JP2007242555A - 放電灯駆動制御回路 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく、小型に構成することが出来、複数の放電灯を均一に点灯させる放電灯駆動回路を提供する。
【解決手段】第１の複数の放電灯を点灯させる第１駆動回路と、第２の複数の放電灯を点灯させる第２駆動回路と、を備え、第１駆動回路を構成する複数のトランスの一次巻線は直列に接続され、第２駆動回路を構成する複数のトランスの一次巻線は直列に接続されてなる複数の放電灯を駆動する回路において、第１駆動回路及び第２駆動回路にそれぞれ巻線をさらに備え、各々の巻線を磁気結合して第１及び第２駆動回路に流れる電流を調整する、ことを特徴とする放電灯駆動回路。
【選択図】図１

Description

この発明は、蛍光灯等の冷陰極放電灯の点灯を制御する放電灯駆動回路に関し、特に複数の駆動トランスを使用した放電灯駆動回路に関する。

よく知られているように、蛍光灯等の冷陰極放電灯は、インバータで発生させた高周波駆動電圧に駆動されて発光する。この種の冷陰極放電灯は照明用として用いることは勿論、最近は、液晶表示装置のバックライト用の光源として多く使用されている。放電灯駆動回路と冷陰極放電灯は、放電灯駆動回路に含まれるインバータの出力側に駆動トランスを設け、この駆動トランスの二次コイル側の出力端子を、コネクタを介して接続される構成となっている。

特に、液晶表示装置のバックライト用として冷陰極放電灯を使用する場合には、複数の冷陰極放電灯を使用し、しかも複数の冷陰極放電灯を均一に光らせる必要がある。

冷陰極放電灯の低圧部にバランスコイルを接続したり、冷陰極放電灯の高圧部にバランスコイルを接続して、複数の冷陰極放電灯に流れる電流を一定にすることはすでに知られている。

さらによく知られているように、複数の冷陰極放電灯のインピーダンスのばらつき等により、冷陰極放電灯の両極の電圧はばらつく。そのため、複数の冷陰極放電灯に流れる電流が個々に異なる値となり、発光輝度に違いが生ずる。液晶表示装置のバックライト用とし複数の冷陰極放電灯を使用する場合には、液晶表示装置の輝度ムラを発生してしまうことになる。従って、複数の冷陰極放電灯に流れる電流を一定にすることが必要となる。

たとえば、先に述べたように、従来技術においては、冷陰極放電灯の低圧部や高圧部にバランスコイルを接続して複数の冷陰極放電灯に流れる電流を一定にすることが行われている。しかしながら、この従来技術においては、冷陰極放電灯の数から１を引いた数のバランスコイルを必要としたり、１つの磁路で、冷陰極放電灯の数の複数の巻線を必要としていた（ＵＳＰ６、７８１、３２５号公報、特開２０００−３１３８３号公報）。

しかしながら、このように、冷陰極放電灯の数から１を引いた数のバランスコイルを必要となると、バランスコイルの占める面積が増大してしまい。回路基板が大きくなってしまう欠点があった。また、１つの磁路で、冷陰極放電灯の数の複数の巻線を備えたバランスコイルでは、バランスコイルそのものが大きくなるという問題があった。

また、特表２００４−５０６２９４号公報では、トランスの１次側にバランスコイルを備えた冷陰極放電灯駆動回路の発明が開示されている。また、特表２００４−５０６２９４号公報には、トランスの一次巻線を直列に接続した場合と、並列に接続した場合のメリット及びデメリットの記載がある。すなわち、トランスの一次巻線を直列に接続した場合には、直列に接続することで、１つの一次巻線に掛かる電圧が下がり、そのため、巻数比を上げるためにニ次巻線の巻数をその分増やす必要が生じる。そのため、特表２００４−５０６２９４号公報では、トランスの一次巻線を並列に接続し、さらに電流の調整を行うことが記載されている。しかしながら、冷陰極放電灯の数が増えれば、それだけバランスコイルが必要となり、やはり、大きな基板面積を占めることになる。
特開２００３−３１３８３号公報 ＵＳＰ６、７８１、３２５号公報 特表２００４−５０６２９４号公報

