JP2568578B2 - 電界発光灯の点灯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電界発光灯の点灯装置に関し、詳しくは電界
発光灯〔有機型EL〕に給電するためのインバータに関す
るものである。

従来の技術 電界発光灯は、印加電圧の大きさ及び周波数に比例し
て輝度が増大するので、商用交流電源電圧を印加するよ
りも、直流電圧をインバータを介して高周波、高電圧の
交流電圧に変換して点灯させる場合が多い。

上記電界発光灯をインバータ点灯させる点灯装置の従
来回路例を第５図を参照しながら説明する。同図におい
て、（1a）（1b）は直流電圧Vccが印加される入力端
子、（２）はインバータ、（３）は電界発光灯で容量性
負荷となる。上記インバータ（２）は、電界発光灯
（３）に接続したトランス（４）と、上記入力端子（1
a）（1b）とトランス（４）間に設けられたスイッチン
グ回路（５）とで構成される。このスイッチング回路
（５）は、トランス（４）と入力端子（1a）間にエミッ
タ及びコレクタを接続したトランジスタ（６）と、トラ
ンジスタ（６）のベースとトランス（４）間に接続した
バイアス用のコンデンサ（７）と、トランジスタ（６）
のベースとコレクタ間に接続した抵抗（８）（９）及び
コンデンサ（10）とで構成される。このインバー（２）
は直流電圧Vccをトランジスタ（６）のON−OFF動作によ
って交流電圧に変換してトランス（４）の一次側に印加
し、この一次側電圧にトランス（４）の一次巻線と二次
巻線の巻数比N₂/N₁をかけて得られる二次側の出力電圧
を電界発光灯（３）に印加するものである。上記インバ
ータ（２）の発振動作は、まず直流電圧Vccの印加によ
り、抵抗（８）−コンデンサ（７）−トランス（４）の
帰還巻線及び一次巻線を経由する回路と、コンデンサ
（10）−抵抗（９）−コンデンサ（７）−トランス
（４）の帰還巻線及び一次巻線を経由する回路とを介し
て上記コンデンサ（７）が充電される。このコンデンサ
（７）がある一定電圧値まで充電されると、トランジス
タ（６）のベース−エミッタ間に加わる順方向バイアス
電圧でトランジスタ（６）がONしてコレクタ−エミッタ
間とトランス（４）に電流が流れる。トランス（４）に
電流が流れるとトランス（４）の一次巻線の電圧が上昇
し、それに応じてトランス（４）の帰還巻線の電圧も上
昇する。すると、コンデンサ（７）、抵抗（９）を通し
てさらにトランジスタ（６）のベース電流が増大し、一
次巻線電流が増大し、トランス（４）の二次巻線電圧も
上昇して電界発光灯３の電圧も上昇する。

ところが、トランス（４）の一次巻線に流れる電流が
増大すると、トランスの性質により磁気飽和を起こして
磁束密度の上昇が停止し、帰還巻線の電圧が飽和する
（このとき二次巻線電圧は最大になる）。

このため、ベース電流のさらなる増大はなくなり、コ
ンデンサ（７）に充電された電荷の放電分だけとなり、
徐々に減少してついて停止し、トランジスタ（６）はOF
F状態になる。

トランジスタ（６）がOFFになると、トランス（４）
の巻線のインダクタンスと電界発光灯の静電容量とのLC
直列回路の動作によって、トランス（４）の二次巻線の
電圧（電界発光灯の印加電圧）は徐々に減少し、０レベ
ルを経て負の最大値に至り、再び正方向への上昇に転じ
る。

トランジスタ（６）がOFFの帰還は直流電圧Vccはコン
デンサ（７）を充電するが、二次巻線の電圧が負の最大
値になった時点で充電が停止するので、以後は抵抗８、
抵抗９を通じてトランジスタ（６）のベース電流が流れ
るようになりトランジスタ（６）が再びON状態になり、
再びトランス（４）に電流が流れる。以後、上記動作を
繰り返す。このトランジスタ（６）のON−OFFの繰返し
のタイミングで電界発光灯（３）に交流電圧が印加され
る。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記電界発光灯（３）は発光層の劣化のた
め、経時的にその負荷インピーダンスが変動する。即
ち、第６図に示すように、電界発光灯（３）の使用時間
が長くなるに従って負荷インピーダンスが大きくなる。
従来のインバータ（２）では、定電圧駆動であるため、
上述した負荷インピーダンスの変動により、第７図に示
すように入力電流が使用時間の経過に伴って減少し、そ
の結果、上記インバータ（２）の負荷特性としては、第
８図に示すように負荷インピーダンスの増大と共に出力
電圧が増加する。このインバータ（２）の負荷特性によ
り、電界発光灯（３）の経時的な負荷インピーダンスの
増加による発光輝度の低下をある程度補正することは可
能である。しかしながら、上記出力電圧の変動が比較的
小さいため、発光輝度の低下を補正するにも限度があっ
て、第９図に示すように時間の経過と共に電界発光灯
（３）の発光輝度が低下してしまい、その輝度低下を抑
止することが困難で上記電界発光灯（３）の長寿命化が
実現困難であった。

そこで、本発明の目的は、インバータの入力電流を経
時的に一定状態に近似し、上記インバータの出力電圧の
変動を大きく設定して電界発光灯の輝度低下を抑止する
ことにある。

