JP2000348862A - 容量性負荷特性を示すエレクトロルミネセントランプを駆動する直流−交流切換回路 - Google Patents
容量性負荷特性を示すエレクトロルミネセントランプを駆動する直流−交流切換回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容量性ＥＬランプを放電させるため定電流及
び改良された方法を使用して、エネルギーを高電圧直流
供給電源からＥＬランプへ供給することにより、高電圧
供給電源からの平均電流の消費を著しく低減させる直流
−交流切換回路を得る。 【解決手段】 直流電圧を、エレクトロルミネセントラ
ンプを駆動するため必要な交流電圧に変換する切換回路
であって、切換回路はほぼ一定電流でエレクトロルミネ
セントランプを充電及び放電することにより、ピーク電
流を低減しかつランプ寿命を延長し、切換回路の定電流
放電特性は電流消費の著しい低減をもたらす。
び改良された方法を使用して、エネルギーを高電圧直流
供給電源からＥＬランプへ供給することにより、高電圧
供給電源からの平均電流の消費を著しく低減させる直流
−交流切換回路を得る。 【解決手段】 直流電圧を、エレクトロルミネセントラ
ンプを駆動するため必要な交流電圧に変換する切換回路
であって、切換回路はほぼ一定電流でエレクトロルミネ
セントランプを充電及び放電することにより、ピーク電
流を低減しかつランプ寿命を延長し、切換回路の定電流
放電特性は電流消費の著しい低減をもたらす。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概してエレクトロル
ミネセントランプ（ＥＬ）駆動装置に関し、さらに詳細
には容量性特性を示す負荷を駆動する直流−交流切換回
路に関する。
ミネセントランプ（ＥＬ）駆動装置に関し、さらに詳細
には容量性特性を示す負荷を駆動する直流−交流切換回
路に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロルミネセントランプは次第
に、例えば携帯時計、ＰＤＡ、及び移動電話などの多く
の種類のバッテリを動力源とするデバイスの表示バック
ライトを提供するため利用される共通の光放射デバイス
になりつつある。ＥＬランプの電気的負荷特性は実質的
に容量性である。ＥＬランプをルミネセンス状態に励起
させるには、比較的高い電圧の交流信号をその端子に印
可しなければならない。
に、例えば携帯時計、ＰＤＡ、及び移動電話などの多く
の種類のバッテリを動力源とするデバイスの表示バック
ライトを提供するため利用される共通の光放射デバイス
になりつつある。ＥＬランプの電気的負荷特性は実質的
に容量性である。ＥＬランプをルミネセンス状態に励起
させるには、比較的高い電圧の交流信号をその端子に印
可しなければならない。
【０００３】代表的には、交流信号は１００から２００
Ｖの振幅を有する２００から４００Ｈｚの範囲の発振周
波数を呈する。バッテリによって供給される比較的低い
直流電圧から比較的高い電圧の交流信号を生成するた
め、代表的には共通のブーストコンバータを利用して低
いバッテリ電圧を比較的高い直流電圧へ上昇させること
は普通のことである。ブーストコンバータの出力にもた
らされる直流電圧はその後多数の既知のスイッチイング
技術を使用して交流電圧に変換される。Ｈ−ブリッジは
ひとつのそのような変換回路である。
Ｖの振幅を有する２００から４００Ｈｚの範囲の発振周
波数を呈する。バッテリによって供給される比較的低い
直流電圧から比較的高い電圧の交流信号を生成するた
め、代表的には共通のブーストコンバータを利用して低
いバッテリ電圧を比較的高い直流電圧へ上昇させること
は普通のことである。ブーストコンバータの出力にもた
らされる直流電圧はその後多数の既知のスイッチイング
技術を使用して交流電圧に変換される。Ｈ−ブリッジは
ひとつのそのような変換回路である。
【０００４】いくつかの従来技術による、エレクトロル
ミネセントランプを駆動するため必要な直流電圧を交流
電圧に変換するための方法が知られている。従来技術の
典型は、Ｋｉｎｄｌｍａｎｎに帰属する米国特許第４，
５２７，０９６号及びＳａｎｄｅｒｓｏｎに帰属する米
国特許第５．４６３、２８３号に記載されている。Ｋｉ
ｎｄｌｍａｎｎは比較的少ない構成要素を利用してＥＬ
ランプを効果的に駆動する回路を教示している。
ミネセントランプを駆動するため必要な直流電圧を交流
電圧に変換するための方法が知られている。従来技術の
典型は、Ｋｉｎｄｌｍａｎｎに帰属する米国特許第４，
５２７，０９６号及びＳａｎｄｅｒｓｏｎに帰属する米
国特許第５．４６３、２８３号に記載されている。Ｋｉ
ｎｄｌｍａｎｎは比較的少ない構成要素を利用してＥＬ
ランプを効果的に駆動する回路を教示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｋｉｎｄｌｍ
ａｎｎ回路では、比較的大きな電流パルスが誘導素子か
ら容量性ＥＬランプに直接供給される。これらの大電流
スパイクは、ＥＬランプの両端に一連の小さな電圧ステ
ップを生ずる。信頼性の観点からは、これらの大電流ス
パイクはＥＬランプの寿命を短縮することがある。Ｓａ
ｎｄｅｒｓｏｎの特許では、共通のブーストコンバータ
が比較的高い電圧の直流供給電源を発生させ、供給電源
はＨ−ブリッジ切換回路を流れる定電流によりＥＬラン
プを順次充放電させるため使用される、ほかの問題解決
の取り組み方が開示されている。従って、Ｋｉｎｄｌｍ
ａｎｎに教示されたように、一連の大電流スパイクを通
じてエネルギーが供給されることとは対照的である。Ｓ
ａｎｄｅｒｓｏｎの問題解決の取り組み方では、 定電
流でＥＬランプにエネルギーを供給することによりＥＬ
ランプの寿命を延長している。それでもなおＳａｎ-ｄ
ｅｒｓｏｎ回路は、容量性ＥＬランプからの電荷を除去
するため高電圧供給電源からの電流を彼が使用するの
は、著しく多量の電力消費を生ずる結果になる点でＫｉ
ｎｄｌｍａｎｎ回路と比較すると不利である。
ａｎｎ回路では、比較的大きな電流パルスが誘導素子か
ら容量性ＥＬランプに直接供給される。これらの大電流
スパイクは、ＥＬランプの両端に一連の小さな電圧ステ
ップを生ずる。信頼性の観点からは、これらの大電流ス
パイクはＥＬランプの寿命を短縮することがある。Ｓａ
ｎｄｅｒｓｏｎの特許では、共通のブーストコンバータ
が比較的高い電圧の直流供給電源を発生させ、供給電源
はＨ−ブリッジ切換回路を流れる定電流によりＥＬラン
プを順次充放電させるため使用される、ほかの問題解決
の取り組み方が開示されている。従って、Ｋｉｎｄｌｍ
ａｎｎに教示されたように、一連の大電流スパイクを通
じてエネルギーが供給されることとは対照的である。Ｓ
ａｎｄｅｒｓｏｎの問題解決の取り組み方では、 定電
流でＥＬランプにエネルギーを供給することによりＥＬ
ランプの寿命を延長している。それでもなおＳａｎ-ｄ
ｅｒｓｏｎ回路は、容量性ＥＬランプからの電荷を除去
するため高電圧供給電源からの電流を彼が使用するの
は、著しく多量の電力消費を生ずる結果になる点でＫｉ
ｎｄｌｍａｎｎ回路と比較すると不利である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従って、容量性ＥＬラン
プを放電させるため定電流及び改良された方法を使用し
て、エネルギーを高電圧直流供給電源からＥＬランプへ
供給することにより、高電圧供給電源からの平均電流の
消費を著しく低減させる本発明による切換回路を提供す
ることは有益であるはずである。
プを放電させるため定電流及び改良された方法を使用し
て、エネルギーを高電圧直流供給電源からＥＬランプへ
供給することにより、高電圧供給電源からの平均電流の
消費を著しく低減させる本発明による切換回路を提供す
ることは有益であるはずである。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に第１図において、本発明の第
１実施の形態による切換回路の図式的線図を示す。電圧
源１００は直流基準１０１を基準とする入力レールＶHV
の直流電圧を供給する。出力端末ＶA及びＶBはエレクト
ロルミネセントランプ１０２、または他の実質的な容量
性負荷に接続される。第１スイッチＳＷ１は電圧レール
ＶHV及び出力端子ＶA間に接続される。第１出力信号Ｃ
１が切換制御及び駆動回路１０３によって出力される
と、スイッチＳＷ１がターンオンし、電流Ｉ1が直流電
圧レールＶHVから出力端子ＶAに流れる。第２スイッチ
ＳＷ２は直流電圧レールＶHVと出力端子ＶBとの間に接
続される。第２出力信号Ｃ２が切換制御及び駆動回路１
０３によって出力されると、スイッチＳＷ２がターンオ
ンし、電流Ｉ2が直流電圧レールＶHVから出力端子ＶBに
流れる。
１実施の形態による切換回路の図式的線図を示す。電圧
源１００は直流基準１０１を基準とする入力レールＶHV
の直流電圧を供給する。出力端末ＶA及びＶBはエレクト
ロルミネセントランプ１０２、または他の実質的な容量
性負荷に接続される。第１スイッチＳＷ１は電圧レール
ＶHV及び出力端子ＶA間に接続される。第１出力信号Ｃ
１が切換制御及び駆動回路１０３によって出力される
と、スイッチＳＷ１がターンオンし、電流Ｉ1が直流電
圧レールＶHVから出力端子ＶAに流れる。第２スイッチ
ＳＷ２は直流電圧レールＶHVと出力端子ＶBとの間に接
続される。第２出力信号Ｃ２が切換制御及び駆動回路１
０３によって出力されると、スイッチＳＷ２がターンオ
ンし、電流Ｉ2が直流電圧レールＶHVから出力端子ＶBに
流れる。
【０００８】スイッチＳＷ３、電流源１１１及び整流ダ
イオード１１２を含む第１電流導通回路１ｌ０は出力端
子ＶAと直流基準１０１との間に接続される。信号Ｃ３
が切換制御及び駆動回路１０３によって出力されると、
出力端子ＶAの電圧が直流基準１０１より著しく高くな
ければ、電流源１１１によって供給された電流に対応す
る定電流が出力端子ＶAから第１電流導通回路１ｌ０に
流入する。この場合、整流器１１２は非導通である。出
力端子ＶAの電圧が直流基準１０１の電圧より低いレベ
ルに降下すると、整流手段１１２が電流を導通し始め、
従ってスイッチＳＷ３を通る電流を減少させる。スイッ
チＳＷ３と共に整流器１１２は出力端子Ｖ Aの電圧が直
流基準１０１の電圧より著しく低いレベルへ降下するの
をさらに防止する。
イオード１１２を含む第１電流導通回路１ｌ０は出力端
子ＶAと直流基準１０１との間に接続される。信号Ｃ３
が切換制御及び駆動回路１０３によって出力されると、
出力端子ＶAの電圧が直流基準１０１より著しく高くな
ければ、電流源１１１によって供給された電流に対応す
る定電流が出力端子ＶAから第１電流導通回路１ｌ０に
流入する。この場合、整流器１１２は非導通である。出
力端子ＶAの電圧が直流基準１０１の電圧より低いレベ
ルに降下すると、整流手段１１２が電流を導通し始め、
