JP2003249393A - 圧電トランス駆動回路 - Google Patents
圧電トランス駆動回路Info
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- JP2003249393A JP2003249393A JP2002045891A JP2002045891A JP2003249393A JP 2003249393 A JP2003249393 A JP 2003249393A JP 2002045891 A JP2002045891 A JP 2002045891A JP 2002045891 A JP2002045891 A JP 2002045891A JP 2003249393 A JP2003249393 A JP 2003249393A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric transformer
- current
- tube
- cathode fluorescent
- transformer
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- 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.)
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電トランスの平衡出力によって冷陰極蛍光
管を点灯させる場合の管電流の検出を可能にし、安定し
た制御を容易とする。 【解決手段】 圧電トランスの出力を冷陰極蛍光管の両
端の電極に接続し、圧電トランスと冷陰極蛍光管間のラ
イン上にカレントトランスを設けて、ここで管電流を検
出する。カレントトランスで検出された管電流は管電流
検出処理部の入力端の差動増幅器に入力される。検出ラ
インが高圧ラインと分離され、かつ同相ノイズの影響を
除去できるので、電源や負荷の変動に影響を受けにく
く、安定した動作が得られる。
管を点灯させる場合の管電流の検出を可能にし、安定し
た制御を容易とする。 【解決手段】 圧電トランスの出力を冷陰極蛍光管の両
端の電極に接続し、圧電トランスと冷陰極蛍光管間のラ
イン上にカレントトランスを設けて、ここで管電流を検
出する。カレントトランスで検出された管電流は管電流
検出処理部の入力端の差動増幅器に入力される。検出ラ
インが高圧ラインと分離され、かつ同相ノイズの影響を
除去できるので、電源や負荷の変動に影響を受けにく
く、安定した動作が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランス駆動
回路に係るもので、冷陰極蛍光管の両端の電極に圧電ト
ランスの出力を印加して点灯する圧電トランス駆動回路
に関するものである。
回路に係るもので、冷陰極蛍光管の両端の電極に圧電ト
ランスの出力を印加して点灯する圧電トランス駆動回路
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置のバックライト用等に冷陰
極蛍光管が用いられ、その点灯のための昇圧トランスと
して圧電トランスを用いることが多くなっている。これ
は、点灯開始時の高インピーダンス負荷と点灯継続時の
低インピーダンス負荷の状態に、圧電トランスの出力特
性が適合するためである。
極蛍光管が用いられ、その点灯のための昇圧トランスと
して圧電トランスを用いることが多くなっている。これ
は、点灯開始時の高インピーダンス負荷と点灯継続時の
低インピーダンス負荷の状態に、圧電トランスの出力特
性が適合するためである。
【０００３】大型の液晶モニタ等のバックライトに用い
るインバータは大出力が要求され、冷陰極蛍光管に印加
される電圧も高電圧が必要となる。圧電トランスは電磁
トランスと比較して容易に高電圧が得られるので、大出
力のモニタ用として有望である。
るインバータは大出力が要求され、冷陰極蛍光管に印加
される電圧も高電圧が必要となる。圧電トランスは電磁
トランスと比較して容易に高電圧が得られるので、大出
力のモニタ用として有望である。
【０００４】モニタが大型化すると冷陰極蛍光管の管長
が長くなるが、長い管を均等に点灯させるためには高電
圧出力を平衡出力として、浮遊容量の影響を除去する方
式が採用される。すなわち、圧電トランスの出力を冷陰
極蛍光管の両端の電極に印加して管に印加される電圧の
均一化を図るものである。
が長くなるが、長い管を均等に点灯させるためには高電
圧出力を平衡出力として、浮遊容量の影響を除去する方
式が採用される。すなわち、圧電トランスの出力を冷陰
