JP2743347B2 - 容量性負荷の駆動回路 - Google Patents
容量性負荷の駆動回路Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容量性負荷の駆動回路に
関し、詳しくは、分散型ＥＬ発光素子や圧電素子に正弦
波状の交流電圧を印加する容量性負荷の駆動回路に関す
る。
関し、詳しくは、分散型ＥＬ発光素子や圧電素子に正弦
波状の交流電圧を印加する容量性負荷の駆動回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、容量性負荷の一種である分散型
ＥＬ発光素子は、誘電物質中に特殊な蛍光物質を分散し
て含有させた発光体を二枚の電極でサンドイッチ式に挾
んだコンデンサの構造を有し、その電極間に交流電圧を
印加すると発光体の蛍光物質に交流電界が加わり発光す
る。また、このＥＬ発光素子は、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、乾電池、蓄電池或は商用交流電圧
を整流した直流電圧を、インバータと称される駆動回路
を介して高周波、高電圧の交流電圧に変換して点灯する
場合が多い。
ＥＬ発光素子は、誘電物質中に特殊な蛍光物質を分散し
て含有させた発光体を二枚の電極でサンドイッチ式に挾
んだコンデンサの構造を有し、その電極間に交流電圧を
印加すると発光体の蛍光物質に交流電界が加わり発光す
る。また、このＥＬ発光素子は、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、乾電池、蓄電池或は商用交流電圧
を整流した直流電圧を、インバータと称される駆動回路
を介して高周波、高電圧の交流電圧に変換して点灯する
場合が多い。
【０００３】この種のインバータの従来回路例を図７に
示して説明する。
示して説明する。
【０００４】上記インバータＩ1 は、一次巻線Ｌ11、帰
還巻線Ｌ12及び二次巻線Ｌ2 からなるトランスＴを具備
し、そのトランスＴの二次巻線Ｌ2 に接続されたＥＬ発
光素子１に正弦波状の交流電圧を印加する。具体的に
は、エミッタがトランスＴの一次巻線Ｌ11に接続された
トランジスタＴｒ1 と、そのコレクタとベース間に接続
され、積分回路の時定数を設定する第１のコンデンサＣ
11と、一端がトランジスタＴｒ1 のベースに接続され、
第１のコンデンサＣ11と共に積分回路を構成し、同時に
トランジスタＴｒ1 のバイアスを設定する第１の抵抗Ｒ
11と、第１の抵抗Ｒ11の他端とトランスＴの帰還巻線Ｌ
12の間に接続された直流遮断用の第２のコンデンサＣ12
と、第２のコンデンサＣ12及び第１の抵抗Ｒ11の接続点
とトランジスタＴｒ1 のコレクタ間に接続されたバイア
ス設定用の第２の抵抗Ｒ12と、直列接続された一次巻線
Ｌ11、帰還巻線Ｌ12及び二次巻線Ｌ2 からなるトランス
Ｔとで構成され、その直列接続された一次巻線Ｌ11、帰
還巻線Ｌ12及び二次巻線Ｌ2にＥＬ発光素子１が並列接
続される。尚、図中、Ａ，ＢはそれぞれＧＮＤ端子、電
源端子である。
還巻線Ｌ12及び二次巻線Ｌ2 からなるトランスＴを具備
し、そのトランスＴの二次巻線Ｌ2 に接続されたＥＬ発
光素子１に正弦波状の交流電圧を印加する。具体的に
は、エミッタがトランスＴの一次巻線Ｌ11に接続された
トランジスタＴｒ1 と、そのコレクタとベース間に接続
され、積分回路の時定数を設定する第１のコンデンサＣ
11と、一端がトランジスタＴｒ1 のベースに接続され、
第１のコンデンサＣ11と共に積分回路を構成し、同時に
トランジスタＴｒ1 のバイアスを設定する第１の抵抗Ｒ
11と、第１の抵抗Ｒ11の他端とトランスＴの帰還巻線Ｌ
12の間に接続された直流遮断用の第２のコンデンサＣ12
と、第２のコンデンサＣ12及び第１の抵抗Ｒ11の接続点
とトランジスタＴｒ1 のコレクタ間に接続されたバイア
ス設定用の第２の抵抗Ｒ12と、直列接続された一次巻線
Ｌ11、帰還巻線Ｌ12及び二次巻線Ｌ2 からなるトランス
Ｔとで構成され、その直列接続された一次巻線Ｌ11、帰
還巻線Ｌ12及び二次巻線Ｌ2にＥＬ発光素子１が並列接
続される。尚、図中、Ａ，ＢはそれぞれＧＮＤ端子、電
源端子である。
【０００５】このインバータＩ1 では、主にトランスＴ
の各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 のインダクタンスを加算した
インダクタンスと、ＥＬ発光素子１のキャパシタンスに
より決定される周期で、トランスＴの各巻線Ｌ11，
Ｌ12，Ｌ2 に交流電流が発生し、その電流によって帰還
巻線Ｌ12の両端に発生する起電圧がトランジスタＴｒ1
を順バイアスとする期間のみトランジスタＴｒ1 によっ
て一次巻線Ｌ11に駆動電流が流れ、トランスＴにエネル
ギーを注入することにより、そのエネルギーの損失を補
償し、発振動作をする。
の各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 のインダクタンスを加算した
インダクタンスと、ＥＬ発光素子１のキャパシタンスに
より決定される周期で、トランスＴの各巻線Ｌ11，
Ｌ12，Ｌ2 に交流電流が発生し、その電流によって帰還
巻線Ｌ12の両端に発生する起電圧がトランジスタＴｒ1