従ってスイッチＳＷ３を通る電流を減少させる。スイッ
チＳＷ３と共に整流器１１２は出力端子Ｖ Aの電圧が直
流基準１０１の電圧より著しく低いレベルへ降下するの
をさらに防止する。
【０００９】スイッチＳＷ４、電流源１２１及び整流ダ
イオード１２２を含む第２電流導通回路１２０は、出力
端子ＶBと直流基準１０１間に接続される。信号Ｃ４が
切換制御及び駆動回路１０３によって出力されると、出
力端子ＶBの電圧が直流基準１０１より著しく高くなけ
れば、電流源１２１によって供給された電流に対応する
定電流が出力端子ＶBから第２電流導通回路１２０に流
入する。この場合、整流器１２２は非導通である。出力
端子ＶBの電圧が直流基準１０１の電圧より低いレベル
に降下する場合は、整流器１２２が電流を導通し始め、
このようにしてスイッチＳＷ４を通る電流を減少させ
る。スイッチＳＷ４と共に整流器１２２は出力端子ＶB
の電圧が直流基準１０１の電圧より著しく低下するレベ
ルへ降下するのをさらに防止する。
イオード１２２を含む第２電流導通回路１２０は、出力
端子ＶBと直流基準１０１間に接続される。信号Ｃ４が
切換制御及び駆動回路１０３によって出力されると、出
力端子ＶBの電圧が直流基準１０１より著しく高くなけ
れば、電流源１２１によって供給された電流に対応する
定電流が出力端子ＶBから第２電流導通回路１２０に流
入する。この場合、整流器１２２は非導通である。出力
端子ＶBの電圧が直流基準１０１の電圧より低いレベル
に降下する場合は、整流器１２２が電流を導通し始め、
このようにしてスイッチＳＷ４を通る電流を減少させ
る。スイッチＳＷ４と共に整流器１２２は出力端子ＶB
の電圧が直流基準１０１の電圧より著しく低下するレベ
ルへ降下するのをさらに防止する。
【００１０】切換制御及び駆動回路１０３は内部的また
は外部的いずれかで発生されるクロックに同期して出力
信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を周期的に出力する。次
に第２図において、切換制御及び駆動回路１０３で発生
した信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４のタイミング特性を
呈する波形線図を示す。これらの信号は、動作の４通り
の状態によりスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ
４を周期的に循環させる。
は外部的いずれかで発生されるクロックに同期して出力
信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を周期的に出力する。次
に第２図において、切換制御及び駆動回路１０３で発生
した信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４のタイミング特性を
呈する波形線図を示す。これらの信号は、動作の４通り
の状態によりスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３及びＳＷ
４を周期的に循環させる。
【００１１】動作の第１状態中タイミング信号Ｃ１及び
Ｃ４が出力され、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をそれぞれ
ターンオンする。スイッチＳＷ１のオンに伴って、出力
端子Ｖ Aガ入力レールVHVの電位まで引っぱられる。スイ
ッチＳＷ４のターンオンに伴って、電流源１２１から引
出された電流が回路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ
１を通して流れる。入力レールＶHVから引出された電流
は電流源１２１から引出された電流に等しい。エレクト
ロルミネセントランプ１０２の電荷が初期にはゼロであ
ったとすると、電流源１２１から引出された電流は出力
端子ＶBの電圧を一定の比率で下方へ傾斜させる。整流
器１２２がターンオンしてスイッチＳＷ４を通して流れ
る電流が止まるまで、出力端子ＶBの電圧は固定比率で
下方への傾斜を継続する。整流器１２２がターンオンす
ると、電流源１２１から引出された電流は整流器１２２
を通して流れ、回路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ
１を通して流れる電流Ｉ1はゼロまで降下する。エレク
トロルミネセントランプ１０２を流れる電流がゼロの状
態で、出力端子ＶA及びＶBの電圧は安定したままであ
る。動作のこの状態の終了時、エレクトロルミネセント
ランプ１０２の両端電圧（ＶA−ＶB）は入力レールＶHV
によってもたらされた電圧にほぼ等しくなる。
Ｃ４が出力され、スイッチＳＷ１及びＳＷ４をそれぞれ
ターンオンする。スイッチＳＷ１のオンに伴って、出力
端子Ｖ Aガ入力レールVHVの電位まで引っぱられる。スイ
ッチＳＷ４のターンオンに伴って、電流源１２１から引
出された電流が回路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ
１を通して流れる。入力レールＶHVから引出された電流
は電流源１２１から引出された電流に等しい。エレクト
ロルミネセントランプ１０２の電荷が初期にはゼロであ
ったとすると、電流源１２１から引出された電流は出力
端子ＶBの電圧を一定の比率で下方へ傾斜させる。整流
器１２２がターンオンしてスイッチＳＷ４を通して流れ
る電流が止まるまで、出力端子ＶBの電圧は固定比率で
下方への傾斜を継続する。整流器１２２がターンオンす
ると、電流源１２１から引出された電流は整流器１２２
を通して流れ、回路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ
１を通して流れる電流Ｉ1はゼロまで降下する。エレク
トロルミネセントランプ１０２を流れる電流がゼロの状
態で、出力端子ＶA及びＶBの電圧は安定したままであ
る。動作のこの状態の終了時、エレクトロルミネセント
ランプ１０２の両端電圧（ＶA−ＶB）は入力レールＶHV
によってもたらされた電圧にほぼ等しくなる。
【００１２】動作の第２状態中タイミング信号Ｃ３及び
Ｃ４が出力され、スイッチＳＷ３及びＳＷ４をそれぞれ
ターンオンする。スイッチＳＷ１及びＳＷ２のターンオ
フに伴って、入力レールＶHVから引出された電流はほぼ
ゼロになる。スイッチＳＷ３のオンに伴って、電流源１
１１から引出された電流が回路構成部品ＳＷ３、
ＣLAMP、及び整流器１２２を通して流れる。電流がこれ
らの素子を流れる間、整流器１２２は順方向にバイアス
され、出力端子ＶBの電圧は直流基準１０１より幾分低
い。
Ｃ４が出力され、スイッチＳＷ３及びＳＷ４をそれぞれ
ターンオンする。スイッチＳＷ１及びＳＷ２のターンオ
フに伴って、入力レールＶHVから引出された電流はほぼ
ゼロになる。スイッチＳＷ３のオンに伴って、電流源１
１１から引出された電流が回路構成部品ＳＷ３、
ＣLAMP、及び整流器１２２を通して流れる。電流がこれ
らの素子を流れる間、整流器１２２は順方向にバイアス
され、出力端子ＶBの電圧は直流基準１０１より幾分低
い。
【００１３】出力端子ＶAの電圧は電流源１１１によっ
てもたらされた電流に比例する比率で下方へ傾斜する。
出力端子ＶAの電圧が直流基準１０１より低い電位まで
下降すると、整流器１１２がターンオンし、回路構成部
品ＳＷ３、ＣLAMP、及びＳＷ４を通して流れる電流はほ
ぼゼロまで降下する。動作のこの状態の終了時、エレク
トロルミネセントランプ１０２の両端電圧（ＶA−ＶB）
はほぼゼロボルトまで放電する。
てもたらされた電流に比例する比率で下方へ傾斜する。
出力端子ＶAの電圧が直流基準１０１より低い電位まで
下降すると、整流器１１２がターンオンし、回路構成部
品ＳＷ３、ＣLAMP、及びＳＷ４を通して流れる電流はほ
ぼゼロまで降下する。動作のこの状態の終了時、エレク
トロルミネセントランプ１０２の両端電圧（ＶA−ＶB）
はほぼゼロボルトまで放電する。
【００１４】動作の第３状態中タイミング信号Ｃ２及び
Ｃ３が出力され、スイッチＳＷ２及びＳＷ３をそれぞれ
ターンオンする。スイッチＳＷ２のオンに伴って、出力
端子Ｖ Bは入力レールＶHVの電位まで引っ張られる。ス
イッチＳＷ３のオンに伴って、電流源１１１から引出さ
れた電流が回路構成部品ＳＷ３、ＣLAMP、及びＳＷ２を
通して流れる。入力レールＶHVから引出された電流は電
流源１１１から引出された電流に等しい。エレクトロル
ミネセントランプ１０２の電荷が初期にはゼロであった
とすると、電流源１１１から引出された電流は出力端子
ＶAの電圧を一定の比率で下方へ傾斜させる。整流器１
２２がターンオンするまで、出力端子ＶAの電圧は一定
の比率で下方への傾斜を継続する。整流器１２２がター
ンオンすると、電流源１１１から引出された電流は整流
器１２２を通して流れ、回路構成部品ＳＷ３、ＣLAMP、
及びＳＷ２を通して流れる電流Ｉ2はゼロまで降下す
る。エレクトロルミネセントランプ１０２を流れる電流
がゼロの状態で、出力端子ＶA及びＶBの電圧は安定した
ままである。
Ｃ３が出力され、スイッチＳＷ２及びＳＷ３をそれぞれ
ターンオンする。スイッチＳＷ２のオンに伴って、出力
端子Ｖ Bは入力レールＶHVの電位まで引っ張られる。ス
イッチＳＷ３のオンに伴って、電流源１１１から引出さ
れた電流が回路構成部品ＳＷ３、ＣLAMP、及びＳＷ２を
通して流れる。入力レールＶHVから引出された電流は電
流源１１１から引出された電流に等しい。エレクトロル
ミネセントランプ１０２の電荷が初期にはゼロであった
とすると、電流源１１１から引出された電流は出力端子
ＶAの電圧を一定の比率で下方へ傾斜させる。整流器１
２２がターンオンするまで、出力端子ＶAの電圧は一定
の比率で下方への傾斜を継続する。整流器１２２がター
ンオンすると、電流源１１１から引出された電流は整流
器１２２を通して流れ、回路構成部品ＳＷ３、ＣLAMP、
及びＳＷ２を通して流れる電流Ｉ2はゼロまで降下す
る。エレクトロルミネセントランプ１０２を流れる電流
がゼロの状態で、出力端子ＶA及びＶBの電圧は安定した
ままである。
【００１５】動作のこの状態の終了時、エレクトロルミ
ネセントランプ１０２の両端電圧（Ｖ A−ＶB）は入力レ
ールＶHVによってもたらされた電圧にほぼ等しくなる
が、反対極性の電圧になる。動作の第４状態中タイミン
グ信号Ｃ３及びＣ４が出力され、スイッチＳＷ３及びＳ
Ｗ４をそれぞれターンオンする。スイッチＳＷ１及びＳ
Ｗ２のターンオンに伴って、入力レールＶHVから引出さ
れた電流は基本的にゼロになる。スイッチＳＷ４のター
ンオンに伴って、電流源１２１から引出された電流が回
路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ３を通して流れ
る。電流がこれらの構成部品を流れる間、整流器１２２
は順方向にバイアスされ、出力端子ＶAの電圧は直流基
