JP2006127950A - 放電灯駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 放電灯に接続された２つの駆動部の電力がバランスする放電灯駆動装置を提供する。
【解決手段】 放電灯駆動装置１０は、放電灯Ｌの一方の電極にマスタ駆動部４０Ｍが接続され、他方の電極にスレーブ駆動部４０Ｓが接続される。各駆動部は、変圧器Ｔ_Ｍ，Ｔ_Ｓと、変圧器の２次巻線部と並列に接続されたコンデンサＣ_１Ｍ，Ｃ_１Ｓとからなる。各駆動部のインピーダンス特性は、極小値をとる第１の周波数から、第１の周波数より低く且つ極大値をとる第２の周波数までの周波数帯域で少なくともインピーダンスがほぼ等価となる周波数を有する。この周波数を駆動周波数として、放電灯駆動装置は放電灯を点灯する。
【選択図】図２

Description

本発明は、２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯駆動装置に関する。

液晶パネルは、ノートパソコンやワープロなどの表示装置を始め、パソコン液晶モニタ、液晶テレビなど広範囲に使用されている。近年、液晶パネルの大型化が進み、液晶パネルのバックライトとして多数の冷陰極管を並列に接続して点灯させるシステムが増加してきた。例えば特許文献１に記載されるように、放電灯駆動装置において、冷陰極管の２つの電極にそれぞれインバータ回路を接続して、各インバータ回路から冷陰極管に高周波交流電力を供給することによって点灯を制御している。しかしながら、この構成では、冷陰極管毎にインバータ回路を設けるため、消費電力及び製造コストが問題になっていた。そこで、対をなす２つの駆動回路の間に多数の冷陰極管を並列接続し、１つのインバータ回路から各駆動回路を介して多数の冷陰極管を点灯させるシステムが開発され、実用化に供され始めている。
特開平２００４−２４１１３６号

しかしながら、上記放電灯駆動装置において、多数の冷陰極管を並列接続して１つのインバータ回路で点灯する場合、冷陰極管のインピーダンスのばらつきや交流駆動に伴う大きな分布容量のために、冷陰極管の両端に設けられる駆動回路の電力バランスが崩れることがある。電力バランスが崩れるとこれに応じて、冷陰極管を流れる電流バランスも崩れるために、冷陰極管の耐用寿命に大きな影響を与え、冷陰極管の寿命を短縮させることがある。また、各駆動部回路のインピーダンスが両端でばらつくと、それ自体で各駆動回路の電力バランスや電流バランスが崩れることになり、放電灯の長手方向において輝度むらが生じたり、冷陰極管の寿命に悪影響を与えることがあった。

そこで、駆動回路のインピーダンスを揃えるために、駆動回路にトランスやバラストコンデンサなどの調整用部品を取り付けても、これらの部品の特性そのものにばらつきがあるので、駆動回路の電力バランスや電流バランスを取ることは困難であった。また、駆動回路製造時にトランスやコンデンサなどの各共振素子の部品選別を厳密に行うと、部品選別に対してコストを要し、放電灯駆動装置の製造コストの上昇を招いていた。

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、放電灯の２つの電極にそれぞれ接続される駆動部の電力バランスおよび電流バランスを容易にとることのできる放電灯駆動装置を提供することである。

上記目的を達成するために提供される本発明の放電灯駆動装置は、２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯駆動装置であって、２つの電極のうちの一方の電極に接続される第１の駆動部と、他方の電極に接続される第２の駆動部とを有する。第１の駆動部は、１次巻線部及び２次巻線部を含む変圧器と、２次巻線部と並列に接続されたコンデンサとを有して電力を出力する。第１の駆動部のインピーダンス特性は、第１の周波数で極小値をとるとともに、第１の周波数より低い第２の周波数で極大値をとる。第２の駆動部は、１次巻線部及び２次巻線部を含む変圧器と、２次巻線部と並列に接続されたコンデンサとを有して電力を出力する。第２の駆動部のインピーダンス特性は、第３の周波数で極小値をとるとともに、第３の周波数より低い第４の周波数で極大値をとる。さらに、第１の周波数は、第３の周波数よりも高く、且つ、第２の周波数は、第４の周波数よりも低く設定され、放電灯の駆動周波数を、第３の周波数と第４の周波数との間の間の周波数帯域から選択している。上記放電灯駆動装置は、放電灯は、第１及び第２の駆動部から供給される選択された駆動周波数の交流電力によって点灯される。

