JP2000138097A - 平面バックライト用インバータ回路 - Google Patents

平面バックライト用インバータ回路

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JP2000138097A
JP2000138097A JP31170298A JP31170298A JP2000138097A JP 2000138097 A JP2000138097 A JP 2000138097A JP 31170298 A JP31170298 A JP 31170298A JP 31170298 A JP31170298 A JP 31170298A JP 2000138097 A JP2000138097 A JP 2000138097A
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JP
Japan
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flat backlight
inverter circuit
parallel
pulse
transformer
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JP31170298A
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English (en)
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Yasuhisa Kuroda
靖尚 黒田
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面バックライトシステム全体の厚みを増す
ことなく、所望の輝度が得られる電流を流せるようにす
る。 【解決手段】 2つの昇圧トランスT1,T2を並列接
続し、一方の1次側コイルN1,N5に印加されるパル
スP1に応じて昇圧されたパルスと、他方の1次側コイ
ルN2,N4に印加されるパルスP2に応じて昇圧され
たパルスとが同位相で2次側コイルN3,N6に出力す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カーナビゲーショ
ンシステムなどに適用する平面バックライトのインバー
タ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、液晶ディスプレイのバックライト
としては、側面から光を当てる直管型バックライトが知
られている。ところが、画面の大型化が要求されるカー
ナビゲーションシステムの液晶ディスプレイでは、輝度
むらなどの問題から直管型バックライトの適用が難し
い。そこで、画面の大型化にも対応できる平面バックラ
イトが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、カーナビゲー
ションシステムでは昼間の可視性を確保するために、高
輝度を保つ必要があり、平面バックライトは直管型バッ
クライトに比べ消費電力が大きく、所望の輝度を得るに
は、電流を多く流さなければならない。また、平面バッ
クライトでは、点灯時における印加電圧を数kVp−p
にまで昇圧する必要があるため、昇圧トランスを使用し
なければならないが、その昇圧トランスの2次側に流れ
る電流が多くなると、巻線を太くする必要がある。その
ため、高電圧に昇圧するのに必要とされる巻数比を得る
には、コアを大きくすることになり、昇圧トランスの大
型化が避けられない。
【0004】一方、平面バックライトの特徴の1つは薄
型であり、限られたスペースに設置されるカーナビゲー
ションシステムに適用するためにも、そのシステム全体
の厚みを増すことなく、所望の電流を流すことができる
昇圧トランスの出現が望まれている。
【0005】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、平面バックライトシステム全体の厚みを増すこ
となく、所望の輝度が得られる電流を流せる平面バック
ライト用インバータ回路を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく請
求項1に係る発明は、平面バックライトを点灯するイン
バータ回路であって、複数の昇圧トランスを、1次側コ
イルに印加するパルスに応じて昇圧されたパルスが同位
相で2次側コイルに出力するように並列接続したもので
ある。
【0007】請求項2に係る発明は、請求項1記載の平
