JP2002247864A - 容量性素子の駆動方法 - Google Patents
容量性素子の駆動方法Info
- Publication number
- JP2002247864A JP2002247864A JP2001038253A JP2001038253A JP2002247864A JP 2002247864 A JP2002247864 A JP 2002247864A JP 2001038253 A JP2001038253 A JP 2001038253A JP 2001038253 A JP2001038253 A JP 2001038253A JP 2002247864 A JP2002247864 A JP 2002247864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- capacitive element
- circuit
- switch
- charging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型、電池駆動、低消費電力、高輝度といっ
た、より実用的な容量性素子の駆動方法を提供する。 【解決手段】 タイミング制御回路（30）の出力信号に
応じて、充電回路（10）と、ＥＬ素子（1）に接続され
た複数のスイッチ（Q2〜Q5）によってＥＬ素子（1）を
発振回路（11）の周期に応じて充電した後、電荷回収回
路（40）で電荷の一部を回収し、次にＥＬ素子（１）の
残りの電荷を放電し、次にコンデンサ（C1）とダイオー
ド（D6）によって、充電回路（10）による主充電に先行
して、回収電荷をＥＬ素子（1）にプリチャージする。
また、電荷回収期間、放電期間、プリチャージ期間の少
なくとも１つの期間に充電回路（10）を動作させてコン
デンサ（C1）を充電し、充電電荷を増加させる。
た、より実用的な容量性素子の駆動方法を提供する。 【解決手段】 タイミング制御回路（30）の出力信号に
応じて、充電回路（10）と、ＥＬ素子（1）に接続され
た複数のスイッチ（Q2〜Q5）によってＥＬ素子（1）を
発振回路（11）の周期に応じて充電した後、電荷回収回
路（40）で電荷の一部を回収し、次にＥＬ素子（１）の
残りの電荷を放電し、次にコンデンサ（C1）とダイオー
ド（D6）によって、充電回路（10）による主充電に先行
して、回収電荷をＥＬ素子（1）にプリチャージする。
また、電荷回収期間、放電期間、プリチャージ期間の少
なくとも１つの期間に充電回路（10）を動作させてコン
デンサ（C1）を充電し、充電電荷を増加させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶ディスプレイの
バックライトなどに用いるＥＬ素子や、圧電アクチュエ
ータ、圧電トランスなどに使用する圧電素子などの容量
性素子の駆動方法に関し、特に小型化、低消費電力化を
実現できる駆動方法に関する。
バックライトなどに用いるＥＬ素子や、圧電アクチュエ
ータ、圧電トランスなどに使用する圧電素子などの容量
性素子の駆動方法に関し、特に小型化、低消費電力化を
実現できる駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、容量性素子の一種である分散型
ＥＬは、薄型、軽量、フレキブル等の特長を持ち、液晶
ディスプレイのバックライトなどに利用されているが、
ＥＬ素子を点灯させるためには、100Ｖ、800Hz程度の交
流電圧が必要であり、一般的には直流を交流に変換する
ＤＣ−ＡＣインバータが用いられている。現在、一般的
に使用されているインバータとして、特公昭62-15032号
公報などで提案されているように、トランスとトランジ
スタと抵抗とコンデンサとで構成されたブロッキング発
振回路による自励式インバータがある。
ＥＬは、薄型、軽量、フレキブル等の特長を持ち、液晶
ディスプレイのバックライトなどに利用されているが、
ＥＬ素子を点灯させるためには、100Ｖ、800Hz程度の交
流電圧が必要であり、一般的には直流を交流に変換する
ＤＣ−ＡＣインバータが用いられている。現在、一般的
に使用されているインバータとして、特公昭62-15032号
公報などで提案されているように、トランスとトランジ
スタと抵抗とコンデンサとで構成されたブロッキング発
振回路による自励式インバータがある。
【０００３】また、時計や携帯電話などに使われる小面
積のＥＬ素子を内蔵の電池で点灯させるインバータとし
て、特公昭62-11314号公報などに記載されているインバ
ータがある。このインバータの回路構成と動作原理を図
４と図５を参照して説明する。図４は回路構成を示し、
図５は各信号のタイミングチャートとＥＬ素子の端子電
圧の変化を示す。回路構成としては、ＥＬ素子（１）
（以下、符号１を省略する。）の充電回路（10）と放電
回路（20）、及びタイミング制御回路（30）とから成
り、さらに前記充電回路（10）は、インダクタ（L1）と
トランジスタ（Tr1）とダイオード（D1）、及びトラン
ジスタ（Tr1）をON／OFFさせるための発振回路（11）と
で構成され、また、前記放電回路（20）は、トランジス
タ（Tr2）で構成されている。
積のＥＬ素子を内蔵の電池で点灯させるインバータとし
て、特公昭62-11314号公報などに記載されているインバ
ータがある。このインバータの回路構成と動作原理を図
４と図５を参照して説明する。図４は回路構成を示し、
図５は各信号のタイミングチャートとＥＬ素子の端子電
圧の変化を示す。回路構成としては、ＥＬ素子（１）
（以下、符号１を省略する。）の充電回路（10）と放電
回路（20）、及びタイミング制御回路（30）とから成
り、さらに前記充電回路（10）は、インダクタ（L1）と
トランジスタ（Tr1）とダイオード（D1）、及びトラン
ジスタ（Tr1）をON／OFFさせるための発振回路（11）と
で構成され、また、前記放電回路（20）は、トランジス
タ（Tr2）で構成されている。
【０００４】以上の回路構成により、制御回路（30）に
よって充電回路（10）と放電回路（20）とを交互に動作
させ、ＥＬ素子を点灯させる。この動作を図５を用いて
