JP2002270387A - マルチ・ランプ駆動システム - Google Patents
マルチ・ランプ駆動システムInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
- H05B41/14—Circuit arrangements
- H05B41/26—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc
- H05B41/28—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters
- H05B41/282—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices
- H05B41/2821—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage
- H05B41/2822—Circuit arrangements in which the lamp is fed by power derived from dc by means of a converter, e.g. by high-voltage dc using static converters with semiconductor devices by means of a single-switch converter or a parallel push-pull converter in the final stage using specially adapted components in the load circuit, e.g. feed-back transformers, piezoelectric transformers; using specially adapted load circuit configurations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電流のバランスを正確に制御するランプ駆動
システムを提供する。 【構成】 交流電源を出力するインバーターと、第１ラ
ンプと第２ランプを含むランプセットと、インバーター
とランプセットの間を電気的に結合するバランス制御装
置とを含む。バランス制御装置が第１ランプとインバー
ターの間を電気的に結合する第１負荷と、第２ランプと
インバーターの間を電気的に結合する第２負荷と、第１
負荷と第２負荷の間を電気的に結合する第３負荷とを含
む。第２負荷と第１負荷のインピーダンス値が実質上同
じで、第３負荷と第１負荷のインピーダンス比が負の値
で、好適には−２である。
システムを提供する。 【構成】 交流電源を出力するインバーターと、第１ラ
ンプと第２ランプを含むランプセットと、インバーター
とランプセットの間を電気的に結合するバランス制御装
置とを含む。バランス制御装置が第１ランプとインバー
ターの間を電気的に結合する第１負荷と、第２ランプと
インバーターの間を電気的に結合する第２負荷と、第１
負荷と第２負荷の間を電気的に結合する第３負荷とを含
む。第２負荷と第１負荷のインピーダンス値が実質上同
じで、第３負荷と第１負荷のインピーダンス比が負の値
で、好適には−２である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ランプ駆動システム
（lamp driving system）に関し、特に液晶表示器（liq
uid crystal display :LCD）のバックライトモジュール
に用いるマルチ・ランプ駆動システム（multi-lamp dri
ving system）に関する。
（lamp driving system）に関し、特に液晶表示器（liq
uid crystal display :LCD）のバックライトモジュール
に用いるマルチ・ランプ駆動システム（multi-lamp dri
ving system）に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷陰極蛍光ランプ管（cold cathode flu
orescent lamp :CCFL）などの放電ランプ（discharge l
amp）は、よくＬＣＤパネルのバックライト（backligh
t）に使用され、それはその時の状態およびランプに与
える刺激（AC信号）の周波数により変化する端子電圧特
性を有する。CCFLはランプが点孤（struck）あるいは点
灯（ignited）されて電流が通るが、電流が通る時、そ
の端子部分の電圧は点孤電圧（strike voltage）より小
さく、例えば点灯時の点孤電圧は1,500ボルトより大き
いか等しくなければならなかった。いったん電弧（elec
trical arc）がCCFL中で点孤されると、端子電圧が点孤
電圧の約３分の１の運転電圧（run voltage）まで下が
り、比較的広い範囲の入力電流となる。例えば1,500ボ
ルトの点孤電圧を有するCCFLの運転電圧は500ボルト
で、電流範囲は500マイクロアンペアから６ミリアンペ
アである。また通常CCFLは30KHz から100KHzの範囲の周
波数を有するAC信号により駆動される。
orescent lamp :CCFL）などの放電ランプ（discharge l
amp）は、よくＬＣＤパネルのバックライト（backligh
t）に使用され、それはその時の状態およびランプに与
える刺激（AC信号）の周波数により変化する端子電圧特
性を有する。CCFLはランプが点孤（struck）あるいは点
灯（ignited）されて電流が通るが、電流が通る時、そ
の端子部分の電圧は点孤電圧（strike voltage）より小
さく、例えば点灯時の点孤電圧は1,500ボルトより大き
いか等しくなければならなかった。いったん電弧（elec
trical arc）がCCFL中で点孤されると、端子電圧が点孤
電圧の約３分の１の運転電圧（run voltage）まで下が
り、比較的広い範囲の入力電流となる。例えば1,500ボ
ルトの点孤電圧を有するCCFLの運転電圧は500ボルト
