特許 6111343 デュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6111343

(24)【登録日】2017年3月17日

(45)【発行日】2017年4月5日

(54)【発明の名称】デュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/155 20060101AFI20170327BHJP

【ＦＩ】

   H02M3/155 W

   H02M3/155 F

【請求項の数】9

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-555536(P2015-555536)

(86)(22)【出願日】2013年3月5日

(65)【公表番号】特表2016-512014(P2016-512014A)

(43)【公表日】2016年4月21日

(86)【国際出願番号】CN2013072196

(87)【国際公開番号】WO2014131202

(87)【国際公開日】20140904

【審査請求日】2015年8月3日

(31)【優先権主張番号】201310066369.8

(32)【優先日】2013年2月28日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】515203228

【氏名又は名称】深▲せん▼市華星光電技術有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100143720

【弁理士】

【氏名又は名称】米田 耕一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100080252

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 征四郎

(72)【発明者】

【氏名】張華

【審査官】 栗栖 正和

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００７／０６９３７１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０５３２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３０１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１３７９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１７８１２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｍ ３／００−３／４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パワーモジュールと、第１インダクタと、第２インダクタと、第１整流ダイオードと、第２整流ダイオードと、ＬＥＤストリップと、定電流駆動チップと、コンデンサと、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第１コンパレータと、定電圧源と、を含んでなり、
該第１インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第１整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第２インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第２整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第１整流ダイオードが該コンデンサの一端と該ＬＥＤストリップの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該第２整流ダイオードが、該第１整流ダイオードの一端と、該ＬＥＤストリップの一端と、該コンデンサの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該ＬＥＤストリップが該定電流駆動チップに電気的に接続し、
該コンデンサが該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴと該パワーモジュールとに電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、該第１コンパレータと、該定電流駆動チップと、該第１インダクタの他端と、該第１整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが該第１コンパレータと、該第２インダクタの他端と、該第２整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第１コンパレータが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴとが、いずれも該パワーモジュールに電気的に接続し、
前記定電圧源の出力電圧が、該第１ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しく、かつ該第１コンパレータの出力電圧は、該第２ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりもやや高いか、もしくは等しい
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項2】

請求項１に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記コンデンサが電解コンデンサである
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項3】

請求項１に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記バックライトのドライバー回路が第１抵抗と第２抵抗とを具え、
該第１抵抗の一端が該ＬＥＤストリップと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続し、
該第２抵抗の一端が該定電流駆動チップに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続する
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項4】

請求項３に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記第１ＭＯＳＦＥＴが、第１ゲート電極と、第１ドレイン電極と、第１ソース電極とを具え、
かつ該第１ゲート電極が該第１コンパレータと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、
該第１ドレイン電極が該第１インダクタの他端と該第１整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、
該第１ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続する
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項5】

請求項４に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記第２ＭＯＳＦＥＴが、第２ゲート電極と、第２ドレイン電極と、第２ソース電極とを具え、
かつ該第２ゲート電極が該第１コンパレータに電気的に接続し、
該第２ドレイン電極が該第２インダクタの他端と該第２整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、
該第２ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続する
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項6】

請求項５に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記第１コンパレータが、第１出力ピンと、第１プラス入力ピンと、第１マイナス入力ピンとを具え、
該第１出力ピンが該第２ＭＯＳＦＥＴの該第２ゲート電極に電気的に接続し、
該第１プラス入力ピンが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１マイナス入力ピンが該第１ＭＯＳＦＥＴの該第１ゲート電極と該定電流駆動チップとに電気的に接続する
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項7】

請求項６に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記定電流駆動チップが第１ピンと第２ピンと第３ピンとを含んでなり、
該第１ピンが該第１コンパレータの該第１マイナス入力ピンと該第１ＭＯＳＦＥＴの第１ゲート電極とに電気的に接続し、
該第２ピンが該ＬＥＤストリップと該第１抵抗の一端に電気的に接続し、
該第３ピンが該第２抵抗に電気的に接続する
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項8】

請求項７に記載のデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路において、
前記定電流駆動チップが、第２コンパレータと、発振回路とを含み、該第２コンパレータが第２出力ピンと、第２プラス入力ピンと、第２マイナス入力ピンとを具え、
該第２出力ピンが該定電流駆動チップの該第１ピンに電気的に接続し、
該第２マイナス入力ピンが該定電流駆動チップの該第２ピンに電気的に接続し、
該第２プラス入力ピンが該発振回路に電気的に接続し、
該発振回路が該定電流駆動チップの該第３ピンに電気的に接続する
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【請求項9】

