多灯管驱动系统的制作方法
专利名称：多灯管驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及背光源驱动系统，特别涉及一种多灯管驱动系统。
背景技术：
冷阴极荧光灯常用作液晶显示屏的背光源。为驱动冷阴极荧光灯点亮，需要逆变器将直流电源转换为交流电源，提供合适的驱动电源。为保护冷阴极荧光灯及逆变器本身，逆变器中常设置异常侦测及保护电路，以及时侦测异常并采取保护措施。通常，异常侦测及保护电路将侦测到的信号与设定的参考电压进行比较，来确定是否进行保护。然而，因设定的参考电压为固定电压，容易因环境温度及灯管参数变化而导致保护误动作。
发明内容
有鉴于此，需提供一种多灯管驱动系统，能精确侦测异常，避免误动作。一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，包括滤波电路、开关电路、脉冲宽度调制控制器、保护电路、多个变压器及异常侦测电路。每个变压器包括初级绕组及次级绕组，所述变压器的初级绕组并联连接所述开关电路，所述变压器的次级绕组的高压端一一对应连接所述灯管。异常侦测电路连接所述变压器及所述保护电路，用于侦测所述多灯管驱动系统及所述灯管是否异常，包括信号转换电路、最高管电流取得电路、最低管电流取得电路及比较电路。信号转换电路连接所述变压器的次级绕组的低压端，用于将流经所述灯管的电流信号转换为电压信号。最高管电流取得电路连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最高的灯管转换后的最高电压信号。最低管电流取得电路连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最低的灯管转换后的最低电压信号。比较电路连接所述最高管电流取得电路及所述最低管电流取得电路，用于比较所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及在所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值超过所述预先设定范围时，产生触发信号。其中，所述保护电路在接收到所述触发信号时，控制所述脉冲宽度调制控制器停止输出脉冲宽度调制信号，从而关闭所述开关电路的输出。优选地，所述信号转换电路包括多个信号转换单元，一一对应连接所述变压器的次级绕组的低压端，每个信号转换单元包括第一电阻及第一电容，所述第一电阻一端连接对应的变压器的次级绕组的低压端，另一端接地，所述第一电容与所述第一电阻并联。优选地，所述最高管电流取得电路包括多个第一二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阳极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阴极相连并输出所述最高电压信号。优选地，所述最低管电流取得电路包括多个第二二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阴极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阳极相连且经由第二电阻接收第一参考电压并输出所述最低电压信号。优选地，所述比较电路包括开关、第三二极管、第二电容及第四电阻。开关包括控制极、第一电极及第二电极，所述控制极连接所述第二二极管的阳极并经由第三电阻接地，所述第一电极连接所述第一ニ极管的阴极。所述第三ニ极管的阳极连接所述开关的第二电扱，阴极输出所述触发信号。第二电容的一端连接所述第三ニ极管的阴极，另一端接地。第四电阻与所述第二电容并联。优选地，所述开关为P型金属氧化物半导体场效应管，所述控制极为栅极，所述第ー电极为源极，所述第二电极为漏扱。优选地，所述比较电路包括比较器、第三ニ极管、第二电容、第四电阻及第五电阻。比较器包括正输入端、负输入端及输出端，所述正输入端连接所述第一 ニ极管的阴极，所述负输入端连接所述第二ニ极管的阳极。所述第三ニ极管的阳极连接所述比较器的输出端，阴极输出所述触发信号。第二电容的一端连接所述第三ニ极管的阴极，另一端接地。第四电阻与所述第二电容并联。第五电阻一端连接所述比较器的输出端，另一端接收第二參考电压。上述多灯管驱动系统动态取得最高管电流与最低管电流并进行比较，以确定是否发生异常，因而，当环境温度及灯管參数变化时，最高管电流与最低管电流均随之变化，不会影响异常状况的判断，避免误动作的产生。
