JP2002134292A - Lighting equipment - Google Patents

Lighting equipment

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JP2002134292A
JP2002134292A JP2000328010A JP2000328010A JP2002134292A JP 2002134292 A JP2002134292 A JP 2002134292A JP 2000328010 A JP2000328010 A JP 2000328010A JP 2000328010 A JP2000328010 A JP 2000328010A JP 2002134292 A JP2002134292 A JP 2002134292A
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Japan
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voltage
lighting
cathode
circuit
zero
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JP2000328010A
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Japanese (ja)
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Toshiyoshi Oshima
利喜 大島
Toshiaki Fujie
利章 藤江
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Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Information Technology Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide lighting equipment for cathode-ray tubes, which can carry out direct-current lighting without degrading life of the cathode-ray tube by making influence of floating capacity into the minimum, and preventing generating of a cataphoresis phenomenon. SOLUTION: The lighting circuit for carrying out direct-current lighting, consists of the cathode-ray tube DL, the direct-current power supply, which generates the voltage, which can maintain lighting of the cathode-ray tube DL, and switching elements Q3 and Q4, which change the output voltage from the direct-current power supply to plus and minus on the basis of zero with a predetermined cycle and the like. The voltage impressed to one electrode of the cathode-ray tube DL is changed to the polarity of plus or minus on the basis of zero, and the electrode of another side is set as a value near zero or zero. By this, the polarity can be reversed with a predetermined cycle, without switching directly the voltage impressed to the cathode-ray tube DL with physical switches, such as a semiconductor switching element, a relay, or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、陰極管を直流点灯
させた場合に発生するカタホリシスを抑止するための点
灯装置に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique effectively applied to a lighting device for suppressing cataphoresis that occurs when a cathode ray tube is lit by direct current.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者が検討した技術として、陰極管
の点灯装置に関しては、たとえば本発明者が検討した図
8、図9、図10に示す、以下のような技術が考えられ
る。図8は高周波点灯するための点灯回路を示す構成
図、図9は直流点灯するための点灯回路を示す構成図、
図10は直流点灯での陰極管に加わる電圧の極性を示す
説明図である。
2. Description of the Related Art As a technique studied by the present inventor, the following techniques shown in FIGS. 8, 9 and 10 studied by the present inventor can be considered for a cathode-ray tube lighting device. 8 is a configuration diagram showing a lighting circuit for high-frequency lighting, FIG. 9 is a configuration diagram showing a lighting circuit for DC lighting,
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the polarity of the voltage applied to the cathode tube in DC lighting.

【0003】図8のように、高周波点灯するための点灯
回路の構成においては、プッシュプルで構成されるスイ
ッチング素子Q1およびQ2の電圧共振回路で、共振周
波数は共振コンデンサC1と昇圧トランスT1の1次側
インダクタンスなどで決定される。各スイッチング素子
Q1,Q2は起動抵抗R1もしくはR2より流れる電流
にてオンし、昇圧トランスT1は飽和を利用してオフす
る。これにより、自励発振にて交互にスイッチング素子
Q1,Q2がオンする。直流電圧DC1を昇圧トランス
T1の1次側に入力し、ほぼ巻数比分の昇圧した電圧を
昇圧トランスT1の2次側に出力する。昇圧トランスT
1の2次側の出力電圧は、巻線の巻き方向により半波が
正極、半波が負極のほぼ正弦波であり、正極および負極
の波形のバランスはほぼ同じ、すなわち直流成分が重畳
していないものとなる。この電圧をC2の限流素子のコ
ンデンサを介し、陰極管DLに供給する。
As shown in FIG. 8, in the configuration of a lighting circuit for high-frequency lighting, a voltage resonance circuit of switching elements Q1 and Q2 constituted by a push-pull has a resonance frequency of one of a resonance capacitor C1 and a step-up transformer T1. It is determined by the secondary side inductance and the like. Each of the switching elements Q1 and Q2 is turned on by a current flowing from the starting resistor R1 or R2, and the step-up transformer T1 is turned off using saturation. As a result, the switching elements Q1 and Q2 are turned on alternately by self-excited oscillation. The DC voltage DC1 is input to the primary side of the step-up transformer T1, and a voltage substantially boosted by the turns ratio is output to the secondary side of the step-up transformer T1. Step-up transformer T
The output voltage on the secondary side of 1 is substantially sinusoidal with a half-wave being a positive pole and a half-wave being a negative pole depending on the winding direction of the winding, and the balance of the waveforms of the positive pole and the negative pole is almost the same, that is, a DC component is superimposed. Will not be. This voltage is supplied to the cathode tube DL via the capacitor of the current limiting element of C2.

