專(zhuān)利名稱(chēng)：電子裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及其電流平衡電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于電子裝置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，特別有關(guān)于燈管的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
一般而言，平面顯示器的背光模組會(huì)使用至少一冷陰極射線(xiàn)管(ColdCathode Fluorescent Lamp，CCFL)作為光源。然而，由于燈管的數(shù)量對(duì)應(yīng)于平面顯示器的大小，因此對(duì)于亮度和均勻性有較嚴(yán)格的要求。然而，由于每一冷陰極射線(xiàn)管都具有不同的特性，因此就算給予每一冷陰極射線(xiàn)管相同的電壓，亦會(huì)具有不同的電流和亮度。因此，需要平衡電流的機(jī)制。
圖1和圖2繪示了公知技術(shù)的燈管的電流平衡電路。如圖1所示，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包含一功率級(jí)電路101、一變壓器103、一控制電路105以及電容107和109。功率級(jí)電路101用以根據(jù)一DC電壓Vin提供一AC電壓V1。變壓器103用以轉(zhuǎn)換AC電壓V1至AC電壓V2。藉此燈管111和113可根據(jù)AC電壓V2得到電流?？刂齐娐?05(通常為一PWM控制電路)，用以根據(jù)電流I1、I2控制功率級(jí)電路。如前所述，由于不同的電阻值，燈管107、109即使被提供相同的電壓，亦可能具有不同的電流I1、I2。
圖2繪示了另一公知技術(shù)的燈管的電流平衡電路。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200具有和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。最明顯的差異是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200具有兩功率級(jí)電路201和203，其分別提供了流至燈管205和207的電流。如圖2所示，兩個(gè)功率級(jí)電路201和203使得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200具有比驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。因此，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200難以被控制電路控制。此外，這樣的結(jié)構(gòu)亦造成了成本的增加和空間的浪費(fèi)。


發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一目的為提供一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電流平衡電路，其在不增加電路復(fù)雜度的情況下提供了平衡電流。
本發(fā)明的一實(shí)施例揭露了一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含一電源供應(yīng)單元，用以提供一第一電流以及一第二電流；一第一變壓器，具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該電源供應(yīng)單元，且該二次側(cè)耦接至一第一電流平衡電路，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)第一燈管；一第二變壓器，具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該電源供應(yīng)單元，且該二次側(cè)耦接至一第二電流平衡電路，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)第二燈管；一平衡控制電路，耦接至該電源供應(yīng)單元，用以平衡該第一和該第二電流，使得該第一電流和該第二電流實(shí)質(zhì)上相等。
本發(fā)明的另一實(shí)施例揭露了一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含一電源供應(yīng)單元，包含一第一功率級(jí)電路、一第二功率級(jí)電路，以及一第三功率級(jí)電路，用以分別提供一第一電流、一第二電流以及一第三電流；一第一變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，該第一變壓器的一次側(cè)耦接于該第一功率級(jí)電路，該第一變壓器的二次側(cè)耦接于一第一電流平衡電路以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)第一燈管；一第二變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，該第二變壓器的一次側(cè)耦接于該第二功率級(jí)電路，該第二變壓器的二次側(cè)耦接于一第二電流平衡電路以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)第二燈管；一第三變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，該第三變壓器的一次側(cè)耦接于該第三功率級(jí)電路，該第三變壓器的二次側(cè)耦接于一第三電流平衡電路以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)第三燈管；一平衡控制電路，包含一第一、一第二以及一第三平衡變壓器，且該第一、第二以及第三平衡變壓器中的每一個(gè)具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，其中該第一、第二以及一第三平衡變壓器的該一次側(cè)中的每一個(gè)分別耦接至該第一、該第二以及該第三功率級(jí)電路，且該第一、第二以及一第三平衡變壓器的該二次側(cè)中的每一個(gè)形成一閉回路使得該第一、該第二以及該第三電流實(shí)質(zhì)上相等。
根據(jù)前述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中電流平衡電路可在不增加電路的復(fù)雜度的情況下提供燈管相同的電流。



圖1繪示了公知技術(shù)的燈管的電流平衡電路。
圖2繪示了另一公知技術(shù)的燈管的電流平衡電路。
圖3繪示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電流平衡電路的電路圖。
