控制荧光灯阵列中的电压和电流的方法和固件技术

一种用于控制电力负载中的电压和电流的方法和固件，该方法包括以下步骤：由逆变器电压微控制器中的固件将经过脉宽调制的数字开关控制信号的数值量化的占空比计算成逆变器电压的函数；以及通过调整所述数字开关控制信号的所述占空比来控制所述逆变器电压以在所述电力负载中生成负载电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对荧光灯阵列的控制。更具体地但不限于此，本专利技术涉 及控制荧光灯阵列中的电压和电流的方法和固件。
技术介绍
荧光灯阵列通常包括在用于例如在计算机和电视接收机的液晶显示 器(LCD)的背光源中。对荧光灯的电压和电流进行调节(regulate)以 冲击(strike)、或电离荧光灯并维持来自荧光灯阵列的期望的光输出。在 现有技术中己经采用了若干个装置来调节荧光灯阵列中的电压和电流。
技术实现思路
在一个实施方式中，提供了一种对电力负载中的电压和电流进行控 制的方法，该方法包括以下步骤由逆变器电压微控制器中的固件将经过脉宽调制的数字开关控制信 号的数值量化的占空比计算为逆变器电压的函数；以及通过调整所述数字开关控制信号的所述占空比来控制所述逆变器电 压以产生所述电力负载中的负载电流。在另一实施方式中，提供了一种对电力负载中的电压和电流进行控 制的方法，该方法包括以下步骤由负载电流微控制器中的固件将经过脉宽调制的数字开关控制信号的数值量化的占空比计算为所述电力负载中的负载电流的函数；以及当将逆变器电压施加于所述电力负载时，通过调整所述数字开关控 制信号的所述占空比来控制所述负载电流。附图说明根据以示例方式而非限制性方式给出的结合以下附图的描述，以上 和其它的方面、特征和优点将变得显而易见，其中，在附图的若干视图 中，相同的标号表示相似的部件，并在附图中图1例示了用于控制荧光灯阵列中的电压和电流的微控制器电路的框图2例示了图1的逆变器电压微控制器的电路图； 图3例示了用于图2的逆变器电压微控制器的逆变器固件引擎(IFE， inverter firmware engine )的功育巨图； 图4例示了图3的IFE的流程图; 图5例示了图3中的IFE数字调光功能的定时图； 图6例示了用于针对图3的IFE来检测逆变器变压器中的短路的电路；图7例示了用于在图3的IFE与PC之间传递参数的图形用户界面 (GUI);图8例示了图1的负载电流微控制器116的电路图9例示了用于图8中的负载电流微控制器的ASIC固件引擎(AFE， ASIC firmware engine )的功能图10例示了利用图9的AFE来控制电流的方法的流程图11例示了利用图10的AFE来测量负载电流的双斜率积分的定时图12例示了由图IO的AFE来执行的经过幅度移位调制的负载电流 调节的定时图13例示了用于计算图1的负载电流控制器的数字开关控制信号的 占空比(dutycycle)的闭环数字伺服的示意图；以及图14例示了用于在图9的AFE与PC之间传递参数的图形用户界面 (GUI)。出于简明和清楚的目的而例示了附图中的部件，并且这些部件不一 定是按照比例绘制的。例如，图中一些的部件中的体积、尺寸、和/或相 对位置可能相对于其它部件而被扩大以使得所例示的实施方式的区别特 征变得清楚。另外，为了使所例示的实施方式更加一目了然，没有绘出 那些在市售的实施方式中有用的或必要的常见但公知的部件。具体实施例方式以下的描述不是限制性的，而是出于以具体示例对所例示的实施方 式中包含的一般原理进行描述的目的。例如，可以按照将要执行的具体 顺序来描述或描绘特定动作或步骤。然而，本领域技术人员将理解，仅 仅是以示例的方式给出了该具体顺序，并且该具体顺序不排除可以按照 其它顺序来执行所描述的步骤以实现大体相同的结果。另外，除非在此 处明确地阐明了其它的含义，否则在说明书中所使用的术语和表达具有 在相应的调查和研究领域中所给予这些术语和表达的一般含义。术语"固 件(firmware)"可以与短语"有形地包括当计算机实现一种方法时所执行 的指令的计算机可读存储介质"互换并且具有相同的含义。以前，已经在诸如RC振荡器的电路中使用了离散模拟部件以生成 用于控制荧光灯阵列的定时频率和电压电平。