JP2003189637A - 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 - Google Patents
圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力電圧範囲を広く設定できる圧電トランス
駆動回路を提供し、また圧電トランスの負荷とする冷陰
極管の輝度の調整を簡単に実施できる冷陰極管点灯装置
を提供する。 【解決手段】 直流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−ＤＣコンバ
ータ６で昇圧し、昇圧により得られた出力高電圧を電圧
源とする高耐圧２位相ドライバ回路３を設け、この高耐
圧２位相ドライバ回路３から発生される１／２周期ずれ
た２つの矩形波電圧で、圧電トランス１を駆動する。駆
動周波数は、圧電トランス１固有の共振周波数に調整さ
れる。また、冷陰極管の輝度の調整を行なうために、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ６内の誤差増幅器７の入力部に設け
た電圧分割用の抵抗１４〜１７の接続点に調光信号を加
える。
駆動回路を提供し、また圧電トランスの負荷とする冷陰
極管の輝度の調整を簡単に実施できる冷陰極管点灯装置
を提供する。 【解決手段】 直流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−ＤＣコンバ
ータ６で昇圧し、昇圧により得られた出力高電圧を電圧
源とする高耐圧２位相ドライバ回路３を設け、この高耐
圧２位相ドライバ回路３から発生される１／２周期ずれ
た２つの矩形波電圧で、圧電トランス１を駆動する。駆
動周波数は、圧電トランス１固有の共振周波数に調整さ
れる。また、冷陰極管の輝度の調整を行なうために、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ６内の誤差増幅器７の入力部に設け
た電圧分割用の抵抗１４〜１７の接続点に調光信号を加
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力電圧範囲を広
く設定できる圧電トランス駆動回路に関し、さらに液晶
バックライトに使用される冷陰極管を負荷とし、冷陰極
管の輝度調整を可能とする冷陰極管点灯装置に関するも
のである。
く設定できる圧電トランス駆動回路に関し、さらに液晶
バックライトに使用される冷陰極管を負荷とし、冷陰極
管の輝度調整を可能とする冷陰極管点灯装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランス駆動回路の従来技術、特に
液晶バックライトに使用される冷陰極管が負荷として接
続された圧電トランス駆動回路、すなわち冷陰極管点灯
装置の従来技術としては、図２に示すような全波の正弦
波で圧電トランス１を駆動するものが一般的である。圧
電トランス１は、固有の共振周波数を有する圧電振動子
１ｄと、圧電振動子１ｄに設けられて圧電振動子１ｄを
励振させる電圧が入力される一対の１次側電極端子１
ａ，１ｂと、一対の１次側電極端子１ａ，１ｂとは直流
的に分離された状態で圧電振動子１ｄに設けられて圧電
振動子１ｄから発生した高電圧を出力する２次側電極端
子１ｃとを有する。
液晶バックライトに使用される冷陰極管が負荷として接
続された圧電トランス駆動回路、すなわち冷陰極管点灯
装置の従来技術としては、図２に示すような全波の正弦
波で圧電トランス１を駆動するものが一般的である。圧
電トランス１は、固有の共振周波数を有する圧電振動子
１ｄと、圧電振動子１ｄに設けられて圧電振動子１ｄを
励振させる電圧が入力される一対の１次側電極端子１
ａ，１ｂと、一対の１次側電極端子１ａ，１ｂとは直流
的に分離された状態で圧電振動子１ｄに設けられて圧電
振動子１ｄから発生した高電圧を出力する２次側電極端
子１ｃとを有する。
【０００３】図２の圧電トランス駆動回路では、圧電ト
ランス１の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂに２つのオ
ートトランス３２，３３の２次側端子３２ｃ，３３ｃを
それぞれ接続し、オートトランス３２，３３の１次側端
子３２ａ，３３ａを直流入力電圧Ｖｉｎが入力される電
圧入力端子２０に接続したものである。さらに、オート
トランス３２，３３の中間端子３２ｂ，３３ｂは、スイ
ッチングトランジスタ３０，３１のドレイン端子にそれ
ぞれ接続される。スイッチングトランジスタ３０，３１
のソース端子は接地電位である。
ランス１の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂに２つのオ
ートトランス３２，３３の２次側端子３２ｃ，３３ｃを
それぞれ接続し、オートトランス３２，３３の１次側端
子３２ａ，３３ａを直流入力電圧Ｖｉｎが入力される電
圧入力端子２０に接続したものである。さらに、オート
トランス３２，３３の中間端子３２ｂ，３３ｂは、スイ
ッチングトランジスタ３０，３１のドレイン端子にそれ
ぞれ接続される。スイッチングトランジスタ３０，３１
のソース端子は接地電位である。
【０００４】圧電トランス１の負荷である冷陰極管２
は、一端が圧電トランス１の２次側電極端子１ｃに接続
されており、他端が抵抗１８を介して接地されている。
冷陰極管２に流れる電流は、抵抗１８により電圧に変換
されることで電圧信号として検出される。抵抗１８によ
り得られた電圧信号は、移相回路５に通すことにより位
相調整がされた後、発振周波数制御回路４に入力され
る。
は、一端が圧電トランス１の２次側電極端子１ｃに接続
されており、他端が抵抗１８を介して接地されている。
冷陰極管２に流れる電流は、抵抗１８により電圧に変換
されることで電圧信号として検出される。抵抗１８によ
り得られた電圧信号は、移相回路５に通すことにより位
相調整がされた後、発振周波数制御回路４に入力され
る。
【０００５】発振周波数制御回路４は、入力された電圧
信号に基づいて圧電トランス１の駆動周波数を決定し、
決定した周波数の駆動信号を２位相ドライバ回路３４に
入力する。この２位相ドライバ回路３４からの出力信号
がスイッチングトランジスタ３０，３１のゲート端子に
与えられ、これによってスイッチングトランジスタ３
０，３１が圧電トランス１の共振周波数で交互にスイッ
チングする。この発振周波数制御回路４は、冷陰極管２
に流れる電流をフィードバックさせることにより、圧電
トランス１の駆動周波数を変化させて昇圧比を変化さ
せ、負荷である冷陰極管２に一定の出力電圧や出力電流
を供給するように制御している。
信号に基づいて圧電トランス１の駆動周波数を決定し、
決定した周波数の駆動信号を２位相ドライバ回路３４に
入力する。この２位相ドライバ回路３４からの出力信号
がスイッチングトランジスタ３０，３１のゲート端子に
与えられ、これによってスイッチングトランジスタ３
０，３１が圧電トランス１の共振周波数で交互にスイッ
チングする。この発振周波数制御回路４は、冷陰極管２
に流れる電流をフィードバックさせることにより、圧電
トランス１の駆動周波数を変化させて昇圧比を変化さ
せ、負荷である冷陰極管２に一定の出力電圧や出力電流
を供給するように制御している。
【０００６】上記のスイッチングトランジスタ３０，３
１のスイッチング動作によって、オートトランス３２，
３３の２次側には昇圧された電圧が現れ、この電圧が圧
電トランス１の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂに加え
られることになる。
１のスイッチング動作によって、オートトランス３２，
３３の２次側には昇圧された電圧が現れ、この電圧が圧
電トランス１の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂに加え
られることになる。
【０００７】図３は上記した圧電トランス１の等価回路
を示すものである。図３において、４０は等価入力容量
（Ｃｄ１）、４１はインダクタンス（Ｌ）、４２は容量
（Ｃ）、４３は抵抗（Ｒ）、４４はトランス（Ｔ）、４
５は等価出力容量（Ｃｄ２）である。
を示すものである。図３において、４０は等価入力容量
（Ｃｄ１）、４１はインダクタンス（Ｌ）、４２は容量
（Ｃ）、４３は抵抗（Ｒ）、４４はトランス（Ｔ）、４
５は等価出力容量（Ｃｄ２）である。
【０００８】上記の構成では、オートトランス３２，３
３の１次側と２次側のインダクタンスと、図３に示す圧
電トランス１の等価回路の主に等価入力容量（Ｃｄ１）
４０で共振回路を構成するように設定され、図２中に示
す２相の半波正弦波が圧電トランス１の一対の１次側電
極端子１ａ，１ｂに交互に印加される。これによって圧
電トランス１の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂには、
正弦波が印加されることになる。この動作によって、圧
電トランス１は負荷である冷陰極管２に対して昇圧され
た出力電圧を２次側電極端子１ｃから印加することがで
きる。
３の１次側と２次側のインダクタンスと、図３に示す圧
電トランス１の等価回路の主に等価入力容量（Ｃｄ１）
４０で共振回路を構成するように設定され、図２中に示
す２相の半波正弦波が圧電トランス１の一対の１次側電
極端子１ａ，１ｂに交互に印加される。これによって圧
電トランス１の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂには、
正弦波が印加されることになる。この動作によって、圧
電トランス１は負荷である冷陰極管２に対して昇圧され
た出力電圧を２次側電極端子１ｃから印加することがで
きる。
【０００９】さらに、冷陰極管２の輝度の調整を行うた
めに、バースト調光回路３５からの出力信号が発振周波
数制御回路４に入力される。バースト調光回路３５は、
調光信号入力端子２２からの調光信号を基に、発振周波
数制御回路４から２位相ドライバ回路３４に入力される
駆動信号の出力の断続を周期的に行う。この周期および
断続のディーティ比により、冷陰極管２の発光が断続
し、この結果冷陰極管２の時間平均発光強度が変化する
ことにより、輝度の調整が可能となる。
めに、バースト調光回路３５からの出力信号が発振周波
数制御回路４に入力される。バースト調光回路３５は、