圖4繪示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電流平衡電路的電路圖。
圖5繪示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電流平衡電路的電路圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明 100 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 101、201、203 功率級(jí)電路 103 變壓器 105 控制電路 107、109 電容 111、113、205、207、419、421、425、427、431、433 燈管 300 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 301 電源供應(yīng)單元 303 第一變壓器 305 第二變壓器 307 平衡控制電路 309 第一功率級(jí)電路 311 第二功率級(jí)電路 313 第一電流平衡電路 315、317、321、323 燈管 319 第二電流平衡電路 331、333 電容 335 電感 400 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 401 電源供應(yīng)單元 403 第一變壓器 405 第二變壓器 407 第三變壓器 409 平衡控制電路 411 第一功率級(jí)電路 413 第二功率級(jí)電路 415 第三功率級(jí)電路 417 第一電流平衡電路 423 第二電流平衡電路 429 第三電流平衡電路 435 第一平衡變壓器 437 第二平衡變壓器 439 第三平衡變壓器 500 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 501 平衡控制電路 503 第一阻抗 505 第二阻抗 507 第三阻抗 509 電源供應(yīng)單元 511 第一變壓器 513 第二變壓器 515、517 電容
具體實(shí)施例方式 在說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱(chēng)特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)可理解，硬件制造商可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱(chēng)呼同一個(gè)元件。本說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求范圍并不以名稱(chēng)的差異來(lái)作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來(lái)作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說(shuō)明書(shū)及后續(xù)的權(quán)利要求項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包含」為一開(kāi)放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。以外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接于一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接于該第二裝置，或透過(guò)其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
圖3繪示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電流平衡電路的電路圖。如圖3所示，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)300包含一電源供應(yīng)單元301、一第一變壓器303、一第二變壓器305以及一平衡控制電路307。電源供應(yīng)單元301具有一第一功率級(jí)電路309以及一第二功率級(jí)電路311，用以分別提供一第一電流IA以及一第二電流IB。第一變壓器303具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中一次側(cè)耦接至第一功率級(jí)電路309，且二次側(cè)耦接至一第一電流平衡電路313，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)燈管315和317。第二變壓器305亦具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中一次側(cè)耦接至第二功率級(jí)電路311，且二次側(cè)耦接至一第二電流平衡電路319，用以驅(qū)動(dòng)燈管321和323。平衡控制電路307耦接至該電源供應(yīng)單元，用以平衡第一和第二電流IA和IB，使得兩電流實(shí)質(zhì)上相等。須注意的是，雖然在此實(shí)施例中電源供應(yīng)單元301包含兩功率級(jí)電路，但亦可使用其他結(jié)構(gòu)的電源供應(yīng)單元301以達(dá)到相同的功效。
在圖3所示的實(shí)施例中，平衡控制電路307可為一平衡變壓器，其第一側(cè)耦接至第一功率級(jí)電路309，且其第二側(cè)耦接至第二功率級(jí)電路311。較佳的是，平衡變壓器的第一側(cè)和第二側(cè)具有相同數(shù)目的線(xiàn)圈?？山?jīng)由以下的恒等式清楚的理解驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)300的機(jī)制。
IA×Np1＝IB×Ns1因此若Np1和Ns1相等，則 IA＝IB＝I3(1) 在此恒等式中，Np1和Ns1為平衡電路307的兩側(cè)的線(xiàn)圈數(shù)量。
若IA＝IB，則IC1＝IC2 (2) N代表了變壓器321和323的第一側(cè)和第二側(cè)的線(xiàn)圈的比例關(guān)系。
ID1＝IG1-IL1，IE1＝IF1+IL1，IC1＝ID1+IE1＝IG1+IF1，因此若IG1＝IF1，則IC1＝2IG1＝2IF1(3) ID2＝IG2-IL2，IE2＝IF2+IL2，IC2＝ID2+IE2＝IG2+IF2，若IG2＝IF2，則IC2＝2IG2＝2IF2(4) 而恒等式(5)可根據(jù)恒等式(1)～(4)計(jì)算而得。
