JP2010040209A - Backlight device for liquid crystal panel - Google Patents

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孝之 辻井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To structure a driving circuit of a backlight device for a liquid crystal panel with the use of low-cost general-purpose control ICs in place of high-cost exclusive inverter control ICs. <P>SOLUTION: The driving circuit 3 is provided with a driving-pulse generating part 32 (switching elements 32a, 32b) connected to a drive-use direct-current power source Vin of a power source part 4 for generating driving pulses, of which voltages periodically change, due to repetition of ON/OFF switching, an inverter transformer 33, of which a primary winding is connected to the driving-pulse generating part 32 and a secondary winding is connected to a cold-cathode fluorescent lamp 2, a current detecting part 35 (a resistor R1) detecting changes of drive currents flowing between the drive-use direct-current power source Vin and the driving-pulse generating part 32, and a control part 34 (a control IC 34a) carrying feed-back control so that an input power is to be constant based on changes of the drive currents detected by the current detecting part 35. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶テレビなどに用いられる液晶パネル用バックライト装置に関する。   The present invention relates to a backlight device for a liquid crystal panel used for a liquid crystal television or the like.

例えば特許文献1に記載されているように、液晶パネル用バックライト装置の光源として、寿命が長く消費電力が少ない冷陰極蛍光ランプ(以下、蛍光ランプ又はCCFL:Cold Cathode Fluorescent Lampと称する)が広く用いられている。   For example, as described in Patent Document 1, a cold cathode fluorescent lamp (hereinafter referred to as a fluorescent lamp or CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) is widely used as a light source of a backlight device for a liquid crystal panel. It is used.

ところで、液晶テレビなどのように画面サイズが大きい場合、複数の蛍光ランプが用いられ、各蛍光ランプの明るさを均一にすると共に、時間経過による明るさの変動を小さくするために、各蛍光ランプに流れる管電流及び管電圧を検出してフィードバック制御を行う(特許文献2又は特許文献3参照)。   By the way, when the screen size is large, such as a liquid crystal television, a plurality of fluorescent lamps are used. In order to make the brightness of each fluorescent lamp uniform and to reduce the fluctuation of the brightness over time, each fluorescent lamp The tube current and tube voltage flowing through the tube are detected and feedback control is performed (see Patent Document 2 or Patent Document 3).

光源として蛍光ランプを用いた液晶パネル用バックライト装置では、駆動用直流電源をインバータ回路によって昇圧及び高周波化して各蛍光ランプの電極間に印加している。図7は、従来の液晶パネル用バックライト装置の駆動回路の構成を示す。   In a backlight device for a liquid crystal panel using a fluorescent lamp as a light source, a driving DC power supply is boosted and increased in frequency by an inverter circuit and applied between the electrodes of each fluorescent lamp. FIG. 7 shows a configuration of a driving circuit of a conventional backlight device for a liquid crystal panel.

図7に示す従来の液晶パネル用バックライト装置の駆動回路100は、駆動用のICとして専用のインバータ制御IC101を用いており、インバータ制御IC101により直流の駆動用電源に接続されたスイッチング素子102を駆動して所定周波数の駆動パルスを生成し、インバータトランス103の1次側巻き線に流す。インバータトランス103の2次側巻き線は、管電流検出回路104及び管電圧検出回路105を介して蛍光ランプ106に接続されている。管電流検出回路104及び管電圧検出回路105により検出された管電流信号及び管電圧信号は、それぞれインバータ制御IC101に入力される。   The drive circuit 100 of the conventional backlight device for a liquid crystal panel shown in FIG. 7 uses a dedicated inverter control IC 101 as a drive IC, and the switching element 102 connected to the DC drive power supply by the inverter control IC 101 is used. Drive to generate a drive pulse of a predetermined frequency, and let it flow through the primary winding of the inverter transformer 103. The secondary winding of the inverter transformer 103 is connected to the fluorescent lamp 106 via the tube current detection circuit 104 and the tube voltage detection circuit 105. The tube current signal and the tube voltage signal detected by the tube current detection circuit 104 and the tube voltage detection circuit 105 are input to the inverter control IC 101, respectively.

