專利名稱：調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為關(guān)于一種驅(qū)動(dòng)冷陰極管及亮度調(diào)整的裝置及方法，特別是有關(guān)一種自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法。
背景技術(shù)：
由于冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL)比傳統(tǒng)的白熱燈有更佳的效率及更長的壽命，是以目前大部分的液晶顯示器都使用冷陰極管作為背光源。在已知的冷陰極管控制裝置中，均需要一壓動(dòng)變壓器來點(diǎn)亮冷陰極管。
目前壓動(dòng)變壓器包含二種類型，一種是電磁感應(yīng)式(EMT)，例如中國臺(tái)灣專利公告第163957號(hào)所揭示的「冷陰極管的起動(dòng)與亮度調(diào)整電路」及第502928號(hào)所揭示的「具高效率冷陰極螢光燈管控制裝置」，另一種是壓電式(PZT)，例如中國臺(tái)灣專利公告第391081號(hào)所揭示的「連接至壓電變壓器根據(jù)發(fā)光強(qiáng)度改變頻率或沖擊因素以控制冷陰極管的光控制器」以及第418591號(hào)所揭示的「壓電變壓器的驅(qū)動(dòng)方法及驅(qū)動(dòng)電路」。然而，不同類型的壓動(dòng)變壓器必需配合不同的驅(qū)動(dòng)電路及亮度調(diào)整方法，造成了使用上的不便。
因此，一種能有效驅(qū)動(dòng)不同類型的壓動(dòng)變壓器的冷陰極管控制裝置，乃為所冀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種冷陰極管控制裝置及方法，可以有效驅(qū)動(dòng)不同類型的壓動(dòng)電壓器。
本發(fā)明的目的之一，在于提出一種自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法。
根據(jù)本發(fā)明，一種自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法，其利用一壓控振蕩器提供一工作共振頻率的第一脈沖信號(hào)至一脈沖寬度調(diào)整器，該第一脈沖信號(hào)的起始及穩(wěn)定頻率可由頻率偏移控制器設(shè)定，電流偵測器偵測通過該冷陰極管的電流產(chǎn)生一直流信號(hào)輸入一脈沖寬度調(diào)整器調(diào)整該第一脈沖信號(hào)的脈沖寬度，得到一第二脈沖信號(hào)經(jīng)一非交越脈沖控制器，產(chǎn)生工作周期不重疊的第一控制信號(hào)及第二控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)該第一及第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)一壓動(dòng)變壓器點(diǎn)亮該冷陰極管。
由于本發(fā)明兼具掃頻及脈寬調(diào)整功能，因此能用以驅(qū)動(dòng)壓電式及電磁感應(yīng)式變壓器調(diào)整冷陰極管的亮度。


圖1為本發(fā)明自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置；圖2顯示脈沖信號(hào)的脈沖寬度為50％時(shí)，非交越脈沖控制器所輸出的控制信號(hào)波形、控制信號(hào)的合成等效脈沖以及驅(qū)動(dòng)電路濾出的工作頻率的基頻信號(hào)波形；圖3顯示脈沖信號(hào)的脈沖寬度為40％時(shí)，非交越脈沖控制器所輸出的控制信號(hào)波形、控制信號(hào)的合成等效脈沖以及驅(qū)動(dòng)電路濾出的工作頻率的基頻信號(hào)波形；圖4為工作頻率脈沖寬度對工作頻率的基頻信號(hào)的強(qiáng)度的關(guān)系圖；以及圖5顯示沖擊脈沖信號(hào)的波形及經(jīng)脈沖寬度調(diào)整器調(diào)節(jié)后的脈沖信號(hào)的波形。
符號(hào)說明100冷陰極管控制裝置101開關(guān)102頻率偏移控制器 104壓控振蕩器
1042 工作共振頻率的脈沖信號(hào) 106脈沖寬度調(diào)整器1062 脈沖信號(hào)108非交越脈沖控制器1082 控制信號(hào)1084 控制信號(hào)110驅(qū)動(dòng)電路1102 節(jié)點(diǎn)1104 節(jié)點(diǎn)112壓電變壓器1122 壓電變壓112器的輸入端 1124 壓電變壓112器的輸入端114冷陰極管116電流偵測器1162 直流信號(hào)120重新開啟裝置122沖擊脈沖控制器 1222 