专利名称：多灯管的电压供应电路的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种放电灯管的电压供应电路，特别有关于一种多灯管的电压供应电路，可以平衡流经各灯管的电流。
背景技术：
目前有许多显示器，如液晶显示器，都必需使用高效能及外型轻巧的灯管做为背光。冷阴极管(CCFL)便成为在液晶显示器中最常使用的灯管。同时，随着显示器的尺寸越来越大，单灯管的背光已不敷使用，必需在背光系统中使用多个灯管才能达到令人满意的亮度。
图1表示了一传统多灯管的电压供应电路。此电路包括了一驱动电路11、一个由一次侧线圈121、二次侧线圈122、磁芯123组成的变压器12、电容C1及C2、平衡电路13、灯管151及152。驱动电路11提供低压信号至变压器12的第一侧线圈121，在第二侧线圈122感应产生高压信号，而驱动灯管151及152。由于流经灯管151、152的电流可能因为导线的阻抗或杂散电容，而不完全相同，造成两个灯管151、152的发光亮度不同，降低了显示器的画面品质，因此使用了平衡电路13来平衡流经两个灯管151及152的电流。
图2表示了另一传统的多灯管的电压供应电路。为了图示简洁，图2中与图1相同的组件使用相同的符号。图2与图1中的多灯管电压供应电路最大的不同在于平衡电路23连接于地点与灯管151、152之间。
图3表示了传统多灯管电压供应电路中所使用的变压器结构。一次侧线圈121及二次侧线圈122分别绕在磁芯123的两侧311、312。
在上述传统多灯管电压供应电路中，由于变压器12仅具有两个线圈分别做为高压侧及低压侧之用，当推动多灯管时，必需使用三种方式进行灯管串联、灯管并联及使用多个变压器。然而，灯管串联虽然可克服电流平衡问题，但变压器耐压问题不易处理；灯管并联需外加平衡电路；使用多个变压器会使成本提高，且占用空间。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种多灯管的电压供应电路，可以在不额外使用平衡电路及增加变压器数量的情况下，推动多灯管且平衡流经各灯管的电流。
本发明的一目的在于提供一种多灯管的电压供应电路，包括一磁芯；第一线圈，绕在该磁芯上，接收第一电压信号；第二及第三线圈，绕在该磁芯上且分别位于该第一线圈的两侧，具有大致相同的圈数，经由该第一线圈而分别感应产生第二及第三电压信号；以及第一及第二灯管，分别由该第二及第三电压信号驱动。
本发明的另一目的在于提供一种多灯管的电压供应电路，包括一磁芯；第一线圈，绕在该磁芯上，其两端间具有第一电压信号；多个第二线圈，绕在该磁芯上，以两两对称方式位于该第一线圈的两侧，具有大致相同的圈数，该第一电压信号在每一个第二线圈的两端感应产生第二电压信号；以及多个灯管，由所述各第二电压信号驱动。
藉此，本发明将多个二次侧线圈与一次侧线圈绕在同一个磁芯上，使得每一个二次侧线圈可以推动一个灯管，而只需要使用一个变压器即可达成推动多灯管的目的。同时，由于所有二次侧线圈使用同一个磁芯，且圈数相同，灯管连接至其极性相同端。依据法拉第电磁感应定律及楞次定律，其磁通量及磁通方向均相同，所以流经各灯管的电流将会自动平衡，而不需额外使用平衡电路。
以下，就
本发明的一种多灯管电压供应电路的实施例。
图1表示了一传统多灯管的电压供应电路；图2表示了另一传统多灯管的电压供应电路；图3表示了在传统多灯管电压供应电路中使用的变压器；图4表示了本发明第一实施例中的多灯管电压供应电路；图5表示了本发明第二实施例中的多灯管电压供应电路；图6表示了本发明第三实施例中的多灯管电压供应电路；图7表示了本发明第四实施例中的多灯管电压供应电路；图8表示了本发明第五实施例中的多灯管电压供应电路；图9表示本发明第一至第五实施例中多灯管电压供应电路所使用的变压器。
符号说明11、41驱动电路；12、42、56、66、82变压器；121、122、421-423、561-564、661-665、821-825线圈；123、424、565、666磁芯；13、23平衡电路；151、152、431-434、571、572、671、672冷阴极管；51、52、61、62晶体管；53、54二极管55电容；63、64电阻；65电感。
具体实施例方式
图4表示了本发明第一实施例中的多灯管电压供应电路。其包括一驱动电路41、由一次侧线圈421、二次侧线圈422、423及磁芯424组成的变压器42、电容C1、C2及放电灯管431、432。一次侧线圈421绕在磁芯424上，接收来自驱动电路41的低压信号。二次侧线圈422及423亦绕在磁芯424上，经由一次侧线圈421而分别感应产生高压信号，此高压信号则分别驱动灯管431及432。其中，放电灯管431及432可以是冷阴极管。每一个二次侧线圈422、423具有第一极性端及第二极性端(如图所示)，灯管431及432连接于二次侧线圈422、423的第一极性端，且线圈422、423的圈数相同。