パワーモジュールと、第１インダクタと、第２インダクタと、第１整流ダイオードと、第２整流ダイオードと、ＬＥＤストリップと、定電流駆動チップと、コンデンサと、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第１コンパレータと、定電圧源と、を含んでなり、
該第１インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第１整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第２インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第２整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第１整流ダイオードが該コンデンサの一端と該ＬＥＤストリップの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該第２整流ダイオードが、該第１整流ダイオードの一端と、該ＬＥＤストリップの一端と、該コンデンサの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該ＬＥＤストリップが該定電流駆動チップに電気的に接続し、
該コンデンサが該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴと該パワーモジュールとに電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、該第１コンパレータと、該定電流駆動チップと、該第１インダクタの他端と、該第１整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが該第１コンパレータと、該第２インダクタの他端と、該第２整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第１コンパレータが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴとが、いずれも該パワーモジュールに電気的に接続するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路において、
該コンデンサが電解コンデンサであって、
該バックライトのドライバー回路が第１抵抗と第２抵抗とを具え、該第１抵抗の一端が該ＬＥＤストリップと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続し、該第２抵抗の一端が該定電流駆動チップに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、第１ゲート電極と、第１ドレイン電極と、第１ソース電極とを具え、かつ該第１ゲート電極が該第１コンパレータと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、
該第１ドレイン電極が該第１インダクタの他端と該第１整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、該第１ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが、第２ゲート電極と、第２ドレイン電極と、第２ソース電極とを具え、かつ該第２ゲート電極が該第１コンパレータに電気的に接続し、該第２ドレイン電極が該第２インダクタの他端と該第２整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、該第２ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続し、
該第１コンパレータが、第１出力ピンと、第１プラス入力ピンと、第１マイナス入力ピンとを具え、該第１出力ピンが該第２ＭＯＳＦＥＴの該第２ゲート電極に電気的に接続し、該第１プラス入力ピンが該定電圧源に電気的に接続し、該第１マイナス入力ピンが該第１ＭＯＳＦＥＴの該第１ゲート電極と該定電流駆動チップとに電気的に接続し、
前記定電流駆動チップが第１ピンと第２ピンと第３ピンとを含んでなり、該第１ピンが該第１コンパレータの該第１マイナス入力ピンと該第１ＭＯＳＦＥＴの第１ゲート電極とに電気的に接続し、該第２ピンが該ＬＥＤストリップと該第１抵抗の一端に電気的に接続し、該第３ピンが該第２抵抗に電気的に接続し、
該定電流駆動チップが、第２コンパレータと、発振回路とを含み、該第２コンパレータが第２出力ピンと、第２プラス入力ピンと、第２マイナス入力ピンとを具え、該第２出力ピンが該定電流駆動チップの該第１ピンに電気的に接続し、該第２マイナス入力ピンが該定電流駆動チップの該第２ピンに電気的に接続し、該第２プラス入力ピンが該発振回路に電気的に接続し、該発振回路が該定電流駆動チップの該第３ピンに電気的に接続し、
該定電圧源の出力電圧が、該第１ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しく、かつ該第１コンパレータの出力電圧は、該第２ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりもやや高いか、もしくは等しい
ことを特徴とするデュアルブーストコンバータを具えたバックライトのドライバー回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液晶表示装置のバックライトに関し、特にデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路に関する。

【背景技術】

【0002】

今の科学技術の急激な発展に伴い、情報関連商品の種類も新規なものが開発され、大衆のニーズを満足させている。早期の標示装置は、そのほとんどがブラウン管表示装置であった、その体積は大きく消費する電力も大きかった。しかも発生する電磁波の放射は、長時間にわたって同表示装置を使用する者には、その身体に対する危害が問題となっていた。このため、目下市場における表示装置は、従来のブラウン管から液晶表示装置に変わりつつある。

【0003】

液晶表示装置は、薄く、消費電力が低く、電磁波の放射がないなどの多くの長所を具える。このため、幅広く応用されている。目下市場に見られる液晶表示装置のほとんどが、バックライトを具えた液晶表示装置であって、液晶パネルとバックライトモジュールとを含んでなる。

【0004】

液晶パネル作動の原理は、平行に設けた２枚のガラス基板の間に液晶分子を設け、２枚の該ガラス基板に駆動電圧を負荷することで、液晶分子の配向を制御し、かつバックライトモジュールからの光線を屈折させて画面に表示を行う。

【0005】

液晶パネル自体は発光せず、バックライトモジュールの提供する光線によって正常な画僧を表示する。このため、バックライトモジュールは液晶表示装置の重要なパーツの一つとなっている。