图I为本发明ー实施方式中多灯管驱动系统的不意图；图2为本发明ー实施方式中多灯管驱动系统的具体电路图；及图3为本发明另ー实施方式中多灯管驱动系统的具体电路图。主要元件符号说明多灯管驱动系统10、20滤波电路100脉冲宽度调制控制器110开关电路120异常侦测电路130信号转换电路1300信号转换单元1301最高管电流取得电路1310最低管电流取得电路1320比较电路1330、1330A比较器1331保护电路140变压器T1、T2灯管L1、L2开关Q第一至第五电阻Rl、R2、R3、R4、R5第一至第二电容C1、C2第一至第三ニ极管D1、D2、D3第一參考电压Vccl
第二参考电压Vcc2输入电源Vin
具体实施例方式图I为本发明一实施方式中多灯管 驱动系统10的示意图。在本实施方式中，多灯管驱动系统10用于将输入电源Vin转换为交流电源，驱动多个灯管LI、L2(仅以两个为例)。其中，输入电源Vin为直流电源。在本发明的其它实施方式中,输入电源Vin也可为交流电源。多灯管驱动系统10包括滤波电路100、开关电路120、脉冲宽度调制控制器110、多个变压器Tl、T2、异常侦测电路130及保护电路140。滤波电路100用于滤波，在本实施例中，滤波电路100包括电容，例如，三个相互并联的电容。滤波电路100滤波后输出直流电源信号。开关电路120与滤波电路100相连，用于将滤波电路100输出的直流电源信号转换为第一交流电源信号。在本实施方式中，第一交流电源信号为方波信号。开关电路120包括全桥电路、半桥电路、推挽式电路等。脉冲宽度调制控制器110用于产生脉冲宽度调制信号，控制开关电路120导通或关闭，从而将滤波电路100输出的直流电源信号转换为第一交流电源信号。保护电路140用于在多灯管驱动系统10或灯管L1、L2异常时，进行保护，并通知脉冲宽度调制控制器110，使脉冲宽度调制控制器110停止输出脉冲宽度调制信号，开关电路120停止转换，从而使多灯管驱动系统10关掉，避免损坏。每个变压器T1、T2均包括初级绕组与次级绕组。变压器T1、T2的初级绕组并联连接开关电路120，次级绕组的高压端一一对应连接灯管L1、L2，即变压器Tl的次级绕组的高压端对应连接灯管LI，变压器T2的次级绕组的高压端对应连接灯管L2。变压器Tl、T2用于将开关电路120输出的第一交流电源信号转换为第二交流电源信号。在本实施方式中，第二交流电源信号为弦波信号。异常侦测电路130连接变压器Tl、T2及保护电路140，用于侦测多灯管驱动系统10及灯管LI、L2是否异常，包括信号转换电路1300、最高管电流取得电路1310、最低管电流取得电路1320及比较电路1330。信号转换电路1300连接变压器Tl、T2的次级绕组的低压端，用于将流经灯管L1、L2的电力信号转换为电压信号。最高管电流取得电路1310连接信号转换电路1300，用于取得灯管L1、L2中电流最高的灯管转换后的最高电压信号。最低管电流取得电路1320连接信号转换电路1300，用于取得灯管LI、L2中电流最低的灯管转换后的最低电压信号。比较电路1330连接最高管电流取得电路1310及最低管电流取得电路1320，用于比较最高电压信号与最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及在所述最高电压信号与最低电压信号的差值超过预先设定范围时，产生触发信号，触发保护电路140。在本实施方式中，预先设定范围可根据实际情况及需要设定，例如，为0.7V。保护电路140在接收到所述触发信号时，进行保护，并控制脉冲宽度调制控制器110停止输出脉冲宽度调制信号，从而关闭开关电路120的输出，即关闭多灯管驱动系统10，以避免损坏。多灯管驱动系统10动态取得最高管电流与最低管电流并进行比较，以确定是否发生异常，取代了传统的固定参考电压比较，因而，环境温度及灯管LI、L2参数变化时，最高管电流与最低管电流均随之变化，避免误动作的产生。此外，在对多灯管驱动系统10进行安规要求项目，如接触电流，测试时，灯管LI、L2被短路使得灯管LI、L2的电容不参与谐振，而导致管电流信号产生相移，异常侦测电路130可侦测到此异常并触发保护电路140。
