專利名稱：具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，尤其涉及一種具有適應(yīng)性控制功能 的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)應(yīng)用于可攜式電子產(chǎn)品的背光源的地 位已經(jīng)不可動(dòng)搖。在照明領(lǐng)域，LED作為半導(dǎo)體照明最關(guān)鍵的部件，更是有許多的優(yōu)點(diǎn)，如 節(jié)能、環(huán)保、長(zhǎng)壽命、免維護(hù)…等等。而LED驅(qū)動(dòng)電路是LED產(chǎn)品的重要組成部分，無(wú)論在照 明、背光源還是顯示板領(lǐng)域，驅(qū)動(dòng)電路技術(shù)架構(gòu)的選擇都應(yīng)與具體的應(yīng)用相匹配。利用脈沖寬度調(diào)變技術(shù)(Pulse Width Modulation,PWM)做為L(zhǎng)ED亮度(又稱為灰 階調(diào)光)的控制方法，是利用簡(jiǎn)單的數(shù)字脈沖，反復(fù)開關(guān)LED驅(qū)動(dòng)器，系統(tǒng)只需要提供寬、窄 不同的數(shù)字式脈沖，通過開啟和關(guān)閉LED來(lái)改變順向電流導(dǎo)通時(shí)間以達(dá)到亮度調(diào)整效果， 如此能降低亮度，又能產(chǎn)生數(shù)千種亮度階數(shù)，使色彩明暗變化更細(xì)致，畫質(zhì)呈現(xiàn)也更完美。請(qǐng)參見圖1，現(xiàn)有背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方框圖。該背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基本上包含 一 EMI濾波器10A、一整流器20A、一功率因子校正器30A、一隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40A、多個(gè) 非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A(50A_1 50A_N)以及多個(gè)發(fā)光二極管燈串60A(60A_1 60A_ N)。該EMI濾波器IOA電性連接一交流電源Vs，用以消除通過交流線路的噪聲，以防止與 該背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)連接在同一電力系統(tǒng)的其它裝置，所產(chǎn)生的傳導(dǎo)性電磁噪聲經(jīng)由電源導(dǎo) 線而彼此互相干擾。該整流器20A電性連接該EMI濾波器10A，用以將該EMI濾波器IOA 的輸出交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。該功率因子校正器30A電性連接該整流器20A，用以改 善該背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輸入端的功率因子。該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40A主要包含多個(gè)功率 開關(guān)(未圖示)及一主變壓器(未圖示)。該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40A電性連接該功率因 子校正器30A，可借由脈波寬度調(diào)變技術(shù)控制該些功率開關(guān)，以提供該主變壓器一次側(cè)的電 壓，使得該功率因子校正器30A的輸出直流電源經(jīng)由該主變壓器做為一次側(cè)輸入與二次側(cè) 輸出之間能量轉(zhuǎn)換。該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A分別電性連接該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器 40A,以提供不同直流電壓電位需求的裝置使用。該些發(fā)光二極管燈串60A分別對(duì)應(yīng)地電性 連接該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A。其中，該些發(fā)光二極管燈串60A的數(shù)量與該些非隔離 式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A的數(shù)量相等。因?yàn)槊恳粋€(gè)該些發(fā)光二極管燈串60A的順偏電壓有所差異，因此，必須通過該些 非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A針對(duì)該些相異順偏電壓的該些發(fā)光二極管燈串60A予以分別驅(qū) 動(dòng)，以達(dá)到每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60A_1 60A_N分別具有相同電壓或電流。由于每 一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60A需由一非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A對(duì)應(yīng)控制，故此，將大大地 增加使用該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A的價(jià)格，特別是在于中、大型以上的背光源驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)尤以明顯。因此，如何設(shè)計(jì)出一種能改善現(xiàn)有缺失的一種具有線性電壓調(diào)整器的均流式背光 源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，乃為本實(shí)用新型所欲行克服并加以解決的一大課題。

