JP2009152095A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トランスの数を減らし、小型で省スペース化した低価格の放電灯点灯装置を提供する。
【解決手段】 ２個のインバータトランス23、24の2次巻線をそれぞれ2本の冷陰極蛍光管21、22の電極に接続して点灯する放電灯点灯装置において、2つのトランスの2次巻線と2本の冷陰極蛍光管がフローテイング接続され、2個のインバータトランスはリーケージインダクタンス型であり、それぞれのリーケージインダクタンスLBが冷陰極蛍光管のバラストインダクタンスとして管電流を制御する機能を有する。U字管と1個のインバータトランスでも同様に点灯できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶テレビなどの液晶画面のバックライトとして用いられる大画面多灯点灯用のバックライトに用いられる放電灯点灯装置に係るもので、インバータトランスと冷陰極蛍光管との接続構造に関するものである。

52インチといった大画面の液晶テレビでは、多数の冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を平面的に配置して点灯させる必要がある。そのために複数の直管のＣＣＦＬを並べてそれぞれをインバータ回路を用いて点灯している。直管をＵ字形のＣＣＦＬに代えて用いる場合もある。

インバータ回路は、入力電圧をインバータトランスを用いて駆動電圧に昇圧し、かつ安定した電圧を得るために管電流を安定させることも必要となる。多数のＣＣＦＬを点灯させる場合には、インバータトランスの数を最小限にするとともにその形状をできるだけ小さくすることが望ましい。また、回路素子をできるだけ少なくして回路構成を簡略化することも検討しなければならない。

インバータトランスには高結合型（リーケージインダクタンスが少ない）と漏洩磁束を利用するリーケージ型とがある。前者はリーケージインダクタンスが小さいために出力電流が過大となることがあるため、バラストコンデンサを用いて出力を調整する対策が採られている。それに対してリーケージ型ではトランスのコア構造などによって結合を調整することができるので、それを利用してトランスの出力電流を調整することが可能となる。

前記のように、多灯点灯においてはトランスの数を減らすことが望ましいので、いわゆる２（ツー）イン１（ワン）と呼ばれるトランスを用いることがある。そのような２イン１のトランスを2個用いて2本のＣＣＦＬを点灯する例を図７に示す。２本のＣＣＦＬ71、72の一端に一方のトランス73の2次巻線の出力端を接続し、ＣＣＦＬ71、72の他端にトランス74の2次巻線の出力端を接続する。この例では図に示したリーケージインダクタンスLBによって電流調整を行っている。

また、１出力のトランスと分流コイルを用いる例を図８に示す。インバータトランス83、84の2次巻線の出力を分流コイル85、86によって２つに分けてCCFL81、82にそれぞれ接続するものである。結合された分流コイルによって管電流を安定させている。

上記のいずれの構造においても、部品点数が多くなり、基板における占有面積も大きくなって基板全体の大型化は避けられない。高結合（結合が調整できない）トランスを用いると、リーケージインダクタンスの調整は巻き数のみで行わなければならなくなる。そのため、リーケージインダクタンスを得るためには巻き数が膨大となってしまい、設計の自由度が低くなり、また素材の使用量が増大してコスト上昇が避けられない。

通常の１イン１トランスとして1次巻線と2次巻線が近接したり、フェライトコアと2次巻線が近接したトランスを用いる場合、2次側の両端を逆相で出力させてフローテイングで用いると1次巻線と2次巻線間あるいはフェライトコアと2次巻線間で放電してしまうので、フローテイングで使用することはできない。
特開2006‐221994号公報 特開2007‐59155号公報 再表WO2004‐109722号 特開平8−124772号公報 特開平10−233325号公報

