【技术领域】

本发明涉及一种放电灯驱动装置，尤其涉及一种适用于显示装置 的平面光源放电灯驱动装置。

【背景技术】

目前，液晶显示器(LCD)的面板主要采用冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)作为背光源，但是在LCD面板大型 化发展的趋势下，CCFL在长度加长后会遇到很多问题，例如：亮度 分布不均匀、温度分布不均匀、电子噪声等等。

由于CCFL灯存在上述缺点，所以逐渐出现许多不同的光源技 术，如：平面光源技术。平面光源技术具有以下特性：不含汞、寿命 长、高亮度、温度稳定性佳、气体采用氙气、光源单一且设计简单等 优点，这些特性使平面光源可以克服上述CCFL灯的缺点，所以在未 来发展趋势下，平面光源可取代目前常用的CCFL灯成为主要的光源 技术。

由于平面光源与CCFL灯具有众多不同特性，故二者的驱动方式 也不相同。平面光源是靠加载在其电极上的高压脉冲电压来激发灯腔 中的氙气，使氙气发出短波紫外线辐射，通过荧光涂料转化为可视光。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于提供一种放电灯驱动装置，其采 用脉冲电压驱动方式，使平面光源放电灯可以正常点亮。

本发明提供一种放电灯驱动装置，用于驱动显示装置的放电灯， 驱动装置包括：一第一脉冲产生电路、一第二脉冲产生电路以及一主 要驱动电路；第一脉冲产生电路与第二脉冲产生电路分别包括一输入 端、一第一输出端和一第二输出端，分别用于产生一第一脉冲序列和 一第二脉冲序列；主要驱动电路连接于第一脉冲产生电路与第二脉冲 产生电路之间，用于产生一驱动信号；第一脉冲产生电路的第二输出 端与第二脉冲产生电路的第一输出端相连接，且第二脉冲产生电路的 第二输出端接地。

本发明放电灯驱动装置采用脉冲电压驱动方式，产生显示装置所 需的高电压来驱动放电灯点亮，尤其驱动平面光源放电灯装置。

【附图说明】

图1为本发明放电灯驱动装置第一实施方式的架构图；

图2为本发明放电灯驱动装置第一实施方式的电路原理图；

图3为本发明放电灯驱动装置第二实施方式的架构图；

图4为本发明放电灯驱动装置第二实施方式的电路原理图。

【具体实施方式】

图1所示为本发明放电灯驱动装置第一实施方式的架构图。放电 灯装置包括一次要驱动电路10、一第一脉冲产生电路11、一主要驱 动电路12、一第二脉冲产生电路13、一放电灯14以及一控制信号产 生电路15。其中，第一脉冲产生电路11具有一输入端、一第一输出 端1及一第二输出端2，第二脉冲产生电路13亦具有一输入端、一 第一输出端3及一第二输出端4。

控制信号产生电路15产生一控制信号并将其输出给次要驱动电 路10。驱动电路10根据上述控制信号驱动第一脉冲产生电路11产 生一第一脉冲序列，并自第一脉冲产生电路11的第一输出端1和第 二输出端2之间输出。本实施方式中，第一脉冲序列为正脉冲序列。 第一脉冲产生电路11又与主要驱动电路12相连接，主要驱动电路 12根据上述第一脉冲产生电路11所产生的脉冲序列产生一驱动信 号，驱动第二脉冲产生电路13产生一第二脉冲序列，并自第二脉冲 产生电路13的第一输出端3和第二输出端4之间输出。本实施方式 中，第一脉冲产生电路11的第二输出端2与第二脉冲产生电路13的 第一输出端3相连，且第二脉冲产生电路13的第二输出端4接地。 故，在本实施方式中，第二脉冲序列为正脉冲序列。由于第一脉冲产 生电路11的第一输出端1与第二脉冲序列产生电路13的第二输出端 4分别连接至放电灯14上，故任意时刻加载在放电灯14上的脉冲电 压为上述第一脉冲序列与第二脉冲序列之和。

本实施方式中，由于第二脉冲产生电路13所产生的第二脉冲较 第一脉冲产生电路11所产生的第一脉冲时延较小，故可以忽略不计， 则第一脉冲序列与第二脉冲序列可以近似看做为同相迭加。