詳しく説明する。まず、発振回路（11）の信号ｂがハイ
レベルになるとトランジスタ（Tr1）がONになり、イン
ダクタ（L1）には電流が流れて電磁エネルギが蓄えられ
る。次に、発振回路（11）の信号ｂがローレベルになっ
て、トランジスタ（Tr1）がOFFになるとインダクタ（L
1）に蓄えられていたエネルギが放出され、ダイオード
（D1）を通してＥＬ素子を充電する。以上の動作を繰り
返すことによって、ＥＬ素子は段階的に充電され、所定
の電圧まで充電した後、制御回路（30）によって、トラ
ンジスタ（Tr2）をONにし、ＥＬ素子に蓄えられた電荷
を放電させる。以上で一周期が完了し、ＥＬ素子には、
図５の（ｄ）に示すような電圧が印加され、充電時、放
電時とを合わせて一周期に２回発光する。
よって充電回路（10）と放電回路（20）とを交互に動作
させ、ＥＬ素子を点灯させる。この動作を図５を用いて
詳しく説明する。まず、発振回路（11）の信号ｂがハイ
レベルになるとトランジスタ（Tr1）がONになり、イン
ダクタ（L1）には電流が流れて電磁エネルギが蓄えられ
る。次に、発振回路（11）の信号ｂがローレベルになっ
て、トランジスタ（Tr1）がOFFになるとインダクタ（L
1）に蓄えられていたエネルギが放出され、ダイオード
（D1）を通してＥＬ素子を充電する。以上の動作を繰り
返すことによって、ＥＬ素子は段階的に充電され、所定
の電圧まで充電した後、制御回路（30）によって、トラ
ンジスタ（Tr2）をONにし、ＥＬ素子に蓄えられた電荷
を放電させる。以上で一周期が完了し、ＥＬ素子には、
図５の（ｄ）に示すような電圧が印加され、充電時、放
電時とを合わせて一周期に２回発光する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のブロッキング発
振回路による 自励式インバータでは、動作原理上、Ｅ
Ｌ素子が持つ静電容量値とトランスの２次巻線のインダ
クタンス値との共振特性を利用しているため、動作周波
数（約800Hz）では、数Ｈオーダのインダクタンスが必
要であり、さらに、入力電源電圧が小さくなるほど、ト
ランスの１次、２次巻き線比を大きくしなければならな
いことから、電池などの低電圧電源の場合には２次巻き
線を多く巻く必要があるためにトランスが大きくなり、
時計や携帯電話などには大きさの点で不利になってい
た。
振回路による 自励式インバータでは、動作原理上、Ｅ
Ｌ素子が持つ静電容量値とトランスの２次巻線のインダ
クタンス値との共振特性を利用しているため、動作周波
数（約800Hz）では、数Ｈオーダのインダクタンスが必
要であり、さらに、入力電源電圧が小さくなるほど、ト
ランスの１次、２次巻き線比を大きくしなければならな
いことから、電池などの低電圧電源の場合には２次巻き
線を多く巻く必要があるためにトランスが大きくなり、
時計や携帯電話などには大きさの点で不利になってい
た。
【０００６】一方、特公昭62-11314号公報などに記載さ
れているような電池などの低電圧電源を使ったインバー
タでは、充電を段階的に行うため、１回の充電のために
インダクタに蓄えるエネルギは少しで良く、このため使
用されるインダクタは数百μＨ程度と、前述のブロッキ
ング発振回路のトランスに比べて４桁程度小さいインダ
クタンスで実現できるが、放電時にはトランジスタによ
って電荷を放電していたため、消費電力が多く時計や携
帯電話などに利用した場合は電池寿命の面で不利になっ
ていた。
れているような電池などの低電圧電源を使ったインバー
タでは、充電を段階的に行うため、１回の充電のために
インダクタに蓄えるエネルギは少しで良く、このため使
用されるインダクタは数百μＨ程度と、前述のブロッキ
ング発振回路のトランスに比べて４桁程度小さいインダ
クタンスで実現できるが、放電時にはトランジスタによ
って電荷を放電していたため、消費電力が多く時計や携
帯電話などに利用した場合は電池寿命の面で不利になっ
ていた。
【０００７】本発明の目的は、上記従来のインバータの
問題点を解消するもので、小型、電池駆動、低消費電
力、高輝度といった、より実用的な容量性素子の駆動方
法を提供することにある。
問題点を解消するもので、小型、電池駆動、低消費電
力、高輝度といった、より実用的な容量性素子の駆動方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の容量性素子の駆
動方法は、インダクタと、スイッチと、発振回路と、ダ
イオードとを有する充電回路の発振とスイッチを制御す
ると共に、容量性素子に接続された複数のスイッチを制
御することにより、充電回路から容量性素子に電荷を充
電し（主充電）、次に、コンデンサと、スイッチと、該
スイッチに並列接続されたダイオードとを有する電荷回
収回路のスイッチを制御して充電された電荷の一部をコ
ンデンサに回収し（電荷回収）、次に、前記複数のスイ
ッチの開閉動作を制御することにより、容量性素子の残
りの電荷を放電し（放電）、次に、前記電荷回収回路の
スイッチを制御して並列ダイオードとコンデンサとによ
って回収電荷を容量性素子に充電し（プリチャージ）、
前記の各制御を制御回路により行い、これらの制御、動
作を繰返すことにより容量性素子を交流駆動することを
特徴とする。
動方法は、インダクタと、スイッチと、発振回路と、ダ
イオードとを有する充電回路の発振とスイッチを制御す
ると共に、容量性素子に接続された複数のスイッチを制
御することにより、充電回路から容量性素子に電荷を充
電し（主充電）、次に、コンデンサと、スイッチと、該
スイッチに並列接続されたダイオードとを有する電荷回
収回路のスイッチを制御して充電された電荷の一部をコ
ンデンサに回収し（電荷回収）、次に、前記複数のスイ
ッチの開閉動作を制御することにより、容量性素子の残
りの電荷を放電し（放電）、次に、前記電荷回収回路の
スイッチを制御して並列ダイオードとコンデンサとによ
って回収電荷を容量性素子に充電し（プリチャージ）、
前記の各制御を制御回路により行い、これらの制御、動
作を繰返すことにより容量性素子を交流駆動することを
特徴とする。
【０００９】上記の手段によれば、放電サイクルにおい
