JP3735383B2 - 放電灯点灯回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインバ−タ回路を用いた放電灯点灯回路に関し、特に任意の電圧範囲にて効率よく点灯させる放電灯点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷陰極放電灯の輝度を変化させる調光自在な点灯回路には従来からデュ−ティ調光方式が用いられている。
【０００３】
図４はデュ−ティ調光方式の点灯回路の一例であり、同図における放電灯はＰＷＭ（パルス幅変調）−ＩＣやＱ1 により制御されるロイヤ−回路の高圧発振回路の出力により点灯される。この回路では放電灯に流れる電流ＩL により生じた帰還電圧Ｖａは可変抵抗ＶＲにより調節されてＰＷＭ−ＩＣに入力されており、これによりＰＷＭ−ＩＣの出力電圧Ｖ0 のパルス幅が制御される。
【０００４】
そして、出力電圧Ｖ0 がロ−のときＱ1 がオンとなって高圧発振回路もオンとなり、その出力が放電灯に供給されるため、Ｖ0 のロ−のときだけ点灯する。したがって、図５に示すように点灯時間を積分したものが放電灯の輝度となり、調光が行われるものである。
【０００５】
しかし、このようなデュ−ティ調光方式ではロイヤ−回路を断続的に作動させるため、トランスの励磁の断続による雑音が発生するという問題があり、これを改善するものとして図６に示す電流調光方式がある。
【０００６】
この方式は前記のデュ−ティ調光方式と異なり図６のチョ−クコイルＣＬに流れる電流ＩCLを変化させ、ロイヤ−回路に加わる電圧を変えて出力を制御することにより放電灯の輝度を調光するものである。具体的には前者と同様な放電灯からの帰還電圧ＶａによりＰＷＭ−ＩＣからのパルス幅を変え、出力電圧Ｖ0 がロ−のときＱ1 、Ｑ2 をともにオンとし、Ｑ2 につながるチョ−クコイルＣＬの電流量をパルス幅に応じ制御して、この印加によりロイヤ−回路から放電灯に出力する電力を変化させるものであり、図７はその電圧や電流の波形図である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の後者の電流調光方式の点灯回路では、調光に際してロイヤ−回路のトランスへの通電のオン／オフを行わないため、磁歪効果に基づく雑音発生は妨げるが、図６におけるトランジスタＱ1 、Ｑ2 やそれに付随する抵抗やダイオ−ドなどによる電力損失が生じ、効率を約１０％程度、犠牲にしなければならない。
【０００８】
したがって、点灯電源としてバッテリ、またはＡＣアダプタの２種を使用の点灯回路では、電力損失が大きいと容量の定まったバッテリ電源では点灯時間が短縮されるという不都合が生ずることになる。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は冷陰極放電灯の点灯電源の電圧範囲に応じて効率のよい点灯回路の選択が行える放電灯点灯回路を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、直流電圧を交流電圧に変換するロイヤー回路で構成されたインバータ回路と、前記インバータ回路に入力される直流電圧の電圧レベルを調整するチョークコイルと、前記チョークコイルに流れる電流を制御するパルス幅制御回路と、前記パルス幅制御回路を動作させるか否かを切り替える第１のスイッチと、前記第１のスイッチがオフのときに前記チョークコイルに流れる電流を制御する第２のスイッチと、入力電圧の電圧レベルにより、前記入力電圧がバッテリとＡＣアダプタのいずれかから入力されたかを判断し、前記バッテリから入力されたと判断される場合には、前記第１のスイッチを遮断して前記パルス幅制御回路の動作を停止させるとともに前記第２のスイッチを導通状態にして前記入力電圧を前記ロイヤー回路に直接入力させて前記チョークコイルに流れる電流にて前記放電灯の輝度を一定にし、前記ＡＣアダプタから入力されたと判断される場合には、前記第２のスイッチを遮断すると共に前記第１のスイッチを導通状態にして前記パルス幅制御回路を動作させて前記放電灯の輝度調光を行わせる点灯制御回路と、を備えることを特徴とする放電灯点灯装置が提供される。
【００１１】
【作用】
供給される直流電源の電圧範囲がバッテリ電圧に対応の場合には、電力損失の大きい回路を使わずにインバ−タ回路に通電されて点灯が行われるので、損失が小となってバッテリにて長時間の使用が可能となる。
【００１２】
【実施例】
つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明にかかる放電灯点灯回路の一実施例を示す回路図であり、上述の図６の点灯回路を基として、そのＰＷＭ−ＩＣを制御するトランジスタスイッチＱ4 と、チョ−クコイルＣＬの電流を制御するトランジスタスイッチＱ3 とを設けるとともに、これらのＱ3 、Ｑ4 の作動を入力電圧に基づいて切換えるコンパレ−タＩＣを付加したものである。
【００１３】
ここで放電灯を点灯させる電源について説明すると、バッテリの場合とＡＣアダプタの場合との２電源が用いられるもので、例えばバッテリでは入力電圧範囲が８．０〜１１．０Ｖで、ＡＣアダプタでは１６．５Ｖまでの高い電圧範囲とし、特にバッテリの寿命を延ばすには効率が８０％以上が要求されるもので、このため入力電圧が８〜１１Ｖの範囲にあることを判別する必要がある。
【００１４】
図１におけるコンパレ−タＩＣはこのような電圧の範囲を比較するもので、例えばＰＷＭ−ＩＣの基準電圧Ｖｒｅｆと、入力電圧ＶinをＲ4 とＲ5 とにより分圧した電圧とを比較し、１１Ｖ以下の場合にはコンパレ−タＩＣ出力をハイとしてトランジスタスイッチＱ4 をオフとし、ＰＷＭ−ＩＣをオフにする。
【００１５】
一方、トランジスタスイッチＱ3 は同時にオンとなり、高圧回路に流れる電流Ｉ1 はＣＬを通じＱ3 のコレクタからエミッタに流れることになり、このＱ3 に消費される電力は全体の約１％程度のものである。
【００１６】
また、入力電圧Ｖinが１１Ｖ以上、すなわちＡＣアダプタの電圧範囲では、放電灯の輝度を一定に保つため供給する電流を一定に保持する必要がある。
【００１７】
このため、ＰＷＭ−ＩＣの基準電圧Ｖｒｅｆと前記のＲ4 とＲ5 とにより分圧した電圧と比較して１１Ｖ以上の場合にはコンパレ−タＩＣ出力をオフにし、トランジスタスイッチＱ4 をオンにしてＰＷＭ−ＩＣを作動させる。一方、トランジスタスイッチＱ3 は同時にオフとなり、このため高圧回路の制御は前述の図６における回路に準じたＰＷＭ−ＩＣ、Ｑ1 、Ｑ2 、ＳＤ、ＣＬやダイオ−ドＤを通ずるＲ6 、ＶＲなどの電圧などによって制御が行われ、このような回路の消費電力は全体の１０％以上となる。
【００１８】
図２はこのような本実施例における２つの動作モ−ドの場合の効率特性を示す曲線図で、同図のＡの部分が入力電圧１１Ｖ以下の電源の場合、すなわちバッテリの使用の場合の効率を向上させた部分である。
【００１９】
図３は本発明の他の実施例を示す回路図で、図１の実施例におけるコンパレ−タＩＣの入力の片方にトランジスタスイッチＱ5 を付設したものであり、入力がバッテリまたはＡＣアダプタのすべての電圧範囲にわたり、冷陰極放電灯に流す電流を任意に設定する電流調光方式の調光モ−ドと、任意の高効率モ−ドとに切替自在な実施例の回路である。
【００２０】
そして、この２種のモ−ドを切替えるのは図３におけるトランジスタスイッチＱ5 であり、このＱ5 のベ−スをハイにすれば図１の実施例の説明のようにＰＷＭ−ＩＣがオフになるとともに、トランジスタスイッチＱ3 がオンとなり、高圧回路に通ずる電流はＱ3 を通って高効率モ−ドとなり、この場合の全体の効率は８０％程度が得られることになる。
【００２１】
また、トランジスタスイッチＱ5 のベ−スをロ−にすると、ＰＷＭ−ＩＣがオン、トランジスタスイッチＱがオフとなるため、前述の電流調光方式の点灯回路と同様に作動することになる。
【００２２】
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、例えば実施例ではＶｒｅｆはＰＷＭ−ＩＣ内のものを用いたが、これはＰＷＭ−ＩＣ外に別に設けても差支えない。本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排除するものではない。
【００２３】
【発明の効果】
上述の実施例のように本発明によれば、冷陰極放電灯の点灯用電源としてバッテリとＡＣアダプタとの二種の電源を使用する場合、これらの電源の電圧範囲に応じ、電圧が１１Ｖ以下となるバッテリの使用の場合には高効率となる回路に自動的に切替えるため限られた容量のバッテリが長時間使用できるという効果が得られ、またＡＣアダプタの場合の広い入力電圧範囲とも十分に対応できるという利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる放電灯点灯回路の一実施例を示す回路図である。
【図２】本実施例における点灯電力の効率を示す曲線図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図４】従来のデュ−ティ調光方式の一例を示す回路図である。