蛍光ランプ106の起動時において、インバータ制御IC101は、起動開始から所定時間内に管電流信号のレベルが所定の第1設定レベル(第1電流閾値)に達したか否かを判断する。ここで、所定時間内に管電流信号のレベルが所定の第1設定レベルに達した場合は、蛍光ランプ106が正常に点灯したものと判断し、インバータ制御IC101は、管電流信号と上記駆動パルスを発生させるための発振波形(例えば、のこぎり波)を比較し、管電流信号のレベルが上記第1設定レベルよりも高い所定の第2設定レベル(第2電流閾値)と第3設定レベル(第3電流閾値)で定められる所定範囲内に維持されるように、上記駆動パルスのデューティ幅を制御する。一方、所定時間内に管電流信号のレベルが所定の第1設定レベルに達しなかった場合、インバータ制御IC101は、蛍光ランプ106の不点灯と判断し、駆動停止モードに移行する。また、管電圧信号のレベルが所定の設定レベル(第2電圧閾値)を超えた場合、インバータ制御IC101は、蛍光ランプ106の異常と判断し、駆動停止モードに移行する。さらに、駆動電流のデューティ幅を大きくしても管電流信号のレベルが上記第2設定レベル(第2電流閾値)に達しない場合、インバータ制御IC101は、蛍光ランプ106の異常と判断し、駆動停止モードに移行する。   When the fluorescent lamp 106 is activated, the inverter control IC 101 determines whether or not the level of the tube current signal has reached a predetermined first set level (first current threshold) within a predetermined time from the start of activation. Here, when the level of the tube current signal reaches a predetermined first set level within a predetermined time, it is determined that the fluorescent lamp 106 is normally lit, and the inverter control IC 101 determines the tube current signal and the drive pulse. Are compared, and a predetermined second set level (second current threshold value) and a third set level (second set value) in which the level of the tube current signal is higher than the first set level are compared. The duty width of the drive pulse is controlled so as to be maintained within a predetermined range defined by (3 current threshold). On the other hand, when the level of the tube current signal does not reach the predetermined first set level within the predetermined time, the inverter control IC 101 determines that the fluorescent lamp 106 is not lit and shifts to the drive stop mode. When the level of the tube voltage signal exceeds a predetermined set level (second voltage threshold), the inverter control IC 101 determines that the fluorescent lamp 106 is abnormal and shifts to the drive stop mode. Further, when the tube current signal level does not reach the second set level (second current threshold) even when the duty width of the drive current is increased, the inverter control IC 101 determines that the fluorescent lamp 106 is abnormal and stops driving. Enter mode.

このような構成により、蛍光ランプ106に流れる管電流のレベルを所定範囲内に維持することが可能であるが、高圧側であるインバータトランス103の2次側に流れる管電流を検出してフィードバック制御を行っており、耐電圧が高く高価な専用のインバータ制御IC101が必要であり、コストアップの要因となる。特に、1つの駆動回路100で1つの蛍光ランプ106の点灯を制御する場合には、蛍光ランプ106の数だけインバータ制御IC101が必要であり、さらにコストアップを引き起こす。さらに、発振回路により発生された発振波形と検出された管電流の波形を比較しているため、フィードバック制御自体も複雑である。
特開平6−60988号公報 特開平8−55691号公報 特開2007−5005号公報
With such a configuration, the level of the tube current flowing through the fluorescent lamp 106 can be maintained within a predetermined range. However, the tube current flowing through the secondary side of the inverter transformer 103 which is the high voltage side is detected and feedback control is performed. In this case, an expensive dedicated inverter control IC 101 with a high withstand voltage is required, which causes an increase in cost. In particular, when the lighting of one fluorescent lamp 106 is controlled by one drive circuit 100, the inverter control ICs 101 are required as many as the number of fluorescent lamps 106, which further increases the cost. Furthermore, since the oscillation waveform generated by the oscillation circuit is compared with the detected waveform of the tube current, the feedback control itself is complicated.
JP-A-6-60988 JP-A-8-55691 JP 2007-5005 A

本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、高価な専用のインバータ制御ICの代わりに安価な汎用の制御ICを用いて駆動回路を構成し、蛍光ランプに流れる管電流のレベルを所定範囲内に維持することが可能な液晶パネル用バックライト装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional example. A drive circuit is configured using an inexpensive general-purpose control IC instead of an expensive dedicated inverter control IC, and a tube that flows through a fluorescent lamp. An object of the present invention is to provide a backlight device for a liquid crystal panel capable of maintaining a current level within a predetermined range.

上記目的を達成するために請求項1の発明は、少なくとも1つの冷陰極蛍光ランプと、前記冷陰極蛍光ランプの点灯を制御するための駆動回路を備えた液晶パネル用バックライト装置において、
前記駆動回路は、
駆動用直流電源に接続され、オン及びオフを繰り返すことによって、電圧が周期的に変化する駆動パルスを発生する駆動パルス発生部と、
1次側巻き線が前記駆動パルス発生部に接続され、2次側巻き線が前記冷陰極蛍光ランプに接続されたインバータトランスと、
前記駆動用直流電源と前記駆動パルス発生部との間に流れる駆動電流の変化を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された駆動電流の変化に基づいて、入力電力が一定となるようにフィードバック制御を行う制御部
をさらに備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a liquid crystal panel backlight device comprising at least one cold cathode fluorescent lamp and a drive circuit for controlling lighting of the cold cathode fluorescent lamp.
The drive circuit is
A driving pulse generator that is connected to a driving DC power source and generates a driving pulse whose voltage periodically changes by repeatedly turning on and off;
An inverter transformer in which a primary winding is connected to the drive pulse generator, and a secondary winding is connected to the cold cathode fluorescent lamp;
A current detector that detects a change in drive current flowing between the driving DC power supply and the drive pulse generator;
A control unit is further provided that performs feedback control based on a change in the drive current detected by the current detection unit so that the input power becomes constant.

請求項2の発明は、請求項1に記載の液晶パネル用バックライト装置において、前記制御部は、前記駆動パルス発生部がオン及びオフするタイミングを制御し、前記駆動パルスのデューティ幅を制御することによってフィードバック制御を行うことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the backlight device for a liquid crystal panel according to the first aspect, the control unit controls a timing at which the drive pulse generating unit is turned on and off, and controls a duty width of the drive pulse. Thus, feedback control is performed.

請求項3の発明は、請求項1又は2に記載の液晶パネル用バックライト装置において、前記電流検出部は、前記駆動用直流電源と前記駆動パルス発生部との間に接続された抵抗を含み、前記抵抗の端子間電圧を検出することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the backlight device for a liquid crystal panel according to the first or second aspect, the current detection unit includes a resistor connected between the driving DC power source and the driving pulse generation unit. The voltage between the terminals of the resistor is detected.