上記に説明したように、バランストランスの大型化を防ぐと共に、バランストランスを極力少なくする放電灯駆動回路が要求されている。従って、本発明においては、部品点数が少なく、従って小型に構成することが出来、複数の冷陰極放電灯を均一に点灯させる放電灯駆動回路を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の実施形態における放電灯駆動回路は、第１の複数の放電灯を点灯させる第１駆動回路と、第２の複数の放電灯を点灯させる第２駆動回路と、を備え、前記第１駆動回路を構成する複数のトランスの一次巻線は直列に接続され、前記第２駆動回路を構成する複数のトランスの一次巻線は直列に接続されてなる複数の放電灯を駆動する放電灯駆動回路において、
前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路にそれぞれ巻線をさらに備え、前記それぞれの巻線を磁気結合して前記第１及び第２駆動回路に流れる電流を調整する、ことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明の他の実施形態における放電灯駆動回路は、それぞれ駆動トランスを含む第１及び第２駆動回路ブロックと、前記第１駆動回路ブロックに含まれる前記駆動トランスの一次巻線及び前記第２駆動回路ブロックに含まれる前記駆動トランスの一次巻線に接続された複数のスイッチと、該複数のスイッチの導通状態を制御する制御部と、を備え、前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの二次巻線及び前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの二次巻線に接続される放電灯を駆動する放電灯駆動回路において、
前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線と複数のスイッチとの間に挿入され、前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に供給される入力電圧を昇圧する第１昇圧トランスと、
前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線と複数のスイッチとの間に挿入され、前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に供給される入力電圧を昇圧する第２昇圧トランスと、
前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に流れる電流により生ずる磁束と、前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に流れる電流により生ずる磁束と、を磁気的に結合してそれぞれの電流を等しくするように作用するバランストランスと、を備える、ことを特徴とする。

上記目的を達成するために、本発明のさらに他の実施形態における放電灯駆動回路は、複数の放電灯を駆動するための複数のトランスと、前記複数のトランスの一次巻線に接続される複数のスイッチと、複数のスイッチの導通状態を制御する制御部とで構成された放電灯駆動回路において、
前記放電灯駆動回路を複数の駆動ブロックに分け、前記複数の駆動ブロックのそれぞれに流れる電流をバランストランスを介して調整する、ことを特徴とする。

本発明によれば、少ないバランストランスで複数の冷陰極放電灯を均一に駆動する放電灯駆動回路を提供することが可能となる。

＜実施形態１＞
図１は本発明の実施の形態１を示し、図１の放電灯駆動回路においては、駆動回路をＡとＢの２系統備え、放電灯駆動回路を構成している。電源端子１及び２間に直流電圧Ｖｉｎが印加される。この直流電圧は、トランジスタ４乃至７およびトランジスタ８乃至１１で構成したスイッチング回路を介して交流に変換された入力電圧として駆動回路ブロックＡ及びＢに供給する。尚、電源端子２は接地電位ＧＮＤとされる。図において、トランジスタ４、６、８及び１０はＰＮＰ型トランジスタとされ、トランジスタ５、７、９及び１１はＮＰＮ型トランジスタとされる。これらのトランジスタは、インバータ制御回路３から出力されるスイッチング信号がそれぞれのゲート電極にあたえられてスイッチング動作する。

インバータ制御回路３は発振回路を内蔵し、Ａ又はＢの何れかの駆動回路ブロックからの制御信号Ｆ／Ｂを受けて発振周波数が制御される構成となっている。これらのスイッチング回路を構成するトランジスタの動作は、以下のようになる。すなわち、それぞれのゲートに印加されるスイッチング信号により、ある期間にトランジスタ４と７が導通し、トランジスタ５と６が非導通となる。そして次の期間にトランジスタ４と７が非導通となり、トランジスタ５と６が導通となる。これが繰り返されて駆動回路ブロックＡに交流に変換された入力電圧が、トランジスタ４及び５の接続中点及びトランジスタ６及び７の接続中点から供給される。同様に、ある期間にトランジスタ８と１１が導通し、トランジスタ９と１０が非導通となる。そして次の期間にトランジスタ８と１１が非導通となり、トランジスタ９と１０が導通となる。これが繰り返されて駆動回路ブロックＢに交流に変換された入力電圧が、トランジスタ８及び９の接続中点及びトランジスタ１０及び１１の接続中点から供給される。

次に、駆動回路ブロックＡは、２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ａ及び１００ＤＴ２Ａを備えている。それぞれの一次巻線１００ＤＴ１Ａ−１及び１００ＤＴ２Ａ−１は直列に接続されている。２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ａ及び１００ＤＴ２Ａの二次巻線１００ＤＴ１Ａ−２及び１００ＤＴ２Ａ−２は、図に示すように、冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ）ＦＬ１、ＦＬ２及び抵抗１０５−１、１０５−２の直列回路を介して接地電位ＧＮＤに接続される。