【図５】デュ−ティ−調光方式における電圧や輝度との関係を示す曲線図である。
【図６】従来の電流調光方式の一例を示す回路図である。
【図７】電流調光方式の電圧や輝度との関係を示す説明図である。
【産業上の利用分野】
本発明はインバ−タ回路を用いた放電灯点灯回路に関し、特に任意の電圧範囲にて効率よく点灯させる放電灯点灯回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷陰極放電灯の輝度を変化させる調光自在な点灯回路には従来からデュ−ティ調光方式が用いられている。
【０００３】
図４はデュ−ティ調光方式の点灯回路の一例であり、同図における放電灯はＰＷＭ（パルス幅変調）−ＩＣやＱ1 により制御されるロイヤ−回路の高圧発振回路の出力により点灯される。この回路では放電灯に流れる電流ＩL により生じた帰還電圧Ｖａは可変抵抗ＶＲにより調節されてＰＷＭ−ＩＣに入力されており、これによりＰＷＭ−ＩＣの出力電圧Ｖ0 のパルス幅が制御される。
【０００４】
そして、出力電圧Ｖ0 がロ−のときＱ1 がオンとなって高圧発振回路もオンとなり、その出力が放電灯に供給されるため、Ｖ0 のロ−のときだけ点灯する。したがって、図５に示すように点灯時間を積分したものが放電灯の輝度となり、調光が行われるものである。
【０００５】
しかし、このようなデュ−ティ調光方式ではロイヤ−回路を断続的に作動させるため、トランスの励磁の断続による雑音が発生するという問題があり、これを改善するものとして図６に示す電流調光方式がある。
【０００６】
この方式は前記のデュ−ティ調光方式と異なり図６のチョ−クコイルＣＬに流れる電流ＩCLを変化させ、ロイヤ−回路に加わる電圧を変えて出力を制御することにより放電灯の輝度を調光するものである。具体的には前者と同様な放電灯からの帰還電圧ＶａによりＰＷＭ−ＩＣからのパルス幅を変え、出力電圧Ｖ0 がロ−のときＱ1 、Ｑ2 をともにオンとし、Ｑ2 につながるチョ−クコイルＣＬの電流量をパルス幅に応じ制御して、この印加によりロイヤ−回路から放電灯に出力する電力を変化させるものであり、図７はその電圧や電流の波形図である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述の後者の電流調光方式の点灯回路では、調光に際してロイヤ−回路のトランスへの通電のオン／オフを行わないため、磁歪効果に基づく雑音発生は妨げるが、図６におけるトランジスタＱ1 、Ｑ2 やそれに付随する抵抗やダイオ−ドなどによる電力損失が生じ、効率を約１０％程度、犠牲にしなければならない。
【０００８】
したがって、点灯電源としてバッテリ、またはＡＣアダプタの２種を使用の点灯回路では、電力損失が大きいと容量の定まったバッテリ電源では点灯時間が短縮されるという不都合が生ずることになる。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は冷陰極放電灯の点灯電源の電圧範囲に応じて効率のよい点灯回路の選択が行える放電灯点灯回路を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、直流電圧を交流電圧に変換するロイヤー回路で構成されたインバータ回路と、前記インバータ回路に入力される直流電圧の電圧レベルを調整するチョークコイルと、前記チョークコイルに流れる電流を制御するパルス幅制御回路と、前記パルス幅制御回路を動作させるか否かを切り替える第１のスイッチと、前記第１のスイッチがオフのときに前記チョークコイルに流れる電流を制御する第２のスイッチと、入力電圧の電圧レベルにより、前記入力電圧がバッテリとＡＣアダプタのいずれかから入力されたかを判断し、前記バッテリから入力されたと判断される場合には、前記第１のスイッチを遮断して前記パルス幅制御回路の動作を停止させるとともに前記第２のスイッチを導通状態にして前記入力電圧を前記ロイヤー回路に直接入力させて前記チョークコイルに流れる電流にて前記放電灯の輝度を一定にし、前記ＡＣアダプタから入力されたと判断される場合には、前記第２のスイッチを遮断すると共に前記第１のスイッチを導通状態にして前記パルス幅制御回路を動作させて前記放電灯の輝度調光を行わせる点灯制御回路と、を備えることを特徴とする放電灯点灯装置が提供される。
【００１１】
【作用】
供給される直流電源の電圧範囲がバッテリ電圧に対応の場合には、電力損失の大きい回路を使わずにインバ−タ回路に通電されて点灯が行われるので、損失が小となってバッテリにて長時間の使用が可能となる。