て、容量性素子に充電された電荷の一部を回収し、次の
充電サイクルでこの電荷を再利用できるので、小型で、
電池駆動が可能な、低消費電力の駆動回路を実現でき
る。特に容量性素子がＥＬ素子であって、時計や携帯電
話など電池を電源とする小型電子機器に搭載される液晶
ディスプレイのバックライトとして使用される場合など
には、電池寿命の改善などに大きな効果が見込める。し
かも、プリチャージによって容量性素子の端子電圧を増
加できるので、ＥＬ素子の輝度を向上できるという利点
がある。
て、容量性素子に充電された電荷の一部を回収し、次の
充電サイクルでこの電荷を再利用できるので、小型で、
電池駆動が可能な、低消費電力の駆動回路を実現でき
る。特に容量性素子がＥＬ素子であって、時計や携帯電
話など電池を電源とする小型電子機器に搭載される液晶
ディスプレイのバックライトとして使用される場合など
には、電池寿命の改善などに大きな効果が見込める。し
かも、プリチャージによって容量性素子の端子電圧を増
加できるので、ＥＬ素子の輝度を向上できるという利点
がある。
【００１０】また、本発明の容量性素子の駆動方法は、
容量性素子の電荷回収期間、放電期間、プリチャージ期
間の少なくとも１つの期間に充電回路を動作させ、電荷
回収用コンデンサを充電することを特徴とする。この手
段によれば、電荷回収用コンデンサに蓄積される電荷が
多くなるので、プリチャージによる容量性素子の端子電
圧をさらに増加でき、例えばＥＬ素子ではさらに輝度を
向上できるという格別の利点がある。
容量性素子の電荷回収期間、放電期間、プリチャージ期
間の少なくとも１つの期間に充電回路を動作させ、電荷
回収用コンデンサを充電することを特徴とする。この手
段によれば、電荷回収用コンデンサに蓄積される電荷が
多くなるので、プリチャージによる容量性素子の端子電
圧をさらに増加でき、例えばＥＬ素子ではさらに輝度を
向上できるという格別の利点がある。
【００１１】また、本発明の容量性素子の駆動方法は、
容量性素子の放電期間中、充電回路を動作させ電荷回収
用コンデンサを充電するに際し、容量性素子に接続した
複数のスイッチの導通、非導通を制御して充電回路が容
量性素子を充電しないようにすることを特徴とする。こ
の手段によれば、充電回路からの電荷が放電中に失われ
ることはない。
容量性素子の放電期間中、充電回路を動作させ電荷回収
用コンデンサを充電するに際し、容量性素子に接続した
複数のスイッチの導通、非導通を制御して充電回路が容
量性素子を充電しないようにすることを特徴とする。こ
の手段によれば、充電回路からの電荷が放電中に失われ
ることはない。
【００１２】また、本発明の容量性素子の駆動方法は、
容量性素子に接続されたスイッチとダイオードとをＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）のみで構成したことを特徴
とする。この手段によれば、部品数を削減できるので、
コストを低減できる。
容量性素子に接続されたスイッチとダイオードとをＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）のみで構成したことを特徴
とする。この手段によれば、部品数を削減できるので、
コストを低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態の駆動
方法について説明する。ここでは容量性素子にＥＬ素子
を使った例について、図１、図２を参照して説明する。
図１のＥＬ駆動回路は、ＥＬ素子１（以下、符号１を省
略する。）への充電回路（10）と、ＥＬ素子からの電荷
回収回路（40）と、ＥＬ素子の両端電極をそれぞれ充電
回路（10）の出力電圧に設定するスイッチ（Q2、Q4）
と、０Ｖに設定することが可能なスイッチ（Q3、Q5）
と、それぞれのスイッチと並列に接続されたダイオード
（D2〜D5）と、これらのスイッチを制御するためのタイ
ミング制御回路（30）とで構成され、さらに充電回路は
インダクタ（L1）と、スイッチ（Q1）と、発振回路（1
1）と、ダイオード（D1）とで構成され、電荷回収回路
（40）はコンデンサ（C1）と、スイッチ（Q6）と、ダイ
オード（D6）とで構成されている。この中で、各スイッ
チはＦＥＴで、特にQ1、Q3、Q5、Q6はNchＦＥＴで、Q
2、Q4はPchＦＥＴである。ダイオード（D2〜D6）はＦＥ
Ｔの寄生ダイオードである。
方法について説明する。ここでは容量性素子にＥＬ素子
を使った例について、図１、図２を参照して説明する。
図１のＥＬ駆動回路は、ＥＬ素子１（以下、符号１を省
略する。）への充電回路（10）と、ＥＬ素子からの電荷
回収回路（40）と、ＥＬ素子の両端電極をそれぞれ充電
回路（10）の出力電圧に設定するスイッチ（Q2、Q4）
と、０Ｖに設定することが可能なスイッチ（Q3、Q5）
と、それぞれのスイッチと並列に接続されたダイオード
（D2〜D5）と、これらのスイッチを制御するためのタイ
ミング制御回路（30）とで構成され、さらに充電回路は
インダクタ（L1）と、スイッチ（Q1）と、発振回路（1
1）と、ダイオード（D1）とで構成され、電荷回収回路
（40）はコンデンサ（C1）と、スイッチ（Q6）と、ダイ
オード（D6）とで構成されている。この中で、各スイッ
チはＦＥＴで、特にQ1、Q3、Q5、Q6はNchＦＥＴで、Q
2、Q4はPchＦＥＴである。ダイオード（D2〜D6）はＦＥ
Ｔの寄生ダイオードである。
【００１４】次に、このＥＬ素子の駆動方法を図２のタ
イミングチャートを用いて詳述する。まず、ＥＬ素子の
両端電圧は０Ｖで電荷が全く充電されておらず、一方、
電荷回収用のコンデンサ（C1）には前のサイクルで電荷
回収がおこなわれ、ある電圧で充電された状態になって
いるものとする。この状態でタイミング制御回路30の出
力信号（d）、（g）により、ＥＬ素子の両端に接続され
たスイッチのうちQ2とQ5をONにすると、ダイオード（D
6）、電荷回収用コンデンサ（C1）、スイッチ（Q2）、E
L素子、スイッチ（Q5）を経由して電流が流れ、ＥＬ素
子はある電圧までプリチャージされる（図２ののサイ
クル）。
イミングチャートを用いて詳述する。まず、ＥＬ素子の
