专利名称：背光驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种背光驱动电路，且特别是有关于一种具有保护电路的 背光驱动电路。
背景技术：
近年来，随着液晶显示面板的尺寸不断增大，包含多个灯管的背光驱动电 路更加广泛地被运用于提供液晶显示面板所需的高质量光源。
请参阅图1。图1为现有技术中背光驱动电路1的示意图。如图1所示，背光驱
动电路1包含电源模块10、以及变压器12，背光驱动电路l用以推动四组灯管 14。变压器12受电源模块10驱动以供应灯管14所需的电能。此处以一推四的 变压器12以及四组灯管14为例，实际应用中，背光驱动电路1可进一步包含 复数个变压器12以对应更多灯管14。
由于多灯管背光驱动电路的灯管亮度与流经该灯管的灯管电流有关，因此， 多灯管背光驱动电路所面临的难题包含如何平衡流经每一个灯管的电流以避免 各灯管亮度不均的现象，以及当多灯管背光系统的电路发生短路故障、开路故 障或电弧(arc)故障等异常状态时的电路保护机制等问题。故传统的背光驱动电路 中，通常需要在变压器的输出端进一步耦接保护侦测电路。
请参照图2，图2为现有技术中具有短路保护及回授补偿的保护侦测电路 26的背光驱动电路2的示意图。如图2所示，在传统的装设于双面电路板的背 光驱动电路2中，变压器22包含两个次线圈(220a、 220b)，次线圈的两端分别 进一步与各自的保护侦测电路26耦接。如图2中保护侦测电路26内，量测点A 的电压可被量测是否小于一默认值以判断是否短路。量测点B可用来判断灯管 24的启动电压(kick-off voltage)值，量测点B的电压值可作为电源模块20的回 授讯号，以调整电源模块20提供的电压并可用以启动背光驱动电路2的保护功在上述的背光驱动电路2中，必须使用相当多电容组件及电阻组件形成保 护侦测电路26，而保护侦测电路26还需要进一步连接判断模块(未显示)，以对 量测点A、 B的电压进行判断进而达到短路保护及电压回授补偿的功效。如此一 来，每一组一推四的背光驱动电路中，即需要四组彼此独立的保护侦测电路26 以及判断模块，对硬件空间设计来说相对复杂且带来较大的静态电力消耗(static power consumption)。
于现有技术中，也有另一种背光驱动电路采用差动讯号方式形成保护电路。 请参阅图3，图3为现有技术中具有以差动方式形成的保护侦测电路的背光驱动 电路3的示意图。举例来说，如图3所示，次线圈320a两端可分别输出驱动信 号至灯管34a以及灯管34b，根据变压器32的交流输出特性，此处次线圈320a 输出至灯管34a以及灯管34b的两个驱动信号，其彼此之间相位相反。
基于次线圈320a输出的两驱动信号为相位相反的特性，背光驱动电路3在 次线圈320a的两输出端分别设置简单的取样电路36(图3中绘示电容分压电路 为例)以得到两个取样讯号，随后进一步将两个取样讯号耦接于侦测节点D1。在 正常工作状态下，两个取样讯号因相位相反可彼此抵消，故侦测节点D1可保持 在低准位(代表正常)。当灯管34a或灯管34b其中之一发生故障等异常情形时， 其中一个取样讯号改变，两个取样讯号不再恰巧彼此抵消，使侦测节点D1的电 位改变，判断电路38可藉由侦测节点Dl的电位改变判断灯管34a或灯管34b 发生异常情形。
另一方面，在次线圈320b的两端也具有相对应的电路结构。背光驱动电路 3可利用侦测节点D2对应侦测灯管34c或灯管34d的异常情况。藉由反相讯号 可互相抵消的特性，仅以两组简单的侦测电路即可对应四个输出端的电路实际 应用。
但于背光驱动电路3中，若灯管34a与灯管34b(或是灯管34c与灯管34d) 同时发生故障(例如都发生短路故障)。此时，将导致两取样讯号同时改变，进而 无法发挥差动侦测的效果，侦测节点Dl(或侦测节点D2)依然保持在低准位(代 表正常)而造成误判。
发明内容
本发明提出了一种背光驱动电路，其具有形成回路的差动保护电路，以解 决上述问题。
本发明的范畴在于提供一种背光驱动电路，其用以驱动复数个背光源，背 光驱动电路包含变压器、侦测电路以及判断电路。判断电路电性连接至侦测电 路。