面バックライト用インバータ回路において、前記複数の
昇圧トランスを前記平面バックライトに平行に設けた基
板に並設したものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図1は本発明に係る
平面バックライト用インバータ回路の回路図、図2は1
次側コイルに入力するパルス波形を示す図、図3は平面
バックライト用インバータ回路を適用した平面バックラ
イトシステムの側面図である。
【0009】本発明に係る平面バックライト用インバー
タ回路は、図1に示すように、2つの昇圧トランスT
1,T2と、2つのパルス電流源I1,I2などを備え
ている。なお、平面バックライトは、コンデンサC1と
して表わし、R1〜R6は各回路に存在する純抵抗成分
を表わしている。
【0010】一方の昇圧トランスT1は、1次側に直列
接続した2つのコイルN1,N2を有し、2次側に1つ
のコイルN3を有する。同様に、他方の昇圧トランスT
2も、1次側に直列接続した2つのコイルN4,N5を
有し、2次側に1つのコイルN6を有する。ここで、各
コイルN1〜N6のインダクタンスの値は、夫々L1〜
L6である。但し、実際には、L1=L2=L4=L
5、L3=L6とする。
【0011】そして、昇圧トランスT1の1次側コイル
N1と昇圧トランスT2の1次側コイルN5とが並列接
続され、また昇圧トランスT1の1次側コイルN2と昇
圧トランスT2の1次側コイルN4とが並列接続されて
いる。
【0012】なお、図1の・印に示すように、コイルN
1とコイルN2は、同一方向のパルス電流が流れた場合
に、互いに磁束の方向が反対になるように接続されてい
る。コイルN4とコイルN5についても同様である。ま
た、コイルN1とコイルN5は、パルス電流が流れた場
合に磁束の方向が同じになるように並列接続されてい
る。コイルN2とコイルN4についても同様である。こ
れにより、パルスP1又はパルスP2がパルス電流源I
1,I2から出力された時に、コイルN3とコイルN6
の端子Q1,Q2には、同相の電圧が生じる。
【0013】更に、一方の昇圧トランスT1の2つの1
次側コイルN1,N2の接続部、他方の昇圧トランスT
2の2つの1次側コイルN4,N5の接続部は、共に接
地されている。
【0014】パルス電流源I1は、一方の昇圧トランス
T1の1次側コイルN1と他方の昇圧トランスT2の1
次側コイルN5に並列接続され、パルス電流源I2は、
他方の昇圧トランスT1の1次側コイルN2と他方の昇
圧トランスT2の1次側コイルN4に並列接続されてい
る。
【0015】また、パルス電流源I1,I2は、スイッ
チング素子としてのFET(電界効果トランジスタ)や
トランスなどからなる。そして、図2に示すように、パ
ルス電流源I1は一方の昇圧トランスT1の1次側コイ
ルN1と他方の昇圧トランスT2の1次側コイルN5に
パルスP1を、パルス電流源I2は他方の昇圧トランス
T1の1次側コイルN2と他方の昇圧トランスT2の1
次側コイルN4にパルスP2を印加する。
【0016】インバータ回路は、平面バックライトが有
するキャパシタンスC(コンデンサC1のキャパシタン
ス)と2つの昇圧トランスT1,T2の2次側コイルN
3,N6が有するインダクタンスL3,L6と2次側回
路に存在する抵抗成分R5,R6により構成されるRL
C共振回路が、2つの昇圧トランスT1,T2の1次側
コイルN1,N2,N4,N5に交互に発生するパルス
P1,P2を印加することにより共振し、三角波電圧を
出力することになる。
【0017】ここで、図2に示すように、パルスP1と
パルスP2は、位相が180°ずれている。このように
パルスP1とパルスP2の位相を180°ずらすのは、
共振の鋭さQを最大にすることができるからである。位
相が180°からずれると、共振の大きさが最適な状態
でなくなるほか、波形が乱れてしまうためノイズが多く
なるなどの問題が発生する。従って、パルスP1とパル
スP2の位相は、180°であることが望ましい。
【0018】また、2つの昇圧トランスT1,T2は、
図3に示すように、電気的に並列接続されて平面バック
ライト1の裏面側に空隙を介して平行に設けた基板2に
並設されている。なお、基板2には、2つの昇圧トラン
スT1,T2の他にパルス電流源I1,I2なども配置
されている。
【0019】以上のように構成した本発明に係る平面バ
ックライト用インバータ回路の作用について説明する。
2つの昇圧トランスT1,T2を並列接続したことによ
り、巻数比を変えず、トランス容量も従来のまま(例え
ば、6W程度)にして、例えば12W負荷程度の平面バ
ックライトを点灯させることが可能になる。
