JP4981361B2 - Lamp lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、ランプ点灯装置に関し、特に、高電圧回路の異常時における保護機能を備えたランプ点灯装置に関するものである。 The present invention relates to a lamp lighting device, and more particularly, to a lamp lighting device having a protection function when a high voltage circuit is abnormal.
従来、薄型テレビやパーソナルコンピュータ用の薄型モニタに使用されているバックライト用のランプ点灯装置では、通常、オープンランププロテクション、負荷短絡プロテクション、ＬＣＣプロテクション（限流保護）等の保護機能が必要となる。 Conventionally, a backlight lamp lighting device used for a flat-screen TV or a thin monitor for a personal computer usually requires a protection function such as open lamp protection, load short-circuit protection, and LCC protection (current-limiting protection). .
この種の保護機能を備えたランプ点灯装置としては、例えば、図２２に示すものが知られている。このランプ点灯装置200は、２つの交流電圧発生部（インバータ）210,220と、２つの電圧検出回路230,240、保護回路250、ランプ260とから構成されている。ランプ260としては、例えば、冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp-CCFL）が用いられる。
As a lamp lighting device having this kind of protection function, for example, the one shown in FIG. 22 is known. The
一方の交流電圧発生部210は、４つの電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する）211〜214と、コンデンサ215、トランス216、駆動制御回路217とから構成されている。ＦＥＴ211のドレインは入力端子201とＦＥＴ213のドレインに接続され、ＦＥＴ211のソースはＦＥＴ212のドレインに接続されると共にコンデンサ215を介してトランス216の一次巻線の一端に接続され、ＦＥＴ212のソースは接地端子202に接続されている。
One AC
また、ＦＥＴ213のドレインは入力端子201に接続され、ＦＥＴ213のソースはＦＥＴ214のドレインに接続されると共にトランス216の一次巻線の他端に接続されている。トランス216の二次巻線の一端は電圧検出回路230とランプ260の一端に接続され、二次巻線の他端は接地端子202に接続されている。
The drain of the FET 213 is connected to the
また、駆動制御回路217は各ＦＥＴ211〜214のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ211〜214をスイッチング動作させてトランス216の一次巻線の通電方向を所定周期で反転させ、トランス216の二次巻線に高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路217には保護回路250から出力される保護信号が入力されており、駆動制御回路217はこの保護信号に基づいて各ＦＥＴ211〜214の動作を停止させてトランス216の二次巻線からの高電圧発生を停止する。
In addition, the
他方の交流電圧発生部220も前述した一方の交流電圧発生部210と同様に構成され、４つのＦＥＴ221〜224と、コンデンサ225、トランス226、駆動制御回路227とから構成されている。ＦＥＴ221のドレインは入力端子201とＦＥＴ223のドレインに接続され、ＦＥＴ221のソースはＦＥＴ222のドレインに接続されると共にコンデンサ225を介してトランス226の一次巻線の一端に接続され、ＦＥＴ222のソースは接地端子202に接続されている。
The other
また、ＦＥＴ223のドレインは入力端子201に接続され、ＦＥＴ223のソースはＦＥＴ224のドレインに接続されると共にトランス226の一次巻線の他端に接続されている。トランス226の二次巻線の一端は電圧検出回路240とランプ260の他端に接続され、二次巻線の他端は接地端子202に接続されている。
The drain of the
また、駆動制御回路227は各ＦＥＴ221〜224のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ221〜224をスイッチング動作させてトランス226の一次巻線の通電方向を所定周期で反転させ、トランス226の二次巻線に高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路227には保護回路250から出力される保護信号が入力されており、駆動制御回路227はこの保護信号に基づいて各ＦＥＴ221〜224の動作を停止させてトランス226の二次巻線からの高電圧発生を停止する。
In addition, the
一方の電圧検出回路230はコンデンサ231,232とダイオード233,234とから構成され、コンデンサ231の一端はトランス216の一端に接続され、コンデンサ231の他端はコンデンサ232の一端とダイオード233のカソード及びダイオード234のアノードに接続されている。また、コンデンサ232の他端及びダイオード233のアノードは接地端子202に接続されている。この構成によりトランス216の二次巻線からランプ260の一端に印加される電圧がコンデンサ231,232によって分圧され、この分圧された電圧Det1がダイオード234を介して保護回路250に供給される。
One
他方の電圧検出回路240も前述した一方の電圧検出回路230と同様に構成され、コンデンサ241,242とダイオード243,244とから構成され、コンデンサ241の一端はトランス226の一端に接続され、コンデンサ241の他端はコンデンサ242の一端とダイオード243のカソード及びダイオード244のアノードに接続されている。また、コンデンサ242の他端及びダイオード243のアノードは接地端子202に接続されている。この構成によりトランス226の二次巻線からランプ260の他端に印加される電圧がコンデンサ241,242によって分圧され、この分圧された電圧Det2がダイオード244を介して保護回路250に供給される。