【0006】

バックライトモジュールは光源を配置する位置によってエッジ・ライト型と直下型の二種類に分けられる。直下型は冷陰極蛍光管、もしくは発光ダイオードを光源として液晶パネルの背面側に設置して、液晶パネルに光線を直接提供する。てエッジ・ライト型はＬＥＤライトバーを液晶パネルの端の背面側のバックパネルの端縁部に設ける。ＬＥＤライトバーの光線は導光板の一方の側から導光板に入り、反射と拡散を経て導光板の発光面から照射する。組み合わせた複数の光学フィルムを経て、面発光体として液晶パネルに提供される。

【0007】

科学技術の発展と人々の物質生活におけるニーズによって、昨今の液晶表示装置のサイズはますます増大してきた。このため、必要とされるＬＥＤバックライトの輝度もますます高くなっている。

【0008】

図１に、従来の単一ブーストコンバータを具えるＬＥＤバックライトのドライバー回路を開示する。図面に開示するように、インダクタＬ１０と、ＭＯＳＦＥＴＱ１０と、整流ダイオードＤ１０と、出力電解コンデンサＣ１０とによって単一ブーストコンバータを構成し、ＬＥＤストリップ１００に高い電圧を供給する。

【0009】

出力する電圧の大きさは、ＭＯＳＦＥＴＱ１０と、ゲート電極駆動信号のデューティ比（Ｄ）の大きさに関連する。出力電圧Ｖｏ＝Ｖｉｎ／（１−Ｄ）であって、デューティ比（Ｄ）が大きくなるほどＶｏも増幅。但し、デューティ比（Ｄ）が増幅すると、ＭＯＳＦＥＴＱ１０は一周期内の導通時間において増幅し、インダクタＬ１０の電流線形性が上昇し、電流値が急速に増幅する。この電流は、同時にＭＯＳＦＥＴＱ１０を通過し、インダクタＬ１０とＭＯＳＦＥＴＱ１０とにおいて消費するパワーも大きくなり、温度も上昇する。

【0010】

インダクタＬ１０内の電流が、インダクタＬ１０とＭＯＳＦＥＴＱ１０とが受けることのできる最大電流値を越えると、インダクタＬ１０とＭＯＳＦＥＴＱ１０とは焼けてしまう。回路の素子の仕様制限により、単一ブーストコンバータの提供できるパワーには制限がある（約７０Ｗ）よって、液晶表示装置のサイズの発展にともなうニーズを満足させることは難しい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

この発明は、二つのブーストコンバータが交互に作動して、更に大きなパワーを提供するとともに、二つのブーストコンバータが同時に作動する場合のリップル量と、電磁干渉の影響とを抑制し、製品の信頼性と歩留まりを高めることのできるデュアルブーストコンバータを具えるバックライト駆動回路を提供することを改題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

そこで、本発明者は従来のブーストコンバータに見られる欠点に鑑み鋭意研究を重ねた結果、
パワーモジュールと、第１インダクタと、第２インダクタと、第１整流ダイオードと、第２整流ダイオードと、ＬＥＤストリップと、定電流駆動チップと、コンデンサと、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第１コンパレータと、定電圧源と、を含んでなり、
該第１インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第１整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第２インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第２整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第１整流ダイオードが該コンデンサの一端と該ＬＥＤストリップの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該第２整流ダイオードが、該第１整流ダイオードの一端と、該ＬＥＤストリップの一端と、該コンデンサの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該ＬＥＤストリップが該定電流駆動チップに電気的に接続し、
該コンデンサが該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴと該パワーモジュールとに電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、該第１コンパレータと、該定電流駆動チップと、該第１インダクタの他端と、該第１整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが該第１コンパレータと、該第２インダクタの他端と、該第２整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第１コンパレータが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴとが、いずれも該パワーモジュールに電気的に接続し、
前記定電圧源の出力電圧が、該第１ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しく、かつ該第１コンパレータの出力電圧は、該第２ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりもやや高いか、もしくは等しい
デュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路によって課題を解決でできる点に着眼し、係る知見に基づいて本発明を完成させた。