【0020】また、2つの昇圧トランスT1,T2を並
列接続したことにより、2次側のコイルN3とコイルN
6は並列接続になり、L3=L6=Lとすると、1つの
昇圧トランスT1の場合と比べて2次側コイルのインダ
クタンスが半分(L/2)になる。なお、抵抗成分も半
分(R/2)になる(R5=R6=Rとする)。
【0021】このことは、インバータ回路の発振周波数
を決めている2次側インダクタンスと負荷キャパシタン
スと抵抗成分によるRLC共振回路の共振周波数を、2
の平方根(21/2)倍に高められることを意味してい
る。即ち、一般にRLC共振回路の共振周波数fは、次
式のようになる。
【0022】f=1/{2π(LC)1/2
【0023】従って、2次側インダクタンスLの値が半
分(L/2)になれば、共振周波数fの値は、21/2
になる。このように、インバータ回路の発振周波数を上
げることができれば、トランスの損失(ヒステリシス損
など)を低減でき、昇圧トランスをさらに小型化するこ
とも可能になるばかりか、インバータ回路の変換効率も
高めることができ、同一エネルギーを投入した場合、輝
度が20%程度向上した。
【0024】また、図3に示すように、負荷としての平
面バックライト1に対応できるよう容量を大きくした昇
圧トランスを1つ設置するよりも、2つの昇圧トランス
T1,T2を並列接続して平面バックライト1の裏面側
に空隙を介して平行に設けた基板2に並設したことによ
り、平面バックライト1と、2つの昇圧トランスT1,
T2の他にパルス電流源I1,I2なども配置した基板
2を含めた平面バックライトシステム全体の厚みDの薄
型化に寄与できる。
【0025】また、本発明に係る平面バックライト用イ
ンバータ回路で並列接続する昇圧トランスは、2つに限
られない。例えば、n個の昇圧トランスを並列接続すれ
ば、2次側コイルのインダクタンスの値を1/nに低減
することができ、インバータ回路の発振周波数が上がっ
て変換効率が高まり、平面バックライトの輝度の向上が
図れる。
【0026】更に、n個の昇圧トランスを並列接続すれ
ば、2次側の1つのコイルに流れる電流を1/nに低減
することができ、負荷電流が増加してもコイルの巻線を
太くする必要がなく、昇圧トランスをさらに小型化する
ことも可能になる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る発明
によれば、複数の昇圧トランスを並列接続することによ
り、1つの昇圧トランスの容量よりも大きい負荷の平面
バックライトを点灯させることができる。また、2次側
コイルの並列接続により、2次側コイルのインダクタン
スを低減することができるので、インバータ回路の発振
周波数が上がり、トランスの損失を低減でき、昇圧トラ
ンスをさらに小型化することも可能になる。更に、2次
側コイルのインダクタンスの低減により、インバータ回
路の変換効率が高まり、平面バックライトの輝度の向上
が図れる。
【0028】請求項2に係る発明によれば、並列接続し
た複数の昇圧トランスを基板に並設することにより、平
面バックライトシステム全体の薄型化に寄与することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る平面バックライト用インバータ回
路の回路図
【図2】1次側コイルに入力するパルス波形を示す図
【図3】平面バックライト用インバータ回路を適用した
平面バックライトシステムの側面図
【符号の説明】
1…平面バックライト、2…基板、I1,I2…パルス
電流源、N1,N2,N4,N5…1次側コイル、N
3,N6…2次側コイル、T1,T2…昇圧トランス。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面バックライトを点灯するインバータ
    回路であって、複数の昇圧トランスを、1次側コイルに
    印加するパルスに応じて昇圧されたパルスが同位相で2
    次側コイルに出力するように並列接続したことを特徴と
    する平面バックライト用インバータ回路。
  2. 【請求項2】 前記複数の昇圧トランスを前記平面バッ
    クライトに平行に設けた基板に並設した請求項1記載の
    平面バックライト用インバータ回路。
JP31170298A 1998-11-02 1998-11-02 平面バックライト用インバータ回路 Pending JP2000138097A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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