图2所示为本发明ー实施方式中多灯管驱动系统10的电路图。在本实施方式中，信号转换电路1300包括多个信号转换单元1301，一一对应连接变压器Tl、T2的次级绕组的低压端，即第一个信号转换单元1301连接变压器Tl，第二个信号转换单元1301连接变压器T2。每个信号转换单元1301用于将对应的灯管LI、L2的电流信号转换为电压信号，其包括第一电阻Rl及第ー电容Cl。第一电阻Rl的一端连接对应的变压器Tl、T2的次级绕组的低压端，另一端接地，第一电容Cl与第一电阻Rl并联。其中，第一电阻Rl用于将对应的灯管LI、L2的电流信号转换为电压信号,第一电容Cl用于对第一电阻Rl转换后的电压信号滤波，以取得稳定电压。在本实施方式中，转换后的电压信号为交流信号。最高管电流取得电路1310包括多个第一ニ极管Dl，一一对应连接信号转换单元1301与变压器T1、T2的次级绕组的低压端。所述第一ニ极管Dl的阳极分别连接对应的变压器Τ1、Τ2的次级绕组的低压端，阴极相连并输出最高电压信号。所述第一ニ极管Dl将信号转换单元1301转换后的电压信号中的最高电压信号筛选并输出至比较电路1330。最低管电流取得电路1320包括多个第二ニ极管D2，一一对应连接信号转换单元1301与变压器Τ1、Τ2的次级绕组的低压端。所述第二ニ极管D2的阴极分别连接对应的变压器Tl、Τ2的次级绕组的低压端，阳极相连且经由第二电阻R2接收第一參考电压Vccl并输出最低电压信号至比较电路1330。在本实施方式中,最高电压信号与最低电压信号均为交流讯号。比较电路1330包括开关Q、第三ニ极管D3、第三电阻R3、第二电容C2及第四电阻R4。开关Q包括控制极、第一电极及第ニ电极。开关Q的控制极连接第二ニ极管D2的阳极，即接收最低电压信号，并经由第三电阻R3接地。开关Q的第一电极连接第一ニ极管Dl的阴极，即接收最高电压信号，第二电极连接第三ニ极管D3的阳极。第三ニ极管D3的阴极输出所述触发信号至保护电路。第二电容C2的一端连接第三ニ极管D3的阴极，另一端接地。第四电阻R4与第二电容C2并联。第三ニ极管D3、第二电容C2及第四电阻R4用于将交流的最高电压信号转换为直流信号，然后输出至保护电路140，即触发信号为直流信号。在本实施方式中，开关Q为P型金属氧化物半导体场效应管，控制极为栅极，第一电极为源极，第二电极为漏扱。在本实施方式中，灯管LI、L2的參数相同，变压器Tl、Τ2的參数相同，信号转换单元1301的參数相同，第一ニ极管Dl的參数相同，第二ニ极管D2的參数相同。因而，若灯管LI、L2及多灯管驱动系统10无异常，流经灯管LI、L2的电流相差不大，差异值未达到预先设定范围，比较电路1330无触发信号产生，保护电路140不会进行保护。若灯管L1、L2及多灯管驱动系统10中任ー者异常，例如，灯管LI断管，此时，流经灯管LI的电流很小。因而，与灯管LI对应的信号转换单元1301的电压信号的电压小于与灯管L2对应的信号转换单元1301的电压信号的电压。又因为第一ニ极管Dl參数相同，阴极相连，故与灯管L2对应的第一ニ极管导通，即，第一ニ极管Dl取得与最高电流信号对应的最高电压信号。开关Q的第一电极的电压等于最高电压信号减去第一ニ极管Dl的导通压降。同吋，因为第二ニ极管D2參数相同，阳极相连，故与灯管LI对应的第二ニ极管D2导通，即，第二ニ极管D2取得与最低电流信号对应的最低电压信号。开关Q的控制极的电压等于最低电压信号加上第二二极管D2的导通压降。开关Q的控制极与第一电极的压差为最低电压加上第一二极管Dl与第二二极管D2的导通压降再减去最高电压，因为最低电压几乎为O，最高电压至少为几伏，开关Q导通。此时，最高电压信号输入至第三二极管D3的阳极，经第三二极管D3、第二电容C2及第四电阻R4的整流滤波后，变成直流形式的触发信号，并输入至保护电路140。如此，侦测电路130可侦测出异常。图3所示为本发明另一实施方式中多灯管驱动系统20的电路图。本实施方式中的多灯管驱动系统20与图2中的多灯管驱动系统10的区别在于比较电路1330A的具体架构不同于比较电路1330，其余部分完全相同，因而此处不再赘述。比较电路1330A包括比较器1331、第三二极管D3、第二电容C2、第四电阻R4及第五电阻R5。比较器1331的正输入端连接第一二极管Dl的阴极，负输入端连接第二二极管D2的阳极，输出端连接第三二极管D3的阳极。第五电阻R5的一端连接比较器1331的输出端，另一端接收第二参考电压。第三二极管D3、第二电容C2及第四电阻R4的连接关系与作用与图2中的相同，此处不再详 述。在本实施方式中，比较电路1330A与图2中的比较电路1330的区别在于用比较器1331取代开关Q，但工作原理相似，因而不再另行说明。本发明的多灯管驱动系统10、20动态取得最高管电流与最低管电流并进行比较，以确定是否发生异常，因而，当环境温度及灯管LI、L2参数变化时，最高管电流与最低管电流均随之变化，不会影响异常状况的判断，避免误动作的产生。
权利要求