图2为本发明放电灯驱动装置第一实施方式具体电路图。其中， 次要驱动电路10包括一NPN晶体管Q1、一PNP晶体管Q2、一电 压源Vcc以及一电阻R1。NPN晶体管Q1的基极与PNP晶体管Q2 的基极作为次要驱动电路10的输入端，共同连接至控制信号产生电 路15，NPN晶体管Q1的集电极与电压源Vcc相连，其发射极与PNP 晶体管Q2的发射极相连，且共同连接在电阻R1的一端，PNP晶体 管Q2的集电极接地。

第一脉冲产生电路11包括一金属氧化物半导体场效应晶体管 (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)M1、 变压器T1以及一电容C1。其中，变压器T1包括一第一初级线圈， 其具有一第一输入端a1和一第二输入端b1；一第二初级线圈，其具 有一第三输入端c1和一第四输入端d1；及一次级线圈，其具有一第 一输出端e1和一第二输出端f1。MOSFET M1包括一输入端、一第 一输出端及一第二输出端。本实施方式中，MOSFET M1的输入端为 栅极，其第一输出端为源极，其第二输出端为漏极。MOSFET M1的 栅极与电阻R1的另一端相连，其源极接地，其漏极与变压器T1第 一初级线圈的第二输入端b1相连。电容C1的一端与MOSFET M1 的源极相连，另一端与MOSFET M1的漏极相连。变压器T1第一初 级线圈的第一输入端a1与电压源Vcc相连，第二初级线圈的第四输 入端d1接地。

主要驱动电路12包括一二极管D1、一比较器A1、一NPN晶体 管Q3、一PNP晶体管Q4、一电容Ca以及多个电阻Ra、Rb、R2、 R3。其中，二极管D1的阳极与变压器T1第二初级线圈的第三输入 端c1相连，阴极与电阻Ra的一端相连。比较器A1具有五个接脚， 分别为第一接脚、第二接脚、第三接脚、第四接脚及第五接脚。其中， 第一接脚与电阻Ra的另一端相连；第二接脚与参考电压Vref1相连； 第三接脚与电压源Vcc相连；第四接脚接地；以及第五接脚为比较器 A1的输出端。电阻Rb一端与比较器A1第一接脚相连，另一端接地。 其中，电阻Ra、Rb构成一分压电路，并可使输入至比较器A1的电 压较稳定。本实施方式中，电阻Rb的阻值远大于电阻Ra的阻值。 电容Ca的一端与比较器A1的第二接脚相连，其另一端接地。NPN 晶体管Q3、PNP晶体管Q4和电阻R3三者的连接方式与次要驱动电 路10中NPN晶体管Q1、PNP晶体管Q2和电阻R1三者的连接方式 相同，区别在于NPN晶体管Q3与PNP晶体管Q4的基极均与比较 器A1的输出端相连。电阻R2的一端与电压源Vcc相连，另一端与 比较器A1的输出端相连。其中，电阻R3的另一端做为主要驱动电 路12的输出端。

第二脉冲产生电路13包括一MOSFET M2、一变压器T2以及一 电容C2，上述元件的连接方式与第一脉冲产生电路11中MOSFET M1、变压器T1以及电容C1的连接方式相同。区别在于变压器T2 的第二初级线圈的第三输入端c2和第四输入端d2均悬空，且变压器 T2次级线圈的第二输出端f2接地。

本实施方式中，变压器T1的次级线圈的第二输出端f1与变压器 T2的次级线圈的第一输出端e2相连，且变压器T1的次级线圈的第 一输出端e1与变压器T2的次级线圈的第二输出端f2分别连接至放 电灯14之L+与L-。

