专利名称：多重放电灯管的驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多重放电灯管的驱动电路，更特别地，本发明涉及一种具有外加共振电感的多重放电灯管的驱动电路，其通过该外加共振电感来调整驱动电路中的共振电路的共振电感值。
背景技术：
一般而言，液晶显示面板需要一个背光模块(backlight module)以提供用来照亮液晶显示面板的光线。当想要在液晶显示面板上显示影像时，背光模块内部的发光光源便会产生光线通过背光模块的面板，借此提供均匀的发光给液晶显示面板来形成所需的影像。在现今，最常使用于背光模块内部的发光光源是由放电灯管，如冷阴极荧光灯管(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)组成。一般而言冷阴极荧光灯管由驱动电路来驱动，该驱动电路设定为提供高频的交流电压给灯管并且包含反馈控制电路来稳定灯管电流。在液晶显示器的应用中，通常都需要设置多组放电灯管来提供足够的背光光源。
图1显示公知的多重放电灯管(multiple discharge lamp)的驱动电路的电路示意图，其包含开关装置(switch device)10、控制电路(control circuit)12、多个变压器(transformer)T1-TN，以及耦接至变压器T1-TN的次级侧(secondary side)的多个串联共振电路(series resonant circuit)，其设定为用以点亮多个放电灯管Lp1-Lpk。开关装置10接收输入直流电压Vin并通过重复的开关切换操作将输入直流电压Vin转换成交流电压，而控制电路12设定为控制开关装置10的开关切换操作。变压器T1-TN设定为将该交流电压提升为一个所想要的交流电压，以便驱动放电灯管Lp1-Lpk。变压器T1-TN包含N个初级绕组(primary winding)以及k个次级绕组(secondary winding)，其中k大于或等于N。在变压器T1-TN的初级侧与次级侧上分别具有初级侧漏电感(primary leakage inductance)Lkp1-LkpN与次级侧漏电感(secondaryleakage inductance)Lks1-Lksk。在变压器的次级侧上具有共振电容Cp1-Cpk，其可由放电灯管Lp1-Lpk的寄生电容(parasitic capacitance)组成。共振电容Cp1-Cpk与变压器T1-TN的漏电感组成多个串联共振电路，其设定为经由共振电容Cp1-Cpk与变压器T1-TN的漏电感之间的共振(resonance)来点亮放电灯管Lp1-Lpk。再者，可通过调整变压器T1-TN的漏电感的电感值与共振电容的电容值来达到变压器T1-TN与放电灯管Lp1-Lpk之间的阻抗匹配(impedancematching)，借此使得流经每个放电灯管的电流达到平衡。
图2所示为图1的等效电路，其中变压器T1-TN的初级侧漏电感Lkp1-LkpN映射(reflect)至变压器T1-TN的次级侧。根据变压器T1-TN的阻抗转换原理，初级侧漏电感Lkp1-LkpN映射至变压器T1-TN的次级侧的电感值为Lkp1×n2，...Lkpk×n2其中n为变压器T1-TN的匝数比(turn ratio)。因此变压器T1-TN的漏电感的电感值为(Lkp1×n2+Lks1)，...(Lkpk×n2+Lksk)因此，可通过变压器T1-TN的漏电感来与共振电容Cp1-Cpk共振，从而以点亮放电灯管Lp1-Lpk。
然而，当放电灯管Lp1-Lpk或共振电容Cp1-Cpk的阻抗值发生变化时，变压器T1-TN的漏电感的电感值也需要进行调整，才能允许串联共振电路在所想要的共振频率(resonance frequency)下工作。由于变压器T1-TN的漏电感的电感值与变压器T1-TN的绕组的匝数(tum number)有关，在这种情况下必须要调整变压器T1-TN的绕组的匝数才能够得到所想要的漏电感。由于变压器T1-TN的数目众多，必须逐一调整每个变压器的绕组的匝数，造成电路设计上的不便与麻烦。
因此需要研发一种多重放电灯管的驱动电路，其可以方便且有效的方式来根据放电灯管的阻抗值变化或串联共振电路的共振电容的阻抗值变化来调整串联共振电路的共振电感值，同时可增进驱动电路对放电灯管的驱动能力。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种多重放电灯管的驱动电路，其可允许驱动电路中的共振电路的共振电感值能够弹性调整。