両端電圧は０Ｖで電荷が全く充電されておらず、一方、
電荷回収用のコンデンサ（C1）には前のサイクルで電荷
回収がおこなわれ、ある電圧で充電された状態になって
いるものとする。この状態でタイミング制御回路30の出
力信号（d）、（g）により、ＥＬ素子の両端に接続され
たスイッチのうちQ2とQ5をONにすると、ダイオード（D
6）、電荷回収用コンデンサ（C1）、スイッチ（Q2）、E
L素子、スイッチ（Q5）を経由して電流が流れ、ＥＬ素
子はある電圧までプリチャージされる（図２ののサイ
クル）。
【００１５】次に、タイミング制御回路30の出力信号
（a）に応じて発振回路（11）によって図２の（b）に示
すような信号がスイッチ（Q1）に印加され、信号がハイ
レベルの時はスイッチQ1がONとなり、インダクタ(L1)に
は電流が流れ電磁エネルギーが蓄えられる。そして、信
号がローレベルになると、スイッチQ1がOFFとなり、蓄
えられたエネルギーが電流となってダイオード（D1）、
スイッチ（Q2）、EL素子、スイッチ（Q5）を経由して流
れＥＬ素子の電圧は上昇する。そして、これらを繰り返
すことによりＥＬ素子の電圧は段階的に上昇する（図２
ののサイクル）。この充電は前記のプリチャージに後
続する主充電である。
（a）に応じて発振回路（11）によって図２の（b）に示
すような信号がスイッチ（Q1）に印加され、信号がハイ
レベルの時はスイッチQ1がONとなり、インダクタ(L1)に
は電流が流れ電磁エネルギーが蓄えられる。そして、信
号がローレベルになると、スイッチQ1がOFFとなり、蓄
えられたエネルギーが電流となってダイオード（D1）、
スイッチ（Q2）、EL素子、スイッチ（Q5）を経由して流
れＥＬ素子の電圧は上昇する。そして、これらを繰り返
すことによりＥＬ素子の電圧は段階的に上昇する（図２
ののサイクル）。この充電は前記のプリチャージに後
続する主充電である。
【００１６】所定の電圧まで上昇した後、発振回路（1
1）の信号（b）は停止し、ＥＬ素子の電圧は最大電圧に
持続される（図２ののサイクル）。最大電圧は、充電
回路による主充電にプリチャージによる電圧分が加算さ
れている。
1）の信号（b）は停止し、ＥＬ素子の電圧は最大電圧に
持続される（図２ののサイクル）。最大電圧は、充電
回路による主充電にプリチャージによる電圧分が加算さ
れている。
【００１７】その後、ＥＬ素子の電荷を放電させるサイ
クルに移るが、まず、信号（c）により電荷回収用スイ
ッチ（Q6）をONにすることにより、ダイオード（D5）、
ＥＬ素子、ダイオード（D2）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、電荷回収用スイッチ（Q6）の経路で電流が流
れ、EL素子に蓄えられた電荷を電荷回収用コンデンサ
（C1）に回収する。これによりＥＬ素子の電圧はある電
圧まで下降する（図２ののサイクル）。
クルに移るが、まず、信号（c）により電荷回収用スイ
ッチ（Q6）をONにすることにより、ダイオード（D5）、
ＥＬ素子、ダイオード（D2）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、電荷回収用スイッチ（Q6）の経路で電流が流
れ、EL素子に蓄えられた電荷を電荷回収用コンデンサ
（C1）に回収する。これによりＥＬ素子の電圧はある電
圧まで下降する（図２ののサイクル）。
【００１８】さらに、信号（e）によりスイッチ（Q3）
をONにし、ダイオード（D5）、ＥＬ素子、スイッチ（Q
3）の経路で電流を流すことによってＥＬ素子の電荷を
全て放電させる（図２ののサイクル）。以上で、ＥＬ
素子の片側電極から充電するサイクルが完了する。
をONにし、ダイオード（D5）、ＥＬ素子、スイッチ（Q
3）の経路で電流を流すことによってＥＬ素子の電荷を
全て放電させる（図２ののサイクル）。以上で、ＥＬ
素子の片側電極から充電するサイクルが完了する。
【００１９】次にＥＬ素子のもう一方の電極から充電す
るサイクルに移る。このサイクルの動作について説明す
る。ＥＬ素子のもう一方の電極から充電する場合も前述
と同様、まず、信号（e）と信号（f）によりスイッチ
（Q3）とスイッチ（Q4）をそれぞれONにすると、ダイオ
ード（D6）、電荷回収用コンデンサ（C1）、スイッチ
（Q4）、EL素子、スイッチ（Q3）を経由して電流が流
れ、ＥＬ素子はある電圧までプリチャージされる（図２
ののサイクル）。
るサイクルに移る。このサイクルの動作について説明す
る。ＥＬ素子のもう一方の電極から充電する場合も前述
と同様、まず、信号（e）と信号（f）によりスイッチ
（Q3）とスイッチ（Q4）をそれぞれONにすると、ダイオ
ード（D6）、電荷回収用コンデンサ（C1）、スイッチ
（Q4）、EL素子、スイッチ（Q3）を経由して電流が流
れ、ＥＬ素子はある電圧までプリチャージされる（図２
ののサイクル）。
【００２０】次に、前述と同様に信号（a）、（b）に対
応して充電回路（10）によってＥＬ素子の電圧は段階的
に上昇する（図２ののサイクル）。この充電も前記の
プリチャージに後続する主充電である。
応して充電回路（10）によってＥＬ素子の電圧は段階的
に上昇する（図２ののサイクル）。この充電も前記の
プリチャージに後続する主充電である。
【００２１】所定の電圧まで上昇した後、発振回路（1
1）の信号（b）は停止し、ＥＬ素子の電圧は逆極性の最
大電圧に持続される（図２ののサイクル）。最大電圧
は主充電にプリチャージによる電圧分が加算されてい
る。
1）の信号（b）は停止し、ＥＬ素子の電圧は逆極性の最
大電圧に持続される（図２ののサイクル）。最大電圧
は主充電にプリチャージによる電圧分が加算されてい
る。
【００２２】その後、ＥＬ素子の電荷を放電させるサイ
クルにおいて、まず、信号（c）により電荷回収用スイ
ッチ（Q6）をONにすることにより、ダイオード（D3）、
ＥＬ素子、ダイオード（D4）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、電荷回収用スイッチ（Q6）の経路で電流が流
れ、EL素子に蓄えられた電荷を電荷回収用コンデンサ