根据一具体实施例，变压器具有第一输出端、第二输出端、第三输出端以 及第四输出端，该等输出端用以各自驱动其中一个该等背光源，且该等输出端 分别被取样而产生第一取样讯号、第二取样讯号、第三取样讯号以及第四取样 讯号，其中第一与第二取样讯号之间相位相反、第二与第三取样讯号之间相位
相反、第三与第四取样讯号之间相位相反。
于此实施例中，侦测电路包含第一侦测节点、第二侦测节点以及第三侦测
节点。第一侦测节点耦接至第一取样讯号以及第二取样讯号；第二侦测节点耦 接至第二取样讯号以及第三取样讯号；第三侦测节点耦接至第三取样讯号以及 第四取样讯号。
当该等输出端发生异常状态时，该等侦测节点产生至少一差动侦测讯号， 判断电路根据该至少一差动侦测讯号执行保护操作，以保护该背光驱动电路。
相较于现有技术，本发明的背光驱动电路将相位相反的取样讯号彼此耦接， 以形成差动方式的侦测电路，其具有简单的电路结构以及低静态电力消耗。其 采用回路方式连接的侦测电路，当有一个以上的输出端同时发生异常时，该等 侦测节点可产生至少一差动侦测讯号，使背光驱动电路据以执行保护操作。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的实施方式及附图得到进一步的了解。
图1为现有技术中背光驱动电路的示意图。
图2为现有技术中具有短路保护及回授补偿的保护侦测电路的背光驱动电 路的示意图。
图3为现有技术中具有以差动方式形成的保护侦测电路的背光驱动电路的
7示意图。
图4为本发明第一具体实施例中背光驱动电路的示意图。
图5A为本发明第二具体实施例中背光驱动电路的详细电路示意图。
图5B为本发明第三具体实施例中背光驱动电路的示意图。
图6为本发明第四具体实施例中背光驱动电路的示意图。
具体实施例方式
请参阅图4。图4为本发明第一具体实施例中背光驱动电路5的示意图。如 图4所示，背光驱动电路5包含电源模块50、变压器52、侦测电路54以及判 断电路58。于此实施例中，背光驱动电路5用以推动四组背光源(6a、 6b、 6c、 6d)，实际应用中，背光驱动电路5所对应的背光源数目可根据硬件设计需求而 定，并不以一推四为限，也就是说，背光驱动电路5可用于各种一推多的背光 装置中。
于此实施例中，电源模块50用以提供交流电压输入。变压器52包含主线 圈520、第一次线圈522以及第二次线圈524。主线圈520与电源模块50电性 连接，交流电压输入通过主线圈520。第一次线圈522以及第二次线圈524分别 对应主线圈520并感应交流电压输入。
于此实施例中，变压器52具有四个输出端(第一输出端5220、第二输出端 5222、第三输出端5240、第四输出端5242)。如图4所示，于变压器52的绕线 设计中，将第一次线圈522的正端电性连接至第一输出端5220并将负端电性连 接至第二输出端5222;另一方面，将第二次线圈524的正端电性连接至第三输 出端5240以及第四输出端5242。需注意的是，上述四个输出端排列中，任两个 相邻的输出端彼此间具有相反的相位。
如图4所示，第一输出端5220、第二输出端5222、第三输出端5240以及 第四输出端5242可分别电性连接至四个背光源(6a、 6b、 6c、 6d)并提供稳定的 电源供给，用以分别驱动各自相对应的背光源。
于此同时，该背光驱动电路5中的第一输出端5220、第二输出端5222、第 三输出端5240以及第四输出端5242也分别电性连接至一个取样电路56，举例 来说，于实际应用中取样电路56的内部电路结构可为图4中所绘示的电容分压电路。四个电容分压电路(取样电路56)分别用以对应变压器52的输出端产生第 一取样讯号、第二取样讯号、第三取样讯号以及第四取样讯号。
此处的第一取样讯号、第二取样讯号、第三取样讯号以及第四取样讯号系 分别对第一输出端5220、第二输出端5222、第三输出端5240以及第四输出端 5242取样而产生。因此，第一取样讯号与第二取样讯号之间相位相反；第二取 样讯号与第三取样讯号之间相位相反；第三取样讯号与第四取样讯号之间相位 相反。此外，第一取样讯号与第四取样讯号之间亦为相位相反。
于此实施例中，侦测电路54包含第一侦测节点Dl、第二侦测节点D2以及 第三侦测节点D3。每一侦测节点系透过两电容器分别耦接至该等取样讯号其中 两个取样讯号，相位相反的该其中两个取样讯号于该侦测节点形成一相加电位。 例如于此实施例中，第一侦测节点D1分别透过隔离电容耦接至第一取样讯号以 及第二取样讯号。第二侦测节点D2分别透过隔离电容耦接至第二取样讯号以及 第三取样讯号。第三侦测节点D3分别透过隔离电容耦接至第三取样讯号以及第 四取样讯号。其中，相位相反的两个取样讯号可分别在每一侦测节点上形成相 加电位。