1.一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，包括滤波电路、开关电路、脉冲宽度调制控制器及保护电路，其特征在于，所述多灯管驱动系统还包括 多个变压器，每个变压器包括初级绕组及次级绕组，所述变压器的初级绕组并联连接所述开关电路，所述变压器的次级绕组的高压端一一对应连接所述灯管；及 异常侦测电路，连接所述变压器及所述保护电路，用于侦测所述多灯管驱动系统及所述灯管是否异常，所述异常侦测电路包括 信号转换电路，连接所述变压器的次级绕组的低压端，用于将流经所述灯管的电流信号转换为电压信号； 最高管电流取得电路，连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最高的灯管转换后的最高电压信号； 最低管电流取得电路，连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最低的灯管转换后的最低电压信号；及 比较电路，连接所述最高管电流取得电路及所述最低管电流取得电路，用于比较所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及在所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值超过所述预先设定范围时，产生触发信号； 其中，所述保护电路在接收到所述触发信号时，控制所述脉冲宽度调制控制器停止输出脉冲宽度调制信号，从而关闭所述开关电路的输出。
2.如权利要求I所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述信号转换电路包括多个信号转换单元，一一对应连接所述变压器的次级绕组的低压端，每个信号转换单元包括第一电阻及第一电容，所述第一电阻一端连接对应的变压器的次级绕组的低压端，另一端接地，所述第一电容与所述第一电阻并联。
3.如权利要求2所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述最高管电流取得电路包括多个第一二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阳极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阴极相连并输出所述最高电压信号。
4.如权利要求3所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述最低管电流取得电路包括多个第二二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阴极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阳极相连且经由第二电阻接收第一参考电压并输出所述最低电压信号。
5.如权利要求4所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述比较电路包括 开关，包括控制极、第一电极及第二电极，所述控制极连接所述第二二极管的阳极并经由第三电阻接地，所述第一电极连接所述第一二极管的阴极； 第三二极管，所述第三二极管的阳极连接所述开关的第二电极，阴极输出所述触发信号; 第二电容，一端连接所述第三二极管的阴极，另一端接地 '及 第四电阻，与所述第二电容并联。
6.如权利要求5所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述开关为P型金属氧化物半导体场效应管，所述控制极为栅极，所述第一电极为源极，所述第二电极为漏极。
7.如权利要求4所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述比较电路包括 比较器，包括正输入端、负输入端及输出端，所述正输入端连接所述第一二极管的阴极，所述负输入端连接所述第二二极管的阳极； 第三二极管，所述第三二极管的阳极连接所述比较器的输出端，阴极输出所述触发信号; 第二电容，一端连接所述第三二极管的阴极，另一端接地； 第四电阻，与所述第二电容并联；及 第五电阻，一端连接所述比较器的输出端，另一端接收第二参考电压。
全文摘要
一种多灯管驱动系统，包括滤波电路、开关电路、脉冲宽度调制控制器、保护电路、多个变压器及异常侦测电路。变压器的次级绕组的高压端一一对应连接灯管。异常侦测电路侦测多灯管驱动系统及灯管是否异常，包括信号转换电路、最高管电流取得电路、最低管电流取得电路及比较电路。信号转换电路将流经灯管的电流信号转换为电压信号。最高/最低管电流取得电路分别取得最高/最低电压信号。比较电路比较最高/最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及超过时，产生触发信号，触发保护电路。上述多灯管驱动系统动态取得最高/最低管电流进行比较，当环境温度及灯管参数变化时，最高/最低管电流均变化，不会影响异常的判断，避免误动作的产生。