沖擊脈沖信號(hào)124頻率微調(diào)電路126過電壓及過電流保護(hù)裝置200控制信號(hào)1082的波形202控制信號(hào)1084的波形204控制信號(hào)1082及1084的合成等效脈沖206工作頻率的基頻信號(hào)的波形300控制信號(hào)1082的波形302控制信號(hào)1084的波形304控制信號(hào)1082及1084的合成等效脈沖306工作頻率之基頻信號(hào)的波形400沖擊脈沖信號(hào)1222的波形402經(jīng)脈沖寬度調(diào)整器調(diào)節(jié)后的脈沖信號(hào)的波形具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置100的方塊圖，在開關(guān)101開啟冷陰極管控制裝置100后，壓控振蕩器104供應(yīng)一工作共振頻率的脈沖信號(hào)1042至脈沖寬度調(diào)整器106，由于壓電變壓器112的特性，在起始冷陰極管114時(shí)需要作頻率的偏移，因此使用頻率偏移控制器102預(yù)設(shè)脈沖信號(hào)1042的起始和穩(wěn)定的頻率，做掃頻動(dòng)作，電流偵測器116偵測通過冷陰極管114的電流ICCFL，并依電流ICCFL的強(qiáng)度產(chǎn)生一直流信號(hào)1162至脈沖寬度調(diào)整器106調(diào)節(jié)脈沖信號(hào)1042的工作周期產(chǎn)生脈沖信號(hào)1062，此外也可由脈沖寬度調(diào)整器106直接調(diào)整脈沖信號(hào)1042的脈沖寬度，以控制冷陰極管114的亮度，非交越脈沖控制器108根據(jù)脈沖信號(hào)1062輸出兩反相且可控固有的控制信號(hào)1082及1084，此兩信號(hào)1082及1084的工作周期不重疊，假設(shè)脈沖信號(hào)1062的脈沖寬度為50％，則控制信號(hào)1082及1084的波形如圖2的波形200及202所示，控制信號(hào)1082及1084可視為一合成等效脈沖，如圖2中的波形204所示。在驅(qū)動(dòng)電路110中，電感L1連接在電源電壓Vcc與節(jié)點(diǎn)1102之間，開關(guān)M1連接在節(jié)點(diǎn)1102及接地GND之間，電感L2連接在電源電壓Vcc與節(jié)點(diǎn)1104之間，開關(guān)M2連接在節(jié)點(diǎn)1104及接地GND之間，控制信號(hào)1082及1084分別切換晶體管M1及M2以驅(qū)動(dòng)壓電變壓器112，并濾出工作頻率的基頻信號(hào)，如圖2的波形206所示，壓電變壓器112根據(jù)輸入端1122及1124所輸入的共振頻率，升壓輸出同頻率的弦波信號(hào)。
當(dāng)脈沖信號(hào)1062的脈沖寬度改變時(shí)，例如改變?yōu)?0％，此時(shí)控制信號(hào)1082及1084的波形如圖3的波形300及302所示，而其合成等效脈沖的波形則如圖3的波形304所示，驅(qū)動(dòng)電路110所濾出的工作頻率的基頻信號(hào)如圖3的波形306所示。比較圖2的波形206及圖3的波形306可發(fā)現(xiàn)，脈沖信號(hào)1062的脈沖寬度為40％時(shí)所得到的工作頻率的基頻信號(hào)的強(qiáng)度小于脈沖信號(hào)1062的脈沖寬度為50％時(shí)所得到的工作頻率的基頻信號(hào)的強(qiáng)度。圖4為工作頻率脈沖寬度對工作頻率的基頻信號(hào)的強(qiáng)度的關(guān)系圖，由此可知，工作頻率的基頻信號(hào)的強(qiáng)度隨脈沖信號(hào)1062的脈沖寬度的降低而下降。
此外，冷陰極管控制裝置100可加設(shè)一重新開啟裝置120，在壓電變壓器112開啟時(shí)，如果電流偵測器116所偵測到的電流不穩(wěn)定，重新開啟裝置120將自動(dòng)判定壓電變壓器112開啟失敗，并重新開啟使頻率偏移控制器102重設(shè)起始頻率，若重新開啟次數(shù)超過預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，則關(guān)閉此壓電變壓器。
冷陰極管控制裝置100可配合沖擊脈沖控制器122以供應(yīng)一慢于工作頻率的沖擊脈沖信號(hào)1222，如圖5的波形400所示，來遮蔽經(jīng)脈沖寬度調(diào)整器調(diào)節(jié)后的脈沖信號(hào)，如圖5的波形402所示，由以調(diào)整冷陰極管的亮度?；蚴桥浜弦活l率微調(diào)電路124根據(jù)電流偵測器116所輸出的直流信號(hào)1162，對壓控振蕩器104的輸出頻率做出微調(diào)的功能，以克服壓電變壓器112的共振頻率不同時(shí)的問題，進(jìn)而追蹤此共振頻率。沖擊脈沖控制器122及頻率微調(diào)電路124兩者也可以同時(shí)使用，以達(dá)到高效率的冷陰極管驅(qū)動(dòng)和亮度調(diào)整功能。
另外，為了提供過電壓及過電流保護(hù)，冷陰極管控制裝置100可加設(shè)過電壓及過電流保護(hù)裝置126偵測冷陰極管上的電壓VCCFL及電流ICCFL，以在電壓VCCFL或電流ICCFL過大時(shí)，迅速關(guān)閉壓電變壓器112。