【0004】図9のように、直流点灯するための点灯回
路においては、陰極管DLに印加する直流電圧DC1は
既に陰極管DLの点灯を維持できる電圧となっているも
のとする。陰極管DLに流れる電流の方向は一定である
ため陰極管DL内の水銀イオンは陰極電極に片寄りカタ
ホリシス現象が発生してしまうため、スイッチング制御
回路SS1により、所定の周期で陰極管DLに印加する
電圧の極性を切り替えスイッチSW1〜SW4で切り替
える。
As shown in FIG. 9, in a lighting circuit for DC lighting, it is assumed that the DC voltage DC1 applied to the cathode tube DL is a voltage capable of maintaining the lighting of the cathode tube DL. Since the direction of the current flowing through the cathode tube DL is constant, the mercury ions in the cathode tube DL are biased to the cathode electrode and a cataphoresis phenomenon occurs. Therefore, the switching control circuit SS1 applies the mercury ions to the cathode tube DL at a predetermined cycle. The polarity of the voltage to be changed is switched by the changeover switches SW1 to SW4.

【0005】このような直流点灯において、極性の切り
替えをした時の陰極管DLに加わる電圧の極性は、図1
0のようになる。これに関する技術として、たとえば特
開平9−27392号公報や特開平5−121189号
公報に記載される技術がある。
In such DC lighting, the polarity of the voltage applied to the cathode tube DL when the polarity is switched is as shown in FIG.
It will be like 0. As a technique relating to this, there is a technique described in, for example, JP-A-9-27392 or JP-A-5-121189.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な高周波点灯するための点灯回路、直流点灯するための
点灯回路の技術について、本発明者が検討した結果、以
下のようなことが明らかとなった。
The inventors of the present invention have studied the technologies of the lighting circuit for high-frequency lighting and the lighting circuit for DC lighting as described above. became.

【0007】たとえば、高周波点灯するための点灯回路
では、点灯回路、陰極管間の配線と実装する筐体などの
近接導体の浮遊容量および陰極管とリフレクタなどの近
接導体の浮遊容量の影響で、ちらつきの発生や不点灯発
生、昇圧トランスの出力電圧の上昇、昇圧トランスを含
めた回路部品サイズが大きくなるなどの問題があり、近
接導体との容量結合による絶縁システム劣化もしくは破
壊などの問題が考えられる。
For example, in a lighting circuit for high-frequency lighting, the lighting circuit, the wiring between the cathode tubes and the stray capacitance of a nearby conductor such as a housing to be mounted, and the stray capacitance of a nearby conductor such as a cathode tube and a reflector cause the following problems. There are problems such as flickering and non-lighting, an increase in the output voltage of the step-up transformer, and an increase in the size of circuit components including the step-up transformer. Problems such as deterioration or destruction of the insulation system due to capacitive coupling with a nearby conductor are considered. Can be

【0008】また、直流点灯するための点灯回路では、
陰極管に印加する高電圧を半導体スイッチング素子もし
くはリレーなどの物理スイッチなどで切り替える必要が
あり、回路部品サイズが大きくなることや陰極管内の両
電極の傾き、構造のばらつきを含めた違いにより、水銀
イオンの移動加速度が違うと推察できることから、所定
の周期での極性反転では直流成分が積算され、陰極管内
の水銀イオン分布が不均一となり、カタホリシス現象が
発生するものと思われる。
In a lighting circuit for DC lighting,
It is necessary to switch the high voltage applied to the cathode tube by a physical switch such as a semiconductor switching element or a relay, and the mercury is affected by differences including circuit component size, inclination of both electrodes in the cathode tube, and structural variations. Since it can be inferred that the ion acceleration is different, it is considered that the DC component is integrated in the polarity inversion at a predetermined cycle, the mercury ion distribution in the cathode tube becomes non-uniform, and the cataphoresis phenomenon occurs.

【0009】そこで、本発明の目的は、浮遊容量の影響
を最小にし、カタホリシス現象の発生を防止して、陰極
管の寿命を劣化させることなく直流点灯することができ
る陰極管用点灯装置を提供するものである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a lighting device for a cathode tube capable of minimizing the influence of stray capacitance, preventing the occurrence of a cataphoresis phenomenon, and performing DC lighting without deteriorating the life of the cathode tube. Things.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的を達成するために、陰極管の点灯を維持することがで
きる電圧を発生する直流電源と、陰極管の一方の電極
に、陰極管に印加される高電圧を直接スイッチすること
なく、前記直流電源の出力電圧を所定の周期でゼロを基
準にプラスおよびマイナスに切り替えながら印加するこ
とを特徴とするものである。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a DC power supply for generating a voltage capable of maintaining lighting of a cathode tube, and a cathode connected to one electrode of the cathode tube, The present invention is characterized in that the output voltage of the DC power supply is applied in a predetermined cycle while switching between plus and minus with reference to zero without directly switching the high voltage applied to the tube.

【0011】この構成において、さらに所定の周期でゼ
ロを基準に直流電圧を出力している期間内に、この出力
している直流電圧に対してゼロを基準に極性を反転させ
た電圧を短い時間、別の周期で印加するようにしたもの
である。
In this configuration, during a period in which a DC voltage is output based on zero at a predetermined cycle, a voltage obtained by inverting the polarity of the output DC voltage with respect to zero for a short period of time. , At different periods.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一部材には同一の符号を付
し、その繰り返しの説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.

