CN101388175B - 背光控制电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种背光控制电路及其控制方法。该背光控制电路包括一灯管、一变压器和一灯管驱动电路，该灯管驱动电路与该变压器构成一换流器以提供驱动该灯管的交流电压；其中，该灯管启动时，该灯管所处回路定义一第一谐振电路；该灯管正常工作时，该灯管所处回路定义一第二谐振电路，该第一谐振电路与第二谐振电路的电抗特性相异。

Description

背光控制电路及其控制方法 

技术领域

本发明涉及一种背光控制电路及其控制方法。 

背景技术

液晶显示器具有轻薄，低耗电和辐射少等特点，并被广泛用于液晶电视、手机和笔记本电脑等电子设备。通常，液晶显示器包括一液晶面板和用于提供光源到该液晶面板的背光模组。背光模组中通常采用冷阴极射线管(cold cathode fluorescent lamp，CCLF)或发光二极管作为其发光的光源。 

采用冷阴极射线管作为光源时，由于冷阴极射线管需高频交流电压来驱动，因此需设计专用的背光控制电路，提供交流电压以驱动该冷阴极射线管。 

请参阅图1，是一种现有技术背光控制电路的示意图。该背光控制电路100包括一灯管驱动电路110、一变压器120、一灯管130和一电容140。 

该变压器120包括一初级线圈122和一次级线圈124。该初级线圈122的两端耦接该灯管驱动电路110。该次级线圈124的一端经由该灯管130接地，另一端该电容140接地。该灯管130为冷阴极射线管。 

该灯管驱动电路110与该变压器120构成一换流器以提供驱动该灯管120的交流电压。由于该变压器120的次级线圈124产生的交流电压并非理想的正弦波，因此需要该电容140与该次级线圈124和该灯管130形成一RLC谐振电路，以提供较为理想的正弦波驱动该灯管130。 

该RLC谐振电路具有一谐振频率f₀，当该谐振频率f₀与驱动该灯管130的交流电压的频率f一致(即比较接近)时，该RLC谐振电路的效率最高，能量损失最小，从而该背光控制电路100的品质因数高。 

然而，驱动该灯管130的交流电压包括一启动电压和一正常工作电压，通常该启动电压的频率f₁高于该正常工作电压的频率f₂，因此，如果该谐振频率f₀与该启动电压的频率f₁一致，在该灯管130正常工作时，由于该谐振频率f₀偏离该正常工作电压的频率f₂，则导致该灯管130正常工作时品质因数较低，耗能较大；而如果该谐振频率f₀与该正常工作电压的频率f₂一致，在该灯管130启动时，由于该谐振频率f₀偏离该启动电压的频率f₁，该灯管130在启动时可能会发生闪烁，降低该灯管130的寿命。 

发明内容

为解决现有技术中背光控制电路在灯管启动时发生闪烁且正常工作时品质因数较低的问题，有必要提供一种灯管启动时不发生闪烁且正常工作时品质因数较高的背光控制电路。 

另外，还有必要提供一种上述背光控制电路的控制方法。 

一种背光控制电路，其包括一灯管、一变压器和一灯管驱动电路，该灯管驱动电路与该变压器构成一换流器以提供驱动该灯管的交流电压；其中，该灯管启动时，该灯管驱动电路输出一启动电压经由该变压器点亮该灯管，该灯管所处回路定义一第一谐振电路；该灯管正常工作时，该灯管驱动电路输出一驱动电压经由该变压器使该灯管正常工作，该灯管所处回路定义一第二谐振电路，该第一谐振电路与第二谐振电路的电抗特性相异。 

一种背光控制电路的控制方法，该背光控制电路包括一灯管、一变压器和一灯管驱动电路，该灯管驱动电路与该变压器构成一换流器以提供驱动该灯管的交流电压，该控制方法如下：当该灯管启动时，该灯管驱动电路输出一启动电压经由该变压器点亮该灯管，该灯管所处回路定义一第一谐振电路；该灯管正常工作时，该灯管驱动电路输出一驱动电压经由该变压器使该灯管正常工作，该灯管所处回路定义一与该第一谐振电路的电抗特性相异的第二谐振电路。 

相对于现有技术，该背光控制电路及其控制方法中，在该灯管 启动时与正常工作时分别定义该第一谐振电路和第二谐振电路，该第一谐振电路与第二谐振电路的电抗特性相异，可以使该第一谐振电路的谐振频率与该灯管的启动电压的频率一致，该第二谐振电路的谐振频率与该灯管的正常工作电压的频率一致，从而在该背光控制电路的灯管启动时不发生闪烁且正常工作时品质因数较高。 