で、電流範囲は500マイクロアンペアから６ミリアンペ
アである。また通常CCFLは30KHz から100KHzの範囲の周
波数を有するAC信号により駆動される。
【０００３】放電ランプは負のインピーダンス特性を有
するため、その等価インピーダンスは入力パワーの増加
に合わせて減少する。電源/パワーをランプに供給する
回路（例えばインバーター）は、制御可能な交流電源
（controllable alternating current power supply）
および正確にランプ内の電流を監視することができるフ
ィードバック・ループ（feedback loop）を有し、回路
の安定性の維持およびロード・レギュレーション（load
regulation）の機能を持たなければならなかった。
するため、その等価インピーダンスは入力パワーの増加
に合わせて減少する。電源/パワーをランプに供給する
回路（例えばインバーター）は、制御可能な交流電源
（controllable alternating current power supply）
および正確にランプ内の電流を監視することができるフ
ィードバック・ループ（feedback loop）を有し、回路
の安定性の維持およびロード・レギュレーション（load
regulation）の機能を持たなければならなかった。
【０００４】図1において従来のランプ駆動システムを
示す。このシステムはただ１個のフィードバック・ルー
プを有するためランプの総電流の制御しかできない上、
各ランプの電流の制御やバランスをとることができなか
った。もしランプ１個の電流が過大になると、そのラン
プの寿命は短くなる上、２個のランプの輝度が異なり輝
度が不均等な現象をパネルに発生させることとなった。
示す。このシステムはただ１個のフィードバック・ルー
プを有するためランプの総電流の制御しかできない上、
各ランプの電流の制御やバランスをとることができなか
った。もしランプ１個の電流が過大になると、そのラン
プの寿命は短くなる上、２個のランプの輝度が異なり輝
度が不均等な現象をパネルに発生させることとなった。
【０００５】図２において、従来のもう１つのランプ駆
動システムを示す。しかし、このシステムは実質上２組
の制御回路であり、コストと体積の増加をもたらすだけ
であった。
動システムを示す。しかし、このシステムは実質上２組
の制御回路であり、コストと体積の増加をもたらすだけ
であった。
【０００６】図３において、従来の更にもう１つのラン
プ駆動システムを示す。このシステムは２個の変圧器が
必要であるためコストと空間が無駄となる上、変圧器の
並列に接続した第２コイルは、高圧処理が難しいという
問題点を有した。
プ駆動システムを示す。このシステムは２個の変圧器が
必要であるためコストと空間が無駄となる上、変圧器の
並列に接続した第２コイルは、高圧処理が難しいという
問題点を有した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の目
的は、直接、負荷端子で電流のバランスを制御すること
ができるとともに、シングル・フィードバック・ループ
およびマルチ負荷へ適用することができる、ランプ駆動
システムを提供することである。
的は、直接、負荷端子で電流のバランスを制御すること
ができるとともに、シングル・フィードバック・ループ
およびマルチ負荷へ適用することができる、ランプ駆動
システムを提供することである。
【０００８】この発明のもう一つの目的は、コストと空
間を減らし、製造工程が簡単なランプ駆動システムを提
供することである。
間を減らし、製造工程が簡単なランプ駆動システムを提
供することである。
【０００９】この発明の更にもう一つの目的は、電流の
バランスを正確に制御するランプ駆動システムを提供す
ることである。
バランスを正確に制御するランプ駆動システムを提供す
ることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し、所望
の目的を達成するために、この発明のマルチ・ランプ駆
動システムは、交流電源を出力するインバーターと、第
１ランプと第２ランプを含むランプセットと、インバー
ターとランプセットの間を電気的に結合するバランス制
御装置とを含む。バランス制御装置が第１ランプとイン
バーターの間を電気的に結合する第１負荷と、第２ラン
プとインバーターの間を電気的に結合する第２負荷と、
第１負荷と第２負荷の間を電気的に結合する第３負荷と
を含む。第２負荷と第１負荷のインピーダンス値が実質
上同じで、第３負荷と第１負荷の等価インピーダンス比
が負の値で、好適には−２である。
の目的を達成するために、この発明のマルチ・ランプ駆
動システムは、交流電源を出力するインバーターと、第
１ランプと第２ランプを含むランプセットと、インバー
ターとランプセットの間を電気的に結合するバランス制
御装置とを含む。バランス制御装置が第１ランプとイン
バーターの間を電気的に結合する第１負荷と、第２ラン
プとインバーターの間を電気的に結合する第２負荷と、
第１負荷と第２負荷の間を電気的に結合する第３負荷と
を含む。第２負荷と第１負荷のインピーダンス値が実質
上同じで、第３負荷と第１負荷の等価インピーダンス比
が負の値で、好適には−２である。
【００１１】インバーターが直流電源を交流電源に変換
する電源駆動装置と、バランス制御装置と電源駆動装置
の間を電気的に結合する変圧器と、ランプセットと電源
駆動装置の間を電気的に結合するパルス幅変調装置とを
含み、パルス幅変調装置がランプセットからのフィード
バック信号により電源駆動装置を制御する。
する電源駆動装置と、バランス制御装置と電源駆動装置
の間を電気的に結合する変圧器と、ランプセットと電源
駆動装置の間を電気的に結合するパルス幅変調装置とを
含み、パルス幅変調装置がランプセットからのフィード
バック信号により電源駆動装置を制御する。
【００１２】この発明においては、パルス幅変調装置を
第１ランプと電気的に結合するか、或いはパルス幅変調
装置を第１ランプと第２ランプに電気的に結合する。
第１ランプと電気的に結合するか、或いはパルス幅変調
装置を第１ランプと第２ランプに電気的に結合する。
【００１３】この発明のもう一つのインバーターは、直