上記の放電灯駆動装置において、第１の駆動部のインピーダンス特性と、第２の駆動部のインピーダンス特性とが、上記周波数帯域で交点を有する場合、交点の周波数では、第１の駆動部と第２の駆動部のインピーダンスは、同じ値をとる。従って、交点の周波数を駆動周波数として放電灯駆動装置を駆動すると、第１及び第２の駆動部のインピーダンスが同一になるので、各駆動部の電力バランスをとることができるとともに、各駆動部から放電灯に流れる電流のバランスをとることができる。故に、放電灯の耐用寿命の短縮を防止できる。また、例えば放電灯が両端に電極を有する円筒形である場合、長手方向の輝度むらを抑制して、放電灯を均一に発光させることができる。
また、この交点近傍の周波数帯域では、第１及び第２の駆動部のインピーダンス特性は、傾きが類似していることが多い。故に、交点近傍の周波数帯域内に放電灯の駆動周波数を設定すれば、駆動周波数に変動が生じた場合であっても、両駆動部の電力バランスに大きな差が生じることを防ぎ、両駆動部の電力バランスが大きく崩れることを抑制する。

さらに、変圧器及びコンデンサから駆動部を組み立てたあとで、駆動部のインピーダンスの整合を取ることができるため、駆動部を組み立てる際の変圧器やコンデンサの部品選別に対する基準を緩和でき、放電灯駆動装置の製造コストを抑制できる。

一方、第１の駆動部のインピーダンス特性と第２の駆動部のインピーダンス特性とが、上記周波数帯域内で交点を有さない場合であっても、第１の駆動部のインピーダンスと第２の駆動部のインピーダンスとが互いに接近するときの周波数を、放電灯駆動装置の駆動周波数に設定すれば、第１及び第２の駆動部の電力の差を縮小して、放電灯駆動装置における各駆動部の電力バランスを理想に近いものにできる。

また、好ましくは、第１の周波数は、第１の駆動部の直列共振周波数であり、第２の周波数は、第１の駆動部の並列共振周波数であり、第３の周波数は、第２の駆動部の直列共振周波数であり、第４の周波数は、第２の駆動部の並列共振周波数である。放電灯駆動装置が、単一の放電灯を駆動する場合、第１の駆動部のインピーダンス特性において、第１の周波数及び第２の周波数は、それぞれ直列共振周波数および並列共振周波数として現れる。また、第２の駆動部のインピーダンス特性において、第３の周波数及び第４の周波数は、それぞれ直列共振周波数および並列共振周波数として現れる。

放電灯駆動装置が、並列接続された複数の放電灯を駆動する場合、各駆動部のインピーダンス特性は、単一の放電灯を駆動する際のインピーダンス特性を合成したものになるので、各駆動部の直列共振周波数及び並列共振周波数のいずれも、ピーク値ではなく極大値及び極小値として現れる。

本発明の放電灯駆動装置によれば、各駆動部の電力バランスをとることができるとともに、各駆動部から放電灯に流れる電流のバランスをとることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１に、本発明の実施の形態である放電灯駆動装置１０を示す。放電灯駆動装置１０は、電源からの給電により放電灯Ｌの点灯を制御するものであり、スイッチング回路２０と、制御回路３０と、マスタ駆動回路４０Ｍと、スレーブ駆動回路４０Ｓと、からなる。放電灯駆動装置１０によって点灯が制御される放電灯Ｌは、両端にそれぞれ電極Ｅ_１，Ｅ_２を有する冷陰極管である。

