JP2009099325A - 擬似負荷回路 - Google Patents

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Abstract

【課題】 擬似負荷を作成する手間を低減するとともに、正確な測定を行うことができる擬似負荷回路を得る。
【解決手段】 この擬似負荷回路は、放電管ランプを模擬した擬似負荷Rと、トランスT1,T3,T5,T7とを備える。トランスT1,T3,T5,T7は、放電管駆動装置から供給される複数のランプ駆動電流を重畳させて擬似負荷Rに導通させるとともに、その導通電流を元の複数のランプ駆動電流に分離させる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、放電管ランプの擬似負荷回路に関するものである。
図6は、従来の擬似負荷回路の一例を示す回路図である。図6において、放電管駆動装置101は、n本(n>1)の冷陰極管ランプを駆動する。擬似負荷回路201は、n本の冷陰極管ランプを模擬するn本の擬似負荷r1,・・・,rnを有する。各擬似負荷riは、それぞれ、放電管駆動装置101の各出力端子に接続される。各擬似負荷riには電流検出用抵抗Rsiが直列に接続され、各擬似負荷riの一端は、放電管駆動装置101の各出力端子にそれぞれ接続され、各擬似負荷riの他端は、電流検出用抵抗Rsiを介して接地されている。
擬似負荷riは、複数の抵抗素子を直列接続して生成された例えば数十キロ〜数百キロオーム程度の抵抗値を有する直列回路である。放電管駆動装置101により高電圧が印加されるため、このようにして、複数の抵抗素子を直列に接続して印加電圧を分圧することで、擬似負荷riの耐圧を高くしているとともに、電流が導通することで発生するジュール熱を分散している。
次に、上記回路の動作について説明する。
放電管駆動装置101は、高圧な交流電圧を出力端子に印加する。これにより、各擬似負荷riには、交流電流が導通される。この電流は、擬似負荷riに直列に接続されている電流検出用抵抗Rsiにも導通される。電流検出用抵抗Rs1,・・・,Rsnのそれぞれの両端間の端子電圧を計測することで、n本の冷陰極管ランプを駆動する放電管駆動装置101の検査が実施される。
以上のようにして、擬似負荷回路201が使用される。
ここで、放電管駆動装置について説明する。図7は、放電管駆動装置の例を示す回路図である。図7(A)に示す放電管駆動装置では、制御IC301からの制御信号に基づきドライバ回路302が動作し、高周波電圧が高周波トランス303に印加され、高周波トランス303により昇圧される。そして、1つの高周波トランス303で、出力端子304に接続された1本の冷陰極管ランプ311を駆動する。したがって、n本の冷陰極管ランプ311を駆動する場合には、n個の高周波トランス303によりn本の冷陰極管ランプ311に高周波の交流電圧が印加される。
図7(B)に示す放電管駆動装置では、制御IC321からの制御信号に基づきドライバ回路322が動作し、高周波電圧が高周波トランス323に印加され、高周波トランス323により昇圧される。そして、1つの高周波トランス323で、2つの出力端子324に接続された2本の冷陰極管ランプ331を駆動する。この装置では、一方の冷陰極管ランプ331には、正相の高周波の交流電圧が印加され、他方の冷陰極管ランプ331には、逆相の高周波の交流電圧が印加される。なお、図6における放電管駆動装置101は、図7(B)に示す装置と同様の装置である。
このような放電管駆動装置により冷陰極管ランプ311,331が駆動される。
なお、1本の放電ランプについての擬似負荷回路としては、例えば特許文献1に記載のものがある。
特開平6−76973号公報
上述の擬似負荷回路は、放電管駆動装置により駆動される冷陰極管ランプの本数と同一の本数の擬似負荷riを有する。放電管駆動装置に接続される冷陰極管ランプは同一種別のものであるから、正確な検査のために、擬似負荷回路における複数の擬似負荷riの抵抗値をすべて同一にする必要がある。
