專利名稱：電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)器，尤指一種用于容性電致發(fā)光的驅(qū)動(dòng)電路。
一九四七年德斯特里奧(Destriau)最早發(fā)現(xiàn)和研究磷的電致發(fā)光現(xiàn)象，直至九十年代，磷電致發(fā)光現(xiàn)象才得到廣泛應(yīng)用。
目前，一般消費(fèi)電子產(chǎn)品尤以干電源者以液晶顯示作為顯示方法的最為普遍，但液晶顯示器件并無(wú)光線產(chǎn)生，所以當(dāng)用戶在黑暗環(huán)境下使用時(shí)便看不清液晶顯示器所顯示的實(shí)時(shí)信息。用于液晶顯示器件背光的有源式顯示，除了電致發(fā)光之外，也包括發(fā)光二極管(LED)、真空熒光顯示器(VFD)、氣體等離子體顯示板(GAS PLASMA)等。其實(shí)電致發(fā)光在顏色選擇、發(fā)光均勻度及所需電能等各方面都較其他方法優(yōu)越。就是它需要一個(gè)很大的直流轉(zhuǎn)換器，以至其應(yīng)用在小巧，電池驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品方面受到一定限制。電致發(fā)光在以前未能廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品的主要問題，在于它要求從電池發(fā)出高壓交流100伏特，400赫茲(100V，400Hz)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
一九八四年，安東尼·弟奧諾弗洛伊奧(AnthonyD’Onofrio)和杰克·甘茲(Jack Gunzy)提出了一種不穩(wěn)定態(tài)多諧振蕩器的DC/AC轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器采用在3/5kHz工作的磁性元件，將磁能轉(zhuǎn)換成容性電致發(fā)光燈所需的電能。由于在此頻率范圍工作的電感元件體積大且價(jià)格昂貴，妨礙了這一設(shè)計(jì)在輕便易攜帶場(chǎng)合的應(yīng)用。
一九八五年彼得·杰·金德門(Peter J.Kindlman)采用一種全橋式開關(guān)電路來(lái)設(shè)計(jì)相類似的轉(zhuǎn)換器，這個(gè)方法需要一個(gè)外部晶體和附加的分頻電路。這樣，元件總數(shù)增加很多仍無(wú)法降低成本。
本發(fā)明的目的在于為電致發(fā)光器件提供一種體積小，成本低及高效率的高壓中頻(400Hz)的驅(qū)動(dòng)電路裝置。
為了克服以上兩種方法的缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用一個(gè)低成本的特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)來(lái)提供本身的定時(shí)信號(hào)，并和一個(gè)簡(jiǎn)單的DC-AC步進(jìn)轉(zhuǎn)換器一起來(lái)形成一個(gè)最佳工作環(huán)境，從而得到供容性電致發(fā)光器件發(fā)光的驅(qū)動(dòng)電壓。
本發(fā)明是一個(gè)用于容性電致發(fā)光器件發(fā)光的驅(qū)動(dòng)電路。該驅(qū)動(dòng)電路含有兩個(gè)NPN雙極晶體管和一個(gè)電感，用于升高電池的直流電壓。再用一個(gè)反相信號(hào)，觸發(fā)電流對(duì)該電感充電至一個(gè)高電壓，以驅(qū)動(dòng)該電致發(fā)光元件，在無(wú)負(fù)載條件下，5V直流電源可充至高達(dá)500V驅(qū)動(dòng)電壓。通過合適地選用定時(shí)信號(hào)，經(jīng)過逐次充電，最后達(dá)至足夠高電壓，例如400Hz約100V，從而使電致發(fā)光元件在最佳狀態(tài)下工作。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述

圖1表示本發(fā)明電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路圖；圖2表示互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路兩個(gè)輸出端信號(hào)S1和S2的波形圖；圖3表示驅(qū)動(dòng)器典型的無(wú)負(fù)載輸出電壓(Vo)波形圖；圖4表示驅(qū)動(dòng)器連接到一個(gè)1×2.5平方厘米面積的電致發(fā)光燈后的典型輸出電壓波形圖。
圖1中的1表示互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體集成電路(ASIC IC)；2表示電致發(fā)光器件。
圖1和圖2表示由集成電路IC所產(chǎn)生的定時(shí)/觸發(fā)信號(hào)源，它含有兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。
S1為32kHz 95％占空比的方波，S2為400Hz 50％占空比的方波，這兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的額定電壓為0.9～1V，恰巧合適可以導(dǎo)通兩個(gè)NPN晶體管Q1，Q2。400Hz的信號(hào)S2接到Q2的基極，而S1(即S2的反相信號(hào))經(jīng)32kHz信號(hào)調(diào)制接到Q1的基極。