スイッチング回路２０は、インバータ回路から構成され、入力端子Ａ，Ｂには、電源２２が接続され、電源２２から電圧Ｖ_ｉｎの電力が供給される。出力端子Ｃ，Ｄには、マスタ駆動回路４０Ｍとスレーブ駆動回路４０Ｓとが並列に接続されている。また、スイッチング回路２０には、制御回路３０が接続されている。制御回路３０は、スイッチング回路２０のスイッチング動作を制御する制御信号をスイッチング回路２０に出力する。そして、制御回路３０は、制御信号によりスイッチング回路２０に対してＰＷＭ制御や位相制御などの適宜の電力制御を行う。

マスタ駆動回路４０Ｍは、第１の駆動部として、変圧器Ｔ_Ｍと共振コンデンサＣ_１Ｍとからなる。変圧器Ｔ_Ｍは、１次巻線と２次巻線とが同極性に巻回されている。この変圧器Ｔ_Ｍは、相互インダクタンスＭ_Ｍ、１次巻線漏洩インダクタンスＬ_Ｌ１Ｍ、２次巻線漏洩インダクタンスＬ_Ｌ２Ｍ，励磁インダクタンスＬ_１Ｍ、２次インダクタンスＬ_２Ｍを有する。そして、１次巻線は、端子Ｃ，Ｄに並列接続され、２次巻線と並列に共振コンデンサＣ_１Ｍが接続されている。共振コンデンサＣ_１Ｍは、一端部が基準電位Ｇ_Ｍに接続され、他端部がマスタ駆動回路４０Ｍの出力端子Ｆに接続されている。また、１次巻線の一端部と端子Ｄとの間にコンデンサＣ_２Ｍが接続されている。マスタ駆動回路４０Ｍは、出力端子Ｆ及びバラストコンデンサＣ_ＢＭを介して、放電灯Ｌの一方の電極Ｅ_１に接続されている。

上記構成のマスタ駆動回路４０Ｍは、変圧器Ｔ_Ｍの励磁インダクタンスＬ_１Ｍと共振コンデンサＣ_１Ｍとが並列に接続されている並列共振回路を構成すると共に、変圧器Ｔ_Ｍの２次インダクタンスＬ_２Ｍと共振コンデンサＣ_１Ｍとが直列に接続されている直列共振回路を構成する。従って、マスタ駆動回路４０Ｍのインピーダンス特性Ｚ_Ｍは、ランプＬの点灯前は次式に示す直列共振周波数ｆ_０ｓＭおよび並列共振周波数ｆ_０ｐＭを有する。

なお、Ｃ_１Ｍは、共振コンデンサＣ_１Ｍの容量である。また、直列共振周波数ｆ_０ｓＭは、並列共振周波数ｆ_０ｐＭよりも高周波数側に位置する。

放電灯Ｌの点灯後は、バラストコンデンサＣ_ＢＭ及び放電灯ＬのインピーダンスＺ_ｌａｍｐの作用により、マスタ駆動回路４０Ｍの直列共振周波数ｆ_ｓＭおよび並列共振周波数ｆ_ｐＭは、次式に示すように変化する。

但し、Ｃ_ＢＭはバラストコンデンサの容量、Ｚ_ｌａｍｐは放電灯Ｌのインピーダンスである。放電灯Ｌの点灯後においても、直列共振周波数ｆ_ｓＭは、並列共振周波数ｆ_ｐＭよりも高周波数側に位置する。

次に、スレーブ駆動回路４０Ｓは、第２の駆動部として、変圧器Ｔ_Ｓと共振コンデンサＣ_１Ｓとからなる。変圧器Ｔ_Ｓは、１次巻線と２次巻線とが逆極性に巻回されている。この変圧器Ｔ_Ｓは、相互インダクタンスＭ_Ｓ、１次巻線漏洩インダクタンスＬ_Ｌ１Ｓ、２次巻線漏洩インダクタンスＬ_Ｌ２Ｓ，励磁インダクタンスＬ_１Ｓ、２次インダクタンスＬ_２Ｓを有する。そして、１次巻線は、端子Ｃ，Ｄに並列接続され、２次巻線と並列に共振コンデンサＣ_１Ｓが接続されている。共振コンデンサＣ_１Ｓは、一端部が基準電位Ｇ_Ｓに接続され、他端部がスレーブ駆動回路４０Ｓの出力端子Ｈに接続されている。また、１次巻線の一端部と端子Ｄとの間にコンデンサＣ_２Ｓが接続されている。スレーブ駆動回路４０Ｓは、出力端子Ｈ及びバラストコンデンサＣ_ＢＳを介して、放電灯Ｌの他方の電極Ｅ_２に接続されている。