しかしながら、上述のように擬似負荷riは、多数の抵抗素子を直列接続して構成されるため、複数の擬似負荷riの抵抗値をすべて同一にすることは簡単ではない。同一抵抗値として製造/販売されている複数の抵抗素子であっても、通常、抵抗値の誤差があるため、同一抵抗値の擬似負荷riを多く用意するには、手間と時間を要する。
また、高周波の電圧が印加されるため、回路内において複数の擬似負荷riの間に浮遊容量Cによる容量結合が発生し、漏れ電流が発生してしまい、正確な電流測定が行えないという問題がある。
さらに、複数の擬似負荷riが配置されるため、擬似負荷回路の基板サイズが大きくなってしまうという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、擬似負荷を作成する手間を低減するとともに、正確な測定を行うことができる擬似負荷回路を得ることを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
本発明に係る擬似負荷回路は、1本の擬似負荷と、放電管駆動装置から供給される複数のランプ駆動電流を重畳させて1本の擬似負荷に導通させるとともに、その導通電流を元の複数のランプ駆動電流に分離させる複数のトランスとを備える。
これにより、放電管駆動装置の複数の駆動電流に対して1本の擬似負荷を用意すればよいため、同一抵抗値の擬似負荷を多数作成せずに済み、手間を低減することができる。また、擬似負荷の本数を減少させることができるため、容量結合が低減され、正確な測定を行うことができる。
また、本発明に係る擬似負荷回路は、上記の擬似負荷回路に加え、次のようにしてもよい。この場合、擬似負荷回路は 複数の電流検出用抵抗を備える。そして、擬似負荷の一端は、複数のトランスの1次側巻線の一端に接続され、擬似負荷の他端は、複数のトランスの2次側巻線の一端に接続される。さらに、複数のトランスのうちの1つの1次側巻線、擬似負荷、そのトランスの2次側巻線、および電流検出用抵抗のうちの1つを含む直列回路に、複数のランプ駆動電流のうちの1つが導通する。
これにより、同一相の複数の駆動電流に対して1本の擬似負荷を用意すればよいため、1本または2本の擬似負荷のみで、すべての駆動電流の測定を行うことができる。
また、本発明に係る擬似負荷回路は、上記の擬似負荷回路のいずれかに加え、次のようにしてもよい。この場合、擬似負荷回路は、複数の電流検出用抵抗を備える。また、複数のランプ駆動電流は、正相のランプ駆動電流と逆相のランプ駆動電流とを含む。そして、擬似負荷の一端は、正相のランプ駆動電流が導通するトランスの1次側巻線の一端に接続され、擬似負荷の他端は、逆相のランプ駆動電流が導通するトランスの1次側巻線の一端に接続される。また、正相のランプ駆動電流が導通するトランスのうちの1つの2次側巻線と電流検出用抵抗のうちの1つとを含む閉回路が構成される。さらに、逆相のランプ駆動電流が導通するトランスのうちの1つの2次側巻線と電流検出用抵抗のうちの1つとを含む閉回路が構成される。
これにより、正相および逆相の両方の複数の駆動電流に対して1本の擬似負荷を用意すればよいため、1本の擬似負荷のみで、すべての駆動電流の測定を行うことができる。
本発明によれば、擬似負荷を作成する手間を低減することができる擬似負荷回路を得ることができる。
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る擬似負荷回路は、図7(A)に示すように放電管駆動装置が1つのトランスで1つの管を駆動するものである場合に使用可能なものである。
図1は、本発明の実施の形態1に係る擬似負荷回路の構成を示す回路図である。図1に示す擬似負荷回路は、擬似負荷Rを1本だけ有する。