本発明は、従来の１イン１のトランスを用いて2本のＣＣＦＬを点灯させてトランスの数を減らし、小型で省スペース化した低価格の放電灯点灯装置を提供するものである。

本発明は、リーケージ型のトランスを用いて2次側の両端をそれぞれCCFLに接続してフローテイング接続することによって、上記の課題を解決するものである。すなわち、２個のインバータトランスの2次巻線をそれぞれ2本の冷陰極蛍光管の電極に接続して点灯する放電灯点灯装置において、2つのトランスの2次巻線と2本の冷陰極蛍光管がフローテイング接続され、2個のインバータトランスはリーケージインダクタンス型であり、それぞれのリーケージインダクタンスが冷陰極蛍光管のバラストインダクタンスとして管電流を制御する機能を有することに特徴を有するものである。

また、インバータトランスの2次巻線をそれぞれＵ字形の冷陰極蛍光管の一方の電極に接続して点灯する放電灯点灯装置において、トランスの2次巻線と2本の冷陰極蛍光管がフローテイング接続され、インバータトランスはリーケージインダクタンス型であり、それぞれのリーケージインダクタンスが冷陰極蛍光管のバラストインダクタンスとして管電流を制御する機能を有することに特徴を有するものである。

本発明によれば、１イン１（シングル）トランスで２本のＣＣＦＬを同時点灯駆動できる。基板に占めるトランスの面積を最小限に抑えることができるので、省スペース化が容易となり、コスト低減も可能となる。

本発明による放電管点灯装置の構成要素は次のものである。
（１）インバータトランス：（a）リーケージインダクタンスを有する構造であり、かつ
（b）2次側の両端がＣＣＦＬの電極に接続される。
（２）ＣＣＦＬ：直管（またはU字管）の両端がインバータトランスの2次巻線にフローテイングで接続される。
（３）リーケージインダクタンス：トランスの2次巻線とＣＣＦＬ間のバラストインダクタとなって管電流を安定させる。
ＣＣＦＬは並列点灯される場合は逆相で点灯される。

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、本発明に用いるリーケージ型のトランスの例を示す正面断面図である。フェライト磁性体によるＥコア100の一つの脚部に取り付けた1次ボビン101に1次巻線102を巻回し、他の脚部に取り付けた2次ボビン103に2次巻線104を巻回す。1次ボビン101と2次ボビン103とは別個に分離して形成し、水平方向に間隔を置いて配置して耐圧を高める構造を採用している。

Eコア100はスペーサ105を介してＩコア106と対向して磁路を形成しており、スペーサ105を介することによるギャップを備えることによって磁気飽和を抑える構造となっている。Eコア100の巻線を施す2つの脚部間に1次／2次間の結合を調整する突起107が形成されており、この突起107の高さ（すなわちIコア106との間隔）によってこの突起107を通過する磁束を調整することができ、それによって1次巻線と2次巻線との結合を調整することができる。

1次巻線と2次巻線の結合を調整することは、インバータトランスのリーケージインダクタンスを調整することを意味する。すなわち、2次巻線のインダクタンスLSとリーケージインダクタンスLBは、LB＝（1−ｋ²）LS（ただしｋは結合係数）の関係があるので、結合係数ｋを調整すれば任意のリーケージインダクタンスLBを得ることができる。つまり、トランスのインダクタンスに対して独立してリーケージインダクタンスを設定できることを意味する。

図２は本発明の実施例を示す回路図である。2本のＣＣＦＬ21、22の一端の電極にリーケージ型のインバータトランス23の2次巻線の両端が接続され、ＣＣＦＬの他端にインバータトランス24の2次巻線の両端が接続されている。リーケージインダクタンスLBがＣＣＦＬとトランス間に接続されたのと等価な回路構成となる。これによって、2次巻線−ＣＣＦＬ−2次巻線‐ＣＣＦＬのフローテイングとされた回路が構成され、２つのＣＣＦＬが逆相で駆動されて点灯する。

図３は本発明の他の実施例を示す回路図である。2本のＣＣＦＬと2つのインバータトランスとをフローテイング状態で接続して2本のＣＣＦＬを逆相で点灯させることは図２の例と同じである。この例においては、２本のＣＣＦＬの電極間に共振コンデンサC1、C2を直列に接続し、コンデンサC1、Ｃ２の中点に抵抗Rを接続して接地し、この中点の電圧を検出して点灯状態の異常を検出するものである。一方のＣＣＦＬが点灯しないとこの中点の電圧が変化するので、その変化を検出した信号をフィードバックして駆動回路の動作を制御することができる。