流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、ランプセ
ットと電源駆動装置の間を電気的に結合する変圧器と、
バランス制御装置と電源駆動装置の間を電気的に結合し
て、バランス制御装置からのフィードバック信号により
電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置とを含む。
流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、ランプセ
ットと電源駆動装置の間を電気的に結合する変圧器と、
バランス制御装置と電源駆動装置の間を電気的に結合し
て、バランス制御装置からのフィードバック信号により
電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置とを含む。
【００１４】上記課題を解決し、所望の目的を達成する
ために、この発明のもう一つのマルチ・ランプ駆動シス
テムは、交流電源を出力するインバーターと、複数のラ
ンプを含むランプセットと、ランプセットとインバータ
ーの間を電気的に結合して、これらランプの電流値のバ
ランスをとるバランス制御装置とを含み、そのバランス
制御装置は複数の負荷および負荷調整装置（load chok
e）を含む。各負荷はそれぞれ、ランプセットのランプ
とインバーターの間を電気的に結合する。負荷調整装置
をこれら負荷と電気的に結合して電流パスを提供し、ラ
ンプの電流値のバランスをとる。負荷調整装置とそれら
負荷との等価インピーダンス比は負の値である。
ために、この発明のもう一つのマルチ・ランプ駆動シス
テムは、交流電源を出力するインバーターと、複数のラ
ンプを含むランプセットと、ランプセットとインバータ
ーの間を電気的に結合して、これらランプの電流値のバ
ランスをとるバランス制御装置とを含み、そのバランス
制御装置は複数の負荷および負荷調整装置（load chok
e）を含む。各負荷はそれぞれ、ランプセットのランプ
とインバーターの間を電気的に結合する。負荷調整装置
をこれら負荷と電気的に結合して電流パスを提供し、ラ
ンプの電流値のバランスをとる。負荷調整装置とそれら
負荷との等価インピーダンス比は負の値である。
【００１５】
【実施例】以下、この発明にかかる好適な実施形態を図
面に基づいて説明する。図４において、この発明の第１
実施形態のランプ駆動システムを示す。この第１実施形
態のランプ駆動システムはインバーター（inverter）７
０、ランプセット８０、およびバランス制御装置（bala
ncing controller）５０を含む。インバーター７０は電
源駆動装置（power driving device）１０、変圧器（tr
ansformer）Ｔ１、パルス幅変調装置（PWM controlle
r）３０を含む。またランプセット８０はランプ（lam
p）Ｌｐ１とランプＬｐ２とにより構成される。バラン
ス制御装置５０は負荷（load）Ｚｂ、負荷Ｚｃ、および
負荷Ｚｄを含む。
面に基づいて説明する。図４において、この発明の第１
実施形態のランプ駆動システムを示す。この第１実施形
態のランプ駆動システムはインバーター（inverter）７
０、ランプセット８０、およびバランス制御装置（bala
ncing controller）５０を含む。インバーター７０は電
源駆動装置（power driving device）１０、変圧器（tr
ansformer）Ｔ１、パルス幅変調装置（PWM controlle
r）３０を含む。またランプセット８０はランプ（lam
p）Ｌｐ１とランプＬｐ２とにより構成される。バラン
ス制御装置５０は負荷（load）Ｚｂ、負荷Ｚｃ、および
負荷Ｚｄを含む。
【００１６】電源駆動装置１０は直流電源Ｖｉｎを交流
電源に変換するとともに、変圧器Ｔ１で交流電源を増大
してランプセット８０へ供給する。パルス幅変調装置３
０はランプセット８０のフィードバック信号により電源
駆動装置１０を制御する。第１実施形態の特徴はバラン
ス制御装置５０を利用してランプＬｐ１とランプＬｐ２
の電流のバランスをとり、両者の電流の流れを同じに制
御することである。負荷Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄは抵
抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスター、集積回
路（IC）などの組み合わせでよい。バランス制御装置５
０の主要な操作原理は負荷Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄのインピー
ダンスを調整して、負荷電流の平衡を達成するもので、
その調整方式はライナー式あるいはデジタル式の調整で
もよい。
電源に変換するとともに、変圧器Ｔ１で交流電源を増大
してランプセット８０へ供給する。パルス幅変調装置３
０はランプセット８０のフィードバック信号により電源
駆動装置１０を制御する。第１実施形態の特徴はバラン
ス制御装置５０を利用してランプＬｐ１とランプＬｐ２
の電流のバランスをとり、両者の電流の流れを同じに制
御することである。負荷Ｚａ，Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄは抵
抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスター、集積回
路（IC）などの組み合わせでよい。バランス制御装置５
０の主要な操作原理は負荷Ｚｂ，Ｚｃ，Ｚｄのインピー
ダンスを調整して、負荷電流の平衡を達成するもので、
その調整方式はライナー式あるいはデジタル式の調整で
もよい。
【００１７】以下は図５を参照。バランス制御装置５０
の各負荷のインピーダンス計算を述べる。
の各負荷のインピーダンス計算を述べる。