附图说明

图1是一种现有技术背光控制电路的示意图。 

图2是本发明背光控制电路第一实施方式的示意图。 

图3是本发明背光控制电路第二实施方式的示意图。 

图4是本发明背光控制电路第三实施方式的示意图。 

具体实施方式

请参阅图2，是本发明背光控制电路第一实施方式的示意图。该背光控制电路200包括一灯管驱动电路210、一变压器220、一灯管230和一第一电容240、一电抗元件250和一开关元件260。 

该灯管230为冷阴极射线管。该灯管驱动电路210与该变压器220构成一换流器以提供驱动该灯管230的交流电压。该变压器220包括一初级线圈222和一次级线圈224。其中，该初级线圈222的两端耦接该灯管驱动电路210。该次级线圈224的一端经由该灯管230接地，另一端经由该第一电容240接地。 

该开关元件260是一场效应晶体管261，包括一栅极、一源极和一漏极。该电抗元件250为一第二电容251。该场效应晶体管261的栅极连接该灯管驱动电路210，漏极连接该次级线圈224的另一端，源极经由该第二电容251接地。 

该背光控制电路200的工作原理如下： 

当该灯管230启动时：该灯管驱动电路210输出一频率为f₁的启动电压经由该变压器220点亮该灯管230，同时也输出一低电平信号到该场效应晶体管261的栅极，使该场效应晶体管261截止，从而该灯管230、该次级线圈224、该第一电容240构成一第一谐振电路，该第一谐振电路的谐振频率f₀₁与该启动电压的频率f₁一致。 

当该灯管230正常工作时：该灯管驱动电路210出一频率为f₂(且f₂＜f₁)的驱动电压经由该变压器220使该灯管230正常工作，同时也输出一高电平信号到该场效应晶体管261的栅极，使该场效应晶体管261导通，从而该灯管230、该次级线圈224、该第一电容240和第二电容251构成一第二谐振电路。 

由于第二谐振电路较第一谐振电路增加一并联的第二电容251，使该第二谐振电路的容抗较第一谐振电路变大，根据谐振频率的关系式： 

$f=\frac{1}{2\mathrm{\π}\sqrt{\mathrm{LC}}}---\left(1\right)$

可知该第二谐振电路的谐振频率f₀₂小于该第一谐振电路的谐振频率f₀₁，合理设定该第二电容251的参数，使该第二谐振电路的谐振频率f₀₁与该正常工作电压的频率f₂一致。 

相对于现有技术，该背光控制电路200及其控制方法中，在该灯管230启动时与正常工作时分别定义该第一谐振电路和第二谐振电路，使该第一谐振电路的谐振频率f₀₁与该灯管230的启动电压的频率f₁一致，该第二谐振电路的谐振频率f₀₂与该灯管230的正常工作电压的频率f₂一致，从而在该背光控制电路200的灯管230启动时不发生闪烁且正常工作时品质因数较高。 

请参阅图3，是本发明背光控制电路第二实施方式的示意图。该背光控制电路300与第一实施方式的背光控制电路200的区别在于：该背光控制电路300包括两个开关元件，分别为一第一场效应晶体管361和一第二场效应晶体管362，该第一、第二场效应晶体管361、362的栅极均连接灯管驱动电路310，次级线圈324的另一端经由该第一场效应晶体管361的漏极、源极和第一电容340接地，也经由该第二场效应晶体管362的漏极、源极和第二电容351接地。该第二电容351的容抗大于该第一电容340的容抗。 

当灯管330启动时：该灯管驱动电路310控制该第一场效应晶体管361开启、该第二场效应晶体管362关闭，从而该灯管330、该次级线圈324和该第一电容340构成第一谐振电路，该第一谐振电路的谐振频率f₀₁与该灯管330的启动电压的频率f₁一致。 

当该灯管330正常工作时：该灯管驱动电路310控制该第一场 效应晶体管361关闭、该第二场效应晶体管362开启，从而该灯管330、该次级线圈324和该第二电容351构成一第二谐振电路，由于该第二电容351的容抗大于第一电容340的容抗，从而该第二谐振电路的容抗大于该第一谐振电路的容抗，根据公式(1)合理设定该第二电容的参数，使该第二谐振电路的谐振频率f₀₂与该灯管330的正常工作电压的频率f₂一致。 

请参阅图4，是本发明背光控制电路第三实施方式的示意图。该背光控制电路400与第一实施方式的背光控制电路200的区别在于：该背光控制电路400包括两个开关元件，分别为一第一场效应晶体管461和一第二场效应晶体管462，该电抗元件为一电感451，该第一、第二场效应晶体管461、462的栅极均连接灯管驱动电路410，次级线圈424的另一端经由该第一场效应晶体管461的漏极、源极和第一电容440接地，也经由该第二场效应晶体管462的漏极、源极、该电感451和该第一电容440接地。 