当该等输出端正常工作时，也就是每一输出端正常驱动各自背光源时，在 每一侦测节点上因相位相反的两个取样讯号彼此抵消，故相加电位稳定于低电 位。
需特别注意的是，当该等输出端发生异常状态时，其中至少一个侦测节点 的相加电位将因而改变而产生至少一差动侦测讯号。于实际应用中，此处的异 常状态可为该等输出端所对应的背光源发生短路故障、开路故障或电弧故障。
于此实施例中，判断电路58与侦测电路54电性连接。在异常状态发生且 侦测电路54产生差动侦测讯号之后，背光驱动电路5中的判断电路58可根据 该至少一差动侦测讯号执行保护操作。
于此实施例中，判断电路58执行的保护操作可为调整电源模块50的交流 电压输入或直接关闭电源模块50，以保护背光驱动电路5。
于实际应用中，判断电路58可包含比较器，比较器与该等侦测节点电性连 接，比较器接收侦测电路54产生的差动侦测讯号，并将差动侦测讯号的电压准 位与基准电压准位比较，若差动侦测讯号的电压准位大于基准电压准位，则判断电路58执行保护操作。比较器的电路结构与实际作动方式为本领域普通技术 人员所熟知，在此不另赘述。
以下举三个异常状态发生的例子来说明本发明的差动侦测效果。在第一个 异常状态发生的例子中，若第一输出端5220所对应的背光源6a发生短路故障， 此时第一取样讯号因而改变。此时，在第一侦测节点上，第一取样讯号无法与 第二取样讯号相互抵消，因此第一侦测节点D1的相加电位不再稳定于低电位。 此时，第一侦测节点D1的相加电位的变化便可形成一差动侦测讯号。
在第二个异常状态发生的例子中，若为第二输出端5222所对应的背光源6b 发生异常状态。此时，因第二取样讯号改变进而无法与第一取样讯号、第三取 样讯号相互抵消，将使得第一侦测节点Dl与第二侦测节点D2的相加电位因而 改变，因而，在分别第一侦测节点Dl与第二侦测节点D2将一共形成两差动侦 测讯号，以反应背光源6b的异常状态。
在第三个异常状态发生的例子中，若为第一输出端5220与第二输出端5222 所对应的背光源皆同时发生异常状态。此时，在分别与第二输出端5222以及第 三输出端5240的第二侦测节点D2上将形成差动侦测讯号。也就是说，即使相 邻的复数个输出端同时发生异常状态，本发明的背光驱动电路5也可侦测并执 行保护操作。
在此实施例中，背光驱动电路将相位相反的取样讯号彼此耦接，并形成开 回路(openloop)方式连接的侦测电路。其采用侦测电路，当有一个以上的输出端 同时发生异常时，该等侦测节点可产生至少一差动侦测讯号，使背光驱动电路 据以执行保护操作。
请参阅图5A。图5A为本发明第二具体实施例中背光驱动电路5'的详细电 路示意图。请一并参阅图4，与第一具体实施例最大不同之处在于，第二具体实 施例中的背光驱动电路5'的进一步包含设置于侦测电路54'与判断电路58'之间的 复数个二极管滤波器57'。每一该等侦测节点与二极管滤波器57'电性连接，二极 管滤波器57'可用以滤除差动侦测讯号的负电位部份，以方便后续差动侦测讯号 的判断处理。
另一方面，于第二实施例中，判断电路58'中进一步包含逻辑电路580'、整 流电路582'以及比较器584'。其中逻辑电路580'与该等侦测节点电性连接，逻辑电路580'接收该至少一差动侦测讯号以产生总侦测讯号。整流电路582'与逻辑电 路580'电性连接并对总侦测讯号进行整流。比较器584'与该整流电路582'电性连 接，比较器584'接收经整流的总侦测讯号，并将总侦测讯号的电压准位与基准 电压准位比较，若总侦测讯号的电压准位大于基准电压准位，则判断电路58'执 行保护操作。
请参阅图5B。图5B为本发明第三具体实施例中背光驱动电路5"的示意图。 请一并参阅图5A，与第二具体实施例最大不同之处在于，第三具体实施例中背 光驱动电路5"中，背光驱动电路5"包含设置于侦测电路54"与判断电路58"之间 的复数个电阻器57"，背光驱动电路5"中的每一该等侦测节点透过电阻器57"接 地，电阻器57"可用以提升差动侦测讯号的电压准位，可将差动侦测讯号提高至 正向的电压准位，以方便后续差动侦测讯号的判断处理。