文档编号G09G3/34GK102622968SQ20111002796
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者何记献, 郑金波 申请人:国琏电子(上海)有限公司, 寰永科技股份有限公司
技术领域：
本发明涉及背光源驱动系统，特别涉及一种多灯管驱动系统。
背景技术：
冷阴极荧光灯常用作液晶显示屏的背光源。为驱动冷阴极荧光灯点亮，需要逆变器将直流电源转换为交流电源，提供合适的驱动电源。为保护冷阴极荧光灯及逆变器本身，逆变器中常设置异常侦测及保护电路，以及时侦测异常并采取保护措施。通常，异常侦测及保护电路将侦测到的信号与设定的参考电压进行比较，来确定是否进行保护。然而，因设定的参考电压为固定电压，容易因环境温度及灯管参数变化而导致保护误动作。
发明内容
有鉴于此，需提供一种多灯管驱动系统，能精确侦测异常，避免误动作。一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，包括滤波电路、开关电路、脉冲宽度调制控制器、保护电路、多个变压器及异常侦测电路。每个变压器包括初级绕组及次级绕组，所述变压器的初级绕组并联连接所述开关电路，所述变压器的次级绕组的高压端一一对应连接所述灯管。异常侦测电路连接所述变压器及所述保护电路，用于侦测所述多灯管驱动系统及所述灯管是否异常，包括信号转换电路、最高管电流取得电路、最低管电流取得电路及比较电路。信号转换电路连接所述变压器的次级绕组的低压端，用于将流经所述灯管的电流信号转换为电压信号。最高管电流取得电路连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最高的灯管转换后的最高电压信号。最低管电流取得电路连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最低的灯管转换后的最低电压信号。比较电路连接所述最高管电流取得电路及所述最低管电流取得电路，用于比较所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及在所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值超过所述预先设定范围时，产生触发信号。其中，所述保护电路在接收到所述触发信号时，控制所述脉冲宽度调制控制器停止输出脉冲宽度调制信号，从而关闭所述开关电路的输出。优选地，所述信号转换电路包括多个信号转换单元，一一对应连接所述变压器的次级绕组的低压端，每个信号转换单元包括第一电阻及第一电容，所述第一电阻一端连接对应的变压器的次级绕组的低压端，另一端接地，所述第一电容与所述第一电阻并联。优选地，所述最高管电流取得电路包括多个第一二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阳极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阴极相连并输出所述最高电压信号。优选地，所述最低管电流取得电路包括多个第二二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阴极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阳极相连且经由第二电阻接收第一参考电压并输出所述最低电压信号。优选地，所述比较电路包括开关、第三二极管、第二电容及第四电阻。开关包括控制极、第一电极及第二电极，所述控制极连接所述第二二极管的阳极并经由第三电阻接地，所述第一电极连接所述第一ニ极管的阴极。所述第三ニ极管的阳极连接所述开关的第二电扱，阴极输出所述触发信号。第二电容的一端连接所述第三ニ极管的阴极，另一端接地。第四电阻与所述第二电容并联。优选地，所述开关为P型金属氧化物半导体场效应管，所述控制极为栅极，所述第ー电极为源极，所述第二电极为漏扱。优选地，所述比较电路包括比较器、第三ニ极管、第二电容、第四电阻及第五电阻。比较器包括正输入端、负输入端及输出端，所述正输入端连接所述第一 ニ极管的阴极，所述负输入端连接所述第二ニ极管的阳极。所述第三ニ极管的阳极连接所述比较器的输出端，阴极输出所述触发信号。第二电容的一端连接所述第三ニ极管的阴极，另一端接地。第四电阻与所述第二电容并联。第五电阻一端连接所述比较器的输出端，另一端接收第二參考电压。上述多灯管驱动系统动态取得最高管电流与最低管电流并进行比较，以确定是否发生异常，因而，当环境温度及灯管參数变化时，最高管电流与最低管电流均随之变化，不会影响异常状况的判断，避免误动作的产生。