請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液晶パネル用バックライト装置において、
前記インバータトランスの2次巻き線と前記冷陰極蛍光ランプとの間に接続された管電流検出回路及び管電圧検出回路と、
前記管電流検出回路及び前記管電圧検出回路により検出された管電流及び管電圧をそれぞれ所定の閾値と比較する比較回路をさらに備え、
前記駆動回路は、その起動開始後所定時間を経過した時点における前記管電流の値が第1電流閾値未満であるとき又は前記管電圧の値が第1電圧閾値以上第2電圧閾値未満の範囲外であるときは、前記制御部に対する制御用電源を遮断することを特徴とする。
The invention of claim 4 is the backlight device for a liquid crystal panel according to any one of claims 1 to 3,
A tube current detection circuit and a tube voltage detection circuit connected between the secondary winding of the inverter transformer and the cold cathode fluorescent lamp;
A comparison circuit for comparing the tube current and the tube voltage detected by the tube current detection circuit and the tube voltage detection circuit with a predetermined threshold value, respectively;
The drive circuit is out of a range where the value of the tube current is less than a first current threshold when a predetermined time has elapsed after the start of activation or the value of the tube voltage is greater than or equal to a first voltage threshold and less than a second voltage threshold. In this case, the control power supply to the control unit is shut off.

本発明によれば、駆動用直流電源と駆動パルス発生部との間に流れる電流、すなわち、インバータトランスの1次巻き線側に流れる駆動電流を検出し、検出した電流に関する信号を用いてフィードバック制御を行うので、駆動電流によるオーソドックスなフィードバック制御により入力電力が一定に制御されるため、駆動回路構成が簡単であり、かつフィードバック制御自体が容易である。また、低圧側であるインバータトランスの1次巻き線側に流れる駆動電流の変化を検出しているため、検出された信号の電圧が低く、耐電圧が低く、安価な汎用の制御ICを用いて液晶パネル用バックライト装置の駆動回路を実現することができる。その結果、液晶パネル用バックライト装置のコストダウンが可能となる。また、フィードバック制御の具体例として、例えば駆動パルス発生部がオン及びオフするタイミングを制御し、駆動パルスのデューティ幅を制御することにより、フィードバック制御が容易になる。さらに、駆動用直流電源と駆動パルス発生部との間に抵抗を接続し、抵抗の端子間電圧を検出することにより、駆動回路の構成を簡単にすることができる。さらに、インバータトランスの2次巻き線と冷陰極蛍光ランプとの間に管電流検出回路及び管電圧検出回路を設け、それらによって検出された管電流及び管電圧をそれぞれ所定の閾値と比較し、冷陰極蛍光ランプの異常と判断できる場合に制御部に対する制御用電源を遮断することにより、安全で信頼性に優れた液晶パネル用バックライト装置を提供することができる。その際、高圧側の管電流及び管電圧は制御ICに直接入力されないため、制御部として安価な汎用の制御ICを用いることができる。   According to the present invention, a current flowing between the driving DC power supply and the driving pulse generator, that is, a driving current flowing on the primary winding side of the inverter transformer is detected, and feedback control is performed using a signal related to the detected current. Since the input power is controlled to be constant by the orthodox feedback control by the drive current, the drive circuit configuration is simple and the feedback control itself is easy. In addition, since a change in the drive current flowing to the primary winding side of the inverter transformer, which is the low-voltage side, is detected, the detected signal voltage is low, the withstand voltage is low, and an inexpensive general-purpose control IC is used. A driving circuit of a backlight device for a liquid crystal panel can be realized. As a result, the cost of the liquid crystal panel backlight device can be reduced. As a specific example of the feedback control, for example, the timing at which the drive pulse generator is turned on and off is controlled to control the duty width of the drive pulse, thereby facilitating the feedback control. Furthermore, the configuration of the drive circuit can be simplified by connecting a resistor between the drive DC power supply and the drive pulse generator and detecting the voltage across the terminals of the resistor. Further, a tube current detection circuit and a tube voltage detection circuit are provided between the secondary winding of the inverter transformer and the cold cathode fluorescent lamp, and the tube current and the tube voltage detected by these are respectively compared with a predetermined threshold value, By shutting off the control power supply to the control unit when it can be determined that the cathode fluorescent lamp is abnormal, it is possible to provide a safe and reliable backlight device for a liquid crystal panel. At this time, since the tube current and tube voltage on the high voltage side are not directly input to the control IC, an inexpensive general-purpose control IC can be used as the control unit.

本発明の一実施形態に係る液晶パネル用バックライト装置について、図面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る液晶パネル用バックライト装置1のブロック構成を示す。   A backlight device for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block configuration of a backlight device 1 for a liquid crystal panel according to the present embodiment.

液晶パネル用バックライト装置1は、少なくとも1つの冷陰極蛍光ランプ(以下、蛍光ランプとする)2と、蛍光ランプ2の点灯を制御するための駆動回路3と、電源部4を備えており、1つの蛍光ランプ2に対して1つの駆動回路3が対応する。従って、複数の蛍光ランプ2を備える場合には、1つの電源部4に対して同数の駆動回路3が並列に設けられているものとする。   The liquid crystal panel backlight device 1 includes at least one cold cathode fluorescent lamp (hereinafter referred to as a fluorescent lamp) 2, a drive circuit 3 for controlling lighting of the fluorescent lamp 2, and a power supply unit 4. One drive circuit 3 corresponds to one fluorescent lamp 2. Therefore, when a plurality of fluorescent lamps 2 are provided, it is assumed that the same number of drive circuits 3 are provided in parallel for one power supply unit 4.