スレーブ駆動回路４０Ｓでは、変圧器Ｔ_Ｓが、１次巻線と２次巻線との極性が、マスタ駆動回路４０Ｍの変圧器Ｔ_Ｍと異なる以外は、マスタ駆動回路４０Ｍの変圧器Ｔ_Ｍと構成が同じであり、同一規格であり、実質的に同一の特性を有する。また、コンデンサＣ_１Ｍ，Ｃ_１Ｓは、規格では同一の容量を有する。従って、スレーブ駆動回路４０Ｓは、マスタ駆動回路４０Ｍと同様に、放電灯Ｌの点灯前は、式（５）、（６）によって決まる直列共振周波数ｆ_０ｓＳおよび並列共振周波数ｆ_０ｐＳを有し、放電灯Ｌの点灯後は、式（７）、（８）と同様な式によって決まる直列共振周波数ｆ_ｓＳおよび並列共振周波数ｆ_ｐＳを有する。

マスタ駆動回路４０Ｍと同様に、スレーブ駆動回路４０Ｓにおいても、直列共振周波数ｆ_０ｓＳは、並列共振周波数ｆ_０ｐＳよりも高周波数側に位置する。放電灯Ｌの点灯後においても、直列共振周波数ｆ_ｓＳは、並列共振周波数ｆ_ｐＳよりも高周波数側に位置する。さらに、マスタ駆動回路４０Ｍ及びスレーブ駆動回路４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓは、次に示す関係を有している。

ｆ_ｐＭ＜ｆ_ｐＳ、１０ｋＨｚ ＜ Δｆ_ｐ ＜ ４０ｋＨｚ ・・・（９）
ｆ_ｓＳ＜ｆ_ｓＭ、１０ｋＨｚ ＜ Δｆ_ｓ ＜ ２０ｋＨｚ ・・・（１０）
但し、Δｆ_ｐ＝ｆ_ｐＳ−ｆ_ｐＭ、
Δｆ_ｓ＝ｆ_ｓＭ−ｆ_ｓＳ

図２に、式（９）、（１０）を満たす各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性の一例を示す。マスタ駆動回路４０Ｍ及びスレーブ駆動回路４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓが、式（９）、（１０）の関係を満たす場合、図２に示すように、各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓは、スレーブ駆動回路４０Ｓの並列共振周波数ｆ_ｐＳと直列共振周波数ｆ_ｓＳとの間の周波数帯域内の周波数ｆ_ｃで交点を有する。すなわち、周波数ｆ_ｃでは、マスタ駆動回路４０ＭのインピーダンスＺ_Ｍとスレーブ駆動回路４０Ｓのインピーダンス性Ｚ_Ｓは、等しくなる。

次に、上記放電灯駆動装置１０の動作について説明する。スイッチング回路２０は、制御回路３０から制御信号が入力されると、電源２２からの入力電力を、制御信号によって設定されたスイッチング周波数ｆの高周波交流電力に変換して、マスタ駆動回路４０Ｍとスレーブ駆動回路４０Ｓとに向けて出力する。マスタ駆動回路４０Ｍは、スイッチング周波数ｆを駆動周波数として動作し、スイッチング回路２０からの入力電圧を変換して、出力電圧Ｖ_ｏｕｔＭを放電灯Ｌの一方の電極Ｅ_１に印加する。スレーブ駆動回路４０Ｓも、マスタ駆動回路４０Ｍと同じ駆動周波数で動作し、スイッチング回路２０からの入力電圧を変換して、出力電圧Ｖ_ｏｕｔＳを放電灯Ｌの他方の電極Ｅ_２に印加する。マスタ駆動回路４０Ｍの変圧器Ｔ_Ｍは、極性が同一であり、一方、スレーブ駆動回路４０Ｓの変圧器Ｔ_Ｓは、極性が逆になっているので、出力電圧Ｖ_ｏｕｔＭと出力電圧Ｖ_ｏｕｔＳとは、位相が１８０゜ずれる。従って、放電灯Ｌの電極Ｅ_１，Ｅ_２間には（Ｖ_ｏｕｔＭ＋Ｖ_ｏｕｔＳ）の電圧が印加されて、放電灯Ｌの点灯が制御される。

