CN101682968A

CN101682968A - 放电灯点灯装置

Info

Publication number: CN101682968A
Application number: CN200880020728A
Authority: CN
Inventors: 足利亨
Original assignee: Sanken Electric Co Ltd
Current assignee: Sanken Electric Co Ltd
Priority date: 2007-08-27
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-03-24
Also published as: WO2009028321A1; KR20100009588A; TW200920183A; JP4333787B2; JP2009054416A; US20100164392A1

Abstract

本发明提供一种放电灯点灯装置。该放电灯点灯装置是可整体缓和因放电灯的亮度梯度所造成的亮度不均的低成本的放电灯点灯装置，并具备变流器(10a)，其输入直流电压而转换成交流电压，并从第1输出端子以及第2输出端子输出；第1镇流组件(C11)，其一端子与变流器的第1输出端子连接；第1放电灯(1a)，其连接于第1镇流组件的另一端子与变流器的第2输出端子之间；第2镇流组件(C21)，其一端子与变流器的第2输出端子连接；以及第2放电灯(2a)，其连接于第2镇流组件的另一端子与变流器的第1输出端子之间。

Description

放电灯点灯装置

技术领域

本发明涉及一种使多个冷阴极放电灯(CCFL：Cold Cathode FluorescentLamp)、外部电极荧光灯或荧光灯等放电灯点灯的放电灯点灯装置，尤其涉及能改善放电灯的亮度梯度的技术。

背景技术

一般而言，由变流器对冷阴极放电灯施加数10kHz的频率且数百V～数千V的电压来进行点灯。此外，还有一种称为外部电极荧光灯(EEFL：ExternalElectrode Fluorescent Lamp)的荧光管。外部电极荧光灯与冷阴极放电灯相比其电极的结构不同，但除此之外几乎无不相同，发光原理也与冷阴极放电灯相同。因此，用于使外部电极荧光灯或冷阴极放电灯点灯的变流器，在原理上相同。因此，以下使用冷阴极放电灯(简称为放电灯)进行说明。

图1是表示这样的变流器的结构的图。该变流器10由交流电压产生电路11和电压转换电路12构成。

交流电压产生电路11以规定频率切换直流电源Vin的直流电压而产生交流电压。电压转换电路12将来自交流电压产生电路11的交流电压转换成所期望的交流电压，并从第1输出端子以及第2输出端子输出。

此外，由于放电灯具有负电阻特性，因此将电容器或电感器等具有正电阻特性的组件与放电灯串联连接，以使其合成阻抗具有正电阻特性。将此时所连接的电容器称为镇流电容器，将线圈称为镇流线圈。图2是表示经由镇流电容器C1～C4将放电灯1与变流器10连接的相关放电灯点灯装置的结构的图。同样地，图3是表示作为镇流组件来使用镇流线圈，经由镇流线圈L将放电灯1与变流器10连接的关联的放电灯点灯装置的结构例的图。

另外，由于放电灯的长度越长则点灯所需的电压越高，因此变流器必须产生较高的电压。结果，必须使用耐压较高的零件来构成变流器，而存在变流器会变昂贵的问题。为了解决这样的问题，已开发了一种如图4所示的放电灯点灯装置，其使用了可使用耐压较低的零件的变流器10a。

该放电灯点灯装置，将构成变流器10a的电压转换电路12a的变压器Ta的二次绕组的中点里设置中分接头，以将二次绕组分割成二次绕组S1和二次绕组S2，并将中分接头连接于接地(例如筐体等)，将二次绕组S1的一端(非接地端子)连接于第1输出端子，经由镇流电容器C1～C4将第1输出端子连接于放电灯1a～1d的一端，将二次绕组S2的一端(非接地端子)连接于第2输出端子，经由镇流电容器C5～C8将第2输出端子连接于放电灯1a～1d的另一端而构成。

在该结构中，变压器Ta将从二次绕组S1所输出的交流电压V2输出至第1输出端子，将从二次绕组S2所输出的交流电压V3输出至第2输出端子。交流电压V3相对于交流电压V2反相。根据该结构，变压器Ta的二次绕组S1、S2只要产生变流器输出电压的一半的电压即可，而可使用耐压较低的变压器。此外，电压转换电路12a有时由输出反相电压的2个变压器构成。

一般而言，在用于使放电灯点灯的放电灯点灯装置中，在放电灯与构装放电灯的筐体等之间存在寄生电容，漏电流会通过该寄生电容而流动。当放电灯变长导致所施加的电压变高时，漏电流也会增大，而无法忽视其影响。放电灯的亮度主要取决于流至放电灯的电流值。流至放电灯的电流是原来的放电电流与流过寄生电容的电流的合计。