【0013】

以下この発明について説明する。
本発明のデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、
パワーモジュールと、第１インダクタと、第２インダクタと、第１整流ダイオードと、第２整流ダイオードと、ＬＥＤストリップと、定電流駆動チップと、コンデンサと、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第１コンパレータと、定電圧源と、を含んでなり、
該第１インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第１整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第２インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第２整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第１整流ダイオードが該コンデンサの一端と該ＬＥＤストリップの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該第２整流ダイオードが、該第１整流ダイオードの一端と、該ＬＥＤストリップの一端と、該コンデンサの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該ＬＥＤストリップが該定電流駆動チップに電気的に接続し、
該コンデンサが該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴと該パワーモジュールとに電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、該第１コンパレータと、該定電流駆動チップと、該第１インダクタの他端と、該第１整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが該第１コンパレータと、該第２インダクタの他端と、該第２整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第１コンパレータが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴとが、いずれも該パワーモジュールに電気的に接続し、
前記定電圧源の出力電圧が、該第１ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しく、かつ該第１コンパレータの出力電圧は、該第２ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりもやや高いか、もしくは等しい。

【0014】

請求項２に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、請求項１におけるコンデンサが電解コンデンサである。

【0015】

請求項３に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、請求項１におけるバックライトのドライバー回路が第１抵抗と第２抵抗とを具え、該第１抵抗の一端が該ＬＥＤストリップと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続し、該第２抵抗の一端が該定電流駆動チップに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続する。

【0016】

請求項４に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は請求項３における第１ＭＯＳＦＥＴが、第１ゲート電極と、第１ドレイン電極と、第１ソース電極とを具え、かつ該第１ゲート電極が該第１コンパレータと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、該第１ドレイン電極が該第１インダクタの他端と該第１整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、該第１ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続する。

【0017】

請求項５に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、請求項４における第２ＭＯＳＦＥＴが、第２ゲート電極と、第２ドレイン電極と、第２ソース電極とを具え、かつ該第２ゲート電極が該第１コンパレータに電気的に接続し、該第２ドレイン電極が該第２インダクタの他端と該第２整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、該第２ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続する。

【0018】

請求項６に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、請求項５における第１コンパレータが、第１出力ピンと、第１プラス入力ピンと、第１マイナス入力ピンとを具え、該第１出力ピンが該第２ＭＯＳＦＥＴの該第２ゲート電極に電気的に接続し、該第１プラス入力ピンが該定電圧源に電気的に接続し、該第１マイナス入力ピンが該第１ＭＯＳＦＥＴの該第１ゲート電極と該定電流駆動チップとに電気的に接続する。

【0019】

請求項７に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、
請求項６における定電流駆動チップが第１ピンと第２ピンと第３ピンとを含んでなり、
該第１ピンが該第１コンパレータの該第１マイナス入力ピンと該第１ＭＯＳＦＥＴの第１ゲート電極とに電気的に接続し、
該第２ピンが該ＬＥＤストリップと該第１抵抗の一端に電気的に接続し、
該第３ピンが該第２抵抗に電気的に接続する。

【0020】

請求項８に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、
請求項７における定電流駆動チップが、第２コンパレータと、発振回路とを含み、
該第２コンパレータが第２出力ピンと、第２プラス入力ピンと、第２マイナス入力ピンとを具え、
該第２出力ピンが該定電流駆動チップの該第１ピンに電気的に接続し、
該第２マイナス入力ピンが該定電流駆動チップの該第２ピンに電気的に接続し、
該第２プラス入力ピンが該発振回路に電気的に接続し、
該発振回路が該定電流駆動チップの該第３ピンに電気的に接続する。