電源部4は、本制御回路部に直流電源を供給するための電源回路であり、IC制御用の定電圧の直流を出力する制御用電源と、蛍光ランプ2を点灯させるために用いられる直流電流を出力する駆動用直流電源を備えている。   The power supply unit 4 is a power supply circuit for supplying direct current power to the control circuit unit, and includes a control power supply for outputting a constant voltage direct current for IC control and a direct current used for lighting the fluorescent lamp 2. Drive DC power supply.

駆動回路3は、例えば抵抗とコンデンサで構成されたCR時定回路などのタイマー回路31と、電源部4の駆動用直流電源に接続され、オン及びオフを繰り返すことによって、電圧が周期的に変化する駆動パルスを発生する駆動パルス発生部32と、1次側巻き線が駆動パルス発生部32に接続され、2次側巻き線が蛍光ランプ2に接続されたインバータトランス33と、発振回路38により発信されたクロック信号を用いて駆動パルス発生部32のオン・オフのタイミングを制御すると共に、後述する入力電力のフィードバック制御を行う制御部34と、電源部4の駆動用直流電源と駆動パルス発生部32との間に流れる駆動電流の変化を検出する電流検出部35と、インバータトランス33の2次巻き線と蛍光ランプ2との間に接続された管電流検出回路36及び管電圧検出回路37を備えている。   The drive circuit 3 is connected to a timer circuit 31 such as a CR timing circuit composed of a resistor and a capacitor, for example, and a DC power source for driving the power supply unit 4, and the voltage changes periodically by repeatedly turning on and off. A drive pulse generating section 32 for generating a driving pulse, an inverter transformer 33 in which a primary winding is connected to the driving pulse generating section 32 and a secondary winding is connected to the fluorescent lamp 2, and an oscillation circuit 38. The generated clock signal is used to control the on / off timing of the drive pulse generator 32, and the controller 34 performs feedback control of input power, which will be described later, and the DC power source for driving the drive unit 4 and the drive pulse generation A current detector 35 for detecting a change in drive current flowing between the inverter 32 and the secondary winding of the inverter transformer 33 and the fluorescent lamp 2. And a tube current detecting circuit 36 and the tube voltage detecting circuit 37.

図2は、インバータトランス33、管電流検出回路36及び管電圧検出回路37の具体的な回路構成を示す。これらインバータトランス33、管電流検出回路36及び管電圧検出回路37の具体的な回路構成は図7に示す従来例の構成と同様であり、インバータトランス33の2次側巻き線に発生する電流/電圧を検出するための管電流検出回路36及び管電圧検出回路37をインバータトランス33の2次側巻き線と蛍光ランプ2の間に設けている。   FIG. 2 shows specific circuit configurations of the inverter transformer 33, the tube current detection circuit 36 and the tube voltage detection circuit 37. Specific circuit configurations of the inverter transformer 33, the tube current detection circuit 36, and the tube voltage detection circuit 37 are the same as the configuration of the conventional example shown in FIG. 7, and the current / current generated in the secondary winding of the inverter transformer 33 is as follows. A tube current detection circuit 36 and a tube voltage detection circuit 37 for detecting the voltage are provided between the secondary winding of the inverter transformer 33 and the fluorescent lamp 2.

各管電流検出回路36は、それぞれダイオード及び抵抗などで構成され、管電流に関する情報として、インバータトランス33の2次側巻き線と蛍光ランプ2の間に直列に挿入された抵抗の端子間電圧として出力する。各管電圧検出回路37は、それぞれダイオード及びコンデンサなどで構成され、管電圧に関する情報として、インバータトランス33の2次側巻き線に発生する電圧をコンデンサで分圧して低電圧化し、さらに整流及び平滑化して出力する。なお、図2における符号A、B、c、d、e及びfで示す端子は、それぞれ図3における同じ符号で示す端子に接続されるものとする。   Each tube current detection circuit 36 includes a diode, a resistor, and the like. As information about the tube current, a voltage between terminals of a resistor inserted in series between the secondary winding of the inverter transformer 33 and the fluorescent lamp 2 is used. Output. Each tube voltage detection circuit 37 is composed of a diode, a capacitor, and the like. As information about the tube voltage, the voltage generated in the secondary winding of the inverter transformer 33 is divided by the capacitor to reduce the voltage, and further rectified and smoothed. Output. 2 are connected to the terminals indicated by the same reference numerals in FIG. 3, respectively. The terminals indicated by reference signs A, B, c, d, e, and f in FIG.