準１０１より幾分低い。出力端子ＶBの電圧は電流源１
２１によってもたらされた電流に比例する比率で下方へ
傾斜する。出力端子ＶBの電圧が直流基準１０１の電圧
より低い値まで下降すると、整流器１１２がターンオン
し、回路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ３を通して
流れる電流はほぼゼロまで降下する。動作のこの状態の
終了時、エレクトロルミネセントランプ１０２の両端電
圧（ＶA−ＶB）はほぼゼロまで放電する。
ネセントランプ１０２の両端電圧（Ｖ A−ＶB）は入力レ
ールＶHVによってもたらされた電圧にほぼ等しくなる
が、反対極性の電圧になる。動作の第４状態中タイミン
グ信号Ｃ３及びＣ４が出力され、スイッチＳＷ３及びＳ
Ｗ４をそれぞれターンオンする。スイッチＳＷ１及びＳ
Ｗ２のターンオンに伴って、入力レールＶHVから引出さ
れた電流は基本的にゼロになる。スイッチＳＷ４のター
ンオンに伴って、電流源１２１から引出された電流が回
路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ３を通して流れ
る。電流がこれらの構成部品を流れる間、整流器１２２
は順方向にバイアスされ、出力端子ＶAの電圧は直流基
準１０１より幾分低い。出力端子ＶBの電圧は電流源１
２１によってもたらされた電流に比例する比率で下方へ
傾斜する。出力端子ＶBの電圧が直流基準１０１の電圧
より低い値まで下降すると、整流器１１２がターンオン
し、回路構成部品ＳＷ４、ＣLAMP、及びＳＷ３を通して
流れる電流はほぼゼロまで降下する。動作のこの状態の
終了時、エレクトロルミネセントランプ１０２の両端電
圧（ＶA−ＶB）はほぼゼロまで放電する。
【００１６】切換制御及び駆動回路１０３の実装は当業
界の通常技術を有する者の能力の範囲内で十分である。
この回路は４出力、入力なし、及び動作の４通りの状態
を有するクロックにより動作する状態の機構により簡単
に構成される。この状態の機構の主要な設計要件は、容
量性エレクトロルミネセントランプ１０２が実質的に充
電及び放電するのに十分な時間を取れるような十分に低
いクロック周波数を使用することである。切換制御及び
駆動回路１０３の第２の設計要件は、「シュートスル
ー」または「クロスコンダクション」と呼ばれる一般に
知られた特性を回避することである。この現象は、直流
電圧レールVHVからの電流が負荷（例えば、スイッチペ
アＳＷ１及びＳＷ３、またはＳＷ２及びＳＷ４）を通過
することなく直接直流基準１０１へ直接流れる場合に生
ずる。電流源１１１及び１２１は「シュートスルー」電
流の大きさを制限するが、上述のスイッチペアが同時に
導通している中の時間周期を短くするか、または削除す
ることは不必要な損失を減少させる。
界の通常技術を有する者の能力の範囲内で十分である。
この回路は４出力、入力なし、及び動作の４通りの状態
を有するクロックにより動作する状態の機構により簡単
に構成される。この状態の機構の主要な設計要件は、容
量性エレクトロルミネセントランプ１０２が実質的に充
電及び放電するのに十分な時間を取れるような十分に低
いクロック周波数を使用することである。切換制御及び
駆動回路１０３の第２の設計要件は、「シュートスル
ー」または「クロスコンダクション」と呼ばれる一般に
知られた特性を回避することである。この現象は、直流
電圧レールVHVからの電流が負荷（例えば、スイッチペ
アＳＷ１及びＳＷ３、またはＳＷ２及びＳＷ４）を通過
することなく直接直流基準１０１へ直接流れる場合に生
ずる。電流源１１１及び１２１は「シュートスルー」電
流の大きさを制限するが、上述のスイッチペアが同時に
導通している中の時間周期を短くするか、または削除す
ることは不必要な損失を減少させる。
【００１７】第１図の切換回路の第１スイッチＳＷ１は
動作の第１状態中出力端子ＶAを入力レールＶHVへ接続
させるように働く。第１の状態間,出力端子ＶAは入力レ
ールＶ HVの電圧とほぼ等しい電圧レベルのままである。
同様に、第２スイッチＳＷ２は動作の第３状態中出力端
子ＶBを入力レールＶHVへ接続させるように働く。当業
者はスイッチＳＷ１及びＳＷ２の具体的な実装のため多
くの可能性が存在することを正当に評価しよう。そのよ
うな可能性の典型はＭＯＳＦＥＴトランジスタ、バイポ
ーラトランジスタ、ＳＣＲなどである。
動作の第１状態中出力端子ＶAを入力レールＶHVへ接続
させるように働く。第１の状態間,出力端子ＶAは入力レ
ールＶ HVの電圧とほぼ等しい電圧レベルのままである。
同様に、第２スイッチＳＷ２は動作の第３状態中出力端
子ＶBを入力レールＶHVへ接続させるように働く。当業
者はスイッチＳＷ１及びＳＷ２の具体的な実装のため多
くの可能性が存在することを正当に評価しよう。そのよ
うな可能性の典型はＭＯＳＦＥＴトランジスタ、バイポ
ーラトランジスタ、ＳＣＲなどである。
【００１８】第１図の第１電流導通回路は電流を出力端
子ＶAから直流基準１０１へ導通させるように働く。同
様に、第２電流導通回路は電流を出力端子ＶBから直流
基準１０１へ導通させるように働く。電流が出力端子Ｖ
A及びＶBから導通される方法は動作の現在の状態及び出
力端子の各々に存在する電圧ポテンシャルに依存する。
子ＶAから直流基準１０１へ導通させるように働く。同
様に、第２電流導通回路は電流を出力端子ＶBから直流
基準１０１へ導通させるように働く。電流が出力端子Ｖ
A及びＶBから導通される方法は動作の現在の状態及び出
力端子の各々に存在する電圧ポテンシャルに依存する。
【００１９】機能的に、第１電流導通回路１１０及び第
２電流導通回路1２０は２つの位相はずれ状態である動
作状態を除いて同一である。次の説明は4通りの動作状
態の各々の第１電流導通回路１１０の振舞いをさらに明
確にする。動作の第１状態の間、スイッチＳＷ１はオン
であり、出力端子ＶAの電圧は入力レールＶHVの電圧に
ほぼ等しい。出力端子ＶAが入力レールＶＨＶへ接続さ
れた状態で、第１電流導通回路１１０は動作の第１状態
全体にわたって開路として作動しなければならない。こ
のように，第１電流導通回路１１０の中に流れる電流は
動作の第１状態全体にわたってほぼゼロに等しい。動作
の第１状態中スイッチＳＷ３及びＳＷ４がターンオンす
ると、第１電流導通回路１１０は出力端子ＶAからほぼ
一定電流を導通させるように働く。出力端子ＶAが直流
基準１０１より実質的に大きいままである間、第１電流
導通回路１１０は出力端子ＶAからのほぼ一定電流を引
出し続ける。出力端子ＶAの電圧が直流基準１０１の電
圧より幾分低い値に降下すると、整流器１１２が導通し
始め、かつ出力端子ＶAから流れる電流がゼロに実質的
に等しい値に降下する。動作の第３状態中スイッチＳＷ
２がオンし、かつ出力端子ＶBの電圧は入力レールＶHV
の電圧にほぼ等しくなる。動作の第２状態と同様に、第
１電流導通回路１１０は動作の第３状態中出力端子ＶA
からのほぼ一定電流を導通させるように働く。出力端子
ＶAが直流基準１０１より実質的に大きいままである
間、第１電流導通回路１１０は出力端子ＶAからのほぼ
一定電流を引出し続ける。出力端子ＶAの電圧が直流基
準１０１の電圧より幾分低い値に降下すると、整流器１
１２が導通し始め、かつ出力端子ＶAから流れる電流が
ゼロに実質的に等しい値に降下する。動作の第４状態中
スイッチＳＷ３及びＳＷ４がオンすると、電流導通回路
１２０はほぼ一定電流の状態で出力端子ＶBにプルダウ
ンされる。このような条件下で、整流器１２２は出力端
子ＶAの電圧が直流基準１０１の電圧より著しく低下す
るレベルへ降下するのを防止するように働く。従って、
動作の第４状態中電流導通回路１１０は出力端子ＶAの
電圧を直流基準１０１の電圧にほぼ等しく維持する整流
器として働く。
２電流導通回路1２０は２つの位相はずれ状態である動
作状態を除いて同一である。次の説明は4通りの動作状
態の各々の第１電流導通回路１１０の振舞いをさらに明
確にする。動作の第１状態の間、スイッチＳＷ１はオン
であり、出力端子ＶAの電圧は入力レールＶHVの電圧に
ほぼ等しい。出力端子ＶAが入力レールＶＨＶへ接続さ
れた状態で、第１電流導通回路１１０は動作の第１状態
全体にわたって開路として作動しなければならない。こ
のように，第１電流導通回路１１０の中に流れる電流は
動作の第１状態全体にわたってほぼゼロに等しい。動作
の第１状態中スイッチＳＷ３及びＳＷ４がターンオンす
ると、第１電流導通回路１１０は出力端子ＶAからほぼ
一定電流を導通させるように働く。出力端子ＶAが直流
基準１０１より実質的に大きいままである間、第１電流
導通回路１１０は出力端子ＶAからのほぼ一定電流を引
出し続ける。出力端子ＶAの電圧が直流基準１０１の電
圧より幾分低い値に降下すると、整流器１１２が導通し
始め、かつ出力端子ＶAから流れる電流がゼロに実質的
に等しい値に降下する。動作の第３状態中スイッチＳＷ
２がオンし、かつ出力端子ＶBの電圧は入力レールＶHV
の電圧にほぼ等しくなる。動作の第２状態と同様に、第
１電流導通回路１１０は動作の第３状態中出力端子ＶA
からのほぼ一定電流を導通させるように働く。出力端子
ＶAが直流基準１０１より実質的に大きいままである
間、第１電流導通回路１１０は出力端子ＶAからのほぼ
一定電流を引出し続ける。出力端子ＶAの電圧が直流基
準１０１の電圧より幾分低い値に降下すると、整流器１
１２が導通し始め、かつ出力端子ＶAから流れる電流が
ゼロに実質的に等しい値に降下する。動作の第４状態中
スイッチＳＷ３及びＳＷ４がオンすると、電流導通回路
１２０はほぼ一定電流の状態で出力端子ＶBにプルダウ
ンされる。このような条件下で、整流器１２２は出力端
子ＶAの電圧が直流基準１０１の電圧より著しく低下す
るレベルへ降下するのを防止するように働く。従って、
動作の第４状態中電流導通回路１１０は出力端子ＶAの
電圧を直流基準１０１の電圧にほぼ等しく維持する整流
器として働く。
【００２０】第１及び第２電流導通回路１１０及び１２
０の１つの実施の形態を第１図に図示してきたけれど
も、その他の実施の形態が可能であることは当業者にと
って正当に評価されよう。第３Ａから３Ｅ図はそれらの
他の実施の形態のいくつかを図示している。例えば、第
３Ａ図には、スイッチＳＷ１、電流源１１及び第１受動
整流器Ｄが本切換回路の第１実施の形態に使用されて図
示されている。第３Ｂ図には、スイッチＳＷ１、電流源
１１及び第１受動整流器Ｄ及び第２受動整流器Ｄ２が図
示されている。電流導通回路１１０のこの実施の形態で
は、動作の第２及び第３状態中スイッチＳＷ１は閉鎖さ
れている。第３Ｃ図には、スイッチＳＷ１、対応する動
作可能信号Ｅ１を有する電流源１１及び第１受動整流器
Ｄ１が図示されている。この実施の形態では、スイッチ
ＳＷ１が閉鎖されて、電流源１１は動作の第２及び第３
状態中動作可能である。 動作の第１及び第４状態中ス
イッチＳＷ１は開放であり、電流源１１は動作不可能で