【0022】

請求項９に記載するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路は、
パワーモジュールと、第１インダクタと、第２インダクタと、第１整流ダイオードと、第２整流ダイオードと、ＬＥＤストリップと、定電流駆動チップと、コンデンサと、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第１コンパレータと、定電圧源と、を含んでなり、
該第１インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第１整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第２インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第２整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第１整流ダイオードが該コンデンサの一端と該ＬＥＤストリップの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該第２整流ダイオードが、該第１整流ダイオードの一端と、該ＬＥＤストリップの一端と、該コンデンサの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該ＬＥＤストリップが該定電流駆動チップに電気的に接続し、
該コンデンサが該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴと該パワーモジュールとに電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、該第１コンパレータと、該定電流駆動チップと、該第１インダクタの他端と、該第１整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが該第１コンパレータと、該第２インダクタの他端と、該第２整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第１コンパレータが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴとが、いずれも該パワーモジュールに電気的に接続するデュアルブーストコンバータ具えたバックライトのドライバー回路において、
該コンデンサが電解コンデンサであって、
該バックライトのドライバー回路が第１抵抗と第２抵抗とを具え、該第１抵抗の一端が該ＬＥＤストリップと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続し、該第２抵抗の一端が該定電流駆動チップに電気的に接続し、かつ他端が接地に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、第１ゲート電極と、第１ドレイン電極と、第１ソース電極とを具え、かつ該第１ゲート電極が該第１コンパレータと該定電流駆動チップとに電気的に接続し、
該第１ドレイン電極が該第１インダクタの他端と該第１整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、該第１ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが、第２ゲート電極と、第２ドレイン電極と、第２ソース電極とを具え、かつ該第２ゲート電極が該第１コンパレータに電気的に接続し、該第２ドレイン電極が該第２インダクタの他端と該第２整流ダイオードの一端に電気的に接続するとともに、該第２ソース電極が該パワーモジュールに電気的に接続し、
該第１コンパレータが、第１出力ピンと、第１プラス入力ピンと、第１マイナス入力ピンとを具え、該第１出力ピンが該第２ＭＯＳＦＥＴの該第２ゲート電極に電気的に接続し、該第１プラス入力ピンが該定電圧源に電気的に接続し、該第１マイナス入力ピンが該第１ＭＯＳＦＥＴの該第１ゲート電極と該定電流駆動チップとに電気的に接続し、
前記定電流駆動チップが第１ピンと第２ピンと第３ピンとを含んでなり、該第１ピンが該第１コンパレータの該第１マイナス入力ピンと該第１ＭＯＳＦＥＴの第１ゲート電極とに電気的に接続し、該第２ピンが該ＬＥＤストリップと該第１抵抗の一端に電気的に接続し、該第３ピンが該第２抵抗に電気的に接続し、
該定電流駆動チップが、第２コンパレータと、発振回路とを含み、該第２コンパレータが第２出力ピンと、第２プラス入力ピンと、第２マイナス入力ピンとを具え、該第２出力ピンが該定電流駆動チップの該第１ピンに電気的に接続し、該第２マイナス入力ピンが該定電流駆動チップの該第２ピンに電気的に接続し、該第２プラス入力ピンが該発振回路に電気的に接続し、該発振回路が該定電流駆動チップの該第３ピンに電気的に接続し、
該定電圧源の出力電圧が、該第１ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しく、かつ該第１コンパレータの出力電圧は、該第２ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりもやや高いか、もしくは等しい。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】従来のブーストコンバータを具えるバックライト駆動回路を示した回路図である。

【図2】この発明によるデュアルブーストコンバータを具えるバックライト駆動回路を示した回路図である。

【図3】二つのブーストコンバータが同時に作動するバックライト駆動回路を示した回路図である。

【図4】この発明における第１、第２ＭＯＳＦＥＴの駆動信号の波形図である。

【図5】この発明における第１、第２インダクタの駆動信号の波形図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

この発明は、二つのブーストコンバータが交互に作動して、更に大きなパワーを提供するとともに、二つのブーストコンバータが同時に作動する場合のリップル量と、電磁干渉の影響とを抑制し、製品の信頼性と歩留まりを高めることのできるデュアルブーストコンバータを具えるバックライト駆動回路を提供するものであって、
パワーモジュールと、第１インダクタと、第２インダクタと、第１整流ダイオードと、第２整流ダイオードと、ＬＥＤストリップと、定電流駆動チップと、コンデンサと、第１ＭＯＳＦＥＴと、第２ＭＯＳＦＥＴと、第１コンパレータと、定電圧源と、を含んでなり、
該第１インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第１整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第２インダクタの一端に該パワーモジュールを電気的に接続し、他端に該第２整流ダイオードの一端を電気的に接続し、
該第１整流ダイオードが該コンデンサの一端と該ＬＥＤストリップの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該第２整流ダイオードが、該第１整流ダイオードの一端と、該ＬＥＤストリップの一端と、該コンデンサの一端にそれぞれ電気的に接続し、
該ＬＥＤストリップが該定電流駆動チップに電気的に接続し、
該コンデンサが該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴと該パワーモジュールとに電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴが、該第１コンパレータと、該定電流駆動チップと、該第１インダクタの他端と、該第１整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第２ＭＯＳＦＥＴが該第１コンパレータと、該第２インダクタの他端と、該第２整流ダイオードの一端とに電気的に接続し、
該第１コンパレータが該定電圧源に電気的に接続し、
該第１ＭＯＳＦＥＴと該第２ＭＯＳＦＥＴとが、いずれも該パワーモジュールに電気的に接続し、
前記定電圧源の出力電圧が、該第１ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しく、かつ該第１コンパレータの出力電圧は、該第２ＭＯＳＦＥＴのしきい電圧値よりもやや高いか、もしくは等しい。係るバックライト駆動回路の特徴を説明するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照にして以下に詳述する。