を順バイアスとする期間のみトランジスタＴｒ1 によっ
て一次巻線Ｌ11に駆動電流が流れ、トランスＴにエネル
ギーを注入することにより、そのエネルギーの損失を補
償し、発振動作をする。
【０００６】ここで、図８は各部の電圧電流波形で、
（ａ）はインバータの出力電圧、（ｂ）は一次巻線Ｌ11
の両端電圧、（ｃ）は電源（図示せず）から電源端子Ｂ
とトランジスタＴｒ1 を経て一次巻線Ｌ11に流れる電流
をそれぞれ示す。尚、図中、アはトランジスタＴｒ1 か
ら一次電流が流れてエネルギーがトランスＴに注入され
ている期間を、イはトランスＴの各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ
2 によるインダクタンスとＥＬ発光素子１のキャパシタ
ンスによる自由振動が行われる期間を、ウは交流振動の
正の半サイクルを、エは交流振動の負の半サイクルをそ
れぞれ示す。
（ａ）はインバータの出力電圧、（ｂ）は一次巻線Ｌ11
の両端電圧、（ｃ）は電源（図示せず）から電源端子Ｂ
とトランジスタＴｒ1 を経て一次巻線Ｌ11に流れる電流
をそれぞれ示す。尚、図中、アはトランジスタＴｒ1 か
ら一次電流が流れてエネルギーがトランスＴに注入され
ている期間を、イはトランスＴの各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ
2 によるインダクタンスとＥＬ発光素子１のキャパシタ
ンスによる自由振動が行われる期間を、ウは交流振動の
正の半サイクルを、エは交流振動の負の半サイクルをそ
れぞれ示す。
【０００７】ＥＬ発光素子１を駆動する場合、出力電圧
は正弦波状であることが望ましく、上記インバータＩ1
では、第１の抵抗Ｒ11と第１のコンデンサＣ11による積
分回路により急激なトランジスタＴｒ1 のエミッタ電流
の増加を制限してその出力電圧が正弦波状となるように
調整する。このようにして、上記ＥＬ発光素子１の両端
には、トランスＴの各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 比と、その
各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 によるインダクタンスと、ＥＬ
発光素子１のキャパシタンスによる共振回路のＱによっ
て決定される大きさで、主にトランスＴの各巻線Ｌ11，
Ｌ12，Ｌ2 のインダクタンスを加算したインダクタンス
とＥＬ発光素子１のキャパシタンスにより決定される周
波数の交流電圧が印加される。
は正弦波状であることが望ましく、上記インバータＩ1
では、第１の抵抗Ｒ11と第１のコンデンサＣ11による積
分回路により急激なトランジスタＴｒ1 のエミッタ電流
の増加を制限してその出力電圧が正弦波状となるように
調整する。このようにして、上記ＥＬ発光素子１の両端
には、トランスＴの各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 比と、その
各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 によるインダクタンスと、ＥＬ
発光素子１のキャパシタンスによる共振回路のＱによっ
て決定される大きさで、主にトランスＴの各巻線Ｌ11，
Ｌ12，Ｌ2 のインダクタンスを加算したインダクタンス
とＥＬ発光素子１のキャパシタンスにより決定される周
波数の交流電圧が印加される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のインバータＩ1 では、図８（ｃ）に示すようにトラ
ンジスタＴｒ1 によってエネルギーが供給される期間は
最大でも交流振動の半分の周期［図中（ウ）］であり、
もう半周期［図中（エ）］ではトランジスタＴｒ1 が逆
バイアスとなることからエネルギーの供給が行われず、
トランスＴの各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 によるインダクタ
ンスとＥＬ発光素子１のキャパシタンスによる自由振動
によって振動が継続される。一方、注入されるエネルギ
ーの大きさは、概略、注入期間の時間的な長さと一次電
流の大きさを乗じた値に比例する。つまり、大きなエネ
ルギーを注入し、大きな出力を得ようとした場合、注入
期間が一定であれば一次電流を大きくする必要があり、
一次電流の大きさが一定であれば注入期間を長くする必
要がある。
来のインバータＩ1 では、図８（ｃ）に示すようにトラ
ンジスタＴｒ1 によってエネルギーが供給される期間は
最大でも交流振動の半分の周期［図中（ウ）］であり、
もう半周期［図中（エ）］ではトランジスタＴｒ1 が逆
バイアスとなることからエネルギーの供給が行われず、
トランスＴの各巻線Ｌ11，Ｌ12，Ｌ2 によるインダクタ
ンスとＥＬ発光素子１のキャパシタンスによる自由振動
によって振動が継続される。一方、注入されるエネルギ
ーの大きさは、概略、注入期間の時間的な長さと一次電
流の大きさを乗じた値に比例する。つまり、大きなエネ
ルギーを注入し、大きな出力を得ようとした場合、注入
期間が一定であれば一次電流を大きくする必要があり、
一次電流の大きさが一定であれば注入期間を長くする必
要がある。
【０００９】しかしながら、上述したようにエネルギー