図3は、タイマー回路31、駆動パルス発生部32及び制御部34の具体的な回路構成を示す。駆動パルス発生部32は、互いに異なるタイミングでオン及びオフされる2組のスイッチング素子32a及び32bで構成されている。各スイッチング素子駆動パルス発生部32は、それぞれ電源部4の駆動用直流電源Vinに接続されている。また、電源部4の駆動用直流電源Vinとスイッチング素子32a及び32bの間には、これらの間に流れる電流、すなわちインバータトランス33の1次側巻き線に流れる電流を検出するための抵抗R1が直列に接続されている。抵抗R1の両端子は、それぞれOPアンプ35aに入力され、OPアンプ35aの出力、すなわち抵抗R1の端子間電圧は、インバータトランス33の1次側巻き線に流れる電流情報として、後述する制御IC34a入力端子EA1に入力される。なお、抵抗R1及びOPアンプ35aは、上記電流検出部35の一部を構成する。   FIG. 3 shows specific circuit configurations of the timer circuit 31, the drive pulse generator 32, and the controller 34. The drive pulse generator 32 includes two sets of switching elements 32a and 32b that are turned on and off at different timings. Each switching element drive pulse generator 32 is connected to the driving DC power source Vin of the power source unit 4. Further, a resistor R1 for detecting a current flowing between them, that is, a current flowing in the primary winding of the inverter transformer 33, is provided between the driving DC power supply Vin of the power supply unit 4 and the switching elements 32a and 32b. Connected in series. Both terminals of the resistor R1 are respectively input to the OP amplifier 35a, and the output of the OP amplifier 35a, that is, the voltage between the terminals of the resistor R1, is input to a control IC 34a, which will be described later, as current information flowing through the primary winding of the inverter transformer 33. Input to terminal EA1. The resistor R1 and the OP amplifier 35a constitute a part of the current detector 35.

制御部34は、汎用の制御IC34a及び比較回路34b〜34dなどで構成されている。図3中、OPアンプ34e及び34gは、それぞれ平行に設けられた2つのOPアンプを便宜上1つのOPアンプとして描いており、入力電圧は2つの閾値と比較される。詳細は後述する。タイマー回路31は、コンデンサ及び抵抗などで構成されたCR時定回路であり、スイッチングトランジスタなどを介して、制御IC34a及び比較回路34b〜34dに接続されている。また、制御IC34aの入力端子OSCには、タイマー回路31に接続されたスイッチングトランジスタ、抵抗及びコンデンサなどで構成された発振回路38が接続されており、スイッチングトランジスタのオン・オフに応じて発振周波数が切り替えられる。またOPアンプ34b〜34fは、電源部4の制御用電源Vcと制御Ic34aとの間に設けられたスイッチングトランジスタに接続されている。   The control unit 34 includes a general-purpose control IC 34a and comparison circuits 34b to 34d. In FIG. 3, OP amplifiers 34e and 34g depict two OP amplifiers provided in parallel as one OP amplifier for convenience, and the input voltage is compared with two threshold values. Details will be described later. The timer circuit 31 is a CR timing circuit composed of a capacitor, a resistor, and the like, and is connected to the control IC 34a and the comparison circuits 34b to 34d via a switching transistor or the like. Further, an oscillation circuit 38 composed of a switching transistor, a resistor, a capacitor and the like connected to the timer circuit 31 is connected to the input terminal OSC of the control IC 34a, and the oscillation frequency varies depending on whether the switching transistor is on or off. Can be switched. The OP amplifiers 34b to 34f are connected to a switching transistor provided between the control power supply Vc of the power supply unit 4 and the control Ic 34a.

図4は、駆動回路3の起動からの各部の電圧の変化を示すタイミングチャートである。駆動回路3が起動されると、制御IC34aに接続された発振回路38は所定の第1発振周波数で発振を開始し(OSC参照)、同時にタイマー回路31は、所定の起動タイマー時間の計時を開始する(TM参照)。制御IC34aは、第1発振周波数でスイッチング素子32a及び32bをオン・オフさせ、インバータトランス33の1次巻き線に所定周波数の駆動パルスが印加される(DR1/3参照)。それに伴って、インバータトランス33の2次巻き線に発生した高電圧で、かつ高周波数の交流電力が蛍光ランプ2の端子間に印加され、蛍光ランプ2の点灯が開始される。   FIG. 4 is a timing chart showing a change in voltage of each part after the drive circuit 3 is started. When the drive circuit 3 is activated, the oscillation circuit 38 connected to the control IC 34a starts oscillating at a predetermined first oscillation frequency (see OSC), and at the same time, the timer circuit 31 starts measuring a predetermined activation timer time. (See TM). The control IC 34a turns on and off the switching elements 32a and 32b at the first oscillation frequency, and a drive pulse having a predetermined frequency is applied to the primary winding of the inverter transformer 33 (see DR1 / 3). Along with this, high voltage and high frequency AC power generated in the secondary winding of the inverter transformer 33 is applied between the terminals of the fluorescent lamp 2, and the fluorescent lamp 2 is turned on.