本发明的另一个目的在于提供一种多重放电灯管的驱动电路，其可提供较强大的驱动能力来驱动放电灯管。
为达到上述目的，本发明提供一种多重放电灯管的驱动电路，包含多个变压器，每个变压器具有初级绕组以及至少一个次级绕组，多个共振电路，每个共振电路分别与次级绕组串联，多个放电灯管，每个放电灯管与共振电路耦接，以及电感元件，耦接至该多个变压器的初级侧，其中该共振电路的共振电感值可通过该电感元件来调整。
根据所述的驱动电路，其中每个共振电路包含共振电容，其由该放电灯管的寄生电容组成。
根据所述的驱动电路，其中每个共振电路还包含共振电感，其由该变压器的漏电感组成。
根据所述的驱动电路，其中该共振电感的电感值通过该电感元件来调整。
根据所述的驱动电路，还包含开关装置，耦接至该多个变压器的初级侧。
根据所述的驱动电路，还包含控制电路，耦接至该开关装置，用以控制该开关装置的开关切换。
本发明还提供一种多重放电灯管的驱动电路，其包含多个变压器，每个变压器具有一初级绕组以及至少一个次级绕组；开关装置，耦接至该多个变压器的初级侧；多个共振电路，每个共振电路分别与次级绕组串联；多个放电灯管，每个放电灯管与共振电路耦接；以及共振元件，耦接于该开关电路与该多个变压器的初级侧之间，其中该多个共振电路的共振经由该共振元件来调变。
根据所述的驱动电路，还包含控制电路，耦接至该开关装置，用以控制该开关装置的开关切换。
根据所述的驱动电路，其中每个共振电路包含共振电容，其由该放电灯管的寄生电容组成。
根据所述的驱动电路，其中每个共振电路还包含共振电感，其由该变压器的漏电感组成。
根据所述的驱动电路，其中该共振电感的电感值通过该共振元件来调整。
根据所述的驱动电路，其中该共振元件为电感元件。
因此若采用本发明的驱动电路来点亮放电灯管，则可使得驱动电路对放电灯管的驱动能力得到大幅度的增强，并且借此能够驱动较多数目的放电灯管。
本发明的优点与特征，可通过下面实施例配合下列附图详细说明，从而得到更深入的了解。
图1显示公知的多重放电灯管的驱动电路的电路示意图；图2为图1的等效电路图；图3为本发明的多重放电灯管的驱动电路的较佳实施例的电路示意图；图4为图3的等效电路图；图5为解释将图4的驱动电路转变成等效电路的步骤的电路示意图；以及图6为图4的等效电路图。
其中，附图标记说明如下10 开关装置12 控制装置T1-TN变压器Lp1-Lpk放电灯管Cp1-Cpk共振电容Lkp1-LkpN初级侧漏电感Lks1-Lksk次级侧漏电感Lr 外加共振电感具体实施方式
体现本发明的特征与优点的较佳实施例将在后面的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图标记在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明的较佳实施例参照图3来说明。图3显示放电灯管的驱动电路的电路示意图，其中在本发明中的每一处中，相同的元件编号指向相同的元件。图3所示的驱动电路包含开关装置10、控制电路12、多个变压器T1-TN，以及耦接至变压器T1-TN的次级侧的多个串联共振电路，其设定为用以点亮多个放电灯管Lp1-Lpk。开关装置10接收输入直流电压Vin并通过重复的开关切换操作将输入直流电压Vin转换成交流电压，而控制电路12设定为控制开关装置10的开关切换。变压器T1-TN设定为将该交流电压提升为一个所想要的输出交流电压，以便驱动放电灯管Lp1-Lpk。在变压器T1-TN的初级侧与次级侧上分别具有初级侧漏电感Lkp1-LkpN与初级侧漏电感Lks1-Lksk。在变压器的次级侧上具有共振电容Cp1-Cpk，其可由放电灯管Lp1-Lpk的寄生电容组成。共振电容Cp1-Cpk与变压器T1-TN的次级侧上的共振电感组成串联共振电路，以便通过共振电容Cp1-Cpk与变压器T1-TN的次级侧上的共振电感之间的共振来点亮放电灯管Lp1-Lpk。此外，在开关电路10的输出端与变压器T1-TN的初级侧之间，设置了一个外加共振电感(additional resonance inductor)Lr，至于Lr的功能与作用，将在下面说明。
图4所示为图3的等效电路。图4的驱动电路的电路结构为将图3中的外加共振电感Lr分解为多个等效电感而得到。根据电感并联的计算公式，外加共振电感Lr可等效于耦接至每个变压器T1-TN的初级侧的支路电感(branch inductor)的并联组合，并且每个支路电感的电感值为Lr×N其中N为变压器T1-TN的数目。
