JP2000078857A - 蛍光管点灯装置 - Google Patents
蛍光管点灯装置Info
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- fluorescent tube
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- piezoelectric
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- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 損失を少なくでき、部品点数も少なくして安
価に構成できる蛍光管点灯装置を提供する。 【解決手段】 数百Hz程度の周波数で冷陰極管32に
流れる負荷電流を断続し、オン,オフ比を制御すること
によって調光するバースト調光方式の圧電インバータで
あって、バーストオフ時にインバータを駆動する第1お
よび第2のスイッチングトランジスタ13,14のドレ
イン−ソース間に発生するサージ電圧を抑制して駆動ト
ランジスタを小型化するために、圧電トランス20の1
対の入力電極21,22の間にガード電極23を設け、
バーストオフの期間は第3のスイッチングトランジスタ
15をオンし、カード電極を接地することにより、サー
ジ電圧を抑制する。
価に構成できる蛍光管点灯装置を提供する。 【解決手段】 数百Hz程度の周波数で冷陰極管32に
流れる負荷電流を断続し、オン,オフ比を制御すること
によって調光するバースト調光方式の圧電インバータで
あって、バーストオフ時にインバータを駆動する第1お
よび第2のスイッチングトランジスタ13,14のドレ
イン−ソース間に発生するサージ電圧を抑制して駆動ト
ランジスタを小型化するために、圧電トランス20の1
対の入力電極21,22の間にガード電極23を設け、
バーストオフの期間は第3のスイッチングトランジスタ
15をオンし、カード電極を接地することにより、サー
ジ電圧を抑制する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は蛍光管点灯装置に
関し、たとえば圧電トランスを駆動して液晶ディスプレ
イ用のバックライトなどに使用される蛍光管を点灯制御
するような蛍光管点灯装置に関する。
関し、たとえば圧電トランスを駆動して液晶ディスプレ
イ用のバックライトなどに使用される蛍光管を点灯制御
するような蛍光管点灯装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯型ビデオカメラやノート型パ
ーソナルコンピュータなどの携帯用情報処理機器のディ
スプレイ装置として、バックライト付液晶ディスプレイ
が一般的に使用されている。このバックライトの光源と
しては、冷陰極蛍光管などの蛍光管が用いられている。
これらの蛍光管を点灯させるには、高圧の交流電圧を印
加する必要があり、また、ノート型パーソナルコンピュ
ータなどの携帯用情報機器の入力電源としては、バッテ
リとACアダプタの併用が一般的である。それゆえに、
このようなバックライトには、入力電源から供給される
低電圧の直流電圧を蛍光管が点灯可能な高圧の交流電圧
に変換するDC/ACインバータなどの蛍光管点灯装置
が必要となる。
ーソナルコンピュータなどの携帯用情報処理機器のディ
スプレイ装置として、バックライト付液晶ディスプレイ
が一般的に使用されている。このバックライトの光源と
しては、冷陰極蛍光管などの蛍光管が用いられている。
これらの蛍光管を点灯させるには、高圧の交流電圧を印
加する必要があり、また、ノート型パーソナルコンピュ
ータなどの携帯用情報機器の入力電源としては、バッテ
リとACアダプタの併用が一般的である。それゆえに、
このようなバックライトには、入力電源から供給される
低電圧の直流電圧を蛍光管が点灯可能な高圧の交流電圧
に変換するDC/ACインバータなどの蛍光管点灯装置
が必要となる。
【0003】携帯用情報処理機器のうち、車載用モニタ
など周囲の明るさが大きく変化するアプリケーションに
使用する場合や、バッテリの使用時間を延ばすために、
極力消費電力を絞りたい場合に、液晶の輝度に対して、
調光範囲10〜100%などの広い調光範囲が要求され
る場合がある。蛍光管の輝度は、管電流にほぼ比例し、
蛍光管の管電流保証範囲は10〜100%まで広くない
場合がある。たとえば、10インチクラスの液晶によく
使用されている長さ250mm,直径2.6mm程度の
冷陰極管では、管メーカーの保証している管電流値は2
〜6[mArms]などとなっている。この場合、10
〜100%実現しようとすると、0.6〜6[mArm
s]などの管電流値にしなければならず、管電流値を連
続的に制御する方法では限界がある。
