[發(fā)明專利]CCFL控制器的觸發(fā)和開路燈調(diào)整

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780029404.1
• 申請日: 2007-07-05
• 公開（公告）號: CN101502184A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·C·亨利;D·K·蘭柯比
• 申請（專利權(quán)）人: 美高森美公司
• 主分類號: H05B41/392
• 分類號: H05B41/392
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 錢慰民

要求優(yōu)先權(quán)

本申請基于35U.S.C.§119(e)要求2006年7月6日提交且題為“Striking and?Open?Lamp?Regulation?for?CCFL?Controller”的美國臨時專利申請No. 60/806,714、2006年10月4日提交且題為“Compensation?for?Supply?Voltage Variations?in?a?PWM”的美國臨時專利申請No.60/849,211、以及2006年10 月4日提交且題為“PWM?Duty?Cycle?Inverse?Adjustment?Circuit”的美國臨時 專利申請No.60/849,254的優(yōu)先權(quán)，其中每一份申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié) 合于此。

發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域

此發(fā)明涉及用于控制供給熒光燈功率的逆變控制器，更具體地涉及具 有可靠的燈啟輝和開路燈電壓調(diào)整(voltage?regulation)的逆變控制器。

相關(guān)技術(shù)描述

需要光但用來產(chǎn)生光所需的功率有限的多種應(yīng)用中都使用熒光燈。一 種特定類型的熒光燈是冷陰極熒光燈(CCFL)。CCFL用于通常用于筆記 本計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、汽車和工業(yè)設(shè)備、以及娛樂系統(tǒng)中的液晶顯示器 (LCD)的背光或邊緣照明。這樣的熒光燈需要短時間段的高啟動電壓(數(shù) 量級為700-1,600伏左右)以使燈管里包含的氣體離子化以便啟輝。在CCFL 中的氣體離子化以及CCFL點(diǎn)亮之后，需要較低的電壓保持CCFL開啟。

CCFL管通常包含諸如氬氣、氙氣之類的氣體以及少量汞。在初始啟 輝階段和等離子體形成之后，電流流過燈管而導(dǎo)致紫外光的產(chǎn)生。紫外光 又照射涂敷在燈管內(nèi)壁中的磷光材料，產(chǎn)生了可見光。

已知為逆變器的功率轉(zhuǎn)換電路一般用于驅(qū)動CCFL。逆變器接受直流 (DC)輸入電壓并將交流(AC)輸出電壓提供給CCFL。通過控制流過 CCFL的電流(即燈電流)來控制CCFL的亮度(或光強(qiáng))。例如，燈電流 可以是幅度調(diào)制或脈寬調(diào)制的，以控制CCFL的亮度。

一種類型的逆變器包括諧振電路。該逆變器包括使用功率金屬氧化物 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)按照半橋式布局或全橋式布局的開關(guān)晶 體管來提供直流到交流的轉(zhuǎn)換。通過利用處于諧振頻率的驅(qū)動信號來開關(guān) MOSFET以在逆變器輸出處提供最大功率。為了控制輸出電壓以及流過燈 的電流，逆變器可改變驅(qū)動信號的頻率使其向著諧振頻率或遠(yuǎn)離諧振頻率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個方面是逆變器，該逆變器具有順序地控制用于使燈啟輝 和調(diào)整開路燈電壓的至少一個驅(qū)動信號的占空比掃描以及頻率掃描的閉環(huán) 反饋回路。在一個實(shí)施例中，閉環(huán)反饋回路包括檢測器電路、控制電壓發(fā) 生器以及兩個電壓轉(zhuǎn)換器。檢測器電路監(jiān)控逆變器的輸出電壓并指示逆變 器的輸出電壓何時大于預(yù)定閾值。當(dāng)逆變器進(jìn)入用來使燈啟輝的觸發(fā)模式 (strike?mode)時控制電壓發(fā)生器產(chǎn)生能以預(yù)定速率從第一電平向第二電平 變化的控制電壓信號。控制電壓發(fā)生器耦合到檢測器電路的輸出，并且當(dāng) 檢測器電路的輸出指示逆變器電壓大于預(yù)定閾值時，控制電壓信號停止以 預(yù)定速率變化。一個電壓轉(zhuǎn)換器響應(yīng)于控制電壓信號值的第一范圍產(chǎn)生第 一控制輸出，另一電壓轉(zhuǎn)換器響應(yīng)于控制電壓信號值的第二范圍產(chǎn)生第二 控制輸出。在一個實(shí)施例中，控制電壓信號值的第一范圍與第二范圍不交 迭，以使在啟輝嘗試期間驅(qū)動信號的占空比掃描和頻率掃描不同時出現(xiàn)。 在另一實(shí)施例中，占空比掃描和頻率掃描部分地交迭。可終止占空比掃描 或頻率掃描以將逆變器的輸出電壓調(diào)整為期望開路燈電壓電平。另外，當(dāng) 燈啟輝時(例如當(dāng)燈傳導(dǎo)超過預(yù)定水平的電流時)或當(dāng)在燈沒有啟輝的情 況下超時條件出現(xiàn)時，觸發(fā)模式終止。

在一個實(shí)施例中，一種使燈(例如熒光燈)啟輝的方法包括順序地控 制脈寬調(diào)制(PWM)控制器中的占空比掃描和頻率掃描以將增大的輸出電 壓提供給燈。例如，該方法以一種新穎的方式控制燈啟輝和開路燈電壓調(diào) 整的兩個參數(shù)(占空比和頻率)。該方法允許在PWM控制器的觸發(fā)模式 期間的啟輝以及開路燈電壓調(diào)整方案的不停頓操作。