IG1≒IG2≒IF1≒IF2 (5) 根據(jù)前述的恒等式，可看出圖3所示的電流平衡電路313和314可提供相同的電流至燈管。須注意的是，前述的電源供應(yīng)單元301、平衡控制電路307、第一電流平衡電路313以及第二電流平衡電路319的結(jié)構(gòu)僅用以舉例并非用以限定本發(fā)明。而且，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)300并非限定使用在燈管，但亦可使用在其他發(fā)光元件，或者除了發(fā)光元件之外的其他電子裝置。
在此實(shí)施例中，第一電流平衡電路303以及第二電流平衡電路305包含兩電容331、333以及一電感335。兩電容331、333耦接于變壓器303和309的第二側(cè)之間，且多數(shù)燈管315、317、321和323、以及電感335耦接于電容331和333之間。須注意的是上述結(jié)構(gòu)并非用以限定本發(fā)明的范圍，熟知此項(xiàng)技藝者當(dāng)可利用其他結(jié)構(gòu)達(dá)成相同的功能。
圖3所示的結(jié)構(gòu)可延伸成圖4所示的架構(gòu)。圖4繪示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的電路圖。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400包含一電源供應(yīng)單元401、一第一變壓器403、一第二變壓器405、第三變壓器407以及一平衡控制電路409。電源供應(yīng)單元401包含一第一功率級(jí)電路411、一第二功率級(jí)電路413以及一第三功率級(jí)電路415，用以分別提供第一電流IP1、一第二電流IP2以及一第三電流IP3。第一變壓器403的第一側(cè)耦接至第一功率級(jí)電路411，而第二側(cè)耦接至一第一電流平衡電路417，以驅(qū)動(dòng)多數(shù)第一燈管419和421。第二轉(zhuǎn)換器405的第一側(cè)耦接至第二功率級(jí)電路413，而第二側(cè)耦接至一第二電流平衡電路423，以驅(qū)動(dòng)多數(shù)第二燈管425和427。第三轉(zhuǎn)換器429的第一側(cè)耦接至第三功率級(jí)電路415，而第二側(cè)耦接至一第三電流平衡電路429，以驅(qū)動(dòng)多數(shù)第三燈管431和433。
在此實(shí)施例中，平衡控制電路409包含一第一、一第二以及一第三平衡變壓器435、437和439。第一、第二以及第三平衡變壓器435、437和439中的每一個(gè)都具有一一次側(cè)和一二次側(cè)。而且，第一、第二以及第三平衡變壓器435、437和439中的每一一次側(cè)分別耦接至第一、第二和第三功率級(jí)電路411、413和415，且第一、一第二以及一第三平衡變壓器435、437和439中的每一二次側(cè)形成一閉回路使得第一、第二和第三電流實(shí)質(zhì)上相等。
可藉由下述恒等式清楚了解驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400的機(jī)制 若驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400被設(shè)計(jì)成使得IS1＝IS2＝IS3，則 IP1＝IP2＝IP3 (9) I4＝IC1+IC3＝IZ2-IL1+IZ1+IL1＝IZ1+IZ2同樣的I5＝IZ3+IZ4.I6＝IZ5+IZ6if IZ1＝IZ2，IZ3＝IZ4，IZ5＝IZ6則 I4＝2IZ1，I5＝2IZ3，I6＝2IZ5 (10) 根據(jù)恒等式(9)IP1＝IP2＝IP3， I4＝I5＝I6 (12) 根據(jù)恒等式(12)和(10) IZ1＝IZ3＝IZ5＝IZ2＝IZ4＝IZ6 根據(jù)恒等式(6)～(12)，可知驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)400可提供相同的電流至燈管。
此外，平衡控制電路和電源供應(yīng)單元可具有和圖3、圖4不同的結(jié)構(gòu)。圖5繪示了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500的電路圖。在此實(shí)施例中，平衡控制電路501包含一第一阻抗503、一第二阻抗505以及一第三阻抗507。第一阻抗503耦接至電源供應(yīng)單元509以及第一變壓器511的第一側(cè)。第二阻抗505耦接至電源供應(yīng)單元509以及第二變壓器513的第一側(cè)。第三阻抗507耦接至第一變壓器511的第一側(cè)以及第二變壓器513的第一側(cè)。第一、第二和第三阻抗被用以平衡第一和第二電流，使得第一電流I1和第二電流I2實(shí)質(zhì)上相等。
在此實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500可更包含電容515和517，分別耦接至第一變壓器511及第二變壓器513的第一側(cè)以及一地電平之間。而且，電源供應(yīng)電源509包含電壓位準(zhǔn)Vin和地電平之間的開(kāi)關(guān)，使得電壓位準(zhǔn)Vp得以被提供?？赏高^(guò)下列的恒等式清楚了解驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500的動(dòng)作，其中Za表示第一阻抗503和第二阻抗505的阻抗值，Zb表示第三阻抗507的阻抗值，Z1表示第一變壓器511和電容515的第一側(cè)的阻抗值，而Z2表示電容517和第二變壓器的第一側(cè)的阻抗值。
V1＝I1×Z1，V2＝I2×Z2，VO＝I1(Za+Z1)+I2×Za＝I2(Za+Z2)-I2×Za I1(Za+Z1)+2I2×Za＝I2(Za+Z2) (14) 若恒等式(13)取代至恒等式(14)，則可得到 If I1＝I2，Za×Zb+Z1×Zb+2Z1×Za＝Za×Zb+Z2×Zb+2Z2×Za 2Z1×Za-2Z2×Za＝Z2×Zb-Z1×Zb，-2Za(-Z1+Z2)＝Zb(-Z1+Z2) 因此若則I1＝I2，若I1＝I2，則驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)500的燈管可獲得相同的電流。
若Za代表電容的阻抗，且Zb代表電感的阻抗，則 因此若則I1＝I2 須注意的是，除了圖3、圖4和圖5所示的結(jié)構(gòu)之外，電源供應(yīng)單元509可更具有一DC/AC轉(zhuǎn)換器以提供AC電源。
根據(jù)上述的實(shí)施例，電流平衡電路可在不增加電路的復(fù)雜度提供相同的電流給燈管。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含
一電源供應(yīng)單元，用以提供一第一電流以及一第二電流；
一第一變壓器，具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該電源供應(yīng)單元，且該二次側(cè)耦接至一第一電流平衡電路，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)第一燈管；