ある。第３Ｄ図には、電流源１１、対応する動作可能信
号ＥＮ及び第１受動整流器Ｄ１が図示されている。この
実施の形態では、電流源１１は動作の第２及び第３状態
中動作可能である。第３Ｅ図には、電流源１１、対応す
る動作可能信号ＥＮ及び作動可能状態の整流器として働
くスイッチＳＷ１が図示されている。この実施の形態で
は、電流源１１は動作の第２及び第３状態中動作可能で
ある。電流源１１の両端電圧がほぼゼロであれば、電流
源１１は動作不可能であり、同期スイッチＳＷ１はター
ンオンする。動作の第４状態では、電流源１１は動作不
可能であり、ＳＷ２は開放である。
０の１つの実施の形態を第１図に図示してきたけれど
も、その他の実施の形態が可能であることは当業者にと
って正当に評価されよう。第３Ａから３Ｅ図はそれらの
他の実施の形態のいくつかを図示している。例えば、第
３Ａ図には、スイッチＳＷ１、電流源１１及び第１受動
整流器Ｄが本切換回路の第１実施の形態に使用されて図
示されている。第３Ｂ図には、スイッチＳＷ１、電流源
１１及び第１受動整流器Ｄ及び第２受動整流器Ｄ２が図
示されている。電流導通回路１１０のこの実施の形態で
は、動作の第２及び第３状態中スイッチＳＷ１は閉鎖さ
れている。第３Ｃ図には、スイッチＳＷ１、対応する動
作可能信号Ｅ１を有する電流源１１及び第１受動整流器
Ｄ１が図示されている。この実施の形態では、スイッチ
ＳＷ１が閉鎖されて、電流源１１は動作の第２及び第３
状態中動作可能である。 動作の第１及び第４状態中ス
イッチＳＷ１は開放であり、電流源１１は動作不可能で
ある。第３Ｄ図には、電流源１１、対応する動作可能信
号ＥＮ及び第１受動整流器Ｄ１が図示されている。この
実施の形態では、電流源１１は動作の第２及び第３状態
中動作可能である。第３Ｅ図には、電流源１１、対応す
る動作可能信号ＥＮ及び作動可能状態の整流器として働
くスイッチＳＷ１が図示されている。この実施の形態で
は、電流源１１は動作の第２及び第３状態中動作可能で
ある。電流源１１の両端電圧がほぼゼロであれば、電流
源１１は動作不可能であり、同期スイッチＳＷ１はター
ンオンする。動作の第４状態では、電流源１１は動作不
可能であり、ＳＷ２は開放である。
【００２１】第１及び第２電流導通回路１１０及び１２
０のいくつかの特定実施の形態を図示かつ説明してきた
けれども、図示したそれらと同じ機能特性を呈する多数
の他の可能性が存在する。さらに、容量性負荷１０２の
両端の傾斜波形を結果として生ずる、第３Ａから３Ｅ図
の第１及び第２電流導通回路の実施の形態が定電流源を
有する状態で説明されてきたが、当業者には定電流を可
変電流源に交換してほかの容量性負荷１０２の両端波形
形状を容易に発生できるはずである。
０のいくつかの特定実施の形態を図示かつ説明してきた
けれども、図示したそれらと同じ機能特性を呈する多数
の他の可能性が存在する。さらに、容量性負荷１０２の
両端の傾斜波形を結果として生ずる、第３Ａから３Ｅ図
の第１及び第２電流導通回路の実施の形態が定電流源を
有する状態で説明されてきたが、当業者には定電流を可
変電流源に交換してほかの容量性負荷１０２の両端波形
形状を容易に発生できるはずである。
【００２２】第１図に図示した本切換回路の実施の形態
は、以前に述べた従来技術の回路と比較すると、ほぼ５
０％の平均供給電流の低減を達成する。さらに、本実施
の形態はエレクトロルミネセントランプ１０２への定電
流供給の有益な特性を呈する。このような問題解決の取
り組み方は、電力消費を最少にしながら、ランプ１０２
の寿命を延長することになる。第１図の切換回路の主要
な欠点はエレクトロルミネセントランプ１０２の充放電
間の著しい遅延時間の長さである。この遅延時間は、エ
レクトロルミネセントランプ１０２両端電圧の立上り及
び立下り波形の「フラットスポット」を発生させる。
は、以前に述べた従来技術の回路と比較すると、ほぼ５
０％の平均供給電流の低減を達成する。さらに、本実施
の形態はエレクトロルミネセントランプ１０２への定電
流供給の有益な特性を呈する。このような問題解決の取
り組み方は、電力消費を最少にしながら、ランプ１０２
の寿命を延長することになる。第１図の切換回路の主要
な欠点はエレクトロルミネセントランプ１０２の充放電
間の著しい遅延時間の長さである。この遅延時間は、エ
レクトロルミネセントランプ１０２両端電圧の立上り及
び立下り波形の「フラットスポット」を発生させる。
【００２３】次に第４図において、第１図の切換回路に
より示された「フラットスポット」を削除するため働く
本発明の第２実施の形態による切換回路の図式的ブロッ
ク線図を示す。第４図の回路の動作は、制御信号タイミ
ングを除いて第１図の回路動作と同一である。第１図の
回路において、制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４は切
換制御及び何れかの入力とは独立した駆動回路１０３に
よって発生される。第４図の回路において、修正切換制
御及び駆動回路２０３は入力信号ＩＮ１及びＩＮ２に応
答して出力信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を発生する。
第１入力信号ＩＮ１は動作の第２と第３状態間の遷移を
開始させるように働く。第２入力信号ＩＮ２は動作の第
４と第１状態間の遷移を開始させるように働く。ほかの
問題解決の取り組み方により、第２から第３状態への遷
移及び第４から第１状態への遷移の両方を開始させるた
め単一入力を使用してもよい。残る状態遷移は入力信号
とは独立のクロックに応答してそれらの状態遷移が第１
図の切換回路で開始されるのと同様の方法で開始され
る。
より示された「フラットスポット」を削除するため働く
本発明の第２実施の形態による切換回路の図式的ブロッ
ク線図を示す。第４図の回路の動作は、制御信号タイミ
ングを除いて第１図の回路動作と同一である。第１図の
回路において、制御信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４は切
換制御及び何れかの入力とは独立した駆動回路１０３に
よって発生される。第４図の回路において、修正切換制
御及び駆動回路２０３は入力信号ＩＮ１及びＩＮ２に応
答して出力信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を発生する。
第１入力信号ＩＮ１は動作の第２と第３状態間の遷移を
開始させるように働く。第２入力信号ＩＮ２は動作の第
４と第１状態間の遷移を開始させるように働く。ほかの
問題解決の取り組み方により、第２から第３状態への遷
移及び第４から第１状態への遷移の両方を開始させるた
め単一入力を使用してもよい。残る状態遷移は入力信号
とは独立のクロックに応答してそれらの状態遷移が第１
図の切換回路で開始されるのと同様の方法で開始され
る。
【００２４】第４図の感知及び比較回路２００は、第１
及び第２出力端子ＶAの電圧及びＶBの電圧を監視するた
め働いてＩＮ１Ｉ切換制御及び駆動回路２０３のＮ２入
力にそれぞれ接続された２つの出力信号を発生する。比
較器２０１は出力端子ＶAの電圧を監視するため働く。
動作の第２状態の開始時は、出力端子ＶAの電圧は比較
的高い。動作の第２状態全体にわたって、出力端子ＶA
の電圧は一定の比率でゼロに向って減少する。出力端子
ＶAの電圧が代表的にはゼロに近い第１基準電圧ＶREF1
を通過すると、比較器２０１は信号ＩＮ１を出力する。
信号ＩＮ１の出力に応答して、切換制御及び駆動回路２
０３が動作の第２状態を終了し、かつ動作の第３状態を
開始する。比較器２０２は第２の出力端子ＶＢの電圧を
監視するため働く。動作の第４状態の開始時は、出力端
子ＶBの電圧は比較的高い。動作の第４状態全体にわた
って、出力端子ＶBの電圧は一定の比率でゼロに向って
減少する。出力端子ＶBの電圧が代表的にはゼロに近い
第２基準電圧ＶREF2を通過すると、比較器２０２は信号
ＩＮ２を出力する。信号ＩＮ２の出力に応答して、切換
制御及び駆動回路２０３が動作の第４状態を終了し、か
つ動作の第１状態を開始する。
及び第２出力端子ＶAの電圧及びＶBの電圧を監視するた
め働いてＩＮ１Ｉ切換制御及び駆動回路２０３のＮ２入
力にそれぞれ接続された２つの出力信号を発生する。比
較器２０１は出力端子ＶAの電圧を監視するため働く。
動作の第２状態の開始時は、出力端子ＶAの電圧は比較
的高い。動作の第２状態全体にわたって、出力端子ＶA
の電圧は一定の比率でゼロに向って減少する。出力端子
ＶAの電圧が代表的にはゼロに近い第１基準電圧ＶREF1
を通過すると、比較器２０１は信号ＩＮ１を出力する。
信号ＩＮ１の出力に応答して、切換制御及び駆動回路２
０３が動作の第２状態を終了し、かつ動作の第３状態を
開始する。比較器２０２は第２の出力端子ＶＢの電圧を
監視するため働く。動作の第４状態の開始時は、出力端
子ＶBの電圧は比較的高い。動作の第４状態全体にわた
って、出力端子ＶBの電圧は一定の比率でゼロに向って
減少する。出力端子ＶBの電圧が代表的にはゼロに近い
第２基準電圧ＶREF2を通過すると、比較器２０２は信号
ＩＮ２を出力する。信号ＩＮ２の出力に応答して、切換
制御及び駆動回路２０３が動作の第４状態を終了し、か
つ動作の第１状態を開始する。
【００２５】第１図の切換回路の場合におけるように、
切換制御及び駆動回路２０３の実装は当業界の通常技術
を有する者の能力の範囲内で十分である。切換制御及び
駆動回路２０３は４出力、２入力、及び動作の４通りの
状態を有するクロックにより動作する状態の機構により
簡単に構成される。第１から第２状態への遷移及び第３
から第４状態への遷移はクロックに応答して開始され
る。第２から第３状態への遷移及び第４から第１状態へ
の遷移は２つの入力信号に応答して開始される。第１図
の切換回路の場合におけるように、いくつかの設計予防
措置を講じて「シュートスルー」または「クロスコンダ
クション」現象として一般に知られた特性を回避しれな
ければならない。
切換制御及び駆動回路２０３の実装は当業界の通常技術
を有する者の能力の範囲内で十分である。切換制御及び
駆動回路２０３は４出力、２入力、及び動作の４通りの
状態を有するクロックにより動作する状態の機構により
簡単に構成される。第１から第２状態への遷移及び第３
から第４状態への遷移はクロックに応答して開始され
る。第２から第３状態への遷移及び第４から第１状態へ
の遷移は２つの入力信号に応答して開始される。第１図
の切換回路の場合におけるように、いくつかの設計予防
措置を講じて「シュートスルー」または「クロスコンダ
クション」現象として一般に知られた特性を回避しれな
ければならない。
【００２６】次に第５図において、切換制御及び駆動回
路２０３により発生した信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４