擬似負荷Rは、複数の抵抗素子R1,・・・,Rnを直列接続させた直列回路である。擬似負荷Rは、例えば数十キロ〜数百キロオーム程度の抵抗値を有する。多数の抵抗素子R1,・・・,Rnを直列接続することで、放電管駆動装置により印加される高電圧が分圧される。これにより、擬似負荷Rの耐圧が高くなるとともに、電流が導通することで発生するジュール熱が分散される。
実施の形態1では、トランスTi(i=1,3,5,7)は、1次側巻線を流れる電流と2次側巻線を流れる電流とを同一にするトランスであって、巻編比が1であって結合の高い電流バランストランスである。なお、トランスT1,・・・,T7は、同一特性のトランスとされる。
トランスTiの1次側巻線の一端は、入力端子piに接続される。この入力端子piには、放電管駆動装置から1本の冷陰極管ランプを駆動する駆動電圧が印加される。トランスTiの1次側巻線の他端は、擬似負荷Rの一端に接続される。
トランスTiの2次側巻線の一端は、擬似負荷Rの他端に接続される。トランスTiの2次側巻線の他端は、電流検出用抵抗Rsiの一端に接続される。電流検出用抵抗Rsiの他端は、接地される。
電流検出用抵抗Rsi(i=1,3,5,7)は、導通する電流を電圧として測定するために設けられている抵抗である。電流検出用抵抗Rsiの抵抗値は、擬似負荷Rの抵抗値より非常に低い。
次に、上記回路の動作について説明する。図2は、図1に示す回路の動作を説明する図である。
実施の形態1では、4本の冷陰極管ランプを駆動するための、ほぼ同一の振幅および周波数の、ほぼ同相の駆動電圧が、入力端子p1,p3,p5,p7とグランドとの間に印加され、4つのランプ駆動電流i1,i3,i5,i7が供給される。
これらの駆動電流i1,・・・,i7のそれぞれは、入力端子p1,p3,p5,p7とグランドとの間を、トランスTiの1次側巻線、擬似負荷R、トランスTiの2次側巻線および電流検出用抵抗Rsiからなる直列回路を介して流れる。このとき、トランスT1,T3,T5,T7により、擬似負荷Rへ重畳して流入する4つの駆動電流i1,・・・,i7は、流入量と同一になるように擬似負荷Rから4つに分離して流出する。つまり、駆動電流i1,・・・,i7は重畳されて擬似負荷Rに導通し、その後、分離される。これにより、複数の駆動電流i1,・・・,i7は、1本の擬似負荷Rを流れるものの、互いに影響を与えることなく、電流検出用抵抗Rsiへそれぞれ導通される。
これにより、4つの電流検出用抵抗Rs1,・・・,Rs7の両端間の端子電圧を計測することで、放電管駆動装置の4つの冷陰極管ランプの駆動系を検査することができる。
なお、実施の形態1の擬似負荷回路は、4駆動系ためのものであるが、1駆動系につき1つのトランスTiと1つの電流検出用抵抗Rsiを同様にして接続することで、2、3および5以上の駆動系の擬似負荷回路も簡単に構成可能である。
以上のように、上記実施の形態1の擬似負荷回路は、1本の擬似負荷Rと、放電管駆動装置から供給される複数のランプ駆動電流を重畳させて擬似負荷Rに導通させるとともに、その導通電流を元のランプ駆動電流に分離させる複数のトランスT1,T3,T5,T7とを備える。
これにより、放電管駆動装置の複数の駆動電流i1,i3,i5,i7に対して1本の擬似負荷Rを用意すればよいため、同一抵抗値の擬似負荷を多数作成せずに済み、手間を低減することができる。また、擬似負荷の本数を減少させることができるため、容量結合が低減され、正確な測定を行うことができる。
また、上記実施の形態1によれば、擬似負荷Rの一端は、複数のトランスT1,T3,T5,T7の1次側巻線の一端に接続され、擬似負荷Rの他端は、複数のトランスT1,T3,T5,T7の2次側巻線の一端に接続される。さらに、トランスTiの1次側巻線、擬似負荷、そのトランスTiの2次側巻線および電流検出用抵抗Rsiを含む直列回路に、1つのランプ駆動電流が流れる。
これにより、同一相のすべての駆動電流に対して1本の擬似負荷を用意すればよいため、1本の擬似負荷Rのみで、すべての駆動電流の測定を行うことができる。
実施の形態2.