の注入期間は最大でも半周期であり、動作原理上、それ
以上にすることができず限界である。また、一次電流を
大きくしすぎると、トランスＴが磁気的に飽和し、トラ
ンジスタＴｒ1 とトランスＴの巻線に過大な電流が流
れ、トランジスタＴｒ1 やトランスＴの発熱、破壊、回
路の効率の低下等の好ましくない状況が発生する。従っ
て、一般的には、大きな出力を取り出そうとする場合に
は、一次電流を増やし、それによって発生する磁気的な
飽和を防ぐため、トランスＴの寸法、コアの断面積を大
きくする必要があってトランスＴが大型化するという問
題があった。
の注入期間は最大でも半周期であり、動作原理上、それ
以上にすることができず限界である。また、一次電流を
大きくしすぎると、トランスＴが磁気的に飽和し、トラ
ンジスタＴｒ1 とトランスＴの巻線に過大な電流が流
れ、トランジスタＴｒ1 やトランスＴの発熱、破壊、回
路の効率の低下等の好ましくない状況が発生する。従っ
て、一般的には、大きな出力を取り出そうとする場合に
は、一次電流を増やし、それによって発生する磁気的な
飽和を防ぐため、トランスＴの寸法、コアの断面積を大
きくする必要があってトランスＴが大型化するという問
題があった。
【００１０】また、図８（ａ）に示すように上記トラン
ジスタＴｒ1 が動作する半周期［図中（ウ）］と、その
トランジスタＴｒ1 が非動作状態にある半周期［図中
（エ）］とでは、インバータの出力電圧波形が対称とな
らず、直流成分が発生し、ＥＬ発光素子１において、マ
イグレーションと称される集電帯での銀析出が発生し、
ショート状態発生の原因となる虞があった。また、上述
した従来のインバータでは、出力電圧の可変やＯＮ−Ｏ
ＦＦなどの制御が困難であった。
ジスタＴｒ1 が動作する半周期［図中（ウ）］と、その
トランジスタＴｒ1 が非動作状態にある半周期［図中
（エ）］とでは、インバータの出力電圧波形が対称とな
らず、直流成分が発生し、ＥＬ発光素子１において、マ
イグレーションと称される集電帯での銀析出が発生し、
ショート状態発生の原因となる虞があった。また、上述
した従来のインバータでは、出力電圧の可変やＯＮ−Ｏ
ＦＦなどの制御が困難であった。
【００１１】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、トランスを大
型化することなく、大きな出力を取り出し得ると共に、
容易に出力電圧の可変、ＯＮ−ＯＦＦ等の制御ができる
容量性負荷の駆動回路を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、トランスを大
型化することなく、大きな出力を取り出し得ると共に、
容易に出力電圧の可変、ＯＮ−ＯＦＦ等の制御ができる
容量性負荷の駆動回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、エミッタがトランスの
第１の一次巻線に接続され、コレクタが電源に接続され
た第１のトランジスタと、該トランジスタのベースにそ
れぞれ一端が接続された第１のコンデンサと第１の抵抗
と、トランスの第１の帰還巻線に一端が接続され他端が
第１の抵抗の他端に接続された第２のコンデンサと、第
２のコンデンサと第１の抵抗の各他端に一端が接続さ
れ、他端が第１のコンデンサの他端に接続された第２の
抵抗とからなる第１の駆動回路と、エミッタが上記トラ
ンスの第２の一次巻線に接続され、コレクタが電源に接
続された第２のトランジスタと、該トランジスタのベー
スにそれぞれ一端が接続された第３のコンデンサと第３
の抵抗と、上記トランスの第２の帰還巻線に一端が接続
され他端が第３の抵抗の他端に接続された第４のコンデ
ンサと、第４のコンデンサと第３の抵抗の各他端に一端
が接続され、他端が第３のコンデンサの他端に接続され
た第４の抵抗とからなり、第１の駆動回路と電流及び電
圧が逆位相となる第２の駆動回路とを具備した容量性負
荷の駆動回路において、前記第１，第３のコンデンサの
各他端と、前記第２，第４の抵抗の各他端とが共に接続
され、その接続点がスイッチを介して電源に接続された
ことを特徴とする。また、前記接続点が電圧源を介して
接地されたことを特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、エミッタがトランスの
第１の一次巻線に接続され、コレクタが電源に接続され
た第１のトランジスタと、該トランジスタのベースにそ
れぞれ一端が接続された第１のコンデンサと第１の抵抗
と、トランスの第１の帰還巻線に一端が接続され他端が
第１の抵抗の他端に接続された第２のコンデンサと、第
２のコンデンサと第１の抵抗の各他端に一端が接続さ
れ、他端が第１のコンデンサの他端に接続された第２の
抵抗とからなる第１の駆動回路と、エミッタが上記トラ
ンスの第２の一次巻線に接続され、コレクタが電源に接
続された第２のトランジスタと、該トランジスタのベー
スにそれぞれ一端が接続された第３のコンデンサと第３
の抵抗と、上記トランスの第２の帰還巻線に一端が接続
され他端が第３の抵抗の他端に接続された第４のコンデ
ンサと、第４のコンデンサと第３の抵抗の各他端に一端
が接続され、他端が第３のコンデンサの他端に接続され
た第４の抵抗とからなり、第１の駆動回路と電流及び電