實(shí)用新型內(nèi)容為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)，是通過一外部的交流電源，經(jīng)電源交直流轉(zhuǎn)換后，對(duì)多組發(fā)光二極管燈串供電，以 提供背光照明的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)，該均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含一 EMI濾波器、一整流器、一功率因子校正器、一隔 離式DC/DC轉(zhuǎn)換器、多個(gè)發(fā)光二極管燈串、多個(gè)線性電壓調(diào)整器、一定電流/定電壓補(bǔ)償器、 一光耦合隔離器以及一控制器。該EMI濾波器，電性連接該交流電源。該整流器，電性連接該EMI濾波器，以將該 EMI濾波器的輸出交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。該功率因子校正器，電性連接該整流器，以改 善該轉(zhuǎn)換后的直流電源的功率因子。該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器，電性連接該功率因子校正器， 以提供不同直流電壓電位。每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串由多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)組成，該些 發(fā)光二極管燈串為并聯(lián)電性連接，并電性連接該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。每一個(gè)該些線性電 壓調(diào)整器分別對(duì)應(yīng)電性連接一個(gè)該發(fā)光二極管燈串，以調(diào)整每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串具 有相同電壓或電流。該定電流/定電壓補(bǔ)償器，電性連接該些發(fā)光二極管燈串與該些線性電壓調(diào)整 器，以檢測(cè)每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串的電壓與電流，以提供具有適應(yīng)性控制的定電壓或 定電流補(bǔ)償，使每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串分別具有相同電壓或電流。該光耦合隔離器，電性連接該定電流/定電壓補(bǔ)償器，以接收該定電流/定電壓補(bǔ) 償器所輸出的電壓或電流信號(hào)，并傳送該電壓或電流信號(hào)至另一隔離側(cè)，以達(dá)到電路隔離 效果。該控制器，電性耦接該光耦合隔離器，以接收由該光耦合隔離器所傳送的電壓或 電流信號(hào)，以控制該功率因子校正器與該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，該些線性電壓調(diào)整 器與該定電流/定電壓補(bǔ)償器分別接收一外部PWM調(diào)光信號(hào)，并于進(jìn)入PWM調(diào)光控制時(shí)，控 制該些發(fā)光二極管燈串的輸出電壓隨該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)改變。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)包 括高亮度調(diào)光、低亮度調(diào)光，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)為高亮度調(diào)光時(shí)，該輸出電壓處于高電位；該 PWM調(diào)光信號(hào)為低亮度調(diào)光時(shí)，該輸出電壓處于低電位。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，該隔離式DC/DC轉(zhuǎn) 換器為一返馳式轉(zhuǎn)換器、一順向式轉(zhuǎn)換器或一推挽式轉(zhuǎn)換器。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，該隔離式DC/DC轉(zhuǎn) 換器為一半橋式共振式轉(zhuǎn)換器或一全橋式共振式轉(zhuǎn)換器。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，當(dāng)該隔離式DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供的輸出電壓未達(dá)到該些發(fā)光二極管燈串的門坎電壓，則該些發(fā)光二極管燈串為 定電壓控制。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，當(dāng)該隔離式DC/DC 轉(zhuǎn)換器提供的輸出電壓達(dá)到該些發(fā)光二極管燈串的門坎電壓，則該些發(fā)光二極管燈串為定電流控制。上述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)通 過一微控制器或一 PWM調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生電路提供。本實(shí)用新型的功效在于，利用該些線性電壓調(diào)整器取代現(xiàn)有背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所使 用的該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器，調(diào)整該些發(fā)光二極管燈串因不同支路阻抗，所造成的電 壓與電流的差異，進(jìn)而提供均流控制，提高該些發(fā)光二極管燈串的電流平衡能力，而提高發(fā) 光效率并維持背光照明輸出亮度的均勻度。此外，由于該些線性電壓調(diào)整器取代該些非隔 離式DC/DC轉(zhuǎn)換器的使用，而能以降低該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器的使用數(shù)量與成本達(dá) 50 % 90 %。并且，通過具有適應(yīng)性控制的該定電流/定電壓補(bǔ)償器，可在高亮度調(diào)光與低 亮度調(diào)光時(shí)，分別控制該輸出電壓在高電位與低電位，以提供該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的快速響應(yīng) 并且減少控制回路的功率損耗。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型 的限定。