【００１８】仮にZa=0,Zb=Zc,Lp1=Z1,Lp2=Z2だと、 V12=I1Z1-I2Z2 （１） Iz=(1/Zd)(I1Z1-I2Z2) （２） V0=I1(Z1+Zc)+IzZc （３） V0=I2(Z2+Zc)-IzZc （２）と（３）から I1(Z1+Zc)+IzZc=I2(Z2+Zc)-IzZc →I1(Z1+Zc)+2IzZc=I2(Z2+Zc) →I1(Z1+Zc)+(2Zc/Zd)(I1Z1-I2Z2)=I2(Z2+Zc) →I1(Z1+Zc+2Z1Zc/Zd)=I2(Z2+Zc+2Z2Zc/Zd) 仮に(Z1+Zc+2Z1Zc/Zd)=(Z2+Zc+2Z2Zc/Zd)だと、I1=I2で →(2Zc/Zd)(Z1-Z2)=Z2-Z1 →2Zc/Zd=(-1)である。
【００１９】そのため、もしZc/Zd=(-1/2)を選択する場
合、I1=I2であるため電流平衡を達成することができ
る。
合、I1=I2であるため電流平衡を達成することができ
る。
【００２０】もしライン上のZcにコンデンサ（Ｃ）を、
Zdにインダクタ（Ｌ）を使用することができる場合、動
作周波数ωで、 Zc/Zd=(1/jωC)/(jωL)= -1/(ω2LC)=-1/2 →1/LC=ω2/2 そのため、1/LC=ω2/2に設定するだけで電流平衡を達成
することができる。
Zdにインダクタ（Ｌ）を使用することができる場合、動
作周波数ωで、 Zc/Zd=(1/jωC)/(jωL)= -1/(ω2LC)=-1/2 →1/LC=ω2/2 そのため、1/LC=ω2/2に設定するだけで電流平衡を達成
することができる。
【００２１】この発明はインピーダンス整合の原理を利
用して電流平衡の目的を達成する。この発明の第１実施
形態によると、バランス制御装置５０は図１０（Ａ）に
示すようなコンデンサとインダクタの組み合わせでもよ
く、コンデンサはもとのラインのコンデンサを採用して
も良い。そのため１個のインダクタをさらに加えるだけ
で、その平衡を達成することができる。さらにバランス
制御装置５０はまた図１０（Ｂ）に示すようなコンデン
サ、インダクタ、抵抗の組み合わせでもよい。あるい
は、図１０（Ａ）に示す回路中のコンデンサとインダク
タを交換して、図１０（Ｃ）に示すようにバランス制御
装置５０の回路を形成してもよい。そのため、負荷Ｚｃ
と負荷Ｚｄのインピーダンス値を(-1/2)にするだけで、
ランプＬｐ１とランプＬｐ２を通る電流を同じにするこ
とができる。
用して電流平衡の目的を達成する。この発明の第１実施
形態によると、バランス制御装置５０は図１０（Ａ）に
示すようなコンデンサとインダクタの組み合わせでもよ
く、コンデンサはもとのラインのコンデンサを採用して
も良い。そのため１個のインダクタをさらに加えるだけ
で、その平衡を達成することができる。さらにバランス
制御装置５０はまた図１０（Ｂ）に示すようなコンデン
サ、インダクタ、抵抗の組み合わせでもよい。あるい
は、図１０（Ａ）に示す回路中のコンデンサとインダク
タを交換して、図１０（Ｃ）に示すようにバランス制御
装置５０の回路を形成してもよい。そのため、負荷Ｚｃ
と負荷Ｚｄのインピーダンス値を(-1/2)にするだけで、
ランプＬｐ１とランプＬｐ２を通る電流を同じにするこ
とができる。
【００２２】さらに、この発明の実施形態によると、負
荷Ｚｃと負荷Ｚｄの等価インピーダンス比の値を適当な
負の値に設計するだけで、効果的にランプの電流誤差を
縮小することができる。次に実施形態によりこれを説明
する。
荷Ｚｃと負荷Ｚｄの等価インピーダンス比の値を適当な
負の値に設計するだけで、効果的にランプの電流誤差を
縮小することができる。次に実施形態によりこれを説明
する。
【００２３】 I1(Z1+Zc+2Z1Zc/Zd)=I2(Z2+Zc+2Z2Zc/Zd) →I1/I2=(Z2+Zc+2Z2Zc/Zd)/(Z1+Zc+2Z1Zc/Zd) 仮にZ1=10、Z2=11だと、誤差は10％であり、 Zc=-10j、Zd=15j (Zc/Zd=-1/1.5)に設定すると I1/I2=(11-10j+2*11*(-10j)/15j)/(10-10j+2*10*(-10j)/15j) =(11-10j-14.67)/(10-10j-13.33) =(3.67+10j)/(3.33+10j) =(10.65∠θ1)/(10.54∠θ2)
【００２４】そのためランプ電流誤差(I1-I2)/I2を１%
にまで減少することができる（位相は誤差に入れな
い）。そのため等価インピーダンス比が負の値である負
荷Ｚｃと負荷Ｚｄを利用するだけで、効果的にランプ電
流の誤差を小さくすることができる。
にまで減少することができる（位相は誤差に入れな
い）。そのため等価インピーダンス比が負の値である負
荷Ｚｃと負荷Ｚｄを利用するだけで、効果的にランプ電
流の誤差を小さくすることができる。
【００２５】図６において、この発明の第２実施形態の
ランプ駆動システムを示す。図６の大部分の回路配置と
図５は同じであり、異なる点はランプの電流フィードバ
ック信号をパルス幅変調装置３０へ提供することであ
る。図５のパルス幅変調装置３０はランプＬｐ１の電流
により信号をフィードバックして、図６のパルス幅変調
装置３０はランプＬｐ１とランプＬｐ２の総電流により
信号をフィードバックする。
ランプ駆動システムを示す。図６の大部分の回路配置と
図５は同じであり、異なる点はランプの電流フィードバ
ック信号をパルス幅変調装置３０へ提供することであ
る。図５のパルス幅変調装置３０はランプＬｐ１の電流
により信号をフィードバックして、図６のパルス幅変調
装置３０はランプＬｐ１とランプＬｐ２の総電流により
信号をフィードバックする。
【００２６】図７において、この発明の第３実施形態の
ランプ駆動システムを示す。この第３実施形態に示すよ
うに、バランス制御装置５０はランプセット８０とイン
バーター７０のパルス幅変調装置３０との間に配置する
ことができる。
ランプ駆動システムを示す。この第３実施形態に示すよ
うに、バランス制御装置５０はランプセット８０とイン
バーター７０のパルス幅変調装置３０との間に配置する
ことができる。
【００２７】図８において、この発明の第４実施形態の
ランプ駆動システムを示す。この第４実施形態は負荷調
整装置（load choke）６０を利用して回路全体の負荷平
衡を調整する。この第４実施形態のバランス制御装置５
０ａは負荷Zp1、Zp2、…Zpmと、負荷調整装置６０を含
む。負荷調整装置６０と各負荷Zp1、Zp2、…Zpm間のイ
ンピーダンスの関係は図５に示す基本原理による。