など周囲の明るさが大きく変化するアプリケーションに
使用する場合や、バッテリの使用時間を延ばすために、
極力消費電力を絞りたい場合に、液晶の輝度に対して、
調光範囲10〜100%などの広い調光範囲が要求され
る場合がある。蛍光管の輝度は、管電流にほぼ比例し、
蛍光管の管電流保証範囲は10〜100%まで広くない
場合がある。たとえば、10インチクラスの液晶によく
使用されている長さ250mm,直径2.6mm程度の
冷陰極管では、管メーカーの保証している管電流値は2
〜6[mArms]などとなっている。この場合、10
〜100%実現しようとすると、0.6〜6[mArm
s]などの管電流値にしなければならず、管電流値を連
続的に制御する方法では限界がある。
【0004】そこで、管に電流を流している間は最大電
流(たとえば6mArms)にし、圧電トランスを駆動
する周波数より低い周波数(たとえば300Hz)で入
力電源電圧を断続し、そのオンデューティ比(Ton/
Ton+Toff)を制御することにより、管電流の平
均値を制御して調光するバースト調光方式がある。たと
えば、バースト回路のオンデューティが100%のとき
管電流は最大値:6[mArms]になるようにし、オ
ンデューティを10%にすると、蛍光管に流れる平均電
流は0.6[mArms]になる。また、オンデューテ
ィの期間は管電流が6[mArms]であり、オフデュ
ーティの期間は管電流が0[mArms]であるから、
蛍光管の保証電流値の範囲:2〜6[mArms]に入
っている。つまり、蛍光管の保証電流値を満足しながら
調光範囲10〜100%などの広い調光範囲を実現でき
る。以下、バースト調光方式の圧電インバータの従来例
について説明する。
流(たとえば6mArms)にし、圧電トランスを駆動
する周波数より低い周波数(たとえば300Hz)で入
力電源電圧を断続し、そのオンデューティ比(Ton/
Ton+Toff)を制御することにより、管電流の平
均値を制御して調光するバースト調光方式がある。たと
えば、バースト回路のオンデューティが100%のとき
管電流は最大値:6[mArms]になるようにし、オ
ンデューティを10%にすると、蛍光管に流れる平均電
流は0.6[mArms]になる。また、オンデューテ
ィの期間は管電流が6[mArms]であり、オフデュ
ーティの期間は管電流が0[mArms]であるから、
蛍光管の保証電流値の範囲:2〜6[mArms]に入
っている。つまり、蛍光管の保証電流値を満足しながら
調光範囲10〜100%などの広い調光範囲を実現でき
る。以下、バースト調光方式の圧電インバータの従来例
について説明する。
【0005】図8は従来のバースト調光を用いた圧電イ
ンバータの回路図であり、図9はその動作波形図であ
る。
ンバータの回路図であり、図9はその動作波形図であ
る。
【0006】図8において、インダクタンス1,2のそ
れぞれの一端は電源ライン9に接続され、インダクタン
ス1,2のそれぞれの他端と接地間にはスイッチングト
ランジスタ3,4が接続される。インダクタンス1とス
イッチングトランジスタ3の接続点と、インダクタンス
2とスイッチングトランジスタ4の接続点との間には圧
電トランス7の1次側が接続され、圧電トランス7の2
次側には負荷8が接続される。
れぞれの一端は電源ライン9に接続され、インダクタン
ス1,2のそれぞれの他端と接地間にはスイッチングト
ランジスタ3,4が接続される。インダクタンス1とス
イッチングトランジスタ3の接続点と、インダクタンス
2とスイッチングトランジスタ4の接続点との間には圧
電トランス7の1次側が接続され、圧電トランス7の2
次側には負荷8が接続される。
【0007】バースト信号発生回路5は図9(e)に示
すような可変のデューティ比を持つバースト信号Bを発
生して2相信号発生回路6に与える。2相信号発生回路
6はそのバースト信号Bがオンする期間に交互にオン,
オフする2つの信号GAおよびGB(図9(b),
(c))を出力してスイッチングトランジスタ3,4の
ゲートに与える。この2相信号発生回路6は圧電トラン
ス7の共振点付近の周波数を発生し、圧電トランス7が
負荷8に対して一定の電圧または電流を供給するように
制御する。
すような可変のデューティ比を持つバースト信号Bを発
生して2相信号発生回路6に与える。2相信号発生回路
6はそのバースト信号Bがオンする期間に交互にオン,
オフする2つの信号GAおよびGB(図9(b),
(c))を出力してスイッチングトランジスタ3,4の
ゲートに与える。この2相信号発生回路6は圧電トラン
ス7の共振点付近の周波数を発生し、圧電トランス7が
負荷8に対して一定の電圧または電流を供給するように
制御する。
【0008】この図8に示した圧電インバータは、信号
GA,GBに応じて、スイッチングトランジスタ3,4