のタイミング特性を説明する波形線図を示す。この波形
線図は動作の第２及び第４状態の持続時間における第２
図の波形線図とは異なる。第４図の切換回路は、容量性
負荷１０２の放電後に直ちに第２から第３状態へかつ第
４から第１状態へ遷移させる。ある状態から他への即刻
の遷移は第１図の切換回路の「フラットスポット特性を
削除するため働く。
路２０３により発生した信号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４
のタイミング特性を説明する波形線図を示す。この波形
線図は動作の第２及び第４状態の持続時間における第２
図の波形線図とは異なる。第４図の切換回路は、容量性
負荷１０２の放電後に直ちに第２から第３状態へかつ第
４から第１状態へ遷移させる。ある状態から他への即刻
の遷移は第１図の切換回路の「フラットスポット特性を
削除するため働く。
【００２７】第４図に図示した本発明の実施の形態で
は、感知及び比較回路２００は出力端子ＶA及びＶBを個
別に監視するため働く。次に第６図において、第４図の
感知及び比較回路２００が異なった電圧感知手段を使用
する修正感知及び比較回路３００と交換されている本発
明の第３実施の形態を示す。差動増幅器３０３は出力端
子ＶA及びＶB間の電圧差を監視して感知電圧ＶCを発生
するように働く。感知電圧ＶCは第１比較器３０１を使
用して第１基準電圧ＶREF1と比較され、切換制御及び駆
動回路２０３への入力信号ＩＮ１を発生する。同様に、
第２比較器３０２は、感知電圧ＶCを第２基準電圧Ｖ
REF2と比較することにより入力信号ＩＮ２を発生させる
ため使用される。代表的には、第１基準電圧ＶREF1及び
第２基準電圧Ｖ REF2はゼロに近い値を有する。このよう
な配置では、出力端子ＶA及びＶB間の電圧差がゼロに接
近するのに伴い、入力信号ＩＮ１及び信号ＩＮ２が出力
される。
は、感知及び比較回路２００は出力端子ＶA及びＶBを個
別に監視するため働く。次に第６図において、第４図の
感知及び比較回路２００が異なった電圧感知手段を使用
する修正感知及び比較回路３００と交換されている本発
明の第３実施の形態を示す。差動増幅器３０３は出力端
子ＶA及びＶB間の電圧差を監視して感知電圧ＶCを発生
するように働く。感知電圧ＶCは第１比較器３０１を使
用して第１基準電圧ＶREF1と比較され、切換制御及び駆
動回路２０３への入力信号ＩＮ１を発生する。同様に、
第２比較器３０２は、感知電圧ＶCを第２基準電圧Ｖ
REF2と比較することにより入力信号ＩＮ２を発生させる
ため使用される。代表的には、第１基準電圧ＶREF1及び
第２基準電圧Ｖ REF2はゼロに近い値を有する。このよう
な配置では、出力端子ＶA及びＶB間の電圧差がゼロに接
近するのに伴い、入力信号ＩＮ１及び信号ＩＮ２が出力
される。
【００２８】第６図の実施の形態では、感知及び比較回
路３００は出力端子ＶA及びＶB間の電圧を差動的に監視
して入力信号ＩＮ１及び信号ＩＮ２を発生するように働
く。次に第７図において、第６図の感知及び比較回路３
００が電流感知手段を使用する修正感知及び比較回路４
００と交換されている本発明の第４実施の形態を示す。
増幅器４０３は電流ＩCを監視する電流感知機能を提供
して比例感知電圧ＶCを発生する。多くの既知技術は電
流を感知しかつ比例電圧を発生する従来技術の中に存在
する。そのような技術の典型は電流感知抵抗器及び電流
感知コイルである。感知電圧ＶCは第１比較器４０１を
使用して第１基準電圧ＶREF1と比較され、切換制御及び
駆動回路２０３への入力信号ＩＮ１を発生する。同様
に、第２比較器４０２は、感知電圧ＶCを第２基準電圧
ＶREF2と比較することにより入力信号ＩＮ２を発生する
ため使用される。本発明の前の実施の形態の先述説明で
述べたように、容量性負荷１０２の両端電圧がゼロに向
って放電するにつれて、電流導通回路１１０及び１２０
を通して流れる電流もゼロに向って低下する。これによ
って、電圧基準ＶREF1 及びＶREF2は代表的にはゼロに近
い値に設定されそれに対応して負荷１０２を通してゼロ
電流を検出する。
路３００は出力端子ＶA及びＶB間の電圧を差動的に監視
して入力信号ＩＮ１及び信号ＩＮ２を発生するように働
く。次に第７図において、第６図の感知及び比較回路３
００が電流感知手段を使用する修正感知及び比較回路４
００と交換されている本発明の第４実施の形態を示す。
増幅器４０３は電流ＩCを監視する電流感知機能を提供
して比例感知電圧ＶCを発生する。多くの既知技術は電
流を感知しかつ比例電圧を発生する従来技術の中に存在
する。そのような技術の典型は電流感知抵抗器及び電流
感知コイルである。感知電圧ＶCは第１比較器４０１を
使用して第１基準電圧ＶREF1と比較され、切換制御及び
駆動回路２０３への入力信号ＩＮ１を発生する。同様
に、第２比較器４０２は、感知電圧ＶCを第２基準電圧
ＶREF2と比較することにより入力信号ＩＮ２を発生する
ため使用される。本発明の前の実施の形態の先述説明で
述べたように、容量性負荷１０２の両端電圧がゼロに向
って放電するにつれて、電流導通回路１１０及び１２０
を通して流れる電流もゼロに向って低下する。これによ
って、電圧基準ＶREF1 及びＶREF2は代表的にはゼロに近
い値に設定されそれに対応して負荷１０２を通してゼロ
電流を検出する。
【００２９】第７図の線図には容量性負荷１０２を通る
電流１Cを監視する感知及び比較回路４００が図示され
ているが、感知及び比較回路４００は本発明の回路の適
切な動作を行いながらも、電流導通回路１１０及び１２
０を通して流れる電流を交互に監視できることになって
いる。
電流１Cを監視する感知及び比較回路４００が図示され
ているが、感知及び比較回路４００は本発明の回路の適
切な動作を行いながらも、電流導通回路１１０及び１２
０を通して流れる電流を交互に監視できることになって
いる。
【００３０】本発明の先に説明した第４実施の形態で
は、感知及び比較回路４００は容量性負荷１０２を通る
電流を監視して入力信号ＩＮ１及びＩＮ２を発生するよ
うに働く。次に第８図において、一対の電流感知増幅器
を採用するほかの感知及び比較回路５００を使用する本
発明の第５実施の形態を示す。増幅器５０３は、電流導
通回路１１０に流入する電流を監視する電流感知機能を
提供して第１感知電圧ＶCを発生する。感知電圧ＶCは比
較器５０１により第１電圧基準ＶREF1と比較され、信号
ＩＮ１を発生する。同様に、増幅器５０４は、電流導通
回路１２０に流入する電流を監視する電流感知機能を提
供して第２感知電圧ＶDを発生する。感知電圧ＶCは比較
器５０２により第２電圧基準ＶREF2と比較され、信号Ｉ
Ｎ２を発生する。先に説明した第４実施の形態のよう
に、電圧基準ＶREF1及びＶREF2は代表的には、電流導通
回路１１０及び１２０のいずれかを通るほぼゼロ電流に
対応するゼロに近い値に設定される。第８図の実施の形
態は、切換制御及び駆動回路２０３のそれぞれのＩＮ１
及びＩＮ２入力に接続された比較器５０１及び比較器５
０２の出力を有する状態で図示されているが、比較器５
０１の出力はＩＮ１入力を駆動する比較器５０２でＩＮ
２入力を選択的に駆動できるはずである。電圧基準Ｖ
REF1及びＶREF2の対応する調整と共にこのような修正を
行なっても、それでもなお適切な動作がもたらされるは
ずである。
は、感知及び比較回路４００は容量性負荷１０２を通る
電流を監視して入力信号ＩＮ１及びＩＮ２を発生するよ
うに働く。次に第８図において、一対の電流感知増幅器
を採用するほかの感知及び比較回路５００を使用する本
発明の第５実施の形態を示す。増幅器５０３は、電流導
通回路１１０に流入する電流を監視する電流感知機能を
提供して第１感知電圧ＶCを発生する。感知電圧ＶCは比
較器５０１により第１電圧基準ＶREF1と比較され、信号
ＩＮ１を発生する。同様に、増幅器５０４は、電流導通
回路１２０に流入する電流を監視する電流感知機能を提
供して第２感知電圧ＶDを発生する。感知電圧ＶCは比較
器５０２により第２電圧基準ＶREF2と比較され、信号Ｉ
Ｎ２を発生する。先に説明した第４実施の形態のよう
に、電圧基準ＶREF1及びＶREF2は代表的には、電流導通
回路１１０及び１２０のいずれかを通るほぼゼロ電流に
対応するゼロに近い値に設定される。第８図の実施の形
態は、切換制御及び駆動回路２０３のそれぞれのＩＮ１
及びＩＮ２入力に接続された比較器５０１及び比較器５
０２の出力を有する状態で図示されているが、比較器５
０１の出力はＩＮ１入力を駆動する比較器５０２でＩＮ
２入力を選択的に駆動できるはずである。電圧基準Ｖ
REF1及びＶREF2の対応する調整と共にこのような修正を
行なっても、それでもなお適切な動作がもたらされるは
ずである。
【００３１】次に第９図において、第９図は本発明の第
６実施の形態による図式的ブロック線図を示す。先に説
明した第２、第３、第４、及び第５実施の形態の各々に
おいて、切換制御及び駆動回路２０３は２つの入力信号
ＩＮ１及びＩＮ２に応答して状態遷移を開始する。第９
図の実施の形態では、単一入力ＩＮ１に応答して状態遷
移を開始する修正切換制御及び駆動回路３０３が使用さ
れている。先の実施の形態のように、動作の第１及び第
２状態間の及び動作の第３及び第４状態間の遷移がクロ
ック信号に応答して開始される。切換制御及び駆動回路
３０３は単一入力ＩＮ１に応答して動作の第２及び第３
状態間の及び動作の第４及び第１状態間の遷移をさらに
開始する。感知及び比較回路６００は、出力端子ＶA及
びＶB間の電圧差を監視するように働き、かつ切換制御
及び駆動回路３０３の入力に接続された単一出力信号Ｉ
Ｎ１を発生する。増幅器６０２は出力端子ＶA及びＶB間
の電圧差を監視し、かつ出力電圧ＶＣを発生する。
６実施の形態による図式的ブロック線図を示す。先に説
明した第２、第３、第４、及び第５実施の形態の各々に
おいて、切換制御及び駆動回路２０３は２つの入力信号
ＩＮ１及びＩＮ２に応答して状態遷移を開始する。第９
図の実施の形態では、単一入力ＩＮ１に応答して状態遷
移を開始する修正切換制御及び駆動回路３０３が使用さ
れている。先の実施の形態のように、動作の第１及び第
２状態間の及び動作の第３及び第４状態間の遷移がクロ
ック信号に応答して開始される。切換制御及び駆動回路
３０３は単一入力ＩＮ１に応答して動作の第２及び第３
状態間の及び動作の第４及び第１状態間の遷移をさらに
開始する。感知及び比較回路６００は、出力端子ＶA及
びＶB間の電圧差を監視するように働き、かつ切換制御
及び駆動回路３０３の入力に接続された単一出力信号Ｉ
Ｎ１を発生する。増幅器６０２は出力端子ＶA及びＶB間
の電圧差を監視し、かつ出力電圧ＶＣを発生する。
【００３２】出力電圧ＶCは比較器６０１により電圧基
準ＶREF1と比較される。比較器６０１の出力は感知及び
比較回路６００の出力に対応する。感知及び比較回路６
００の出力は切換制御及び駆動回路３０３の入力に接続
