選地，反相器電路從電流型推挽電路、電壓型推挽電路、有源鉗位回掃電路、以及電壓型半橋反相器電路中選擇。
應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于此處所披露的實(shí)施例可以進(jìn)行各種改動(dòng)，以上說(shuō)明不是限制性的，而只是優(yōu)選實(shí)施例的范例。在所附權(quán)利要求所限定的范疇和主旨內(nèi)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員預(yù)想其它的改動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種容性耦合放電燈封裝200，包括容性耦合放電燈100；驅(qū)動(dòng)所述燈100的反相器電路210；以及接受電源電壓的電源節(jié)點(diǎn)220。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述反相器電路210是從電流型推挽電路、電壓型推挽電路、有源鉗位回掃電路、以及電壓型半橋反相器電路中選擇的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述容性耦合放電燈100包括放電室102和該放電室102內(nèi)的圓筒形陶瓷管104。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的燈封裝，其中所述圓筒形陶瓷管104內(nèi)徑約為2.5mm，外徑約為3.5mm，長(zhǎng)約10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述反相器電路210提供20kHz和100kHz驅(qū)動(dòng)信號(hào)到容性耦合熒光燈100。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述電源電壓約為450V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述容性耦合熒光燈100的燈電流約為20mA，工作頻率約為50kHz。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述容性耦合熒光燈100的燈阻抗約為22.5kOhm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，其中所述反相器是用于穩(wěn)定所述容性耦合熒光燈100的穩(wěn)流電路304的一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的燈封裝，還包括集成電路440，用于控制所述穩(wěn)流電路304。
11.一種適合用于根據(jù)權(quán)利要求3或4的燈封裝中的熒光燈。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種包括具有圓筒形陶瓷管的容性耦合放電燈的容性耦合放電燈封裝。該燈封裝還包括一個(gè)電子驅(qū)動(dòng)器或反相器電路，用于驅(qū)動(dòng)所述燈，以及電源節(jié)點(diǎn)，用于接受電源電壓。該反相器電路是用于傳統(tǒng)CCFL的傳統(tǒng)反相器電路，如電流型推挽電路、電壓型推挽電路、有源鉗位回掃電路、以及電壓型半橋反相器電路等?？梢詫⒎€(wěn)流電路連接到該反相器電路，以便正確穩(wěn)定所述燈。
文檔編號(hào)H05B41/282GK1459218SQ02800761
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月22日
發(fā)明者G·W·布魯寧, 張勁 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司