を交互にオン,オフすることによって、スイッチングト
ランジスタ3,4のドレイン−ソース間に図9(a),
(b)に示す電圧が発生され、電源電圧の約3倍の振幅
を持つ交番する2つの半波正弦波A,Bを発生させて圧
電トランス7を駆動する。
GA,GBに応じて、スイッチングトランジスタ3,4
を交互にオン,オフすることによって、スイッチングト
ランジスタ3,4のドレイン−ソース間に図9(a),
(b)に示す電圧が発生され、電源電圧の約3倍の振幅
を持つ交番する2つの半波正弦波A,Bを発生させて圧
電トランス7を駆動する。
【0009】図10は図8に示した圧電インバータの等
価回路図である。図10(a)において、スイッチング
トランジスタ3,4はスイッチの記号で示されている。
スイッチングトランジスタ3,4が交互にオフすると
き、インダクタンス1,2にそれぞれエネルギが蓄積さ
れ、いずれか一方のスイッチングトランジスタがオンす
るバーストオン時には、図10(b)に示すようにイン
ダクタンス1,2に蓄積されたエネルギが圧電トランス
7と負荷8とによる容量成分および抵抗成分を介して接
地側に放出される。
価回路図である。図10(a)において、スイッチング
トランジスタ3,4はスイッチの記号で示されている。
スイッチングトランジスタ3,4が交互にオフすると
き、インダクタンス1,2にそれぞれエネルギが蓄積さ
れ、いずれか一方のスイッチングトランジスタがオンす
るバーストオン時には、図10(b)に示すようにイン
ダクタンス1,2に蓄積されたエネルギが圧電トランス
7と負荷8とによる容量成分および抵抗成分を介して接
地側に放出される。
【0010】しかしながら、スイッチングトランジスタ
3,4がともにオフするバーストオフの期間は図10
(c)に示すようにインダクタンス1,2に蓄積された
エネルギ放出経路がなくなり、そのエネルギがスイッチ
ングトランジスタ3,4のドレイン−ソース間にサージ
電圧として発生する。このため、スイッチングトランジ
スタ3,4として耐圧の高い大型のトランジスタが必要
となり、回路損失の増加,回路の大型化,高価格化など
の問題が生じる。
3,4がともにオフするバーストオフの期間は図10
(c)に示すようにインダクタンス1,2に蓄積された
エネルギ放出経路がなくなり、そのエネルギがスイッチ
ングトランジスタ3,4のドレイン−ソース間にサージ
電圧として発生する。このため、スイッチングトランジ
スタ3,4として耐圧の高い大型のトランジスタが必要
となり、回路損失の増加,回路の大型化,高価格化など
の問題が生じる。
【0011】さらに、サージ電圧を減少させるためにツ
ェナダイオードを用いると、接合容量により共振波形の
周期が大きくなり、理想的な正弦波で圧電トランス8を
駆動できなくなり、効率が低下する。
ェナダイオードを用いると、接合容量により共振波形の
周期が大きくなり、理想的な正弦波で圧電トランス8を
駆動できなくなり、効率が低下する。
【0012】このような問題点を解決するために、特開
平9−64710号公報には、図11に示すような圧電
インバータが提案されている。すなわち、前述の図8に
示した圧電インバータのインダクタンス1とスイッチン
グトランジスタ3の接続点と、インダクタンス2とスイ
ッチングトランジスタ4の接続点との間にコンデンサ1
0,11の直列回路が接続され、コンデンサ10,11
の接続点と接地間にはスイッチングトランジスタ12が
接続される。このスイッチングトランジスタ12はバー
スト信号発生回路5からのバースト信号がオフしている
ときにオンする。
平9−64710号公報には、図11に示すような圧電
インバータが提案されている。すなわち、前述の図8に
示した圧電インバータのインダクタンス1とスイッチン
グトランジスタ3の接続点と、インダクタンス2とスイ
ッチングトランジスタ4の接続点との間にコンデンサ1
0,11の直列回路が接続され、コンデンサ10,11
の接続点と接地間にはスイッチングトランジスタ12が
接続される。このスイッチングトランジスタ12はバー
スト信号発生回路5からのバースト信号がオフしている
ときにオンする。
【0013】図12は図11の圧電インバータの等価回
路図である。この図12(a)においてもスイッチング
トランジスタ3,4,12がスイッチの記号で示されて
いる。バーストオン時には、図12(b)に示すよう
に、圧電トランス7と負荷8とによる容量成分と抵抗成
分の他にコンデンサ10と11との直列容量が並列接続
されるので、これらの素子を介してインダクタンス1,
2に蓄積されたエネルギが接地側に放出される。
路図である。この図12(a)においてもスイッチング
トランジスタ3,4,12がスイッチの記号で示されて
いる。バーストオン時には、図12(b)に示すよう
に、圧電トランス7と負荷8とによる容量成分と抵抗成