図5は、管電流検出回路36からの出力と所定の閾値との関係を示す。タイマー回路31により所定の起動タイマー時間が計時されると、上記スイッチングトランジスタがオンし、管電流検出回路36からの出力、すなわちインバータトランス33の2次巻き線に流れる電流に相当する情報(電圧値)が、OPアンプ34e及びOPアンプ34fにより所定の第1電流閾値JPA及び第3電流閾値JPCと比較される。ここで、管電流検出回路36からの出力が第1電流閾値JPA未満である場合、蛍光ランプ2が不点灯であると考えられるので、OPアンプ34eから信号が出力され、電源部4の制御用電源Vcと制御Ic34aとの間に設けられたスイッチングトランジスタがオフになり、制御Ic34aの制御用電源Vcが遮断され、蛍光ランプ2の点灯が停止される。同様に、管電流検出回路36からの出力が第3電流閾値JPC以上である場合、蛍光ランプ2の異常と考えられるので、制御Ic34aの制御用電源Vcが遮断され、蛍光ランプ2の点灯が停止される。   FIG. 5 shows the relationship between the output from the tube current detection circuit 36 and a predetermined threshold value. When the predetermined start timer time is counted by the timer circuit 31, the switching transistor is turned on, and information (voltage value) corresponding to the output from the tube current detection circuit 36, that is, the current flowing through the secondary winding of the inverter transformer 33. ) Is compared with predetermined first current threshold value JPA and third current threshold value JPC by OP amplifier 34e and OP amplifier 34f. Here, when the output from the tube current detection circuit 36 is less than the first current threshold value JPA, it is considered that the fluorescent lamp 2 is not lit. Therefore, a signal is output from the OP amplifier 34e, and the power supply unit 4 is controlled. The switching transistor provided between the power source Vc and the control Ic 34a is turned off, the control power source Vc of the control Ic 34a is shut off, and the lighting of the fluorescent lamp 2 is stopped. Similarly, when the output from the tube current detection circuit 36 is equal to or greater than the third current threshold JPC, it is considered that the fluorescent lamp 2 is abnormal, so that the control power supply Vc of the control Ic 34a is cut off and the fluorescent lamp 2 stops lighting. Is done.

図6は、管電圧検出回路37からの出力と所定の閾値との関係を示す。タイマー回路31により所定の起動タイマー時間が計時されると、管電圧検出回路37からの出力、すなわち蛍光ランプ2の端子間電圧が、OPアンプ34gにより所定の第1電圧閾値JPE及び第2電圧閾値JPFと比較される。ここで、管電圧検出回路37からの出力が第1電圧閾値JPE未満である場合、蛍光ランプ2の電極の消耗などが原因の異常であると考えられるので、OPアンプ34gから信号が出力され、電源部4の制御用電源Vcと制御Ic34aとの間に設けられたスイッチングトランジスタがオフになり、制御Ic34aの制御用電源Vcが遮断され、蛍光ランプ2の点灯が停止される。また、管電圧検出回路37からの出力が第2電圧閾値JPF以上である場合、蛍光ランプ2のガス抜けなどが原因の異常と考えられるので、制御Ic34aの制御用電源Vcが遮断され、蛍光ランプ2の点灯が停止される。   FIG. 6 shows the relationship between the output from the tube voltage detection circuit 37 and a predetermined threshold value. When the predetermined start timer time is counted by the timer circuit 31, the output from the tube voltage detection circuit 37, that is, the voltage between the terminals of the fluorescent lamp 2, is generated by the OP amplifier 34g by the predetermined first voltage threshold value JPE and second voltage threshold value. Compared with JPF. Here, when the output from the tube voltage detection circuit 37 is less than the first voltage threshold value JPE, it is considered that the abnormality is caused by the consumption of the electrodes of the fluorescent lamp 2, and therefore a signal is output from the OP amplifier 34g. The switching transistor provided between the control power supply Vc and the control Ic 34a of the power supply unit 4 is turned off, the control power supply Vc of the control Ic 34a is cut off, and the lighting of the fluorescent lamp 2 is stopped. Further, when the output from the tube voltage detection circuit 37 is equal to or higher than the second voltage threshold value JPF, it is considered that the abnormality is caused by out-of-gassing of the fluorescent lamp 2, so the control power supply Vc of the control Ic 34a is cut off, and the fluorescent lamp The lighting of 2 is stopped.

一方、管電流検出回路36からの出力が第1電流閾値JPA以上第3電流閾値JPC未満で、かつ管電圧検出回路37からの出力が第1電圧閾値JPE以上第2電圧閾値JPF未満の場合、蛍光ランプ2は正常に点灯しているので、発振回路38に接続されたスイッチングトランジスタがオンし、発振回路38は所定の第2発振周波数で発振を開始する(OSC参照)。また、制御IC34aは、電流検出部35により検出された駆動電流の変化に基づいて、入力電力が一定となるようにフィードバック制御を行う。具体的には、抵抗R1に流れる電流量が減少(電流値が低下)すると、抵抗R1の端子間電圧が低下するので、制御IC34aは、スイッチング素子32a及び32bのオン時間が長くなるように、オン・オフのタイミングを調節する。それによって、インバータトランス33の1次側巻き線に印加される駆動パルスのデューティ幅が拡大される。逆に、抵抗R1に流れる電流量が増加(電流値が上昇)すると、抵抗R1の端子間電圧が上昇するので、制御IC34aは、スイッチング素子32a及び32bのオン時間が短くなるように、オン・オフのタイミングを調節する。それによって、インバータトランス33の1次側巻き線に印加される駆動パルスのデューティ幅が縮小される。その結果、インバータトランス33の1次巻き線側の入力電力が一定となるようにフィードバック制御される。   On the other hand, when the output from the tube current detection circuit 36 is not less than the first current threshold JPA and less than the third current threshold JPC, and the output from the tube voltage detection circuit 37 is not less than the first voltage threshold JPE and less than the second voltage threshold JPF, Since the fluorescent lamp 2 is normally lit, the switching transistor connected to the oscillation circuit 38 is turned on, and the oscillation circuit 38 starts oscillating at a predetermined second oscillation frequency (see OSC). Further, the control IC 34a performs feedback control so that the input power becomes constant based on the change in the drive current detected by the current detection unit 35. Specifically, when the amount of current flowing through the resistor R1 decreases (current value decreases), the voltage across the resistor R1 decreases, so that the control IC 34a increases the on-time of the switching elements 32a and 32b. Adjust the on / off timing. Thereby, the duty width of the drive pulse applied to the primary winding of the inverter transformer 33 is expanded. Conversely, when the amount of current flowing through the resistor R1 increases (current value increases), the voltage across the resistor R1 increases, so that the control IC 34a turns on / off so that the on-time of the switching elements 32a and 32b is shortened. Adjust the off timing. As a result, the duty width of the drive pulse applied to the primary winding of the inverter transformer 33 is reduced. As a result, feedback control is performed so that the input power on the primary winding side of the inverter transformer 33 is constant.