【実施例】

【0025】

図２から図５に開示するように、この発明によるバックライト駆動回路は、パワーモジュール５と、第１インダクタＬ１と、第２インダクタＬ２と、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１と、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２と、第１整流ダイオードＤ１と、第２整流ダイオードＤ２と、コンデンサＣと、第１コンパレータ７と、定電圧源８と、定電流駆動チップ６と、第１抵抗Ｒ１と、第２抵抗Ｒ２と、ＬＥＤストリップ４とを含んでなり、第１インダクタＬ１と、第１整流ダイオードＤ１と、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１とによってブーストコンバータを形成し、第２インダクタＬ２と、第２整流ダイオードＤ２と、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２とによって、他のブーストコンバータを形成し、かつ前述する両ブーストコンバータを並列する。

【0026】

バックライト駆動回路は、第１コンパレータ７によって位相が互いに異なる駆動信号を生成し、図４に開示するようにデュアルブーストコンバータの第１ＭＯＳＦＥＴＱ１と、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２とをそれぞれ駆動する。よって、デュアルブーストコンバータの交互の作動が得られ、回路の出力する電流の振幅を単一ブーストコンバータの三角波電圧のピーク値と等しくし、出力パワーを増幅する。

【0027】

具体的に述べると、第１インダクタＬ１の一端に該パワーモジュール５を電気的に接続し、他端に第１整流ダイオードＤ１の一端を電気的に接続する。

【0028】

また、該第２インダクタＬ２の一端にパワーモジュール５を電気的に接続し、他端に第２整流ダイオードＤ２の一端を電気的に接続する。

【0029】

第１整流ダイオードＤ１は、コンデンサＣの一端と、ＬＥＤストリップ４の一端にそれぞれ電気的に接続し、第２整流ダイオードＤ２は、第１整流ダイオードＤ１の一端と、ＬＥＤストリップ４の一端と、コンデンサＣの一端にそれぞれ電気的に接続する。

【0030】

ＬＥＤストリップ４は、第１抵抗Ｒ１の一端と定電流駆動チップ６とにそれぞれ電気的に接続し、第１抵抗Ｒ１の他端は接地に電気的に接続する。

【0031】

第１ＭＯＳＦＥＴＱ１は、第１ゲート電極ｇと、第１ドレイン電極ｄと、第１ソース電極ｓとを具え、かつ第１ＭＯＳＦＥＴＱ１の第１ドレイント電極ｄは、第１インダクタＬ１の他端と第１整流ダイオードＤ１の一端に電気的に接続する。第１ソース電極ｓはパワーモジュール５に電気的に接続し、第１ゲート電極ｇは定電流駆動チップ６に電気的に接続する。

【0032】

第２ＭＯＳＦＥＴＱ２は、第２ゲート電極ｇと、第２ドレイン電極ｄと、第２ソース電極ｓとを具え、かつ第２ＭＯＳＦＥＴＱ２の第２ドレイント電極ｄは、第２インダクタＬ２の他端と第２整流ダイオードＤ２１の一端に電気的に接続する。第２ソース電極ｓはパワーモジュール５に電気的に接続し、第２ゲート電極ｇは、コンパレータ７に電気的に接続する。

【0033】

第１コンパレータ７は、第１出力ピンと、第１プラス入力ピンと、第１マイナス入力ピンとを具える。第１コンパレータ７の該第１出力ピンは、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２の第２ゲート電極ｇに電気的に接続し、該第１プラス入力ピンは定電圧源８に電気的に接続し、該、第１マイナス入力ピンは、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１の第１ゲート電極ｇと定電流駆動チップ６とに、それぞれ電気的に接続し、コンデンサｃの他端はパワーモジュール５と接地とに、それぞれ電気的に接続する。

【0034】

定電流駆動チップ６は、第１ピン１と第２ピン２と、第３ピン３とを含んでなり、第１ピンは第１ＭＯＳＦＥＴＱ１の第１ゲート電極ｇと、コンパレータ７の該第１マイナス入力ピンとに、それぞれ電気的に接続する第２ピン２はＬＥＤストリップ４と第１抵抗Ｒ１の一端に、それぞれ電気的に接続し、第３ピン３は、第２抵抗Ｒ２を介して該接地に電気的に接続する。

【0035】

第２抵抗Ｒ２の抵抗値を変更することによって、定電流駆動チップ６の
第１ＭＯＳＦＥＴＱ１と第２ＯＳＦＥＴＱ２とを駆動するパワーを設定することができる。

【0036】

定電流駆動チップ６は、第２コンパレータ６２と、発振回路６４とを含む。第２コンパレータ６２は第２出力ピンと、第２プラス入力ピンと、第２マイナス入力ピンとを具える。該第２出力ピンは、定電流駆動チップ６の該第１ピンに電気的に接続し、該第２マイナス入力ピンは定電流駆動チップ６の該第２ピンに電気的に接続し、該第２プラス入力ピンは発振回路６４の一端に電気的に接続する。発振回路６４の他端は、定電流駆動チップ６の第３ピン３に電気的に接続する。