在此實(shí)施例中，雖僅以壓電變壓器為例，但電磁感應(yīng)式的變壓器也適用于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置，其特征在于，包括一壓動(dòng)電壓器，點(diǎn)亮一冷陰極管；一電流偵測器，偵測通過該冷陰極管的電流產(chǎn)生一直流信號(hào)；一壓控振蕩器，提供一工作共振頻率的第一脈沖信號(hào)；一頻率偏移控制器，設(shè)定該第一脈沖信號(hào)的起始及穩(wěn)定頻率；一脈沖寬度調(diào)整器，根據(jù)該直流信號(hào)調(diào)整該第一脈沖信號(hào)的脈沖寬度，產(chǎn)生一第二脈沖信號(hào)；一非交越脈沖控制器，根據(jù)該第二脈沖信號(hào)，產(chǎn)生工作周期不重疊的第一控制信號(hào)及第二控制信號(hào)；以及一驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)該第一及第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)該壓動(dòng)變壓器。
2.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一頻率微調(diào)電路根據(jù)該直流信號(hào)微調(diào)該第一脈沖信號(hào)的頻率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一沖擊脈沖控制器供應(yīng)一沖擊脈沖信號(hào)屏蔽該第二脈沖信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一開關(guān)控制該冷陰極管控制裝置的起動(dòng)或關(guān)閉。
5.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一重新開啟裝置在該直流信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)重新開啟該頻率偏移控制器重設(shè)起始頻率。
6.如權(quán)利要求5所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，該重新開啟裝置預(yù)設(shè)一臨界值，當(dāng)重新開啟的次數(shù)超過該臨界值，關(guān)閉該冷陰極管控制裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的冷陰極管控制裝置，其特征在于，更包括一過電壓及過電流保護(hù)裝置偵測在該冷陰極管上的電壓及電流，在該冷陰極管上的電壓或電流過大時(shí)，關(guān)閉該冷陰極管控制裝置。
8.一種自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制方法，包括下列步驟偵測通過一冷陰極管的電流產(chǎn)生一直流信號(hào)；提供一工作共振頻率的第一脈沖信號(hào)；設(shè)定該第一脈沖信號(hào)的起始及穩(wěn)定頻率；根據(jù)該直流信號(hào)調(diào)整該第一脈沖信號(hào)的脈沖寬度，產(chǎn)生一第二脈沖信號(hào)；根據(jù)該第二脈沖信號(hào)，產(chǎn)生工作周期不重疊的第一控制信號(hào)及第二控制信號(hào)；以及根據(jù)該第一及第二控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)一壓動(dòng)變壓器點(diǎn)亮該冷陰極管。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更包括根據(jù)該直流信號(hào)微調(diào)該第一脈沖信號(hào)的頻率。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，更包括供應(yīng)一沖擊脈沖信號(hào)屏蔽該第二脈沖信號(hào)。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更包括在該直流信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)重設(shè)起始頻率。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，更包括重設(shè)起始頻率的次數(shù)起過一臨界值時(shí)，關(guān)閉該冷陰極管。
13.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，更包括在該冷陰極管上的電壓或電流過大時(shí)，關(guān)閉該冷陰極管。
全文摘要
本發(fā)明為一種自動(dòng)追縱調(diào)整工作共振頻率的脈沖寬度的冷陰極管控制裝置及方法，其利用工作共振頻率的脈沖寬度變化追縱亮度及調(diào)整亮度，同時(shí)可配合頻率追縱或沖擊因素改變，亦或兩者同時(shí)使用，以達(dá)到高效率的冷陰極管驅(qū)動(dòng)和亮度調(diào)整。
文檔編號(hào)H05B41/392GK1809241SQ20051000270
公開日2006年7月26日 申請日期2005年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者林澤琦 申請人:義隆電子股份有限公司