以上説明したように、本実施形態に係る液晶パネル用バックライト装置1によれば、電源部4の駆動用直流電源Vinと駆動パルス発生部32(スイッチング素子32a及び32b)との間に流れる電流、すなわち、インバータトランス33の1次巻き線側に流れる駆動電流を抵抗R1で検出し、検出した電流に関する信号を用いて制御部34の制御IC34aがフィードバック制御を行うので、駆動電流によるオーソドックスなフィードバック制御により入力電力が一定に制御されるため、駆動回路3の構成が簡単であり、かつフィードバック制御自体を容易に行うことができる。また、低圧側であるインバータトランス33の1次巻き線に流れる駆動電流の変化を検出しているため、検出された信号の電圧が低く、耐電圧が低く、制御Ic34aとして安価な汎用の制御ICを用いることができる。その結果、液晶パネル用バックライト装置1のコストダウンが可能となる。   As described above, according to the backlight device 1 for a liquid crystal panel according to the present embodiment, the current flowing between the driving DC power source Vin of the power source unit 4 and the driving pulse generator 32 (switching elements 32a and 32b). That is, the driving current flowing in the primary winding side of the inverter transformer 33 is detected by the resistor R1, and the control IC 34a of the control unit 34 performs feedback control using a signal related to the detected current, so that orthodox feedback by the driving current is performed. Since the input power is controlled to be constant by the control, the configuration of the drive circuit 3 is simple and the feedback control itself can be easily performed. Further, since a change in the drive current flowing through the primary winding of the inverter transformer 33 on the low voltage side is detected, the detected signal voltage is low, the withstand voltage is low, and the general-purpose control IC is inexpensive as the control Ic 34a. Can be used. As a result, the cost of the liquid crystal panel backlight device 1 can be reduced.

また、フィードバック制御の具体例として、例えば駆動パルス発生部がオン及びオフするタイミングを制御し、駆動パルスのデューティ幅を制御(PWM制御)することにより、フィードバック制御が容易になる。さらに、電流検出部35として、電源部4の駆動用直流電源Vinと駆動パルス発生部32との間に抵抗R1を接続し、抵抗R1の端子間電圧を検出することにより、駆動回路3及び電流検出部35の構成を簡単にすることができる。さらに、インバータトランス33の2次巻き線と蛍光ランプ2との間に管電流検出回路36及び管電圧検出回路37を設け、それらによって検出された管電流及び管電圧をそれぞれOPアンプ34e〜34gにより所定の閾値と比較し、蛍光ランプ2の異常と判断できる場合に制御部34に対する制御用電源Vcを遮断するので、安全で信頼性に優れた液晶パネル用バックライト装置1を提供することができる。その際、高圧側の管電流及び管電圧は制御IC34aに直接入力されないため、制御IC34aとして安価な汎用の制御ICを用いることができる。   As a specific example of the feedback control, for example, the timing at which the drive pulse generator is turned on and off is controlled, and the duty width of the drive pulse is controlled (PWM control), thereby facilitating the feedback control. Further, as the current detection unit 35, the resistor R1 is connected between the driving DC power source Vin of the power source unit 4 and the driving pulse generator 32, and the voltage across the resistor R1 is detected, whereby the driving circuit 3 and the current are detected. The configuration of the detection unit 35 can be simplified. Further, a tube current detection circuit 36 and a tube voltage detection circuit 37 are provided between the secondary winding of the inverter transformer 33 and the fluorescent lamp 2, and the tube current and the tube voltage detected thereby are respectively obtained by OP amplifiers 34e to 34g. Since the control power supply Vc for the control unit 34 is cut off when it can be determined that the fluorescent lamp 2 is abnormal as compared with a predetermined threshold value, the liquid crystal panel backlight device 1 that is safe and highly reliable can be provided. . At that time, since the high-voltage side tube current and tube voltage are not directly input to the control IC 34a, an inexpensive general-purpose control IC can be used as the control IC 34a.