本实施方式中，控制信号产生电路15产生一方波序列输出至次 要驱动电路10，在方波的正周期时，NPN晶体管Q1导通，PNP晶 体管Q2截止，MOSFET M1导通，变压器T1的第一初级线圈开始存 储能量于铁芯；在方波的负周期时，NPN晶体管Q1截止，PNP晶体 管Q2导通，MOSFET M1截止，变压器T1的铁芯开始释放能量。故， 变压器T1的次级线圈的第一输出端e1和第二输出端f1之间产生一 放大的第一脉冲序列，继而在变压器T1的第二初级线圈感应一脉冲 序列。本实施方式中，第一脉冲序列为正脉冲序列。变压器T1的第 二初级线圈感应的脉冲序列通过二极管D1转变为一变化的直流电 压，该变化的直流电压经过电阻Ra和Rb的分压加至比较器A1的第 一接脚，其与参考电压Vref1做比较。本实施方式中，电容C1起平 滑滤波的作用。

当电阻Rb的分压大于参考电压Vref1时，则比较器A1的输出 端输出一高电平；当电阻Rb的分压小于参考电压Vref1时，则比较 器A1的输出端输出一低电平。所以通过比较器A1，变化的直流电 压变为一方波序列。同样，在上述方波序列的正周期时，NPN晶体 管Q3导通，PNP晶体管Q4截止，MOSFET M2导通，则变压器T2 的第一初级线圈开始存储能量于铁芯；在上述方波序列的负周期时， NPN晶体管Q3截止，PNP晶体管Q4导通，MOSFET M2截止，则 变压器T2的第一初级线圈开始释放能量。故，变压器T2的次级线 圈产生一放大的第二脉冲序列。本实施方式中，第二脉冲序列为正脉 冲序列。

由于变压器T1的次级线圈的第二输出端f1与变压器T2的次级 线圈的第一输出端e2相连接，变压器T1的次级线圈的第一输出端 e1与变压器T2的次级线圈的第二输出端f2对应接至放电灯14之L+ 与L-。故，加载至放电灯14上的电压脉冲即为第一脉冲序列与第二 脉冲序列之和。

当放电灯所需驱动脉冲电压较大时，本发明又提供放电灯驱动装 置之另一较佳实施方式。

图3为本发明放电灯驱动装置另一实施方式的架构图。本实施方 式中，放电灯驱动装置包括一次要驱动电路10′、N个脉冲产生电路 N1′(N＝1，2，3...)、一主要驱动电路12′、一放电灯14′以及一控制 信号产生电路15′。其中，第一脉冲产生电路11′具有一第一输出端1′ 和一第二输出端2′；第二脉冲产生电路21′具有一第一输出端3′和一第 二输出端4′...以此类推，第N个脉冲产生电路具有一第一输出端 (2N-1)′和一第二输出端2N′。

控制信号产生电路15′产生一控制信号，并将其输出给次要驱动 电路10′。次要驱动电路10′根据该控制信号驱动第一脉冲产生电路 11′，使其在第一输出端1′和第二输出端2′之间产生一第一脉冲序列。 本实施方式中，第一脉冲序列为正脉冲序列。第一脉冲产生电路11′ 又与主要驱动电路12′相连接，主要驱动电路12′根据上述第一脉冲产 生电路11′所产生的第一脉冲序列产生一驱动信号，同时驱动第二脉 冲产生电路21′、第三脉冲产生序列31′...第N脉冲产生序列N1′，使 其分别在各自的第一输出端(2N-1)′和第二输出端2N′之间产生一脉冲 序列，其中，N＝2，3...。本实施方式中，上述脉冲序列为正脉冲序 列。在本实施方式中，第一脉冲产生电路11′的第二输出端2′与第二 脉冲产生电路21′的第一输出端3′相连，第二脉冲产生电路21′的第二 输出端4′与第三脉冲产生电路31′的第一输入端5′相连...以此类推， 第(N-1)脉冲产生电路(N-1)1′的第二输出端(2N-2)′与第N脉冲产生 电路N1′的第一输入端(2N-1)′相连。而第一脉冲产生电路11′的第一 输出端1′与第N脉冲序列产生电路N1′的第二输出端2N′分别连接至 放电灯14′上，且第N脉冲产生电路N1′的第二输出端2N′接地。故， 任意时刻加载在放电灯14′上的脉冲电压为上述N个正向脉冲序列之 和，继而产生一高脉冲电压。