【0013】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1の直流点灯するための点灯回路を示す構成図、図2
は本実施の形態の点灯回路において、センタタップ式ト
ランスを用いたフィルタ回路を示す構成図、図3は陰極
管の印加電圧波形を示す波形図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a lighting circuit for DC lighting according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram showing a filter circuit using a center tap type transformer in the lighting circuit of the present embodiment, and FIG. 3 is a waveform diagram showing a voltage waveform applied to a cathode ray tube.

【0014】まず、図1により、本実施の形態の直流点
灯するための点灯回路の一例の構成を説明する。
First, the configuration of an example of a lighting circuit for DC lighting according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0015】本実施の形態の点灯回路は、たとえば直流
点灯するための回路構成からなり、陰極管DL、スイッ
チング素子Q3〜Q5、抵抗R2〜R6、トランスT
2,T3、コンデンサC3〜C6、ダイオードD1〜D
5、直流電圧DC2、コイルL1〜L3、切り替えスイ
ッチSW5,SW6、コンパレータComp1、基準電
圧Ref1、ドライブ回路Drv1,Drv2、発振器
OSC1,OSC2、デューティ制御回路Cntl1,
Cntl2、タイマ回路Tmr1などから構成されてい
る。
The lighting circuit of the present embodiment has a circuit configuration for, for example, DC lighting, and includes a cathode tube DL, switching elements Q3 to Q5, resistors R2 to R6, a transformer T
2, T3, capacitors C3 to C6, diodes D1 to D
5, DC voltage DC2, coils L1 to L3, changeover switches SW5 and SW6, comparator Comp1, reference voltage Ref1, drive circuits Drv1, Drv2, oscillators OSC1, OSC2, duty control circuit Cntl1,
Cntl2, a timer circuit Tmr1, and the like.

【0016】この点灯回路の構成において、陰極管DL
を除く、各構成部品は陰極管DLの点灯を維持すること
ができる電圧を発生する直流電源として機能し、またこ
の直流電源の出力電圧を所定の周期でゼロを基準にプラ
スおよびマイナスに切り替えて陰極管DLの一方の電極
に印加する手段はスイッチング素子Q3,Q4からな
り、このスイッチング素子Q3とQ4は切り替えスイッ
チSW5およびSW6の動作により同時にオンすること
はない。
In the configuration of the lighting circuit, the cathode tube DL
, Each component functions as a DC power supply that generates a voltage that can maintain the lighting of the cathode tube DL, and switches the output voltage of this DC power supply between plus and minus with a predetermined period based on zero. The means for applying to one electrode of the cathode tube DL comprises switching elements Q3 and Q4, and these switching elements Q3 and Q4 are not simultaneously turned on by the operations of the changeover switches SW5 and SW6.

【0017】次に、本実施の形態の作用について、図1
により、図2および図3を参照しながら点灯回路の動作
を説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
The operation of the lighting circuit will now be described with reference to FIGS.

【0018】まず、切り替えスイッチSW5はオン状態
とする。これにより、スイッチング素子Q3にてスイッ
チングを開始する。スイッチング素子Q4は、切り替え
スイッチSW6によりオフしているため、電流はスイッ
チング素子Q3の方向のみに流れる。スイッチングはド
ライブ回路DRV2を経由で行われ、スイッチング周波
数は発振器OSC2で決定される。
First, the changeover switch SW5 is turned on. Thereby, switching is started by the switching element Q3. Since the switching element Q4 is turned off by the changeover switch SW6, the current flows only in the direction of the switching element Q3. Switching is performed via the drive circuit DRV2, and the switching frequency is determined by the oscillator OSC2.

【0019】トランスT2の2次側には巻数比分の高圧
電圧が発生するが、脈流が発生するため、脈流の周期で
浮遊容量が発生することや、ちらつきとして視認できる
ので、フィルタ回路としてコイルL2,L3、コンデン
サC6により平滑化する。
A high voltage corresponding to the turns ratio is generated on the secondary side of the transformer T2. However, since a pulsating flow is generated, a stray capacitance is generated in the cycle of the pulsating flow, and it can be visually recognized as flickering. Smoothing is performed by the coils L2 and L3 and the capacitor C6.

【0020】スイッチング素子のオフ時に発生する逆起
電力は、スイッチング素子保護用としてスナバ回路を構
成するダイオードD2,D3およびコンデンサC3、抵
抗R2を挿入する。
The back electromotive force generated when the switching element is turned off is inserted into diodes D2 and D3, a capacitor C3, and a resistor R2 which constitute a snubber circuit for protection of the switching element.