分の他にコンデンサ10と11との直列容量が並列接続
されるので、これらの素子を介してインダクタンス1,
2に蓄積されたエネルギが接地側に放出される。
【0014】また、バーストオフ時には、図12(c)
に示すように、スイッチングトランジスタ12がオンす
るため、このスイッチングトランジスタ12を介してイ
ンダクタンス1および2に蓄積されたエネルギが放出さ
れ、スイッチングトランジスタ3,4として耐圧の高い
大型のトランジスタを用いる必要がなくなる。
に示すように、スイッチングトランジスタ12がオンす
るため、このスイッチングトランジスタ12を介してイ
ンダクタンス1および2に蓄積されたエネルギが放出さ
れ、スイッチングトランジスタ3,4として耐圧の高い
大型のトランジスタを用いる必要がなくなる。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図11
に示した圧電インバータは、バーストオフ時にコンデン
サ10,11からスイッチングトランジスタ12を介し
て接地側に流れる電流によって電力損失を生じ、効率が
悪くなってしまう。これらの損失は共振用のインダクタ
ンス1,2のRDCやコンデンサ10,11のESRな
どによる損失である。
に示した圧電インバータは、バーストオフ時にコンデン
サ10,11からスイッチングトランジスタ12を介し
て接地側に流れる電流によって電力損失を生じ、効率が
悪くなってしまう。これらの損失は共振用のインダクタ
ンス1,2のRDCやコンデンサ10,11のESRな
どによる損失である。
【0016】一方、バーストオン時には、圧電トランス
7の1次側にコンデンサ10,11が直列接続されてい
るので、これらのコンデンサ10,11にバイパス電流
が流れる。このバイパス電流は圧電トランス7に入力さ
れず負荷8に寄与しないため、バイパス電流による損失
が生じる。これらの損失もバーストオフ時と同様にし
て、共振用のインダクタンス1,2のRDCやコンデン
サ10,11のESRなどの電流経路での損失である。
これらの損失により効率がダウンする。さらに、コンデ
ンサ10,11を追加しているため、部品点数が増加
し、形状も大きくなってしまい、コスト高になる。
7の1次側にコンデンサ10,11が直列接続されてい
るので、これらのコンデンサ10,11にバイパス電流
が流れる。このバイパス電流は圧電トランス7に入力さ
れず負荷8に寄与しないため、バイパス電流による損失
が生じる。これらの損失もバーストオフ時と同様にし
て、共振用のインダクタンス1,2のRDCやコンデン
サ10,11のESRなどの電流経路での損失である。
これらの損失により効率がダウンする。さらに、コンデ
ンサ10,11を追加しているため、部品点数が増加
し、形状も大きくなってしまい、コスト高になる。
【0017】それゆえに、この発明の主たる目的は、損
失を少なくでき、部品点数も少なくして安価に構成でき
る蛍光管点灯装置を提供することである。
失を少なくでき、部品点数も少なくして安価に構成でき
る蛍光管点灯装置を提供することである。
【0018】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
1次側から入力した交流電圧を2次側に出力して負荷の
蛍光管に印加するための圧電トランスと、圧電トランス
の1次側電極の一方と電源ラインとの間に接続される第
1のインダクタンスと、第1のインダクタンスと圧電ト
ランスの1次側の一方の電極との接続点にその出力電極
が接続された第1のスイッチングトランジスタと、圧電
トランスの1次側電極の他方と電源ラインとの間に接続
される第2のインダクタンスと、第2のインダクタンス
と圧電トランスの1次側電極の他方との接続点にその出
力電極が接続された第2のスイッチングトランジスタ
と、第1および第2のスイッチングトランジスタを交互
にオン,オフ動作させて圧電トランスの1次側を駆動す
る駆動回路と、駆動回路を圧電トランスの共振周波数近
傍で発振させる発振回路と、駆動回路によって第1およ
び第2のスイッチングトランジスタをオン,オフさせる
駆動周波数よりも低い周波数のバースト信号のデューテ
ィ比を変化させることによって、蛍光管の輝度を制御す
るバースト調光回路を備えた蛍光管点灯装置において、
圧電トランスはその1次側に1対の入力電極と、その1
対の入力電極間に設けられるガード電極部とを含み、さ
らにガード電極を接地するための接地手段を含む。
1次側から入力した交流電圧を2次側に出力して負荷の
蛍光管に印加するための圧電トランスと、圧電トランス
の1次側電極の一方と電源ラインとの間に接続される第
1のインダクタンスと、第1のインダクタンスと圧電ト
ランスの1次側の一方の電極との接続点にその出力電極
が接続された第1のスイッチングトランジスタと、圧電