图5表示了本发明第二实施例中的多灯管电压供应电路。其包括了晶体管51及52、二极管53及54、电容55、C1及C2、由一次侧线圈561、562、二次侧线圈563、564及磁芯565组成的变压器56、以及放电灯管571及572。一次侧线圈561绕在磁芯565上，一端连接以接收电压信号Vin。一次侧线圈562绕在磁芯565上，一端亦连接以接收电压信号Vin。晶体管51的其漏极连接至一次侧线圈561的一端，栅极连接以接收一方波信号。晶体管52的漏极连接至一次侧562线圈的一端，栅极连接以接收另一方波信号，而基极接地。二极管53及54分别连接于晶体管51及52的源极与漏极之间。电容55连接于晶体管51的基极与一次侧线圈561的一端。二次侧线圈563及564绕在磁芯565上，经由一次侧线圈561、562的感应而分别产生高压信号，以驱动灯管571及572发光。电容C1及C2则分别连接于灯管571与二次侧线圈563之间，以及灯管572与二次侧线圈564之间。其中，放电灯管571及572可以是冷阴极管。每一个二次侧线圈563、564具有第一极性端及第二极性端(如图所示)，电容C1及C2连接于二次侧线圈563、564的第一极性端，且线圈563、564的圈数相同。
图6表示了本发明第三实施例中的多灯管电压供应电路。其包括了晶体管61及62、电阻63及64、电感65、由一次侧线圈661、662、663、二次侧线圈664、665及磁芯666组成的变压器66、电容C1、C2、以及放电灯管671、672。一次侧线圈661、662及663均绕在磁芯666上，且一次侧线圈661的一端与一次侧线圈662的一端连接。电感65一端连接以接收电压信号Vin，另一端与一次侧线圈661的一端连接。晶体管61的漏极连接至一次侧线圈661的一端，源极接地，栅极则连接至一次侧线圈663的一端。晶体管62的漏极连接至一次侧线圈662的一端，源极接地，栅极连接至一次侧线圈663的一端。电阻63及64分别连接于晶体管62的栅极与一次侧线圈661一端之间，以及晶体管61的栅极与一次侧线圈661一端之间。二次侧线圈664及665绕在磁芯666上，经由一次侧线圈661、662及663的感应而分别产生高压信号，以驱动灯管671及672。电容C1及C2分别连接于灯管671与二次侧线圈664之间，以及灯管672与二次侧线圈665之间。其中，放电灯管671及672可以是冷阴极管。每一个二次侧线圈664、665具有第一极性端及第二极性端(如图所示)，电容C1及C2连接于二次侧线圈664、665的第一极性端，且线圈664、665的圈数相同。
图7表示了本发明第四实施例中的多灯管电压供应电路。为了图示简洁，图7中与图4相同的组件使用相同的符号。图7与图4中的多灯管电压供应电路最大的不同在于，其增加了一反馈网络71，可以藉由回馈至驱动电路41的电压信号而使放电灯管431、432的电流更加稳定。
图8表示了本发明第五实施例中的多灯管电压供应电路。为了图示简洁，图8与图4中相同的组件使用相同的符号。图8与图4中的多灯管电压供应电路最大的不同在于，二次侧线圈的数量增加为4个(线圈822-825)，因此可推动4个放电灯管431-434。其中，每一个二次侧线圈具有第一极性端及第二极性端(如图所示)，放电灯管431-434连接于二次侧线圈的第一极性端，且所有二次侧线圈的圈数相同。
图9表示了上述第一至第五实施例中多灯管电压供应电路所使用的变压器结构。所有一次侧的线圈绕在磁芯424(565、666)的中间部912，而所有二次侧线圈则绕在磁芯424(565、666)的两侧913及914。因此，经由此种变压器结构，可将多个一次侧及二次侧线圈置于同一个变压器中。
本发明的上述各实施例中，具有以下优点1.一变压器可推动多支灯管，降低成本；2.灯管电流自动平衡，不需额外使用平衡电路；3.因使用两组二次侧线圈，而可分担输出电流，增加了变压器的稳定性。
综合上述，本发明提供一种多灯管的电压供应电路，将多个二次侧线圈与一次侧线圈绕在同一个磁芯上，使得每一个二次侧线圈可以推动一个灯管，而只需要使用一个变压器即可达成推动多灯管的目的。同时，由于所有二次侧线圈使用同一个磁芯，且圈数相同，灯管连接至其极性相同端。依据法拉第电磁感应定律及楞次定律，其磁通量及磁通方向均相同，所以流经灯管的电流将会自动平衡。因此，可以在不额外使用平衡电路及增加变压器数量的情况下，推动多灯管且平衡流经各灯管的电流。
虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与改进，因此本发明的保护范围以所提出的权利要求限定的范围为准。
权利要求
1.一种多灯管的电压供应电路，包括一磁芯；第一线圈，绕在该磁芯上，该第一线圈的第一端接收第一电压信号；第二及第三线圈，绕在该磁芯上且分别位于该第一线圈的两侧，具有大致相同的圈数，经由该第一线圈而分别感应产生第二及第三电压信号；以及第一及第二灯管，分别由该第二及第三电压信号驱动。
2.如权利要求1所述的多灯管的电压供应电路，其中该第一及第二灯管为放电灯管。
3.如权利要求2所述的多灯管的电压供应电路，其中该放电灯管为冷阴极管。
4.如权利要求1所述的多灯管的电压供应电路，其中所述第二及第三线圈具有第一极性端及第二极性端，该第一及第二灯管连接于该第二及第三线圈的第一极性端。