極蛍光管の両端の電極に印加して管に印加される電圧の
均一化を図るものである。
【０００５】圧電トランスの駆動回路の制御のために
は、冷陰極蛍光管に流れる管電流を検出してその出力に
応じて帰還をかける必要がある。しかし、平衡出力によ
って点灯する場合にはその管電流を検出することが難し
くなる。例えば、図３に示したようにフォトカプラ37を
使用する場合、冷陰極蛍光管33の高周波点灯時にはフォ
トカプラの周波数特性を考慮しなければならない。ま
た、高圧環境下で使用されるフォトカプラは高耐圧であ
ることが要求されるのでコストアップとなる。
は、冷陰極蛍光管に流れる管電流を検出してその出力に
応じて帰還をかける必要がある。しかし、平衡出力によ
って点灯する場合にはその管電流を検出することが難し
くなる。例えば、図３に示したようにフォトカプラ37を
使用する場合、冷陰極蛍光管33の高周波点灯時にはフォ
トカプラの周波数特性を考慮しなければならない。ま
た、高圧環境下で使用されるフォトカプラは高耐圧であ
ることが要求されるのでコストアップとなる。
【０００６】平衡出力回路における管電流検出用に抵抗
を用いる場合には、制御回路との整合を図るために、回
路構成が制限される。また、冷陰極蛍光管を２本用いる
場合には図４に示すような回路を利用することができる
が、冷陰極蛍光管が１本であるときには回路構成が困難
となる。高電圧環境下では、高圧出力付近から管電流検
出を行おうとすると、浮遊容量の影響により、管電流検
出部に誤差成分が生じ、これによって制御回路を正確に
制御することが困難となる。
を用いる場合には、制御回路との整合を図るために、回
路構成が制限される。また、冷陰極蛍光管を２本用いる
場合には図４に示すような回路を利用することができる
が、冷陰極蛍光管が１本であるときには回路構成が困難
となる。高電圧環境下では、高圧出力付近から管電流検
出を行おうとすると、浮遊容量の影響により、管電流検
出部に誤差成分が生じ、これによって制御回路を正確に
制御することが困難となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、平衡高電圧
出力回路において、管電流を正確に検出してその信号を
管電流検出処理部において処理し、これを駆動回路にフ
ィードバックさせて、高電圧下でも最適な動作が可能な
圧電トランス駆動回路を提供するものである。
出力回路において、管電流を正確に検出してその信号を
管電流検出処理部において処理し、これを駆動回路にフ
ィードバックさせて、高電圧下でも最適な動作が可能な
圧電トランス駆動回路を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、カレントトラ
ンスによって管電流を検出することによって、上記の課
題を解決するものである。
ンスによって管電流を検出することによって、上記の課
題を解決するものである。
【０００９】すなわち、入力電圧を圧電トランスで昇圧
して冷陰極蛍光管を点灯し、その管電流を検出して得た
信号を帰還させて圧電トランスの駆動回路を制御する圧
電トランス駆動回路において、当該冷陰極蛍光管は圧電
トランスの平衡出力によって点灯され、管電流の検出が
カレントトランスを介して行われることに特徴を有する
ものである。さらに、その出力を差動増幅器に入力して
処理することに特徴を有するものである。
して冷陰極蛍光管を点灯し、その管電流を検出して得た
信号を帰還させて圧電トランスの駆動回路を制御する圧
電トランス駆動回路において、当該冷陰極蛍光管は圧電
トランスの平衡出力によって点灯され、管電流の検出が
カレントトランスを介して行われることに特徴を有する
ものである。さらに、その出力を差動増幅器に入力して
処理することに特徴を有するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】カレントトランスを利用すること
によって、高電圧回路と電流検出回路を絶縁（分離）で
きる。また、その出力を処理部の差動増幅器に入力する
ことによって同相ノイズをキャンセルすることができ
る。
によって、高電圧回路と電流検出回路を絶縁（分離）で
きる。また、その出力を処理部の差動増幅器に入力する
ことによって同相ノイズをキャンセルすることができ
る。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。図1は本発明の実施例を示すブロック図
である。入力電圧（図示しない）を加える圧電トランス
駆動部11のスイッチング回路によって圧電トランス12を
所定の周波数で駆動する。点灯開始時は高電圧出力を得
るために周波数の高い方から高インピーダンス時の共振
