專利名稱：高亮度熒光燈管驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)一種螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，尤指一種可使螢光燈管發(fā)出高亮度光源的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置。
螢光燈管由于在啟動(dòng)及工作時(shí)均需極高的電壓(約數(shù)百伏特)，因此，其驅(qū)動(dòng)裝置便需要能夠提供此種高電壓的電源輸出，而驅(qū)動(dòng)裝置的輸出電源品質(zhì)便決定了螢光燈管的亮度品質(zhì)及穩(wěn)定度，習(xí)知的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置是以一般繞線式電子震蕩電路來達(dá)成高電壓電源的輸出，惟一般繞線式電子震蕩電路受限于其震蕩頻率而無(wú)法提供高轉(zhuǎn)換效率的高升壓比的輸出，且啟動(dòng)時(shí)間亦需時(shí)0.5-0.8秒以上。然目前由于液晶平面顯示器的日漸普及，以及其對(duì)以冷陰極螢光燈管(Cold CathodeFluorescent Tube,CCFL)為發(fā)光源的背光模組的高能量轉(zhuǎn)換效率的要求，因此，對(duì)于如何改進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置以使螢光燈管能穩(wěn)定地發(fā)出高亮度的光源，遂成為一極重要的課題。
創(chuàng)作人爰因于此，本于積極創(chuàng)新的精神，亟思一種可以解決上述問題的“高亮度螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置”，幾經(jīng)研究實(shí)驗(yàn)終至完成此項(xiàng)新穎進(jìn)步的創(chuàng)作。
本實(shí)用新型的目的是在提供一種高亮度螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其具有高轉(zhuǎn)換效率及高電壓升壓比以提供高亮度輸出的特性，且能提供低啟動(dòng)時(shí)間，故較能保護(hù)燈管。
為達(dá)前述的目的，本實(shí)用新型的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置主要是由高頻振蕩器、脈寬調(diào)變器、第一功率開關(guān)、第二功率開關(guān)、及壓電變壓器所構(gòu)成，該高頻振蕩器的輸入端連接電源，以在其輸出端產(chǎn)生高頻交流信號(hào)；該脈寬調(diào)變器的輸入端連接該高頻振蕩器的輸出端，以在其輸出端產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)諧振頻率信號(hào)；該第一功率開關(guān)連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端，以在該P(yáng)WM諧振頻率信號(hào)為正半周時(shí)關(guān)閉，在該P(yáng)WM諧振頻率信號(hào)為負(fù)半周時(shí)開啟；該第二功率開關(guān)連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端，以在該P(yáng)WM諧振頻率信號(hào)為正半周時(shí)開啟，在該P(yáng)WM諧振頻率信號(hào)為負(fù)半周時(shí)關(guān)閉；該壓電變壓器的初級(jí)線圈的兩輸入端分別連接至該第一及第二功率開關(guān)，而初級(jí)線圈的中間抽頭是連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端。
其中還包含一連接于該高頻振蕩器與電源間的限流器。
其中，該限流器為一保險(xiǎn)絲。
其中，該高頻振蕩器是為一晶體振蕩器。
其中，該高頻振蕩器是為一克普勒振蕩電路。
其中，該脈寬調(diào)變器是由兩串接的二極管及一將二極管串接處連接至地端的電容器所構(gòu)成。
其中，該第一及第二功率開關(guān)是分別為PNP型功率晶體管及NPN型功率晶體管，該兩晶體管的基極與該脈寬調(diào)變器的輸出端相連接，該P(yáng)NP型功率晶體管的射極連接電源及該壓電變壓器的初級(jí)線圈的一輸入端，其集極接地，該NPN型功率晶體管的集極連接電源及該壓電變壓器的初級(jí)線圈的另一輸入端，其射極接地。
其中，該螢光燈管為冷陰極螢光燈管。
由于本實(shí)用新型構(gòu)造新穎，能提供產(chǎn)業(yè)上利用，且確有增進(jìn)功效，故依法申請(qǐng)專利。