（C1）に回収する。これによりＥＬ素子の電圧はある電
圧まで下降する（図２ののサイクル）。
クルにおいて、まず、信号（c）により電荷回収用スイ
ッチ（Q6）をONにすることにより、ダイオード（D3）、
ＥＬ素子、ダイオード（D4）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、電荷回収用スイッチ（Q6）の経路で電流が流
れ、EL素子に蓄えられた電荷を電荷回収用コンデンサ
（C1）に回収する。これによりＥＬ素子の電圧はある電
圧まで下降する（図２ののサイクル）。
【００２３】さらに、ＥＬ素子の電荷を全て放電させる
ため、信号（g）によりスイッチ（Q5）をONにし、ダイ
オード（D3）、ＥＬ素子、スイッチ（Q5）の経路で電流
を流す（図２の「マル10」のサイクル）。
ため、信号（g）によりスイッチ（Q5）をONにし、ダイ
オード（D3）、ＥＬ素子、スイッチ（Q5）の経路で電流
を流す（図２の「マル10」のサイクル）。
【００２４】以上で、１サイクルが完了し、これらを繰
り返すことにより、ＥＬ素子には図２の（m）−（n）の
ような交流電圧が印加され、印加電圧に応じた発光を持
続する。
り返すことにより、ＥＬ素子には図２の（m）−（n）の
ような交流電圧が印加され、印加電圧に応じた発光を持
続する。
【００２５】第1の実施の形態の駆動方法の特徴として
は、ＥＬ素子の放電サイクル時に電荷の一部を電荷回収
用コンデンサに戻し、次の充電サイクルで再利用するこ
とである。これにより、充電回路より充電するエネルギ
ーが少なくなり、低消費電力の駆動が実現できる。この
駆動方法のさらなる特徴は、充電回路による主充電に先
立って、回収電荷を用いてＥＬ素子をプリチャージする
ことである（図２の、のサイクル）。プリチャージ
によりＥＬ素子の端子電圧は従来（図５）よりも増大す
るので、輝度が向上する。
は、ＥＬ素子の放電サイクル時に電荷の一部を電荷回収
用コンデンサに戻し、次の充電サイクルで再利用するこ
とである。これにより、充電回路より充電するエネルギ
ーが少なくなり、低消費電力の駆動が実現できる。この
駆動方法のさらなる特徴は、充電回路による主充電に先
立って、回収電荷を用いてＥＬ素子をプリチャージする
ことである（図２の、のサイクル）。プリチャージ
によりＥＬ素子の端子電圧は従来（図５）よりも増大す
るので、輝度が向上する。
【００２６】なお、図１で説明した回路の中で、各スイ
ッチ（Q2〜Q6）に並列接続したダイオード（D2〜D6）
は、スイッチをバイポーラトランジスタで構成した場合
には外付けが必要になるが、ＦＥＴ（電界効果トランジ
スタ）で構成した場合には、ＦＥＴ内部の寄生ダイオー
ドで代用できるため外付けを省略できる。ＦＥＴでは部
品数が減るのでコスト的に有利である。
ッチ（Q2〜Q6）に並列接続したダイオード（D2〜D6）
は、スイッチをバイポーラトランジスタで構成した場合
には外付けが必要になるが、ＦＥＴ（電界効果トランジ
スタ）で構成した場合には、ＦＥＴ内部の寄生ダイオー
ドで代用できるため外付けを省略できる。ＦＥＴでは部
品数が減るのでコスト的に有利である。
【００２７】次に、本発明の第２の実施の形態の駆動方
法について図を参照して説明する。第1の実施の形態の
駆動方法では、電荷回収期間（，）、放電期間
（，「マル10」）、プリチャージ期間（，）は充
電回路（10）を止めていたが、これらの期間も充電回路
を動作させる駆動方法が第２の実施の形態の特徴であ
る。以下、図３を用いて説明する。
法について図を参照して説明する。第1の実施の形態の
駆動方法では、電荷回収期間（，）、放電期間
（，「マル10」）、プリチャージ期間（，）は充
電回路（10）を止めていたが、これらの期間も充電回路
を動作させる駆動方法が第２の実施の形態の特徴であ
る。以下、図３を用いて説明する。
【００２８】回路構成としては、第1の実施の形態の図
１と全く同じである。但し、各制御信号のうち、（ａ）
と（ｂ）の信号が異なる。すなわち、電荷回収期間
（，）、放電期間（，「マル10」）、プリチャー
ジ期間（，）も充電回路（10）が動作するように制
御信号（ａ）、（ｂ）が決められている。
１と全く同じである。但し、各制御信号のうち、（ａ）
と（ｂ）の信号が異なる。すなわち、電荷回収期間
（，）、放電期間（，「マル10」）、プリチャー
ジ期間（，）も充電回路（10）が動作するように制
御信号（ａ）、（ｂ）が決められている。
【００２９】まず、第1の実施の形態と同様に、ＥＬ素
子の両端電圧は０Ｖで電荷が全く充電されておらず、一
方、電荷回収用のコンデンサ（C1）には前のサイクルで
電荷回収がおこなわれ、ある電圧で充電された状態にな
っているものとする。この状態からＥＬ素子の両端に接
続されたスイッチのうちQ2とQ5を信号（d）、（g）によ
ってONにし、ダイオード（D6）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、スイッチ（Q2）、EL素子、スイッチ（Q5）を経
由して電流が流れ、ＥＬ素子はある電圧までプリチャー
ジされる。この時すでに、充電回路（10）は、信号
（a）に応じて発振回路（11）によって図3の（b）に示
すような信号がスイッチ（Q1）に印加され、さらにスイ
ッチQ6も信号（c）によってONしているため、電荷回収
用コンデンサ（C1）とＥＬ素子は充電回路（10）によっ
てさらに充電され、電荷回収用コンデンサ（C1）とＥＬ
素子の電圧は第1の実施の形態よりもさらに上昇する
（図3ののサイクル）。
子の両端電圧は０Ｖで電荷が全く充電されておらず、一
方、電荷回収用のコンデンサ（C1）には前のサイクルで
電荷回収がおこなわれ、ある電圧で充電された状態にな
っているものとする。この状態からＥＬ素子の両端に接
続されたスイッチのうちQ2とQ5を信号（d）、（g）によ
ってONにし、ダイオード（D6）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、スイッチ（Q2）、EL素子、スイッチ（Q5）を経
由して電流が流れ、ＥＬ素子はある電圧までプリチャー
ジされる。この時すでに、充電回路（10）は、信号