駆動回路ブロックＡにはさらに、昇圧トランス１０１ＢＴＡ及びバランストランス１０２ＢＡＬの一方の巻線１０２ＢＡＬ−Ａが備えられる。バランストランスの巻線１０２ＢＡＬ−Ａと巻線１０２ＢＡＬ−Ｂは、１：１の巻数比で構成されており、お互いに磁束を打消し合う方向に電流を流す事で、巻線１０２ＢＡＬ−Ａと１０２ＢＡＬ−Ｂに流れる電流を平衡させることが可能となる。また、昇圧トランスの一次巻線１０１ＢＴＡ−１と二次巻線１０１ＢＴＡ−２は巻数比が１：１で構成されており、昇圧トランス１０１ＢＴＡの一次巻線１０１ＢＴＡ−１は、バランストランス１０２ＢＡＬの一方の巻線１０２ＢＡＬ−Ａと直列に接続され、トランジスタ４及び５の接続中点及びトランジスタ６及び７の接続中点との間に接続される。また、駆動トランス１００ＤＴ１Ａの一次巻線１００ＤＴ１Ａ−１の他方の端子は、昇圧トランス１０１ＢＴＡの二次巻線１０１ＢＴＡ−２と直列に接続されてトランジスタ４及び５の接続中点に接続される。また、駆動トランス１００ＤＴ２Ａの一次巻線１００ＤＴ２Ａ−１の他方の端子は、直接トランジスタ６及び７の接続中点に接続される。

同様にして駆動回路ブロックＢも構成される。すなわち、駆動回路ブロックＢは、２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ｂ及び１００ＤＴ２Ｂを備えている。それぞれの一次巻線１００ＤＴ１Ｂ−１及び１００ＤＴ２Ｂ−１は直列に接続されている。２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ｂ及び１００ＤＴ２Ｂの二次巻線１００ＤＴ１Ｂ−２及び１００ＤＴ２Ｂ−２は、図に示すように、冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ）ＦＬ３、ＦＬ４及び抵抗１０５−３、１０５−４の直列回路を介して接地電位ＧＮＤに接続される。

駆動回路ブロックＢにはさらに、昇圧トランス１０１ＢＴＢ及びバランストランス１０２ＢＡＬの他方の巻線１０２ＢＡＬ−Ｂが備えられる。昇圧トランス１０１ＢＴＢの一次巻線１０１ＢＴＢ−１は、バランストランス１０２ＢＡＬの他方の巻線１０２ＢＡＬ−Ｂと直列に接続され、トランジスタ８及び９の接続中点及びトランジスタ１０及び１１の接続中点との間に接続される。また、駆動トランス１００ＤＴ１Ｂの一次巻線１００ＤＴ１Ｂ−１の他方の端子は、昇圧トランス１０１ＢＴＢの二次巻線１０１ＢＴＢ−２と直列に接続されてトランジスタ８及び９の接続中点に接続される。また、駆動トランス１００ＤＴ２Ｂの一次巻線１００ＤＴ２Ｂ−１の他方の端子は、直接トランジスタ１０及び１１の接続中点に接続される。

また、冷陰極放電灯ＦＬ１乃至ＦＬ４を均一に駆動するために、いずれかの冷陰極放電灯に流れる電流を検出し、Ｆ／Ｂ信号としてインバータ制御回路３に与え、インバータ制御回路３に含まれる発振回路の発振周波数を制御する構成とされている。図１の実施例においては、冷陰極放電灯ＦＬ２と抵抗１０５−２との接続中点からＦ／Ｂ信号を取り出し、インバータ制御回路３に供給している。

次に、図１に示す放電灯駆動回路の動作を説明する。電源端子１、２間に与えられる直流電圧Ｖｉｎは、スイッチングされて、それぞれの駆動回路ブロックＡ、Ｂに交流変換された入力電圧となって供給される。このとき、駆動回路ブロックＡにおいて、昇圧トランス１０１ＢＴＡの二次巻線１０１ＢＴＡ−２に電圧Ｖｉｎが発生し、従って直列接続された２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ａ、１００ＤＴ２Ａの両端には、２Ｖｉｎの入力電圧が印加される。そのため、直列接続された２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ａと１００ＤＴ２Ａのそれぞれに、入力電圧Ｖｉｎが印加されることになり、巻数比を上げるために二次巻線の巻数を多くしなければならないといった不具合が無くなる。駆動トランス１００ＤＴ１Ａ、１００ＤＴ２Ａの二次巻線１００ＤＴ１Ａ−２、１００ＤＴ２Ａ−２には高周波駆動電圧が発生し、それぞれの冷陰極放電灯ＦＬ１、ＦＬ２に与えられ、冷陰極放電灯ＦＬ１及びＦＬ２が点灯する。この場合、駆動トランス１００ＤＴ１Ａ、１００ＤＴ２Ａの一次巻線に流れる電流は、昇圧トランス１０１ＢＴＡの一次巻線１０１ＢＴＡ−１とバランストランス１０２ＢＡＬの一方の巻線１０２ＢＡＬ−Ａとの直列回路に流れる電流と等しくなる。

同様にして、駆動回路ブロックＢにおいて、昇圧トランス１０１ＢＴＢの二次巻線１０１ＢＴＢ−２に電圧Ｖｉｎが発生し、従って直列接続された２つの駆動トランス１００ＤＴ１Ｂ、１００ＤＴ２Ｂの両端には、２Ｖｉｎの入力電圧が印加される。駆動トランス１００ＤＴ１Ｂ、１００ＤＴ２Ｂの二次巻線１００ＤＴ１Ｂ−２、１００ＤＴ２Ｂ−２には高周波駆動電圧が発生し、それぞれの冷陰極放電灯ＦＬ３、ＦＬ４に与えられ、冷陰極放電灯ＦＬ３及びＦＬ４が点灯する。この場合、駆動トランス１００ＤＴ１Ｂ、１００ＤＴ２Ｂの一次巻線に流れる電流は、昇圧トランス１０１ＢＴＢの一次巻線１０１ＢＴＢ−１とバランストランス１０２ＢＡＬの他方の巻線１０２ＢＡＬ−Ｂとの直列回路に流れる電流と等しくなる。

このとき、バランストランス１０２ＢＡＬの一方の巻線１０２ＢＡＬ−Ａと他方の巻線１０２ＢＡＬ−Ｂを磁気的に結合させることで、昇圧トランス１０１ＢＴＡの一次巻線１０１ＢＴＡ−１とバランストランス１０２ＢＡＬの一方の巻線１０２ＢＡＬ−Ａとの直列回路に流れる電流と、昇圧トランス１０１ＢＴＢの一次巻線１０１ＢＴＢ−１とバランストランス１０２ＢＡＬの他方の巻線１０２ＢＡＬ−Ｂとの直列回路に流れる電流とが等しくなるように動作する。従って、図１においては、冷陰極放電灯ＦＬ２に流れる電流を検出し、冷陰極放電灯ＦＬ１、ＦＬ２を均一に点灯するように動作するとともに、バランストランス１０２ＢＡＬの作用により、駆動トランス１００ＤＴ１Ｂ、１００ＤＴ２Ｂの一次巻線に流れる電流は、駆動トランス１００ＤＴ１Ａ、１００ＤＴ２Ａの一次巻線に流れる電流と等しくなり、全ての冷陰極放電灯ＦＬ１乃至ＦＬ４が均一に点灯するように制御される。

＜実施形態２＞
図２は、本発明の実施形態２の駆動回路ブロックＡ、Ｂを示す。図２においては、図１に示すインバータ制御回路３及びスイッチングトランジスタ４乃至１１を使用したスイッチング回路で駆動されるが、図ではこれらの回路は省略されている。図２の実施形態２は、図１の実施形態１と異なる点は、バランストランス２０２ＢＡＬの挿入位置が異なる。すなわち、駆動回路ブロックＡにおいて、バランストランス２０２ＢＡＬの一方の巻線２０２ＢＡＬ−Ａは、駆動トランス２００ＤＴ１Ａ及び２００ＤＴ２Ａの直列に接続された一次巻線２００ＤＴ１Ａ−１及び２００ＤＴ２Ａ−１と直列に接続されている。同様に、駆動回路ブロックＢにおいて、バランストランス２０２ＢＡＬの他方の巻線２０２ＢＡＬ−Ｂは、駆動トランス２００ＤＴ１Ｂ及び２００ＤＴ２Ｂの直列に接続された一次巻線２００ＤＴ１Ｂ−１及び２００ＤＴ２Ｂ−１と直列に接続されている。また、バランストランスの巻線２０２ＢＡＬ−Ａと２０２ＢＡＬ−Ｂの巻数比は、１：１で構成されている。

従って、図２に示す本願の実施形態２においても、バランストランス２０２ＢＡＬの作用により、駆動トランス２００ＤＴ１Ａ及び２００ＤＴ２Ａの直列に接続された一次巻線２００ＤＴ１Ａ−１及び２００ＤＴ２Ａ−１に流れる電流と、駆動トランス２００ＤＴ１Ｂ及び２００ＤＴ２Ｂの直列に接続された一次巻線２００ＤＴ１Ｂ−１及び２００ＤＴ２Ｂ−１に流れる電流が等しくなるように動作する。その結果、冷陰極放電灯ＦＬ１乃至ＦＬ４が均一に点灯する。その他の回路部分は基本的に、実施形態１と同じであり、従って、本発明の実施形態１と同じ法則に従って参照番号を付すことで、詳細な説明は省略する。

＜実施形態３＞
図３は、５本の冷陰極放電灯ＦＬ１乃至ＦＬ５を点灯制御する本願の実施形態３の放電灯駆動回路を示す。実施形態３においては、実施形態１における駆動回路ブロックＡにおいて、駆動トランスを３つ使用し、さらに、昇圧トランスを２つ使用して構成した放電灯駆動回路を示す。いずれの昇圧トランスも一次巻線と二次巻線が１：１の巻数比で巻回されたものである。実施形態２の説明の場合と同様に、本発明の実施形態１と同じ回路部分に関しては、同じ法則に従って参照番号を付すことで、詳細な説明は省略する。すなわち、実施形態３においては、３つの駆動トランス３００ＤＴ１Ａ、３００ＤＴ２Ａ、３００ＤＴ３Ａの一次巻線３００ＤＴ１Ａ−１、３００ＤＴ２Ａ−１、３００ＤＴ３Ａ−１が直列に接続される。また、２つの昇圧トランス３０１ＢＴ１Ａ、３０１ＢＴ２Ａが用意される。昇圧トランス３０１ＢＴ１Ａの一次巻線３０１ＢＴ１Ａ−１は、図に示すように、バランストランス３０２ＢＡＬの一方の巻線３０２ＢＡＬ−Ａと直列に接続される。また、昇圧トランス３０１ＢＴ１Ａの二次巻線３０１ＢＴ１Ａ−２は、図に示すように、昇圧トランス３０１ＢＴ２Ａの一次巻線３０１ＢＴ２Ａ−１と直列に接続される。昇圧トランス３０１ＢＴ１Ａを構成する巻線３０１ＢＴ１Ａ−１と巻線３０１ＢＴ１Ａ−２は、巻数比が１：１で構成されており、また昇圧トランス３０１ＢＴ２Ａの巻線３０１ＢＴ２Ａ−１と巻線３０１ＢＴ２Ａ−２の巻数比が１：１で構成されている。

実施形態３においては、昇圧トランス３０１ＢＴ１Ａの二次巻線３０１ＢＴ１Ａ−２にＶｉｎが発生し、従って、昇圧トランス３０１ＢＴ２Ａの二次巻線３０１ＢＴ２Ａ−２に２Ｖｉｎが発生し、その結果、３つの駆動トランス３００ＤＴ１Ａ、３００ＤＴ２Ａ、３００ＤＴ３Ａの両端には３Ｖｉｎの入力電圧が印加される。実施形態３の放電灯駆動回路においても、駆動回路ブロックＡの直列に接続された駆動トランス３００ＤＴ１Ａ、３００ＤＴ２Ａ、３００ＤＴ３Ａに流れる電流と、駆動回路ブロックＢの直列に接続された駆動トランス３００ＤＴ１Ｂ、３００ＤＴ２Ｂに流れる電流は、バランストランス３０２ＢＡＬの作用により、等しくなるように制御される。

＜実施形態４＞
図４は、６本の冷陰極放電灯ＦＬ１乃至ＦＬ６を点灯制御する本願の実施形態４の放電灯駆動回路を示す。実施形態４における説明においても、他の実施形態と同じ回路部分に関しては、同じ法則に従って参照番号を付すことで、詳細な説明は省略する。実施形態４においては、駆動回路ブロックＡ、駆動回路ブロックＢともに、３つの駆動トランス４００ＤＴ１Ａ、４００ＤＴ２Ａ、４００ＤＴ３Ａの一次巻線４００ＤＴ１Ａ−１、４００ＤＴ２Ａ−１、４００ＤＴ３Ａ−１及び４００ＤＴ１Ｂ、４００ＤＴ２Ｂ、４００ＤＴ３Ｂの一次巻線４００ＤＴ１Ｂ−１、４００ＤＴ２Ｂ−１、４００ＤＴ３Ｂ−１をそれぞれ直列に接続して構成されている。さらに、昇圧トランス４０１ＢＴＡ及び４０１ＢＴＢは、巻線比が１：２の昇圧トランスを使用する。従って、駆動回路ブロックＡにおいては、昇圧トランス４０１ＢＴＡの直列に接続された巻線４０１ＢＴＡ−２と４０１ＢＴＡ−３の両端に２Ｖｉｎの入力電圧が発生し、その結果、３つの駆動トランス４００ＤＴ１Ａ、４００ＤＴ２Ａ、４００ＤＴ３Ａの両端には３Ｖｉｎの入力電圧が印加される。

同様に、駆動回路ブロックＢにおいては、昇圧トランス４０１ＢＴＢの直列に接続された巻線４０１ＢＴＢ−２と４０１ＢＴＢ−３の両端に２Ｖｉｎの入力電圧が発生し、その結果、３つの駆動トランス４００ＤＴ１Ｂ、４００ＤＴ２Ｂ、４００ＤＴ３Ｂの両端には３Ｖｉｎの入力電圧が印加される。図４において、昇圧トランス４０１ＢＴＡ、４０１ＢＴＢは、巻線比を１：２にしてもよいし、また、図に示すように、４０１ＢＴＡ−１に対して１：１の巻数比の２つの巻線４０１ＢＴＡ−２及び４０１ＢＴＡ−３を直列に接続し、１：２の巻線比を実現してもよい。

実施形態４の放電灯駆動回路においても、駆動回路ブロックＡの直列に接続された駆動トランス４００ＤＴ１Ａ、４００ＤＴ２Ａ、４００ＤＴ３Ａの一次巻線に流れる電流と、駆動回路ブロックＢの直列に接続された駆動トランス４００ＤＴ１Ｂ、４００ＤＴ２Ｂ、４００ＤＴ３Ｂの一次巻線に流れる電流は、バランストランス４０２ＢＡＬの作用により、等しくなるように制御される。

＜実施形態５＞
図５は、３つの駆動回路ブロックＡ、Ｂ及びＣを組み合わせて構成された本願の実施形態５の放電灯駆動回路を示す。実施形態５における説明においても、他の実施形態と同じ回路部分に関しては、同じ法則に従って参照番号を付すことで、詳細な説明は省略する。

駆動回路ブロックＡは３つの駆動トランス５００ＤＴ１Ａ、５００ＤＴ２Ａ及び５００ＤＴ３Ａを有する。また、駆動回路ブロックＢは２つの駆動トランス５００ＤＴ１Ｂ及び５００ＤＴ２Ｂを有し、駆動回路ブロックＣは２つの駆動トランス５００ＤＴ１Ｃ及び５００ＤＴ２Ｃを有する。さらに、駆動回路ブロックＡ、Ｂ及びＣはそれぞれ１つの昇圧トランス５０１ＢＴＡ、５０１ＢＴＢ、５０１ＢＴＣを含む。それぞれの昇圧トランスの一次巻線、二次巻線は、１：１の巻数で構成されている。また、駆動回路ブロックＡと駆動回路ブロックＢとの間は、バランストランス５０２ＢＡＬ２で結合され、駆動回路ブロックＢと駆動回路ブロックＣとの間は、バランストランス５０２ＢＡＬ３で結合されている。また駆動回路ブロックＡには、駆動トランス５００ＤＴ１Ａ及び５００ＤＴ２Ａに流れる電流と、駆動トランス５００ＤＴ３Ａに流れる電流を等しくするために、バランストランス５０２ＢＡＬ１が設けられている。

このように構成することで、先に説明した実施形態と同様に、各駆動回路ブロックの駆動トランスに流れる電流を全て等しくなるように動作する。尚、実施形態５では、Ｆ／Ｂ信号が描かれていないが、いずれかの駆動トランスの二次巻線に接続される、いずれかの冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ）に流れる電流を検出して、Ｆ／Ｂ信号として、実施形態１で説明したのと同様にインバータ制御回路３に供給することが必要である。

＜実施形態６＞
図６は、実施形態５と同様に、３つの駆動回路ブロックＡ、Ｂ及びＣを組み合わせて構成された本願の実施形態６の放電灯駆動回路を示す。実施形態６における説明においても、他の実施形態と同じ回路部分に関しては、同じ法則に従って参照番号を付すことで、詳細な説明は省略する。

実施形態６は、７本の直管の冷陰極放電灯で構成された液晶パネルを駆動させる駆動回路として示される。この場合、図示するように、７個の駆動トランスを用いて点灯させる場合に、第１駆動回路ブロックＡを３個の駆動トランスで構成し、第２駆動回路ブロックＢを２個の駆動トランスで構成し、第３駆動回路ブロックＣを２個の駆動トランスで構成する。各駆動ブロックには、昇圧トランスＢＴがそれぞれ設けられている。また、第１駆動回路ブロックＡと第２駆動回路ブロックＢ及び第２駆動回路ブロックＢと第３駆動回路ブロックＣとの間は、それぞれバランストランスＢＡＬが設けられ、実施形態１乃至５で説明したように、全ての駆動回路ブロックの電流が等しくなるように制御される。すなわち、２つのバランストランスＢＡＬだけで、７本の冷陰極放電灯の駆動が可能となる。尚、各駆動回路ブロックの構成は、実施形態１乃至５で例示された回路ブロックを適宜組み合わせて使用することも可能である。

＜実施形態７＞
図７は、４つの駆動回路ブロックＡ、Ｂ、Ｃ及びＤを組み合わせて構成された本願の実施形態７の放電灯駆動回路を示す。実施形態７における説明においても、他の実施形態と同じ回路部分に関しては、同じ法則に従って参照番号を付すことで、詳細な説明は省略する。

実施形態７は、１２本の直管の冷陰極放電灯で構成された液晶パネルを駆動させる駆動回路として示される。この場合、図示するように、１２個の駆動トランスを用いて点灯させる場合に、第１乃至第４駆動回路ブロックＡ乃至Ｄをそれぞれ３個の駆動トランスで構成する。各駆動ブロックには、昇圧トランスＢＴがそれぞれ設けられている。また、第１駆動回路ブロックＡと第２駆動回路ブロックＢ及び第２駆動回路ブロックＢと第３駆動回路ブロックＣ及び第３駆動回路ブロックＣと第４駆動回路ブロックＤとの間は、それぞれバランストランスＢＡＬが設けられ、実施形態１乃至５で説明したように、全ての駆動回路ブロックの電流が等しくなるように制御される。すなわち、３つのバランストランスＢＡＬだけで、１２本の冷陰極放電灯の駆動が可能となる。尚、各駆動回路ブロックの構成は、実施形態６と同様に、実施形態１乃至５で例示された駆動回路ブロックを適宜組み合わせて使用することも可能である。

また、昇圧トランスＢＴに関しても、駆動回路ブロック毎に１個を設けることで対応できる。そのため、１２本の冷陰極放電灯に対して、４つの駆動回路ブロックに分けた場合、３個のバランストランスＢＡＬと４個の昇圧トランスＢＴで構成できるため、飛躍的にトランスの数を削減することが可能となる。

＜その他の実施形態＞
図８は、Ｕ字型の冷陰極放電灯ＣＣＦＬ−Ｕを駆動トランス６００ＤＴで駆動する場合の変形例を示す。駆動トランス６００ＤＴの二次巻線６００ＤＴ−２及び６００ＤＴ−３が直列に接続され、両端に冷陰極放電灯ＣＣＦＬ−Ｕの両端の電極が接続された構成となっている。また、駆動トランス６００ＤＴの二次巻線６００ＤＴ−２及び６００ＤＴ−３の接続中点が抵抗６０５を介して接地電位とされ、Ｆ／Ｂ信号がこの中点から取り出される構成となる。さらに、図９は、二次巻線７００ＤＴ−２の中点を接地電位とした駆動トランス７００ＤＴを示す。図８、図９の構成とされた駆動トランス回路を、適宜実施形態１乃至７の駆動トランス回路と置き換えても、本発明は実施可能である。さらにまた、インバータ制御回路３を制御するＦ／Ｂ信号は、かならずしも、駆動トランスの二次巻線側から取り出す必要はなく、場合によっては、駆動トランスの一次巻線側から取り出すことでも本発明は実施可能である。

上記に説明した本願の実施形態１乃至７によれば、駆動回路ブロック毎の昇圧トランスに流れる電流値が等しくなるように制御されるので、昇圧電圧も等しくなり、これにより各駆動回路ブロック毎の入力電力を揃えることが可能となる。各駆動回路ブロック毎の入力電力が等しくなると、直列に接続された駆動トランスに入力される電力が、各駆動トランスの一次巻線側からみたインピーダンスの差に比例して分配されることになる。このとき、駆動トランスの一次巻線側からみたインピーダンスの差は、駆動トランスの二次巻線以降の特性のバラツキによって左右される。従って、駆動トランスの二次巻線以降に接続されるインピーダンスが大きな回路要素には大きな電力が消費され、インピーダンスが小さな回路要素には少ない電力が消費される。このため、このような定電流作用により、駆動トランスの二次巻線に流れる電流が調節され、従って、冷陰極放電灯に流れる電流もバランスする効果がある。

本発明の実施形態１乃至７においては、各駆動回路ブロックにおいて、駆動トランスの一次巻線を直列に接続する構成とした。これにより、各駆動回路ブロック内で作用させるバランストランスＢＡＬを使用することなく均一に動作させることが可能となり、従ってバランストランスＢＡＬを数の増加を避けることが出来る。図１の実施形態１は、バランストランスＢＡＬの巻線を駆動トランスの一次巻線に並列に接続した回路であり、図２の実施形態２は、バランストランスＢＡＬの巻線を駆動トランスの一次巻線に直列に接続した回路である。実施形態２のようにバランストランスＢＡＬの巻線を駆動トランスの一次巻線に対して直列に接続した場合、バランストランスＢＡＬの直流抵抗分で電圧降下するため、一次巻線にかかる電圧が落ちてしまう。そのため、電源電圧の電圧を直列接続された一次巻線にそれぞれに印加したい場合、昇圧トランスの巻数比が複雑になる。そのため、一次巻線に対して、並列にバランストランスの巻線を接続したことで、一次巻線にかかる電圧がドロップすることがなくなるため、バランストランスＢＡＬの直流抵抗分を考慮しなくても良くなり、また、電源電圧の電圧をそれぞれの一次巻線に対して印加したい場合の昇圧トランスＢＴの昇圧比が複雑になると言った問題もなくなる。したがって、一次巻線に対してバランストランスＢＡＬの巻線を並列に接続した方が、より好ましい。