本発明の実施の形態2に係る擬似負荷回路は、放電管駆動装置が正相および逆相の2つの駆動系により2本または1本の管を駆動するものである場合に使用可能なものである。その際、正相の駆動系の数と、逆相の駆動系の数とは同一となる。例えば、図7(B)に示すように、1つのトランスで2つの管を駆動する駆動装置に対して使用可能である。
図3は、本発明の実施の形態2に係る擬似負荷回路の構成を示す回路図である。実施の形態2では、擬似負荷回路は、2本の擬似負荷RA,RBを有する。擬似負荷RAは、複数の抵抗素子Ra1,・・・,Ranを直列接続させた直列回路である。擬似負荷RBは、複数の抵抗素子Rb1,・・・,Rbnを直列接続させた直列回路である。擬似負荷RA,RBは、それぞれ、例えば数十キロ〜数百キロオーム程度の抵抗値を有する。擬似負荷RAと擬似負荷RBは、同一の抵抗値とされる。
また、実施の形態2に示す回路は、4駆動系分の擬似負荷回路を2つ有する。この4駆動系分の擬似負荷回路は、実施の形態1の擬似負荷回路と同一構成の回路である。
次に、上記回路の動作について説明する。
上記の擬似負荷回路に対して放電管駆動装置により駆動電圧が印加される。4駆動系の正相の駆動電圧が、4つの入力端子p1,p3,p5,p7とグランドとの間にそれぞれ印加されるとともに、4駆動系の逆相の駆動電圧が、4つの入力端子p2,p4,p6,p8とグランドとの間にそれぞれ印加される。
したがって、擬似負荷RA、トランスT1,T3,T5,T7、および電流検出用抵抗Rs1,Rs3,Rs5,Rs7には、正相の4駆動系の駆動電流が流れる。このため、電流検出用抵抗Rs1,Rs3,Rs5,Rs7のそれぞれの両端電圧を測定することで、正相の4駆動系の検査を行うことができる。
また、擬似負荷RB、トランスT2,T4,T6,T8、および電流検出用抵抗Rs2,Rs4,Rs6,Rs8には、逆相の4駆動系の駆動電流が流れる。このため、電流検出用抵抗Rs2,Rs4,Rs6,Rs8のそれぞれの両端電圧を測定することで、逆相の4駆動系の検査を行うことができる。
なお、実施の形態2の擬似負荷回路は、8駆動系ためのものであるが、2駆動系につき2つのトランスTi,Ti+1と2つの電流検出用抵抗Rsi,Rsi+1を同様にして接続することで、4、6および10以上の偶数個の駆動系の擬似負荷回路も簡単に構成可能である。
以上のように、上記実施の形態2の擬似負荷回路は、実施の形態1の擬似負荷回路を2つ有する。これにより、同一相のすべての駆動電流に対して1本の擬似負荷を用意すればよいため、正相用及び逆相用の合計2本の擬似負荷RA,RBのみで、すべての駆動電流の測定を行うことができる。
実施の形態3.