ランプ駆動システムを示す。この第４実施形態は負荷調
整装置（load choke）６０を利用して回路全体の負荷平
衡を調整する。この第４実施形態のバランス制御装置５
０ａは負荷Zp1、Zp2、…Zpmと、負荷調整装置６０を含
む。負荷調整装置６０と各負荷Zp1、Zp2、…Zpm間のイ
ンピーダンスの関係は図５に示す基本原理による。
【００２８】図９において、この発明の第５実施形態の
ランプ駆動システムを示す。図９の負荷調整装置６０の
機能と図８の負荷調整装置６０の機能は同じである。し
かしながら、この発明の第５実施形態はインバーターが
マルチ変圧器のランプ駆動システムに応用することがで
きる。
ランプ駆動システムを示す。図９の負荷調整装置６０の
機能と図８の負荷調整装置６０の機能は同じである。し
かしながら、この発明の第５実施形態はインバーターが
マルチ変圧器のランプ駆動システムに応用することがで
きる。
【００２９】図１１において、この発明の第６実施形態
のランプ駆動システムを示す。図１１の大部分の回路配
置図と図４は同じで、異なる点は図４のバランス制御装
置５０が△-Ｙにより図１１のバランス制御装置５０’
に交換される点である。さらに詳しく述べると、図４の
バランス制御装置５０中の負荷Ｚｂ、負荷Ｚｃ、および
負荷Ｚｄが△型回路を形成して、△-Ｙ変換により、図
１１に示すようにバランス制御装置５０’中の負荷Ｚ
ｅ、負荷Ｚｆ、および負荷ＺｇによりＹ型回路を構成す
る。負荷Ｚｅと負荷Ｚａは直列で、負荷Ｚｆおよび負荷
ＺｇはそれぞれランプＬｐ１，Ｌｐ２に直列する。
のランプ駆動システムを示す。図１１の大部分の回路配
置図と図４は同じで、異なる点は図４のバランス制御装
置５０が△-Ｙにより図１１のバランス制御装置５０’
に交換される点である。さらに詳しく述べると、図４の
バランス制御装置５０中の負荷Ｚｂ、負荷Ｚｃ、および
負荷Ｚｄが△型回路を形成して、△-Ｙ変換により、図
１１に示すようにバランス制御装置５０’中の負荷Ｚ
ｅ、負荷Ｚｆ、および負荷ＺｇによりＹ型回路を構成す
る。負荷Ｚｅと負荷Ｚａは直列で、負荷Ｚｆおよび負荷
ＺｇはそれぞれランプＬｐ１，Ｌｐ２に直列する。
【００３０】図４の実施形態において、仮にZb=Zc、且
つZc/ZdおよびZb/Zdが負の値の時、好適なのはZc/Zd=Zb
/Zd=(-1/2)である。そのため等価回路中のＺｅ、Ｚｆ、
およびＺｇを下で述べる計算方式により得る。
つZc/ZdおよびZb/Zdが負の値の時、好適なのはZc/Zd=Zb
/Zd=(-1/2)である。そのため等価回路中のＺｅ、Ｚｆ、
およびＺｇを下で述べる計算方式により得る。
【００３１】Ze=ZbZc/(Zb+Zc+Zd)=Zc2/2Zc+Zd Zf=ZbZd/(Zb+Zc+Zd)=ZcZd/2Zc+Zd Zg=ZcZd/(Zb+Zc+Zd)=ZcZd/2Zc+Zd
【００３２】そのため、負荷Ｚｆのインピーダンス値は
実質上、負荷Ｚｇのインピーダンス値と等しく、負荷Ｚ
ｅのインピーダンス値と負荷Ｚｆのインピーダンス値の
実質上の比較値は(-1/2)である。このようにＹ型の等価
回路のバランス制御装置５０’が△型回路のバランス制
御装置５０と同様の操作特徴を有する。この発明の第６
実施形態において、バランス制御装置５０’は図１３Ａ
に表示するコンデンサとインダクタの組み合わせでもよ
い。
実質上、負荷Ｚｇのインピーダンス値と等しく、負荷Ｚ
ｅのインピーダンス値と負荷Ｚｆのインピーダンス値の
実質上の比較値は(-1/2)である。このようにＹ型の等価
回路のバランス制御装置５０’が△型回路のバランス制
御装置５０と同様の操作特徴を有する。この発明の第６
実施形態において、バランス制御装置５０’は図１３Ａ
に表示するコンデンサとインダクタの組み合わせでもよ
い。
【００３３】同様に、上記した図６の第２実施形態のラ
ンプ駆動システム中のバランス制御装置５０’も図１１
が示すバランス制御装置５０’に置き換えることができ
るが、ここではその回路構造は述べない。
ンプ駆動システム中のバランス制御装置５０’も図１１
が示すバランス制御装置５０’に置き換えることができ
るが、ここではその回路構造は述べない。
【００３４】図１２において、この発明の第７実施形態
のランプ駆動システムを示す。図１１の第６実施形態の
ランプ駆動システム中では、バランス制御装置５０’を
ランプセットの高圧端に設置するが、この発明の第７実
施形態に示すように、バランス制御装置５０’はランプ
セットの低圧端に配置することもできる。そして図１２
に示すように負荷Ｚｆ，Ｚｇをそれぞれ直列にランプＬ
ｐ１，Ｌｐ２の低圧端に接続する構造にしてもよい。こ
の発明の第７実施形態に示すように、バランス制御装置
５０’は図１３Ｂが示すようにコンデンサとインダクタ
の組み合わせでもよい。
のランプ駆動システムを示す。図１１の第６実施形態の
ランプ駆動システム中では、バランス制御装置５０’を
ランプセットの高圧端に設置するが、この発明の第７実
施形態に示すように、バランス制御装置５０’はランプ
セットの低圧端に配置することもできる。そして図１２
に示すように負荷Ｚｆ，Ｚｇをそれぞれ直列にランプＬ
ｐ１，Ｌｐ２の低圧端に接続する構造にしてもよい。こ
の発明の第７実施形態に示すように、バランス制御装置
５０’は図１３Ｂが示すようにコンデンサとインダクタ
の組み合わせでもよい。
【００３５】図１４において、この発明の第８実施形態
のランプ駆動システムを示す。この発明の第８実施形態
のバランス制御装置５０’’は負荷Ｚｅ、Ｚｐ１、Ｚｐ
２、…Ｚｐｎを含み、そのうち負荷Ｚｐ１、Ｚｐ２、…
Ｚｐｎは実質上同じインピーダンス値を有し、負荷Ｚｅ
とＺｐ１のインピーダンス比は負の値で、各ランプＬｐ
１、Ｌｐ２、…Ｌｐｎを通る電流を平衡にする。例え
ば、負荷Ｚｅはコンデンサで、負荷Ｚｐ１、Ｚｐ２、…
Ｚｐｎにはインダクタを使用する。ここでは負荷Ｚｐ
１、Ｚｐ２、…ＺｐｎをランプＬｐ１，Ｌｐ２，…Ｌｐ
ｎの高圧端に結合しているが、図１２の第７実施形態に
示すように、２個以上のランプに応用して、それらの負
荷をランプセットの低圧端に結合してもよい。
のランプ駆動システムを示す。この発明の第８実施形態
のバランス制御装置５０’’は負荷Ｚｅ、Ｚｐ１、Ｚｐ