各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓを駆動する際、駆動周波数を図２の交点に相当する周波数ｆｃに設定すると、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンスが同一になる。また、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓにスイッチング回路２０から印加される電圧が同一なので、各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの電力を揃えられる。従って、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの電力バランスが取れているので、放電灯Ｌに流れ込む電流を電極Ｅ_１，Ｅ_２の何れを介しても同一にでき、放電灯の耐用寿命への影響を抑制できる。

また、駆動回路を組み立てた後で、両駆動回路のインピーダンスが同一になるようにスイッチング回路２０のスイッチング周波数、すなわち駆動周波数を設定するため、駆動回路を構成する電気素子の選択基準を緩和することができる。従って、放電灯駆動装置１０の製造に際し、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンスを揃えるために、駆動回路４０Ｍ、４０Ｓを構成する電気部品を１つ１つ厳密に選別する必要がないので、放電灯駆動装置１０の製造価格を抑制できる。

また、マスタ駆動回路４０Ｍ及びスレーブ駆動回路４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓは、次に示す式（１１）及び（１２）の関係を有する場合であっても、式（９）及び（１０）の関係を満たす場合と同様な効果を奏する。

ｆ_ｐＭ＜ｆ_ｐＳ、１０ｋＨｚ ＜ Δｆ_ｐ’＜ ２０ｋＨｚ ・・・（１１）
ｆ_ｓＭ＜ｆ_ｓＳ、１０ｋＨｚ ＜ Δｆ_ｓ’＜ ２０ｋＨｚ ・・・（１２）
但し、Δｆ_ｐ’＝ｆ_ｐＳ−ｆ_ｐＭ、
Δｆ_ｓ’＝ｆ_ｓＳ−ｆ_ｓＭ

図３に、式（１１）、（１２）を満たす各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性の一例を示す。マスタ駆動回路４０Ｍ及びスレーブ駆動回路４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓが、式（１１）、（１２）の関係を満たす場合、図３に示すように、各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓは、マスタ駆動回路４０Ｍの直列共振周波数ｆ_ｓＭとスレーブ駆動回路４０Ｓの直列共振周波数ｆ_ｓＳとの間の周波数帯域内の周波数ｆ_ｃ’で交点を有する。すなわち、周波数ｆ_ｃ’では、マスタ駆動回路４０ＭのインピーダンスＺ_Ｍとスレーブ駆動回路４０Ｓのインピーダンス性Ｚ_Ｓは、等しくなる。

従って、スイッチング回路２０のスイッチング周波数をｆ_ｃ’に設定し、この周波数を駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの駆動周波数とすると、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンスは同一となって、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓに印加されている電圧が同一であるために、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの電力バランスを取ることができる。

なお、上記実施の形態では、単一の放電灯Ｌを放電灯駆動装置１０に接続して点灯する場合を説明したが、図４に示すように、放電灯駆動装置１０で、複数の放電灯Ｌを並列接続して点灯させることもできる。図４を参照すると、例えばｎ本（ｎは２以上の整数）の放電灯Ｌ_１〜Ｌ_ｎが互いに並列に接続されると共に、放電灯Ｌ_１〜Ｌ_ｎの各々は、両端にそれぞれ直列に接続されたコンデンサＣ_Ｍｉ、Ｃ_Ｓｉ（ｉは１〜ｎの整数）を介して、マスタ駆動回路４０Ｍの出力端子Ｆと、スレーブ駆動回路４０Ｓの出力端子Ｈとに接続されている。