される。先の実施の形態のように、電圧基準ＶREF1は電
圧差ＶA−ＶBがゼロを通過するに伴い出力される信号Ｉ
Ｎ１に対応して代表的にはゼロに近くなる。このよう
に，信号ＩＮ１は上述の状態遷移を開始するため使用さ
れる。本発明の先に説明した第６実施の形態では、感知
及び比較回路６００は出力端子ＶA及びＶB間の電圧差を
監視して切換制御及び駆動回路３０３への単一入力信号
ＩＮ１を発生するように働く。次に第９図において、前
記感知及び比較回路６００が電流感知を使用して単一出
力信号を発生する修正感知及び比較回路７００に交換さ
れている本発明の第７実施の形態が示されている。増幅
器７０２は電流ＩCを監視する電流感知機能を提供して
比例感知電圧ＶCを発生する。
準ＶREF1と比較される。比較器６０１の出力は感知及び
比較回路６００の出力に対応する。感知及び比較回路６
００の出力は切換制御及び駆動回路３０３の入力に接続
される。先の実施の形態のように、電圧基準ＶREF1は電
圧差ＶA−ＶBがゼロを通過するに伴い出力される信号Ｉ
Ｎ１に対応して代表的にはゼロに近くなる。このよう
に，信号ＩＮ１は上述の状態遷移を開始するため使用さ
れる。本発明の先に説明した第６実施の形態では、感知
及び比較回路６００は出力端子ＶA及びＶB間の電圧差を
監視して切換制御及び駆動回路３０３への単一入力信号
ＩＮ１を発生するように働く。次に第９図において、前
記感知及び比較回路６００が電流感知を使用して単一出
力信号を発生する修正感知及び比較回路７００に交換さ
れている本発明の第７実施の形態が示されている。増幅
器７０２は電流ＩCを監視する電流感知機能を提供して
比例感知電圧ＶCを発生する。
【００３３】感知電圧ＶCは比較器７０１を使用して基
準電圧ＶREF1と比較され切換制御及び駆動回路３０３へ
の入力信号ＩＮ１を発生する。本発明の先の実施の形態
の説明において本明細書で以前に述べたように、容量性
負荷１０２の両端電圧がゼロに向って放電するにつれ
て、電流導通回路１１０及び１２０を通して流れる電流
もゼロに向って低下する。従って、電圧基準ＶREF1は代
表的にはゼロに近い値に設定されそれに対応して負荷を
通るゼロ電流を検出する。第１０図の線図には容量性負
荷１０２を通る電流１Cを監視する感知及び比較回路７
００が図示されているが、感知及び比較回路７００は本
発明の回路の適切な動作を行いながらも、電流導通回路
１１０、または電流導通回路１２０を通して流れる電流
を交互に監視できることになっている。
準電圧ＶREF1と比較され切換制御及び駆動回路３０３へ
の入力信号ＩＮ１を発生する。本発明の先の実施の形態
の説明において本明細書で以前に述べたように、容量性
負荷１０２の両端電圧がゼロに向って放電するにつれ
て、電流導通回路１１０及び１２０を通して流れる電流
もゼロに向って低下する。従って、電圧基準ＶREF1は代
表的にはゼロに近い値に設定されそれに対応して負荷を
通るゼロ電流を検出する。第１０図の線図には容量性負
荷１０２を通る電流１Cを監視する感知及び比較回路７
００が図示されているが、感知及び比較回路７００は本
発明の回路の適切な動作を行いながらも、電流導通回路
１１０、または電流導通回路１２０を通して流れる電流
を交互に監視できることになっている。
【００３４】先に説明した実施の形態は電圧源１００を
使用してＤＶ入力レールＶHVに電圧を発生させる。本発
明の先に説明した第７実施の形態の電圧源１００が例え
ば、直流−直流コンバータなどのほかの直流電圧源で容
易に交換され得ることは当業者にとって容易に認識され
よう。次に第１１図において、本発明の第８実施の形態
による図式的ブロック線図を示す。直流−直流コンバー
タ８００はバッテリなどの比較的低い電圧源８０１を入
力供給レールＶHVに必要なより高電圧へ上昇させる。第
１出力端子ＶA及び第２出力端子ＶBは、例えば、エレク
トロルミネセントランプを有してもよい容量性負荷１０
２の第１及び第２端子にそれぞれ接続される。第１スイ
ッチＳＷ１は入力レールＶHVと第１出力端子ＶA間に接
続される。制御信号Ｃ１はスイッチＳＷ１をターンオン
し、それ故出力端子ＶAを入力供給レールＶHVへ接続す
る。同様に、第２スイッチＳＷ２は入力レールＶHVと第
２出力端子ＶB間に接続される。制御信号Ｃ２はスイッ
チＳＷ２をターンオンし、それ故出力端子ＶBを入力供
給レールＶHVへ接続する。スイッチＳＷ１及びＳＷ２
は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、バイポーラトランジス
タ、ＳＣＲなどの多数の既知スイッチングデバイスの何
れかを使用して実現してもよい。
使用してＤＶ入力レールＶHVに電圧を発生させる。本発
明の先に説明した第７実施の形態の電圧源１００が例え
ば、直流−直流コンバータなどのほかの直流電圧源で容
易に交換され得ることは当業者にとって容易に認識され
よう。次に第１１図において、本発明の第８実施の形態
による図式的ブロック線図を示す。直流−直流コンバー
タ８００はバッテリなどの比較的低い電圧源８０１を入
力供給レールＶHVに必要なより高電圧へ上昇させる。第
１出力端子ＶA及び第２出力端子ＶBは、例えば、エレク
トロルミネセントランプを有してもよい容量性負荷１０
２の第１及び第２端子にそれぞれ接続される。第１スイ
ッチＳＷ１は入力レールＶHVと第１出力端子ＶA間に接
続される。制御信号Ｃ１はスイッチＳＷ１をターンオン
し、それ故出力端子ＶAを入力供給レールＶHVへ接続す
る。同様に、第２スイッチＳＷ２は入力レールＶHVと第
２出力端子ＶB間に接続される。制御信号Ｃ２はスイッ
チＳＷ２をターンオンし、それ故出力端子ＶBを入力供
給レールＶHVへ接続する。スイッチＳＷ１及びＳＷ２
は、ＭＯＳＦＥＴトランジスタ、バイポーラトランジス
タ、ＳＣＲなどの多数の既知スイッチングデバイスの何
れかを使用して実現してもよい。
【００３５】第３スイッチＳＷ３と第１トランジスタ電
流源Ｑ２の直列接続は第１出力端子Ｖ Aと直流基準１０
１間に接続される。制御信号Ｃ３はスイッチＳＷ３をタ
ーンオンすることにより、トランジスタ電流源Ｑ２をほ
ぼ一定電流で第１出力端子ＶAにプルダウンさせる。同
様に、第４スイッチＳＷ４と第２トランジスタ電流源Ｑ
３の直列接続は第２出力端子ＶBと直流基準１０１間に
接続される。制御信号Ｃ４はスイッチＳＷ４をターンオ
ンすることにより、トランジスタ電流源Ｑ３をほぼ一定
電流で第２出力端子ＶBにプルダウンさせる。トランジ
スタ電流源Ｑ２及びＱ３の実装はＭＯＳＦＥＴトランジ
スタ、バイポーラトランジスタなどの多数の既知デバイ
スの何れかを使用して達成できる。
流源Ｑ２の直列接続は第１出力端子Ｖ Aと直流基準１０
１間に接続される。制御信号Ｃ３はスイッチＳＷ３をタ
ーンオンすることにより、トランジスタ電流源Ｑ２をほ
ぼ一定電流で第１出力端子ＶAにプルダウンさせる。同
様に、第４スイッチＳＷ４と第２トランジスタ電流源Ｑ
３の直列接続は第２出力端子ＶBと直流基準１０１間に
接続される。制御信号Ｃ４はスイッチＳＷ４をターンオ
ンすることにより、トランジスタ電流源Ｑ３をほぼ一定
電流で第２出力端子ＶBにプルダウンさせる。トランジ
スタ電流源Ｑ２及びＱ３の実装はＭＯＳＦＥＴトランジ
スタ、バイポーラトランジスタなどの多数の既知デバイ
スの何れかを使用して達成できる。
【００３６】トランジスタＱ１と共に電流基準８０２は
電流源Ｑ２及びＱ３を適切にバイアスする。トランジス
タ電流源Ｑ２及びＱ３のバイアスを適切に設定する多数
のほかの技術が存在する。一対の整流ダイオードＤ２及
びＤ３がトランジスタ電流源Ｑ２及びＱ３にそれぞれ平
行に接続される。トランジスタ電流源Ｑ２の出力を直流
基準１０１以下の電位に引っ張る必要がある場合、整流
ダイオードＤ２は直流基準１０１に対して低インピーダ
ンス接続になるように働く。同様に、トランジスタ電流
源Ｑ３の出力を直流基準１０１以下の電圧に引っ張らな
ければならない場合、整流ダイオードＤ３は直流基準１
０１に対して低インピーダンス接続になるように働く。
電流源Ｑ２及びＱ３を適切にバイアスする。トランジス
タ電流源Ｑ２及びＱ３のバイアスを適切に設定する多数
のほかの技術が存在する。一対の整流ダイオードＤ２及
びＤ３がトランジスタ電流源Ｑ２及びＱ３にそれぞれ平
行に接続される。トランジスタ電流源Ｑ２の出力を直流
基準１０１以下の電位に引っ張る必要がある場合、整流
ダイオードＤ２は直流基準１０１に対して低インピーダ
ンス接続になるように働く。同様に、トランジスタ電流
源Ｑ３の出力を直流基準１０１以下の電圧に引っ張らな
ければならない場合、整流ダイオードＤ３は直流基準１
０１に対して低インピーダンス接続になるように働く。
【００３７】集積回路、ダイオードＤ２及びＤ３を使用
して実装する場合、トランジスタ電流源Ｑ２及びＱ３に
関連するバルクダイオードが含まれていてよい。さら
に、電流源Ｑ２及びＱ３を電流源として構成されたＭＯ
ＳＦＥＴトランジスタを使用して実現するシナリオにお
いて、電流源の出力に存在する電圧の極性が直流基準１
０１のそれより低い電圧に追い込まれると、ＭＯＳＦＥ
Ｔトランジスタが同期スイッチとしてさらに動作する。
切換制御及び駆動回路２０３は周期的に出力信号Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を出力する。動作の第１状態中制御
信号Ｃ１が出力されスイッチＳＷ１及びＳＷ４をそれぞ
れターンオンする。動作の第１状態中トランジスタ電流
源Ｑ３はほぼ一定電流でランプ１０２を充電するように
働く。
して実装する場合、トランジスタ電流源Ｑ２及びＱ３に
関連するバルクダイオードが含まれていてよい。さら
に、電流源Ｑ２及びＱ３を電流源として構成されたＭＯ
ＳＦＥＴトランジスタを使用して実現するシナリオにお
いて、電流源の出力に存在する電圧の極性が直流基準１
０１のそれより低い電圧に追い込まれると、ＭＯＳＦＥ
Ｔトランジスタが同期スイッチとしてさらに動作する。
切換制御及び駆動回路２０３は周期的に出力信号Ｃ１，
Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を出力する。動作の第１状態中制御
信号Ｃ１が出力されスイッチＳＷ１及びＳＷ４をそれぞ
れターンオンする。動作の第１状態中トランジスタ電流
源Ｑ３はほぼ一定電流でランプ１０２を充電するように
働く。
【００３８】動作の第１状態の終了時に、入力電圧レー
ルＶHVにより供給された電圧にほぼ等しい電圧差ＶA−
ＶBがエレクトロルミネセントランプ１０２に供給され
る。動作の第２状態中制御信号Ｃ３及びＣ４が出力され
スイッチＳＷ３及びＳＷ４をそれぞれターンオンする。
動作の第２状態中にまた、トランジスタ電流源Ｑ２はほ
ぼ一定電流でエレクトロルミネセントランプ１０２を放
電するようにも働く。動作の第２状態の終了時、ランプ
１０２の両端の電圧差ＶA−ＶBはほぼゼロに等しくな