為使貴審查委員能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特征及其目的，茲附以圖式及較佳具體實(shí)施例的詳細(xì)說明如后，其中

圖1是本實(shí)用新型的高亮度螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置的電路圖。
圖2是本實(shí)用新型的高亮度螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置的工作波形圖。
有關(guān)本實(shí)用新型的高亮度螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置的一較佳實(shí)施例，請(qǐng)先參照?qǐng)D1所示，其主要是由限流器11、高頻振蕩器12、脈寬調(diào)變器13、第一功率開關(guān)14、第二功率開關(guān)15及壓電變壓器16所構(gòu)成，具以將電池18的電源轉(zhuǎn)換為高電壓電源來點(diǎn)亮螢光燈管19，于本較佳實(shí)施例中，該螢光燈管19是為CCFL螢光燈管，該電池18是提供3.3V的直流電源。
前述的限流器11是可為一保險(xiǎn)絲，其一端與電池18連接以限制流經(jīng)驅(qū)動(dòng)裝置的電流，以便保護(hù)驅(qū)動(dòng)裝置免于被突然的大電流所損害，該限流器11的另一端連接至該高頻振蕩器12的輸入端，以將3.3V直流電源轉(zhuǎn)換輸出高頻交流信號(hào)，其中，該高頻振蕩器12是為一晶體振蕩器，亦可由克普勒振蕩電路、RC相移振蕩電路等其他振蕩電路所構(gòu)成，而由高頻振蕩器12輸出端產(chǎn)生的高頻交流信號(hào)的信號(hào)波形如圖2(A)所示。
該高頻振蕩器12的輸出端是連接至該脈寬調(diào)變器13的輸入端，以經(jīng)由脈寬調(diào)變的處理而在輸出端產(chǎn)生PWM諧振頻率信號(hào)，其信號(hào)波形如圖2(B)所示，其中，該脈寬調(diào)變器13是可由兩串接的二極管及一將二極管串接處連接至地端的電容器所構(gòu)成。
該脈寬調(diào)變器13的輸出端是分別連接至該壓電變壓器16的初級(jí)線圈的中間抽頭端及該第一、第二功率開關(guān)14及15，其中，于本較佳實(shí)施例中，該功率開關(guān)14及15是分別為PNP型功率晶體管及NPN型功率晶體管，兩連通管的基極與該脈寬調(diào)變器13的輸出端相連接，該P(yáng)NP型功率晶體管的射極連接電源及該壓電變壓器14的初級(jí)線圈的一輸入端，其集極則接地，該NPN型功率晶體管的集極連接電源及該壓電變壓器14的初級(jí)線圈的另一輸入端，其射極則接地，因此，參照?qǐng)D2(B)、(C)及(D)所示，當(dāng)該脈寬調(diào)變器13的輸出端所產(chǎn)生的PWM諧振頻率信號(hào)的波形為正半周時(shí)，第一功率開關(guān)14關(guān)閉而第二功率開關(guān)15開啟，故電源的電流由該第一功率開關(guān)14的射極處流向該壓電變壓器16的初級(jí)線圈，經(jīng)由該壓電變壓器16的電壓轉(zhuǎn)換而在次級(jí)線圈處得到正半周的高電壓，其波形參照?qǐng)D2(E)所示，而當(dāng)該脈寬調(diào)變器13的輸出端所產(chǎn)生的PWM諧振頻率信號(hào)的波形為負(fù)半周時(shí)，第二功率開關(guān)15關(guān)閉而第一功率開關(guān)14開啟，故電源的電流由該第二功率開關(guān)15的集極處流向該壓電變壓器14的初級(jí)線圈，經(jīng)由該壓電變壓器14的電壓轉(zhuǎn)換而在次級(jí)線圈處得到負(fù)半周的高電壓，其波形參照?qǐng)D2(E)所示。以此方式，藉由該脈寬調(diào)變器13的輸出端所產(chǎn)生的PWM諧振頻率信號(hào)，可交替啟閉該第一及第二功率開關(guān)14及15，而交替將電流導(dǎo)至該壓電變壓器16，而在其次級(jí)線圈處產(chǎn)生正負(fù)交替的交流高電壓輸出，以便以點(diǎn)亮設(shè)置于該壓電變壓器16輸出端的CCFL螢光燈管。
由以上的說明可知，本實(shí)用新型利用脈寬調(diào)變的方式，以高頻的定頻率信號(hào)驅(qū)動(dòng)壓電變壓器，藉由定導(dǎo)通的不連續(xù)導(dǎo)通模式來控制功率開關(guān)，可使電源測(cè)具有接近1(約0.85-0.95)的轉(zhuǎn)換效率，且電壓升壓比可高達(dá)300，故具有高亮度輸出的特性，叉由于PWM諧振頻率信號(hào)的高頻特性，可提供約0.1-0.3秒的低啟動(dòng)時(shí)間，故較能保護(hù)燈管，另，由于本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)裝置不采用任何集成電路電路晶片，因此，可采用3.3V的低啟動(dòng)電壓，且不用額外的穩(wěn)壓晶片。