如圖1所示的電致發(fā)光驅(qū)動(dòng)電路，用于驅(qū)動(dòng)容性電致發(fā)光燈2，從而作為液晶顯示器(LCD)顯示的背景照明，該電路設(shè)計(jì)成僅用最低1.5V電池即可工作。
互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)邏輯集成電路1(ASIC)產(chǎn)生所需的定時(shí)鐘信號(hào)，用以導(dǎo)通兩個(gè)NPN晶體管Q1和Q2。
在驅(qū)動(dòng)電路中，電感L1一端連接到二極管D1和NPN晶體管Q1的集成極，另一端接電源+VDC。
在最初的29.6875微秒中，Q1處于不導(dǎo)通狀態(tài)，其后以1.9625微秒觸發(fā)信號(hào)S1導(dǎo)通Q1，并立即對(duì)電感充電，二極管D1的正端等于充電電壓。此后，又有39個(gè)類似的觸發(fā)脈沖序列S1連續(xù)充電，使二極管D1負(fù)極對(duì)地有一個(gè)200V的高電壓，如圖3所示。
40個(gè)充電序列共用40×(29.6875＋1.9625)微秒，即1266微秒，隨后的1266微秒，晶體管Q2導(dǎo)通，將高電壓重新置為地電位。
整個(gè)充電和置零過程用2532微秒，此過程以約400Hz頻率重復(fù)，形成一個(gè)200V無(wú)負(fù)載驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
若用一個(gè)面積為2.5平方厘米的容性電致發(fā)光燈作負(fù)載，驅(qū)動(dòng)電壓降至80V(如圖4所示)，此乃電致發(fā)光燈的最佳驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
該電路具有在低壓應(yīng)用中所有必需的定時(shí)，觸發(fā)和驅(qū)動(dòng)訊號(hào)，例如可用于中小型手提式液晶顯示(LCD)設(shè)備的背景發(fā)光。不僅如此，該電路還可用于諸如鐘表、傳呼機(jī)、有線或無(wú)線通訊電話機(jī)和工作站、電子日記簿、計(jì)算器、電子用品的遙控面板、個(gè)人電子設(shè)備及其他許多有關(guān)的儀表和設(shè)備。因此，本發(fā)明為消費(fèi)電子產(chǎn)品提供了低成本，小體積及高效率的電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路裝置，其新穎性、創(chuàng)造性和實(shí)用性是突出的和明顯的。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電路。其包括一個(gè)專用集成電路(ASIC)，兩個(gè)NPN雙極(bipolar)晶體管，一個(gè)小型電感，和其他無(wú)源元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路，其特征是用高頻直流脈沖電壓連續(xù)對(duì)容性電致發(fā)光器件充電，產(chǎn)生一個(gè)400Hz，約100V的最佳驅(qū)動(dòng)電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路，其特征是其所需觸發(fā)的脈沖信號(hào)，由一個(gè)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體專用集成電路(CMOS ASIC)產(chǎn)生，其所需電壓僅需0.9V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路，其特征是該電路所需的外接直流電源可設(shè)計(jì)成盡可能低的值，以致能導(dǎo)通兩個(gè)NPN晶體管，其優(yōu)選值為1.5伏特。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低成本高效率的電致發(fā)光器件驅(qū)動(dòng)電路。其包括一個(gè)定時(shí)特殊應(yīng)用集成電路(ASIC)和一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器。通過高頻定時(shí)/觸發(fā)信號(hào)控制，從而縮小了所需電感元件體積，整個(gè)電路更適用于大多數(shù)小型便攜式電子產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)合。另外，通過調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)信號(hào)，可使不同型號(hào)和尺寸的電致發(fā)光器件在最佳狀態(tài)下工作。
文檔編號(hào)H05B33/08GK1135705SQ9510770
公開日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1995年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月5日
發(fā)明者黃志偉, 李志光 申請(qǐng)人:偉利高科技有限公司