調光信号入力端子２２からの調光信号を基に、発振周波
数制御回路４から２位相ドライバ回路３４に入力される
駆動信号の出力の断続を周期的に行う。この周期および
断続のディーティ比により、冷陰極管２の発光が断続
し、この結果冷陰極管２の時間平均発光強度が変化する
ことにより、輝度の調整が可能となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術の構
成では、圧電トランス駆動回路の動作可能な入力電圧範
囲が狭いという欠点を有していた。具体的に説明する
と、従来の技術では、直流入力電圧Ｖｉｎをオートトラ
ンス３２，３３の１次側に与えることにより、電磁トラ
ンスであるオートトランス３２，３３の１次側でフライ
バック電圧を発生させ、オートトランス３２，３３の２
次側から昇圧した電圧を取り出して圧電トランス１を駆
動している。そのため、従来の圧電トランス駆動回路で
は、直流入力電圧Ｖｉｎに比例して圧電トランス１の２
次側電極端子１ｃに発生する出力電圧が増減することに
なる。
成では、圧電トランス駆動回路の動作可能な入力電圧範
囲が狭いという欠点を有していた。具体的に説明する
と、従来の技術では、直流入力電圧Ｖｉｎをオートトラ
ンス３２，３３の１次側に与えることにより、電磁トラ
ンスであるオートトランス３２，３３の１次側でフライ
バック電圧を発生させ、オートトランス３２，３３の２
次側から昇圧した電圧を取り出して圧電トランス１を駆
動している。そのため、従来の圧電トランス駆動回路で
は、直流入力電圧Ｖｉｎに比例して圧電トランス１の２
次側電極端子１ｃに発生する出力電圧が増減することに
なる。
【００１１】そこで、従来技術では、圧電トランス１の
駆動周波数を変化させて昇圧比を変化させ、負荷である
冷陰極管２に一定の出力電圧や出力電流を供給するよう
に制御している。一般に、圧電トランス１は共振周波数
で駆動する時が最も効率良く動作するが、共振周波数か
ら離れるに従って効率は低下するので、直流入力電圧Ｖ
ｉｎの変動を吸収するには限度がある。また、圧電トラ
ンス１の等価入力容量と電磁トランスであるオートトラ
ンス３２，３３のインダクタンスとを共振させているの
で、駆動波形は変化しない。そのため、スイッチング周
期はごく狭い範囲でしか変えることができない。したが
って、一般に２倍以上の入力電圧範囲を得ることは困難
である。
駆動周波数を変化させて昇圧比を変化させ、負荷である
冷陰極管２に一定の出力電圧や出力電流を供給するよう
に制御している。一般に、圧電トランス１は共振周波数
で駆動する時が最も効率良く動作するが、共振周波数か
ら離れるに従って効率は低下するので、直流入力電圧Ｖ
ｉｎの変動を吸収するには限度がある。また、圧電トラ
ンス１の等価入力容量と電磁トランスであるオートトラ
ンス３２，３３のインダクタンスとを共振させているの
で、駆動波形は変化しない。そのため、スイッチング周
期はごく狭い範囲でしか変えることができない。したが
って、一般に２倍以上の入力電圧範囲を得ることは困難
である。
【００１２】また従来の技術では、２相の半波の正弦波
を発生させるので、電磁トランス（オートトランス３
２，３３）が２つ必要となり、コストが高くなるととも
に冷陰極管点灯装置の物理形状も大きくなるという欠点
も有していた。
を発生させるので、電磁トランス（オートトランス３
２，３３）が２つ必要となり、コストが高くなるととも
に冷陰極管点灯装置の物理形状も大きくなるという欠点
も有していた。
【００１３】さらに、従来の技術において、冷陰極管２
の輝度の調整を行う際、直流入力電圧Ｖｉｎの変動に伴
い圧電トランス１の駆動周波数を変化させることを考慮
すると、バースト調光回路３５の制御性が複雑になると
いう欠点を有していた。
の輝度の調整を行う際、直流入力電圧Ｖｉｎの変動に伴
い圧電トランス１の駆動周波数を変化させることを考慮
すると、バースト調光回路３５の制御性が複雑になると
いう欠点を有していた。
【００１４】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、入力電圧範囲を広く設定できるとともに安価で小型
化が可能な圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装
置を提供することを目的とする。
で、入力電圧範囲を広く設定できるとともに安価で小型
化が可能な圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装
置を提供することを目的とする。
【００１５】本発明の他の目的は、圧電トランスの出力
電圧の調整を簡単に実施できる圧電トランス駆動回路を
提供することを目的とする。
電圧の調整を簡単に実施できる圧電トランス駆動回路を
提供することを目的とする。
【００１６】本発明のさらに他の目的は、冷陰極管の輝
度の調整を簡単に実施できる冷陰極管点灯装置を提供す
ることを目的とする。
度の調整を簡単に実施できる冷陰極管点灯装置を提供す
ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
圧電トランス駆動回路は、固有の共振周波数を有する圧
電振動子と、圧電振動子に設けられて圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の１次側電極端子と、一対
の１次側電極端子とは直流的に分離された状態で圧電振
動子に設けられて圧電振動子から発生した電圧を出力す
る２次側電極端子とを有する圧電トランスと、直流入力
電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ直流入力
電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定に制御す
るＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの直
流出力高電圧を電圧源として圧電トランスの一対の１次
側電極端子に交流電圧を印加することにより圧電トラン
スの２次側電極端子から昇圧された交流電圧を出力させ
るドライバ回路とを備えている。
圧電トランス駆動回路は、固有の共振周波数を有する圧
電振動子と、圧電振動子に設けられて圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の１次側電極端子と、一対
の１次側電極端子とは直流的に分離された状態で圧電振
動子に設けられて圧電振動子から発生した電圧を出力す
る２次側電極端子とを有する圧電トランスと、直流入力
電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ直流入力
電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定に制御す
るＤＣ−ＤＣコンバータと、ＤＣ−ＤＣコンバータの直
流出力高電圧を電圧源として圧電トランスの一対の１次
側電極端子に交流電圧を印加することにより圧電トラン
スの２次側電極端子から昇圧された交流電圧を出力させ
るドライバ回路とを備えている。
【００１８】この構成によれば、直流入力電圧をＤＣ−
ＤＣコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が変動して
も直流出力電圧が一定となるように制御を行うので、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータから出力される直流出力電圧を電圧
源とした高耐圧２位相ドライバ回路を含み、その出力信
号により圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路
においては、直流入力電圧の変動が圧電トランスの駆動
に影響を与えず、ＤＣ−ＤＣコンバータのみで直流入力
電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧電トラン
ス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消
し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設
定することが可能である。また、従来例のような電磁ト
ランスを使用する必要がないので、コストを下げること
ができるとともに小型化を図ることができる。
ＤＣコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が変動して
も直流出力電圧が一定となるように制御を行うので、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータから出力される直流出力電圧を電圧
源とした高耐圧２位相ドライバ回路を含み、その出力信
号により圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路
においては、直流入力電圧の変動が圧電トランスの駆動
に影響を与えず、ＤＣ−ＤＣコンバータのみで直流入力
電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧電トラン
ス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消
し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設
定することが可能である。また、従来例のような電磁ト
ランスを使用する必要がないので、コストを下げること
ができるとともに小型化を図ることができる。
【００１９】本発明の請求項２記載の圧電トランス駆動
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧を発生する
ことを特徴とする。
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧を発生する
ことを特徴とする。
【００２０】この構成によれば、圧電トランスの固有の
共振周波数で駆動すれば、請求項１の場合よりも、いっ
そう圧電トランスの変換効率のよい駆動が可能である。
その他は請求項１と同様である。
共振周波数で駆動すれば、請求項１の場合よりも、いっ
そう圧電トランスの変換効率のよい駆動が可能である。