图5A与图5B是针对背光驱动电路的细部电路结构实施例作进一步说明， 背光驱动电路的其它组件的作动原理与详细作动方法与先前第一具体实施例大 致相似，故在此不另赘述。
请参阅图6。图6为本发明第四具体实施例中背光驱动电路7的示意图。背 光驱动电路7包含电源模块70、变压器72、侦测电路74以及判断电路78。于 此实施例中，背光驱动电路7也可用以推动四组背光源(8a、 8b、 8c、 8d),与先 前的实施例最大不同之处在于，背光驱动电路7的侦测电路74中进一步包含第 四侦测节点D4。第四侦测节点D4耦接至相位相反的第四取样讯号与第一取样 讯号。藉此，四个侦测节点分别对应耦接于任两个相邻的输出端之间，以形成 闭回路(closeloop)的差动侦测电路。判断电路78可根据四个侦测节点(D1、 D2、 D3、D4)所产生的差动侦测讯号进行判断，进而在异常状态发生时执行保护操作。 背光驱动电路7的其它细部设置与本发明先前所述的实施例大致相同，请参阅 第一至第三具体实施例，在此不另赘述。
于此实施例的闭回路侦测电路中，若任意单一个输出端发生异常，则侦测 电路74会有两个侦测节点产生差动侦测讯号。另一方面，若是两个或三个相邻 的输出端发生异常，侦测电路74会有两个侦测节点产生差动侦测讯号。也就是 说，于此实施例中的背光驱动电路7在异常情况发生时，背光驱动电路7的侦 测电路74可产生两个以上的差动侦测讯号，判断电路78可设计为根据两个差动侦测讯号而执行保护操作，藉此可进一步使判断差动侦测讯号时的精准度提 高。
于上述实施例中，本发明的背光驱动电路以一推四的驱动电路架构为例， 但本发明并不以此为限，于实际应用中本发明背光驱动电路可适用于各种一推 多的背光装置中。
相较于现有技术，本发明的背光驱动电路将相位相反的取样讯号彼此耦接， 以形成差动方式的侦测电路，其具有简单的电路结构以及低静态电力消耗。其 采用回路方式连接的侦测电路，当有一个以上的输出端同时发生异常时，该等 侦测节点可产生至少一差动侦测讯号，使背光驱动电路据以执行保护操作。
权利要求
1.一种背光驱动电路，其特征在于包含一变压器，该变压器具有第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端，该等输出端用以各自驱动一背光源，该等输出端分别被取样而产生第一取样讯号、第二取样讯号、第三取样讯号以及第四取样讯号，其中该第一取样讯号与该第二取样讯号之间相位相反、该第二取样讯号与该第三取样讯号之间相位相反、该第三取样讯号与该第四取样讯号之间相位相反；一侦测电路，包含第一侦测节点，该第一侦测节点耦接至该第一取样讯号以及该第二取样讯号；第二侦测节点，该第二侦测节点耦接至该第二取样讯号以及该第三取样讯号；以及第三侦测节点，该第三侦测节点耦接至该第三取样讯号以及该第四取样讯号；以及判断电路，电性连接至该侦测电路，当该等输出端发生一异常状态时，该等侦测节点产生至少一差动侦测讯号，该判断电路根据该至少一差动侦测讯号执行一保护操作，以保护该背光驱动电路。
2. 如权利要求l所述的背光驱动电路，其特征在于该背光驱动电路进一步 包含一电源模块，用以提供一交流电压输入，其中该变压器进一步包含主线圈，与该电源模块电性连接，该交流电压输入通过该主线圈； 第一次线圈，对应于该主线圈并感应该交流电压输入，该第一次线圈的两端分别电性连接至该第一输出端以及该第二输出端；以及第二次线圈，对应于该主线圈并感应该交流电压输入，该第二次线圈的两端分别电性连接至该第三输出端以及该第四输出端。
3. 如权利要求2所述的背光驱动电路，其特征在于该保护操作为调整该交 流电压输入或关闭该电源模块。
4. 如权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于该第一输出端、该第二输出端、该第三输出端以及该第四输出端分别电性连接至一电容分压电路，该 等电容分压电路分别用以产生该第一取样讯号、该第二取样讯号、该第三取样 讯号以及该第四取样讯号。
5. 如权利要求l所述的背光驱动电路，其特征在于每一该等侦测节点透过 两电容器分别耦接至该等取样讯号其中两个取样讯号，相位相反的该其中两个 取样讯号于该侦测节点形成一相加电位。