本発明の実施の形態3に係る擬似負荷回路は、放電管駆動装置が正相および逆相の2つの駆動系により2本または1本の管を駆動するものである場合に使用可能なものである。その際、正相の駆動系の数と、逆相の駆動系の数とは同一となる。例えば、図7(B)に示すように、1つのトランスで2つの管を駆動する駆動装置に対して使用可能である。
図4は、本発明の実施の形態3に係る擬似負荷回路の構成を示す回路図である。図4に示す回路は、1本の擬似負荷Rを有する。この擬似負荷Rは、実施の形態1のものと同様である。
実施の形態3では、トランスTi(i=1,2,・・・,8)は、1次側の電流に比例して2次側の電流を出力するトランスである。トランスT1,・・・,T8は、同一特性のトランスとされる。
トランスT1,T3,T5,T7の1次側巻線の一端は、入力端子p1,p3,p5,p7に接続される。この入力端子p1,p3,p5,p7のそれぞれには、放電管駆動装置から1本の冷陰極管ランプを駆動する正相の駆動電圧が印加される。トランスT1,T3,T5,T7の1次側巻線の他端は、擬似負荷Rの一端に接続される。
トランスT2,T4,T6,T8の1次側巻線の一端は、入力端子p2,p4,p6,p8に接続される。この入力端子p2,p4,p6,p8のそれぞれには、放電管駆動装置から1本の冷陰極管ランプを駆動する逆相の駆動電圧が印加される。トランスT2,T4,T6,T8の1次側巻線の他端は、擬似負荷Rの他端に接続される。
また、トランスTiの2次側巻線の一端は、電流検出用抵抗Rsiの一端に接続され、トランスTiの2次側巻線の他端は、スイッチSW1またはスイッチSW2を介して、電流検出用抵抗Rsiの他端に接続される。つまり、トランスTiの2次側巻線と電流検出用抵抗Rsiとが直列に接続され、閉回路を構成する。なお、電流検出用抵抗Rsiの他端は、接地される。
電流検出用抵抗Rsi(i=1,2,・・・,8)は、導通する電流を電圧として測定するために設けられている抵抗である。電流検出用抵抗Rsiの抵抗値は、擬似負荷Rの抵抗値より非常に低い。
次に、上記回路の動作について説明する。図5は、図4に示す回路の動作を説明する図である。
上記の擬似負荷回路に対して放電管駆動装置により駆動電圧が印加される。ほぼ同一の振幅および周波数の、4駆動系の正相の駆動電圧が、4つの入力端子p1,p3,p5,p7とグランドとの間にそれぞれ印加されるとともに、ほぼ同一の振幅および周波数の、4駆動系の逆相の駆動電圧が、4つの入力端子p2,p4,p6,p8とグランドとの間にそれぞれ印加される。
したがって、擬似負荷R、トランスT1,T3,T5,T7の1次側巻線、およびトランスT2,T4,T6,T8の1次側巻線を介して電流が流れ、この電流が、互いに逆方向へ流れる、正相の4駆動系の駆動電流i11,i13,i15,i17と逆相の4駆動系の駆動電流i12,i14,i16,i18とになる。図7(B)に示すようにして、1つのトランスにより正相の駆動電流i11と逆相の駆動電流i12が供給される場合、i11=−i12となる。同様に、1つのトランスにより正相の駆動電流i13と逆相の駆動電流i14が供給され、1つのトランスにより正相の駆動電流i15と逆相の駆動電流i16が供給され、1つのトランスにより正相の駆動電流i17と逆相の駆動電流i18が供給される場合、i13=−i14,i15=−i16,i17=−i18となる。このように、互いに大きさの等しい1つの正相の駆動電流と1つの逆相の駆動電流との組が構成され、また、トランスT1,・・・,T8が同一特性であるため、すべての駆動電流が重畳されて擬似負荷Rを導通し分離される。
これにより、トランスT1,・・・,T8の2次側巻線には、1次側巻線の電流に比例した電流i21,・・・,i28が流れる。この2次側巻線を流れる電流i21,・・・,i28は、電流検出用抵抗Rs1,・・・,Rs8にもそれぞれ流れる。このため、電流検出用抵抗Rs1,Rs2,・・・Rs8のそれぞれの両端電圧を測定することで、8駆動系の検査を行うことができる。
なお、実施の形態3の擬似負荷回路は、8駆動系ためのものであるが、2駆動系につき2つのトランスTi,Ti+1と2つの電流検出用抵抗Rsi,Rsi+1を同様にして接続することで、4、6および10以上の偶数個の駆動系の擬似負荷回路も簡単に構成可能である。