周波数方向へ周波数掃引して駆動する。
いて説明する。図1は本発明の実施例を示すブロック図
である。入力電圧（図示しない）を加える圧電トランス
駆動部11のスイッチング回路によって圧電トランス12を
所定の周波数で駆動する。点灯開始時は高電圧出力を得
るために周波数の高い方から高インピーダンス時の共振
周波数方向へ周波数掃引して駆動する。
【００１２】圧電トランス12で得られる高電圧は冷陰極
蛍光管13の両端の電極に印加される。通常は一方の電極
が接地されるのではなく、両方の電極が圧電トランスの
出力に接続される平衡出力型となっている。これによっ
て、蛍光管の両電極は高電圧が印加されることになり、
輝度ムラの発生を防止することができ、管全体を均一に
発光させることができる。
蛍光管13の両端の電極に印加される。通常は一方の電極
が接地されるのではなく、両方の電極が圧電トランスの
出力に接続される平衡出力型となっている。これによっ
て、蛍光管の両電極は高電圧が印加されることになり、
輝度ムラの発生を防止することができ、管全体を均一に
発光させることができる。
【００１３】この回路構成では抵抗を用いて管電流を検
出することができないので、本発明においては圧電トラ
ンス12と冷陰極蛍光管13との間にカレントトランス14を
設ける。高圧電流路の１次側の電流の変化によって誘起
される２次側の電圧を検出するようにしたもので、高圧
電流路と分離された回路で管電流の検出がされることに
なる。
出することができないので、本発明においては圧電トラ
ンス12と冷陰極蛍光管13との間にカレントトランス14を
設ける。高圧電流路の１次側の電流の変化によって誘起
される２次側の電圧を検出するようにしたもので、高圧
電流路と分離された回路で管電流の検出がされることに
なる。
【００１４】カレントトランス14で検出された管電流
は、管電流検出処理部16の差動増幅器15に入力されて電
圧に変換され、基準電圧と比較される。その結果の出力
による帰還信号を発生し、圧電トランス駆動回路11の駆
動周波数を制御する。冷陰極蛍光管13が点灯するとイン
ピーダンスが下がり、その共振周波数も変化するのでそ
の共振周波数近傍で効率よく駆動できるように制御され
る。
は、管電流検出処理部16の差動増幅器15に入力されて電
圧に変換され、基準電圧と比較される。その結果の出力
による帰還信号を発生し、圧電トランス駆動回路11の駆
動周波数を制御する。冷陰極蛍光管13が点灯するとイン
ピーダンスが下がり、その共振周波数も変化するのでそ
の共振周波数近傍で効率よく駆動できるように制御され
る。
【００１５】カレントトランス14と差動増幅器の信号ラ
インには浮遊容量の影響で、高圧出力の誘導電圧が発生
するが、差動増幅器の+、−の端子に加わる誘導電圧は
同相のためにキャンセルされる。したがって差動増幅器
15の出力は管電流のみで制御されることになり、安定し
た制御回路を構成することができる。
インには浮遊容量の影響で、高圧出力の誘導電圧が発生
するが、差動増幅器の+、−の端子に加わる誘導電圧は
同相のためにキャンセルされる。したがって差動増幅器
15の出力は管電流のみで制御されることになり、安定し
た制御回路を構成することができる。
【００１６】図２は、冷陰極蛍光管を２本点灯させる場
合への適用例を示すものである。圧電トランス駆動回路
21で駆動される圧電トランス22の出力が並列に接続され
た冷陰極蛍光管23A、23Bの電極に印加される。それぞれ
の冷陰極蛍光管23A、23Bの管電流がカレントトランス24
A、24Bで検出されて管電流検出処理部26の差動増幅器25
A、25Bに入力されて処理される。
合への適用例を示すものである。圧電トランス駆動回路
21で駆動される圧電トランス22の出力が並列に接続され
た冷陰極蛍光管23A、23Bの電極に印加される。それぞれ
の冷陰極蛍光管23A、23Bの管電流がカレントトランス24
A、24Bで検出されて管電流検出処理部26の差動増幅器25
A、25Bに入力されて処理される。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、平衡出力回路で使用す
る冷陰極蛍光管の管電流検出をカレントトランスで行う
ので、高電圧回路と検出回路を分離でき、負荷条件の変
化によって検出回路が変動することを防止できる。ま
た、処理部の入力段に差動増幅器を用いるので、同相ノ
イズの影響を受けず、制御回路の信頼性が増し、電源電
圧の変動や負荷状態の変化にも安定した動作が得られ
る。
る冷陰極蛍光管の管電流検出をカレントトランスで行う
ので、高電圧回路と検出回路を分離でき、負荷条件の変
化によって検出回路が変動することを防止できる。ま