图4为本发明放电灯驱动装置第二实施方式的电路原理图。其 中，次要驱动电路10′亦包括一NPN晶体管Q1、一PNP晶体管Q2 以及一电阻R1，上述元件之间连接关系与第一实施方式的次要驱动 电路10对应元件连接关系相同，因此不再赘述。

本实施方式中，N个脉冲产生电路N1′(N＝1，2，3...)均包括 一MOSFET Mn、一电容Cn以及一变压器Tn′(n＝1，2，3...)，上 述元件的连接关系分别与第一实施方式的第一脉冲产生电路11对应 元件的连接关系相同。其中，变压器Tn′(n＝1，2，3...)分别具有一 第一初级线圈，具有一第一输入端an′和一第二输入端bn′；一第二初 级线圈，具有一第三输入端cn′和一第四输入端dn′；以及一次级线圈， 具有一第一输出端en′和一第二输出端fn′，其中，n＝1，2，3...。变 压器Tn′(n＝1，2，3...)第一初级线圈的第一输入端an′(n＝1，2，3...) 均连接至电压源Vcc，变压器Tn′(n＝2，3，4...)第二初级线圈的第 三输入端cn′(n＝2，3，4...)和第四输入端dn′(n＝2，3，4...)均悬 空。本实施方式中，变压器T1′次级线圈的第二输出端f1′与变压器T2′ 次级线圈的第一输出端e2′相连，变压器T2′的次级线圈的第二输出端 f2′与变压器T3′的次级线圈的第一输出端e3′相连...以此类推，变压器 T(n-1)′的次级线圈的第二输出端f(n-1)′与变压器Tn′的次级线圈的第 一输出端en′相连。且，变压器T1′的次级线圈的第一输出端a1′与变 压器Tn′的次级线圈的第二输出端fn′分别连接至放电灯14的L+与L-。

主要驱动电路12′包括一二极管D1、一比较器A1、一电容Ca、 两个分压电阻Ra和Rb、多个NPN晶体管Q2n-1(n＝2，3...)、多个 PNP晶体管Q2n(n＝2，3...)以及多个电阻Rn和Rn+1(N＝2，3...)。 其中，二极管D1、比较器A1、分压电阻Ra和Rb以及电容Ca的连 接关系与第一实施方式的主要驱动电路12中对应原件连接关系相 同。本实施方式中，NPN晶体管Q3、PNP晶体管Q4、电阻R2和 R3构成的电路与第二脉冲产生电路21′相连接，上述元件的连接关系 与第一实施方式的主要驱动电路12中对应元件连接关系相同；NPN 晶体管Q5、PNP晶体管Q6以及电阻R4和R5构成的电路与第三脉 冲产生电路31′相连接...等等，以此类推，NPN晶体管Q2n-1、PNP晶 体管Q2n以及电阻Rn和Rn+1构成的电路对应与第N脉冲产生电路N1′ 相连接。NPN晶体管Q2n-1(n＝2，3...)、PNP晶体管Q2n(n＝2，3...) 以及电阻Rn和Rn+1(n＝2，3...)之间的连接关系均相同。且NPN晶体 管Q2n-1(n＝2，3...)的基极与PNP晶体管Q2n(n＝2，3...)的基极均连 接至比较器A1的输出端，电阻Rn+1(n＝2，3...)的另一端均与对应脉 冲产生电路N1′(n＝2，3...)的输入端相连。

同样，控制信号产生电路15′产生一方波信号输入给次要驱动电 路10′，次要驱动电路10′根据该方波信号驱动第一脉冲产生电路11′ 产生一正脉冲序列。主要驱动电路12′中二极管D1将脉冲序列转变为 一变化的直流信号，该变化的直流信号通过一比较器A1变为一方波 序列，该方波序列同时加载在NPN晶体管Q2n-1(n＝2，3...)的基极 与PNP晶体管Q2n(n＝2，3...)的基极上，分别驱动第二脉冲产生电 路21′、第三脉冲产生电路31′...第N脉冲产生电路N1′分别产生一正 脉冲序列。

本实施方式中，加载在放电灯14′上的电压脉冲为N个脉冲产生 电路N1′所产生脉冲序列之和。