圖1為現(xiàn)有背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方框圖；圖2為本實(shí)用新型均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方框圖；圖3為本實(shí)用新型具有線性電壓調(diào)整器的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方框圖；圖4為本實(shí)用新型定電流/定電壓補(bǔ)償器的較佳實(shí)施例的電路圖；圖5A為現(xiàn)有定電流/定電壓補(bǔ)償器控制的波形圖；及圖5B為本實(shí)用新型定電流/定電壓補(bǔ)償器具有適應(yīng)性控制的波形圖。其中，附圖標(biāo)記
現(xiàn)有技術(shù)[0029]Vs交流電源[0030]10AEMI濾波器[0031]20A整流器[0032]30A功率因子校正器[0033]40A隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器[0034]50A非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器[0035]60A發(fā)光二極管燈串[0036]本實(shí)用新型[0037]Vs交流電源[0038]10EMI濾波器[0039]20整流器[0040]30功率因子校正器[0041]40隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器[0042]50線性電壓調(diào)整器[0043]60發(fā)光二極管燈串[0044]707027047067088090VreflVref2VoutVresDvDcUvUcVthVpriTonToff
具體實(shí)施方式
有關(guān)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及詳細(xì)說明，配合圖式說明如下請(qǐng)參見圖2與圖3，分別為本實(shí)用新型均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方框圖以及 具有線性電壓調(diào)整器的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電路方框圖。該具有線性電壓調(diào)整器的均 流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過一外部的交流電源，經(jīng)電源交直流轉(zhuǎn)換后，對(duì)多組發(fā)光二極管燈 串供電，以提供背光照明的應(yīng)用。該均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含一EMI濾波器10、一整流器 20、一功率因子校正器30、一隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40、多個(gè)發(fā)光二極管燈串60 (60_1 60_ N)以及多個(gè)線性電壓調(diào)整器50 (linear regulator) (50_1 50_N)。該均流式背光源驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)還包含一定電流/定電壓補(bǔ)償器70、一光耦合隔離器80以及一控制器90。該EMI濾波器10電性連接該交流電源Vs，以消除該交流電源Vs的噪聲，并防止傳 導(dǎo)性電磁噪聲的干擾。該整流器20電性連接該EMI濾波器10，以將該EMI濾波器10的輸 出交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源。該功率因子校正器30電性連接該整流器20，以改善該轉(zhuǎn)換后 的直流電源的功率因子。該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40主要包含多個(gè)功率開關(guān)(未圖示)及 一主變壓器(未圖示)。該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40電性連接該功率因子校正器30，做為該 主變壓器一次側(cè)輸入與二次側(cè)輸出之間能量轉(zhuǎn)換，以提供不同直流電壓電位。其中，該隔離 式DC/DC轉(zhuǎn)換器40可為一返馳式(flyback)轉(zhuǎn)換器、一順向式(forward)轉(zhuǎn)換器、一推挽 式(push-pull)轉(zhuǎn)換器、一半橋式(half-bridge)轉(zhuǎn)換器或一全橋式(full-bridge)轉(zhuǎn)換
o每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60_1 60_N是由多個(gè)發(fā)光二極管(未標(biāo)示)串聯(lián)
6
定電流/定電壓補(bǔ)償器 定電壓補(bǔ)償電路 定電流補(bǔ)償電路 穩(wěn)壓電路706 保護(hù)電路708 光耦合隔離器 控制器
第一參考電壓 第二參考電壓 輸出電壓 電阻跨壓
二極管 二極管