圧が逆位相となる第２の駆動回路とを具備した容量性負
荷の駆動回路において、前記第１，第３のコンデンサの
各他端と、前記第２，第４の抵抗の各他端とが共に接続
され、その接続点がスイッチを介して電源に接続された
ことを特徴とする。また、前記接続点が電圧源を介して
接地されたことを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明に係る容量性負荷の駆動回路では、第１
の駆動回路と第２の駆動回路とを交互に動作させてトラ
ンスにエネルギーを供給する。つまり、エネルギーが供
給される交流振動の半周期では、第１の駆動回路の第１
のトランジスタを動作させ、次の半周期では、第２の駆
動回路の第２のトランジスタを動作させることにより、
上記交流振動の一周期に亘ってエネルギーを供給する。
これにより、上記トランスを最大限に利用できる。
の駆動回路と第２の駆動回路とを交互に動作させてトラ
ンスにエネルギーを供給する。つまり、エネルギーが供
給される交流振動の半周期では、第１の駆動回路の第１
のトランジスタを動作させ、次の半周期では、第２の駆
動回路の第２のトランジスタを動作させることにより、
上記交流振動の一周期に亘ってエネルギーを供給する。
これにより、上記トランスを最大限に利用できる。
【００１４】また、第１の駆動回路と第２の駆動回路と
を交互に動作させてトランスにエネルギーを供給するこ
とにより、一周期あたりのエネルギー注入期間を長くす
ることができ、そのトランスの一次電流のピーク値の低
減化が図れ、磁気的に飽和しにくくなることからトラン
スの小型化が図れる。また、トランスの一次巻線に線径
の小さいものが使用でき、トランジスタよりも電流耐量
の小さいものが使用できる。
を交互に動作させてトランスにエネルギーを供給するこ
とにより、一周期あたりのエネルギー注入期間を長くす
ることができ、そのトランスの一次電流のピーク値の低
減化が図れ、磁気的に飽和しにくくなることからトラン
スの小型化が図れる。また、トランスの一次巻線に線径
の小さいものが使用でき、トランジスタよりも電流耐量
の小さいものが使用できる。
【００１５】また、トランジスタのベース回路に設けた
ＣＲ積分回路のコンデンサを交流的に接地すると共に、
第１および第２のトランジスタにバイアス電流を供給す
る第２、第４の抵抗の一端をスイッチを介して電源に接
続したので、インバータの動作が安定となり、負荷がＥ
Ｌ発光素子の場合は、出力電圧波形が正弦波に近くな
り、発光効率が向上する。また、出力電圧の可変、ＯＮ
−ＯＦＦなどの制御もできる。
ＣＲ積分回路のコンデンサを交流的に接地すると共に、
第１および第２のトランジスタにバイアス電流を供給す
る第２、第４の抵抗の一端をスイッチを介して電源に接
続したので、インバータの動作が安定となり、負荷がＥ
Ｌ発光素子の場合は、出力電圧波形が正弦波に近くな
り、発光効率が向上する。また、出力電圧の可変、ＯＮ
−ＯＦＦなどの制御もできる。
【００１６】
【実施例】本発明に係る容量性負荷の駆動回路の第１の
実施例を図１乃至図２に示して説明する。尚、図７及び
図８と同一又は相当部分には同一参照符号を付して重複
説明は省略する。ここで、図２の（ｃ）は第１のトラン
ジスタＴｒ1 を経て第１の一次巻線Ｌ11に流れる電流
を、（ｄ）は第２のトランジスタＴｒ2 を経て第２の一
次巻線Ｌ21に流れる電流を示す。
実施例を図１乃至図２に示して説明する。尚、図７及び
図８と同一又は相当部分には同一参照符号を付して重複
説明は省略する。ここで、図２の（ｃ）は第１のトラン
ジスタＴｒ1 を経て第１の一次巻線Ｌ11に流れる電流
を、（ｄ）は第２のトランジスタＴｒ2 を経て第２の一
次巻線Ｌ21に流れる電流を示す。
【００１７】本発明の第１の特徴は、図１に示すよう
に、第１のインバータＩ1 と第２のインバータＩ2 とを
電流及び電圧が逆位相となるように対称配置したことで
ある。
に、第１のインバータＩ1 と第２のインバータＩ2 とを
電流及び電圧が逆位相となるように対称配置したことで
ある。
【００１８】また、第２の特徴は、トランジスタのベー
ス回路にＣＲの積分回路を設け、かつベースに一端を接
続したコンデンサの他端を交流的に接地して動作の安定
化をはかると共に、第１および第２のトランジスタにバ
イアス電流を供給する第２、第４の抵抗の一端をスイッ
チ等を介して電源に接続して出力電圧の制御を容易にし
たことである。
ス回路にＣＲの積分回路を設け、かつベースに一端を接
続したコンデンサの他端を交流的に接地して動作の安定
化をはかると共に、第１および第２のトランジスタにバ
イアス電流を供給する第２、第４の抵抗の一端をスイッ
チ等を介して電源に接続して出力電圧の制御を容易にし
たことである。
【００１９】具体的に、図１の第１の実施例では、第１
のインバータＩ1 として図７の回路が使用できる。第２
のインバータＩ2 は、エミッタがトランスＴの第２の一
次巻線Ｌ21に接続された第２のトランジスタＴｒ2 と、
そのコレクタとベース間に接続された第３のコンデンサ
Ｃ21と、一端が第２のトランジスタＴｒ2 のベースに接
続された第３の抵抗Ｒ21と、第３の抵抗Ｒ21の他端とト
ランスＴの第２の帰還巻線Ｌ22の間に接続された第４の
コンデンサＣ22と、第４のコンデンサＣ22と第３の抵抗