【００１２】
【実施例】
つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明にかかる放電灯点灯回路の一実施例を示す回路図であり、上述の図６の点灯回路を基として、そのＰＷＭ−ＩＣを制御するトランジスタスイッチＱ4 と、チョ−クコイルＣＬの電流を制御するトランジスタスイッチＱ3 とを設けるとともに、これらのＱ3 、Ｑ4 の作動を入力電圧に基づいて切換えるコンパレ−タＩＣを付加したものである。
【００１３】
ここで放電灯を点灯させる電源について説明すると、バッテリの場合とＡＣアダプタの場合との２電源が用いられるもので、例えばバッテリでは入力電圧範囲が８．０〜１１．０Ｖで、ＡＣアダプタでは１６．５Ｖまでの高い電圧範囲とし、特にバッテリの寿命を延ばすには効率が８０％以上が要求されるもので、このため入力電圧が８〜１１Ｖの範囲にあることを判別する必要がある。
【００１４】
図１におけるコンパレ−タＩＣはこのような電圧の範囲を比較するもので、例えばＰＷＭ−ＩＣの基準電圧Ｖｒｅｆと、入力電圧ＶinをＲ4 とＲ5 とにより分圧した電圧とを比較し、１１Ｖ以下の場合にはコンパレ−タＩＣ出力をハイとしてトランジスタスイッチＱ4 をオフとし、ＰＷＭ−ＩＣをオフにする。
【００１５】
一方、トランジスタスイッチＱ3 は同時にオンとなり、高圧回路に流れる電流Ｉ1 はＣＬを通じＱ3 のコレクタからエミッタに流れることになり、このＱ3 に消費される電力は全体の約１％程度のものである。
【００１６】
また、入力電圧Ｖinが１１Ｖ以上、すなわちＡＣアダプタの電圧範囲では、放電灯の輝度を一定に保つため供給する電流を一定に保持する必要がある。
【００１７】
このため、ＰＷＭ−ＩＣの基準電圧Ｖｒｅｆと前記のＲ4 とＲ5 とにより分圧した電圧と比較して１１Ｖ以上の場合にはコンパレ−タＩＣ出力をオフにし、トランジスタスイッチＱ4 をオンにしてＰＷＭ−ＩＣを作動させる。一方、トランジスタスイッチＱ3 は同時にオフとなり、このため高圧回路の制御は前述の図６における回路に準じたＰＷＭ−ＩＣ、Ｑ1 、Ｑ2 、ＳＤ、ＣＬやダイオ−ドＤを通ずるＲ6 、ＶＲなどの電圧などによって制御が行われ、このような回路の消費電力は全体の１０％以上となる。
【００１８】
図２はこのような本実施例における２つの動作モ−ドの場合の効率特性を示す曲線図で、同図のＡの部分が入力電圧１１Ｖ以下の電源の場合、すなわちバッテリの使用の場合の効率を向上させた部分である。
【００１９】
図３は本発明の他の実施例を示す回路図で、図１の実施例におけるコンパレ−タＩＣの入力の片方にトランジスタスイッチＱ5 を付設したものであり、入力がバッテリまたはＡＣアダプタのすべての電圧範囲にわたり、冷陰極放電灯に流す電流を任意に設定する電流調光方式の調光モ−ドと、任意の高効率モ−ドとに切替自在な実施例の回路である。
【００２０】
そして、この２種のモ−ドを切替えるのは図３におけるトランジスタスイッチＱ5 であり、このＱ5 のベ−スをハイにすれば図１の実施例の説明のようにＰＷＭ−ＩＣがオフになるとともに、トランジスタスイッチＱ3 がオンとなり、高圧回路に通ずる電流はＱ3 を通って高効率モ−ドとなり、この場合の全体の効率は８０％程度が得られることになる。
【００２１】
また、トランジスタスイッチＱ5 のベ−スをロ−にすると、ＰＷＭ−ＩＣがオン、トランジスタスイッチＱがオフとなるため、前述の電流調光方式の点灯回路と同様に作動することになる。
【００２２】
以上、本発明を上述の実施例によって説明したが、例えば実施例ではＶｒｅｆはＰＷＭ−ＩＣ内のものを用いたが、これはＰＷＭ−ＩＣ外に別に設けても差支えない。本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらの変形を本発明の範囲から排除するものではない。
【００２３】
【発明の効果】
上述の実施例のように本発明によれば、冷陰極放電灯の点灯用電源としてバッテリとＡＣアダプタとの二種の電源を使用する場合、これらの電源の電圧範囲に応じ、電圧が１１Ｖ以下となるバッテリの使用の場合には高効率となる回路に自動的に切替えるため限られた容量のバッテリが長時間使用できるという効果が得られ、またＡＣアダプタの場合の広い入力電圧範囲とも十分に対応できるという利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる放電灯点灯回路の一実施例を示す回路図である。