图I为本发明ー实施方式中多灯管驱动系统的不意图；图2为本发明ー实施方式中多灯管驱动系统的具体电路图；及图3为本发明另ー实施方式中多灯管驱动系统的具体电路图。主要元件符号说明多灯管驱动系统10、20滤波电路100脉冲宽度调制控制器110开关电路120异常侦测电路130信号转换电路1300信号转换单元1301最高管电流取得电路1310最低管电流取得电路1320比较电路1330、1330A比较器1331保护电路140变压器T1、T2灯管L1、L2开关Q第一至第五电阻Rl、R2、R3、R4、R5第一至第二电容C1、C2第一至第三ニ极管D1、D2、D3第一參考电压Vccl
第二参考电压Vcc2输入电源Vin
具体实施例方式图I为本发明一实施方式中多灯管 驱动系统10的示意图。在本实施方式中，多灯管驱动系统10用于将输入电源Vin转换为交流电源，驱动多个灯管LI、L2(仅以两个为例)。其中，输入电源Vin为直流电源。在本发明的其它实施方式中,输入电源Vin也可为交流电源。多灯管驱动系统10包括滤波电路100、开关电路120、脉冲宽度调制控制器110、多个变压器Tl、T2、异常侦测电路130及保护电路140。滤波电路100用于滤波，在本实施例中，滤波电路100包括电容，例如，三个相互并联的电容。滤波电路100滤波后输出直流电源信号。开关电路120与滤波电路100相连，用于将滤波电路100输出的直流电源信号转换为第一交流电源信号。在本实施方式中，第一交流电源信号为方波信号。开关电路120包括全桥电路、半桥电路、推挽式电路等。脉冲宽度调制控制器110用于产生脉冲宽度调制信号，控制开关电路120导通或关闭，从而将滤波电路100输出的直流电源信号转换为第一交流电源信号。保护电路140用于在多灯管驱动系统10或灯管L1、L2异常时，进行保护，并通知脉冲宽度调制控制器110，使脉冲宽度调制控制器110停止输出脉冲宽度调制信号，开关电路120停止转换，从而使多灯管驱动系统10关掉，避免损坏。每个变压器T1、T2均包括初级绕组与次级绕组。变压器T1、T2的初级绕组并联连接开关电路120，次级绕组的高压端一一对应连接灯管L1、L2，即变压器Tl的次级绕组的高压端对应连接灯管LI，变压器T2的次级绕组的高压端对应连接灯管L2。变压器Tl、T2用于将开关电路120输出的第一交流电源信号转换为第二交流电源信号。在本实施方式中，第二交流电源信号为弦波信号。异常侦测电路130连接变压器Tl、T2及保护电路140，用于侦测多灯管驱动系统10及灯管LI、L2是否异常，包括信号转换电路1300、最高管电流取得电路1310、最低管电流取得电路1320及比较电路1330。信号转换电路1300连接变压器Tl、T2的次级绕组的低压端，用于将流经灯管L1、L2的电力信号转换为电压信号。最高管电流取得电路1310连接信号转换电路1300，用于取得灯管L1、L2中电流最高的灯管转换后的最高电压信号。最低管电流取得电路1320连接信号转换电路1300，用于取得灯管LI、L2中电流最低的灯管转换后的最低电压信号。比较电路1330连接最高管电流取得电路1310及最低管电流取得电路1320，用于比较最高电压信号与最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及在所述最高电压信号与最低电压信号的差值超过预先设定范围时，产生触发信号，触发保护电路140。在本实施方式中，预先设定范围可根据实际情况及需要设定，例如，为0.7V。保护电路140在接收到所述触发信号时，进行保护，并控制脉冲宽度调制控制器110停止输出脉冲宽度调制信号，从而关闭开关电路120的输出，即关闭多灯管驱动系统10，以避免损坏。多灯管驱动系统10动态取得最高管电流与最低管电流并进行比较，以确定是否发生异常，取代了传统的固定参考电压比较，因而，环境温度及灯管LI、L2参数变化时，最高管电流与最低管电流均随之变化，避免误动作的产生。此外，在对多灯管驱动系统10进行安规要求项目，如接触电流，测试时，灯管LI、L2被短路使得灯管LI、L2的电容不参与谐振，而导致管电流信号产生相移，异常侦测电路130可侦测到此异常并触发保护电路140。