【0021】また、トランスT2の2次側の回路につい
ても、コンデンサC5と抵抗R6をフィルタ回路として
挿入する。フィルタ回路は、図1ではLとCとRで構成
したが、図2のようにセンタタップで接地したトランス
T4を用い、コイルL4およびコンデンサC7にて平滑
化する方式でもよい。ダイオードD6,D7は逆電流防
止用である。
In the circuit on the secondary side of the transformer T2, the capacitor C5 and the resistor R6 are inserted as a filter circuit. Although the filter circuit is composed of L, C and R in FIG. 1, a method of smoothing with a coil L4 and a capacitor C7 using a transformer T4 grounded at a center tap as shown in FIG. 2 may be used. The diodes D6 and D7 are for preventing reverse current.

【0022】前記のスイッチング素子Q3がオンの時、
陰極管DLの一方の電極VL1に印加される電圧は図3
の時間Tm1のようなゼロを基準にプラス側の直流電圧
とする。また、陰極管DLの他方の電極VL2の電圧
は、ゼロもしくはゼロに近い値である。
When the switching element Q3 is on,
The voltage applied to one electrode VL1 of the cathode tube DL is shown in FIG.
The DC voltage on the positive side is set with reference to zero such as the time Tm1. The voltage of the other electrode VL2 of the cathode tube DL is zero or a value close to zero.

【0023】但し、この状態が長く続くと、陰極管DL
内の放電電流の方向が一定のため、水銀イオンが管内に
不均一に存在してしまうことになり、陰極管DLの発光
が片側によるカタホリシス現象が発生してしまう。
However, if this state continues for a long time, the cathode tube DL
Since the direction of the discharge current in the inside is constant, mercury ions are non-uniformly present in the tube, and the light emission of the cathode tube DL causes a cataphoresis phenomenon due to one side.

【0024】前記の現象を防止するため、タイマ回路T
mr1にて設定した所定の時間で、スイッチ制御回路C
trl2にて切り替えスイッチSW5をオフし、同時に
切り替えスイッチSW6をオンする。タイマ回路Tmr
1は、タイマ終了後は再カウントを始める。これで、ス
イッチング素子Q4にてスイッチングを開始する。
To prevent the above phenomenon, a timer circuit T
At a predetermined time set by mr1, the switch control circuit C
At trl2, the changeover switch SW5 is turned off, and at the same time, the changeover switch SW6 is turned on. Timer circuit Tmr
1 starts re-counting after the timer ends. Thus, switching is started by the switching element Q4.

【0025】スイッチング素子Q3は、切り替えスイッ
チSW5でオフしているため、電流はスイッチング素子
Q4の方向のみに流れる。この時、陰極管DLの一方の
電極VL1に印加される電圧は図3の時間Tm2に示す
ゼロを基準にマイナス側の直流電圧となる。また、陰極
管DLの他方の電極VL2の電圧は、ゼロもしくはゼロ
に近い値である。これらの動作をタイマ回路Tmr1に
設定した所定の周期でスイッチ制御回路Ctrl2およ
び切り替えスイッチSW5,SW6の動作を切り替える
ことで繰り返す。
Since the switching element Q3 is turned off by the changeover switch SW5, the current flows only in the direction of the switching element Q4. At this time, the voltage applied to one electrode VL1 of the cathode tube DL is a DC voltage on the negative side with respect to zero shown at time Tm2 in FIG. The voltage of the other electrode VL2 of the cathode tube DL is zero or a value close to zero. These operations are repeated by switching the operations of the switch control circuit Ctrl2 and the switches SW5 and SW6 at a predetermined cycle set in the timer circuit Tmr1.

【0026】なお、図3に示す通り直流電圧の重畳を防
止するため、各スイッチング素子Q3,Q4がオンする
時間は、ほぼTm1≒Tm2であることとし、かつ電圧
値E1≒E2でほぼ同じとする。
As shown in FIG. 3, in order to prevent DC voltage from being superimposed, the time during which each of the switching elements Q3 and Q4 is turned on is assumed to be approximately Tm12Tm2, and is substantially the same as the voltage value E1 ≒ E2. I do.

【0027】陰極管DLに流れる電流は、図1ではトラ
ンスT2の3次巻線を利用したカレントトランスT3を
用い、カレントトランスT3に流れる電流を電流監視抵
抗R5の両端電圧で監視し、ダイオードD4,D5およ
びコンデンサC4で平滑化した電圧を抵抗R3,R4で
分圧し、コンパレータComp1で基準電圧Ref1と
比較し、デューティ制御回路Cntl1でドライブ回路
Drv1を経由で降圧形チョッパ回路スイッチング素子
Q5をデューティ制御する。これにより、トランスT2
の1次側に入力される電圧を増減する。なお、D1はフ
ライホイールダイオード、L1はチョークコイルであ
る。
In FIG. 1, the current flowing through the cathode tube DL uses a current transformer T3 using the tertiary winding of the transformer T2, and the current flowing through the current transformer T3 is monitored by the voltage across the current monitoring resistor R5. , D5 and the voltage smoothed by the capacitor C4 are divided by the resistors R3 and R4, compared with the reference voltage Ref1 by the comparator Comp1, and the duty control circuit Cntl1 controls the step-down type chopper circuit switching element Q5 via the drive circuit Drv1. I do. Thereby, the transformer T2
Increase or decrease the voltage input to the primary side of. Note that D1 is a flywheel diode, and L1 is a choke coil.