２、…Ｚｐｎを含み、そのうち負荷Ｚｐ１、Ｚｐ２、…
Ｚｐｎは実質上同じインピーダンス値を有し、負荷Ｚｅ
とＺｐ１のインピーダンス比は負の値で、各ランプＬｐ
１、Ｌｐ２、…Ｌｐｎを通る電流を平衡にする。例え
ば、負荷Ｚｅはコンデンサで、負荷Ｚｐ１、Ｚｐ２、…
Ｚｐｎにはインダクタを使用する。ここでは負荷Ｚｐ
１、Ｚｐ２、…ＺｐｎをランプＬｐ１，Ｌｐ２，…Ｌｐ
ｎの高圧端に結合しているが、図１２の第７実施形態に
示すように、２個以上のランプに応用して、それらの負
荷をランプセットの低圧端に結合してもよい。
【００３６】以上のごとく、この発明を好適な実施形態
により開示したが、もとより、この発明を限定するため
のものではなく、同業者であれば容易に理解できるよう
に、この発明の技術思想の範囲において、適当な変更な
らびに修正が当然なされうるものであるから、その特許
権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な
領域を基準として定めなければならない。
により開示したが、もとより、この発明を限定するため
のものではなく、同業者であれば容易に理解できるよう
に、この発明の技術思想の範囲において、適当な変更な
らびに修正が当然なされうるものであるから、その特許
権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な
領域を基準として定めなければならない。
【００３７】
【発明の効果】この発明のマルチ・ランプ駆動システム
はバランス制御装置を有して、各ランプ・パスのインピ
ーダンスを整合して、ランプを流れる電流を同じにする
ことができる。従って、産業上の利用価値が高い。
はバランス制御装置を有して、各ランプ・パスのインピ
ーダンスを整合して、ランプを流れる電流を同じにする
ことができる。従って、産業上の利用価値が高い。
【図１】従来技術にかかるランプ駆動システムの回路図
である。
である。
【図２】従来技術にかかるもう一つのランプ駆動システ
ムの回路図である。
ムの回路図である。
【図３】従来技術にかかる、さらにもう一つのランプ駆
動システムの回路図である。
動システムの回路図である。
【図４】この発明の第１実施例にかかる、ランプ駆動シ
ステムの回路図である。
ステムの回路図である。
【図５】この発明の第１実施例にかかる、バランス制御
装置の制御原理を示す回路図である。
装置の制御原理を示す回路図である。
【図６】この発明の第２実施例にかかる、ランプ駆動シ
ステムの回路図である。
ステムの回路図である。
【図７】この発明の第３実施例にかかる、ランプ駆動シ
ステムの回路図である。
ステムの回路図である。
【図８】この発明の第４実施例にかかる、ランプ駆動シ
ステムの回路図である。
ステムの回路図である。
【図９】この発明の第５実施例にかかる、ランプ駆動シ
ステムの回路図である。
ステムの回路図である。
【図１０】（Ａ）から（Ｃ）は、この発明にかかるバラ
ンス制御装置の各種の回路構成（configuration）であ
る。
ンス制御装置の各種の回路構成（configuration）であ
る。
【図１１】この発明の第６実施例にかかる、ランプ駆動
システムの回路図である。
システムの回路図である。
【図１２】この発明の第７実施例にかかる、ランプ駆動
システムの回路図である。
システムの回路図である。
【図１３】（Ａ）と（Ｂ）はそれぞれ、この発明のバラ
ンス制御装置５０’を高圧端と低圧端に設けた回路図で
ある。
ンス制御装置５０’を高圧端と低圧端に設けた回路図で
ある。
【図１４】この発明の第７実施例にかかる、ランプ駆動
システムの回路図である。
システムの回路図である。
１０ 電源駆動装置 ２０ 電源駆動装置 ３０ ＰＷＭ制御装置 ４０ ダブルＰＷＭ制御装置 ５０ バランス制御装置 ５０ａ バランス制御装置 ５０’ バランス制御装置 ５０’’ バランス制御装置 ６０ 負荷調整装置 ７０ インバーター ８０ ランプセット Ｔ１ 変圧器 Ｔ２ 変圧器 Ｃ１ コンデンサ Ｃ２ コンデンサ Ｚａ 負荷 Ｚｂ 負荷 Ｚｃ 負荷 Ｚｄ 負荷 Ｚｅ 負荷 Ｚｆ 負荷 Ｚｇ 負荷 Ｌｐ１ ランプ Ｌｐ２ ランプ Ｌｐ３ ランプ Ｌｐ４ ランプ Ｌｐｍ ランプ Ｚｐ１ 負荷 Ｚｐ２ 負荷 Ｚｐ３ 負荷 Ｚｐ４ 負荷 Ｚｐｍ 負荷 Ｖｉｎ 直流電源 ＧＮＤ アース端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チア ユアン チェン 台湾，タイペイ シン イ ロード，セク ション ４，ナンバー ６，９ フロア (72)発明者 デン カン チャン 台湾，タイペイ シン イ ロード，セク ション ４，ナンバー ６，９ フロア (72)発明者 チェン チア ス 台湾，タイペイ シン イ ロード，セク ション ４，ナンバー ６，９ フロア Ｆターム(参考） 3K072 AB02 BC01 BC03 BC07 CA16 GB01 GC04 HA09
Claims (31)
- 【請求項１】 第１ランプと第２ランプを含むランプセ
ットを駆動するマルチ・ランプ駆動システムが、 交流電源を出力するインバーターと、 前記インバーターと前記ランプセットの間を電気的に結
合して、前記第１ランプと前記第２ランプの電流値のバ
ランスをとるバランス制御装置と、 を含み、前記バランス制御装置が、 前記第１ランプと前記インバーターの間を電気的に結合
する第１負荷と、 前記第２ランプと前記インバーターの間を電気的に結合
して、前記第１負荷と実質的に同じインピーダンス値を
有する第２負荷と、 前記第１負荷と前記第２負荷の間を電気的に結合して、
そのインピーダンス値と前記第１負荷のインピーダンス
値のインピーダンス比が負の値である第３負荷と、 を含むものであるマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２】 前記インバーターが、 直流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、 前記バランス制御装置と前記電源駆動装置の間を電気的
に結合する変圧器と、 前記ランプセットと前記電源駆動装置の間を電気的に結