6. 如权利要求5所述的背光驱动电路，其特征在于当该等输出端正常工作 时，该等相加电位皆稳定于一低电位，当该等输出端发生一异常状态时，该等 侦测节点其中至少一个侦测节点的该相加电位改变而产生该至少一差动侦测讯 号。
7. 如权利要求5所述的背光驱动电路，其特征在于每一该等侦测节点进一 步与一二极管滤波器电性连接，该二极管滤波器用以滤除该差动侦测讯号的负 电位部份；或者，每一该等侦测节点进一步透过一电阻器接地，该电阻器用以提升该 差动侦测讯号的电压准位。
8. 如权利要求l所述的背光驱动电路，其特征在于该判断电路包含 比较器，与该等侦测节点电性连接，该比较器接收该至少一差动侦测讯号，并将该至少一差动侦测讯号的电压准位与一基准电压准位比较，若该至少一差 动侦测讯号的电压准位大于该基准电压准位，则该判断电路执行该保护操作。
9. 如权利要求l所述的背光驱动电路，其特征在于该判断电路包含 逻辑电路，与该等侦测节点电性连接，该逻辑电路接收该至少一差动侦测讯号，以产生一总侦测讯号；整流电路，与该逻辑电路电性连接，该整流电路对该总侦测讯号进行整流；以及比较器，与该整流电路电性连接，该比较器接收经整流的该总侦测讯号， 并将该总侦测讯号的电压准位与一基准电压准位比较，若该总侦测讯号的电压 准位大于该基准电压准位，则该判断电路执行该保护操作。
10. 如权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于该侦测电路进一步包 含一第四侦测节点，该第四侦测节点耦接至该第四取样讯号以及该第一取样讯号。
11. 如权利要求io所述的背光驱动电路，其特征在于每一该等侦测节点透过两电容器分别耦接至该等取样讯号其中两个取样讯号，相位相反的该其中两 个取样讯号于该侦测节点形成一相加电位。
12. 如权利要求ll所述的背光驱动电路，其特征在于当该等输出端正常工 作时，该等相加电位皆稳定于一低电位，当该等输出端发生一异常状态时，该 等侦测节点其中至少一个侦测节点的该相加电位改变而产生该至少一差动侦测 讯号。
13. 如权利要求ll所述的背光驱动电路，其特征在于每一该等侦测节点进 一步与一二极管滤波器电性连接，该二极管滤波器用以滤除该差动侦测讯号之 负电位部份；或者，每一该等侦测节点进一步透过一电阻器接地，该电阻器用以提升该 差动侦测讯号的电压准位。
14. 如权利要求10所述的背光驱动电路，其特征在于该判断电路包含 比较器，与该等侦测节点电性连接，该比较器接收该至少一差动侦测讯号，并将该至少一差动侦测讯号的电压准位与一基准电压准位比较，若该至少一差 动侦测讯号的电压准位大于该基准电压准位，则该判断电路执行该保护操作。
15. 如权利要求10所述的背光驱动电路，其特征在于该判断电路包含 逻辑电路，与该等侦测节点电性连接，该逻辑电路接收该至少一差动侦测讯号，以产生一总侦测讯号；整流电路，与该逻辑电路电性连接，该整流电路对该总侦测讯号进行整流；以及比较器，与该整流电路电性连接，该比较器接收经整流的该总侦测讯号， 并将该总侦测讯号的电压准位与一基准电压准位比较，若该总侦测讯号的电压 准位大于该基准电压准位，则该判断电路执行该保护操作。
16. 如权利要求1所述的背光驱动电路，其特征在于该异常状态为该等输 出端所对应的该等背光源的一短路故障、 一开路故障或一电弧故障。
全文摘要
背光驱动电路，包含一变压器，该变压器具有第一输出端、第二输出端、第三输出端以及第四输出端，该等输出端分别被取样而产生第一取样讯号、第二取样讯号、第三取样讯号以及第四取样讯号；一侦测电路，包含第一侦测节点，第二侦测节点，以及第三侦测节点；以及判断电路，电性连接至该侦测电路，当该等输出端发生一异常状态时，该等侦测节点产生至少一差动侦测讯号，该判断电路根据该至少一差动侦测讯号执行一保护操作，以保护该背光驱动电路。本发明具有简单的电路结构以及低静态电力消耗。其采用回路方式连接的侦测电路，当有一个以上的输出端同时发生异常时，该等侦测节点可产生至少一差动侦测讯号使背光驱动电路据以执行保护操作。
文档编号H02H3/38GK101594723SQ200910145619
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者张洪德, 杨钧胜, 赵正辉 申请人:苏州达方电子有限公司;达方电子股份有限公司