トランスの1次側電極の他方と電源ラインとの間に接続
される第2のインダクタンスと、第2のインダクタンス
と圧電トランスの1次側電極の他方との接続点にその出
力電極が接続された第2のスイッチングトランジスタ
と、第1および第2のスイッチングトランジスタを交互
にオン,オフ動作させて圧電トランスの1次側を駆動す
る駆動回路と、駆動回路を圧電トランスの共振周波数近
傍で発振させる発振回路と、駆動回路によって第1およ
び第2のスイッチングトランジスタをオン,オフさせる
駆動周波数よりも低い周波数のバースト信号のデューテ
ィ比を変化させることによって、蛍光管の輝度を制御す
るバースト調光回路を備えた蛍光管点灯装置において、
圧電トランスはその1次側に1対の入力電極と、その1
対の入力電極間に設けられるガード電極部とを含み、さ
らにガード電極を接地するための接地手段を含む。
【0019】請求項2に係る発明では、請求項1の接地
手段はバースト信号がオンのときにオフし、バースト信
号がオフのときにオンする第3のスイッチングトランジ
スタを含む。
手段はバースト信号がオンのときにオフし、バースト信
号がオフのときにオンする第3のスイッチングトランジ
スタを含む。
【0020】請求項3に係る発明では、請求項1の圧電
トランスは複数積層される。
トランスは複数積層される。
【0021】
【発明の実施の形態】図1はこの発明の一実施形態の回
路図である。図1において、圧電トランス20は対向す
る1対の入力電極21と22の間にガード電極23が設
けられ、さらに出力電極24が設けられている。インダ
クタンス11,12の一端には直流電圧が入力され、そ
れぞれの他端と接地間にはスイッチングトランジスタ1
3,14が接続されている。インダクタンス11とスイ
ッチングトランジスタ13の接続点は圧電トランス20
の入力電極21に接続され、インダクタンス12とスイ
ッチングトランジスタ14の接続点は圧電トランス20
の入力電極22に接続される。圧電トランス20の出力
電極24には負荷となる冷陰極管32が接続される。ガ
ード電極23と接地間にはスイッチングトランジスタ1
5が接続される。
路図である。図1において、圧電トランス20は対向す
る1対の入力電極21と22の間にガード電極23が設
けられ、さらに出力電極24が設けられている。インダ
クタンス11,12の一端には直流電圧が入力され、そ
れぞれの他端と接地間にはスイッチングトランジスタ1
3,14が接続されている。インダクタンス11とスイ
ッチングトランジスタ13の接続点は圧電トランス20
の入力電極21に接続され、インダクタンス12とスイ
ッチングトランジスタ14の接続点は圧電トランス20
の入力電極22に接続される。圧電トランス20の出力
電極24には負荷となる冷陰極管32が接続される。ガ
ード電極23と接地間にはスイッチングトランジスタ1
5が接続される。
【0022】発振回路30は圧電トランス20の共振周
波数に合せた周波数を発生し、圧電トランス20の入力
容量とインダクタンス11,12とのLC共振周波数よ
りも前記周波数に合わせるように、インダクタンス1
1,12の値も設定されている。バースト信号発生回路
31はバーストオン期間は「H」レベルとなり、バース
トオフ期間は「L」レベルとなるバースト信号を発生
し、スイッチングトランジスタ15のゲートに与えると
ともに、発振回路30にも与える。
波数に合せた周波数を発生し、圧電トランス20の入力
容量とインダクタンス11,12とのLC共振周波数よ
りも前記周波数に合わせるように、インダクタンス1
1,12の値も設定されている。バースト信号発生回路
31はバーストオン期間は「H」レベルとなり、バース
トオフ期間は「L」レベルとなるバースト信号を発生
し、スイッチングトランジスタ15のゲートに与えると
ともに、発振回路30にも与える。
【0023】冷陰極管32に流れる電流は電流検出電力
電圧変換回路33によって検出されて電圧に変換され、
整流回路34で直流に整流され、比較器35によって所
定の電圧と比較され、その比較電圧がV−Fコンバータ
36によって周波数に変換され、発振回路30にフィー
ドバックされる。
電圧変換回路33によって検出されて電圧に変換され、
整流回路34で直流に整流され、比較器35によって所
定の電圧と比較され、その比較電圧がV−Fコンバータ
36によって周波数に変換され、発振回路30にフィー
ドバックされる。
【0024】図2は図1に示した圧電インバータの動作
波形図であり、図3は図1に示した圧電インバータの等
価回路図であり、図4は圧電トランスの等価回路図であ
る。
波形図であり、図3は図1に示した圧電インバータの等
価回路図であり、図4は圧電トランスの等価回路図であ
る。
【0025】次に、図1〜図4を参照して、この発明の