定電壓比較器 定電流比較器 上臨界電壓 下臨界電壓 導(dǎo)通時(shí)間 截止時(shí)間組成，該些發(fā)光二極管燈串60為并聯(lián)電性連接，并電性連接該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40。其 中該些線性電壓調(diào)整器50的數(shù)量可以與該些發(fā)光二極管燈串60的數(shù)量相等，但不以此為 限。每一個(gè)該些線性電壓調(diào)整器50_1 50_N是分別對(duì)應(yīng)電性連接一個(gè)該些發(fā)光二極管燈 串60_1 60_N，以細(xì)微地調(diào)整每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60_1 60_N具有相同電壓或電 流。值得一提，當(dāng)該均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開始動(dòng)作(啟動(dòng))時(shí)，該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40 逐漸地增加其輸出電壓，當(dāng)該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40所提供的輸出電壓未達(dá)到該些發(fā)光二 極管燈串60的門坎電壓，則該些發(fā)光二極管燈串60是以定電壓(constant voltage)控制。 舉例說明若每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60_1 60_N的順偏電壓介于100伏特 120伏 特之間，因此，若當(dāng)該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40所提供的輸出電壓未達(dá)到該些發(fā)光二極管燈 串60的門坎電壓(即為120伏特)，則該些發(fā)光二極管燈串60是以定電壓控制。甚至于， 若有任何一該發(fā)光二極管燈串60發(fā)生故障(異常)而無(wú)法導(dǎo)通，則該些發(fā)光二極管燈串60 仍會(huì)以定電壓控制。反之，當(dāng)該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40提供的輸出電壓達(dá)到該些發(fā)光二極 管燈串60的門坎電壓，則該些發(fā)光二極管燈串是以定電流(constant current)控制。該定電流/定電壓補(bǔ)償器70電性連接該些發(fā)光二極管燈串60與該些線性電壓調(diào) 整器50，以檢測(cè)每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60_1 60_N的電壓與電流，以提供定電壓或 定電流的補(bǔ)償，使每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串60_1 60_N分別具有相同電壓或電流。該 光耦合隔離器80是電性連接該定電流/定電壓補(bǔ)償器70，以接收該定電流/定電壓補(bǔ)償 器70所輸出的電壓或電流信號(hào)，并傳送該電壓或電流信號(hào)至另一隔離側(cè)，以達(dá)到電路隔離 效果。該控制器90是電性耦接該光耦合隔離器80，以接收由該光耦合隔離器80所傳送的 電壓或電流信號(hào)，以控制該功率因子校正器30與該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器40。此外，該些線性電壓調(diào)整器50與該定電流/定電壓補(bǔ)償器70分別接收一外部PWM 調(diào)光信號(hào)(未標(biāo)示)，以控制該些線性電壓調(diào)整器50導(dǎo)通(turn-on)與關(guān)閉(turn-off)， 同時(shí)控制隔離轉(zhuǎn)換器的輸出，而對(duì)該些發(fā)光二極管燈串60進(jìn)行調(diào)光的控制。其中，該P(yáng)WM 調(diào)光信號(hào)(配合參見圖5B)是由一微控制器(microcontroller)(未圖示)或一 PWM調(diào)光 信號(hào)產(chǎn)生電路(未圖標(biāo))提供，其為一低頻(約100赫茲 500赫茲)方波信號(hào)。請(qǐng)參見圖4，為本實(shí)用新型定電流/定電壓補(bǔ)償器的較佳實(shí)施例的電路圖。如圖所 示，該定電流/定電壓補(bǔ)償器70主要包含一定電壓補(bǔ)償電路702、一定電流補(bǔ)償電路704、 一穩(wěn)壓電路706以及一保護(hù)電路708。其中，該定電壓補(bǔ)償電路702與該定電流補(bǔ)償電路 704分別由一運(yùn)算放大器與一電阻電容網(wǎng)絡(luò)所組成。該穩(wěn)壓電路706是由一 TL431穩(wěn)壓器 與一電阻電容網(wǎng)絡(luò)所組成。該穩(wěn)壓電路706分別提供該定電壓補(bǔ)償電路702與該定電流補(bǔ) 償電路704所需的一第一參考電壓Vrefl與一第二參考電壓Vref2。該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)是通 過該保護(hù)電路708而被該定電流/定電壓補(bǔ)償器70所接收。對(duì)該些發(fā)光二極管燈串60進(jìn)行反饋控制時(shí)，通過反饋該些發(fā)光二極管燈串60的 輸出電壓Vout，利用該定電壓補(bǔ)償電路702的一定電壓比較器Uv，與上述的該第一參考電 壓Vrefl進(jìn)行比較。當(dāng)該第一參考電壓Vrefl大于該輸出電壓Vout時(shí)(即該定電壓比較 器Uv的非反相端電壓大于反相端電壓)，該定電壓比較器Uv輸出為正，使得一串接二極管 Dv逆偏截止，因此該光耦合隔離器80不動(dòng)作，相對(duì)地該光耦合隔離器80的一次側(cè)則無(wú)產(chǎn)生 感應(yīng)電流。此時(shí)，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的責(zé)任周期(duty cycle)增加，使得該些發(fā)光二極管燈 串60的外加電壓(即該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓)逐漸增大。當(dāng)該外加電壓尚未