图2所示为本发明ー实施方式中多灯管驱动系统10的电路图。在本实施方式中，信号转换电路1300包括多个信号转换单元1301，一一对应连接变压器Tl、T2的次级绕组的低压端，即第一个信号转换单元1301连接变压器Tl，第二个信号转换单元1301连接变压器T2。每个信号转换单元1301用于将对应的灯管LI、L2的电流信号转换为电压信号，其包括第一电阻Rl及第ー电容Cl。第一电阻Rl的一端连接对应的变压器Tl、T2的次级绕组的低压端，另一端接地，第一电容Cl与第一电阻Rl并联。其中，第一电阻Rl用于将对应的灯管LI、L2的电流信号转换为电压信号,第一电容Cl用于对第一电阻Rl转换后的电压信号滤波，以取得稳定电压。在本实施方式中，转换后的电压信号为交流信号。最高管电流取得电路1310包括多个第一ニ极管Dl，一一对应连接信号转换单元1301与变压器T1、T2的次级绕组的低压端。所述第一ニ极管Dl的阳极分别连接对应的变压器Τ1、Τ2的次级绕组的低压端，阴极相连并输出最高电压信号。所述第一ニ极管Dl将信号转换单元1301转换后的电压信号中的最高电压信号筛选并输出至比较电路1330。最低管电流取得电路1320包括多个第二ニ极管D2，一一对应连接信号转换单元1301与变压器Τ1、Τ2的次级绕组的低压端。所述第二ニ极管D2的阴极分别连接对应的变压器Tl、Τ2的次级绕组的低压端，阳极相连且经由第二电阻R2接收第一參考电压Vccl并输出最低电压信号至比较电路1330。在本实施方式中,最高电压信号与最低电压信号均为交流讯号。比较电路1330包括开关Q、第三ニ极管D3、第三电阻R3、第二电容C2及第四电阻R4。开关Q包括控制极、第一电极及第ニ电极。开关Q的控制极连接第二ニ极管D2的阳极，即接收最低电压信号，并经由第三电阻R3接地。开关Q的第一电极连接第一ニ极管Dl的阴极，即接收最高电压信号，第二电极连接第三ニ极管D3的阳极。第三ニ极管D3的阴极输出所述触发信号至保护电路。第二电容C2的一端连接第三ニ极管D3的阴极，另一端接地。第四电阻R4与第二电容C2并联。第三ニ极管D3、第二电容C2及第四电阻R4用于将交流的最高电压信号转换为直流信号，然后输出至保护电路140，即触发信号为直流信号。在本实施方式中，开关Q为P型金属氧化物半导体场效应管，控制极为栅极，第一电极为源极，第二电极为漏扱。在本实施方式中，灯管LI、L2的參数相同，变压器Tl、Τ2的參数相同，信号转换单元1301的參数相同，第一ニ极管Dl的參数相同，第二ニ极管D2的參数相同。因而，若灯管LI、L2及多灯管驱动系统10无异常，流经灯管LI、L2的电流相差不大，差异值未达到预先设定范围，比较电路1330无触发信号产生，保护电路140不会进行保护。若灯管L1、L2及多灯管驱动系统10中任ー者异常，例如，灯管LI断管，此时，流经灯管LI的电流很小。因而，与灯管LI对应的信号转换单元1301的电压信号的电压小于与灯管L2对应的信号转换单元1301的电压信号的电压。又因为第一ニ极管Dl參数相同，阴极相连，故与灯管L2对应的第一ニ极管导通，即，第一ニ极管Dl取得与最高电流信号对应的最高电压信号。开关Q的第一电极的电压等于最高电压信号减去第一ニ极管Dl的导通压降。同吋，因为第二ニ极管D2參数相同，阳极相连，故与灯管LI对应的第二ニ极管D2导通，即，第二ニ极管D2取得与最低电流信号对应的最低电压信号。开关Q的控制极的电压等于最低电压信号加上第二二极管D2的导通压降。开关Q的控制极与第一电极的压差为最低电压加上第一二极管Dl与第二二极管D2的导通压降再减去最高电压，因为最低电压几乎为O，最高电压至少为几伏，开关Q导通。此时，最高电压信号输入至第三二极管D3的阳极，经第三二极管D3、第二电容C2及第四电阻R4的整流滤波后，变成直流形式的触发信号，并输入至保护电路140。如此，侦测电路130可侦测出异常。图3所示为本发明另一实施方式中多灯管驱动系统20的电路图。本实施方式中的多灯管驱动系统20与图2中的多灯管驱动系统10的区别在于比较电路1330A的具体架构不同于比较电路1330，其余部分完全相同，因而此处不再赘述。比较电路1330A包括比较器1331、第三二极管D3、第二电容C2、第四电阻R4及第五电阻R5。比较器1331的正输入端连接第一二极管Dl的阴极，负输入端连接第二二极管D2的阳极，输出端连接第三二极管D3的阳极。第五电阻R5的一端连接比较器1331的输出端，另一端接收第二参考电压。第三二极管D3、第二电容C2及第四电阻R4的连接关系与作用与图2中的相同，此处不再详 述。在本实施方式中，比较电路1330A与图2中的比较电路1330的区别在于用比较器1331取代开关Q，但工作原理相似，因而不再另行说明。本发明的多灯管驱动系统10、20动态取得最高管电流与最低管电流并进行比较，以确定是否发生异常，因而，当环境温度及灯管LI、L2参数变化时，最高管电流与最低管电流均随之变化，不会影响异常状况的判断，避免误动作的产生。
权利要求