一実施形態の具体的な動作について説明する。バースト
信号発生回路31は調光電圧において図2(e)に示す
ようにバーストオン期間は「H」レベルになり、バース
トオフ期間は「L」レベルになるバースト信号を発生す
る。バーストオフ期間はスイッチングトランジスタ15
がオンし、圧電トランス20のガード電極23を接地す
る。また、バーストオン期間はスイッチングトランジス
タ15がオフする。
一実施形態の具体的な動作について説明する。バースト
信号発生回路31は調光電圧において図2(e)に示す
ようにバーストオン期間は「H」レベルになり、バース
トオフ期間は「L」レベルになるバースト信号を発生す
る。バーストオフ期間はスイッチングトランジスタ15
がオンし、圧電トランス20のガード電極23を接地す
る。また、バーストオン期間はスイッチングトランジス
タ15がオフする。
【0026】発振回路30から図2(c),(d)に示
すゲート信号が発生されると、スイッチングトランジス
タ13,14が交互にスイッチングし、スイッチングト
ランジスタ13,14がそれぞれオフのときドレイン−
ソース間に図2(a),(b)に示す半波正弦波が発生
して圧電トランス20の入力電極21,22に与えられ
る。
すゲート信号が発生されると、スイッチングトランジス
タ13,14が交互にスイッチングし、スイッチングト
ランジスタ13,14がそれぞれオフのときドレイン−
ソース間に図2(a),(b)に示す半波正弦波が発生
して圧電トランス20の入力電極21,22に与えられ
る。
【0027】図1に示した圧電インバータの等価回路
は、図3(a)に示すように表わされる。また、従来例
の圧電トランス7は、図4(b)に示すようにRCの並
列回路で簡略化されるのに対して、この実施形態の圧電
トランス20は図4(a)に示すように2つの容量を直
列接続したものと抵抗との並列回路に簡略化される。バ
ーストオン時には、図3(b)に示すようにスイッチン
グトランジスタ15がオフしているため、インダクタン
ス11,12に蓄積されたエネルギは圧電トランス20
と負荷8を表わすRC並列回路を介して接地側に放出さ
れる。しかも、この実施の形態では、前述の図11に示
した従来例のように、コンデンサをバイパスして電源に
戻り、圧電トランス20の駆動に寄与しないという電流
は存在しない。
は、図3(a)に示すように表わされる。また、従来例
の圧電トランス7は、図4(b)に示すようにRCの並
列回路で簡略化されるのに対して、この実施形態の圧電
トランス20は図4(a)に示すように2つの容量を直
列接続したものと抵抗との並列回路に簡略化される。バ
ーストオン時には、図3(b)に示すようにスイッチン
グトランジスタ15がオフしているため、インダクタン
ス11,12に蓄積されたエネルギは圧電トランス20
と負荷8を表わすRC並列回路を介して接地側に放出さ
れる。しかも、この実施の形態では、前述の図11に示
した従来例のように、コンデンサをバイパスして電源に
戻り、圧電トランス20の駆動に寄与しないという電流
は存在しない。
【0028】一方、バーストオフ時は、スイッチングト
ランジスタ15がオンし、図3(c)に示すような等価
回路で表わされる。この場合、インダクタンス11,1
2に蓄積されたエネルギは圧電トランス20の等価キャ
パシタンスからガード電極23およびスイッチングトラ
ンジスタ15を介して接地側に電流として放出され、過
大なサージ電圧が発生しない。また、バーストオフとな
った瞬間は、インダクタンス11,12に蓄えられてい
たエネルギはスイッチングトランジスタ13,14のド
レイン−ソース間にインダクタンス11,12と圧電ト
ランス20の入力容量とによる減衰振動となって減衰
し、過大なサージ電圧は発生しない。
ランジスタ15がオンし、図3(c)に示すような等価
回路で表わされる。この場合、インダクタンス11,1
2に蓄積されたエネルギは圧電トランス20の等価キャ
パシタンスからガード電極23およびスイッチングトラ
ンジスタ15を介して接地側に電流として放出され、過
大なサージ電圧が発生しない。また、バーストオフとな
った瞬間は、インダクタンス11,12に蓄えられてい
たエネルギはスイッチングトランジスタ13,14のド
レイン−ソース間にインダクタンス11,12と圧電ト
ランス20の入力容量とによる減衰振動となって減衰
し、過大なサージ電圧は発生しない。
【0029】図5はこの発明の他の実施の形態の回路図
である。この図5に示した実施形態は、圧電トランス2
0のガード電極23を直接接地し、図1に示した接地手
段としてのスイッチングトランジスタ15を省略したも
のである。
である。この図5に示した実施形態は、圧電トランス2
0のガード電極23を直接接地し、図1に示した接地手
段としてのスイッチングトランジスタ15を省略したも
のである。