【0028】これにより、陰極管DLに流れる電流を定
電流動作させる。スイッチング周波数は、発振器OSC
1で決定される。
Thus, the current flowing through the cathode tube DL is operated at a constant current. The switching frequency is determined by the oscillator OSC
Determined by 1.

【0029】従って、本実施の形態によれば、駆動回路
をプッシュプル形コンパレータ回路にしながら2個のス
イッチング素子Q3,Q4を他励式で駆動させ、駆動時
間を制御することにより、陰極管DLの一方の電極VL
1に印加する電圧をゼロを基準にプラスもしくはマイナ
スの極性に切り替え、もう一方の電極VL2はゼロもし
くはゼロに近い値とすることで、陰極管DLに印加する
電圧を直接、半導体スイッチング素子もしくはリレーな
どの物理スイッチなどで切り替えることなく所定の周期
で極性反転することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the two switching elements Q3 and Q4 are separately driven while the driving circuit is a push-pull type comparator circuit, and the driving time is controlled to thereby control the cathode tube DL. One electrode VL
The voltage applied to the cathode tube DL is directly changed to a semiconductor switching element or a relay by switching the voltage applied to 1 to positive or negative polarity with reference to zero and setting the other electrode VL2 to zero or a value close to zero. The polarity can be inverted at a predetermined cycle without switching with a physical switch or the like.

【0030】(実施の形態2)図4は本発明の実施の形
態2の直流点灯するための点灯回路を示す構成図、図5
および図6は本実施の形態の点灯回路の各部の波形を示
す波形図、図7は陰極管の印加電圧波形を示す波形図で
ある。
(Embodiment 2) FIG. 4 is a block diagram showing a lighting circuit for DC lighting according to Embodiment 2 of the present invention.
6 is a waveform diagram showing waveforms of various parts of the lighting circuit of the present embodiment, and FIG. 7 is a waveform diagram showing a voltage waveform applied to the cathode tube.

【0031】まず、図4により、本実施の形態の直流点
灯するための点灯回路の一例の構成を説明する。本実施
の形態の点灯回路の基本構成は、前記実施の形態1の図
1での構成と同じであるが、スイッチング素子Q3,Q
4をそれぞれ別の周期でスイッチングすることで、各素
子の切り替え周期を長くするための回路構成としたもの
である。
First, the configuration of an example of a lighting circuit for DC lighting according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The basic configuration of the lighting circuit of the present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG.
4 is switched at a different cycle, thereby providing a circuit configuration for extending the switching cycle of each element.

【0032】すなわち、本実施の形態の点灯回路は、陰
極管DL、スイッチング素子Q3〜Q5、抵抗R2〜R
6、トランスT2,T3、コンデンサC3〜C6、ダイ
オードD1〜D5、直流電圧DC2、コイルL1〜L
3、切り替えスイッチSW7〜SW10、コンパレータ
Comp1、基準電圧Ref1、ドライブ回路Drv
1,Drv3,Drv4、発振器OSC1,OSC3、
デューティ制御回路Cntl1,Cntl3、タイマ回
路Tmr2、AND回路AND1,AND2、NOT回
路NOT1、カウンタ回路Cnt1などから構成されて
いる。なお、トランスT2の2次側の回路のフィルタ回
路は、前記図2のようにセンタタップで接地したトラン
スT4を用いた方式でもよい。
That is, the lighting circuit of the present embodiment comprises a cathode tube DL, switching elements Q3 to Q5, resistors R2 to R5.
6, transformers T2 and T3, capacitors C3 to C6, diodes D1 to D5, DC voltage DC2, coils L1 to L
3, changeover switches SW7 to SW10, comparator Comp1, reference voltage Ref1, drive circuit Drv
1, Drv3, Drv4, oscillators OSC1, OSC3,
The circuit includes duty control circuits Cntl1 and Cntl3, a timer circuit Tmr2, AND circuits AND1 and AND2, a NOT circuit NOT1, a counter circuit Cnt1, and the like. The filter circuit of the secondary circuit of the transformer T2 may be a system using a transformer T4 grounded by a center tap as shown in FIG.

【0033】次に、本実施の形態の作用について、図4
により、図5および図6、図7を参照しながら点灯回路
の動作を説明する。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG.
The operation of the lighting circuit will now be described with reference to FIGS. 5, 6, and 7.