7達(dá)到其順向?qū)妷?forward voltage)時(shí)，則該些發(fā)光二極管燈串60采用以定電壓操作 模式(constant voltage, CV)。一旦該些發(fā)光二極管燈串60的外加電壓逐漸增大，流經(jīng)該些發(fā)光二極管燈串60 的電流逐漸增大，因此，通過檢測(cè)并反饋串聯(lián)于該些發(fā)光二極管燈串60的電阻上的跨壓 Vres，利用該定電流補(bǔ)償電路704的一定電流比較器Uc，與上述的該第二參考電壓Vrefl進(jìn) 行比較。當(dāng)該第二參考電壓Vref2小于該電阻上的跨壓Vres時(shí)(即該定電流比較器Uc的 非反相端電壓小于反相端電壓)，該定電流比較器Uc輸出為負(fù)，使得一串接二極管Dc順偏 導(dǎo)通，因此該光耦合隔離器80動(dòng)作，相對(duì)地該光耦合隔離器80的一次側(cè)則產(chǎn)生感應(yīng)電流。 當(dāng)該外加電壓達(dá)到該些發(fā)光二極管燈串60的順向?qū)妷簳r(shí)，則該些發(fā)光二極管燈串60 進(jìn)入定電流操作模式(constant current，CC)。為了維持該些發(fā)光二極管燈串60的定電流操作，并抑制該些發(fā)光二極管燈串 60的外加電壓持續(xù)增大，亦即，當(dāng)該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的責(zé)任周期(duty cycle)足夠大到能 維持定電流操作時(shí)，此時(shí)，該些發(fā)光二極管燈串60的輸出電壓Vout大于該第一參考電壓 Vrefl (即該定電壓比較器Uv的反相端電壓大于非反相端電壓)，該定電壓比較器Uv輸出 為負(fù)，使得該串接二極管Dv順偏通通，因此該光耦合隔離器80動(dòng)作，相對(duì)地該光耦合隔離 器80的一次側(cè)則產(chǎn)生感應(yīng)電流。此時(shí)，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的責(zé)任周期(duty cycle)減小。如 此，該定電流/定電壓補(bǔ)償器70的操作將進(jìn)入重復(fù)的反饋調(diào)整。另外，該保護(hù)電路708是用以防止在調(diào)光控制過程中，因高低電位轉(zhuǎn)態(tài)時(shí)所造成 瞬間電流增大的抑制。值得一提，請(qǐng)參見圖5A與圖5B，分別為現(xiàn)有定電流/定電壓補(bǔ)償器控制的波形圖 以及本實(shí)用新型定電流/定電壓補(bǔ)償器具有適應(yīng)性控制的波形圖。在現(xiàn)有的調(diào)光控制技術(shù) 中，在高亮度調(diào)光(高責(zé)任周期)控制或在低亮度調(diào)光(低責(zé)任周期)時(shí)，該些發(fā)光二極管 燈串60A的輸出電壓Vout分別受一上臨界電壓Vth與一下臨界電壓Vpri所控制。由圖5A 可明顯看出，所提供該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間Ton是為當(dāng)該輸出電壓Vout由該下臨界電 壓Vpri上升至該略大于該上臨界電壓Vth所需的時(shí)間；同樣地，該截止時(shí)間Toff是為當(dāng)該 輸出電壓Vout由略大于該上臨界電壓Vth下降至該下臨界電壓Vpri所需的時(shí)間。然而，在本實(shí)用新型所提出的該定電流/定電壓補(bǔ)償器具有適應(yīng)性控制技術(shù)，請(qǐng) 參見圖5B，可明顯看出，在高亮度調(diào)光(高責(zé)任周期)控制時(shí)，該輸出電壓Vout是被控制在 高電位，所提供該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的導(dǎo)通時(shí)間Ton是為當(dāng)該輸出電壓Vout由該略低于該上臨 界電壓Vth上升至該略大于該上臨界電壓Vth所需的時(shí)間；同樣地，該截止時(shí)間Toff是為 當(dāng)該輸出電壓Vout由略大于該上臨界電壓Vth下降至略小于該上臨界電壓Vth所需的時(shí) 間。此外，在低亮度調(diào)光(低責(zé)任周期)控制時(shí)，該輸出電壓Vout是被控制在低電位，亦即 該輸出電壓Vout可受控于低于該下臨界電壓Vpri。如此，當(dāng)該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)為高亮度調(diào) 光時(shí)，該輸出電壓是被控制在高電位，可提供該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的快速響應(yīng)，同時(shí)降低電壓應(yīng) 力；當(dāng)該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)為低亮度調(diào)光時(shí)，該輸出電壓是被控制在低電位，可減少控制回路的 功率損耗。簡(jiǎn)而言之，本實(shí)用新型利用該些線性電壓調(diào)整器50取代現(xiàn)有背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所 使用的該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A(參見圖1)。借此，利用該些線性電壓調(diào)整器50調(diào) 整該些發(fā)光二極管燈串60因不同支路阻抗，所造成的電壓與電流的差異，進(jìn)而提供均流控制，提高該些發(fā)光二極管燈串60的電流平衡能力，而提高發(fā)光效率并維持背光照明輸出亮 度的均勻度。此外，由于該些線性電壓調(diào)整器50取代該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器50A的使 用，依不同的DC/DC轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)(topology)，而能以降低該些非隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器 50A的使用數(shù)量與成本達(dá)50% 90%。并且，通過具有適應(yīng)性控制的該定電流/定電壓補(bǔ) 償器70，可在高亮度調(diào)光與低亮度調(diào)光時(shí)，分別控制該輸出電壓Vout在高電位與低電位， 以提供該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)的快速響應(yīng)并且減少控制回路的功率損耗。 