図４は、インバータトランスを２イン１構造として、インバータトランスの２次側を２つの巻線としてそれぞれの両端から出力を得て、計４本のＣＣＦＬを点灯させるものである。２本のＣＣＦＬについて見ると、図２と全く同じ回路構成となっており、トランスの１入力に対して２つの出力トランスが配置されて４本の冷陰極管が接続されるものである。１入力に対して３つ以上の出力トランスを配置して、その２倍の数のＣＣＦＬに接続することも可能となる。

図５は、１イン１トランスで１本のＵ字管を点灯する例を示したものである。インバータトランスの２次側にリーケージインダクタンスLBを介してＵ字管の両端の電極に接続したものである。この場合にも、両端の電圧は逆相となるので所定の駆動電圧が印加されて点灯され、リーケージインダクタンスLBのバラスト作用によって管電流を制御することができる。図６はU字管を一端を短絡した２本の直管に代えたものである。

本発明は上記の例に限られるものではなく、複数のＣＣＦＬを点灯する装置に利用可能である。また、トランスの構造も前記の例の構造だけでなく、他のリーケージインダクタンスを有するインバータトランスを使用することもできる。

本発明は、大画面の液晶テレビ等複数の長いＣＣＦＬを多数配列して点灯させる場合に特に有用で、基板の省スペースや低コスト化が要求される液晶表示装置に広く適用可能である。

本発明に使用するトランスの例の正面断面図 本発明の実施例を示す回路図 本発明の他の実施例を示す回路図 本発明の他の実施例を示す回路図 本発明の他の実施例を示す回路図 本発明の他の実施例を示す回路図 ２イン１トランスを用いた従来の例を示す回路図 分流回路を用いた従来の例を示す回路図

符号の説明

100、106：コア
101、103：ボビン
102：1次巻線
104：2次巻線
106：スペーサ
107：突起
21、22、81、82：冷陰極蛍光管（CCFL）
23、24、83、84：インバータトランス
85、86：分流コイル
LB：バラストインダクタンス（リーケージインダクタンス）
C1、C2：共振コンデンサ
Ｒ：抵抗

Claims (5)

1. ２個のインバータトランスの2次巻線をそれぞれ2本の冷陰極蛍光管の電極に接続して点灯する放電灯点灯装置において、
   2つのトランスの2次巻線と2本の冷陰極蛍光管がフローティング接続され、
   2個のインバータトランスはリーケージインダクタンス型であり、
   それぞれのリーケージインダクタンスが冷陰極蛍光管のバラストインダクタンスとして管電流を制御する機能を有する
   ことを特徴とする放電管点灯装置。
2. インバータトランスの2次巻線をそれぞれＵ字形の冷陰極蛍光管の一方の電極に接続して点灯する放電灯点灯装置において、
   トランスの2次巻線と2本の冷陰極蛍光管がフローティング接続され、
   インバータトランスはリーケージインダクタンス型であり、
   それぞれのリーケージインダクタンスが冷陰極蛍光管のバラストインダクタンスとして管電流を制御する機能を有する
   ことを特徴とする放電管点灯装置。
3. インバータトランスの１次巻線と2次巻線は水平方向に間隔を置いて配置されたコアの脚部に巻回されており、コアの中央に１次巻線と2次巻線の結合を調整する突起を備えた請求項１または請求項2記載の放電灯点灯装置。
4. 突起の長さを調整することによって１次巻線と2次巻き線の結合を調整してリーケージインダクタンスを調整する請求項3記載の放電灯点灯装置。
5. 同じインバータトランスの２次側に接続される冷陰極蛍光管の電極間に共振コンデンサを接続してその中点の電圧を検出することによって点灯状態の異常を検出する手段を備えた請求項１または請求項２記載の放電灯点灯回路。

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