【0030】図6は図4に示した圧電インバータの等価
回路図である。図6(a)に示すように圧電トランス2
0のガード電極は常時接地されているので、バーストオ
ン時は図6(b)に示すようにインダクタンス11,1
2に蓄積されたエネルギが圧電トランス20を構成する
RC並列回路および直列接続された2つの等価容量の接
続点を介して接地側に放出される。このため、図1の実
施形態と同様にして直流電源から供給される電流はすべ
て圧電トランス20の入力電極21,22に供給される
ため、圧電トランス20を駆動する電力として有効に使
われる。バーストオフ時は、図1の実施形態と同じであ
る。
回路図である。図6(a)に示すように圧電トランス2
0のガード電極は常時接地されているので、バーストオ
ン時は図6(b)に示すようにインダクタンス11,1
2に蓄積されたエネルギが圧電トランス20を構成する
RC並列回路および直列接続された2つの等価容量の接
続点を介して接地側に放出される。このため、図1の実
施形態と同様にして直流電源から供給される電流はすべ
て圧電トランス20の入力電極21,22に供給される
ため、圧電トランス20を駆動する電力として有効に使
われる。バーストオフ時は、図1の実施形態と同じであ
る。
【0031】図7はこの発明の実施形態で用いられる積
層型圧電トランスを示す図である。この図7(a)に示
した圧電トランスは、1対の入力電極の間にガード電極
を配置した圧電トランスを2層に積層したものであり、
図7(b)は圧電トランスを3層に積層したものであ
る。このように、圧電トランスを積層することによっ
て、昇圧比が高くなり、より出力電圧を高くできる。な
お、圧電トランスは4層以上に積層するようにしてもよ
い。
層型圧電トランスを示す図である。この図7(a)に示
した圧電トランスは、1対の入力電極の間にガード電極
を配置した圧電トランスを2層に積層したものであり、
図7(b)は圧電トランスを3層に積層したものであ
る。このように、圧電トランスを積層することによっ
て、昇圧比が高くなり、より出力電圧を高くできる。な
お、圧電トランスは4層以上に積層するようにしてもよ
い。
【0032】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、圧電
トランスの1次側に1対の入力電極と、1対の入力電極
間にガード電極を設け、このガード電極を接地すること
により、バーストオン時における損失を少なくでき、余
分なコンデンサなどを設ける必要もないので部品点数を
少なくでき、安価に構成できる。
トランスの1次側に1対の入力電極と、1対の入力電極
間にガード電極を設け、このガード電極を接地すること
により、バーストオン時における損失を少なくでき、余
分なコンデンサなどを設ける必要もないので部品点数を
少なくでき、安価に構成できる。
【0033】さらに、より好ましくは、バースト信号が
オンのときにオフし、バースト信号がオフのときにオン
するスイッチングトランジスタによって圧電トランスの
接地電極を接地する。また、圧電トランスを複数に積層
することによって、昇圧比を高めることができる。
オンのときにオフし、バースト信号がオフのときにオン
するスイッチングトランジスタによって圧電トランスの
接地電極を接地する。また、圧電トランスを複数に積層
することによって、昇圧比を高めることができる。
【図1】この発明の一実施形態の電気回路図である。
【図2】図1に示した圧電インバータの各部の動作波形
図である。
図である。
【図3】図1に示した圧電インバータの等価回路図であ
る。
る。
【図4】圧電トランスの等価回路図である。
【図5】この発明の他の実施形態の回路図である。
【図6】図5に示した圧電インバータの等価回路図であ
る。
る。
【図7】積層型圧電トランスの一例を示す図である。
【図8】従来の圧電インバータの一例を示す回路図であ
る。
る。
【図9】図8に示した圧電インバータの動作波形図であ
る。
る。
【図10】図8に示した圧電インバータの等価回路図で
ある。
ある。
【図11】圧電インバータの改良例を示す回路図であ
る。
る。
【図12】図11に示した圧電インバータの等価回路図
である。
である。
11,12 インダクタンス 13,14,15 スイッチングトランジスタ 20 圧電トランス 21,22 入力電極 23 ガード電極 24 出力電極 30 発振回路 31 バースト信号発生回路 32 冷陰極管 33 電流検出電流電圧変換回路 34 整流回路 35 比較器 36 V−Fコンバータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K072 AA01 AA19 BA03 BC07 EB07 GA02 GB14 GC04 HA10 HB03 3K098 CC56 CC62 DD01 DD22 DD37 DD43 EE14 EE32 FF04 GG10 5H007 BB03 CA02 CB09 CB25 CC32 DC02