た、処理部の入力段に差動増幅器を用いるので、同相ノ
イズの影響を受けず、制御回路の信頼性が増し、電源電
圧の変動や負荷状態の変化にも安定した動作が得られ
る。
【００１８】このように同相ノイズの影響を受け難いた
めに、インバータユニットの設計が容易となり、高密度
実装、小型化の面でも有利となる。
めに、インバータユニットの設計が容易となり、高密度
実装、小型化の面でも有利となる。
【図１】 本発明の実施例を示すブロック図
【図２】 本発明の他の実施例を示すブロック図
【図３】 従来の検出方法を示すブロック図
【図４】 従来の検出方法を示すブロック図
11、21、31、41：駆動回路
12、22、32、42：圧電トランス
13、23、33、43：冷陰極蛍光管
14、24：カレントトランス
15、25：差動増幅器
16、26、36、46：管電流検出処理部
37：フォトカプラ
Claims (3)
- 【請求項１】 入力電圧を圧電トランスで昇圧して冷陰
極蛍光管を点灯し、その管電流を検出して得た信号を帰
還させて圧電トランスの駆動回路を制御する圧電トラン
ス駆動回路において、 当該冷陰極蛍光管は圧電トランスの平衡出力によって点
灯され、管電流の検出がカレントトランスを介して行わ
れることを特徴とする圧電トランス駆動回路。 - 【請求項２】 入力電圧を圧電トランスで昇圧して冷陰
極蛍光管を点灯し、その管電流を検出して得た信号を帰
還させて圧電トランスの駆動回路を制御する圧電トラン
ス駆動回路において、 当該冷陰極蛍光管は圧電トランスの平衡出力によって点
灯され、管電流の検出がカレントトランスを介して行わ
れ、当該カレントトランスの出力が差動増幅器に入力さ
れて帰還信号が得られることを特徴とする圧電トランス
駆動回路。 - 【請求項３】 冷陰極蛍光管が複数個並列に接続され
て、それぞれの管電流の検出が個別のカレントトランス
で行われる請求項１記載の圧電トランス駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045891A JP2003249393A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 圧電トランス駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002045891A JP2003249393A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 圧電トランス駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003249393A true JP2003249393A (ja) | 2003-09-05 |
Family
ID=28659516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002045891A Pending JP2003249393A (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 圧電トランス駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003249393A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318865A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nec Tokin Corp | 電源装置 |
| WO2009122612A1 (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | シャープ株式会社 | インバータ回路、バックライト装置および表示装置 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002045891A patent/JP2003249393A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006318865A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nec Tokin Corp | 電源装置 |
| WO2009122612A1 (ja) * | 2008-04-03 | 2009-10-08 | シャープ株式会社 | インバータ回路、バックライト装置および表示装置 |
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