然而，随着对荧光灯阵列 的关于把各荧光灯的光输出维持在狭窄的允许限度内的性能要求越来越 严格，由变化的工作温度、制造偏差、以及老化等造成的模拟部件特性 的不稳定性成为了问题。此外，对荧光灯阵列控制器的更小尺寸和更低 成本的要求使得使用离散模拟部件变得越来越不切实际。 一种优选的替 代方法是将模拟控制器所执行的功能包含在微型计算机上实现的固件 中，从而尽可能地避免使用模拟部件并且在不能完全不使用模拟部件的 情况下使荧光灯阵列控制器中的部件总数最小化。减少部件的数量有利 地减少了制造成本和荧光灯阵列控制器的尺寸。术语"微控制器"表述了 通过使用固件和集成电路来替代模拟部件而实现的紧凑尺寸的荧光灯控制器。图1例示了用于控制荧光灯阵列中的电压和电流的微控制器电路100的框图。在图1中示出了逆变器电压微控制器102、脉宽调制(PWM，pulse-width modulation)电桥驱动器104、逆变器电桥106和108、逆变器变压器110和112、荧光灯阵列114、负载电流微控制器116、数字开关控制信号118和120、开关信号122和124、同步(sync)信号126、数字命令信号128、亮度控制信号(IPWM) 130、以及变压器电流信号132和134。在图1中，可以将逆变器电压微控制器102实现为例如能够执行来自位于芯片上的固件的指令的集成电路微计算机。可以将脉宽调制(PWM)电桥驱动器104实现为例如从逆变器电压微控制器102接收数字开关控制信号118和120并生成用于逆变器电桥106的开关信号的数字电路。PWM逆变器电桥驱动器104直接地连接到逆变器电压微控制器102的数字输出端口并且优选地不包括模拟定时部件。可以将逆变器电桥106实现为例如使用常见的数字开关部件的H桥、或全桥。逆变器变压器110和112各自都可以实现为例如并联的一对变压器以降低用于对控制器电路100的部件进行安装的电路板的高度。可以将荧光灯114实现为例如由逆变器驱动的任意类型的发光装置，包括冷阴极荧光灯(CCFL，cold-cathode fluorescent lamp)禾口夕卜置电极突光灯(EEFL， external electrodefluorescent lamp )。在一个实施方式中，负载电流微控制器116包括多个DMOSFET开关。这些开关中的每一个与荧光灯114中的一个串联起来，从而调节平均负载电流。为了测量荧光灯114的负载电流、温度、以及光输出，可以在负载电流微控制器116中包括传感器电路。在工作中，逆变器电压微控制器102对从逆变器变压器110和112输出的逆变器电压进行设置以冲击荧光灯阵列114并且维持通过荧光灯114中的每一个的充足的负载电流，从而提供期望的光输出。负载电流微控制器116调节来自变压器106并经由荧光灯110中的每一个的平均电流，以维持荧光灯114中每一个的期望的设置点。可以将数字命令信号128实现为例如用于数字开关控制信号118和120中的每一个的两比特数字信号，该信号指示逆变器电压微控制器102增大、减小、维持、或关闭从逆变器变压器110和112输出的各逆变器电压。图2例示了图1的逆变器电压微控制器102的电路图200。在图2中示出了微处理器202、脉宽调制电路204、模数转换器206、 RS-232接口 208、外部中断电路210、以及通用I/O电路212。在图2中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对电力负载中的电压和电流进行控制的方法，该方法包括以下步骤：　由逆变器电压微控制器中的固件将经过脉宽调制的数字开关控制信号的数值量化的占空比计算成逆变器电压的函数；以及　通过调整所述数字开关控制信号的所述占空比来控制所述逆变 器电压以在所述电力负载中生成负载电流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：豪尔赫桑切斯，
申请(专利权)人：塔西软件开发有限及两合公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]