图5(b)是表示图4所示的放电灯点灯装置中的漏电流的分布的图。在图5(b)中，描绘成与虚线所示的寄生电容平行的箭头，表示流过各寄生电容之电流，而箭头的长度表示所流过的电流的大小。放电灯动作上的接地电位(GND电位)在放电灯的中心附近，漏电流的大小在放电灯中心附近的两侧呈对称。

图6表示流至放电灯的电流的状态，图6(a)表示电流流向一方向，图6(b)表示电流流向相反方向的情形。从放电灯管面通过寄生电容流至GND电位的漏电流也有助于放电灯的亮度。图6中箭头的数量模拟了电流量，相对于中心附近，在放电灯的两端的电流量较多，且在两端相等。因此，如图5(a)所示，放电灯的亮度，虽在放电灯的两端较高而在中心附近较低，但亮度梯度较小。

如以上所述，图4所示的关联的放电灯点灯装置，在放电灯的两端并无亮度差，且放电灯的中心附近和两端间的亮度梯度较小，由于实用上大多不会造成太大的问题，因此一般被广泛应用。

然而，在上述图4所示的关联的放电灯点灯装置中，对1盏放电灯须有2个镇流电容器。特别是在大型液晶电视等中所使用的放电灯数量较多，例如在使用20盏放电灯的液晶电视中，必须有40个镇流电容器。

当前，考虑了以下放电灯点灯装置：去掉与图4所示的放电灯点灯装置的各放电灯串联连接的2个电容器中的1个而具有图7所示的结构。

若使二次绕组S1的匝数N2与二次绕组S2的匝数N3相同时，从二次绕组S1所输出的交流电压V2的电压值的绝对值，与从二次绕组S2所输出的交流电压V3的电压值的绝对值相等。此时，放电灯1a～1d两端针对接地的电位不同。由于在镇流电容器C1～C4中会产生电压降，因此连接有镇流电容器C1～C4的一方的放电灯1a～1d的电极附近相对于接地的电位较低，而另一方的电极附近的电位则较高。

图8(b)是表示图7所示的放电灯点灯装置中的漏电流分布的图。因放电灯的电极附近相对于接地的电位的差异，导致来自未连接镇流电容器C1～C4的电极附近的漏电流量，多于来自另一方的电极附近的漏电流量。图9表示图7所示的在放电灯点灯装置的放电灯中流动的电流的状态，图9(a)表示电流流向一方向，图9(b)表示电流流向相反方向的情形。由于放电灯两端附近的电流值不同，因此如图8所示，在放电灯两端的亮度也不同。即，会在放电灯中产生亮度梯度。该亮度梯度在放电灯越长时越显著。

在图7所示的放电灯点灯装置中，虽然在放电灯中产生亮度梯度，但存在可去掉镇流电容器的优点。因此，图7所示的放电灯点灯装置虽适用于可容许某种程度亮度梯度的用途，但并不适用于液晶电视或照明装置等人直接观看的系统或可直接观看的系统的用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可整体缓和因放电灯的亮度梯度所造成的亮度不均的低成本的放电灯点灯装置。

为了解决实现上述目的，根据本发明的第1技术方案，一种放电灯点灯装置，具备：变流器，其输入直流电压后转换成交流电压，并从第1输出端子以及第2输出端子输出；第1镇流组件，其一端子与变流器的第1输出端子连接；第1放电灯，其连接于第1镇流组件的另一端子与变流器的第2输出端子之间；第2镇流组件，其一端子与变流器的第2输出端子连接；以及第2放电灯，其连接于第2镇流组件的另一端子与变流器的第1输出端子之间。

根据本发明的第2技术方案，进一步在所述放电灯点灯装置中，所述第1镇流组件以及第1放电灯的对是多个镇流组件以及与其相对应的多个放电灯的对，所述第2镇流组件与第2放电灯的对是多个镇流组件以及与其相对应的多个放电灯的对。