【0034】まず、切り替えスイッチSW7,SW9は
オン状態とし、切り替えスイッチSW8,SW10はオ
フ状態とする。スイッチング素子Q3,Q4はパルス駆
動するが、回路構成上、同時にオンしてはならないた
め、駆動制御する必要がある。簡単な例として、N進ア
ップカウンタCnt1を用いる。図5は、図4の回路構
成での各部波形例である。
First, the changeover switches SW7 and SW9 are turned on, and the changeover switches SW8 and SW10 are turned off. Although the switching elements Q3 and Q4 are pulse-driven, they need to be driven and controlled because they cannot be turned on at the same time due to the circuit configuration. As a simple example, an N-ary up counter Cnt1 is used. FIG. 5 is a waveform example of each part in the circuit configuration of FIG.

【0035】任意に周波数設定ができる発振器OSC3
にて生成される発振信号aのn1個の立ち上がりからn
2個の立ち上がりまでを信号bとして出力する。信号b
と信号aをAND回路AND1にて処理したものが信号
cである。この信号cにてドライブ回路Drv4でスイ
ッチング素子Q4を動作させる。
Oscillator OSC3 whose frequency can be set arbitrarily
From the rising edge of n1 oscillation signals a generated at
The signal up to the two rising edges is output as a signal b. Signal b
The signal c is obtained by processing the signal a and the signal a in the AND circuit AND1. The switching element Q4 is operated by the drive circuit Drv4 by the signal c.

【0036】同時に、信号bをNOT回路NOT1にて
処理した信号dと信号aをAND回路AND2にて処理
したものが信号eである。この信号eにてドライブ回路
Drv3を経由でスイッチング素子Q4を動作させる。
この時のカウント数n1はゼロを含めた任意の値であ
り、カウント終了後はカウンタがリスタートするものと
する。
At the same time, a signal d obtained by processing the signal b by the NOT circuit NOT1 and a signal e obtained by processing the signal a by the AND circuit AND2. The switching element Q4 is operated by the signal e via the drive circuit Drv3.
The count number n1 at this time is an arbitrary value including zero, and it is assumed that the counter restarts after the count is completed.

【0037】また、2n 進カウンタや、組み合わせを
用いれば、n2の値もゼロを含めた任意の値とすること
ができる。これにより、スイッチング素子Q3,Q4は
同時にオンすることはなく駆動し、陰極管DLの一方の
電極VL1に印加される電圧は図5の時間Tm3でゼロ
を基準にプラス側の直流電圧となり、時間Tm4で所定
の周期でゼロを基準にマイナス側の電圧が短い時間印加
される。また、陰極管DLの他方の電極VL2の電圧
は、ゼロもしくはゼロに近い値である。
If a 2 n -ary counter or a combination is used, the value of n 2 can be any value including zero. As a result, the switching elements Q3 and Q4 are driven without being turned on at the same time, and the voltage applied to one electrode VL1 of the cathode tube DL becomes a DC voltage on the positive side with respect to zero at time Tm3 in FIG. At Tm4, a voltage on the minus side is applied for a short time with respect to zero at a predetermined cycle. The voltage of the other electrode VL2 of the cathode tube DL is zero or a value close to zero.

【0038】各スイッチング素子Q3,Q4がオンする
時間は、Tm3>Tm4とし、充分Tm3を長くする。
Tm3が充分長い時間が確保できれば、ほぼ直流駆動で
あり、浮遊容量発生を抑えることができる。なお、電圧
値E3≒E4でほぼ同じとする。
The ON time of each of the switching elements Q3 and Q4 is set to Tm3> Tm4, and Tm3 is made sufficiently long.
If Tm3 can be secured for a sufficiently long time, DC drive is performed substantially, and generation of stray capacitance can be suppressed. In addition, it is assumed that the voltage value E3 ≒ E4 is almost the same.

【0039】但し、このままではTm3≠Tm4のた
め、時間経過とともにカタホリシス現象が発生してしま
うため、これらの動作をタイマ回路Tmr2に設定した
所定の周期で、スイッチ制御回路Ctrl3で切り替え
スイッチSW7,SW9はオフ状態とし、切り替えスイ
ッチSW8,SW10はオン状態とする。切り替え後
は、各スイッチング素子Q3,Q4を駆動する信号が逆
転するため、図6のような波形となり、陰極管DLに印
加される電圧VL1はゼロを基準に反転される。
However, since the cataphoresis phenomenon occurs with the lapse of time because Tm3 ≠ Tm4 in this state, these operations are performed by the switch control circuit Ctrl3 in the switch control circuit Ctrl3 at the predetermined cycle set in the timer circuit Tmr2. Is turned off, and the changeover switches SW8 and SW10 are turned on. After the switching, the signals for driving the switching elements Q3 and Q4 are reversed, so that the waveform becomes as shown in FIG. 6, and the voltage VL1 applied to the cathode tube DL is inverted with reference to zero.