合して、前記ランプセットからのフィードバック信号に
より前記電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置と、 を含むものである請求項１記載のマルチ・ランプ駆動装
置。 - 【請求項３】 前記パルス幅変調装置が、前記第１ラン
プと電気的に結合されたものである請求項２記載のマル
チ・ランプ駆動装置。 - 【請求項４】 前記パルス幅変調装置が、前記第１ラン
プおよび前記第２ランプと電気的に結合されたものであ
る請求項２記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項５】 前記第１負荷と前記第２負荷がコンデン
サ・インピーダンスで、前記第３負荷がインダクタ・イ
ンピーダンスであるものである請求項１記載のマルチ・
ランプ駆動装置。 - 【請求項６】 前記第３負荷が、抵抗器、インダクタ、
およびコンデンサを組み合わせたものである請求項５記
載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項７】 前記第３負荷と前記第１負荷の実質的な
インピーダンス比が−２であるものである請求項１記載
のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項８】 前記インバーターが、 直流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、 前記ランプセットと前記電源駆動装置の間を電気的に結
合した変圧器と、 前記バランス制御装置と前記電源駆動装置の間を電気的
に結合して、前記バランス制御装置からのフィードバッ
ク信号により前記電源駆動装置を制御するパルス幅変調
装置とを含むものである請求項１記載のマルチ・ランプ
駆動装置。 - 【請求項９】 前記パルス幅変調装置が、前記第１負荷
と電気的に結合されたものである請求項８記載のマルチ
・ランプ駆動装置。 - 【請求項１０】 前記パルス幅変調装置が、前記第１負
荷および前記第２負荷と電気的に結合されたものである
請求項８記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項１１】 前記第１負荷と前記第２負荷がコンデ
ンサ・インピーダンスで、前記第３負荷がインダクタ・
インピーダンスであるものである請求項８記載のマルチ
・ランプ駆動装置。 - 【請求項１２】 前記第３負荷が、抵抗器、インダク
タ、およびコンデンサを組み合わせたものである請求項
１１記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項１３】 複数のランプを含むランプセットを駆
動するマルチ・ランプ駆動システムが、 交流電源を出力するインバーターと、 前記ランプセットと前記インバーターの間を電気的に結
合して、前記ランプの電流値のバランスをとるバランス
制御装置とを含み、前記バランス制御装置が、 各負荷がそれぞれ前記ランプセットのランプと前記イン
バーターの間を電気的に結合する複数の負荷と、 前記負荷と電気的に結合して、電流パスを提供して、こ
れらランプの電流値のバランスをとる負荷調整装置と、 を含むものであるマルチ・ランプ駆動システム。 - 【請求項１４】 前記負荷がコンデンサ・インピーダン
スで、前記負荷調整装置がインダクタ・インピーダンス
であるものである請求項１３記載のマルチ・ランプ駆動
装置。 - 【請求項１５】 前記インバーターが、 直流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、 前記バランス制御装置と前記電源駆動装置の間を電気的
に結合する変圧器と、 前記ランプセットと前記電源駆動装置の間を電気的に結
合して、前記ランプセットからのフィードバック信号に
より前記電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置と、 を含むものである請求項１３記載のマルチ・ランプ駆動
装置。 - 【請求項１６】 前記パルス幅変調装置が、前記ランプ
セットのランプと電気的に結合されたものである請求項
１５記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項１７】 前記インバーターが、 直流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、 それぞれが前記バランス制御装置と前記電源駆動装置の
間を電気的に結合する、少なくとも２個の並列結合の変
圧器と、 前記ランプセットと前記電源駆動装置の間を電気的に結
合して、前記ランプセットからのフィードバック信号に
より前記電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置と、 を含むものである請求項１３記載のマルチ・ランプ駆動
装置。 - 【請求項１８】 第１ランプと第２ランプを含むランプ
セットを駆動するマルチ・ランプ駆動システムが、 交流電源を出力するインバーターと、 前記第１ランプと前記第２ランプの電流値のバランスを
とるバランス制御装置とを含み、 前記バランス制御装置が、第１負荷、第２負荷、および
第３負荷を含み、前記第１負荷の一端子を前記第２負荷
の一端子および第３負荷の一端子と電気的に結合してＹ
形回路を形成し、前記第１負荷のもう一端子を電気的に
前記インバーターに結合して、前記第２負荷のもう一端
子を前記第１ランプと電気的に結合して、前記第３負荷
のもう一端子を前記第２ランプと電気的に結合して、前
記第２負荷のインピーダンス値が実質的に前記第３負荷
のインピーダンス値と同じで、前記第１負荷のインピー
ダンス値と前記第２負荷のインピーダンス値のインピー
ダンス比が負の値であるものであるマルチ・ランプ駆動
装置。 - 【請求項１９】 前記インバーターが、 直流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、 前記バランス制御装置と前記電源駆動装置の間を電気的
に結合する変圧器と、 前記ランプセットと前記電源駆動装置の間を電気的に結
合して、前記ランプセットからのフィードバック信号に