Ｒ21の接続点と第２のトランジスタＴｒ2 のコレクタ間
に接続された第４の抵抗Ｒ22とで構成される。
のインバータＩ1 として図７の回路が使用できる。第２
のインバータＩ2 は、エミッタがトランスＴの第２の一
次巻線Ｌ21に接続された第２のトランジスタＴｒ2 と、
そのコレクタとベース間に接続された第３のコンデンサ
Ｃ21と、一端が第２のトランジスタＴｒ2 のベースに接
続された第３の抵抗Ｒ21と、第３の抵抗Ｒ21の他端とト
ランスＴの第２の帰還巻線Ｌ22の間に接続された第４の
コンデンサＣ22と、第４のコンデンサＣ22と第３の抵抗
Ｒ21の接続点と第２のトランジスタＴｒ2 のコレクタ間
に接続された第４の抵抗Ｒ22とで構成される。
【００２０】上記トランスＴは、第１のインバータＩ1
に接続された第１の一次巻線Ｌ11、第１し帰還巻線
Ｌ12、二次巻線Ｌ2 と、第２のインバータＩ2 に接続さ
れた第２の一次巻線Ｌ21、第２の帰還巻線Ｌ22とが直列
接続され、その第１及び第２の一次巻線Ｌ11，Ｌ21、帰
還巻線Ｌ12，Ｌ22及び二次巻線Ｌ2 にＥＬ発光素子１が
並列接続される。第１及び第２の一次巻線Ｌ11，Ｌ21、
帰還巻線Ｌ12，Ｌ22はそれぞれの巻線に発生する誘導起
電圧が第１及び第２のインバータＩ1 ，Ｉ2 に対し互い
に逆位相となるように巻回される。また、上記ＥＬ発光
素子１は、上記トランスＴの二次巻線Ｌ2 と接地間に接
続されている。
に接続された第１の一次巻線Ｌ11、第１し帰還巻線
Ｌ12、二次巻線Ｌ2 と、第２のインバータＩ2 に接続さ
れた第２の一次巻線Ｌ21、第２の帰還巻線Ｌ22とが直列
接続され、その第１及び第２の一次巻線Ｌ11，Ｌ21、帰
還巻線Ｌ12，Ｌ22及び二次巻線Ｌ2 にＥＬ発光素子１が
並列接続される。第１及び第２の一次巻線Ｌ11，Ｌ21、
帰還巻線Ｌ12，Ｌ22はそれぞれの巻線に発生する誘導起
電圧が第１及び第２のインバータＩ1 ，Ｉ2 に対し互い
に逆位相となるように巻回される。また、上記ＥＬ発光
素子１は、上記トランスＴの二次巻線Ｌ2 と接地間に接
続されている。
【００２１】上記構成からなる第１のインバータＩ1 で
は、電源電圧の印加により、従来と同様、主にトランス
Ｔの第１の一次巻線Ｌ11と第１の帰還巻線Ｌ12と二次巻
線のインダクタンスを加算したインダクタンスとＥＬ発
光素子１のキャパシタンスにより決定される周期で、ト
ランスＴの第１の各巻線に交流電流が発生し、その電流
によって第１の帰還巻線Ｌ12の両端に発生する起電圧が
第１のトランジスタＴｒ1 を順バイアスとする期間の
み、第１のトランジスタＴｒ1 によって第１の一次巻線
Ｌ11に駆動電流が流れ、トランスにエネルギーを注入す
る。
は、電源電圧の印加により、従来と同様、主にトランス
Ｔの第１の一次巻線Ｌ11と第１の帰還巻線Ｌ12と二次巻
線のインダクタンスを加算したインダクタンスとＥＬ発
光素子１のキャパシタンスにより決定される周期で、ト
ランスＴの第１の各巻線に交流電流が発生し、その電流
によって第１の帰還巻線Ｌ12の両端に発生する起電圧が
第１のトランジスタＴｒ1 を順バイアスとする期間の
み、第１のトランジスタＴｒ1 によって第１の一次巻線
Ｌ11に駆動電流が流れ、トランスにエネルギーを注入す
る。
【００２２】一方、第２のインバータＩ2 では、主にト
ランスＴの第１の一次巻線Ｌ11の第１の帰還巻線Ｌ12と
二次巻線Ｌ2 のインダクタンスを加算したインダクタン
スとＥＬ発光素子１のキャパシタンスにより決定される
周期で、トランスＴの第２の各巻線に交流電流が発生
し、その電流によって第２の帰還巻線Ｌ22の両端に発生
する起電圧が第２のトランジスタＴｒ2 を順バイアスと
する期間のみ、第２のトランジスタＴｒ2 によって第２
の一次巻線Ｌ21に駆動電流が流れ、トランスＴにエネル
ギーを注入する。
ランスＴの第１の一次巻線Ｌ11の第１の帰還巻線Ｌ12と
二次巻線Ｌ2 のインダクタンスを加算したインダクタン
スとＥＬ発光素子１のキャパシタンスにより決定される
周期で、トランスＴの第２の各巻線に交流電流が発生
し、その電流によって第２の帰還巻線Ｌ22の両端に発生
する起電圧が第２のトランジスタＴｒ2 を順バイアスと
する期間のみ、第２のトランジスタＴｒ2 によって第２
の一次巻線Ｌ21に駆動電流が流れ、トランスＴにエネル
ギーを注入する。
【００２３】ここで、上記第１の帰還巻線Ｌ12に発生す
る起電圧によって第１のトランジスタＴｒ1 に印加され
るバイアス電圧と第２の帰還巻線Ｌ22に発生する起電圧
によって第２のトランジスタＴｒ2 に印加されるバイア
ス電圧とは互いに逆位相となるようにトランスＴの巻線
が施されていることから、第１のトランジスタＴｒ1と
第２のトランジスタＴｒ2 は同時に順方向にバイアスさ
れることはなく、図２（ｃ），（ｄ）に示すように各一
次巻線Ｌ11，Ｌ21に流れる電流は互いに１８０度位相が
異なったものとなる。従って、第１のインバータＩ1 と
第２のインバータＩ2 とが交互に動作してトランスＴに
エネルギーを供給することになる。つまり、交流振動の
半周期［図中（ウ）］では、第１のインバータＩ1 の第
１のトランジスタＴｒ1 が動作し、次の半周期［図中
（エ）］では、第２のインバータＩ2 の第２のトランジ
スタＴｒ2 が動作することにより、上記交流振動の一周