【0040】むろん、各スイッチング素子Q3,Q4が
オンする時間は、Tm3>Tm4とし、充分Tm3を長
くする。Tm3が充分長い時間が確保できれば、ほぼ直
流駆動であり、浮遊容量発生を抑えることができる。な
お、電圧値E3≒E4でほぼ同じとする。
Of course, the time during which each of the switching elements Q3 and Q4 is turned on is Tm3> Tm4, and Tm3 is made sufficiently long. If Tm3 can be secured for a sufficiently long time, DC drive is performed substantially, and generation of stray capacitance can be suppressed. In addition, it is assumed that the voltage value E3 ≒ E4 is almost the same.

【0041】たとえば、図7の時間的に拡大したVL1
波形で判り易く説明すると、上図が前記実施の形態1に
おける図1の回路構成での波形、下図が本実施の形態に
おける図4の回路構成での波形である。図4の回路構成
での波形は、短時間極性を反転した電圧を陰極管DLに
印加することで、前記のカタホリシス現象発生の加速度
を抑止できる。すなわち、印加電圧周期をf1とf2の
2種の組み合わせにより、Tm6−Tm5分、極性反転
時間を延長することができる。
For example, VL1 shown in FIG.
The upper diagram shows the waveform in the circuit configuration of FIG. 1 in the first embodiment, and the lower diagram shows the waveform in the circuit configuration of FIG. 4 in the present embodiment. The waveform in the circuit configuration of FIG. 4 can suppress the occurrence of the cataphoresis phenomenon by applying a voltage whose polarity is inverted for a short time to the cathode tube DL. That is, the polarity inversion time can be extended by Tm6−Tm5 minutes by using two kinds of the applied voltage cycle of f1 and f2.

【0042】従って、本実施の形態によれば、前記実施
の形態1と同様に、陰極管DLに印加する電圧を直接、
半導体スイッチング素子もしくはリレーなどの物理スイ
ッチなどで切り替えることなく所定の周期で極性反転す
ることができ、特に本実施の形態では短時間極性を反転
した電圧を陰極管DLに印加することで、極性反転時間
を延長することができるので、カタホリシス現象発生の
加速度を抑止することができる。
Therefore, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the voltage applied to the cathode tube DL is directly
The polarity can be inverted at a predetermined cycle without switching by a physical switch such as a semiconductor switching element or a relay. In this embodiment, the polarity is inverted by applying a voltage whose polarity is inverted for a short time to the cathode tube DL. Since the time can be extended, the acceleration of the occurrence of the cataphoresis phenomenon can be suppressed.

【0043】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。たとえば、本発明は前記図
1、図2および図4に示すような回路構成に限定される
ものではなく、少なくとも陰極管の一方の電極に所定の
周期でゼロを基準にプラスおよびマイナスに切り替えな
がら印加することが可能な構成であればよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the present invention is not limited to the circuit configuration as shown in FIGS. 1, 2 and 4, and switches at least one electrode of the cathode tube between plus and minus with a predetermined period based on zero as a reference. Any configuration that can apply the voltage may be used.

【0044】また、本発明は、たとえばノート型パーソ
ナルコンピュータなどのように、LCDバックライトの
光源として冷陰極管を用いた装置全般に広く適用するこ
とができる。
The present invention can be widely applied to all devices using a cold cathode tube as a light source of an LCD backlight, such as a notebook personal computer.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、陰極管の直流点灯を、
陰極管に印加する直流電圧を直接スイッチすることなく
電圧極性を反転させ、陰極管の寿命に影響を与えない効
果がある。特に、短時間極性を反転した電圧を陰極管に
印加して極性反転時間を延長することで、カタホリシス
現象発生の加速度を抑止することができる。また、直流
点灯を実現することで、浮遊容量の影響を受けず、供給
電力的に余裕ができる効果がある。この結果、浮遊容量
の影響を最小にし、カタホリシス現象の発生を防止し
て、陰極管の寿命を劣化させることなく直流点灯するこ
とができる陰極管用点灯装置を提供することができる。
According to the present invention, DC lighting of a cathode ray tube is
The voltage polarity is inverted without directly switching the DC voltage applied to the cathode ray tube, and there is an effect that the life of the cathode ray tube is not affected. In particular, by accelerating the polarity inversion time by applying a voltage whose polarity is inverted for a short time to the cathode ray tube, it is possible to suppress the acceleration of the occurrence of the cataphoresis phenomenon. Further, by realizing DC lighting, there is an effect that a margin in supply power can be provided without being affected by stray capacitance. As a result, it is possible to provide a cathode-ray tube lighting device capable of minimizing the influence of stray capacitance, preventing the occurrence of the cataphoresis phenomenon, and performing DC lighting without deteriorating the life of the cathode-ray tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1の直流点灯するための点
灯回路を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a lighting circuit for DC lighting according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1の点灯回路において、セ
ンタタップ式トランスを用いたフィルタ回路を示す構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a filter circuit using a center tap type transformer in the lighting circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1の点灯回路において、陰
極管の印加電圧波形を示す波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram showing a voltage waveform applied to a cathode tube in the lighting circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2の直流点灯するための点
灯回路を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a lighting circuit for DC lighting according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2の点灯回路の各部の波形
を示す波形図である。
FIG. 5 is a waveform chart showing waveforms at various parts of a lighting circuit according to Embodiment 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態2の点灯回路の各部の波形
を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform chart showing waveforms of respective parts of the lighting circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態2の点灯回路において、陰
極管の印加電圧波形を示す波形図である。
FIG. 7 is a waveform diagram showing a waveform of a voltage applied to a cathode tube in the lighting circuit according to the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の前提となる高周波点灯するための点灯
回路を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a lighting circuit for high-frequency lighting which is a premise of the present invention.