その他は請求項１と同様である。
【００２１】本発明の請求項３記載の圧電トランス駆動
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつ１／２周期ずれ
た２相の矩形波電圧を発生することを特徴とする。
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつ１／２周期ずれ
た２相の矩形波電圧を発生することを特徴とする。
【００２２】この構成によれば、１／２周期ずらすこと
で、１次側電極の接地電位から見た入力電圧振幅が高く
なり、より高電圧な出力電圧を圧電トランスの２次側に
得ることができる。この場合、波高値に特に制限はなく
直流出力高電圧値よりも低く設定してもよい。その他は
請求項１と同様である。
で、１次側電極の接地電位から見た入力電圧振幅が高く
なり、より高電圧な出力電圧を圧電トランスの２次側に
得ることができる。この場合、波高値に特に制限はなく
直流出力高電圧値よりも低く設定してもよい。その他は
請求項１と同様である。
【００２３】本発明の請求項４記載の圧電トランス駆動
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコン
バータの出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限
値とした交流電圧を発生することを特徴とする。
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコン
バータの出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限
値とした交流電圧を発生することを特徴とする。
【００２４】この構成によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とし
ているので、最大振幅を得ることができる。その他は請
求項１と同様である。
の出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とし
ているので、最大振幅を得ることができる。その他は請
求項１と同様である。
【００２５】本発明の請求項５記載の圧電トランス駆動
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコン
バータの出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限
値として１／２周期ずれた２相の矩形波電圧を発生する
ことを特徴とする。
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコン
バータの出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限
値として１／２周期ずれた２相の矩形波電圧を発生する
ことを特徴とする。
【００２６】この構成によれば、請求項２，３，４の全
ての作用を有し、圧電トランスの出力が最大となる。そ
の他は請求項１と同様である。
ての作用を有し、圧電トランスの出力が最大となる。そ
の他は請求項１と同様である。
【００２７】本発明の請求項６記載の圧電トランス駆動
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力高電圧の出力端
子とグラウンドとの間に接続された少なくとも３個以上
の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗分割回路
と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割接続点の電圧
を入力として直流出力高電圧の変動を検出する誤差増幅
器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割接続点に出力
電圧制御用電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣコンバータの
直流出力高電圧値を変化させることにより圧電トランス
の２次側電極端子より出力される交流出力電圧を変化さ
せる電圧制御信号入力端子とを備えている。
回路は、請求項１記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力高電圧の出力端
子とグラウンドとの間に接続された少なくとも３個以上
の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗分割回路
と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割接続点の電圧
を入力として直流出力高電圧の変動を検出する誤差増幅
器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割接続点に出力
電圧制御用電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣコンバータの
直流出力高電圧値を変化させることにより圧電トランス
の２次側電極端子より出力される交流出力電圧を変化さ
せる電圧制御信号入力端子とを備えている。
【００２８】この構成によれば、電圧制御信号入力端子
に印加される電圧の調整により、圧電トランスの出力電
圧の調整が圧電トランスの駆動動作に影響を与えること
なく可能となり、簡単に圧電トランスの出力電圧の調整
が可能である。
に印加される電圧の調整により、圧電トランスの出力電
圧の調整が圧電トランスの駆動動作に影響を与えること
なく可能となり、簡単に圧電トランスの出力電圧の調整
が可能である。
【００２９】本発明の請求項７記載の圧電トランス駆動
回路は、請求項２，３，４または５記載の圧電トランス
駆動回路において、ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力
高電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少な
くとも３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる
抵抗分割回路と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として直流出力高電圧の変動を検出
する誤差増幅器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割
接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣ
コンバータの直流出力高電圧値を変化させることにより
圧電トランスの２次側電極端子より出力される交流出力
電圧を変化させる電圧制御信号入力端子とを備えてい
る。
回路は、請求項２，３，４または５記載の圧電トランス
駆動回路において、ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力
高電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少な
くとも３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる
抵抗分割回路と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として直流出力高電圧の変動を検出
する誤差増幅器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割
接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣ
コンバータの直流出力高電圧値を変化させることにより
圧電トランスの２次側電極端子より出力される交流出力
電圧を変化させる電圧制御信号入力端子とを備えてい
る。
【００３０】この構成によれば、電圧制御信号入力端子
に印加される電圧の調整により、圧電トランスの出力電
圧の調整が圧電トランスの駆動動作に影響を与えること
なく可能となり、簡単に圧電トランスの出力電圧の調整
が可能である。
に印加される電圧の調整により、圧電トランスの出力電
圧の調整が圧電トランスの駆動動作に影響を与えること
なく可能となり、簡単に圧電トランスの出力電圧の調整
が可能である。
【００３１】本発明の請求項８記載の冷陰極管点灯装置
は、固有の共振周波数を有する圧電振動子と、圧電振動
子に設けられて圧電振動子を励振させる電圧が入力され
る一対の１次側電極端子と、一対の１次側電極端子とは
直流的に分離された状態で圧電振動子に設けられて圧電
振動子から発生した電圧を出力する２次側電極端子とを
有する圧電トランスと、直流入力電圧を昇圧した直流出
力高電圧を発生し、かつ直流入力電圧の変動にかかわら
ず直流出力高電圧を一定に制御するＤＣ−ＤＣコンバー
タと、ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧を電圧源
として圧電トランスの一対の１次側電極端子に交流電圧
を印加することにより圧電トランスの２次側電極端子か
ら昇圧された交流電圧を出力させるドライバ回路と、圧
電トランスの２次側電極端子に負荷として接続された冷
陰極管とを備えている。
は、固有の共振周波数を有する圧電振動子と、圧電振動
子に設けられて圧電振動子を励振させる電圧が入力され
る一対の１次側電極端子と、一対の１次側電極端子とは
直流的に分離された状態で圧電振動子に設けられて圧電
振動子から発生した電圧を出力する２次側電極端子とを
有する圧電トランスと、直流入力電圧を昇圧した直流出
力高電圧を発生し、かつ直流入力電圧の変動にかかわら
ず直流出力高電圧を一定に制御するＤＣ−ＤＣコンバー
タと、ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧を電圧源
として圧電トランスの一対の１次側電極端子に交流電圧
を印加することにより圧電トランスの２次側電極端子か
ら昇圧された交流電圧を出力させるドライバ回路と、圧
電トランスの２次側電極端子に負荷として接続された冷
陰極管とを備えている。
【００３２】この構成によれば、直流入力電圧をＤＣ−
ＤＣコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が変動して
も直流出力電圧が一定となるように制御を行うので、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータから出力される直流出力電圧を電圧
源とした高耐圧２位相ドライバ回路を含み、その出力信
号により圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路
においては、直流入力電圧の変動が圧電トランスの駆動
に影響を与えず、ＤＣ−ＤＣコンバータのみで直流入力
電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧電トラン
ス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消
し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設
定することが可能である。また、従来例のような電磁ト
ランスを使用する必要がないので、コストを下げること
ができるとともに小型化を図ることができる。
ＤＣコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が変動して
も直流出力電圧が一定となるように制御を行うので、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータから出力される直流出力電圧を電圧
源とした高耐圧２位相ドライバ回路を含み、その出力信
号により圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路
においては、直流入力電圧の変動が圧電トランスの駆動
に影響を与えず、ＤＣ−ＤＣコンバータのみで直流入力
電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧電トラン
ス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消
し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設
定することが可能である。また、従来例のような電磁ト
ランスを使用する必要がないので、コストを下げること
ができるとともに小型化を図ることができる。
【００３３】本発明の請求項９記載の冷陰極管点灯装置
は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドライ
バ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくはそ
の近傍の周波数を有する交流電圧を発生することを特徴
とする。
は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドライ
バ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくはそ
の近傍の周波数を有する交流電圧を発生することを特徴
とする。
【００３４】この構成によれば、圧電トランスの固有の
共振周波数で駆動すれば、請求項８の場合よりも、いっ
そう圧電トランスの変換効率のよい駆動が可能であり、
冷陰極管の輝度が上昇する。その他は請求項８と同様で
ある。
共振周波数で駆動すれば、請求項８の場合よりも、いっ
そう圧電トランスの変換効率のよい駆動が可能であり、
冷陰極管の輝度が上昇する。その他は請求項８と同様で
ある。
【００３５】本発明の請求項１０記載の冷陰極管点灯装
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつ１／２周期ずれた２相の
矩形波電圧を発生することを特徴とする。
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつ１／２周期ずれた２相の
矩形波電圧を発生することを特徴とする。
【００３６】この構成によれば、１／２周期ずらすこと
で、１次側電極の接地電位から見た入力電圧振幅が高く
なり、より高電圧な出力電圧を圧電トランスの２次側に
得ることができ、冷陰極管の輝度がさらに上昇する。こ
の場合、波高値に特に制限はなく直流出力高電圧値より
も低く設定してもよい。その他は請求項８と同様であ
る。
で、１次側電極の接地電位から見た入力電圧振幅が高く
なり、より高電圧な出力電圧を圧電トランスの２次側に
得ることができ、冷陰極管の輝度がさらに上昇する。こ
の場合、波高値に特に制限はなく直流出力高電圧値より
も低く設定してもよい。その他は請求項８と同様であ
る。
【００３７】本発明の請求項１１記載の冷陰極管点灯装
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコンバータの
出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とした
交流電圧を発生することを特徴とする。
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコンバータの
出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とした
交流電圧を発生することを特徴とする。
【００３８】この構成によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ
の出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とし
ているので、最大振幅を得ることができ、冷陰極管の輝
度がさらに上昇する。その他は請求項８と同様である。
の出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とし
ているので、最大振幅を得ることができ、冷陰極管の輝
度がさらに上昇する。その他は請求項８と同様である。
【００３９】本発明の請求項１２記載の冷陰極管点灯装
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコンバータの
出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値として
１／２周期ずれた２相の矩形波電圧を発生することを特
徴とする。
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつＤＣ−ＤＣコンバータの
出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値として
１／２周期ずれた２相の矩形波電圧を発生することを特
徴とする。
【００４０】この構成によれば、請求項９，１０，１１
の全ての作用を有し、圧電トランスの出力が最大とな
り、冷陰極管の輝度が最も上昇する。その他は請求項８
と同様である。
の全ての作用を有し、圧電トランスの出力が最大とな
り、冷陰極管の輝度が最も上昇する。その他は請求項８
と同様である。
【００４１】本発明の請求項１３記載の冷陰極管点灯装
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ＤＣ
−ＤＣコンバータが、直流出力高電圧の出力端子とグラ
ウンドとの間に接続された少なくとも３個以上の電圧分
割用抵抗器の直列回路からなる抵抗分割回路と、抵抗分
割回路の何れか一つの抵抗分割接続点の電圧を入力とし
て直流出力高電圧の変動を検出する誤差増幅器と、抵抗
分割回路の他の一つの抵抗分割接続点に出力電圧制御用
電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高
電圧値を変化させることにより圧電トランスの２次側電
極端子より出力される交流出力電圧を変化させる調光信
号入力端子とを備えている。
置は、請求項８記載の冷陰極管点灯装置において、ＤＣ
−ＤＣコンバータが、直流出力高電圧の出力端子とグラ
ウンドとの間に接続された少なくとも３個以上の電圧分
割用抵抗器の直列回路からなる抵抗分割回路と、抵抗分
割回路の何れか一つの抵抗分割接続点の電圧を入力とし
て直流出力高電圧の変動を検出する誤差増幅器と、抵抗
分割回路の他の一つの抵抗分割接続点に出力電圧制御用
電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高
電圧値を変化させることにより圧電トランスの２次側電
極端子より出力される交流出力電圧を変化させる調光信
号入力端子とを備えている。
【００４２】この構成によれば、調光信号入力端子に印
加される電圧の調整により、冷陰極管の放電維持電圧の
コントロールが可能となり、これによって冷陰極管の輝
度の調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変
動に伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させること
を含めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、
簡単に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
加される電圧の調整により、冷陰極管の放電維持電圧の
コントロールが可能となり、これによって冷陰極管の輝
度の調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変
動に伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させること
を含めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、
簡単に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
【００４３】本発明の請求項１４記載の冷陰極管点灯装
置は、請求項９，１０，１１または１２記載の冷陰極管
点灯装置において、ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力
高電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少な