当灯管430启动时：该灯管驱动电路410控制该第一场效应晶体管461开启、该第二场效应晶体管462截止，从而该灯管430、该次级线圈424和该第一电容440构成第一谐振电路，该第一谐振电路的谐振频率f₀₁与该灯管430的启动电压的频率f₁一致。 

当该灯管430正常工作时：该灯管驱动电路410控制该第一场效应晶体管461截止、该第二场效应晶体管462导通，从而该灯管430、该次级线圈424、该电感451和该第一电容440构成一第二谐振电路，由于该第二谐振电路较该第一谐振电路具有串联于该第二谐振电路的电感451，从而该第二谐振电路的感抗大于该第一谐振电路的感抗，根据公式(1)合理设定该电感451的参数，使该第二谐振电路的谐振频率f₀₂与该灯管430的正常工作电压的频率f₂一致。 

Claims (11)

1.一种背光控制电路，其包括一灯管、一变压器和一灯管驱动电路，该灯管驱动电路与该变压器构成一换流器以提供驱动该灯管的交流电压，该灯管启动时，该灯管驱动电路输出一启动电压经由该变压器点亮该灯管，该灯管所处回路定义一第一谐振电路；其特征在于：该灯管正常工作时，该灯管驱动电路输出一驱动电压经由该变压器使该灯管正常工作，该灯管所处回路定义一第二谐振电路，该第一谐振电路与第二谐振电路的电抗特性相异。

2.如权利要求1所述的背光控制电路，其特征在于：该变压器包括一初级线圈和一次级线圈，该初级线圈的两端耦接该灯管驱动电路，该次级线圈产生该交流电压。

3.如权利要求2所述的背光控制电路，其特征在于：该背光控制电路进一步包括一电抗元件和一第一电容，该第一谐振电路是由该灯管、该次级线圈和该第一电容构成。

4.如权利要求3所述的背光控制电路，其特征在于：该第二谐振电路是由该电抗元件、该灯管和该次级线圈构成。

5.如权利要求4所述的背光控制电路，其特征在于：该背光控制电路进一步包括一开关元件，该开关元件控制该电抗元件、该灯管和该次级线圈构成该第二谐振电路。

6.如权利要求5所述的背光控制电路，其特征在于：该电抗元件为一第二电容，该开关元件为一场效应晶体管，其栅极连接到该灯管驱动电路，该次级线圈一端经由该灯管接地，另一端经由该场效应晶体管的漏极、源极和该第二电容接地，也经由该第一电容接地。

7.如权利要求3所述的背光控制电路，其特征在于：该第二谐振电路是由该电抗元件、该灯管、该次级线圈和该第一电容构成，该背光控制电路进一步包括两个开关元件，该两个开关元件分别控制该灯管、该次级线圈和该第一电容构成该第一谐振电路和该电抗元件、该灯管、该次级线圈和该第一电容构成该第二谐振电路。

8.如权利要求7所述的背光控制电路，其特征在于：该电抗元件为一第二电容，该两个开关元件为一第一场效应晶体管和一第二场效应晶体管，该第一、第二场效应晶体管的栅极均连接该灯管驱动电路，该次级线圈的一端经由该灯管接地，另一端经由该第一场效应晶体管的漏极、源极和该第一电容接地，也经由该第二场效应晶体管的漏极、源极和该第二电容接地。

9.如权利要求7所述的背光控制电路，其特征在于：该电抗元件为一电感，该两个开关元件为一第一场效应晶体管和一第二场效应晶体管，该第一、第二场效应晶体管的栅极均连接该灯管驱动电路，该次级线圈的一端经由该灯管接地，另一端经由该第一场效应晶体管的漏极、源极和该第一电容接地，也经由该第二场效应晶体管的漏极、源极、该电感和该第一电容接地。

10.如权利要求1所述的背光控制电路，其特征在于：该第一谐振电路的谐振频率与该启动电压的频率一致，该第二谐振电路的谐振频率与该驱动电压的频率一致。

11.一种背光控制电路的控制方法，该背光控制电路包括一灯管、一变压器和一灯管驱动电路，该灯管驱动电路与该变压器构成一换流器以提供驱动该灯管的交流电压，该控制方法如下：

当该灯管启动时，该灯管驱动电路输出一启动电压经由该变压器点亮该灯管，该灯管所处回路定义一第一谐振电路；该灯管正常工作时，该灯管驱动电路输出一驱动电压经由该变压器使该灯管正常工作，该灯管所处回路定义一与该第一谐振电路的电抗特性相异的第二谐振电路。

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