期に亘ってエネルギーが供給される。
る起電圧によって第１のトランジスタＴｒ1 に印加され
るバイアス電圧と第２の帰還巻線Ｌ22に発生する起電圧
によって第２のトランジスタＴｒ2 に印加されるバイア
ス電圧とは互いに逆位相となるようにトランスＴの巻線
が施されていることから、第１のトランジスタＴｒ1と
第２のトランジスタＴｒ2 は同時に順方向にバイアスさ
れることはなく、図２（ｃ），（ｄ）に示すように各一
次巻線Ｌ11，Ｌ21に流れる電流は互いに１８０度位相が
異なったものとなる。従って、第１のインバータＩ1 と
第２のインバータＩ2 とが交互に動作してトランスＴに
エネルギーを供給することになる。つまり、交流振動の
半周期［図中（ウ）］では、第１のインバータＩ1 の第
１のトランジスタＴｒ1 が動作し、次の半周期［図中
（エ）］では、第２のインバータＩ2 の第２のトランジ
スタＴｒ2 が動作することにより、上記交流振動の一周
期に亘ってエネルギーが供給される。
【００２４】また、図２（ａ）に示すように上記第１の
トランジスタＴｒ1 が動作する半周期［図中（ウ）］
と、第２のトランジスタＴｒ2 が動作する半周期［図中
（エ）］とでは、インバータの出力電圧波形がほぼ対称
となるので、直流成分が発生することなく、ＥＬ発光素
子１において、マイグレーションが生じることもない。
トランジスタＴｒ1 が動作する半周期［図中（ウ）］
と、第２のトランジスタＴｒ2 が動作する半周期［図中
（エ）］とでは、インバータの出力電圧波形がほぼ対称
となるので、直流成分が発生することなく、ＥＬ発光素
子１において、マイグレーションが生じることもない。
【００２５】更に、第１のインバータＩ1 と第２のイン
バータＩ2 との交互動作により、交流振動の一周期に亘
ってエネルギーが供給されるので、図２ｃ，ｄに示すよ
うにトランスＴの一次電流のピーク値Ｐを低減させるこ
とができる。その結果、磁気的に飽和しにくくなること
からトランスの小型化が図れ、また、トランスＴの第１
及び第２の一次巻線Ｌ11，Ｌ21に線径の小さいものが使
用でき、第１及び第２のトランジスタＴｒ1 ，Ｔｒ2 に
電流耐量の小さいものが使用できる。
バータＩ2 との交互動作により、交流振動の一周期に亘
ってエネルギーが供給されるので、図２ｃ，ｄに示すよ
うにトランスＴの一次電流のピーク値Ｐを低減させるこ
とができる。その結果、磁気的に飽和しにくくなること
からトランスの小型化が図れ、また、トランスＴの第１
及び第２の一次巻線Ｌ11，Ｌ21に線径の小さいものが使
用でき、第１及び第２のトランジスタＴｒ1 ，Ｔｒ2 に
電流耐量の小さいものが使用できる。
【００２６】尚、本実施例は本発明を実現する一手段を
示したもので、本発明の実施手段を限定するものではな
い。図３に本発明の第１実施例の変形例を示す。例え
ば、ＥＬ発光素子１の一端は、図１に示した実施例では
ＧＮＤ端子Ａに接続されているが、図３（ａ）に示すよ
うに第２の帰還巻線Ｌ22に接続してもよいし、図３
（ｂ）に示すように第２の一次巻線Ｌ21に接続してもよ
い。図３（ａ），（ｂ）に示した実施例の効果は、基本
的に図１のものと同様である。
示したもので、本発明の実施手段を限定するものではな
い。図３に本発明の第１実施例の変形例を示す。例え
ば、ＥＬ発光素子１の一端は、図１に示した実施例では
ＧＮＤ端子Ａに接続されているが、図３（ａ）に示すよ
うに第２の帰還巻線Ｌ22に接続してもよいし、図３
（ｂ）に示すように第２の一次巻線Ｌ21に接続してもよ
い。図３（ａ），（ｂ）に示した実施例の効果は、基本
的に図１のものと同様である。
【００２７】次に、図４に本発明の第２の実施例を示
す。図に示すように、第１のコンデンサＣ11と第３のコ
ンデンサＣ21の一端を接地接続しても図１と同様の効果
が得られる。また、図５の第３の実施例に示すように、
第１のコンデンサＣ11と第２の抵抗Ｒ12の接続点と、第
２のコンデンサＣ21と第４の抵抗Ｒ22の接続点とを互い
に接続し、その接続点Ｎを電源とは別に設けた電圧源Ｅ
に接続しても良いし、図６の第４の実施例に示すよう
に、前記接続点Ｎをトランジスタによるスイッチを介し
て電源に接続しても良い。図５の接続によれば、図１と
同様の効果が得られる他、電圧源Ｅの発生する電圧を可
変することでインバータの出力電圧を変えることがで
き、負荷として接続されるＥＬ発光素子１の輝度を変え
ることができる。
す。図に示すように、第１のコンデンサＣ11と第３のコ
ンデンサＣ21の一端を接地接続しても図１と同様の効果
が得られる。また、図５の第３の実施例に示すように、
第１のコンデンサＣ11と第２の抵抗Ｒ12の接続点と、第
２のコンデンサＣ21と第４の抵抗Ｒ22の接続点とを互い
に接続し、その接続点Ｎを電源とは別に設けた電圧源Ｅ
に接続しても良いし、図６の第４の実施例に示すよう
に、前記接続点Ｎをトランジスタによるスイッチを介し
て電源に接続しても良い。図５の接続によれば、図１と
同様の効果が得られる他、電圧源Ｅの発生する電圧を可
変することでインバータの出力電圧を変えることがで
き、負荷として接続されるＥＬ発光素子１の輝度を変え
ることができる。
【００２８】また、図６の接続によれば、図１と同様の
効果が得られる他、トランジスタによるスイッチを外部
制御端子Ｄに加える電圧によりＯＮ／ＯＦＦさせること