【0037】

コンデンサｃは電解コンデンサであって、プラス極とマイナス極とを具える。該プラス極は、第１整流ダイオードＤ１の他端と、第２整流ダイオードＤ２の他端と、ＬＥＤストリップ４の一端とに、それぞれ電気的に接続する。該マイナス極はパワーモジュール５に電気的に接続する。

【0038】

第１整流ダイオードＤ１は陽極と陰極とを具え、該陽極は第１インダクタＬ１と、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１とに電気的に接続し、該陰極は、電解コンデンサＣと、ＬＥＤストリップ４と、第２整流ダイオードＤ２とに、それぞれ電気的に接続する。第２整流ダイオードＤ２は陽極と陰極とを具え、該陽極は第２インダクタＬ２と、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２とに電気的に接続し、該陰極は、電解コンデンサＣと、ＬＥＤストリップ４と、第１整流ダイオードＤ１とに、それぞれ電気的に接続する。

【0039】

第１抵抗Ｒ１は、回路において電流を制限し、保護を与える作用を具え、回路が大電流によって焼けることを防ぐ。電解コンデンサＣは充放電することによって、該駆動回路の出力端の継続的な電流を保持する。第１整流ダイオードＤ１は整流の作用を具え、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１が導通した場合に電解コンデンサＣと第２インダクタＬ２の地面に対する放電を防ぐ。第２整流ダイオードＤ２は整流の作用を具え、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２が導通した場合に電解コンデンサＣと第１インダクタＬ１の地面に対する放電を防ぐ。

【0040】

定電圧源８の出力電圧は、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１のしきい電圧値よりやや低いか、もしくは等しくし、優先的に第１ＭＯＳＦＥＴＱ１のしきい電圧値よりやや低くし、かつ第１コンパレータ７の該第１出力ピンの出力電圧は、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２のしきい電圧値よりもやや高くするか、もしくは等しくする。

【0041】

また、第１コンパレータ７の該第１マイナス入力ピンの電圧レベルがハイレベルの場合（即ち、該第１マイナス入力ピンの電圧レベルが該第１プラス入力ピンより高い場合），該第１出力ピンの出力は第２ＭＯＳＦＥＴＱ２の第２ゲート電極ｇよりローレベルになり、かつ該第１マイナス入力ピンの電圧レベルがローレベルの場合（即ち、該第１マイナス入力ピンの電圧レベルが該第１プラス入力ピンより低い場合）、該第１出力ピンの出力は第２ＭＯＳＦＥＴＱ２の第２ゲート電極ｇよりハイレベルになる。

【0042】

したがって図４に開示するように、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２の駆動信号と第１ＭＯＳＦＥＴＱ１駆動信号とが位相反転し、このため２つのブーストコンバータが交互に作動する。即ち、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１が導通した場合、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２はオフになり、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１がオフの場合第２ＭＯＳＦＥＴＱ２は導通する。

【0043】

この発明によるデュアルブーストコンバータのバックライト駆動回路の具体的な作動と原理は次に述べるとおりである。即ち、定電流駆動チップ６の第１ピン１の出力する電圧レベルがハイレベルの場合、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１の第１ゲート電極ｇの電圧レベルはハイレベルになる。第１ＭＯＳＦＥＴＱ１が導通すると、コンパレータ７の該第１マイナス入力ピンの電圧レベルが該第１プラス入力ピンの電圧レベルに比してハイレベルになり、第１コンパレータ７の出力する電圧レベルが第２ＭＯＳＦＥＴＱ２の第２ゲート電極ｇよりローレベルになり、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２はオフになる。この場合、第１インダクタＬ１が充電し、第２インダクタＬ２が放電する。

【0044】

定電流駆動チップ６の第１ピン１の出力する電圧レベルがローレベルの場合、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１の第１ゲート電極ｇの電圧レベルはローレベルになり、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１はオフになり、第１コンパレータ７の該第１マイナス入力ピンの電圧レベルが該第１プラス入力ピンの電圧レベルよりローレベルになり、第１コンパレータ７の出力する電圧レベルが第２ＭＯＳＦＥＴＱの第２ゲート電極ｇよりハイレベルになり、第２ＭＯＳＦＥＴＱ２は導通する。この場合、第１インダクタＬ１が充電し、第２インダクタＬ２が放電する。