一第二變壓器，具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該電源供應(yīng)單元，且該二次側(cè)耦接至一第二電流平衡電路，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)第二燈管；
一平衡控制電路，耦接至該電源供應(yīng)單元，用以平衡該第一和該第二電流，使得該第一電流和該第二電流實(shí)質(zhì)上相等。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該電源供應(yīng)單元包含一第一功率級(jí)電路以及一第二功率級(jí)電路，用以分別提供該第一電流和該第二電流，其中該第一和該第二變壓器分別耦接至該第一功率級(jí)電路以及該第二功率級(jí)電路。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中該平衡控制電路包含一平衡變壓器，該平衡變壓器具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該第一功率級(jí)電路且該二次側(cè)耦接至該第二功率級(jí)電路。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中該平衡變壓器的該一次側(cè)以及該二次側(cè)具有相同數(shù)目的線(xiàn)圈。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該平衡控制電路包含一第一阻抗、一第二阻抗以及一第三阻抗，其中該第一阻抗耦接至該電源供應(yīng)單元以及該第一變壓器的該第一側(cè)，該第二阻抗耦接至該電源供應(yīng)單元以及該第二變壓器的該一次側(cè)，且該第三阻抗耦接于該第一變壓器的該一次側(cè)以及該第二變壓器的該一次側(cè)之間，以平衡該第一和該第二電流，使得該第一電流和該第二電流實(shí)質(zhì)上相同。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，更包含
一第一電容，耦接至該第一變壓器的一一次側(cè)以及一地電平；以及
一第二電容，耦接至該第二變壓器的一一次側(cè)以及該地電平。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該第一和該第二功率級(jí)電路中至少一個(gè)包含一轉(zhuǎn)換器(inverter)。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該第一或該第二燈管分布于一背光模組中。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該第一電流平衡電路包含至少二電容以及一電感，該兩電容耦接于該第一變壓器的一輸出端以及該第一燈管之間，且該電感耦接于該電容之間。
10.一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含
一電源供應(yīng)單元，包含一第一功率級(jí)電路、一第二功率級(jí)電路以及一第三功率級(jí)電路，用以分別提供一第一電流、一第二電流以及一第三電流；
一第一變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，該第一變壓器的一次側(cè)耦接于該第一功率級(jí)電路，該第一變壓器的二次側(cè)耦接于一第一電流平衡電路以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)第一燈管；
一第二變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，該第二變壓器的一次側(cè)耦接于該第二功率級(jí)電路，該第二變壓器的二次側(cè)耦接于一第二電流平衡電路以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)第二燈管；
一第三變壓器，具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，該第三變壓器的一次側(cè)耦接于該第三功率級(jí)電路，該第三變壓器的二次側(cè)耦接于一第三電流平衡電路以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)第三燈管；
一平衡控制電路，包含一第一、一第二以及一第三平衡變壓器，且該第一、第二以及第三平衡變壓器中的每一個(gè)具有一一次側(cè)以及一二次側(cè)，其中該第一、第二以及一第三平衡變壓器的該一次側(cè)中的每一個(gè)分別耦接至該第一、該第二以及該第三功率級(jí)電路，且該第一、第二以及一第三平衡變壓器的該二次側(cè)中的每一個(gè)形成一閉回路使得該第一、該第二以及該第三電流實(shí)質(zhì)上相等。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該第一電流平衡電路包含至少二電容以及一電感，該兩電容耦接于該第一燈管以及該第一變壓器的輸出端之間，且該電感耦接于該電容之間。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該第一、第二和第三功率級(jí)電路中至少其一包含一轉(zhuǎn)換器。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中該第一或該第二燈管分布于一背光模組中。
全文摘要
一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包含一電源供應(yīng)單元，用以提供一第一電流以及一第二電流；一第一變壓器，具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該電源供應(yīng)單元，且該二次側(cè)耦接至一第一電流平衡電路，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)第一燈管；一第二變壓器，具有一一次側(cè)和一二次側(cè)，其中該一次側(cè)耦接至該電源供應(yīng)單元，且該二次側(cè)耦接至一第二電流平衡電路，用以驅(qū)動(dòng)復(fù)數(shù)個(gè)第二燈管；一平衡控制電路，耦接至該電源供應(yīng)單元，用以平衡該第一和該第二電流，使得該第一電流和該第二電流實(shí)質(zhì)上相等。
文檔編號(hào)H05B41/24GK101426320SQ20081008876
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月30日
發(fā)明者白雙喜, 張書(shū)銘, 謝秀娜 申請(qǐng)人:奇景光電股份有限公司