以上のように、上記実施の形態3の擬似負荷回路は、1本の擬似負荷Rと、放電管駆動装置から供給される複数のランプ駆動電流を重畳させて擬似負荷Rに導通させるとともに、その導通電流を元の複数のランプ駆動電流に分離させる複数のトランスT1,T2,・・・,T8とを備える。
これにより、放電管駆動装置の複数の駆動電流i1,i2,・・・,i8に対して1本の擬似負荷Rを用意すればよいため、同一抵抗値の擬似負荷を多数作成せずに済み、手間を低減することができる。また、擬似負荷の本数を減少させることができるため、容量結合が低減され、正確な測定を行うことができる。
また、上記実施の形態3によれば、擬似負荷Rの一端は、正相のランプ駆動電流が導通するトランスT1,T3,T5,T7の1次側巻線の一端に接続され、擬似負荷Rの他端は、逆相のランプ駆動電流が導通するトランスT2,T4,T6,T8の1次側巻線の一端に接続される。また、正相のランプ駆動電流が導通するトランスT1,T3,T5,T7のうちの1つの2次側巻線と電流検出用抵抗Rs1,Rs3,Rs5,Rs7のうちの1つとを含む閉回路が構成される。さらに、逆相のランプ駆動電流が導通するトランスT2,T4,T6,T8のうちの1つの2次側巻線と電流検出用抵抗Rs2,Rs4,Rs6,Rs8のうちの1つとを含む閉回路が構成される。
これにより、正相および逆相の両方のすべての駆動電流に対して1本の擬似負荷Rを用意すればよいため、1本の擬似負荷Rのみで、すべての駆動電流の測定を行うことができる。
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これら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において、種々の変形、変更が可能である。
例えば、上述の各実施の形態では、擬似負荷R,RA,RBは冷陰極管ランプを模擬しているが、他の種別の放電管ランプを模擬するものとしてもよい。
本発明は、例えば、冷陰極管ランプの駆動装置に対して使用される擬似負荷回路に適用可能である。
本発明の実施の形態1に係る擬似負荷回路の構成を示す回路図である。 図1に示す回路の動作を説明する図である。 本発明の実施の形態2に係る擬似負荷回路の構成を示す回路図である。 本発明の実施の形態3に係る擬似負荷回路の構成を示す回路図である。 図4に示す回路の動作を説明する図である。 従来の擬似負荷回路の一例を示す回路図である。 放電管駆動装置の例を示す回路図である。
符号の説明
R,RA,RB 擬似負荷
T1,T2,・・・,T8 トランス
Rs1,Rs2,・・・,Rs8 電流検出用抵抗

Claims (3)

  1. 1本の擬似負荷と、
    放電管駆動装置から供給される複数のランプ駆動電流を重畳させて前記1本の擬似負荷に導通させるとともに、その導通電流を前記複数のランプ駆動電流に分離させる複数のトランスと、
    を備えることを特徴とする擬似負荷回路。
  2. 複数の電流検出用抵抗を備え、
    前記擬似負荷の一端は、前記複数のトランスの1次側巻線の一端に接続され、
    前記擬似負荷の他端は、前記複数のトランスの2次側巻線の一端に接続され、
    前記トランスのうちの1つの前記1次側巻線、前記擬似負荷、そのトランスの前記2次側巻線、および前記電流検出用抵抗のうちの1つを含む直列回路に、前記複数のランプ駆動電流のうちの1つが導通すること、
    を特徴とする請求項1記載の擬似負荷回路。
  3. 複数の電流検出用抵抗を備え、
    複数のランプ駆動電流は、正相のランプ駆動電流と逆相のランプ駆動電流とを含み、
    前記擬似負荷の一端は、前記正相のランプ駆動電流が導通する前記トランスの1次側巻線の一端に接続され、
    前記擬似負荷の他端は、前記逆相のランプ駆動電流が導通する前記トランスの1次側巻線の一端に接続され、
    前記正相のランプ駆動電流が導通する前記トランスのうちの1つの2次側巻線と前記電流検出用抵抗のうちの1つとを含む閉回路が構成され、
    前記逆相のランプ駆動電流が導通する前記トランスのうちの1つの2次側巻線と前記電流検出用抵抗のうちの1つとを含む閉回路が構成されること、
    を特徴とする請求項1記載の擬似負荷回路。
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