當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的 情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些 相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過一外部的交流電源，經(jīng)電源交直流轉(zhuǎn)換后，對(duì)多組發(fā)光二極管燈串供電，以提供背光照明的應(yīng)用；其特征在于，該均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含一EMI濾波器，電性連接該交流電源；一整流器，電性連接該EMI濾波器，以將該EMI濾波器的輸出交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源；一功率因子校正器，電性連接該整流器，以改善該轉(zhuǎn)換后的直流電源的功率因子；一隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器，電性連接該功率因子校正器，以提供不同直流電壓電位；多個(gè)發(fā)光二極管燈串，每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串由多個(gè)發(fā)光二極管串聯(lián)組成，該些發(fā)光二極管燈串為并聯(lián)電性連接，并電性連接該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器；多個(gè)線性電壓調(diào)整器，每一個(gè)該些線性電壓調(diào)整器分別對(duì)應(yīng)電性連接一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串，以調(diào)整每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串具有相同電壓或電流；一定電流/定電壓補(bǔ)償器，電性連接該些發(fā)光二極管燈串與該些線性電壓調(diào)整器，以檢測(cè)每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串的電壓與電流，以提供具有適應(yīng)性控制的定電壓或定電流補(bǔ)償，使每一個(gè)該些發(fā)光二極管燈串分別具有相同電壓或電流；一光耦合隔離器，電性連接該定電流/定電壓補(bǔ)償器，以接收該定電流/定電壓補(bǔ)償器所輸出的電壓或電流信號(hào)，并傳送該電壓或電流信號(hào)至另一隔離側(cè)，以達(dá)到電路隔離；及一控制器，電性耦接該光耦合隔離器，以接收由該光耦合隔離器所傳送的電壓或電流信號(hào)，以控制該功率因子校正器與該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，該些線性電壓調(diào)整器與該定電流/定電壓補(bǔ)償器分別接收一外部PWM調(diào)光信號(hào)，并于進(jìn) 入PWM調(diào)光控制時(shí)，控制該些發(fā)光二極管燈串的輸出電壓隨該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)包括高亮度調(diào)光、低亮度調(diào)光，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)為高亮度調(diào)光時(shí)，該輸出 電壓處于高電位；該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)為低亮度調(diào)光時(shí)，該輸出電壓處于低電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器為一返馳式轉(zhuǎn)換器、一順向式轉(zhuǎn)換器或一推挽式轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器為一半橋式共振式轉(zhuǎn)換器或一全橋式共振式轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，當(dāng)該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器提供的輸出電壓未達(dá)到該些發(fā)光二極管燈串的門坎電壓，則 該些發(fā)光二極管燈串為定電壓控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，當(dāng)該隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器提供的輸出電壓達(dá)到該些發(fā)光二極管燈串的門坎電壓，則該 些發(fā)光二極管燈串為定電流控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在 于，該P(yáng)WM調(diào)光信號(hào)通過一微控制器或一 PWM調(diào)光信號(hào)產(chǎn)生電路提供。專利摘要一種具有適應(yīng)性控制功能的均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過一外部的交流電源，經(jīng)電源交直流轉(zhuǎn)換后，對(duì)多組發(fā)光二極管燈串供電，以提供背光照明的應(yīng)用。該均流式背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包含一隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器、多個(gè)發(fā)光二極管燈串、多個(gè)線性電壓調(diào)整器以及一定電流/定電壓補(bǔ)償器。利用該些線性電壓調(diào)整器提供該些發(fā)光二極管燈串的均流控制，提高該些發(fā)光二極管燈串的電流平衡能力與發(fā)光效率。并且，通過該定電流/定電壓補(bǔ)償器提供具有適應(yīng)性控制的定電壓或定電流補(bǔ)償，以提高該背光源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體效率以及反應(yīng)速度。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201726571SQ20102024324
公開日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者李士昌, 李忠樹, 林志寬, 王法平 申請(qǐng)人:群光電能科技股份有限公司