問題点を解決するための手段 本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、電界
発光灯をインバータ点灯させるインバータにおけるトラ
ンスの一次側に配設されたスイッチング回路のトランジ
スタのエミッターベース間に、トランスの一次側入力電
流を検出して上記スイッチング回路のトランジスタのベ
ースに負帰還する電流検出回路を付設したことにより前
記目的を達成したものである。

作用 本発明によれば、電流検出回路により入力電流を検出
してスイッチング回路のトランジスタのベースに負帰還
して上記スイッチング回路のトランジスタのベース電位
をコントロールし、インバータの入力電流を経時的に一
定状態に保持する。これにより上記インバータの負荷特
性における出力電圧の変動を大きく設定し得る。

実施例 本発明に係る電界発光灯の点灯装置の一実施例を第１
図乃至第４図を参照しながら説明する。尚、第５図と同
一部分には同一参照符号を付してその説明は省略する。

本発明の特徴は、第１図に示すように電界発光灯
（３）をインバータ点灯させるインバータ（15）におけ
るスイッチング回路（５）のトランジスタ（６）のベー
ス−エミッタ間に電流検出回路（16）を付設したことに
ある。この電流検出回路（16）は、例えば、トランス
（４）とトランジスタ（６）のエミッタ間にベース及び
エミッタを接続すると共に、トランジスタ（６）のベー
スにコレクタを接続したトランジスタ（17）と、このト
ランジスタ（17）のベース−エミッタ間に接続した抵抗
（18）とで構成される。この電流検出回路（16）はトラ
ンスの一次側入力電流を検出して上記スイッチング回路
（５）のトランジスタ（６）のベースに負帰還してトラ
ンジスタ（６）のベース電位をコントロールする。即
ち、直流電圧Vccの印加により、従来と同様にしてコン
デンサ（７）が充電され、このコンデンサ（７）がある
電圧値まで充電されると、トランジスタ（６）がONして
コレクタ−エミッタ間とトランス（４）に入力電流が流
れる。この入力電流を電流検出回路（16）にて検出し、
その電流値をトランジスタ（６）のベースに負帰還す
る。この電流検出回路（16）の負帰還動作によりトラン
ジスタ（６）のベース−エミッタ間電圧に応じた入力電
流が流れる。電界発光灯（３）の使用開始では負荷イン
ピーダンスが小さいので、上記電流検出回路（16）の負
帰還動作によりトランジスタ（６）のベース電位を下げ
て入力電流をしぼり込む。そして上記電界発光灯（３）
の使用時間が経過して負荷インピーダンスが大きくなっ
て入力電流が減少してくると、上記電流検出回路（16）
の負帰還動作によりトランジスタ（６）のベース電位を
上げて入力電流を増加させる。このトランジスタ（６）
のベース電位をコントロールすることにより、第２図に
示すように入力電流の経時的な変動を抑止して一定状態
に近似する。この入力電流の定状態への近似によって、
第３図に示すようにインバータの負荷特性における出力
電圧の変動を大きく設定する。即ち、電界発光灯（３）
の使用開始時期には、出力電圧をしぼり込み、使用時間
が経過すると上記出力電圧を上げる。このインバータ
（15）の負荷特性により、第４図に示すように電界発光
灯（３）の経時的な発光輝度の変動を抑止して発光輝度
を経時的に一定保持する。

尚、上記実施例では電流検出回路（16）をトランジス
タ（17）と抵抗（18）とで構成したが、本発明はこれに
限定されることなく、変流器等他の素子で回路構成する
ことも可能である。

発明の効果 本発明によれば、トランスの一次側入力電流を検出し
てスイッチング回路のトランジスタのベースに負帰還す
る電流検出回路を付設したことにより、上記入力電流を
一定状態に近似することができてインバータの負荷特性
における出力電圧を大きく変動させることが可能とな
り、電界発光灯の経時的な発光輝度の低下を未然に防止
でき、上記電界発光灯の長寿命化が図れる。

また、インバータの出力側でショートした場合、上記
電流検出回路が保護回路となってスイッチグ回路のトラ
ンジスタが破損することを未然に防止してインバータを
保護する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る点灯装置の一実施例を示す回路
図、第２図は第１図装置における時間に対する入力電流
の関係を示す特性図、第３図は第１図装置における負荷
インピーダンスに対する出力電圧の関係を示す特性図、
第４図は第１図装置における時間に対する発光輝度の関
係を示す特性図である。 第５図は従来の点灯装置の一例を示す回路図、第６図は
時間に対する負荷インピーダンスの関係を示す特性図、
第７図は第５図装置における時間に対する入力電流の関
係を示す特性図、第８図は第５図装置における負荷イン
ピーダンスに対する出力電圧の関係を示す特性図、第９
図は第５図装置における時間に対する発光輝度の関係を
示す特性図である。 （３）……電界発光灯、（５）……スイッチング回路、 （６）……トランジスタ、（15）……インバータ、 （16）……電流検出回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電界発光灯をインバータ点灯させるインバ
   ータにおけるトランスの一次側に配設されたスイッチン
   グ回路のトランジスタのエミッターベース間に、トラン
   スの一次側入力電流を検出して上記スイッチング回路の
   トランジスタのベースに負帰還する電流検出回路を付設
   したことを特徴とする電界発光灯の点灯装置。