Claims (3)
- 【請求項1】 1次側から入力した交流電圧を2次側に
出力して負荷の蛍光管に印加するための圧電トランス
と、 前記圧電トランスの1次側電極の一方と電源ラインとの
間に接続される第1のインダクタンスと、 前記第1のインダクタンスと前記圧電トランスの1次側
の一方の電極との接続点にその出力電極が接続された第
1のスイッチングトランジスタと、 前記圧電トランスの1次側電極の他方と電源ラインとの
間に接続される第2のインダクタンスと、 前記第2のインダクタンスと前記圧電トランスの1次側
電極の他方との接続点にその出力電極が接続された第2
のスイッチングトランジスタと、 前記第1および第2のスイッチングトランジスタを交互
にオン,オフ動作させて前記圧電トランスの1次側を駆
動する駆動回路と、 前記駆動回路を前記圧電トランスの共振周波数近傍で発
振させる発振回路と、 前記駆動回路によって前記第1および第2のスイッチン
グトランジスタをオン,オフさせる駆動周波数よりも低
い周波数のバースト信号のデューティ比を変化させるこ
とによって前記蛍光管の輝度を制御するバースト調光回
路とを備えた蛍光管点灯装置において、 前記圧電トランスは、その1次側に1対の入力電極と、
該1対の入力電極間に設けられるガード電極部とを含
み、さらに前記ガード電極を接地するための接地手段を
備えたことを特徴とする、蛍光管点灯装置。 - 【請求項2】 前記接地手段は、バースト信号がオンの
ときにオフし、バースト信号がオフのときにオンする第
3のスイッチングトランジスタを含むことを特徴とす
る、請求項1に記載の蛍光管点灯装置。 - 【請求項3】 前記圧電トランスは複数積層されること
を特徴とする、請求項1または2に記載の蛍光管点灯装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10245415A JP2000078857A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 蛍光管点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10245415A JP2000078857A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 蛍光管点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000078857A true JP2000078857A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17133323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10245415A Withdrawn JP2000078857A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 蛍光管点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000078857A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1220435A2 (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-03 | Alcatel | Switched power converter |
CN103293365A (zh) * | 2013-06-30 | 2013-09-11 | 黄月华 | 通用蓄电池欠压告警器 |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP10245415A patent/JP2000078857A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1220435A2 (en) * | 2000-12-21 | 2002-07-03 | Alcatel | Switched power converter |
EP1220435A3 (en) * | 2000-12-21 | 2003-07-09 | Alcatel | Switched power converter |
CN103293365A (zh) * | 2013-06-30 | 2013-09-11 | 黄月华 | 通用蓄电池欠压告警器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |