JP2008130572A - Electronic circuit for operating a plurality of gas discharge lamps by common voltage source - Google Patents

Electronic circuit for operating a plurality of gas discharge lamps by common voltage source Download PDF

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Robert Weger
ベーガー ローベルト
Masaya Yamashita
下 雅 也 山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a uniform electric current distribution to all lamps without using any magnetic components, and only with the use of semiconductor components. <P>SOLUTION: The circuit enables to make operate a plurality of gas discharge lamps, especially, cold cathode discharge tubes, by a common voltage source. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、共通電圧源で複数のガス放電ランプを動作させるための電子回路、特に半導体回路に関する。   The present invention relates to an electronic circuit, particularly a semiconductor circuit, for operating a plurality of gas discharge lamps with a common voltage source.

液晶表示装置(LCD)の急速な発展に伴って、これら表示装置のための背面照明として使用される、適当な広範囲照射の光源に対する、対応する要求も出てきている。これらの背面照明のための特定の必要条件には、特に、全面に亘って均一な光を放射すること、及び、高輝度表示能力が含まれる。現在は、特にガス放電蛍光ランプがこれらの光源として使用されている。一方、これらのランプは、白色光(50〜100ルーメン/ワット)のハイライト発生を達成し、他方、ガス放電蛍光ランプにおける広範な経験が照明技術分野において利用可能である。実質的な発展が、発光ダイオード(LED)の発光に関してもまた最近進行しつつあるが、この分野の技術はかなり費用がかかり、また従ってより小さい表示装置に制限されている。より重要なのは、ガス放電蛍光ランプの直線形状が、LEDのような点光源との比較において光の広範な均一性の達成を容易にしていることである。現在の先行技術に基づくフラット・スクリーンの表示ユニット(LCD)においては、液晶表示ユニットの背面に光の拡散プレートがあり、また、その後方に複数の冷陰極放電管が規則的な形態で配置され、かつ、水平方向に配列されている。小規模の光均一化は、拡散プレートによって実行される。大規模の光均一化に関しては、各蛍光管が同量の光を放射することが必要である。ランプ特性において既に現在達成可能である部分的な相違は全く無視できるので、個々のランプ電流を同じ値に単に維持することによって、充分な光の均一性を達成することができる。より長い有効ランプ寿命のためには、ランプを交流で動作させる必要がある。最大発光量のためには、10kHzを超える動作周波数が必要とされる。磁性素子を小さく維持するためには、30kHzを超える動作周波数が一般的に好ましい。動作周波数の上限、特に長いガス放電ランプにおける動作周波数の上限は、ランプからハウジングに流れる寄生容量性電流によって与えられるので、高電圧側に配置されたガス放電ランプの端部をより明るく発光させることが可能になる。ガス放電ランプは、代表的な値として、1000ボルトの電圧が供給され、また、数ミリアンペアの電流消費を有する。   With the rapid development of liquid crystal display devices (LCDs), corresponding demands have also arisen for suitable broad-illumination light sources used as backlighting for these display devices. These specific requirements for backlighting include, among other things, emitting uniform light over the entire surface and high brightness display capability. At present, particularly gas discharge fluorescent lamps are used as these light sources. On the other hand, these lamps achieve white light (50-100 lumens / watt) highlight generation, while extensive experience in gas discharge fluorescent lamps is available in the lighting art. Substantial developments have also recently made progress with respect to light emitting diode (LED) emission, but the technology in this area is quite expensive and is therefore limited to smaller displays. More importantly, the linear shape of the gas discharge fluorescent lamp facilitates achieving a broad uniformity of light in comparison with a point light source such as an LED. In a flat screen display unit (LCD) based on the current prior art, there is a light diffusion plate behind the liquid crystal display unit, and a plurality of cold cathode discharge tubes are arranged in a regular form behind the light diffusion plate. And arranged in the horizontal direction. Small scale light homogenization is performed by a diffuser plate. For large-scale light homogenization, each fluorescent tube needs to emit the same amount of light. Sufficient light uniformity can be achieved by simply maintaining the individual lamp currents at the same value, since the partial differences already achievable in the lamp characteristics are completely negligible. For a longer effective lamp life, it is necessary to operate the lamp in alternating current. For maximum light emission, an operating frequency exceeding 10 kHz is required. In order to keep the magnetic element small, an operating frequency above 30 kHz is generally preferred. The upper limit of the operating frequency, especially the upper limit of the operating frequency in a long gas discharge lamp, is given by the parasitic capacitive current flowing from the lamp to the housing, so that the end of the gas discharge lamp arranged on the high voltage side emits lighter Is possible. Gas discharge lamps are typically supplied with a voltage of 1000 volts and have a current consumption of a few milliamps.

従って、総てのガス放電ランプを同じ個々の交流電流で動作させる際の一般的な技術的問題が発生する。明白な技術的解決策は、個々のランプそれぞれに、それ自体のための高電圧変圧器及びそれ自体のための調整ループを備え、各ランプ用に調整されたそれ自体のための電源を設けることである。この解決策は首尾よく機能するが、構成部品の大きなコストのために高い費用が掛かる。近年の開発は、特に、一つの中央の高電圧源から総てのランプに電力を供給することを目指している。ガス放電ランプの電流/電圧特性の特定形態、特に、動作点における負性動作抵抗のために、数個のランプを単純に並列に接続することができない。しかし、平衡変圧器Trの補助を伴う共通電圧源U〜において数個のガス放電ランプLaを動作させることが可能である。カスケード接続された平衡変圧器を使用する旧来の解決策は、ウシジマ・バランサで実現される。同じ基本的アイデアに基づいた他の改良は、ニュートン・バランサ、チェン・バランサ及び最終的にジン・バランサとして最近導入されている(図1参照)(例えば、国際公開公報第WO2005/038828号(特許文献1))。これらの受動電流平衡方法は、重要な前進を示しているが、比較的多数の磁性部品を使用し、これによりランプ制御回路の総費用のうちの相当な割合が用いられるといった欠点をなおも含んでいる。   Therefore, general technical problems arise when operating all gas discharge lamps with the same individual alternating current. An obvious technical solution is to provide each individual lamp with a high voltage transformer for itself and a regulation loop for itself, with a power supply for itself regulated for each lamp. It is. This solution works well, but is expensive due to the high cost of the components. Recent developments have specifically aimed at supplying power to all lamps from one central high voltage source. Due to the particular form of current / voltage characteristics of gas discharge lamps, in particular negative operating resistance at the operating point, several lamps cannot simply be connected in parallel. However, it is possible to operate several gas discharge lamps La in a common voltage source U˜ with the aid of a balanced transformer Tr. The traditional solution using cascaded balanced transformers is realized with the Ushijima balancer. Other improvements based on the same basic idea have recently been introduced as Newton Balancer, Chen Balancer and finally Gin Balancer (see FIG. 1) (eg, International Publication No. WO 2005/038828 (patents). Literature 1)). While these passive current balancing methods represent a significant advance, they still include the disadvantage of using a relatively large number of magnetic components, thereby using a significant percentage of the total cost of the lamp control circuit. It is out.

米国特許第7,042,171号(特許文献2)は、半導体部品のみを使用し、いかなる磁性部品も含んでいないガス放電ランプLa内の電流の均一分配を達成する電子回路を開示している(図2)。この特許は、トランジスタを基本とする電流ミラー技術の旧来のアイデアを直接ランプ電流平衡に適用している。米国特許第7,042,171号において提供される回路の重要な機能的制限は、ここで示された旧来回路が正の半サイクルのみを通しているという事実から帰結しており、また更なる制限は、全ベース電流も伝達するリード・チャネル(米国特許第7,042,171号の全図におけるチャネル1)が、関連する動作点において最大抵抗値を有するランプに配置されたときにだけ、コレクタ電流の平衡効果が得られることである。しかし、動作点において最大抵抗値を有するランプは前もって分かっておらず、また、さらに動作中に、ランプはこの役割を交換する場合もある。
国際公開公報第WO2005/038828号 米国特許第7,042,171号公報
U.S. Pat. No. 7,042,171 discloses an electronic circuit that achieves uniform distribution of current in a gas discharge lamp La using only semiconductor components and no magnetic components. (FIG. 2). This patent applies the traditional idea of transistor-based current mirror technology directly to lamp current balancing. An important functional limitation of the circuit provided in US Pat. No. 7,042,171 results from the fact that the traditional circuit shown here only goes through the positive half-cycle, and further limitations are The collector current only when the lead channel (channel 1 in all figures of US Pat. No. 7,042,171), which also carries the total base current, is placed on the lamp having the maximum resistance at the relevant operating point. The equilibrium effect is obtained. However, the lamp having the maximum resistance at the operating point is not known in advance, and the lamp may exchange this role during further operation.
International Publication No. WO2005 / 038828 US Pat. No. 7,042,171

本発明の目的は、複数のガス放電ランプを共通電圧源で動作させ、個々のランプ枝路(電流平衡)への電流分配が磁性部品を全く使用せずに、また、半導体部品のみを使用して完全に達成されることを可能にする回路を提供することである。   It is an object of the present invention to operate a plurality of gas discharge lamps with a common voltage source, so that current distribution to the individual lamp branches (current balance) does not use any magnetic components and uses only semiconductor components. It is to provide a circuit that allows it to be fully achieved.

この目的は、請求項1又は請求項8に等しく要点を述べた特徴を有する電子回路によって達成される。   This object is achieved by an electronic circuit having the features outlined in claim 1 or claim 8.

本発明の好ましい実施の形態及び更なる有利な特徴は、従属請求項に列挙されている。   Preferred embodiments and further advantageous features of the invention are listed in the dependent claims.

本発明の好ましい第1の実施の形態は、個々のランプ枝路への規定された電流分配のための共通交流電圧源で複数のガス放電ランプを動作させる回路であって、各ガス放電ランプ(ランプ枝路)のためにnpnトランジスタ及びpnpトランジスタが主要な構成要素として使用される回路に関する。各ランプを通る入力交流電圧は、ダイオードを使用して電圧の正の半サイクルと負の半サイクルとに分離される。正の半サイクルは、npnトランジスタのコレクタ−エミッタ部及びエミッタ抵抗器を介して交流電圧源に帰還される。負の半サイクルは、pnpトランジスタのコレクタ−エミッタ部及びエミッタ抵抗器を介して交流電圧源に帰還される。総てのnpnトランジスタのベース端子は、互いに直接電気的に接続されるか、又は、それぞれのベース抵抗器を介して接続されている。総てのpnpトランジスタのベース端子は、互いに直接電気的に接続されるか、又は、それぞれのベース抵抗器を介して接続されている。相互接続されたトランジスタのベース電流は、(ランプ枝路の)ガス放電ランプ、より正確には最低の実インピーダンスを有するガス放電ランプのランプ電流から導出され、ツェナー・ダイオード又はツェナー電圧と等価の電位の電位障壁に打ち勝って流れる。   A first preferred embodiment of the present invention is a circuit for operating a plurality of gas discharge lamps with a common AC voltage source for a defined current distribution to individual lamp branches, wherein each gas discharge lamp ( The present invention relates to a circuit in which an npn transistor and a pnp transistor are used as main components for a lamp branch). The input AC voltage through each lamp is separated into a positive half cycle and a negative half cycle using a diode. The positive half cycle is fed back to the AC voltage source via the collector-emitter portion of the npn transistor and the emitter resistor. The negative half cycle is fed back to the AC voltage source via the collector-emitter portion of the pnp transistor and the emitter resistor. The base terminals of all npn transistors are either directly electrically connected to each other or are connected via respective base resistors. The base terminals of all pnp transistors are either electrically connected directly to each other or are connected via respective base resistors. The base current of the interconnected transistors is derived from the lamp current of the gas discharge lamp (of the lamp branch), more precisely the gas discharge lamp with the lowest real impedance, and is equivalent to a Zener diode or Zener voltage. It flows over the potential barrier.

本発明の好ましい第2の実施の形態は、個々のランプ枝路への規定された電流分配のための共通交流電圧源で複数のガス放電ランプを動作させる回路であって、各ガス放電ランプ(ランプ枝路)のために二つのnpnトランジスタ又は二つのpnpトランジスタが主要な構成部品として使用される回路に関する。各ガス放電ランプ(各ランプ枝路)のために、入力交流電圧の一方の半サイクルが第1のダイオードを介してランプ及び第1のトランジスタに印加され、他方の半サイクルが第2のダイオードを介してランプ及び第2のトランジスタに印加される。総ての第1のトランジスタのベース端子は、互いに電気的に直接接続されるか、又は、それぞれのベース抵抗器を介して接続される。同様にして、総ての第2のトランジスタのベース端子は、互いに電気的に直接接続されるか、又は、それぞれのベース抵抗器を介して接続される。相互接続されたトランジスタのベース電流は、(一つのランプ枝路の)一つのガス放電ランプ、より正確には最低の実インピーダンスを有するガス放電ランプのランプ電流から導出され、ツェナー・ダイオード又はツェナー電圧と等価の電位の電位障壁に打ち勝って流れる。 A preferred second embodiment of the present invention is a circuit for operating a plurality of gas discharge lamps with a common AC voltage source for a defined current distribution to individual lamp branches, wherein each gas discharge lamp ( It relates to a circuit in which two npn transistors or two pnp transistors are used as main components for a lamp branch). For each gas discharge lamp (each lamp branch), one half cycle of the input AC voltage is applied to the lamp and the first transistor through the first diode, and the other half cycle feeds the second diode. Via the lamp and the second transistor. The base terminals of all the first transistors are electrically connected directly to each other or are connected via respective base resistors. Similarly, the base terminals of all the second transistors are electrically connected directly to each other or are connected via respective base resistors. The base current of the interconnected transistors is derived from the lamp current of one gas discharge lamp (of one lamp branch), more precisely the gas discharge lamp with the lowest real impedance, and the Zener diode or Zener voltage. It flows over the potential barrier of the equivalent potential.

本発明の実施の一形態において、それぞれのトランジスタは、ベース端子とコレクタ端子との間に、電位差を発生するとともに、その両端の電位差が特定の電圧電位より低いとき高インピーダンスを、この特定の電圧電位より高いとき低インピーダンスを有する素子又は回路部品を有しているものとするとよい。あるいは、ベースで相互接続された第1のグループのトランジスタに対して、電位差を発生する単一の共通素子又は回路部品を設けてもよい。同様に、ベースで相互接続された第2のグループのトランジスタに対して、電位差を発生する単一の共通素子又は回路部品を使用することができる。   In one embodiment of the present invention, each transistor generates a potential difference between a base terminal and a collector terminal, and has a high impedance when the potential difference between both ends is lower than a specific voltage potential. It is preferable to have an element or circuit component having a low impedance when higher than the potential. Alternatively, a single common element or circuit component that generates a potential difference may be provided for the first group of transistors interconnected at the base. Similarly, a single common element or circuit component that generates a potential difference can be used for a second group of transistors interconnected at the base.

各トランジスタのベース端子は、回路の他の部分に、直接接続されることができ、又は、抵抗器を介して接続されることができる。しかし、ベース端子は、抵抗器及び抵抗器に並列接続されたコンデンサを介して回路の他の部分に接続されることもできる。   The base terminal of each transistor can be connected directly to the rest of the circuit or can be connected through a resistor. However, the base terminal can also be connected to other parts of the circuit via a resistor and a capacitor connected in parallel to the resistor.

ガス放電ランプに関連する各ランプ電流枝路中の電荷を平衡させるために、好ましくは、コンデンサが、関連するガス放電ランプに直列接続されることができる。   In order to balance the charge in each lamp current branch associated with the gas discharge lamp, preferably a capacitor can be connected in series with the associated gas discharge lamp.

ベースで相互接続されたトランジスタに対するベース電流は、電位差を発生する素子にベース端子が接続されている付加トランジスタを介して補助電圧源から供給されることもできる。   The base current for the transistors interconnected at the base can also be supplied from an auxiliary voltage source via an additional transistor whose base terminal is connected to the element generating the potential difference.

他方、ベースで相互接続されたトランジスタに対するベース電流は、増倍電流ミラーの形態を取る付加回路を使用して供給され得る。付加回路によって、ランプ電流枝路のエミッタ電流の小さい割合が、第1のトランジスタが飽和領域に入るまで、ベース端子に帰還される。付加回路は、この状態で安定化された回路を維持する。   On the other hand, the base current for the transistors interconnected at the base can be supplied using an additional circuit in the form of a multiplying current mirror. By the additional circuit, a small proportion of the emitter current of the lamp current branch is fed back to the base terminal until the first transistor enters the saturation region. The additional circuit maintains a stabilized circuit in this state.

図3は、各ガス放電ランプLa(ランプ枝路)に対して、npnトランジスタQp及びpnpトランジスタQnが主要な構成要素として使用された本発明の好ましい第1の実施の形態を示す。概して、各ランプ枝路又はチャネルは、それぞれ以下の部分回路、即ち、ランプLa両端に印加される交流(AC)電圧源U〜を正及び負の電流半サイクルに分離する二つのダイオードDp及びDnを有している。交流電圧源U〜は、高電圧変圧器のような高圧電圧源によって供給される。正の半サイクルはnpnトランジスタQpを通過し、負の半サイクルはpnpトランジスタQnを通過する。正及び負の半サイクルの両方が、二つのトランジスタQp,Qnに共通のエミッタ抵抗器Reを介して電圧源に帰還される。ある適用例においては、各トランジスタQp及びQnに対して別々のエミッタ抵抗器を設けることが有利な場合もある。総てのnpnトランジスタQpのベースは互いに接続されている(p電流ミラー)。同様に、総てのpnpトランジスタQnのベースは互いに接続されている(n電流ミラー)。npnトランジスタQpのベース端子は、ツェナー・ダイオードZpを用いて同じトランジスタQpのコレクタ端子に接続されている。各pnpトランジスタQnのベース端子は、ツェナー・ダイオードZnを用いて同じトランジスタQnのコレクタ端子に接続されている。総てのツェナー・ダイオードZp及びZnは、代表値として100−300ボルトの範囲の同じ公称ツェナー電圧を有する。これらのツェナー・ダイオードZp,Znは、たとえ最大インピーダンスを有するチャネルが分からなくても又は動作中に変化したとしても、回路の電流分離作用がなおも存在するために、回路の機能にとって極めて重要である。米国特許第7,042,171号(公報中の図4)で提案されているような旧来の電流ミラー回路は、最大インピーダンスを有するチャネルがリード・チャネル(この特許公報に含まれる図面中のチャネル1)として使用されたときにのみ電流分配を実現する。この無視できない機能的制限は、本発明に係るツェナー・ダイオードの使用によって克服される。   FIG. 3 shows a preferred first embodiment of the present invention in which an npn transistor Qp and a pnp transistor Qn are used as main components for each gas discharge lamp La (lamp branch). In general, each lamp branch or channel has two diodes Dp and Dn that separate the following subcircuits: an alternating current (AC) voltage source U ~ applied across the lamp La into positive and negative current half cycles. have. The alternating voltage source U is supplied by a high voltage source such as a high voltage transformer. The positive half cycle passes through the npn transistor Qp and the negative half cycle passes through the pnp transistor Qn. Both positive and negative half cycles are fed back to the voltage source via an emitter resistor Re common to the two transistors Qp, Qn. In some applications, it may be advantageous to provide a separate emitter resistor for each transistor Qp and Qn. The bases of all npn transistors Qp are connected to each other (p current mirror). Similarly, the bases of all pnp transistors Qn are connected to each other (n current mirror). The base terminal of the npn transistor Qp is connected to the collector terminal of the same transistor Qp using a Zener diode Zp. The base terminal of each pnp transistor Qn is connected to the collector terminal of the same transistor Qn using a Zener diode Zn. All zener diodes Zp and Zn have the same nominal zener voltage, typically in the range of 100-300 volts. These Zener diodes Zp, Zn are extremely important to the function of the circuit because the current isolation effect of the circuit still exists even if the channel with the maximum impedance is not known or changes during operation. is there. A conventional current mirror circuit as proposed in US Pat. No. 7,042,171 (FIG. 4 of the publication) is such that the channel with the maximum impedance is the lead channel (the channel in the drawing included in this patent publication). Realize current distribution only when used as 1). This non-negligible functional limitation is overcome by the use of a Zener diode according to the present invention.

図3に示した技術的機能は、次のように説明することができる。即ち、トランジスタQp及びQnのコレクタとエミッタとの間の電圧降下がツェナー・ダイオードZp及びZnのツェナー電圧より低い限り、ベース電流が流れないので総てのトランジスタはブロックされる。ここで共通のランプ供給電圧源U〜の電圧半サイクルの電圧が上昇すると、ツェナー電圧は最小インピーダンスのランプLaを有するチャネルに先ず到達し、関連するツェナー・ダイオードZp又はZnがそれぞれ導通することになる。総てのnpn又はpnpトランジスタQp及びQnのベースが互いに接続されているので、総ての相互接続されたトランジスタQp及びQnが、最初に導通するツェナー・ダイオードを介してトリガされて、トランジスタのベース電流が流れ始める。従って、このように、最初に導通状態になったツェナー・ダイオードは、それぞれ一つのツェナー・ダイオードが正の半サイクルで及び一つのツェナー・ダイオードが負の半サイクルで、ベースを相互接続されたトランジスタのベースの総てをトリガする。この段階で、高抵抗値を有する他方のランプ・チャネルにおけるコレクタ電圧は、ツェナー電圧よりわずかに低くなる。同一のベース電圧(ベースが直接接続されているため)及び同一のエミッタ抵抗値のために、それぞれベースで相互接続された総てのトランジスタQp又はQn内のエミッタ電流値が同一になる。いずれのトランジスタも飽和状態に入らない限り、即ち、いずれのトランジスタも完全にスイッチオンされていない限り、これと同様のことがコレクタ電流にも当てはまり、また、従ってランプ電流も同様である。この場合において、ランプ電流は、回路によって(平衡された)同じ値に維持される。チャネルの一つにおけるコレクタとエミッタとの間の電圧の差がゼロに近づくと直ちに、回路は、その電流の均一分配の機能を失う。この状態は、ツェナー電圧のレベルが低ければ低いほど、またランプ特性の許容差が大きければ大きいほど、より発生しやすくなる。ツェナー電圧を充分に高いレベルに選択することによって、非常に安定した信頼できる電流分配を達成することができる。しかし、ツェナー電圧レベルの上昇に伴い、回路中のエネルギ損失も増大する。これは、回路の設計の際に、ツェナー電圧レベルが、ランプの動作パラメータ及び許容差に基づいて選択される必要があることを意味している。   The technical function shown in FIG. 3 can be described as follows. That is, as long as the voltage drop between the collectors and emitters of the transistors Qp and Qn is lower than the Zener voltages of the Zener diodes Zp and Zn, all the transistors are blocked because no base current flows. Here, when the voltage of the common lamp supply voltage source U to half-cycle voltage rises, the Zener voltage first reaches the channel with the lamp La of the minimum impedance, and the associated Zener diode Zp or Zn is turned on, respectively. Become. Since the bases of all npn or pnp transistors Qp and Qn are connected to each other, all interconnected transistors Qp and Qn are triggered via the first conducting Zener diodes to establish the transistor base. Current begins to flow. Thus, in this way, the first Zener diodes that become conductive are transistors whose bases are interconnected, each with one Zener diode in the positive half cycle and one Zener diode in the negative half cycle. Trigger all of the bases. At this stage, the collector voltage in the other ramp channel with high resistance is slightly lower than the zener voltage. Because of the same base voltage (because the base is directly connected) and the same emitter resistance value, the emitter current values in all transistors Qp or Qn interconnected at the base are the same. The same applies to the collector current as long as no transistor enters saturation, i.e. neither transistor is fully switched on, and so is the lamp current. In this case, the lamp current is maintained at the same value (balanced) by the circuit. As soon as the voltage difference between the collector and emitter in one of the channels approaches zero, the circuit loses its ability to distribute the current evenly. This state is more likely to occur as the level of the Zener voltage is lower and the tolerance of the lamp characteristics is larger. By selecting the zener voltage at a sufficiently high level, a very stable and reliable current distribution can be achieved. However, as the Zener voltage level increases, the energy loss in the circuit also increases. This means that during circuit design, the Zener voltage level needs to be selected based on lamp operating parameters and tolerances.

図3に従う実施の形態において、総てのトランジスタのための半サイクルのベース電流は、一つのランプ・チャネルによって供給され、従って、このチャネルのランプを流れる電流は減少する。従来のトランジスタのベース電流は、典型的にはコレクタ電流の100分の1程度に小さいが、使用されるチャネルが過剰に多くなければ、平衡電流分配に対していかなる問題も与えない。図3に従う回路において、二つのツェナー・ダイオードは、各ランプ・チャネルに必要とされる。   In the embodiment according to FIG. 3, the half-cycle base current for all transistors is supplied by one ramp channel, and therefore the current through the lamp in this channel is reduced. The base current of conventional transistors is typically as low as 1 / 100th of the collector current, but will not present any problem for balanced current distribution unless too many channels are used. In the circuit according to FIG. 3, two Zener diodes are required for each ramp channel.

図4に従う本発明の更なる好ましい実施の形態において、必要とされるツェナー・ダイオードZp及びZnの数は、総計で二個に減少させることができ、その一つは供給電圧源U〜の正の半サイクルに、もう一つは負の半サイクルのためのものである。しかし、このように省略されたツェナー・ダイオードの代わりには、数個の通常のダイオードが必要とされる。図3の基本回路の機能性は図4に示した変形例においては変わらないが、この変形例は、回路に構成的利点を提供しており、また、通常のダイオードはツェナー・ダイオードよりも安価であるので、コスト的利点も提供する。   In a further preferred embodiment of the invention according to FIG. 4, the number of Zener diodes Zp and Zn required can be reduced to a total of two, one of which is positive for the supply voltage source U˜. The other half is for the negative half cycle. However, instead of the thus omitted zener diode, several conventional diodes are required. The functionality of the basic circuit of FIG. 3 does not change in the variant shown in FIG. 4, but this variant provides a structural advantage to the circuit, and ordinary diodes are less expensive than zener diodes. As such, it also provides a cost advantage.

各チャネルに対して、四つのダイオードDp,Dpz及びDn,Dnzが必要とされる。供給電圧源U〜の正の半サイクルの電流は、ガス放電ランプLa、ダイオードDp、トランジスタQp及び抵抗器Reを介して電圧源に帰還する。負の半サイクルについては、電流は、ランプLa、ダイオードDn、トランジスタQn及び抵抗器Reを介して電圧源に帰還する。正の半サイクルのためのツェナー・ダイオードZpは、各チャネルのダイオードDpzを介してトリガされ、負の半サイクルのためのツェナー・ダイオードZnは、ダイオードDnzを介してトリガされる。総てのチャネルのダイオードDpzは、論理OR回路を形成し、ダイオードDnzも同様である。論理ダイオード・ネットワーク両端に印加される電圧は、ツェナー・ダイオードZp又はZnそれぞれの電圧レベル(ツェナー電圧レベル)にそれぞれのダイオードDpz又はDnzにおける電圧降下のそれぞれを加算した電圧に打ち勝たなければならない。最大電圧、即ち、最小インピーダンスを有するランプ、従って、ランプにおける最小電圧降下を有するランプ、を有するチャネルは、それぞれツェナー・ダイオードZp及びZnを通じてそれぞれ切り換わり、また、それぞれトランジスタQp又はQnに対してベース電流を提供する。   For each channel, four diodes Dp, Dpz and Dn, Dnz are required. The positive half-cycle current from the supply voltage source U is fed back to the voltage source via the gas discharge lamp La, the diode Dp, the transistor Qp and the resistor Re. For the negative half cycle, the current is fed back to the voltage source via the lamp La, the diode Dn, the transistor Qn and the resistor Re. The zener diode Zp for the positive half cycle is triggered via the diode Dpz of each channel, and the zener diode Zn for the negative half cycle is triggered via the diode Dnz. All channel diodes Dpz form a logical OR circuit, and so does diode Dnz. The voltage applied across the logic diode network must overcome the voltage level of the Zener diode Zp or Zn (the Zener voltage level) plus the respective voltage drop at the respective diode Dpz or Dnz. The channels with the maximum voltage, ie the lamp with the lowest impedance, and therefore the lamp with the lowest voltage drop in the lamp, are switched through the zener diodes Zp and Zn, respectively, and are respectively base to the transistor Qp or Qn. Provides current.

図4に示した回路の実施の形態において、ランプ電流が最早同一でなくなったとしても、例えば、トランジスタQp又はQnのいずれかのコレクタ−エミッタ電圧降下がそれぞれゼロ(飽和領域)に近づくので、エミッタ抵抗器Re両端における電圧降下は常に同一である。   In the embodiment of the circuit shown in FIG. 4, even if the lamp currents are no longer the same, for example, the collector-emitter voltage drop of either transistor Qp or Qn approaches zero (saturation region), respectively. The voltage drop across the resistor Re is always the same.

図5に従って、トランジスタQp及びQnに付加的なベース抵抗器Rbを導入することによって、電流分配の外乱も、エミッタ抵抗器における電圧降下によって観測可能になる。回路機能が「通常」である限り、即ち、どのトランジスタも飽和領域で動作していない限り、ベース電流も対応して小さく、非常に小さい電圧降下のみがベース抵抗器Rbにおいて発生する。しかし、トランジスタが飽和状態に入り、より多くの電流がベースに流れると直ちに、より大きい電圧がベース抵抗器Rbにおいて降下する。飽和領域で動作するこのトランジスタのベース電位は、従って他のトランジスタのベース電位と最早同一ではなくなる。ベース電位が変化したときに、エミッタ抵抗器Reを通って流れる電流が変化し、また従って、電圧降下も変化する。この電圧降下は測定することができる。測定結果は、回路のその後の監視に有利である。ベース抵抗器Rbは、供給される電流の分配を損なわないので、ベース抵抗器Rbは、エミッタ抵抗器Reよりも十分に大きいものではない。回路の動的特性は、各ベース抵抗器Rbに並列なコンデンサCbによって改善することができる。   By introducing an additional base resistor Rb to the transistors Qp and Qn according to FIG. 5, current sharing disturbances can also be observed by the voltage drop across the emitter resistor. As long as the circuit function is "normal", i.e. no transistor is operating in the saturation region, the base current is correspondingly small and only a very small voltage drop occurs in the base resistor Rb. However, as soon as the transistor enters saturation and more current flows to the base, a larger voltage drops in the base resistor Rb. The base potential of this transistor operating in the saturation region is therefore no longer the same as the base potential of the other transistors. When the base potential changes, the current flowing through the emitter resistor Re changes and therefore the voltage drop also changes. This voltage drop can be measured. The measurement result is advantageous for the subsequent monitoring of the circuit. Since the base resistor Rb does not impair the distribution of the supplied current, the base resistor Rb is not sufficiently larger than the emitter resistor Re. The dynamic characteristics of the circuit can be improved by a capacitor Cb in parallel with each base resistor Rb.

電流を分配するための回路の更なる実施の形態が図6に示されており、ランプLaの各々に直列接続された平衡コンデンサCsが含まれている。コンデンサCsは、ランプを通って伝送された正及び負の電荷量が正確に同一になることを保証し、従って、ランプの有効寿命の最大化を可能にする。コンデンサCsが交流成分のみを通過させるので、これにより、コンデンサCsを一方向に通過する電荷量とコンデンサCsを他方向に通過する電荷量とが正確に同一になることが保証される。   A further embodiment of a circuit for distributing current is shown in FIG. 6 and includes a balancing capacitor Cs connected in series with each of the lamps La. Capacitor Cs ensures that the amount of positive and negative charges transmitted through the lamp are exactly the same, thus allowing the maximum useful life of the lamp to be maximized. Since the capacitor Cs passes only the AC component, this ensures that the amount of charge passing through the capacitor Cs in one direction and the amount of charge passing through the capacitor Cs in the other direction are exactly the same.

図3乃至図6に示した回路の変形例の総ては、トランジスタQp及びQnのベース電流がランプ電流から導出されているので、電圧源U〜以外のいかなる付加的外部電圧源も必要としないという利点を有する。必要とされるベース電流がランプ電流と比較して小さい限り、電流分配の深刻な障害が現れることはない。しかし、ランプLaの数が多くなり、及び/又は、トランジスタの電流増幅度が低くなれば、この特性は制限を意味することになる。   All of the circuit variations shown in FIGS. 3 to 6 do not require any additional external voltage source other than voltage source U˜ because the base currents of transistors Qp and Qn are derived from the lamp current. Has the advantage. As long as the required base current is small compared to the lamp current, no serious disturbance of current distribution will appear. However, if the number of lamps La increases and / or the current amplification of the transistor decreases, this characteristic means a limitation.

この制限は、トランジスタTBp及びTBnを有する図7に示した補助回路素子によって克服することができる。トランジスタTBp及びTBnは、電流増幅器として機能する。ランプ枝路のトランジスタQp及びQnのためのベース電流は、ここで二つの補助電圧源(V+,V−)から導出されている。それぞれトランジスタTBp又はTBnの電流増幅によって減じられた残留電流のみが、ここでそれぞれツェナー・ダイオードZp又はZnを通過して流れ、従ってこれにより、事実上トランジスタQp及びQnのベース電流がランプ電流の電流分配に影響することを阻止する。   This limitation can be overcome by the auxiliary circuit element shown in FIG. 7 having transistors TBp and TBn. Transistors TBp and TBn function as current amplifiers. The base current for the transistors Qp and Qn in the lamp branch is now derived from two auxiliary voltage sources (V +, V−). Only the residual current reduced by the current amplification of the transistor TBp or TBn, respectively, now flows through the Zener diode Zp or Zn, respectively, so that this effectively causes the base currents of the transistors Qp and Qn to be the current of the lamp current. Stop affecting distribution.

別の好ましい実施の形態において、干渉抵抗を増大させるために、抵抗器がトランジスタTBpのベース端子とエミッタ端子との間に接続され、この抵抗器にコンデンサが並列接続されている。同じ補助回路素子がトランジスタTBnに対しても使用することができる。   In another preferred embodiment, a resistor is connected between the base and emitter terminals of transistor TBp to increase the interference resistance, and a capacitor is connected in parallel with this resistor. The same auxiliary circuit element can also be used for transistor TBn.

電流分配回路の図3乃至図7についてこれまでに説明した総ての実施の形態は、ツェナー・ダイオードZp及びZnの電圧レベルの選択に妥協を必要とする。より高い電圧レベルは回路の許容差範囲を拡大するが、エネルギ損失も増大する。ランプLaがヒートアップするにつれて電流の信頼できる分配のために必要とされるツェナー電圧レベルが降下することを経験が示している。従って、ツェナー電圧レベルは、ランプの加熱段階の後、低下させることができ、これによってランプを高いレベルの効率で動作させることができる。同様の考えを、変化する環境温度にも適用することができる。効率を最大にするために、従って回路素子はツェナー・ダイオードのように機能する必要があるが、そのツェナー電圧は、ランプの実動作条件に動的に適合させなければならない。このような種類の動作は、図8に示され、以下に説明される下記の回路素子によって達成される。図8は、図4に従う基本回路に基づいている。   All the embodiments described so far with reference to FIGS. 3 to 7 of the current distribution circuit require a compromise in the selection of the voltage levels of the zener diodes Zp and Zn. Higher voltage levels increase the tolerance range of the circuit, but also increase energy loss. Experience has shown that the Zener voltage level required for reliable distribution of current drops as the lamp La heats up. Thus, the Zener voltage level can be lowered after the lamp heating phase, which allows the lamp to operate at a high level of efficiency. Similar considerations can be applied to changing environmental temperatures. To maximize efficiency, the circuit element therefore needs to function like a Zener diode, but its Zener voltage must be dynamically adapted to the actual operating conditions of the lamp. This type of operation is achieved by the following circuit elements shown in FIG. 8 and described below. FIG. 8 is based on the basic circuit according to FIG.

図8に示したトランジスタQ1及びQ2並びに同様のQ3及びQ4は、増倍電流ミラー回路を形成しており、平衡回路のエミッタ電流の少量をそれぞれトランジスタQp又はQnの共通ベース端子に帰還させる。帰還電流の割合は、抵抗器R1及びR2の値によって決定することができる。帰還電流が、相互接続されたトランジスタQp又はQnの全ベース電流よりもそれぞれ小さければ、ツェナー・ダイオードZp又はZnは、ここでそれぞれトランジスタQp又はQnのためのベース電流の一部を伝達する必要があるだけなので、新たな回路素子は、ツェナー・ダイオードZp又はZnのそれぞれの負荷を軽減する。しかし、帰還電流が、相互接続されたトランジスタQp又はQnのそれぞれが必要とする共通のベース電流を超えるような特性(ループ増幅度>1)を有する電流ミラー回路の設計が定められれば、各npnトランジスタQpの一つのトランジスタと各pnpトランジスタQnの一つのトランジスタが飽和領域で動作するまで、正帰還のために動作点ドリフトが定着し、また、それぞれのループ増幅度が再度1に等しくなるまで、電流増幅度が大きく降下するように導通する。これにより、各動作状態下において、各トランジスタQp又はQnにおける電圧降下がそれぞれほとんど消失することが保証される。他のトランジスタにおける電圧降下は、同じ電流が各チャネルに流れるのにちょうど充分な大きさである。これにより、回路が効率を最大レベルに自動的に自己調整する結果になる。   The transistors Q1 and Q2 and the similar Q3 and Q4 shown in FIG. 8 form a multiplication current mirror circuit, and feed back a small amount of the emitter current of the balanced circuit to the common base terminal of the transistor Qp or Qn, respectively. The ratio of the feedback current can be determined by the values of resistors R1 and R2. If the feedback current is smaller than the total base current of the interconnected transistors Qp or Qn, respectively, the Zener diode Zp or Zn must now carry part of the base current for the transistor Qp or Qn, respectively. Since there are only new circuit elements, the respective loads on the Zener diodes Zp or Zn are reduced. However, if the design of a current mirror circuit having characteristics (loop amplification degree> 1) such that the feedback current exceeds the common base current required by each of the interconnected transistors Qp or Qn is determined, each npn Until one transistor of transistor Qp and one transistor of each pnp transistor Qn operate in the saturation region, the operating point drift is fixed due to positive feedback, and until each loop gain becomes equal to 1 again, Conduction is conducted so that the current amplification level drops greatly. This ensures that the voltage drop in each transistor Qp or Qn almost disappears under each operating state. The voltage drop in the other transistors is just large enough for the same current to flow through each channel. This results in the circuit automatically self adjusting the efficiency to the maximum level.

電流ミラー回路の機能性を、ここで、入力交流電流の正の半サイクルのために機能するランプ枝路の回路素子に基づいて説明する。入力交流電流の負の半サイクルのために機能する回路素子の機能性は、正の半サイクルのそれと同じである。トランジスタQ1が電流ミラーを形成し、エミッタ電流が抵抗器R1の値によって決定される電流ミラーを形成する。抵抗器R1がランプ枝路の抵抗器Reと同じ値であれば、抵抗器R1を流れる電流も抵抗器Reを流れる電流と同じ値になる。もし異なる値の抵抗器R1が使用されれば、エミッタ電流が、ランプ枝路の電流の、例えばわずか3分の1乃至10分の1であるような増倍電流ミラーが得られる。トランジスタQ2は、また抵抗器R2に依存してトランジスタQ1のコレクタ電流を再度実質上反映させる別の電流ミラーを形成する。結局は、トランジスタQ2からの電流はトランジスタQ1のベースにおけるノードに供給され、トランジスタQ2からの電流は、それぞれのランプ枝路のランプ電流に比例(ランプ電流に0.1又は0.01等の係数を乗算)している。本発明によれば、電流ミラーは、ツェナー・ダイオードZpを介して供給されるトランジスタQpのための共通のベース電流よりもトランジスタQ1のベース電流がいくぶん大きくなるように設計され、これによってツェナー・ダイオードZpを流れる電流がゼロになる。この時点で、回路はドリフトを開始して不安定になり、電流ミラーは、ツェナー・ダイオードZpを流れる電流を停止させるために実際に必要とされるよりも大きい電流を帰還するように不安定となる。その結果、トランジスタQpの相互接続ベースにおけるベース電位が上昇し、トランジスタQpが導通し始める。回路はその状態が続き、トランジスタQpが徐々に導通し、この状態は、トランジスタQpの一つが飽和状態に入るまで継続する。飽和状態に入るトランジスタが電流ミラーによって導出された電流をより強力に引き出すと、このプロセスはより安定になる。この時点で、トランジスタQpの一つが完全に導通(飽和状態に入る)するとともに非常に低いインピーダンスを有するようになる。グループ内の他のトランジスタQpは導通の度合いがより小さく、また、コレクタ−エミッタ間の抵抗値が大きい。この状態は、回路の効率のレベルを改善するために必須である。飽和状態に入ったトランジスタQpに対して、コレクタとエミッタとの間の電圧降下は最小であり、他のトランジスタに対してはいくぶん大きくなる。トランジスタQp内の電力損失は、これによって最小化される。   The functionality of the current mirror circuit will now be described based on the circuit elements of the lamp branch that function for the positive half cycle of the input alternating current. The functionality of the circuit elements that function for the negative half cycle of the input alternating current is the same as that of the positive half cycle. Transistor Q1 forms a current mirror and emitter current whose emitter current is determined by the value of resistor R1. If the resistor R1 has the same value as the resistor Re in the lamp branch, the current flowing through the resistor R1 is also the same value as the current flowing through the resistor Re. If a different value of resistor R1 is used, a multiplication current mirror is obtained in which the emitter current is only a third to a tenth of the lamp branch current, for example. Transistor Q2 also forms another current mirror that again substantially reflects the collector current of transistor Q1 depending on resistor R2. Eventually, the current from transistor Q2 is supplied to the node at the base of transistor Q1, and the current from transistor Q2 is proportional to the lamp current in each lamp branch (a factor such as 0.1 or 0.01 for the lamp current). Multiplication). In accordance with the present invention, the current mirror is designed such that the base current of transistor Q1 is somewhat larger than the common base current for transistor Qp supplied via zener diode Zp, thereby providing a Zener diode. The current flowing through Zp becomes zero. At this point, the circuit begins to drift and becomes unstable, and the current mirror becomes unstable to feed back more current than is actually needed to stop the current through the Zener diode Zp. Become. As a result, the base potential at the interconnection base of transistor Qp rises and transistor Qp begins to conduct. The circuit continues to be in that state, and transistor Qp turns on gradually, and this state continues until one of transistors Qp enters saturation. The process becomes more stable when the transistor that enters saturation draws more strongly the current drawn by the current mirror. At this point, one of the transistors Qp is fully conductive (enters saturation) and has a very low impedance. The other transistors Qp in the group have a smaller degree of conduction and a large resistance value between the collector and the emitter. This state is essential to improve the level of circuit efficiency. For transistor Qp entering saturation, the voltage drop between the collector and emitter is minimal and somewhat higher for other transistors. The power loss in transistor Qp is thereby minimized.

従って、(増倍)電流ミラーは、トランジスタQpのみがちょうど飽和状態に近づくように電圧レベルを正確に調整されたツェナー・ダイオードと同じ効果を有する。電流ミラー回路の効果が顕著になってくると、その時点より後にツェナー・ダイオードには電流が流れなくなるので、直ちにツェナー・ダイオードZpは最早不要となる。しかし、プロセスを開始するためには、ツェナー・ダイオードZpを介して供給される初期電流が必要となる。しかし、プロセスが開始されると直ちに、ツェナー・ダイオードZpは不必要になる。同じ説明及び機能性が、ツェナー・ダイオードZn、並びに、トランジスタQ3及びQ4によって形成される関連する電流ミラーに適用される。   Thus, the (multiplier) current mirror has the same effect as a Zener diode whose voltage level is precisely adjusted so that only transistor Qp is just close to saturation. When the effect of the current mirror circuit becomes significant, no current flows through the Zener diode after that point, so the Zener diode Zp is no longer needed immediately. However, in order to start the process, an initial current supplied via the Zener diode Zp is required. However, as soon as the process is started, the zener diode Zp becomes unnecessary. The same description and functionality applies to the Zener diode Zn and the associated current mirror formed by transistors Q3 and Q4.

本発明に従う回路の上述した可能な適用において、ランプ電流の正の半サイクルがnpnトランジスタQpを介して伝送され、負の半サイクルがpnpトランジスタQnを介して伝送される。しかし、npnトランジスタのみ又はpnpトランジスタのみを使用したような回路に変形することも可能である。   In the above-mentioned possible application of the circuit according to the invention, the positive half cycle of the lamp current is transmitted via the npn transistor Qp and the negative half cycle is transmitted via the pnp transistor Qn. However, it is possible to modify the circuit so that only npn transistors or only pnp transistors are used.

図9において、npnトランジスタTo1,...,Tonのみを使用して電流を平衡させるための回路を提示する。総てのダイオードの極性を反転させるとnpnトランジスタに関しても同様の回路が可能である。npnトランジスタTo1,...,Tonのみを有する回路の変形例は、npnトランジスタがpnpトランジスタよりも一般的に安価なので有利である。   In FIG. 9, npn transistors To1,. . . , Presents a circuit for balancing current using only Ton. If the polarity of all diodes is reversed, a similar circuit is possible for npn transistors. npn transistors To1,. . . , Ton is advantageous because npn transistors are generally less expensive than pnp transistors.

図9において、入力交流電圧源U〜の正の半サイクル(第1ランプ枝路についての例によって説明する)は、ダイオードDo1を介してトランジスタTo1を通って帰還し、ランプLaを介してトランジスタTu1及び抵抗器Reを通り、電圧源に帰還する。同時に、正の半サイクルは、ダイオードDv1を介してツェナー・ダイオードZuに到達する。入力交流電圧源U〜の負の半サイクルは、ダイオードDu1を介してトランジスタTu1を通って帰還し、ランプLaを介してトランジスタTo1及び抵抗器Reを通り、電圧源に帰還する。同時に、負の半サイクルは、ダイオードDp1を介してツェナー・ダイオードZoに到達する。図9に従う回路のその他の機能性は、図4の回路に対応している。   In FIG. 9, the positive half cycle of the input AC voltage source U˜ (explained by way of example for the first lamp branch) feeds back through the transistor To1 via the diode Do1 and the transistor Tu1 via the lamp La. And passes through the resistor Re and returns to the voltage source. At the same time, the positive half cycle reaches the zener diode Zu via the diode Dv1. The negative half cycle of the input AC voltage source U˜ returns through the transistor Tu1 via the diode Du1, and returns to the voltage source via the transistor To1 and the resistor Re via the lamp La. At the same time, the negative half cycle reaches the zener diode Zo via the diode Dp1. The other functionality of the circuit according to FIG. 9 corresponds to the circuit of FIG.

図10は、ツェナー・ダイオード電流のための付加的増幅器回路を有する図9の回路を示す。増幅器回路は、ツェナー・ダイオードZo及びZuにそれぞれ関連する二つのトランジスタTBpにより構成され、それぞれ補助電圧源V+により動作させられる。ランプ枝路のトランジスタTu1及びTo1のためのベース電流は、ここでは補助電圧源V+から引き出される。増幅器回路の機能性は、図7に関連して説明されている。   FIG. 10 shows the circuit of FIG. 9 with an additional amplifier circuit for Zener diode current. The amplifier circuit is constituted by two transistors TBp respectively associated with zener diodes Zo and Zu, each operated by an auxiliary voltage source V +. The base current for the lamp branch transistors Tu1 and To1 is drawn here from the auxiliary voltage source V +. The functionality of the amplifier circuit is described in connection with FIG.

図11は、図8の補助回路素子を図9の回路に適用したものを示している。   FIG. 11 shows the auxiliary circuit element of FIG. 8 applied to the circuit of FIG.

図10及び図11において使用された、電流分配及び効率レベルを改善する付加回路も、同時に(互いに一緒に)他の有利な実施の形態において使用することができる。   The additional circuitry used in FIGS. 10 and 11 to improve current distribution and efficiency levels can also be used in other advantageous embodiments simultaneously (together with each other).

平衡変圧器を使用して電流を平衡させるための回路を概略的に示す図である(従来の技術)。FIG. 1 schematically shows a circuit for balancing currents using a balanced transformer (prior art). 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路を概略的に示す図である(従来の技術)。It is a figure which shows roughly the circuit for balancing an electric current using a semiconductor circuit (prior art). 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の本発明による実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 2 schematically shows an embodiment according to the invention of a circuit for balancing currents using a semiconductor circuit. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の図3に関して変形した実施の形態であって、正及び負の各電流枝路のために単一のツェナー・ダイオードが使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 3 is a modified embodiment of a circuit for balancing currents using a semiconductor circuit, wherein a single Zener diode is used for each positive and negative current branch. FIG. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の図4に関して変形した実施の形態であって、トランジスタのベース抵抗器が使用され、また、ベース抵抗器に並列接続されるコンデンサも使用され得る実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 4 is a modified embodiment of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, in which a transistor base resistor is used and a capacitor connected in parallel to the base resistor can also be used. It is a figure showing an embodiment roughly. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の図4に関して変形した実施の形態であって、ランプ電流の電荷を平衡させるためのコンデンサが使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 5 schematically illustrates an embodiment with respect to FIG. 4 of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, wherein a capacitor for balancing the charge of the lamp current is used. is there. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の図4に関して変形した実施の形態であって、ベース電流を供給する補助電圧源が使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 5 schematically illustrates an embodiment with respect to FIG. 4 of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, wherein an auxiliary voltage source for supplying a base current is used. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の更なる実施の形態であって、ベース電流を供給する付加的電流ミラー回路が使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 6 schematically illustrates a further embodiment of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, wherein an additional current mirror circuit for supplying a base current is used. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の更なる実施の形態であって、同一タイプ(npn)のトランジスタのみが使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 6 schematically illustrates a further embodiment of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, in which only transistors of the same type (npn) are used. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の図9に関して変形した実施の形態であって、ベース電流を供給する補助電圧源が使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 10 schematically illustrates an embodiment modified with respect to FIG. 9 of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, wherein an auxiliary voltage source for supplying a base current is used. 半導体回路を使用して電流を平衡させるための回路の図9に関して変形した実施の形態であって、ベース電流を供給する付加的電流ミラー回路が使用される実施の形態を概略的に示す図である。FIG. 10 schematically illustrates an embodiment with respect to FIG. 9 of a circuit for balancing current using a semiconductor circuit, wherein an additional current mirror circuit for supplying a base current is used. is there.

Claims (14)

共通交流電圧源(U〜)で複数のガス放電ランプ(La)を動作させるために、個々のランプ枝路に電流を規定分配する電子回路であって、
a:前記各ランプ(La)に流れる交流電流が、ダイオード(Dp,Dn)によって正及び負の半サイクルに分離され、
b:前記正の半サイクルが、npnトランジスタ(Qp)のコレクタ−エミッタ部とエミッタ抵抗器(Re)とを介して前記交流電圧源に帰還され、
c:前記負の半サイクルが、pnpトランジスタ(Qn)のコレクタ−エミッタ部とエミッタ抵抗器(Re)とを介して前記交流電圧源に帰還され、
d:総てのnpnトランジスタ(Qp)のベース端子が、互いに電気的に直接接続されるか、又は、個々のベース抵抗器(Rb)を介して互いに接続されており、
e:総てのpnpトランジスタ(Qn)のベース端子が、互いに電気的に直接接続されるか、又は、個々のベース抵抗器(Rb)を介して互いに接続されており、
f:前記ガス放電ランプ(La)のランプ電流から導出された前記トランジスタ(Qp;Qn)のための共通ベース電流が、ツェナー・ダイオード(Zp;Zn)又はツェナー電圧と等価の電位の電位障壁に打ち勝って流れる、
ことを特徴とする電子回路。
An electronic circuit that regulates and distributes current to individual lamp branches in order to operate a plurality of gas discharge lamps (La) with a common AC voltage source (U).
a: The alternating current flowing through each of the lamps (La) is separated into positive and negative half cycles by a diode (Dp, Dn),
b: The positive half cycle is fed back to the AC voltage source via the collector-emitter part of the npn transistor (Qp) and the emitter resistor (Re),
c: The negative half cycle is fed back to the AC voltage source via the collector-emitter part of the pnp transistor (Qn) and the emitter resistor (Re),
d: the base terminals of all npn transistors (Qp) are either electrically connected directly to each other or to each other via individual base resistors (Rb);
e: The base terminals of all pnp transistors (Qn) are electrically connected directly to each other or to each other via individual base resistors (Rb),
f: A common base current for the transistor (Qp; Qn) derived from the lamp current of the gas discharge lamp (La) is applied to a potential barrier having a potential equivalent to a Zener diode (Zp; Zn) or a Zener voltage. Triumph and flow,
An electronic circuit characterized by that.
前記各トランジスタ(Qp;Qn)は、ベース端子とコレクタ端子間に、電位差を発生するとともに、その両端の電位差が特定の電圧電位より低いとき高インピーダンスを、前記特定の電圧電位より高いとき低インピーダンスを有する素子(Zp;Zn)又は回路素子を有していることを特徴とする請求項1に記載の電子回路。   Each of the transistors (Qp; Qn) generates a potential difference between a base terminal and a collector terminal, and has a high impedance when the potential difference between both ends thereof is lower than a specific voltage potential, and a low impedance when higher than the specific voltage potential. 2. The electronic circuit according to claim 1, comprising an element (Zp; Zn) or a circuit element including ベースで相互接続された前記トランジスタ(Qp)の第1のグループに対して、電位差を発生する単一の共通素子(Zp)又は回路素子が用いられ、同様に、ベースで相互接続された前記トランジスタ(Qn)の第2のグループに対して、電位差を発生する単一の共通素子(Zn)又は回路素子が用いられることを特徴とする請求項1に記載の電子回路。   For the first group of transistors (Qp) interconnected at the base, a single common element (Zp) or circuit element that generates a potential difference is used, and similarly the transistors interconnected at the base The electronic circuit according to claim 1, wherein a single common element (Zn) or a circuit element that generates a potential difference is used for the second group of (Qn). 前記各トランジスタ(Qp;Qn)のベース端子が、抵抗器(Rb)を介して、又は、コンデンサ(Cb)が並列接続されている抵抗器(Rb)を介して、回路の他の部分に接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子回路。   The base terminal of each transistor (Qp; Qn) is connected to the other part of the circuit via a resistor (Rb) or a resistor (Rb) to which a capacitor (Cb) is connected in parallel. The electronic circuit according to claim 1, wherein the electronic circuit is provided. ガス放電ランプ(La)に関連する各ランプ電流枝路内の電荷を平衡させるために、コンデンサ(Cs)が、前記ガス放電ランプに直列接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子回路。   A capacitor (Cs) is connected in series with the gas discharge lamp to balance the charge in each lamp current branch associated with the gas discharge lamp (La). The electronic circuit as described in any one. ベースで相互接続された前記トランジスタ(Qp;Qn)に対するベース電流は、付加トランジスタ(TBp;TBn)を介して補助電圧源(V+;V−)によって供給され、前記付加トランジスタは、電位差を発生する素子(Zp;Zn)にベース端子が接続されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電子回路。   The base current for the transistors (Qp; Qn) interconnected at the base is supplied by an auxiliary voltage source (V +; V−) via an additional transistor (TBp; TBn), which generates a potential difference. 6. The electronic circuit according to claim 1, wherein a base terminal is connected to the element (Zp; Zn). 増倍電流ミラー(Q1,Q2,Q3,Q4)の形態をなす付加回路を使用して、前記ランプ電流枝路のエミッタ電流の小さい割合が、前記各トランジスタ(Qp;Qn)のベース端子に帰還されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電子回路。   Using an additional circuit in the form of a multiplying current mirror (Q1, Q2, Q3, Q4), a small percentage of the emitter current of the lamp current branch is fed back to the base terminal of each transistor (Qp; Qn). The electronic circuit according to claim 1, wherein the electronic circuit is provided. 共通交流電圧源(U〜)で複数のガス放電ランプ(La)を動作させるために、個々のランプ枝路に電流を規定分配する電子回路であって、
a:前記各ガス放電ランプのために、入力交流電圧の一方の半サイクルが、第1のダイオード(Do)を介して前記ランプ(La)及び第1のトランジスタ(Tu)に印加され、他方の半サイクルが、第2のダイオード(Du)を介して前記ランプ(La)及び第2のトランジスタ(To)に印加され、
b:総ての第1のトランジスタ(Tu1,...,Tun)のベース端子が、互いに電気的に直接接続されるか、又は、個々のベース抵抗器を介して互いに接続されており、
c:総ての第2のトランジスタ(To1,...,Ton)のベース端子が、互いに電気的に直接接続されるか、又は、個々のベース抵抗器を介して互いに接続されており、
d:前記ガス放電ランプ(La)のランプ電流から導出された前記トランジスタ(To1,...,Ton;Tu1,...,Tun)の共通ベース電流が、ツェナー・ダイオード(Zo;Zu)又はツェナー電圧と等価の電位の電位障壁に打ち勝って流れる、
ことを特徴とする電子回路。
An electronic circuit that regulates and distributes current to individual lamp branches in order to operate a plurality of gas discharge lamps (La) with a common AC voltage source (U).
a: For each gas discharge lamp, one half cycle of the input AC voltage is applied to the lamp (La) and the first transistor (Tu) via a first diode (Do), the other A half cycle is applied to the lamp (La) and the second transistor (To) via a second diode (Du),
b: the base terminals of all the first transistors (Tu1, ..., Tun) are electrically connected directly to each other or to each other via individual base resistors;
c: the base terminals of all the second transistors (To1,..., Ton) are electrically connected directly to each other or to each other via individual base resistors;
d: a common base current of the transistors (To1, ..., Ton; Tu1, ..., Tun) derived from the lamp current of the gas discharge lamp (La) is a zener diode (Zo; Zu) or Overcoming the potential barrier with a potential equivalent to the Zener voltage,
An electronic circuit characterized by that.
前記各トランジスタ(To1,...,Ton;Tu1,...,Tun)は、ベース端子とコレクタ端子間に、電位差を発生するとともに、その両端の電位差が特定の電圧電位より低いとき高インピーダンスを、前記特定の電圧電位より高いとき低インピーダンスを有する素子(Zo;Zu)又は回路素子を有していることを特徴とする請求項8に記載の電子回路。   Each of the transistors (To1,..., Ton; Tu1,..., Tun) generates a potential difference between the base terminal and the collector terminal, and has a high impedance when the potential difference between both ends is lower than a specific voltage potential. 9. An electronic circuit according to claim 8, further comprising an element (Zo; Zu) or a circuit element having a low impedance when higher than the specific voltage potential. ベースで相互接続された前記トランジスタ(To1,...,Ton)の第1のグループに対して、電位差を発生する単一の共通素子(Zo)又は回路素子が用いられ、同様に、ベースで相互接続された前記トランジスタ(Tu1,...,Tun)の第2のグループに対して、電位差を発生する単一の共通素子(Zu)又は回路素子が用いられることを特徴とする請求項8に記載の電子回路。   For the first group of the transistors (To1,..., Ton) interconnected at the base, a single common element (Zo) or circuit element that generates a potential difference is used, as well 9. A single common element (Zu) or circuit element for generating a potential difference is used for the second group of interconnected transistors (Tu1,..., Tun). The electronic circuit according to. 前記各トランジスタ(To1,...,Ton;Tu1,...,Tun)のベース端子が、抵抗器(Rb)を介して、又は、コンデンサ(Cb)が並列接続されている抵抗器(Rb)を介して、回路の他の部分に接続されていることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の電子回路。   A base terminal of each of the transistors (To1,..., Ton; Tu1,..., Tun) is connected to a resistor (Rb) via a resistor (Rb) or a capacitor (Cb) connected in parallel. 11. The electronic circuit according to claim 8, wherein the electronic circuit is connected to another part of the circuit via ガス放電ランプ(La)に関連する各ランプ電流枝路内の電荷を平衡させるために、コンデンサ(Cs)が、前記ガス放電ランプに直列接続されていることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか一項に記載の電子回路。   12. A capacitor (Cs) connected in series with the gas discharge lamp in order to balance the charge in each lamp current branch associated with the gas discharge lamp (La). The electronic circuit as described in any one. ベースで相互接続された前記トランジスタ(To1,...,Ton;Tu1,...,Tun)に対するベース電流は、付加トランジスタ(TBp)を介して補助電圧源(V+)によって供給され、前記付加トランジスタは、電位差を発生する素子(Zo;Zu)にベース端子が接続されていることを特徴とする請求項8乃至12のいずれか一項に記載の電子回路。   Base current for the transistors (To1, ..., Ton; Tu1, ..., Tun) interconnected at the base is supplied by an auxiliary voltage source (V +) via an additional transistor (TBp) and the additional 13. The electronic circuit according to claim 8, wherein a base terminal of the transistor is connected to an element (Zo; Zu) that generates a potential difference. 増倍電流ミラー(Q1,Q2,Q3,Q4)の形態をなす付加回路を使用して、前記ランプ電流枝路のエミッタ電流の小さい割合が、前記各トランジスタ(To1,...,Ton;Tu1,...,Tun)のベース端子に帰還されることを特徴とする請求項8乃至13のいずれか一項に記載の電子回路。   Using an additional circuit in the form of a multiplying current mirror (Q1, Q2, Q3, Q4), a small proportion of the emitter current of the lamp current branch is reduced to each of the transistors (To1,... Ton; Tu1 14. The electronic circuit according to claim 8, wherein the electronic circuit is fed back to a base terminal.
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