根据本发明的第3技术方案，在第1技术方案或第2技术方案中，所述第1镇流组件以及所述第2镇流组件分别由电容器构成。

根据本发明的第4技术方案，在第1技术方案或第2技术方案中，所述第1镇流组件以及所述第2镇流组件分别由线圈构成。

附图说明

图1是表示在关联的放电灯点灯装置中所使用的变流器的结构的图。

图2是表示使用了关联的镇流电容器的放电灯点灯装置的结构例的图。

图3是表示使用了关联的镇流线圈的放电灯点灯装置的结构例的图。

图4是表示关联的其它放电灯点灯装置的结构的图。

图5是表示图4所示的放电灯点灯装置的漏电流以及亮度的分布的图。

图6是表示在图4所示的放电灯点灯装置中，流至放电灯的电流的状态的图。

图7是表示从图4所示的关联的其它放电灯点灯装置中去掉镇流电容器的一部分后的结构的图。

图8是表示图7所示的放电灯点灯装置中的漏电流以及亮度的分布的图。

图9是表示图7所示的放电灯点灯装置中流至放电灯的电流的状态的图。

图10是表示本发明的实施例1的放电灯点灯装置的结构的图。

图11是表示本发明的实施例1的放电灯点灯装置的变形例的结构的图。

图12是表示本发明的实施例2的放电灯点灯装置的结构的图。

图13是表示将本发明的实施例2的放电灯点灯装置作为面光源来使用时的结成的图。

图14是表示本发明的实施例2的放电灯点灯装置的第1变形例的结构的图。

图15是表示将本发明的实施例2的第1变形例的放电灯点灯装置作为面光源来使用时的结构的图。

图16是表示本发明的实施例2的放电灯点灯装置的第2变形例的结构的图。

图17是表示本发明的实施例2的放电灯点灯装置的第3变形例的结构的图。

符号说明

1a，2a，1b，2b，1c，2c 放电灯

10a 变流器

21 面板

C11，C21，C12，C22，C13，C23 镇流电容器

L11，L21，L12，L22，L13，L23 镇流线圈

Vin 直流电源

具体实施方式

实施例1

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

图10是表示本发明的实施例1的放电灯点灯装置的结构的图。该放电灯点灯装置具备：直流电源Vin、变流器10a、镇流电容器C11、C21以及放电灯1a，、放电灯2a。该放电灯点灯装置的变流器10a的结构与图7所示的放电灯点灯装置的结构相同。镇流电容器C11对应于本发明的第1镇流组件，镇流电容器C21对应于本发明的第2镇流组件，放电灯1a对应于本发明的第1放电灯，而放电灯2a对应于本发明的第2放电灯。

放电灯1a一端子经由镇流电容器C11与变流器10a的第1输出端子连接，另一端子则与变流器10a的第2输出端子连接。此外，放电灯2a的一端子与变流器10a的第1输出端子连接，另一端子则经由镇流电容器C21与变流器10a的第2输出端子连接。

在实施例1的放电灯点灯装置中，如以图7所示的放电灯点灯装置所说明，由于因来自放电灯1a以及放电灯2a两端的接地的电位不同，导致两端的漏电流量不同，因此在放电灯1a以及放电灯2a中分别产生亮度梯度。

亦即，在放电灯1a中，与设在变流器10a的第1输出端子侧的镇流电容器C11连接的端部会变暗，而与第2输出端子连接的端部变亮。反之，在放电灯2a中，与设在变流器10a的第2输出端子侧的镇流电容器C21连接的端部会变暗，而与变流器10a的第1输出端子连接的端部变亮。因此，可缓和放电灯点灯装置整体的亮度不均匀，使亮度不均变得不显著。

如以上说明，根据本发明的实施例1的放电灯点灯装置，由于以放电灯1a的亮度梯度与放电灯2a的亮度梯度呈相反的方式配置来补偿亮度梯度，因此可缓和整体的亮度不均匀，使亮度不均变得不显著。因此，由于可采用会产生图7所示的亮度梯度的电路方式，因此相较于在关联的放电灯两侧配备镇流电容器的放电灯点灯装置，即可将镇流电容器的数量减半。

此外，在实施例1的放电灯点灯装置中，虽作为第1镇流组件及第2镇流组件来分别使用镇流电容器C11、C21，但如图11所示，亦可以分别使用镇流线圈L11，L21来取代镇流电容器C11、C21的方式予以变形。在实施例1的变形例的放电灯点灯装置的情况下，亦可获得与实施例1相同的作用及效果。

实施例2

图12是表示本发明的实施例2的放电灯点灯装置的结构的图。该放电灯点灯装置具备多个实施例1的放电灯点灯装置的镇流电容器C11和放电灯1a的对，并具备多个镇流电容器C21和放电灯2a的对。

具体而言，放电灯1a、1b、1c的一端子，分别经由镇流电容器C11、C12、C13与变流器10a的第1输出端子连接，另一端子则与变流器10a的第2输出端子连接。

此外，放电灯2a、2b、2c的一端子，与变流器10a的第1输出端子连接，另一端子则经由镇流电容器C21、C22、C23分别与变流器10a的第2输出端子连接。

此外，放电灯1a、1b、1c、2a、2b、2c，以使相邻的放电灯的亮度梯度呈相反的方式设置，换言之，使镇流电容器所连接的电极相互呈相反的方式设置。

根据实施例2的放电灯点灯装置，由于以使相邻的放电灯的亮度梯度呈相反的方式来设置多个放电灯，因此可缓和整体的亮度不均匀，而使亮度不均变得不显著。因此，由于可采用会产生图7所示的亮度梯度的电路方式，因此相较于在相关的放电灯两侧配备镇流电容器的放电灯点灯装置，即可将镇流电容器的数量减半。