によってインバータの発振動作をＯＮ／ＯＦＦすること
ができる。尚、図６ではスイッチとしてトランジスタを
用いる例を示したが、トランジスタに限定されることな
く、ＦＥＴ、リレーなどスイッチング機能を有するもの
であればどのようなものでも使用でき、同様の効果が実
現できる。
効果が得られる他、トランジスタによるスイッチを外部
制御端子Ｄに加える電圧によりＯＮ／ＯＦＦさせること
によってインバータの発振動作をＯＮ／ＯＦＦすること
ができる。尚、図６ではスイッチとしてトランジスタを
用いる例を示したが、トランジスタに限定されることな
く、ＦＥＴ、リレーなどスイッチング機能を有するもの
であればどのようなものでも使用でき、同様の効果が実
現できる。
【００２９】図１、図３、図４、図５、図６に示すどの
回路も、コンデンサＣ11とＣ21の他端は共に交流的に接
地された状態である。
回路も、コンデンサＣ11とＣ21の他端は共に交流的に接
地された状態である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、第１と第２の駆動回路
の交互動作により、トランスに、交流振動の一周期に亘
ってエネルギーを供給することができ、一周期あたりの
エネルギー注入期間を長くできることから、一次電流の
ピーク値を低減でき、磁気的に飽和しにくくできて、ト
ランスの小型化が図れる。また、トランジスタのベース
回路にＣＲの積分回路を入れ、コンデンサの他端を交流
的に接地したので、インバータの動作が安定になる。
の交互動作により、トランスに、交流振動の一周期に亘
ってエネルギーを供給することができ、一周期あたりの
エネルギー注入期間を長くできることから、一次電流の
ピーク値を低減でき、磁気的に飽和しにくくできて、ト
ランスの小型化が図れる。また、トランジスタのベース
回路にＣＲの積分回路を入れ、コンデンサの他端を交流
的に接地したので、インバータの動作が安定になる。
【００３１】また、同様の理由により、トランスの一次
電流のピーク値の低減化が図れ、トランスの一次巻線に
線径の小さなものが使用でき、トランジスタに電流耐量
の小さいものを使用できる。
電流のピーク値の低減化が図れ、トランスの一次巻線に
線径の小さなものが使用でき、トランジスタに電流耐量
の小さいものを使用できる。
【００３２】更に、容量性負荷がＥＬ発光素子の場合、
駆動回路の出力電圧波状が対称となるので、発光効率が
向上すると共に直流成分が発生することなくマイグレー
ションが生じることもない。また、積分回路のコンデン
サとトランジスタにバイアス電源を供給する抵抗の接続
点をスイッチを介して電源に接続したので、スイッチの
制御により容易にインバータの発振動作をＯＮ／ＯＦＦ
することができる。また、前記接続点を電圧源を介して
接地し、この電圧を可変することで容易にインバータの
出力電圧制御ができ、ＥＬ発光素子の輝度の制御ができ
る。
駆動回路の出力電圧波状が対称となるので、発光効率が
向上すると共に直流成分が発生することなくマイグレー
ションが生じることもない。また、積分回路のコンデン
サとトランジスタにバイアス電源を供給する抵抗の接続
点をスイッチを介して電源に接続したので、スイッチの
制御により容易にインバータの発振動作をＯＮ／ＯＦＦ
することができる。また、前記接続点を電圧源を介して
接地し、この電圧を可変することで容易にインバータの
出力電圧制御ができ、ＥＬ発光素子の輝度の制御ができ
る。
【図１】 本発明に係る容量性負荷の駆動回路の第１の
実施例を示す回路図。
実施例を示す回路図。
【図２】 図１の駆動回路の各部での電圧電流波形図
で、（ａ）はインバータの出力電圧波形図、（ｂ）は一
次巻線の両端電圧波形図、（ｃ）は第１の一次巻線に流
れる電流波形図、（ｄ）は第２の一次巻線に流れる電流
波形図。
で、（ａ）はインバータの出力電圧波形図、（ｂ）は一
次巻線の両端電圧波形図、（ｃ）は第１の一次巻線に流
れる電流波形図、（ｄ）は第２の一次巻線に流れる電流
波形図。
【図３】 本発明の第１の実施例の変形例を示す回路
図。
図。
【図４】 本発明の第２の実施例を示す回路図。
【図５】 本発明の第３の実施例を示す回路図。
【図６】 本発明の第４の実施例を示す回路図。
【図７】 容量性負荷の駆動回路の従来例を示す回路
図。
図。
【図８】 図７の駆動回路の各部での電圧電流波形図
で、（ａ）はインバータの出力電圧波形図、（ｂ）は一
次巻線の両端電圧波形図、（ｃ）は一次巻線に流れる電
流波形図。
で、（ａ）はインバータの出力電圧波形図、（ｂ）は一
次巻線の両端電圧波形図、（ｃ）は一次巻線に流れる電
流波形図。
１ 容量性負荷（例えば分散型ＥＬ発光素子） Ｔ トランス Ｌ11 第１の一次巻線 Ｌ12 第１の帰還巻線 Ｌ2 二次巻線 Ｌ21 第２の一次巻線 Ｌ22 第２の帰還巻線 Ｔｒ1 第１のトランジスタ Ｔｒ2 第２のトランジスタ Ｃ11 第１のコンデンサ Ｃ12 第２のコンデンサ Ｃ21 第３のコンデンサ Ｃ22 第４のコンデンサ Ｒ11 第１の抵抗 Ｒ12 第２の抵抗 Ｒ21 第３の抵抗 Ｒ22 第４の抵抗 Ｉ1 第１の駆動回路（インバータ） Ｉ2 第２の駆動回路（インバータ） Ｅ 電圧源 ＳＷ スイッチ
Claims (2)
- 【請求項１】エミッタがトランスの第１の一次巻線に接