（a）に応じて発振回路（11）によって図3の（b）に示
すような信号がスイッチ（Q1）に印加され、さらにスイ
ッチQ6も信号（c）によってONしているため、電荷回収
用コンデンサ（C1）とＥＬ素子は充電回路（10）によっ
てさらに充電され、電荷回収用コンデンサ（C1）とＥＬ
素子の電圧は第1の実施の形態よりもさらに上昇する
（図3ののサイクル）。
【００３０】次に、信号（c）によりスイッチQ6がOFFに
なると、充電回路（10）からの電力は、ＥＬ素子のみに
与えられるため、第1の実施の形態と同様にＥＬ素子の
電圧は段階的に上昇する。（図３ののサイクル）。
なると、充電回路（10）からの電力は、ＥＬ素子のみに
与えられるため、第1の実施の形態と同様にＥＬ素子の
電圧は段階的に上昇する。（図３ののサイクル）。
【００３１】所定の電圧まで上昇した後、発振回路（1
1）の信号（b）は停止し、ＥＬ素子の電圧は最大電圧に
持続される（図３ののサイクル）。最大電圧はプリチ
ャージによる電圧分が加算され、この分増大する。この
プリチャージによる電圧は第1の実施の形態のプリチャ
ージによる電圧よりも大きいので、最大電圧も第1の実
施の形態よりも大きくなる。
1）の信号（b）は停止し、ＥＬ素子の電圧は最大電圧に
持続される（図３ののサイクル）。最大電圧はプリチ
ャージによる電圧分が加算され、この分増大する。この
プリチャージによる電圧は第1の実施の形態のプリチャ
ージによる電圧よりも大きいので、最大電圧も第1の実
施の形態よりも大きくなる。
【００３２】その後、ＥＬ素子の電荷を放電させるサイ
クルに移るが、まず、信号（c）により電荷回収用スイ
ッチ（Q6）をONにすることにより、ダイオード（D5）、
ＥＬ素子、ダイオード（D2）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、電荷回収用スイッチ（Q6）の経路で電流が流
れ、ＥＬ素子に蓄えられた電荷を電荷回収用コンデンサ
（C1）に回収する。これによりＥＬ素子の電圧はある電
圧まで下降するが、このとき信号（a）、（b）により同
時に充電回路（10）も動作しているため、回収と同時に
電荷回収用コンデンサ（C1）への充電も行われる（図３
ののサイクル）。
クルに移るが、まず、信号（c）により電荷回収用スイ
ッチ（Q6）をONにすることにより、ダイオード（D5）、
ＥＬ素子、ダイオード（D2）、電荷回収用コンデンサ
（C1）、電荷回収用スイッチ（Q6）の経路で電流が流
れ、ＥＬ素子に蓄えられた電荷を電荷回収用コンデンサ
（C1）に回収する。これによりＥＬ素子の電圧はある電
圧まで下降するが、このとき信号（a）、（b）により同
時に充電回路（10）も動作しているため、回収と同時に
電荷回収用コンデンサ（C1）への充電も行われる（図３
ののサイクル）。
【００３３】さらに、信号（e）によりスイッチ（Q3）
をONにし、ダイオード（D5）、ＥＬ素子、スイッチ（Q
3）の経路で電流を流すことによってＥＬ素子の電荷を
全て放電させるが、この時も充電回路（10）によって電
荷回収用コンデンサ（C1）への充電は継続されている
（図３ののサイクル）。但し、スイッチ（Q2、Q4）は
信号（d）、（f）によりOFFになっているので放電期間
中ＥＬ素子が充電されることはない。
をONにし、ダイオード（D5）、ＥＬ素子、スイッチ（Q
3）の経路で電流を流すことによってＥＬ素子の電荷を
全て放電させるが、この時も充電回路（10）によって電
荷回収用コンデンサ（C1）への充電は継続されている
（図３ののサイクル）。但し、スイッチ（Q2、Q4）は
信号（d）、（f）によりOFFになっているので放電期間
中ＥＬ素子が充電されることはない。
【００３４】以上で、ＥＬ素子の片側電極から充電した
サイクルが完了し、次にＥＬ素子のもう一方の電極から
充電したサイクルに移りＥＬ素子に交流電圧を印加す
る。この説明は省略する。
サイクルが完了し、次にＥＬ素子のもう一方の電極から
充電したサイクルに移りＥＬ素子に交流電圧を印加す
る。この説明は省略する。
【００３５】第２の実施の形態の駆動方法の特徴は、第
1の実施の形態と同様、ＥＬ素子の放電時に電荷の一部
を電荷回収用コンデンサに戻し、次の充電サイクルで再
利用することによる低消費電力化である。更なる特徴
は、図２の、、、、、「マル10」の期間にお
いても充電回路（10）を動作させているため、電荷回収
用コンデンサ（C1）に蓄えられる電荷が多くなり、図３
の或いはの期間で電荷回収用コンデンサ（C1）から
ＥＬ素子にプリチャージされる電荷が多くなり、その結
果ＥＬ素子に印加される最大電圧が第1の実施の形態よ
り大幅に高くできることである。これによって、ＥＬ素
子の輝度を高くしたい場合に有効な手段となる。
1の実施の形態と同様、ＥＬ素子の放電時に電荷の一部
を電荷回収用コンデンサに戻し、次の充電サイクルで再
利用することによる低消費電力化である。更なる特徴
は、図２の、、、、、「マル10」の期間にお
いても充電回路（10）を動作させているため、電荷回収
用コンデンサ（C1）に蓄えられる電荷が多くなり、図３
の或いはの期間で電荷回収用コンデンサ（C1）から
ＥＬ素子にプリチャージされる電荷が多くなり、その結
果ＥＬ素子に印加される最大電圧が第1の実施の形態よ
り大幅に高くできることである。これによって、ＥＬ素
子の輝度を高くしたい場合に有効な手段となる。
【００３６】なお、充電回路（10）の動作を併用する期
間は、電荷回収期間（図３の，）、放電期間（図３
の，「マル10」）、プリチャージ期間（図３の，
）の3つの期間のうち、少なくとも１つの期間とする
こともできる。この場合、動作期間が１→２→３と増す
ほどコンデンサの充電電圧が増し、ＥＬ素子の電圧が増
して輝度が向上することはいうまでもない。
間は、電荷回収期間（図３の，）、放電期間（図３
の，「マル10」）、プリチャージ期間（図３の，
）の3つの期間のうち、少なくとも１つの期間とする
こともできる。この場合、動作期間が１→２→３と増す
ほどコンデンサの充電電圧が増し、ＥＬ素子の電圧が増
して輝度が向上することはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明による容量