【図２】本実施例における点灯電力の効率を示す曲線図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す回路図である。
【図４】従来のデュ−ティ調光方式の一例を示す回路図である。
【図５】デュ−ティ−調光方式における電圧や輝度との関係を示す曲線図である。
【図６】従来の電流調光方式の一例を示す回路図である。
【図７】電流調光方式の電圧や輝度との関係を示す説明図である。
Claims (2)
- 直流電圧を交流電圧に変換するロイヤー回路で構成されたインバータ回路と、
前記インバータ回路に入力される直流電圧の電圧レベルを調整するチョークコイルと、
前記チョークコイルに流れる電流を制御するパルス幅制御回路と、
前記パルス幅制御回路を動作させるか否かを切り替える第１のスイッチと、
前記第１のスイッチがオフのときに前記チョークコイルに流れる電流を制御する第２のスイッチと、
入力電圧の電圧レベルにより、前記入力電圧がバッテリとＡＣアダプタのいずれかから入力されたかを判断し、前記バッテリから入力されたと判断される場合には、前記第１のスイッチを遮断して前記パルス幅制御回路の動作を停止させるとともに前記第２のスイッチを導通状態にして前記入力電圧を前記ロイヤー回路に直接入力させて前記チョークコイルに流れる電流にて前記放電灯の輝度を一定にし、前記ＡＣアダプタから入力されたと判断される場合には、前記第２のスイッチを遮断すると共に前記第１のスイッチを導通状態にして前記パルス幅制御回路を動作させて前記放電灯の輝度調光を行わせる点灯制御回路と、を備えることを特徴とする放電灯点灯装置。 - 前記点灯制御回路は、前記入力電圧が前記ＡＣアダプタから入力されたと判断される場合には、前記放電灯に流す電流を任意に設定可能な電流調光方式の調光モードにて前記放電灯の輝度調光を行わせることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316594A JP3735383B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | 放電灯点灯回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1316594A JP3735383B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | 放電灯点灯回路 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005204566A Division JP4125308B2 (ja) | 2005-07-13 | 2005-07-13 | 放電灯点灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211479A JPH07211479A (ja) | 1995-08-11 |
| JP3735383B2 true JP3735383B2 (ja) | 2006-01-18 |
Family
ID=11825569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1316594A Expired - Fee Related JP3735383B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-01-11 | 放電灯点灯回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735383B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100476953B1 (ko) * | 2002-07-10 | 2005-03-16 | 삼성전자주식회사 | 형광램프의 제어장치 및 이를 적용한 스캐닝장치 |
| KR100504158B1 (ko) * | 2002-12-09 | 2005-07-27 | 엘지이노텍 주식회사 | 상용 전원을 이용 가능한 엘씨디 백라이트용 인버터 |
-
1994
- 1994-01-11 JP JP1316594A patent/JP3735383B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07211479A (ja) | 1995-08-11 |
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