くとも３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる
抵抗分割回路と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として直流出力高電圧の変動を検出
する誤差増幅器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割
接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣ
コンバータの直流出力高電圧値を変化させることにより
圧電トランスの２次側電極端子より出力される交流出力
電圧を変化させる調光信号入力端子とを備えている。
置は、請求項９，１０，１１または１２記載の冷陰極管
点灯装置において、ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力
高電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少な
くとも３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる
抵抗分割回路と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として直流出力高電圧の変動を検出
する誤差増幅器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割
接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加してＤＣ−ＤＣ
コンバータの直流出力高電圧値を変化させることにより
圧電トランスの２次側電極端子より出力される交流出力
電圧を変化させる調光信号入力端子とを備えている。
【００４４】この構成によれば、調光信号入力端子に印
加される電圧の調整により、冷陰極管の放電維持電圧の
コントロールが可能となり、これによって冷陰極管の輝
度の調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変
動に伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させること
を含めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、
簡単に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
加される電圧の調整により、冷陰極管の放電維持電圧の
コントロールが可能となり、これによって冷陰極管の輝
度の調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変
動に伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させること
を含めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、
簡単に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【００４６】図１は本発明の実施の形態における圧電ト
ランス駆動回路および冷陰極管点灯装置を示すものであ
るが、以下では圧電トランス駆動回路で代表する。
ランス駆動回路および冷陰極管点灯装置を示すものであ
るが、以下では圧電トランス駆動回路で代表する。
【００４７】この圧電トランス駆動回路は、図１に示す
ように、圧電トランス１、冷陰極管２、高耐圧２位相ド
ライバ回路３、発振周波数制御回路４、移相回路５、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ６を主要構成要素としている。圧電
トランス１、冷陰極管２、抵抗１８および移相回路５に
ついては従来例の構成と同様である。
ように、圧電トランス１、冷陰極管２、高耐圧２位相ド
ライバ回路３、発振周波数制御回路４、移相回路５、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ６を主要構成要素としている。圧電
トランス１、冷陰極管２、抵抗１８および移相回路５に
ついては従来例の構成と同様である。
【００４８】ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、誤差増幅器
７、パルス幅変調回路（以下、ＰＷＭ回路と略す）８、
発振回路９、スイッチングトランジスタ１０、コイル１
１、整流ダイオード１２、平滑容量１３、および抵抗分
割回路を構成する抵抗１４，１５，１６で構成される。
７、パルス幅変調回路（以下、ＰＷＭ回路と略す）８、
発振回路９、スイッチングトランジスタ１０、コイル１
１、整流ダイオード１２、平滑容量１３、および抵抗分
割回路を構成する抵抗１４，１５，１６で構成される。
【００４９】また、抵抗１４，１５の接続点（抵抗分割
接続点）には、抵抗１７を介して電圧制御信号入力端子
である調光信号入力端子２２が設けられる。電圧入力端
子２０はＤＣ−ＤＣコンバータ６に直流入力電圧Ｖｉｎ
を入力する端子、電圧出力端子２１はＤＣ−ＤＣコンバ
ータ６の直流出力電圧Ｖｄｄを出力する端子である。
接続点）には、抵抗１７を介して電圧制御信号入力端子
である調光信号入力端子２２が設けられる。電圧入力端
子２０はＤＣ−ＤＣコンバータ６に直流入力電圧Ｖｉｎ
を入力する端子、電圧出力端子２１はＤＣ−ＤＣコンバ
ータ６の直流出力電圧Ｖｄｄを出力する端子である。
【００５０】以上のような構成のＤＣ−ＤＣコンバータ
６は、つぎのように動作する。発振回路９から出力され
る例えば三角波信号または鋸歯状波信号と誤差増幅器７
の出力信号とがＰＷＭ回路８に入力され、ＰＷＭ回路８
で両信号が比較されることにより、誤差増幅器７の出力
信号に応じたパルス幅を持ったパルス幅変調信号がＰＷ
Ｍ回路８から出力される。そして、このパルス幅変調信
号でもってスイッチングトランジスタ１０をオンオフさ
せるチョッパ動作により、電圧入力端子２０より入力さ
れた直流入力電圧Ｖｉｎが昇圧されて直流出力電圧Ｖｄ
ｄとして電圧出力端子２１より出力される。誤差増幅器
７には、直流出力電圧Ｖｄｄを抵抗１４，１５，１６で
分割した電圧が入力され、これによって直流入力電圧Ｖ
ｉｎの変動にかかわらず、直流出力電圧Ｖｄｄが一定と
なるようなフィードバック制御が行われる。また、調光
信号入力端子２２に調光信号を与えることにより、誤差
増幅器７に与えられる電圧が変化し、これによって電圧
出力端子２１に現れる直流出力電圧Ｖｄｄが変化するこ
とになる。そして、この直流出力電圧Ｖｄｄが高耐圧２
位相ドライバ回路３に電源として与えられることにな
る。
６は、つぎのように動作する。発振回路９から出力され
る例えば三角波信号または鋸歯状波信号と誤差増幅器７
の出力信号とがＰＷＭ回路８に入力され、ＰＷＭ回路８
で両信号が比較されることにより、誤差増幅器７の出力
信号に応じたパルス幅を持ったパルス幅変調信号がＰＷ
Ｍ回路８から出力される。そして、このパルス幅変調信
号でもってスイッチングトランジスタ１０をオンオフさ
せるチョッパ動作により、電圧入力端子２０より入力さ
れた直流入力電圧Ｖｉｎが昇圧されて直流出力電圧Ｖｄ
ｄとして電圧出力端子２１より出力される。誤差増幅器
７には、直流出力電圧Ｖｄｄを抵抗１４，１５，１６で
分割した電圧が入力され、これによって直流入力電圧Ｖ
ｉｎの変動にかかわらず、直流出力電圧Ｖｄｄが一定と
なるようなフィードバック制御が行われる。また、調光
信号入力端子２２に調光信号を与えることにより、誤差
増幅器７に与えられる電圧が変化し、これによって電圧
出力端子２１に現れる直流出力電圧Ｖｄｄが変化するこ
とになる。そして、この直流出力電圧Ｖｄｄが高耐圧２
位相ドライバ回路３に電源として与えられることにな
る。
【００５１】そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の直流出
力電圧Ｖｄｄが高耐圧２位相ドライバ回路３に電源とし
て与えられている状態で、発振周波数制御回路４に内蔵
されたスタート回路２６より発せられたスタート回路信
号が高耐圧２位相ドライバ回路３に与えられると、この
スタート回路信号を基に、高耐圧２位相ドライバ回路３
は、交流電圧として、任意の周波数で互いに１／２周期
ずれた２相の矩形波電圧を発生し、２相の矩形波電圧に
よる圧電トランス１の駆動を開始する。
力電圧Ｖｄｄが高耐圧２位相ドライバ回路３に電源とし
て与えられている状態で、発振周波数制御回路４に内蔵
されたスタート回路２６より発せられたスタート回路信
号が高耐圧２位相ドライバ回路３に与えられると、この
スタート回路信号を基に、高耐圧２位相ドライバ回路３
は、交流電圧として、任意の周波数で互いに１／２周期
ずれた２相の矩形波電圧を発生し、２相の矩形波電圧に
よる圧電トランス１の駆動を開始する。
【００５２】高耐圧２位相ドライバ回路３は、一対の１
次側電極端子１ａ，１ｂに対応した２つの高耐圧ドライ
バ２３，２４と、発振周波数制御回路４から与えられる
矩形波電圧を基に、２相の矩形波電圧を生成し、さらに
所定のデッドタイムを付加した状態で高耐圧ドライバ２
３，２４に与えるタイミング調整器２５とからなる。
次側電極端子１ａ，１ｂに対応した２つの高耐圧ドライ
バ２３，２４と、発振周波数制御回路４から与えられる
矩形波電圧を基に、２相の矩形波電圧を生成し、さらに
所定のデッドタイムを付加した状態で高耐圧ドライバ２
３，２４に与えるタイミング調整器２５とからなる。
【００５３】高耐圧ドライバ２３，２４は、それぞれ直
列接続されたＰチャンネルＭＯＳトランジスタおよびＮ
チャンネルＭＯＳトランジスタと、レベルシフト回路と
からなり、タイミング調整器２５の出力信号がＮチャン
ネルＭＯＳトランジスタのゲートに直接入力され、Ｐチ
ャンネルＭＯＳトランジスタのゲートにレベルシフト回
路を介して入力され、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタ
およびＮチャンネルＭＯＳトランジスタの接続点から矩
形波電圧が一対の１次側電極端子１ａ，１ｂに与えられ
る。
列接続されたＰチャンネルＭＯＳトランジスタおよびＮ
チャンネルＭＯＳトランジスタと、レベルシフト回路と