5.如权利要求1所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括第一及第二电容，分别连接于该第一灯管与第二线圈之间，以及该第二灯管与该第三线圈之间。
6.如权利要求1所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括第一驱动电路，该第一驱动电路提供该第一电压信号。
7.如权利要求6所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括多个第四线圈及多个第四灯管，该多个第四线圈具有大致相同的圈数，且以两两对称方式位于第一线圈的两侧，该第一线圈在每一个第四线圈的第一极性端感应产生第四电压信号，所述各第四灯管由所述各第四电压信号所驱动。
8.如权利要求6所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括第二驱动电路；以及第五线圈，绕在该磁芯上，具有第一端与该第一线圈的第一端电性连接，第二端连接至该第二驱动电路。
9.如权利要求8所述的多灯管的电压供应电路，其中该第二驱动电路包括第一晶体管，其漏极连接至该第一线圈的第二端，栅极连接以接收第五电压信号；第二晶体管，其漏极连接至该第五线圈的该第二端，栅极连接以接收第六电压信号，基极接地；第一及第二二极管，分别连接于该第一及第二晶体管的源极与漏极之间；以及一电容，连接于该第一晶体管的基极与该第一线圈的第一端之间。
10.如权利要求8所述的多灯管的电压供应电路，其中该第二及第三线圈分别位于该第一及第五线圈的两侧。
11.如权利要求8所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括多个第六线圈及多个第五灯管，该多个第六线圈具有大致相同的圈数，且以两两对称方式位于第一及第五线圈的两侧，该第一线圈在每一个第六线圈的第一极性端感应产生第七电压信号，所述各第五灯管由所述各第七电压信号所驱动。
12.如权利要求6所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括第三驱动电路；第七线圈，绕在该磁芯上，具有第一端与该第一线圈的第一端电性连接，第二端连接至该第三驱动电路；以及第八线圈，绕在该磁芯上，具有第一及第二端与该第三驱动电路连接。
13.如权利要求12所述的多灯管的电压供应电路，其中该第三驱动电路包括一电感，具有第一端连接以接收该第一电压信号，第二端与该第一线圈的第一端连接；第一晶体管，其漏极连接至该第一线圈的第二端，源极接地，栅极连接至该第八线圈的第一端；第二晶体管，其漏极连接至该第七线圈的第二端，源极接地，栅极连接至该第八线圈的第二端；第一及第二电阻，分别连接于该第一晶体管的栅极与该第一线圈的第一端之间，以及该第二晶体管的栅极与该第一线圈的第一端之间。
14.如权利要求12所述的多灯管的电压供应电路，其中该第二及第三线圈分别位于该第一、第七及第八线圈的两侧。
15.如权利要求12所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括多个第九线圈及多个第六灯管，该多个第九线圈具有大致相同的圈数，且以两两对称方式位于第一，第七及第八线圈的两侧，该第一线圈在每一个第九线圈的第一极性端感应产生第八电压信号，所述各第六灯管由所述各第八电压信号所驱动。
16.如权利要求6所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括一反馈网络，连接于该第一与第二灯管及该第一驱动电路之间。
17.一种多灯管的电压供应电路，包括一磁芯；第一线圈，绕在该磁芯上，其两端间具有第一电压信号；多个第二线圈，绕在该磁芯上，以两两对称方式位位于该第一线圈的两侧，具有大致相同的圈数，该第一电压信号在每一个第二线圈的两端感应产生第二电压信号；以及多个灯管，由所述各第二电压信号驱动。
18.如权利要求17所述的多灯管的电压供应电路，其中所述各灯管为放电灯管。
19.如权利要求18所述的多灯管的电压供应电路，其中该放电灯管为冷阴极管。
20.如权利要求17所述的多灯管的电压供应电路，其中每一个第二线圈具有第一及第二极性端，所述各灯管连接于所述各第二线圈的第一极性端。
21.如权利要求17所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括一驱动电路，提供该第一电压信号。
22.如权利要求21所述的多灯管的电压供应电路，其中还包括一反馈网络，连接于所述各第二灯管与该驱动电路之间。
全文摘要
本发明提供一种多灯管的电压供应电路。此电路包括一磁芯、第一、第二及第三线圈、以及第一及第二灯管。第一线圈绕在该磁芯上，接收第一电压信号。第二及第三线圈绕在该磁芯上且分别位于该第一线圈的两侧，经由第一线圈而分别感应产生第二及第三电压信号。第一及第二灯管则分别由该第二及第三电压信号驱动。
文档编号H05B37/02GK1494362SQ02147958
公开日2004年5月5日 申请日期2002年10月30日 优先权日2002年10月30日
发明者康昌隆, 薛景福, 魏玉峰, 徐万钦, 简政贤 申请人:达方电子股份有限公司