続され、コレクタが電源に接続された第１のトランジス
タと、該トランジスタのベースにそれぞれ一端が接続さ
れた第１のコンデンサと第１の抵抗と、トランスの第１
の帰還巻線に一端が接続され他端が第１の抵抗の他端に
接続された第２のコンデンサと、第２のコンデンサと第
１の抵抗の各他端に一端が接続され、他端が第１のコン
デンサの他端に接続された第２の抵抗とからなる第１の
駆動回路と、エミッタが上記トランスの第２の一次巻線
に接続され、コレクタが電源に接続された第２のトラン
ジスタと、該トランジスタのベースにそれぞれ一端が接
続された第３のコンデンサと第３の抵抗と、上記トラン
スの第２の帰還巻線に一端が接続され他端が第３の抵抗
の他端に接続された第４のコンデンサと、第４のコンデ
ンサと第３の抵抗の各他端に一端が接続され、他端が第
３のコンデンサの他端に接続された第４の抵抗とからな
り、第１の駆動回路と電流及び電圧が逆位相となる第２
の駆動回路とを具備した容量性負荷の駆動回路におい
て、 前記第１，第３のコンデンサの各他端と、前記第２，第
４の抵抗の各他端とが共に接続され、その接続点がスイ
ッチを介して電源に接続されたことを特徴とする容量性
負荷の駆動回路。 - 【請求項２】エミッタがトランスの第１の一次巻線に接
続され、コレクタが電源に接続された第１のトランジス
タと、該トランジスタのベースにそれぞれ一端が接続さ
れた第１のコンデンサと第１の抵抗と、トランスの第１
の帰還巻線に一端が接続され他端が第１の抵抗の他端に
接続された第２のコンデンサと、第２のコンデンサと第
１の抵抗の各他端に一端が接続され、他端が第１のコン
デンサの他端に接続された第２の抵抗とからなる第１の
駆動回路と、エミッタが上記トランスの第２の一次巻線
に接続され、コレクタが電源に接続された第２のトラン
ジスタと、該トランジスタのベースにそれぞれ一端が接
続された第３のコンデンサと第３の抵抗と、上記トラン
スの第２の帰還巻線に一端が接続され他端が第３の抵抗
の他端に接続された第４のコンデンサと、第４のコンデ
ンサと第３の抵抗の各他端に一端 が接続され、他端が第
３のコンデンサの他端に接続された第４の抵抗とからな
り、第１の駆動回路と電流及び電圧が逆位相となる第２
の駆動回路とを具備した容量性負荷の駆動回路におい
て、 前記第１，第３のコンデンサの各他端と、前記第２，第
４の抵抗の各他端とが共に接続され、その接続点が電圧
源を介して接地されたことを特徴とする 容量性負荷の駆
動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5090958A JP2743347B2 (ja) | 1992-05-29 | 1993-04-19 | 容量性負荷の駆動回路 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-139248 | 1992-05-29 | ||
| JP13924892 | 1992-05-29 | ||
| JP5090958A JP2743347B2 (ja) | 1992-05-29 | 1993-04-19 | 容量性負荷の駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646574A JPH0646574A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2743347B2 true JP2743347B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=26432363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5090958A Expired - Fee Related JP2743347B2 (ja) | 1992-05-29 | 1993-04-19 | 容量性負荷の駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743347B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63151263A (ja) * | 1986-12-16 | 1988-06-23 | Victor Co Of Japan Ltd | 感熱記録装置の色補正回路 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6082071A (ja) * | 1983-10-05 | 1985-05-10 | Toshiba Electric Equip Corp | トランジスタインバ−タ |
| JPH0186483U (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-08 |
-
1993
- 1993-04-19 JP JP5090958A patent/JP2743347B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646574A (ja) | 1994-02-18 |
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