[發明專利]臨界導電諧振轉換升壓功率電路

有效

• 申請號: 201010161748.1
• 申請日: 2010-03-05
• 公開（公告）號: CN101860209A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: M·K·納爾班特
• 申請（專利權）人: 瑪克西姆綜合產品公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;G09G3/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 杜娟

相關申請的交叉引用

本申請要求2009年3月6日提交的美國臨時申請第61/158,288號(名稱為CRITICAL?CONDUCTION?RESONANT?TRANSITION?BOOST?POWERCIRCUIT)的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明的實施例涉及使用升壓調整器電路(boost?regulator?circuit)提供功率管理的電路和方法。更具體地，本發明的實施例涉及用于設備驅動器電路(包括但不限于可以應用于液晶顯示(LCD)顯示器的升壓LED驅動器，所述LCD顯示器內置于電視、視頻顯示器、監視器和其它可視顯示設備中)的功率管理，以及用于監視器、電子設備和自動應用中的功率管理電源。

背景技術

目前，許多監視器、電視機和圖形或視頻顯示單元使用等離子或LCD顯示器來取代陰極射線管。基于等離子的顯示器發射可視的可見光，因此圖像可被用戶看到。相反地，LCD顯示器不能發射光，因此需要背光或在這種LCD顯示器后面安置的光源，使得用戶可觀看正在顯示的圖像、畫面或信息。冷陰極熒光燈(CCFL)用于為LCD顯示器提供背光。對大型LCD顯示器來說，可將10到25個左右的CCFL并行排列在該LCD顯示器背后，提供充足和一致的背光以利于用戶觀看。共同運行的一個或多個CCFL需要特殊的高壓電路，例如具有CCFL專用驅動器電路的高壓變壓器或倍壓電路。與10到25個CCFL連接的該專用電路，與使用多個白光或超高亮度發光二極管(LED)提供同樣數量的流明相比能量效率不高。

CCFL背光的另一個缺陷是CCFL包括汞。汞是公知的有毒金屬，如果處置不正確對環境有不利影響。CCFL具有10,000到20,000小時之間的有限平均預期使用壽命。因此，如果使用CCFL背光的監視器處于接通狀態達到大約2又1/3年(持續使用約20,000小時)，監視器中的一個或多個CCFL管很有可能失效。而且，隨著CCFL老化，它們產生的流明減少(即，隨著時間的過去，CCFL變得昏暗)。另一個CCFL老化的問題是在CCFL管的各部分中可能出現暗點。經過像2.3年這樣短的時間，CCFL背光LCD電視或監視器的圖像質量可能包括暗屏部分和整體較低品質的圖像。

使用CCFL的另一個缺陷是CCFL必須放置在離LCD屏的背部一定距離處，使得從多個間隔的CCFL管發射的光可分散開來，以便跨整個LCD屏提供基本上均勻的亮度。CCFL與LCD屏的背部相間隔的要求使得大型LCD屏監視器或電視機的最小厚度為至少3英寸或更厚，以適應安置CCFL背光所需的腔體空間。

最近隨著白光LED的發現和改進，已經確定這種LED適合為液晶顯示器提供背光。白光LED通常使用包括其上有熒光涂層的藍光LED。當接通藍光LED時，熒光涂層發出微黃色的光，結合來自該LED的藍光。通常，LED的藍光和熒光產生的微黃色光的結合產生了整體上白光輸出。

白光LED(WLED)可沿著液晶顯示屏的邊緣放置，使得它們將光發射到特別設計的光導中。該光導基本上是位于該LCD顯示器后面的一大片塑料，其將從WLED發射的光子接收到光導的邊緣，而且隨后以基本上均勻的形式在垂直于和朝向整個LCD屏的背部的方向上分布這些光子。采用這種類型的光導結構，使用WLED作背光(或側光)的LCD顯示器、監視器或TV可制造成比結合CCFL背光技術的LCD顯示器薄得多。

對于從中型到大型LCD監視器或屏幕來說，在監視器的光導的邊緣附近有50到多于200個WLED連接在一個或多個串聯電路中。通常基本上有兩種方法，用于為LCD顯示器中的背光應用中采用的WLED設計驅動器電路。第一種方法包括設計升壓電路或跟有多個電流吸收器的類似的開關調整器預調整器級，該電流吸收器調節一個或多個LED串中的電流。盡管從驅動器電路成本的角度來看，第一種方法是最佳的，然而該方法要求在任何這種驅動器電路中使用的LED前向電壓密切匹配以避免該電流調整吸收器中的高熱耗散。在許多LED必須串聯連接的電視機顯示器和監視器應用中，該問題變得重要。