る。動作の第３状態中制御信号Ｃ２及びＣ３が出力され
スイッチＳＷ２及びＳＷ３をそれぞれターンオンする。
動作の第３状態中トランジスタ電流源Ｑ２はほぼ一定電
流でエレクトロルミネセントランプ１０２を充電するよ
うに働く。動作の第３状態の終了時、入力レールＶHVに
より供給された電圧にほぼ等しい電圧差ＶB−ＶAがラン
プ１０２に供給される。
ルＶHVにより供給された電圧にほぼ等しい電圧差ＶA−
ＶBがエレクトロルミネセントランプ１０２に供給され
る。動作の第２状態中制御信号Ｃ３及びＣ４が出力され
スイッチＳＷ３及びＳＷ４をそれぞれターンオンする。
動作の第２状態中にまた、トランジスタ電流源Ｑ２はほ
ぼ一定電流でエレクトロルミネセントランプ１０２を放
電するようにも働く。動作の第２状態の終了時、ランプ
１０２の両端の電圧差ＶA−ＶBはほぼゼロに等しくな
る。動作の第３状態中制御信号Ｃ２及びＣ３が出力され
スイッチＳＷ２及びＳＷ３をそれぞれターンオンする。
動作の第３状態中トランジスタ電流源Ｑ２はほぼ一定電
流でエレクトロルミネセントランプ１０２を充電するよ
うに働く。動作の第３状態の終了時、入力レールＶHVに
より供給された電圧にほぼ等しい電圧差ＶB−ＶAがラン
プ１０２に供給される。
【００３９】動作の第４状態中制御信号Ｃ３及びＣ４が
出力されスイッチＳＷ３及びＳＷ４をそれぞれターンオ
ンする。動作の第４状態中トランジスタ電流源Ｑ３はほ
ぼ一定電流でエレクトロルミネセントランプ１０２を放
電するように働く。動作の第４状態の終了時、ランプ１
０２の両端の電圧差ＶB−ＶAはほぼゼロに等しくなる。
切換制御及び駆動回路２０３は、内部的または外部的い
ずれかで発生したクロック信号と同期して上述の動作の
４通りの状態を周期的に繰返す。本発明の他の実施の形
態に関連して本明細書にて上述した「シュートスルー」
または「クロスコンダクション」現象として一般に知ら
れた特性を回避するため、動作の４通りの状態間を遷移
する場合は、付加的な注意を払う必要がある。
出力されスイッチＳＷ３及びＳＷ４をそれぞれターンオ
ンする。動作の第４状態中トランジスタ電流源Ｑ３はほ
ぼ一定電流でエレクトロルミネセントランプ１０２を放
電するように働く。動作の第４状態の終了時、ランプ１
０２の両端の電圧差ＶB−ＶAはほぼゼロに等しくなる。
切換制御及び駆動回路２０３は、内部的または外部的い
ずれかで発生したクロック信号と同期して上述の動作の
４通りの状態を周期的に繰返す。本発明の他の実施の形
態に関連して本明細書にて上述した「シュートスルー」
または「クロスコンダクション」現象として一般に知ら
れた特性を回避するため、動作の４通りの状態間を遷移
する場合は、付加的な注意を払う必要がある。
【００４０】先に説明した切換制御及び駆動回路２０３
は入力信号がない状態で実装されるが、入力信号ＩＮ１
及びＩＮ２を使用してランプ１０２の両端の電圧差に存
在する「フラットスポット」を削除する。この「フラッ
トスポット」は、電圧差ＶA−ＶBが実質的に動作の第２
及び第４状態にある間ほぼゼロに等しい状態にある場合
に生ずる。比較器２０８は、動作の第２状態中オンとな
るスイッチＳＷ３を経た出力端子ＶAの電圧を監視する
ため働く。動作の第２状態中出力端子ＶＡの電圧は比較
的高い。動作の第２状態全体にわたって、出力端子ＶA
の電圧は一定の比率でゼロに向って減少する。出力端子
ＶAの電圧が代表的にはゼロに近い第１基準電圧ＶREF1
を通過すると、比較器２０８は信号ＩＮ１をアサートに
する。
は入力信号がない状態で実装されるが、入力信号ＩＮ１
及びＩＮ２を使用してランプ１０２の両端の電圧差に存
在する「フラットスポット」を削除する。この「フラッ
トスポット」は、電圧差ＶA−ＶBが実質的に動作の第２
及び第４状態にある間ほぼゼロに等しい状態にある場合
に生ずる。比較器２０８は、動作の第２状態中オンとな
るスイッチＳＷ３を経た出力端子ＶAの電圧を監視する
ため働く。動作の第２状態中出力端子ＶＡの電圧は比較
的高い。動作の第２状態全体にわたって、出力端子ＶA
の電圧は一定の比率でゼロに向って減少する。出力端子
ＶAの電圧が代表的にはゼロに近い第１基準電圧ＶREF1
を通過すると、比較器２０８は信号ＩＮ１をアサートに
する。
【００４１】信号ＩＮ１のアサートに応答して、切換制
御及び駆動回路２０３が動作の第２状態を終了させ、か
つ動作の第３状態を開始する。比較器２０９は、動作の
第４状態中オンとなるスイッチＳＷ４を経た第２出力端
子ＶBの電圧を監視するため働く動作の第４状態の開始
時、出力端子ＶBの電圧は比較的高い。 動作の第４状態
全体にわたって、出力端子ＶBの電圧は一定の比率でゼ
ロに向って減少する。出力端子ＶBの電圧が代表的には
ゼロに近いものでもある第２基準電圧ＶREF2を通過する
と、比較器２０９は信号ＩＮ２を出力する。信号ＩＮ２
に応答して、切換制御及び駆動回路２０３が動作の第４
状態を終了させ、かつ動作の第１状態を開始する。切換
制御及び駆動回路２０３の具体的な実装は当業者にとっ
て比較的容易である。
御及び駆動回路２０３が動作の第２状態を終了させ、か
つ動作の第３状態を開始する。比較器２０９は、動作の
第４状態中オンとなるスイッチＳＷ４を経た第２出力端
子ＶBの電圧を監視するため働く動作の第４状態の開始
時、出力端子ＶBの電圧は比較的高い。 動作の第４状態
全体にわたって、出力端子ＶBの電圧は一定の比率でゼ
ロに向って減少する。出力端子ＶBの電圧が代表的には
ゼロに近いものでもある第２基準電圧ＶREF2を通過する
と、比較器２０９は信号ＩＮ２を出力する。信号ＩＮ２
に応答して、切換制御及び駆動回路２０３が動作の第４
状態を終了させ、かつ動作の第１状態を開始する。切換
制御及び駆動回路２０３の具体的な実装は当業者にとっ
て比較的容易である。
【００４２】先の実施の形態を直流入力レール電圧ＶHV
が直流基準より大きい単一供給極性を使用して説明して
きたが、先に説明した実施の形態の極性を反転させて基
準に対して負極性の電圧供給源を使用してもよいことは
当業者にとって容易に認識されよう。このような極性を
反転させることは、上述の電圧源、電流源及び整流器を
反転させるだけで済む。本発明の先に説明した実施の形
態の各々において、エレクトロルミネセントランプ１０
２を含む容量性負荷を駆動するための直流−交流切換回
路が開示されてきた。基本的に容量性負荷特性を示すピ
エゾ電気トランスデューサなどの他の負荷も採用してよ
いことは容易に正当に評価されよう。
が直流基準より大きい単一供給極性を使用して説明して
きたが、先に説明した実施の形態の極性を反転させて基
準に対して負極性の電圧供給源を使用してもよいことは
当業者にとって容易に認識されよう。このような極性を
反転させることは、上述の電圧源、電流源及び整流器を
反転させるだけで済む。本発明の先に説明した実施の形
態の各々において、エレクトロルミネセントランプ１０
２を含む容量性負荷を駆動するための直流−交流切換回
路が開示されてきた。基本的に容量性負荷特性を示すピ
エゾ電気トランスデューサなどの他の負荷も採用してよ
いことは容易に正当に評価されよう。
【００４３】以上、いくつかの実施の形態について改良
直流−交流切換回路を実現するため説明してきた。切換
回路の斬新な問題解決の取り組み方が供給電流の実質的
な低減を実現する一方で、容量性負荷への定電流供給を
実証する。本発明を特定実施の形態に関して説明してき
たが、各種変形実施例が本発明の範囲内で行なわれ得る
ことが正当に評価されよう。
直流−交流切換回路を実現するため説明してきた。切換
回路の斬新な問題解決の取り組み方が供給電流の実質的
な低減を実現する一方で、容量性負荷への定電流供給を
実証する。本発明を特定実施の形態に関して説明してき
たが、各種変形実施例が本発明の範囲内で行なわれ得る
ことが正当に評価されよう。
【図１】第１図は本発明の第１実施の形態による、ＥＬ
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
【図２】第２図は第１図に関連する代表的な波形を図示
する波形線図である。
する波形線図である。
【図３】第３Ａ図は第１図の回路の電流通電部分の第１
実施の形態を図示する図式的線図である。第３Ｂ図は第
１図の回路の電流導通部分の第２実施の形態を図示する
図式的線図である。第３Ｃ図は第１図の回路の電流導通
部分の第３実施の形態を図示する図式的線図である。第
３Ｄ図は第１図の回路の電流導通部分の第４実施の形態
を図示する図式的線図である。第３Ｅ図は第１図の回路
の電流導通部分の第５実施の形態を図示する図式的線図
である。
実施の形態を図示する図式的線図である。第３Ｂ図は第
１図の回路の電流導通部分の第２実施の形態を図示する
図式的線図である。第３Ｃ図は第１図の回路の電流導通
部分の第３実施の形態を図示する図式的線図である。第
３Ｄ図は第１図の回路の電流導通部分の第４実施の形態
を図示する図式的線図である。第３Ｅ図は第１図の回路
の電流導通部分の第５実施の形態を図示する図式的線図
である。
【図４】第４図は本発明の第２実施の形態による、ＥＬ
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
【図５】第５図は第４図に関連する代表的な波形を図示
する波形線図である。
する波形線図である。
【図６】第６図は本発明の第３実施の形態による、ＥＬ
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
【図７】第７図は本発明の第４実施の形態による、ＥＬ
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
【図８】第８図は本発明の第５実施の形態による、ＥＬ
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
【図９】第９図は本発明の第６実施の形態による、ＥＬ
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
ランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的線図
である。
【図１０】第１０図は本発明の第７実施の形態による、
ＥＬランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的
線図である。
ＥＬランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的
線図である。
【図１１】第１１図は本発明の第８実施の形態による、
ＥＬランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的
線図である。
ＥＬランプを駆動する直流−交流切換回路の詳細図式的
線図である。
Claims (22)
- 【請求項１】 実質的に容量性負荷を駆動するため使用