また、昇圧トランスの使用により、各駆動回路ブロックの駆動トランスの巻線比を高める必要がなくなる。尚、実施形態１乃至７において、昇圧トランスは３端子構造の昇圧トランスであってもよいことはいうまでもない。

本発明の実施形態１乃至７においては、各駆動回路ブロックにおいて、一次巻線が直列に接続される駆動トランスの数は、あまり多いと一次側の電力が大きくなってしまい、しかも各駆動トランスでの電力は低いため、電源に設けられ、不具合を検出した場合に溶断してシャットダウン機能を持たせたヒューズが大きなものとなり、しかも各駆動トランスでの不具合を検出が難しくなる。したがって、各駆動回路ブロックにおいて、一次巻線が直列に接続される駆動トランスの数は、多くても４個程度が好ましい。

本発明の実施形態１乃至７において、複数のスイッチは、ＰＮＰ型トランジスタ、ＮＰＮ型トランジスタからなるフルブリッジ構成を示したが、ハーフブリッジ構成でも良く、またＰＮＰ型トランジスタのみの構成、ＮＰＮ型トランジスタのみの構成でも良い。

本発明では、好適な実施例を図示して説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。

本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態１の回路図を示し、駆動回路ブロックＡ及びＢを含む図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態２の駆動回路ブロックＡ及びＢの回路図を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態３の駆動回路ブロックＡ及びＢの回路図を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態４の駆動回路ブロックＡ及びＢの回路図を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態５の駆動回路ブロックＡ、Ｂ及びＣの回路図を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態６の駆動回路ブロックＡ、Ｂ及びＣの回路図を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の実施形態７の駆動回路ブロックＡ、Ｂ、Ｃ及びＤの回路図を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の各実施形態に使用可能な駆動トランスの変形例、及び駆動される冷陰極放電灯の変形例を示す図である。 本発明による放電灯駆動制御回路の各実施形態に使用可能な駆動トランスの変形例を示す図である。

Claims (5)

1. 第１の複数の放電灯を点灯させる第１駆動回路と、第２の複数の放電灯を点灯させる第２駆動回路と、を備え、前記第１駆動回路を構成する複数のトランスの一次巻線は直列に接続され、前記第２駆動回路を構成する複数のトランスの一次巻線は直列に接続されてなる複数の放電灯を駆動する放電灯駆動回路において、
   前記第１駆動回路及び前記第２駆動回路にそれぞれ巻線をさらに備え、
   前記それぞれの巻線を磁気結合して前記第１及び第２駆動回路に流れる電流を調整する、ことを特徴とする放電灯駆動回路。
2. 前記第１駆動回路の複数のトランスの前記一次巻線には第１昇圧トランスを接続し、
   前記第２駆動回路の複数のトランスの前記一次巻線には第２昇圧トランスを接続する、ことを特徴とする請求項１に記載の放電灯駆動回路。
3. それぞれ駆動トランスを含む第１及び第２駆動回路ブロックと、前記第１駆動回路ブロックに含まれる前記駆動トランスの一次巻線及び前記第２駆動回路ブロックに含まれる前記駆動トランスの一次巻線に接続された複数のスイッチと、該複数のスイッチの導通状態を制御する制御部と、を備え、前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの二次巻線及び前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの二次巻線に接続される放電灯を駆動する放電灯駆動回路において、
   前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線と複数のスイッチとの間に挿入され、前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に供給される入力電圧を昇圧する第１昇圧トランスと、
   前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線と複数のスイッチとの間に挿入され、前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に供給される入力電圧を昇圧する第２昇圧トランスと、
   前記第１駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に流れる電流により生ずる磁束と、前記第２駆動回路ブロックの前記駆動トランスの一次巻線に流れる電流により生ずる磁束と、を磁気的に結合して前記それぞれの電流を等しくするように作用するバランストランスと、を備える、ことを特徴とする放電灯駆動回路。
4. 前記第１及び第２ブロックの前記駆動トランスのそれぞれは、一次巻線が直列に接続された複数の駆動トランスで構成する、ことを特徴とする請求項３に記載の放電灯駆動回路。
5. 複数の放電灯を駆動するための複数のトランスと、前記複数のトランスの一次巻線に接続される複数のスイッチと、複数のスイッチの導通状態を制御する制御部とで構成された放電灯駆動回路において、
   前記放電灯駆動回路を複数の駆動ブロックに分け、前記複数の駆動ブロックのそれぞれに流れる電流をバランストランスを介して調整する、ことを特徴とする放電灯駆動回路。

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