【図9】本発明の前提となる直流点灯するための点灯回
路を示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a lighting circuit for DC lighting which is a premise of the present invention.

【図10】本発明の前提となる直流点灯において、陰極
管に加わる電圧の極性を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the polarity of a voltage applied to a cathode tube in DC lighting as a premise of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

DL…陰極管DL、Q1〜Q5…スイッチング素子、R
1〜R6…抵抗、T1〜T4…トランス、C1〜C7…
コンデンサ、D1〜D7…ダイオード、DC1,DC2
…直流電圧、L1〜L4…コイル、SW1〜SW10…
切り替えスイッチ、Comp1…コンパレータ、Ref
1…基準電圧、Drv1〜Drv4…ドライブ回路、O
SC1〜OSC3…発振器、Cntl1〜Cntl3…
デューティ制御回路、Tmr1,Tmr2…タイマ回
路、AND1,AND2…AND回路、NOT1…NO
T回路、Cnt1…カウンタ回路、SS1…スイッチン
グ制御回路。
DL: cathode tube DL, Q1 to Q5: switching element, R
1 to R6: resistance, T1 to T4: transformer, C1 to C7 ...
Capacitors, D1 to D7 ... diodes, DC1, DC2
... DC voltage, L1 to L4 ... Coil, SW1 to SW10 ...
Changeover switch, Comp1, comparator, Ref
1: Reference voltage, Drv1 to Drv4: Drive circuit, O
SC1 to OSC3 ... oscillator, Cntl1 to Cntl3 ...
Duty control circuit, Tmr1, Tmr2 ... timer circuit, AND1, AND2 ... AND circuit, NOT1 ... NO
T circuit, Cnt1 ... counter circuit, SS1 ... switching control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤江 利章 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式会 社日立製作所インターネットプラットフォ ーム事業部内 Fターム(参考) 3K072 AA01 AC01 AC11 BA03 BB01 BC01 BC02 BC03 CA01 GA02 GB14 3K082 AA34 AA59 AA76 BA04 BA24 BA33 BA53 BD04 BD28 BE06 5H007 AA06 BB03 CA02 CB06 CC12 DA05 DB01 DC02  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Toshiaki Fujie 810 Shimoimaizumi, Ebina-shi, Kanagawa F-term in the Internet Platform Division, Hitachi, Ltd. 3K072 AA01 AC01 AC11 BA03 BB01 BC01 BC02 BC03 CA01 GA02 GB14 3K082 AA34 AA59 AA76 BA04 BA24 BA33 BA53 BD04 BD28 BE06 5H007 AA06 BB03 CA02 CB06 CC12 DA05 DB01 DC02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陰極管と、 前記陰極管の点灯を維持することができる電圧を発生す
る直流電源と、 前記直流電源の電圧を所定の周期でゼロを基準にプラス
およびマイナスに切り替えながら前記陰極管の一方の電
極に印加する手段と有することを特徴とする点灯装置。
A cathode tube; a DC power supply for generating a voltage capable of maintaining lighting of the cathode tube; and a cathode while switching the voltage of the DC power supply between plus and minus with a predetermined period based on zero. A lighting device comprising: means for applying a voltage to one electrode of a tube.
【請求項2】 請求項1記載の点灯装置であって、 前記所定の周期でゼロを基準に直流電圧を出力している
期間内に、この出力している直流電圧に対してゼロを基
準に極性を反転させた電圧を短い時間、別の周期で印加
する手段を有することを特徴とする点灯装置。
2. The lighting device according to claim 1, wherein, during the period in which the DC voltage is output based on zero in the predetermined cycle, the output DC voltage is based on zero. A lighting device comprising: means for applying a voltage whose polarity has been inverted for a short period of time at another cycle.
【請求項3】 請求項1または2記載の点灯装置であっ
て、 前記陰極管に印加する直流電圧を直接、半導体スイッチ
ング素子もしくはリレーなどの物理スイッチなどで切り
替えることなく、前記陰極管の一方の電極に印加する直
流電圧を間接的に、ゼロを基準にプラスもしくはマイナ
スに切り替える手段を有することを特徴とする点灯装
置。
3. The lighting device according to claim 1, wherein the DC voltage applied to the cathode tube is not directly switched by a physical switch such as a semiconductor switching element or a relay, and one of the cathode tubes is switched. A lighting device comprising means for indirectly switching a DC voltage applied to an electrode to plus or minus on the basis of zero.
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