される直流−交流インバータの切換回路であって、直流
電圧及び直流基準にそれぞれ接続された第１及び第２入
力端子と；前記容量性負荷への制御のための第１及び第
２出力端子と；動作の第１、第２、第３、及び第４状態
と；前記動作の第１状態中前記第１入力端子を前記第１
出力端子に接続する前記切換回路に応答する第１切換手
段と；前記動作の第３状態中前記第１入力端子を前記第
２出力端子に接続する前記切換回路に応答する第２切換
手段と；前記第１出力端子を前記直流基準へ接続する第
１電流導通手段であって、前記第１電流導通手段がそれ
を通して流れる電流が前記動作の第１状態中ほぼゼロで
ある開路を提供し、前記第１電流導通手段が、前記第１
出力端子の電圧が前記直流基準より実質的に大きい間、
前記動作の第２状態中ほぼ一定電流を導通させるため作
動可能であり、前記定電流が前記第１出力端子の電圧が
前記直流基準にほぼ等しい場合比較的小さな値に降下
し、 前記第１電流導通手段が、前記第１出力端子の電
圧が前記直流基準より実質的に大きい間前記動作の第３
状態中前記第１出力端子からのほぼ一定電流を導通させ
るためさらに作動可能であり、前記第１出力端子の電圧
が前記直流基準にほぼ等しくなるにつれて、前記定電流
が比較的小さな値に降下し、前記第１電流導通手段が、
前記動作の第４状態中前記第１出力端子の電圧を前記直
流基準にほぼ等しく維持するようにさらに作動可能であ
る第１電流導通手段と；前記第２出力端子を前記直流基
準へ接続する第２電流導通手段であって、前記第２電流
導通手段が、前記第２出力端子の電圧が前記直流基準よ
り実質的に大きい間、前記動作の第１状態中前記第２出
力端子からのほぼ一定電流を導通させるため作動可能で
あり、前記定電流が、前記第２出力端子の電圧が前記直
流基準にほぼ等しい場合比較的小さな値に降下し、前記
第２電流導通手段が、前記動作の第２状態中前記第２出
力端子の電圧を前記直流基準電圧にほぼ等しく維持する
ようにさらに作動可能であり、前記第２電流導通手段
が、それを通して流れる電流が前記動作の第３状態中ほ
ぼゼロである開路を提供し、前記第１電流導通手段が、
前記第２出力端子の電圧が前記直流基準より実質的に大
きい間、前記動作の第４状態中前記第２出力端子からの
ほぼ一定電流を導通させるためさらに作動可能であり、
前記定電流が、前記第２出力端子の電圧が前記直流基準
にほぼ等しい場合比較的小さな値に降下する第２電流導
通手段と；を有することを特徴とする切換回路。 - 【請求項２】 前記制御回路が動作の第１、第２、第
３、及び第４状態間の遷移を順次開始させるクロック発
生手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の切換回
路。 - 【請求項３】 前記制御回路が、前記動作の第２状態か
ら前記第３状態への遷移を開始させるためその第１制御
入力へ加えられた第１制御信号に応答することを特徴と
する請求項２に記載の切換回路。 - 【請求項４】 前記制御回路が、前記動作の第４状態か
ら前記第１状態への遷移を開始させるため前記第１制御
信号にさらに応答することを特徴とする請求項３に記載
の切換回路。 - 【請求項５】 前記制御回路が、前記動作の第４状態か
ら前記第１状態への遷移を開始させるためその第２制御
入力へ加えられた第２制御信号に応答することを特徴と
する請求項２に記載の切換回路。 - 【請求項６】 前記第１出力端子と前記第２出力端子間
の電圧差を監視して第１感知電圧を発生する第１電圧感
知手段と；前記第１感知電圧と第１電圧基準との比較に
応答して前記第１制御信号を発生する第１電圧比較手段
と；を有する感知及び比較回路をさらに有することを特
徴とする請求項４に記載の切換回路。 - 【請求項７】 前記容量性負荷を通して流れる電流を監
視して第１感知電圧を発生する第１電流感知手段と；前
記第１感知電圧と第１電圧基準との比較に応答して前記
第１制御信号を発生する第１電圧比較手段と；を有する
感知及び比較回路をさらに有することを特徴とする請求
項４に記載の切換回路。 - 【請求項８】 前記第１電流導通手段を通して流れる電
流を監視して第１感知電圧を発生する第１電流感知手段
と；前記第１感知電圧と第１電圧基準との比較に応答し
て前記第１制御信号を発生する第１電圧比較手段と；を
有する感知及び比較回路をさらに有することを特徴とす
る請求項４に記載の切換回路。 - 【請求項９】 前記第１出力端子の電圧を監視して第１
感知電圧を発生する第１電圧感知手段と；前記第２出力
端子の電圧を監視して第２感知電圧を発生する第２電圧
感知手段と；前記第１感知電圧と第１電圧基準との比較
に応答して前記第１制御信号を発生する第１電圧比較手
段と；前記第２感知電圧と第２電圧基準との比較に応答
して前記第２制御信号を発生する第２電圧比較手段と；
を有する感知及び比較回路をさらに有することを特徴と
する請求項５に記載の切換回路。 - 【請求項１０】 前記第１出力端子の電圧を監視して第
１感知電圧を発生する第１電圧感知手段と；前記第２出
力端子の電圧を監視して第２感知電圧を発生する第２電
圧感知手段と；前記第１感知電圧と第１電圧基準との比
較に応答して前記第２制御信号を発生する第１電圧比較
手段と；前記第２感知電圧と第２電圧基準との比較に応
答して前記第１制御信号を発生する第２電圧比較手段
と；を有する感知及び比較回路をさらに有することを特
徴とする請求項５に記載の切換回路。 - 【請求項１１】 前記第１出力端子と前記第２出力端子
間の電圧差を監視して第１感知電圧を発生する第１電圧
感知手段と；前記第１感知電圧と第１電圧基準との比較
に応答して前記第１制御信号を発生する第１電圧比較手
段と；前記第１感知電圧と第２電圧基準との比較に応答
して前記第２制御信号を発生する第２電圧比較手段と；
を有する感知及び比較回路をさらに有することを特徴と
する請求項５に記載の切換回路。 - 【請求項１２】 前記第１電流導通手段を通して流れる
電流を監視して第１感知電圧を発生する第１電流感知手
段と；前記第２電流導通手段を通して流れる電流を監視
して第２感知電圧を発生する第２電流感知手段と；前記
第１感知電圧と第１電圧基準との比較に応答して前記第
１制御信号を発生する第１電圧比較手段と；前記第２感
知電圧と第２電圧基準との比較に応答して前記第２制御
信号を発生する第２電圧比較手段と；を有する感知及び
比較回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記
載の切換回路。 - 【請求項１３】 前記第１電流導通手段を通して流れる
電流を監視して第１感知電圧を発生する第１電流感知手
段と；前記第２電流導通手段を通して流れる電流を監視
して第２感知電圧を発生する第２電流感知手段と；前記
第１感知電圧と第１電圧基準との比較に応答して前記第
２制御信号を発生する第１電圧比較手段と；前記第２感
知電圧と第２電圧基準との比較に応答して前記第１制御
信号を発生する第２電圧比較手段と；を有する感知及び
比較回路をさらに有することを特徴とする請求項５に記
載の切換回路。 - 【請求項１４】 前記容量性負荷を通して流れる電流を
監視して第１感知電圧を発生する第１電流感知手段と；
前記第１感知電圧と第１電圧基準との比較に応答して前
記第１制御信号を発生する第１電圧比較手段と；前記第
１感知電圧と第２電圧基準との比較に応答して前記第２
制御信号を発生する第２電圧比較手段と；を有する感知
及び比較回路をさらに有することを特徴とする請求項５
に記載の切換回路。 - 【請求項１５】 エレクトロルミネセントランプを駆動
するため使用される直流−交流インバータの切換回路で
あって、直流電圧及び直流基準にそれぞれ接続された第
１及び第２入力端子と；前記エレクトロルミネセントラ
ンプへの制御のための第１及び第２出力端子と；前記第
１入力端子を第１制御信号に応答して前記第１出力端子
に接続する第１スイッチと；前記第１入力端子を第２制
御信号に応答して前記第２出力端子に接続する第２スイ
ッチと；第１及び第２端子を各々有する第１及び第２電
流源であって、その第２端子が前記直流基準に接続され
る第１及び第２電流源と；前記第１出力端子を第３制御
信号に応答して前記第１電流源に接続する第３スイッチ
と；前記第２出力端子を第４制御信号に応答して前記第
２電流源の前記第１端子に接続する第４スイッチと；前
記第１電流源と平行に接続され、かつ前記第３スイッチ
が開放されると、前記第１電流源が前記第１整流器をバ
イアスするように配向された第１整流器と；前記第２電
流源と平行に接続され、かつ前記第４スイッチが開放さ
れると、前記第２電流源が前記第２整流器をバイアスす
るように配向された第２整流器と；第１、第２、第３及
び第４制御信号を発生する制御回路であって、動作の第
１状態中前記第１及び第４制御信号を、動作の第２状態
中前記第３及び第４制御信号を、動作の第３状態中前記
第２及び第３制御信号を、かつ動作の第４状態中前記第
３及び第４制御信号を出力するため作動可能である制御
回路と；を有することを特徴とする切換回路。 - 【請求項１６】 前記制御回路が動作の第１、第２、第
３及び第４状態間の遷移を順次開始させるクロック発生
手段を含むことを特徴とする請求項１５に記載の切換回
路。 - 【請求項１７】 前記第１電流源の前記第１端子の電圧
を第１電圧基準と比較し、かつ前記第１制御信号を出力
する第１比較器であって、前記制御回路が前記第１制御
信号に応答して前記動作の第２状態から前記動作の第３
状態への遷移を開始させる第１比較器をさらに有するこ
とを特徴とする請求項１５に記載の切換回路。 - 【請求項１８】 前記第２電流源の前記第１端子の電圧
を第２電圧基準と比較し、かつ前記第２制御信号を出力
する第２比較器であって、前記制御回路が前記第２制御
信号に応答して前記動作の第４状態から前記動作の第１
状態への遷移を開始させる第２比較器をさらに有するこ
とを特徴とする請求項１７に記載の切換回路。 - 【請求項１９】 前記第１及び第２電流源が、前記第１
及び第２電流源の前記第１及び第２端子としてそれぞれ
働く前記ＭＯＳＦＥＴトランジスタの電流源、ドレイン
及びソース端子として構成されたＭＯＳＦＥＴトランジ
スタを含むことを特徴とする請求項１８に記載の切換回
路。 - 【請求項２０】 前記第１、第２、第３及び第４切換手
段がスイッチとして構成されたＭＯＳＦＥＴトランジス
タを含むことを特徴とする請求項１９に記載の切換回
路。 - 【請求項２１】 前記第１及び第２整流器が前記、第３
ＭＯＳＦＥＴトランジスタの各々のバルクダイオードを
含むことを特徴とする請求項２０に記載の切換回路。 - 【請求項２２】 前記直流電圧が低い直流入力電圧を前
記直流電圧へ上昇させるため作動可能な直流−直流コン
バータによって発生されることを特徴とする請求項２１
に記載の切換回路。
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