からなり、タイミング調整器２５の出力信号がＮチャン
ネルＭＯＳトランジスタのゲートに直接入力され、Ｐチ
ャンネルＭＯＳトランジスタのゲートにレベルシフト回
路を介して入力され、ＰチャンネルＭＯＳトランジスタ
およびＮチャンネルＭＯＳトランジスタの接続点から矩
形波電圧が一対の１次側電極端子１ａ，１ｂに与えられ
る。
【００５４】圧電トランス１の２次側電極端子１ｃに接
続された負荷としての冷陰極管２に流れる電流は、電流
検出用の抵抗１８により電圧に変換されることで電圧信
号として検出される。抵抗１８により得られた電圧信号
は、移相回路５に通すことにより位相調整がされた後、
発振周波数制御回路４に入力される。
続された負荷としての冷陰極管２に流れる電流は、電流
検出用の抵抗１８により電圧に変換されることで電圧信
号として検出される。抵抗１８により得られた電圧信号
は、移相回路５に通すことにより位相調整がされた後、
発振周波数制御回路４に入力される。
【００５５】発振周波数制御回路４は、冷陰極管２に流
れる電流が検出されてフィードバックされることによ
り、圧電トランス１の共振周波数もしくは近傍の周波数
に駆動周波数を変更し、駆動信号を高耐圧２位相ドライ
バ回路３に入力する。
れる電流が検出されてフィードバックされることによ
り、圧電トランス１の共振周波数もしくは近傍の周波数
に駆動周波数を変更し、駆動信号を高耐圧２位相ドライ
バ回路３に入力する。
【００５６】この高耐圧２位相ドライバ回路３の電圧源
としては、上述したように、電圧入力端子２０より入力
された直流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−ＤＣコンバータ６に
より昇圧し、電圧出力端子２１より出力した直流出力電
圧Ｖｄｄを使用する。また、この高耐圧２位相ドライバ
回路３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の電圧出力端子２１
に得られた直流高電圧値を波高上限値とした図１中に示
す１／２周期ずれた２相の矩形波電圧を、上記の駆動信
号を基に発生する。
としては、上述したように、電圧入力端子２０より入力
された直流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−ＤＣコンバータ６に
より昇圧し、電圧出力端子２１より出力した直流出力電
圧Ｖｄｄを使用する。また、この高耐圧２位相ドライバ
回路３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の電圧出力端子２１
に得られた直流高電圧値を波高上限値とした図１中に示
す１／２周期ずれた２相の矩形波電圧を、上記の駆動信
号を基に発生する。
【００５７】この２つの矩形波電圧は、圧電トランス１
の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂにそれぞれ入力さ
れ、圧電トランス１を駆動する。圧電トランス１の２次
側電極端子１ｃには、圧電トランス１が共振周波数もし
くは近傍の周波数で駆動されたことで、ＤＣ−ＤＣコン
バータ６の電圧出力端子２１に得られた直流高電圧値よ
りさらに高電圧な交流電圧が発生し、この電圧を冷陰極
管２に印加することで冷陰極管２は安定な点灯をする。
の一対の１次側電極端子１ａ，１ｂにそれぞれ入力さ
れ、圧電トランス１を駆動する。圧電トランス１の２次
側電極端子１ｃには、圧電トランス１が共振周波数もし
くは近傍の周波数で駆動されたことで、ＤＣ−ＤＣコン
バータ６の電圧出力端子２１に得られた直流高電圧値よ
りさらに高電圧な交流電圧が発生し、この電圧を冷陰極
管２に印加することで冷陰極管２は安定な点灯をする。
【００５８】この際、上述したように、電圧入力端子２
０に印加される直流入力電圧Ｖｉｎが変化しても、周知
の技術であるＤＣ−ＤＣコンバータ６の働きにより、高
耐圧２位相ドライバ回路３の電圧源となる電圧出力端子
２１に発生する直流出力電圧Ｖｄｄは、一定値を保つ。
０に印加される直流入力電圧Ｖｉｎが変化しても、周知
の技術であるＤＣ−ＤＣコンバータ６の働きにより、高
耐圧２位相ドライバ回路３の電圧源となる電圧出力端子
２１に発生する直流出力電圧Ｖｄｄは、一定値を保つ。
【００５９】ところで、冷陰極管２の輝度の調整を行う
場合には、調光信号入力端子２２に電圧を印加する。印
加された電圧値に応じて、抵抗１５，１６の接続点電圧
すなわち誤差増幅器７の入力電圧が変化し、誤差増幅器
７の出力は変化分に応じた信号を発し、ＰＷＭ回路８に
入力されて、スイッチングトランジスタ１０の駆動信号
のデューティを変化させる。駆動周波数は、発振回路９
により決定される。
場合には、調光信号入力端子２２に電圧を印加する。印
加された電圧値に応じて、抵抗１５，１６の接続点電圧
すなわち誤差増幅器７の入力電圧が変化し、誤差増幅器
７の出力は変化分に応じた信号を発し、ＰＷＭ回路８に
入力されて、スイッチングトランジスタ１０の駆動信号
のデューティを変化させる。駆動周波数は、発振回路９
により決定される。
【００６０】スイッチングトランジスタ１０の駆動デュ
ーティが変化することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の昇
圧電圧すなわち電圧出力端子２１に発生する直流出力電
圧Ｖｄｄが変化し、抵抗１５，１６の接続点電圧を調光
信号入力端子２２に電圧が印加される前の値に戻すよう
に働く。結果として、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の電圧出
力端子２１に得られる直流高電圧値は変更され、２つの
矩形波電圧の波高上限値も変わる。したがって、圧電ト
ランス１の２次側電極端子１ｃに発生する交流電圧値が
変更されるので、冷陰極管２の両端電圧差すなわち放電
維持電圧値が変化することとなる。冷陰極管２の輝度
は、冷陰極管２の両端電圧差に依存している。
ーティが変化することで、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の昇
圧電圧すなわち電圧出力端子２１に発生する直流出力電
圧Ｖｄｄが変化し、抵抗１５，１６の接続点電圧を調光
信号入力端子２２に電圧が印加される前の値に戻すよう
に働く。結果として、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の電圧出
力端子２１に得られる直流高電圧値は変更され、２つの
矩形波電圧の波高上限値も変わる。したがって、圧電ト
ランス１の２次側電極端子１ｃに発生する交流電圧値が
変更されるので、冷陰極管２の両端電圧差すなわち放電
維持電圧値が変化することとなる。冷陰極管２の輝度
は、冷陰極管２の両端電圧差に依存している。
【００６１】以上のように、本実施の形態によれば、直
流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−ＤＣコンバータ６で昇圧し、
その出力に得られた直流高電圧を電圧源とする高耐圧２
位相ドライバ回路３から出力される１／２周期ずれた２
つの矩形波電圧で、圧電トランス１を駆動することを特
徴し、直流入力電圧Ｖｉｎが変化してもＤＣ−ＤＣコン
バータ６の直流出力電圧Ｖｄｄは一定値を保つので、圧
電トランス１の駆動に影響を与えない。したがって、圧
電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設定する
ことが可能である。
流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−ＤＣコンバータ６で昇圧し、
その出力に得られた直流高電圧を電圧源とする高耐圧２
位相ドライバ回路３から出力される１／２周期ずれた２
つの矩形波電圧で、圧電トランス１を駆動することを特
徴し、直流入力電圧Ｖｉｎが変化してもＤＣ−ＤＣコン
バータ６の直流出力電圧Ｖｄｄは一定値を保つので、圧
電トランス１の駆動に影響を与えない。したがって、圧
電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設定する
ことが可能である。
【００６２】すなわち、直流入力電圧ＶｉｎをＤＣ−Ｄ
Ｃコンバータ６で昇圧し、かつ直流入力電圧Ｖｉｎが変
動しても直流出力電圧Ｖｄｄが一定となるように制御を
行うので、ＤＣ−ＤＣコンバータ６から出力される直流
出力電圧Ｖｄｄを電圧源とした高耐圧２位相ドライバ回
路３を含み、その出力信号により圧電トランス１を駆動
する圧電トランス駆動回路においては、直流入力電圧Ｖ
ｉｎの変動が圧電トランス１の駆動に影響を与えず、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ６のみで直流入力電圧Ｖｉｎの変動
を吸収でき、従来例にあるような圧電トランス駆動回路
の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消し、圧電ト
ランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設定すること
が可能である。また、従来例のような電磁トランスを使
用する必要がないので、コストを下げることができると
ともに小型化を図ることができる。
Ｃコンバータ６で昇圧し、かつ直流入力電圧Ｖｉｎが変
動しても直流出力電圧Ｖｄｄが一定となるように制御を
行うので、ＤＣ−ＤＣコンバータ６から出力される直流
出力電圧Ｖｄｄを電圧源とした高耐圧２位相ドライバ回
路３を含み、その出力信号により圧電トランス１を駆動
する圧電トランス駆動回路においては、直流入力電圧Ｖ
ｉｎの変動が圧電トランス１の駆動に影響を与えず、Ｄ
Ｃ−ＤＣコンバータ６のみで直流入力電圧Ｖｉｎの変動
を吸収でき、従来例にあるような圧電トランス駆動回路
の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消し、圧電ト
ランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設定すること
が可能である。また、従来例のような電磁トランスを使
用する必要がないので、コストを下げることができると
ともに小型化を図ることができる。
【００６３】また、調光信号入力端子２２に印加される