このように、複数の放電灯Ｌを並列接続して点灯する場合、各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓでは、直列共振周波数及び並列共振周波数が、鋭いピーク値として現れず、例えば図５に示すように、並列共振周波数ｆ_ｐＭ、ｆ_ｐＳは、低周波数帯域での極大値として、直列共振周波数ｆ_ｓＭ、ｆ_ｓＳは、かかる低周波数帯域よりも高い周波数帯域での極小値として現れることがある。これは、放電灯毎にインピーダンスが異なるために、点灯後の駆動回路のインピーダンスは、単一の放電灯を接続する場合のインピーダンス特性の合成のインピーダンス特性となるからである。この場合においても、各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの極小値及び極大値を、それぞれ直列共振周波数、並列共振周波数とみなし、各駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓが、式（９）、（１０）を同時に満たす条件、或いは、式（１１）、（１２）を同時に満たす条件のいずれか、好ましくは式（９）、（１０）を同時に満たす条件を満足するように駆動回路を構成することによって、両駆動回路４０Ｍ，４０ＳのインピーダンスＺ_Ｍ，Ｚ_Ｓが同一になる周波数ｆ_ｃを、放電灯駆動装置１０の駆動周波数として設定することが可能となる。従って、対をなす駆動回路４０Ｍ，４０Ｓによって、互いに並列接続された複数の放電灯Ｌを点灯する場合であっても、駆動回路の電力バランスを取ることができる。

なお、上記記載の実施の形態では、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓが、例えばｆ_ｐＳ以上ｆ_ｓＳ以下などの所定周波数帯域内で交点ｆ_ｃを有する場合について説明したが、所定周波数帯域内でインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓが交点ｆ_ｃを持たずとも、両駆動回路４０Ｍ，４０ＳのインピーダンスＺ_Ｍ，Ｚ_Ｓが互いに近接する周波数ｆを、スイッチング回路２０のスイッチング周波数に設定して、この周波数で駆動回路４０Ｍ，４０Ｓを動作させることもできる。この場合においても、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの電力バランスが取れていると近似的にみなすことができるので、放電灯Ｌの耐用寿命に影響を与えず、放電灯を長手方向に亘って均一に発光させることができる。

実際に、両駆動回路４０Ｍ，４０ＳのインピーダンスＺ_Ｍ，Ｚ_Ｓが同一になる周波数を探すためには、シミュレーションによって両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓを算出して交点となる周波数ｆ_ｃを見つけても良い。または、実験的に、例えば図６に示すように、マスタ駆動回路４０Ｍに、変圧器Ｔ_Ｍの一次側を流れる電流Ｉ_Ｍを検出する電流計Ａ_Ｍを取り付け、スレーブ駆動回路４０Ｓに、変圧器Ｔ_Ｓの一次側を流れる電流Ｉ_Ｓを検出する電流計Ａ_Ｓを取り付け、両電流計Ａ_Ｍ，Ａ_Ｓで検出出力をコンパレータ５０に入力させて比較し、ΔＩ＝Ｉ_Ｍ−Ｉ_Ｓ＝０となるように、制御回路３０が、スイッチング回路２０のスイッチング周波数を設定してもよい。

なお、図６は、放電灯駆動装置１０が、並列接続された複数の放電灯Ｌを点灯する際に、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓを同一にする周波数ｆ_ｃを実験的に検索する構成を示している。放電灯駆動装置１０が、単一の放電灯Ｌを点灯する場合であっても、図６と同様な回路構成で、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンス特性Ｚ_Ｍ，Ｚ_Ｓを同一にする周波数ｆ_ｃを実験的に検索できる。

この場合、交点の周波数ｆ_ｃを見いだすためには、検出される電流Ｉ_Ｍ、Ｉ_Ｓの位相の一致も条件の１つとなる。電流Ｉ_Ｍ、Ｉ_Ｓの位相が一致することが望ましいが、電流の位相が一致しなくても実効値が一致すれば、両駆動回路４０Ｍ，４０Ｓのインピーダンスは、同一となる周波数にかなり近接して同一となる周波数近傍の周波数帯域にあると考えることができ、近似的に各駆動回路４０Ｍ、４０Ｓの電力バランスを取ることができる。従って、実効電流値や実効電力を測定して、ΔＩ＝Ｉ_Ｍ−Ｉ_Ｓ＝０となる周波数を見つけ、駆動回路４０Ｍ，４０Ｓの駆動周波数に設定してもよい。