性素子の駆動方法は、容量性素子に蓄えられた電荷の一
部を外部コンデンサにより回収し、次の容量性素子の充
電サイクルの時に再利用する（プリチャージ）ため、低
消費電力が実現され、特に容量性素子が時計や携帯電話
などの小型電子機器などに使われる液晶バックライトに
使うＥＬ素子の場合には、電池寿命の改善などに大きな
効果が見込める。しかも、プリチャージによって容量性
素子の端子電圧を増加できるので、容量性素子がＥＬ素
子の場合、輝度を向上できるという利点がある。
性素子の駆動方法は、容量性素子に蓄えられた電荷の一
部を外部コンデンサにより回収し、次の容量性素子の充
電サイクルの時に再利用する（プリチャージ）ため、低
消費電力が実現され、特に容量性素子が時計や携帯電話
などの小型電子機器などに使われる液晶バックライトに
使うＥＬ素子の場合には、電池寿命の改善などに大きな
効果が見込める。しかも、プリチャージによって容量性
素子の端子電圧を増加できるので、容量性素子がＥＬ素
子の場合、輝度を向上できるという利点がある。
【００３８】また、本発明の容量性素子の駆動方法は、
容量性素子の電荷回収期間、放電期間、プリチャージ期
間の少なくとも１つの期間に充電回路を動作させ、電荷
回収用コンデンサを充電するため、電荷回収用コンデン
サに蓄積される電荷が多くなるので、プリチャージによ
る容量性素子の端子電圧をさらに増加でき、例えばＥＬ
素子ではさらに輝度を向上できるという格別の利点があ
る。
容量性素子の電荷回収期間、放電期間、プリチャージ期
間の少なくとも１つの期間に充電回路を動作させ、電荷
回収用コンデンサを充電するため、電荷回収用コンデン
サに蓄積される電荷が多くなるので、プリチャージによ
る容量性素子の端子電圧をさらに増加でき、例えばＥＬ
素子ではさらに輝度を向上できるという格別の利点があ
る。
【図１】 本発明の容量性素子の駆動方法を説明するた
めの回路ブロック図
めの回路ブロック図
【図２】 本発明の第1の実施の形態の動作説明図（信
号のタイミングチャートと電圧変化）
号のタイミングチャートと電圧変化）
【図３】 本発明の第２の実施の形態の動作説明図（信
号のタイミングチャートと電圧変化）
号のタイミングチャートと電圧変化）
【図４】 従来の容量性素子の駆動方法を説明するため
の回路ブロック図
の回路ブロック図
【図５】 従来の容量性素子の駆動回路の動作説明図
１ ＥＬ素子 １０ 充電回路 １１ 発振回路 ３０ タイミング制御回路 ４０ 電荷回収回路 Ｃ1 電荷回収用コンデンサ Ｌ１ インダクタ Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6 スイッチ（例えば、ＦＥＴ） D1、D2、D3、D4、D5、D6 ダイオード
Claims (5)
- 【請求項１】インダクタと、スイッチと、発振回路と、
ダイオードとを有する充電回路の発振とスイッチを制御
すると共に、容量性素子に接続された複数のスイッチを
制御することにより、充電回路から容量性素子に電荷を
充電し（主充電）、次に、コンデンサと、スイッチと、
該スイッチに並列接続されたダイオードとを有する電荷
回収回路のスイッチを制御して充電された電荷の一部を
コンデンサに回収し（電荷回収）、次に、前記複数のス
イッチを制御することにより、容量性素子の残りの電荷
を放電し（放電）、次に、前記電荷回収回路のスイッチ
を制御して並列ダイオードとコンデンサとによって回収
電荷を容量性素子に充電し（プリチャージ）、前記の各
制御を制御回路により行い、これらの制御を繰返すこと
により容量性素子を交流駆動する容量性素子の駆動方
法。 - 【請求項２】容量性素子の電荷回収期間、放電期間、プ
リチャージ期間の少なくとも１つの期間に充電回路を動
作させ、電荷回収用コンデンサを充電することを特徴と
する請求項１記載の容量性素子の駆動方法。 - 【請求項３】容量性素子の放電期間中、充電回路を動作
させ電荷回収用コンデンサを充電するに際し、容量性素
子に接続した複数のスイッチの導通、非導通を制御して
充電回路が容量性素子を充電しないようにすることを特
徴とする請求項２記載の容量性素子の駆動方法。 - 【請求項４】容量性素子に接続されたスイッチとダイオ
ードとをＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のみで構成し
たことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の容量性
素子の駆動方法。 - 【請求項５】容量性素子がＥＬ素子であることを特徴と
する請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４記
載の容量性素子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038253A JP2002247864A (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 容量性素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001038253A JP2002247864A (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 容量性素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002247864A true JP2002247864A (ja) | 2002-08-30 |
Family
ID=18901263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001038253A Pending JP2002247864A (ja) | 2001-02-15 | 2001-02-15 | 容量性素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002247864A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011114831A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 電源及びこれを用いた表示装置 |