将实施例2的放电灯点灯装置作为液晶电视用背光、监测器用背光或照明用面板等来使用时，如图13所示，以相邻的放电灯的亮度梯度呈相反的方式来排列多个放电灯，并将由扩散板等构成的面板21设置于其上，使放电灯的线状光转换成面状而形成面光源。此时，即使多个放电灯分别具有亮度梯度，但由于通过面板21可将亮度平均化，因此可获得面上的亮度无不均的良好面光源。

根据这样的结构，由于可采用会产生图7所示的亮度梯度的电路方式，因此相较于在关联的放电灯两侧配备镇流电容器的放电灯点灯装置，即可将镇流电容器的数量减半。在使用越多的放电灯的系统，这样的结构所产生的效果则越大。例如，在驱动20盏放电灯的系统的情况下，可将本来须40盏的镇流电容器删减至20个。

此外，上述实施例2的放电灯点灯装置中，虽针对使用6个放电灯的情形作说明，但在本发明的放电灯点灯装置中，放电灯的数量只要是2个以上则为任意的数量。

(变形例1)

此外，实施例2的放电灯点灯装置中，放电灯1a、1b、1c、2a、2b、2c虽以相邻的放电灯的亮度梯度呈相反的方式设置，但如图14所示，亦可变形成将产生相同亮度梯度的放电灯集中设置。变形例1的放电灯点灯装置亦可获得与实施例2的放电灯点灯装置相同的作用及效果。

将变形例1的放电灯点灯装置作为液晶电视用背光、监测器用背光或照明用面板等来使用时，如图15所示，亦可将多个放电灯以产生相同亮度梯度的放电灯集中排列，并将由扩散板等构成的面板21设置于其上，使放电灯的线状光转换成面状而形成面光源的方式构成。

(变形例2)

此外，在实施例2的放电灯点灯装置中，虽作为镇流组件来使用镇流电容器C11～C13以及C21～C23，但如图16所示，亦可变形成分别使用镇流线圈L11～L13以及L21～L23，以取代镇流电容器C11～C13以及C21～C23。

在变形例2的放电灯点灯装置的情况下，亦可获得与上述实施例2相同的作用以及效果。

(变形例3)

此外，在实施例2的变形例1的放电灯点灯装置中，虽作为镇流组件来使用镇流电容器C11～C13以及C21～C23，但如图17所示，亦可变形成分别使用镇流线圈L11～L13以及L21～L23，以取代镇流电容器C11～C13以及C21～C23。

在变形例3的放电灯点灯装置的情况下，也可获得与实施例2的变形例1相同的作用以及效果。

此外，虽在实施例1、实施例2中使用变流器10a，但变流器并不限于此，也可使用例如变流器10。

根据本发明的第1技术方案，由于第1放电灯的一端子经由第1镇流组件与变流器的第1输出端子连接，另一端子则与变流器的第2输出端子连接，此外，第2放电灯一端子与变流器的第1输出端子连接，另一端子则经由第2镇流组件与变流器的第2输出端子连接，因此第1放电灯的亮度梯度与第2放电灯的亮度梯度相反。结果，即可整体缓和因放电灯的亮度梯度所造成的亮度不均。此外，由于相较于放电灯两侧配备镇流电容器的关联的放电灯点灯装置，可将镇流电容器的数量减半，因此可低成本的构成放电灯点灯装置。

根据本发明的第2技术方案，由于分别具备多个第1镇流组件和第1放电灯的对、以及第2镇流组件和第2放电灯的对，因此可利用作为整体缓和因放电灯的亮度梯度所造成的亮度不均的面光源。

Claims

1.一种放电灯点灯装置，其特征在于，

具有：

变流器，其输入直流电压后转换成交流电压，并从第1输出端子以及第2输出端子输出；

第1镇流组件，其一端子与所述变流器的第1输出端子连接；

第1放电灯，其连接于所述第1镇流组件的另一端子与所述变流器的第2输出端子之间；

第2镇流组件，其一端子与所述变流器的第2输出端子连接；以及

第2放电灯，其连接于所述第2镇流组件的另一端子与所述变流器的第1输出端子之间。

2.根据权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，

所述第1镇流组件和第1放电灯的对是多个镇流组件、和与其相对应的多个放电灯的对，所述第2镇流组件和第2放电灯的对是多个镇流组件、和与其相对应的多个放电灯的对。

3.根据权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，

所述第1镇流组件以及所述第2镇流组件分别由电容器构成。

4.根据权利要求2所述的放电灯点灯装置，其特征在于，

所述第1镇流组件以及所述第2镇流组件分别由电容器构成。

5.根据权利要求1所述的放电灯点灯装置，其特征在于，

所述第1镇流组件以及所述第2镇流组件分别由线圈构成。

6.根据权利要求2所述的放电灯点灯装置，其特征在于，

所述第1镇流组件以及所述第2镇流组件分别由线圈构成。