1.一种多灯管驱动系统，用于驱动多个灯管，包括滤波电路、开关电路、脉冲宽度调制控制器及保护电路，其特征在于，所述多灯管驱动系统还包括 多个变压器，每个变压器包括初级绕组及次级绕组，所述变压器的初级绕组并联连接所述开关电路，所述变压器的次级绕组的高压端一一对应连接所述灯管；及 异常侦测电路，连接所述变压器及所述保护电路，用于侦测所述多灯管驱动系统及所述灯管是否异常，所述异常侦测电路包括 信号转换电路，连接所述变压器的次级绕组的低压端，用于将流经所述灯管的电流信号转换为电压信号； 最高管电流取得电路，连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最高的灯管转换后的最高电压信号； 最低管电流取得电路，连接所述信号转换电路，用于取得所述灯管中电流最低的灯管转换后的最低电压信号；及 比较电路，连接所述最高管电流取得电路及所述最低管电流取得电路，用于比较所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及在所述最高电压信号与所述最低电压信号的差值超过所述预先设定范围时，产生触发信号； 其中，所述保护电路在接收到所述触发信号时，控制所述脉冲宽度调制控制器停止输出脉冲宽度调制信号，从而关闭所述开关电路的输出。
2.如权利要求I所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述信号转换电路包括多个信号转换单元，一一对应连接所述变压器的次级绕组的低压端，每个信号转换单元包括第一电阻及第一电容，所述第一电阻一端连接对应的变压器的次级绕组的低压端，另一端接地，所述第一电容与所述第一电阻并联。
3.如权利要求2所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述最高管电流取得电路包括多个第一二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阳极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阴极相连并输出所述最高电压信号。
4.如权利要求3所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述最低管电流取得电路包括多个第二二极管，一一对应连接所述信号转换单元与所述变压器的次级绕组的低压端，阴极分别连接对应的变压器的次级绕组的低压端，阳极相连且经由第二电阻接收第一参考电压并输出所述最低电压信号。
5.如权利要求4所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述比较电路包括 开关，包括控制极、第一电极及第二电极，所述控制极连接所述第二二极管的阳极并经由第三电阻接地，所述第一电极连接所述第一二极管的阴极； 第三二极管，所述第三二极管的阳极连接所述开关的第二电极，阴极输出所述触发信号; 第二电容，一端连接所述第三二极管的阴极，另一端接地 '及 第四电阻，与所述第二电容并联。
6.如权利要求5所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述开关为P型金属氧化物半导体场效应管，所述控制极为栅极，所述第一电极为源极，所述第二电极为漏极。
7.如权利要求4所述的多灯管驱动系统，其特征在于，所述比较电路包括 比较器，包括正输入端、负输入端及输出端，所述正输入端连接所述第一二极管的阴极，所述负输入端连接所述第二二极管的阳极； 第三二极管，所述第三二极管的阳极连接所述比较器的输出端，阴极输出所述触发信号; 第二电容，一端连接所述第三二极管的阴极，另一端接地； 第四电阻，与所述第二电容并联；及 第五电阻，一端连接所述比较器的输出端，另一端接收第二参考电压。
全文摘要
一种多灯管驱动系统，包括滤波电路、开关电路、脉冲宽度调制控制器、保护电路、多个变压器及异常侦测电路。变压器的次级绕组的高压端一一对应连接灯管。异常侦测电路侦测多灯管驱动系统及灯管是否异常，包括信号转换电路、最高管电流取得电路、最低管电流取得电路及比较电路。信号转换电路将流经灯管的电流信号转换为电压信号。最高/最低管电流取得电路分别取得最高/最低电压信号。比较电路比较最高/最低电压信号的差值是否超过预先设定范围，及超过时，产生触发信号，触发保护电路。上述多灯管驱动系统动态取得最高/最低管电流进行比较，当环境温度及灯管参数变化时，最高/最低管电流均变化，不会影响异常的判断，避免误动作的产生。
文档编号G09G3/34GK102622968SQ20111002796
公开日2012年8月1日 申请日期2011年1月26日 优先权日2011年1月26日
发明者何记献, 郑金波 申请人:国琏电子(上海)有限公司, 寰永科技股份有限公司
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