以上のように、本発明の放電灯駆動装置によれば、同一規格の電気部品を用いて放電灯の両端にそれぞれ接続するマスタ及びスレーブ駆動回路を組み立てた後で、両駆動回路のインピーダンスを一致させる、或いは実質的に一致させる周波数を、シミュレーション或いは実験的に探し出し、かかる周波数を両駆動回路の駆動周波数としているので、両駆動回路の電力バランスを取ることができると共に、電流バランスを取ることもできる。従って、放電灯駆動装置の組立前の電気部品の厳格な選別を行わずに済むので、放電灯駆動装置の製造価格を抑制することができる。

なお、図面において、同一の符号を付した部分は、同一構成要素を表わしている。また、本発明の放電灯駆動装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の放電灯駆動装置は、大画面テレビを始めとする各種ディスプレイパネルのバックライトの制御など、適宜の放電灯の駆動制御に適用可能である。

本発明の放電灯駆動装置の一実施の形態を示す構成図である。 放電灯駆動装置のマスタ駆動回路及びスレーブ駆動回路のインピーダンス特性を示す図である。 放電灯駆動装置のマスタ駆動回路及びスレーブ駆動回路の他のインピーダンス特性を示す図である。 本発明の放電灯駆動装置が並列接続された複数の放電灯を点灯する際の構成図である。 放電灯駆動装置が並列接続された複数の放電灯を点灯させる際のマスタ駆動回路及びスレーブ駆動回路のインピーダンス特性を示す図である。 インピーダンスが一致する周波数を実験的に見いだす放電灯駆動装置の構成図である。

符号の説明

Ｃ_１Ｍ，Ｃ_１Ｓ コンデンサ
Ｅ_１，Ｅ_２ 電極
Ｌ 放電灯
Ｔ_Ｍ，Ｔ_Ｓ 変圧器
１０ 放電灯駆動装置
４０Ｍ 第１の駆動部
４０Ｓ 第２の駆動部

Claims (3)

1. ２つの電極を有する放電灯を駆動する放電灯駆動装置であって、
   前記２つの電極のうちの一方の電極に接続される第１の駆動部と、
   他方の電極に接続される第２の駆動部と、
   を有し、
   前記第１の駆動部は、１次巻線部及び２次巻線部を含む変圧器と、前記２次巻線部と並列に接続されたコンデンサとを有して電力を出力し、前記第１の駆動部のインピーダンス特性は、第１の周波数で極小値をとるとともに前記第１の周波数より低い第２の周波数で極大値をとり、
   前記第２の駆動部は、１次巻線部及び２次巻線部を含む変圧器と、前記２次巻線部と並列に接続されたコンデンサとを有して電力を出力し、前記第２の駆動部のインピーダンス特性は、第３の周波数で極小値をとるとともに前記第３の周波数より低い第４の周波数で極大値をとり、
   前記第１の周波数は、前記第３の周波数よりも高く、且つ、前記第２の周波数は、前記第４の周波数よりも低く設定して、前記放電灯の駆動周波数を前記第３の周波数と前記第４の周波数との間の周波数帯域から選択することを特徴とする放電灯駆動装置。
2. 前記第１の駆動部の前記第１の周波数から前記第２の周波数までのインピーダンス特性と、前記第２の駆動部の前記第３の周波数から前記第４の周波数までのインピーダンス特性とは、前記周波数帯域内で交点を有し、前記交点の周波数を前記駆動周波数とすることを特徴とする請求項１記載の放電灯駆動装置。
3. 前記第１の周波数は、前記第１の駆動部の直列共振周波数であり、
   前記第２の周波数は、前記第１の駆動部の並列共振周波数であり、
   前記第３の周波数は、前記第２の駆動部の直列共振周波数であり、
   前記第４の周波数は、前記第２の駆動部の並列共振周波数であることを特徴とする請求項１に記載の放電灯駆動装置。

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