より前記電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置と、 を含むものである請求項１８記載のマルチ・ランプ駆動
装置。 - 【請求項２０】 前記パルス幅変調装置が、前記第１ラ
ンプと電気的に結合されたものである請求項１９記載の
マルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２１】 前記パルス幅変調装置が、前記第１ラ
ンプおよび前記第２ランプと電気的に結合されたもので
ある請求項１９記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２２】 前記第１負荷がコンデンサ・インピー
ダンスで、前記第２負荷と前記第３負荷がインダクタ・
インピーダンスであるものである請求項１８記載のマル
チ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２３】 前記第２負荷と前記第１負荷の実質的
なインピーダンス比が−２であるものである請求項１８
記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２４】 第１ランプと第２ランプを含むランプ
セットを駆動するマルチ・ランプ駆動システムが、 交流電源を出力するインバーターと、 前記第１ランプと前記第２ランプの電流値のバランスを
とるバランス制御装置とを含み、 前記バランス制御装置が、第１負荷、第２負荷、および
第３負荷を含み、前記第１負荷を前記インバーターと前
記ランプセットの一端子との間を電気的に結合して、前
記第２負荷を電気的に前記インバーターおよび前記第1
ランプのもう１つの端子の間に結合して、前記第３負荷
を前記インバーターと前記第２ランプのもう一つの端子
と電気的に結合して、前記第２負荷のインピーダンス値
が実質的に前記第３負荷のインピーダンス値と同じで、
前記第１負荷のインピーダンス値と前記第２負荷のイン
ピーダンス値のインピーダンス比が負の値であることを
含むものであるマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２５】 前記インバーターが、 直流電源を交流電源に変換する電源駆動装置と、 前記バランス制御装置と前記電源駆動装置の間を電気的
に結合する変圧器と、 前記ランプセットと前記電源駆動装置の間を電気的に結
合して、前記ランプセットからのフィードバック信号に
より前記電源駆動装置を制御するパルス幅変調装置と、 を含むものである請求項２４記載のマルチ・ランプ駆動
装置。 - 【請求項２６】 前記パルス幅変調装置が、前記第２負
荷と電気的に結合されたものである請求項２５記載のマ
ルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２７】 前記パルス幅変調装置が、前記第２負
荷および前記第３負荷と電気的に結合されたものである
請求項２５記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２８】 前記第１負荷がコンデンサ・インピー
ダンスで、前記第２負荷と前記第３負荷がインダクタ・
インピーダンスであるものである請求項２４記載のマル
チ・ランプ駆動装置。 - 【請求項２９】 前記第２負荷と前記第１負荷の実質的
なインピーダンス比が−２であるものである請求項２４
記載のマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項３０】 複数のランプを含むランプセットを駆
動するマルチ・ランプ駆動システムが、 交流電源を出力するインバーターと、 前記した複数ランプの電流値のバランスをとるバランス
制御装置とを含み、 前記バランス制御装置が、第１負荷および複数の第２負
荷を含み、 前記第１負荷の一端子を前記インバーターと電気的に結
合して、前記第１負荷のもう一端子を前記した複数の第
２負荷の一端子と電気的に結合して、前記第２負荷のも
う一端子をそれぞれ前記した複数のランプと電気的に結
合して、前記第１負荷と前記第２負荷のインピーダンス
比が負の値であるものであるマルチ・ランプ駆動装置。 - 【請求項３１】 複数のランプを含む前記ランプセット
を駆動するマルチ・ランプ駆動システムが、 交流電源を出力するインバーターと、 前記した複数ランプの電流値のバランスをとるバランス
制御装置とを含み、前記バランス制御装置が、第１負荷
および複数の第２負荷を含み、 前記第１負荷が前記インバーターと前記ランプセットの
一端子との間を電気的に結合して、前記した複数の第２
負荷の一端子をそれぞれ前記した複数のランプのもう一
端子と電気的に結合して、前記した複数の第２負荷のも
う一端子を前記インバーターと電気的に結合して、前記
した第１負荷と第２負荷のインピーダンス比が負の値で
あるものであるマルチ・ランプ駆動装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| TW090105249 | 2001-03-07 | ||
| TW090105249A TW478292B (en) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Multi-lamp driving system |
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2001270973A Expired - Fee Related JP3588070B2 (ja) | 2001-03-07 | 2001-09-06 | マルチ・ランプ駆動システム |
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|---|---|
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| JP (1) | JP3588070B2 (ja) |
| TW (1) | TW478292B (ja) |
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