電圧の調整により、冷陰極管２の放電維持電圧のコント
ロールが可能となり、これによって冷陰極管２の輝度の
調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変動に
伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させることを含
めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、簡単
に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
電圧の調整により、冷陰極管２の放電維持電圧のコント
ロールが可能となり、これによって冷陰極管２の輝度の
調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変動に
伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させることを含
めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、簡単
に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
【００６４】なお、本発明の圧電トランス駆動回路は、
冷陰極管の点灯用の他に、例えば以下のような用途に用
いられる。圧電トランスの有用性は、電磁トランスが収
納できないスペースサイズでかつ電池などから数百Ｖの
電圧変換が必要なものに好適である。例えば、携帯電
話、携帯端末の液晶パネルのバックライト（冷陰極管）
用として使用される。他にあげれば、工業用電源ユニッ
トとして利用することも可能である。
冷陰極管の点灯用の他に、例えば以下のような用途に用
いられる。圧電トランスの有用性は、電磁トランスが収
納できないスペースサイズでかつ電池などから数百Ｖの
電圧変換が必要なものに好適である。例えば、携帯電
話、携帯端末の液晶パネルのバックライト（冷陰極管）
用として使用される。他にあげれば、工業用電源ユニッ
トとして利用することも可能である。
【００６５】
【発明の効果】以上のように、本発明の圧電トランス駆
動回路および冷陰極管点灯装置によれば、直流入力電圧
をＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が
変動しても直流出力電圧が一定となるように制御を行う
ので、ＤＣ−ＤＣコンバータから出力される直流出力電
圧を電圧源とした高耐圧２位相ドライバ回路を含み、そ
の出力信号により圧電トランスを駆動する圧電トランス
駆動回路においては、直流入力電圧の変動が圧電トラン
スの駆動に影響を与えず、ＤＣ−ＤＣコンバータのみで
直流入力電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧
電トランス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠
点を解消し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をよ
り広く設定することが可能である。また、従来例のよう
な電磁トランスを使用する必要がないので、コストを下
げることができるとともに小型化を図ることができる。
動回路および冷陰極管点灯装置によれば、直流入力電圧
をＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が
変動しても直流出力電圧が一定となるように制御を行う
ので、ＤＣ−ＤＣコンバータから出力される直流出力電
圧を電圧源とした高耐圧２位相ドライバ回路を含み、そ
の出力信号により圧電トランスを駆動する圧電トランス
駆動回路においては、直流入力電圧の変動が圧電トラン
スの駆動に影響を与えず、ＤＣ−ＤＣコンバータのみで
直流入力電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧
電トランス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠
点を解消し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をよ
り広く設定することが可能である。また、従来例のよう
な電磁トランスを使用する必要がないので、コストを下
げることができるとともに小型化を図ることができる。
【００６６】また、本発明の圧電トランス駆動回路によ
れば、電圧制御信号入力端子に印加される電圧の調整に
より、圧電トランスの出力電圧の調整が圧電トランスの
駆動動作に影響を与えることなく可能となり、簡単に圧
電トランスの出力電圧の調整が可能である。
れば、電圧制御信号入力端子に印加される電圧の調整に
より、圧電トランスの出力電圧の調整が圧電トランスの
駆動動作に影響を与えることなく可能となり、簡単に圧
電トランスの出力電圧の調整が可能である。
【００６７】さらに、本発明の冷陰極管点灯装置によれ
ば、調光信号入力端子に印加される電圧の調整により、
冷陰極管の放電維持電圧のコントロールが可能となり、
これによって冷陰極管の輝度の調整を行うことができ、
従来例にある入力電圧の変動に伴い、圧電トランスの駆
動周波数を変化させることを含めたバースト調光回路の
制御性の複雑さを解消し、簡単に冷陰極管の輝度の調整
を実施することができる。
ば、調光信号入力端子に印加される電圧の調整により、
冷陰極管の放電維持電圧のコントロールが可能となり、
これによって冷陰極管の輝度の調整を行うことができ、
従来例にある入力電圧の変動に伴い、圧電トランスの駆
動周波数を変化させることを含めたバースト調光回路の
制御性の複雑さを解消し、簡単に冷陰極管の輝度の調整
を実施することができる。
【図１】本発明の実施の形態における圧電トランス駆動
回路の構成を示すブロック図である。
回路の構成を示すブロック図である。
【図２】従来例における圧電トランス駆動回路の構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】圧電トランスの等価回路である。
１ 圧電トランス
２ 冷陰極管
３ 高耐圧２位相ドライバ回路
４ 発振周波数制御回路
５ 移相回路
６ ＤＣ−ＤＣコンバータ
７ 誤差増幅器
８ ＰＷＭ回路
９ 発振回路
１０ スイッチングトランジスタ
１１ コイル
１２ 整流ダイオード
１３ 平滑容量
１４，１５，１６，１７，１８ 抵抗
２０ 電圧入力端子
２１ 電圧出力端子
２２ 調光信号入力端子
２３，２４ 高耐圧ドライバ
２５ タイミング調整器
２６ スタート回路
３０，３１ スイッチングトランジスタ
３２，３３ オートトランス
３４ ２位相ドライバ回路
３５ バースト調光回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０５Ｂ 41/392 Ｈ０５Ｂ 41/29 Ｚ
(72)発明者 市場 陽子
大阪府門真市大字門真1006番地 松下シス
テムテクノ株式会社内
(72)発明者 徳島 晃
京都市伏見区醍醐西大路町97−５ 京都技
術研究所株式会社内
Ｆターム(参考） 3K072 AC02 AC11 BA05 BB10 BC07
CA16 CB00 DD03 DD04 DE02
DE03 DE05 GA03 GB03 GB17
GB20 GC04 HA04 HA05 HA10
3K098 CC24 CC41 DD22 DD35 DD37
DD42 DD43 DD44 EE30 EE31
EE32 EE40 FF04 FF14 GG10
5H007 BB03 CA02 CB02 CB05 CB09
CC03 CC09 CC12 DA03 DA05
DA06 DB01 DC02 DC05 EA01
5H730 AS11 BB14 BB24 BB27 BB57
BB61 BB72 BB86 DD04 EE59
FD11 FD31 FG05 FG09
Claims (14)
- 【請求項１】 固有の共振周波数を有する圧電振動子
と、前記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の１次側電極端子と、前記
一対の１次側電極端子とは直流的に分離された状態で前
記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子から発生した
電圧を出力する２次側電極端子とを有する圧電トランス
と、 直流入力電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ
直流入力電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定
に制御するＤＣ−ＤＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧を電圧源と
して前記圧電トランスの前記一対の１次側電極端子に交
流電圧を印加することにより前記圧電トランスの２次側
電極端子から昇圧された交流電圧を出力させるドライバ
回路とを備えた圧電トランス駆動回路。 - 【請求項２】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧
を発生することを特徴とする請求項１に記載の圧電トラ
ンス駆動回路。 - 【請求項３】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつ１／
２周期ずれた２相の矩形波電圧を発生することを特徴と
する請求項１に記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項４】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤＣ
−ＤＣコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧値
を波高上限値とした交流電圧を発生することを特徴とす
る請求項１に記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項５】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤＣ
−ＤＣコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧値