本発明の一実施形態に係る液晶パネル用バックライト装置の駆動回路の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a drive circuit of a backlight device for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention. 上記液晶パネル用バックライト装置の駆動回路のうち、インバータトランス、管電流検出回路及び管電圧検出回路の具体的な構成を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing specific configurations of an inverter transformer, a tube current detection circuit, and a tube voltage detection circuit in the drive circuit of the backlight device for a liquid crystal panel. 上記液晶パネル用バックライト装置の駆動回路のうち、タイマー回路、駆動パルス発生部及び制御部の具体的な構成を示す回路図。FIG. 3 is a circuit diagram showing a specific configuration of a timer circuit, a drive pulse generation unit, and a control unit in the drive circuit of the backlight device for a liquid crystal panel. 上記駆動回路の起動からの各部の電圧の変化を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the change of the voltage of each part after starting of the said drive circuit. 上記管電流検出回路からの出力と所定の閾値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the output from the said tube current detection circuit, and a predetermined threshold value. 上記管電圧検出回路からの出力と所定の閾値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the output from the said tube voltage detection circuit, and a predetermined threshold value. 従来の液晶パネル用バックライト装置の駆動回路の構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the structure of the drive circuit of the backlight apparatus for conventional liquid crystal panels.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶パネル用バックライト装置
2 冷陰極蛍光ランプ(蛍光ランプ)
3 駆動回路
4 電源部
31 タイマー回路
32 駆動パルス発生部
32a、32b スイッチング素子
33 インバータトランス
34 制御部
34a 制御IC
34b〜34d 比較回路
34e〜34g OPアンプ
35 電流検出部
36 管電流検出回路
37 管電圧検出回路
38 発信回路
R1 抵抗
JPA 第1電流閾値
JPB 第2電流閾値
JPC 第3電流閾値
JPE 第1電圧閾値
JPF 第2電圧閾値
Vin 駆動用直流電源
Vc 制御用電源
1 Backlight device for liquid crystal panel 2 Cold cathode fluorescent lamp (fluorescent lamp)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Drive circuit 4 Power supply part 31 Timer circuit 32 Drive pulse generation part 32a, 32b Switching element 33 Inverter transformer 34 Control part 34a Control IC
34b to 34d Comparison circuit 34e to 34g OP amplifier 35 Current detection unit 36 Tube current detection circuit 37 Tube voltage detection circuit 38 Transmitter circuit R1 resistance JPA first current threshold value JPB second current threshold value JPC third current threshold value JPE first voltage threshold value JPF Second voltage threshold Vin Driving DC power supply Vc Control power supply

Claims (4)

少なくとも1つの冷陰極蛍光ランプと、前記冷陰極蛍光ランプの点灯を制御するための駆動回路を備えた液晶パネル用バックライト装置において、
前記駆動回路は、
駆動用直流電源に接続され、オン及びオフを繰り返すことによって、電圧が周期的に変化する駆動パルスを発生する駆動パルス発生部と、
1次側巻き線が前記駆動パルス発生部に接続され、2次側巻き線が前記冷陰極蛍光ランプに接続されたインバータトランスと、
前記駆動用直流電源と前記駆動パルス発生部との間に流れる駆動電流の変化を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された駆動電流の変化に基づいて、入力電力が一定となるようにフィードバック制御を行う制御部
をさらに備えたことを特徴とする液晶パネル用バックライト装置。
In a backlight device for a liquid crystal panel comprising at least one cold cathode fluorescent lamp and a drive circuit for controlling lighting of the cold cathode fluorescent lamp,
The drive circuit is
A driving pulse generator that is connected to a driving DC power source and generates a driving pulse whose voltage periodically changes by repeatedly turning on and off;
An inverter transformer in which a primary winding is connected to the drive pulse generator, and a secondary winding is connected to the cold cathode fluorescent lamp;
A current detector that detects a change in drive current flowing between the driving DC power supply and the drive pulse generator;
A backlight device for a liquid crystal panel, further comprising a control unit that performs feedback control based on a change in drive current detected by the current detection unit so that input power is constant.
前記制御部は、前記駆動パルス発生部がオン及びオフするタイミングを制御し、前記駆動パルスのデューティ幅を制御することによってフィードバック制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の液晶パネル用バックライト装置。   The liquid crystal panel back according to claim 1, wherein the control unit performs feedback control by controlling a timing at which the drive pulse generating unit is turned on and off, and controlling a duty width of the drive pulse. Light equipment. 前記電流検出部は、前記駆動用直流電源と前記駆動パルス発生部との間に接続された抵抗を含み、前記抵抗の端子間電圧を検出することを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶パネル用バックライト装置。   The current detection unit includes a resistor connected between the driving DC power source and the driving pulse generation unit, and detects a voltage between terminals of the resistor. Backlight device for liquid crystal panel. 前記インバータトランスの2次巻き線と前記冷陰極蛍光ランプとの間に接続された管電流検出回路及び管電圧検出回路と、
前記管電流検出回路及び前記管電圧検出回路により検出された管電流及び管電圧をそれぞれ所定の閾値と比較する比較回路をさらに備え、
前記駆動回路は、その起動開始後所定時間を経過した時点における前記管電流の値が第1電流閾値未満であるとき又は前記管電圧の値が第1電圧閾値以上第2電圧閾値未満の範囲外であるときは、前記制御部に対する制御用電源を遮断することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液晶パネル用バックライト装置。
A tube current detection circuit and a tube voltage detection circuit connected between the secondary winding of the inverter transformer and the cold cathode fluorescent lamp;
A comparison circuit for comparing the tube current and the tube voltage detected by the tube current detection circuit and the tube voltage detection circuit with a predetermined threshold value, respectively;
The drive circuit is out of a range where the value of the tube current is less than a first current threshold when a predetermined time has elapsed after the start of activation or the value of the tube voltage is greater than or equal to a first voltage threshold and less than a second voltage threshold. 4. The backlight device for a liquid crystal panel according to claim 1, wherein the control power supply to the control unit is cut off when the power is.
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