【0045】

上述する作動が循環することによって、第１ＭＯＳＦＥＴＱ１と第２ＭＯＳＦＥＴＱ２とが交互に作動し、このため第１インダクＬ１と第２インダクタＬ２の三角波電流も図５に開示するように逆になり、回路の後端で合流して、電流が重畳して直流に近くなる。その振幅値は単一のブーストコンバータのバックライト駆動回路における三角波のピーク値と等しくなり、出力パワーが増幅される。

【0046】

エネルギー保存の法則から分かるように、ＬＥＤバックライト回路の出力するパワーは、入力するパワーを転換してなり、出力するパワーをさらに大きくするためには、即ち入力するパワーをさらに大きくする必要があることを意味する。インダクタとＭＯＳＦＥＴに流れる電流の最大値には限りがある。よって、ＬＥＤバックライト駆動回路において２つのインダクタと２つのＭＯＳＦＥＴとを並列して用い、分流の作用を得る。次いで、回路の後端において合流させる。このような回路は２賣の入力電流を受ける（２倍の出力パワーに転換する）ことができ、提供する出力パワーも２倍になる。

【0047】

図２、３に開示するように、２つのＭＯＳＦＥＴＱ２０、Ｑ２１を同一の駆動信号に共用し、両者を同時に導通させ、オフにすると、この場合インダクタＬ２０、２２における電流の三角波は同一になる。回路の後端で合流する電流は依然として三角波であるが、但し振幅値は倍になる。このような場合は、整流ダイオードＤ２０の耐電流値を超えてしまい、整流ダイオードＤ２０が焼けてしまう。係る問題を改善するためには、定格電流値のさらに高い整流ダイオードを用いなければならない。但し、そのためには製造コストが高くなる。しかも、三角波の振幅値が倍になり、出力する電流のリップル量も倍になり、出力する電流の正確さが低下する。また、２つのＭＯＳＦＥＴが同時にオン、オフすることは、電磁妨害の影響も倍になる。よって、製品の合格率に影響を与えることに繋がる。

【0048】

この発明においては、位相が逆の２つの駆動信号によって第１ＭＯＳＦＥＴＱ１と第２ＭＯＳＦＥＴＱ２とを駆動し、且つ交互に作動させ、かつ第１インダクタＬ１と第２インダクタＬ２との放電する電流をして、それぞれ整流ダイオードＤ１と整流ダイオードＤ２とを通過させて電解コンデンサＣに放電する。係る方式によれば、振幅値が２倍になるような状況は出現せず、整流ダイオードの仕様を上げる必要がない。第１インダクタＬ１と第２インダクタＬ２の電流は交錯して重畳するため、出力する電流のリップル量を減少させることができ、２つのブーストコンバータが同時に作動して電磁妨害の影響が２倍になるという現象の発生を避けることができ、製品の合格率を高めることができる。

【0049】

以上をまとめると、この発明によるデュアルブーストコンバータを具えるバックライト駆動回路は、コンパレータを利用して位相の反転した２つの駆動信号を生成し、それぞれがブーストコンバータにおける２つのＭＯＳＦＥＴを駆動する。このため、２つのブーストコンバータが交互して作動し、回路の後端におい合流して直流に近くなる。その振幅値は、単一のブーストコンバータの三角波のピーク値に等しくなり、出力パワーが増幅される。但し、振幅値が倍になるといった状況が発生しないので、整流ダイオードの仕様を上げる必要がなく、製造コストを節減することができる。同時に、２つのインダクタの電流が交錯して重畳するため、出力する電流のリップル量を減少させることができ、ブーストコンバータが同時に作動して電磁妨害の影響が２倍になるという現象の発生を避けることができ、製品の合格率を高めることができる。

【0050】

以上は、この発明の好ましい実施の形態であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有する変更、修正などは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

【符号の説明】

【0051】

Ｌ１ 第１インダクタ
Ｌ２ 第２インダクタ
Ｌ１０ インダクタ
Ｑ１０ ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ1 第１ＭＯＳＦＥＴ
Ｑ２ 第２ＭＯＳＦＥＴ
Ｄ１ 第１整流ダイオード
Ｄ２ 第２整流ダイオード
Ｃ コンデンサ
Ｃ１０ 出力電解コンデンサ
Ｒ１ 第１抵抗
Ｒ２ 第２抵抗
ｇ 第１ゲート電極
ｄ 第１ドレイン電極
ｓ 第１ソース電極
４ ＬＥＤストリップ
５ パワーモジュール
６ 定電流駆動チップ
６２ 第２コンパレータ
６４ 発振回路
７ 第１コンパレータ
８ 定電圧源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】