綜上所陳，本實(shí)用新型無(wú)論就目的、手段及功效，在在均顯示其異于習(xí)知技術(shù)的特征，為螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置的制作上的一大突破，誠(chéng)為一具產(chǎn)業(yè)上利用性、新穎性及進(jìn)步性的創(chuàng)作，應(yīng)符合專利申請(qǐng)要件，爰依法提出申請(qǐng)。
權(quán)利要求1．一種螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，主要包括一高頻振蕩器，其輸入端連接電源，以在輸出端產(chǎn)生高頻交流信號(hào)；一脈寬調(diào)變器，其輸入端連接該高頻振蕩器的輸出端，以在其輸出端產(chǎn)生脈寬調(diào)制諧振頻率信號(hào)；一第一功率開關(guān)，其連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端，以在該P(yáng)WM諧振頻率信號(hào)為正半周時(shí)關(guān)閉，在該脈寬調(diào)制諧振頻率信號(hào)為負(fù)半周時(shí)開啟；一第二功率開關(guān)，其連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端，以在該脈寬調(diào)制諧振頻率信號(hào)為正半周時(shí)開啟，在該脈寬調(diào)制諧振頻率信號(hào)為負(fù)半周時(shí)關(guān)閉；以及一壓電變壓器，其初級(jí)線圈的兩輸入端分別連接至該第一及第二功率開關(guān)，而初級(jí)線圈的中間抽頭是連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中還包含一連接于該高頻振蕩器與電源間的限流器。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中，該限流器為一保險(xiǎn)絲。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中，該高頻振蕩器是為一晶體振蕩器。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中，該高頻振蕩器是為一克普勒振蕩電路。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中，該脈寬調(diào)變器是由兩串接的二極管及一將二極管串接處連接至地端的電容器所構(gòu)成。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中，該第一及第二功率開關(guān)是分別為PNP型功率晶體管及NPN型功率晶體管，該兩晶體管的基極與該脈寬調(diào)變器的輸出端相連接，該P(yáng)NP型功率晶體管的射極連接電源及該壓電變壓器的初級(jí)線圈的一輸入端，其集極接地，該NPN型功率晶體管的集極連接電源及該壓電變壓器的初級(jí)線圈的另一輸入端，其射極接地。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的螢光燈管驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，其中，該螢光燈管為冷陰極螢光燈管。
專利摘要一種高亮度熒光燈管驅(qū)動(dòng)裝置,由高頻振蕩器、脈寬調(diào)變器、第一、二功率開關(guān)、及壓電變壓器所構(gòu)成,高頻振蕩器的輸入端連接電源,脈寬調(diào)變器的輸入端連接該高頻振蕩器的輸出端,第一功率開關(guān)連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端,第二功率開關(guān)連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端,壓電變壓器的初級(jí)線圈的兩輸入端分別連接至該第一及第二功率開關(guān),而初級(jí)線圈的中間抽頭是連接至該脈寬調(diào)變器的輸出端。
文檔編號(hào)H05B41/28GK2457839SQ0026538
公開日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2000年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月13日
發(fā)明者林志鴻, 謝榮展 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人資訊工業(yè)策進(jìn)會(huì)