图5为解释将图4的驱动电路转变成等效电路的步骤的电路示意图。如图5所示，每个支路电感与初级侧漏电感映射至变压器T1-TN的次级侧。根据变压器T1-TN的阻抗转换原理，支路电感映射至变压器T1-TN的次级侧的电感值为Lr×N×n2其中n为变压器T1-TN的匝数比。因此变压器T1-TN的初级侧的电感值映射至变压器T1-TN的次级侧的电感值为(Lkp1×n2+Lr×N×n2)，...(Lkpk×n2+Lr×N×n2)
请参见图6，其显示图4的等效电路图。图6的等效电路由图4的驱动电路参照图5的电路变化方式所转变而得。由图6可看出变压器的次级侧的共振电感值为(Lkp1×n2+Lr×N×n2+Lks1)，...(Lkpk×n2+Lr×N×n2+Lksk)因此变压器T1-TN的次级侧上的共振电感便可以与共振电容Cp1-Cpk共振，进而点亮放电灯管Lp1-Lpk。
由上面的叙述可知，本发明的放电灯管的驱动电路加入了一个耦接至变压器T1-TN的初级侧的外加共振电感，使得只要调整外加共振电感的电感值，便可以调整驱动电路中的共振电路的共振电感值，而不需要逐一调整每个变压器的绕组的匝数来调整变压器的漏电感。此外，当放电灯管点亮的时候，一般而言会需要比较大的共振电感。由以上的讨论可知，本发明的驱动电路中的共振电路的共振电感值相较于公知技术会增加Lr×N×n2。因此若采用本发明的驱动电路来点亮放电灯管，则可使得驱动电路对放电灯管的驱动能力得到大幅度的增强，并且借此能够驱动较多数目的放电灯管。
本发明得由本领域的技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱离所附权利要求所欲保护的范围。
权利要求
1.一种多重放电灯管的驱动电路，其包含多个变压器，每个变压器具有初级绕组以及至少一个次级绕组；多个共振电路，每个共振电路分别与次级绕组串联；多个放电灯管，每个放电灯管与共振电路耦接；以及电感元件，耦接至该多个变压器的初级侧。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其中每个共振电路包含共振电容，其由该放电灯管的寄生电容组成。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其中每个共振电路还包含共振电感，其由该变压器的漏电感组成。
4.根据权利要求3所述的驱动电路，其中该共振电感的电感值通过该电感元件来调整。
5.根据权利要求1所述的驱动电路，还包含开关装置，耦接至该多个变压器的初级侧。
6.根据权利要求4所述的驱动电路，还包含控制电路，耦接至该开关装置，用以控制该开关装置的开关切换。
7.一种多重放电灯管的驱动电路，其包含多个变压器，每个变压器具有初级绕组以及至少一个次级绕组；开关装置，耦接至该多个变压器的初级侧；多个共振电路，每个共振电路分别与次级绕组串联；多个放电灯管，每个放电灯管与共振电路耦接；以及共振元件，耦接于该开关电路与该多个变压器的初级侧之间，其中该多个共振电路的共振经由该共振元件来调制。
8.根据权利要求7所述的驱动电路，还包含控制电路，耦接至该开关装置，用以控制该开关装置的开关切换。
9.根据权利要求7所述的驱动电路，其中每个共振电路包含共振电容，其由该放电灯管的寄生电容组成。
10.根据权利要求9所述的驱动电路，其中每个共振电路还包含共振电感，其由该变压器的漏电感组成。
11.根据权利要求10所述的驱动电路，其中该共振电感的电感值通过该共振元件来调整。
12.根据权利要求11所述的驱动电路，其中该共振元件为电感元件。
全文摘要
本发明提出一种多重放电灯管的驱动电路，其具有多个变压器，该多个变压器具有多个初级绕组与次级绕组，其中每个次级侧绕组与共振电路互相串联并且每一个共振电路耦接至放电灯管。该驱动电路具有外加共振电感，耦接至该多个变压器的初级侧，其可增加共振电路的共振电感值，并且准许共振电路的共振电感值根据放电灯管的阻抗值变化或共振电路的共振电容的阻抗值变化来进行调整。采用本发明的驱动电路来点亮放电灯管，可使得驱动电路对放电灯管的驱动能力得到大幅度的增强，并且能够驱动较多数目的放电灯管。
文档编号H05B41/14GK101076216SQ20061008248
公开日2007年11月21日 申请日期2006年5月19日 优先权日2006年5月19日
发明者张世贤 申请人:台达电子工业股份有限公司