[发明专利]放电管点亮装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于点亮放电管的放电管点亮装置，特别是涉及用于点亮安装在例如液晶便携设备中的冷阴极灯的放电管点亮装置。

背景技术

放电管点亮装置归类为应用n型MOSFET作为高压端(high side)开关元件的那些和应用p型MOSFET作为高压端开关元件的那些。诸如应用冷阴极灯的笔记本电脑的液晶便携设备，通常使用p型MOSFET作为高压端开关元件，因为如果使用n型MOSFET作为高压端开关元件，需要采用自举(bootstrap)电路等驱动n型MOSFET，使驱动电路变得复杂化并增加了成本。

电容增压技术是驱动使用p型MOSFET作为高压端开关元件的放电管点亮装置的简单例子。该技术的一个例子公开在图1所示的日本未审查专利申请公开No.2003-164163中。图1中，第一和第二串联电路设置在DC电源Vin和地极之间。第一串联电路包括p型MOSFET Qp1作为高压端开关元件，以及n型MOSFET Qn1作为低压端开关元件。第二串联电路包括p型MOSFETQp2作为高压端开关元件，以及n型MOSFET Qn2作为低压端开关元件。在p型MOSFET Qp1和n型MOSFET Qn1的连接点与p型MOSFET Qp2和n型MOSFET Qn2的连接点之间，连接了串联电路，包括谐振电容器C3和变压器T的初级线圈P。变压器T的次级线圈S的每一端都连接到电容器C4。

DC电源Vin连接到p型MOSFET Qp1(以下称为p型FET Qp1)的源极和p型MOSFET Qp2(以下称为p型FET Qp2)的源极。在p型FET Qp1的栅极和源极之间连接了包括二极管D1和电阻器R1的并联电路。在p型FETQp2的栅极和源极之间连接了包括二极管D2和电阻器R2的并联电路。p型FET Qp1的栅极通过电容器C1连接到控制IC1的端子PD1。p型FET Qp2的栅极通过电容器C2连接到控制IC1的端子PD2。n型MOSFET Qn1(以下称为n型FET Qn1)的栅极连接到控制IC1的端子ND1。n型MOSFET Qn2(以下称为n型FET Qn2)的栅极连接到控制IC1的端子ND2。

控制IC1(或者分立电路)包括调节器11，分频器13，误差放大器15和振荡器17。调节器11接收DC电源Vin并生成预定电压Vp.REG，将该电压提供给分频器13。变压器T的次级线圈S的第一端连接到放电管3的第一电极。放电管3的第二电极连接到灯电流检测器5。灯电流检测器5检测流过放电管3的电流并将与检测的电流成比例的电压提供给误差放大器15。误差放大器15将来自灯电流检测器5的电压与参考电压进行比较，并将误差电压发送给振荡器17。振荡器17将误差电压与三角波进行比较，并生成宽度对应于误差电压的脉冲信号。当误差电压大时，脉冲信号的脉冲宽度宽，当误差电压小时，脉冲信号的脉冲宽度窄。

分频器13对来自振荡器17的脉冲信号的频率进行分频。也就是，在给定周期的第一半周期中，通过端子PD1和ND1将高电位脉冲信号提供给p型FETQp1和n型FET Qn1，通过端子PD2和ND2将低电位脉冲信号提供给p型FETQp2和n型FET Qn2。在给定周期的第二半周期内，将低电位脉冲信号提供给p型FET Qp1和n型FET Qn1，将高电位脉冲信号提供给p型FET Qp2和n型FET Qn2。这形成了p型FET Qp1和n型FET Qn2同时导通的导通周期与p型FET Qp2和n型FET Qn1同时导通的导通周期的交替。

将参考图2的时序图解释图1的放电管点亮装置的工作。在时刻t2，p型FET Qp1和n型FET Qn2导通，使电流从DC电源Vin沿着包含Qp1，C3，P，和Qn2的线路流过，向电容器C3和变压器T的初级线圈P施加电压。因此，电容器C3和变压器T的初级线圈P的电感产生谐振来生成正弦波电流。然后，变压器T的次级线圈S生成电压，使电流通过放电管3，从而打开放电管3。

在时刻t3，p型FET Qp2和n型FET Qn1导通，使电流从DC电源Vin沿着包含Qp2，P，C3和Qn1的线路流过，反向地对电容器C3和变压器T的初级线圈P施加电压。由此，变压器T的次级线圈S生成反相的高正弦波电压，打开放电管3。