| KR101148767B1 (ko) * | 2009-02-27 | 2012-05-21 | 오스람 아게 | 광원들을 디밍하기 위한 장치 및 방법 |
| CN104205609A (zh) * | 2012-03-22 | 2014-12-10 | 大陆汽车有限公司 | 用于运行电容调整构件的方法 |
| CN104603888A (zh) * | 2012-07-03 | 2015-05-06 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于激励至少一个电磁铁的电路 |
-
2001
- 2001-02-15 JP JP2001038253A patent/JP2002247864A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101148767B1 (ko) * | 2009-02-27 | 2012-05-21 | 오스람 아게 | 광원들을 디밍하기 위한 장치 및 방법 |
| US8933639B2 (en) | 2009-02-27 | 2015-01-13 | Osram Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Device and method for dimming light sources |
| WO2011114831A1 (ja) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 電源及びこれを用いた表示装置 |
| CN104205609A (zh) * | 2012-03-22 | 2014-12-10 | 大陆汽车有限公司 | 用于运行电容调整构件的方法 |
| US9761783B2 (en) | 2012-03-22 | 2017-09-12 | Continental Automotive Gmbh | Method of operating a capacitive actuator in a motor vehicle |
| CN104603888A (zh) * | 2012-07-03 | 2015-05-06 | 法雷奥电机控制系统公司 | 用于激励至少一个电磁铁的电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5982105A (en) | Transformerless electroluminescent lamp driver topology | |
| US6650169B2 (en) | Gate driver apparatus having an energy recovering circuit | |
| US4527096A (en) | Drive circuit for capacitive electroluminescent panels | |
| KR0166432B1 (ko) | 전계발광 소자용 전계발광 소자 점등 장치 및 방법 | |
| JPH0883683A (ja) | エレクトロルミネセント装置のエネルギ回復回路 | |
| CN103187897A (zh) | 具有零电压切换的压电驱动电路 | |
| US5418434A (en) | Voltage-boosting circuit for an electroluminescent lamp driver | |
| EP0971565B1 (en) | Drive circuit for EL element | |
| JP2002247864A (ja) | 容量性素子の駆動方法 | |
| KR100383889B1 (ko) | 에이씨형 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치와이를 이용한 에너지 회수방법 | |
| US6693387B2 (en) | Electroluminescent driver circuit | |
| CN202931220U (zh) | 具有零电压切换的压电驱动电路 | |
| KR100361496B1 (ko) | 피디피의 에너지 회수방법 | |
| US20080232147A1 (en) | Resonant inverter | |
| US7564431B2 (en) | Method for reducing power consumption of plasma display panel | |
| KR100838415B1 (ko) | 액정 표시 장치의 면광원 구동회로 | |
| KR100864739B1 (ko) | 액정 표시 장치의 면광원 구동회로 | |
| CN101075791B (zh) | 电流模式谐振逆变器 | |
| KR100705279B1 (ko) | 플라즈마 디스플레이 패널 구동 장치 | |
| US7368878B1 (en) | Current-mode resonant ballast | |
| JP3008505B2 (ja) | 容量性素子の駆動回路 | |
| KR101058142B1 (ko) | 플라즈마 디스플레이 패널의 에너지 회수장치 및 회수방법 | |
| US20030001833A1 (en) | Low power display device | |
| JP2004192898A (ja) | Ｅｌ素子駆動回路 | |
| KR100508254B1 (ko) | 에너지 회수회로 및 그 구동방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050118 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050510 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20070703 |