[发明专利]压电转换器的控制电路及其方法

说明书

本发明涉及一压电转换器的控制电路及方法，更详细地说，涉及一适合一冷阴极萤光灯的一驱动装置使用的压电转换器的一控制电路及方法。

近来，液晶显示器被广泛运用于如携带式个人计算机的显示装置。这些液晶显示装置采用一冷阴极萤光灯作为所谓的背光以便自背面照明液晶显示板。将这种冷阴极萤光灯打开需要一可在初始发光状态时将一电池的低直流电压或类似者转换为1000Vrms或以上的高AC电压，而在一稳定发光状态时约500Vrms的一反相器。传统上，一缠绕转换器被用作此反相器的一增压转换器。但是，近年来，一种经由机械能而执行电装换近而执行增压的一压电转换器开始被使用。此压电转换器具有一普遍不受欢迎的特性，亦即，其根据输出负载(负载阻抗)的大小而大幅改变其增压率，便得小输出负载(大负载阻抗)时增压率高而大输出负载(小负载阻抗)时低。另一方面，此对负载阻抗之依性系适合一冷阴极萤光灯的反相器电源之特性。因此，压电转换器因其小尺寸，高电压电源符合液晶显示器之偏平及高效率要求而受到注意。比压电转换器的一控制电路的一例子将于下参照图1进行叙述。

图1为现有技术的压电转换器控制电路的方块图。

在图1中，参数101代表一压电转换器；102为一连接至压电转换器101的输出终端的如冷阴极萤光灯的负载；103为用以检测在负载中的电流的检测电阻Rdet；104为一用以将产生于检测电阻103中的一AC电压转换为一DC电压的一滤波电路；105为一用以将由滤波电路104所滤的电压Vri与一参考电压Vref作比较并将其比较结果之差量放大的误差放大器；106为一用以依照来自误差放大器105的输出电压输出一振荡信号的电压控制振荡电路；以及107为一用以依照来自电压控制振荡电路106的振荡信号驱动该压电转换器101的一驱动电路。该具有上述结构的控制电路的作业将参照图2A及2B叙述如下。

图2A及2B为用以解释一压电转换器的输出电压及负载电流的频率特性的一例子的图。

如图2A所示，该压电转换器101具有一险峻的共振频率特性，其波峰为压电转换器101的频率特性。一般了解由来自压电转换器的输出电压所引起的流动于负载102中的电流亦有一类似的险峻特性曲线。在图2B中，此负载电流由负载电流检测电压Vri所代表。以下将叙述系用此特性曲线的右侧(下降侧)之控制。当此控制电路的电源被打开时，电压控制振荡电路106以一起始频率fa开始振荡。由于此时在负载102无电流，产生于检测电阻(Rdet)103的电压为零。因此，误差放大器105输出一负电压，其为负载电流检测电压Vri与参考电压Vref的比较结果，至电压控制振荡电路106。根据此电压，电压控制振荡电路106将一振荡信号的振荡频率转移为一较低频率。所以，当频率被偏移至一较低频率，来自压电转换器101的输出电压上升，且负载电流负载检测电压Vri)亦增加。当负载电流负载电流检测电压Vri)与参考电压Vref相等时，该频率稳定(fb)。即使若共振频率由于温度改变或时间改变而改变，因此频率偏移以将负载电流经常实质地维持定值。

因此，在图1所示的控制电路中，频率控制被执行以使负载电流检测电压Vri相等于参考电压Vref，且负载电流借助于此频率控制而被固定于一预定值。当一冷阴极萤光灯被用作此压电转换器控制电路中的负载且控制电路被用作该冷阴极萤光灯的发光装置时，由于冷阴极萤光灯的照度与在冷阴极萤光灯中的灯电流成正比，因此可达成将冷阴极萤光灯的照度固定于一预定值的功能。

但是，在此传的压电转换器控制电路中，当连接至压电转换器的输出终端的负载由于某些理由被截断时，且输出终端变成所谓的开路状态，依照开路状态在压电转换器的输出终端处产生一高电压。

此时，若用以驱动压电转换器的振荡信号的频率不变，由于此压电转换器的工作点自共振频率偏移，此一高电压不会对压电转换器造成实体损害。但是，当压电转换器101的输出终端确实改变为开路状态，例如，如图1所示的以上控制电路检测到无电流流经负载电流检测电阻(Rdet)103，且电压控制振荡电路106的振荡频率(工作点)借助于将负载电流保持定持之功能被偏移至一较低频率。结果，压电转换器101的工作点变为与共振频率相等以在输出终端产生一对压电转换器造成实体损害的高电压(10kV或更高)。