を波高上限値として１／２周期ずれた２相の矩形波電圧
を発生することを特徴とする請求項１に記載の圧電トラ
ンス駆動回路。 - 【請求項６】 ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力高電
圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なくと
も３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗
分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動を
検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つの
抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して前
記ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧値を変化させ
ることにより前記圧電トランスの前記２次側電極端子よ
り出力される交流出力電圧を変化させる電圧制御信号入
力端子とを備えた請求項１記載の圧電トランス駆動回
路。 - 【請求項７】 ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力高電
圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なくと
も３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗
分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動を
検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つの
抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して前
記ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧値を変化させ
ることにより前記圧電トランスの前記２次側電極端子よ
り出力される交流出力電圧を変化させる電圧制御信号入
力端子とを備えた請求項２、３、４または５に記載の圧
電トランス駆動回路。 - 【請求項８】 固有の共振周波数を有する圧電振動子
と、前記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の１次側電極端子と、前記
一対の１次側電極端子とは直流的に分離された状態で前
記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子から発生した
電圧を出力する２次側電極端子とを有する圧電トランス
と、 直流入力電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ
直流入力電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定
に制御するＤＣ−ＤＣコンバータと、 前記ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧を電圧源と
して前記圧電トランスの前記一対の１次側電極端子に交
流電圧を印加することにより前記圧電トランスの２次側
電極端子から昇圧された交流電圧を出力させるドライバ
回路と、 前記圧電トランスの前記２次側電極端子に負荷として接
続された冷陰極管とを備えた冷陰極管点灯装置。 - 【請求項９】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧
を発生することを特徴とする請求項８に記載の冷陰極管
点灯装置。 - 【請求項１０】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有
の共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつ１
／２周期ずれた２相の矩形波電圧を発生することを特徴
とする請求項８に記載の冷陰極管点灯装置。 - 【請求項１１】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有
の共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤ
Ｃ−ＤＣコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧
値を波高上限値とした交流電圧を発生することを特徴と
する請求項８に記載の冷陰極管点灯装置。 - 【請求項１２】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有
の共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつＤ
Ｃ−ＤＣコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧
値を波高上限値として１／２周期ずれた２相の矩形波電
圧を発生することを特徴とする請求項８に記載の冷陰極
管点灯装置。 - 【請求項１３】 ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力高
電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なく
とも３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵
抗分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分
割接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動
を検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つ
の抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧値を変化さ
せることにより前記圧電トランスの前記２次側電極端子
より出力される交流出力電圧を変化させる調光信号入力
端子とを備えた請求項８記載の冷陰極管点灯装置。 - 【請求項１４】 ＤＣ−ＤＣコンバータが、直流出力高
電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なく
とも３個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵
抗分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分
割接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動
を検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つ
の抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの直流出力高電圧値を変化さ
せることにより前記圧電トランスの前記２次側電極端子
より出力される交流出力電圧を変化させる調光信号入力
力端子とを備えた請求項９、１０、１１または１２に記
載の冷陰極管点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385628A JP2003189637A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001385628A JP2003189637A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189637A true JP2003189637A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27594988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001385628A Pending JP2003189637A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003189637A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007125804A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | バックライト制御装置および表示装置 |
| KR100993673B1 (ko) | 2004-06-28 | 2010-11-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 램프 구동장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001385628A patent/JP2003189637A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100993673B1 (ko) | 2004-06-28 | 2010-11-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 램프 구동장치 및 방법 |
| WO2007125804A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | バックライト制御装置および表示装置 |
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|
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|
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|
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