The other
また、一方の駆動制御回路217と他方の駆動制御回路227は制御線203によって接続され、この制御線を介して一方の駆動制御回路217から他方の駆動制御回路227に伝達される制御信号によって各駆動制御回路217,227は同期して動作し、各交流電圧発生部210,220から発生される交流電圧、すなわちランプ260の両端に印加される電圧は互いに位相が１８０度反転したものとなっている。
Also, one
図２３は保護回路250の一例としてのオープンランププロテクション回路を示す図である。図に示すように、このオープンランププロテクション回路はコンパレータ251と２つの抵抗器R1,R2、コンデンサC、基準電圧源Vrefとから構成され、コンパレータ251の非反転入力端子には基準電圧源Vrefの電圧が印加され、反転入力端子にはコンデンサCと抵抗器R1,R2のそれぞれの一端が接続されている。コンデンサCの他端と抵抗器R2の他端は接地され、抵抗器R1の他端は入力端子252A,252Bに接続され、これらの入力端子252A,252Bには各電圧検出回路230,240によって検出された電圧Det1,Det2が印加されている。この構成により、抵抗器R1の他端には検出電圧Det1,Det2が印加され、コンパレータ251の反転入力端子にはこの電圧が抵抗器R1,R2によって分圧された電圧が印加される。
FIG. 23 is a diagram showing an open lamp protection circuit as an example of the
従って、ランプ260の両端に正常に電圧が印加されているときは電圧Det1,Det2の電圧は規定値以下となり、出力端子253から出力されるコンパレータ251の出力電圧outがハイレベルとなる。また、ランプ260の何れかの端子とトランス216,226との接続が切れたときには、電圧Det1,Det2の電圧値が異常に上昇してコンパレータ251の反転入力端子に印加される電圧が基準電圧源Vrefの電圧を超えるので、出力端子253から出力されるコンパレータ251の出力電圧outがローレベルとなる。この出力電圧outが各駆動制御部217,227に入力されて、ランプ260の何れかの端子とトランス216,226との接続が切れたときに交流電圧発生部210,220の駆動が停止される。
Therefore, when the voltage is normally applied to both ends of the
図２４は保護回路250の他の一例としてのＬＣＣプロテクション回路を示す図である。図に示すように、このＬＣＣプロテクション回路は２つのコンパレータ254,255と抵抗器R1〜R8、コンデンサC1,C2、基準電圧源Vddとから構成されている。コンパレータ254の非反転入力端子にはコンデンサC1の一端と抵抗器R1,R2,R5のそれぞれの一端が接続され、抵抗器R1の他端は一方の入力端子256Aに接続されている。また、コンデンサC1の他端は接地され、抵抗器R2の他端は基準電圧源Vddの正極と抵抗器R3の一端に接続され、基準電圧源Vddの負極は接地されている。コンパレータ254の反転入力端子には抵抗器R7,R8の一端が接続され、抵抗器R8の他端は接地されている。
FIG. 24 is a diagram showing an LCC protection circuit as another example of the
コンパレータ255の非反転入力端子にはコンデンサC2の一端と抵抗器R4の一端および抵抗器R7,R3のそれぞれの他端が接続され、コンデンサC2の他端は接地されている。また、抵抗器R4の他端は他方の入力端子256Bに接続されている。コンパレータ255の反転入力端子には抵抗器R5の他端と抵抗器R6の一端が接続され、抵抗器R6の他端は接地されている。
The non-inverting input terminal of the
入力端子256A,256Bには各電圧検出回路230,240によって検出された電圧Det1,Det2が印加されている。この構成により、一方の検出電圧Det1は基準電圧Vddによってオフセットされて一方のコンパレータ254の非反転入力端子に印加される。また、オフセットされた検出電圧Det1を抵抗器R1,R5,R6によって分圧された電圧が他方のコンパレータ255の反転入力端子に印加される。他方の検出電圧Det2は基準電圧Vddによってオフセットされて他方のコンパレータ255の非反転入力端子に印加される。また、オフセットされた検出電圧Det2を抵抗器R4,R7,R8によって分圧された電圧が一方のコンパレータ254の反転入力端子に印加される。
The voltages Det1 and Det2 detected by the
従って、ランプ260の両端に正常に電圧が印加されているときは、コンパレータ254の出力に接続された出力端子257Aから一方の駆動制御回路217へ出力される電圧out1はハイレベルであり、コンパレータ255の出力に接続された出力端子257Bから他方の駆動制御回路227へ出力される電圧out2はハイレベルである。また、ランプ260の何れかの端子が過電流状態になると、過電流状態になった側の検出電圧Det1或いは検出電圧Det2の電圧が低下し、これに対応するコンパレータ257A,257Bの出力電圧がローレベルになり、交流電圧発生部210,220の駆動が停止される。
Therefore, when a voltage is normally applied to both ends of the
前述した回路構成ではトランス216,226の二次巻線に発生する電圧を検出して保護機能を動作させていたが、負荷短絡保護回路の一例として、トランス216,226の二次巻線に発生する電流を検出して保護機能を動作させる場合は、例えば図２５に示すように、トランス216の二次巻線の他端と接地間に抵抗器271を接続してトランス216の二次巻線に発生する電流を抵抗器271によって電圧に変換して検出し、これを駆動制御回路217に内蔵される負荷短絡保護回路に入力し、トランス226の二次巻線の他端と接地間に抵抗器272を接続してトランス226の二次巻線に発生する電流を抵抗器272によって電圧に変換して検出し、これを駆動制御回路227に内蔵される負荷短絡保護回路に入力するようにしている。
In the above circuit configuration, the voltage generated in the secondary windings of the
また、特開２００６−６６３６１号公報に開示されるＵ字型ランプ用バックライトインバータは、図２６に示すように動作制御信号に応じて第１及び第２トランス駆動電圧を供給し、停止制御信号に応じて第１及び第２トランス駆動電圧の供給を遮断する駆動部310と、駆動部310による各駆動電圧を各２次巻線コイルにより昇圧してＵ字型ランプ370の両端にそれぞれ供給する第１及び第２トランス321,322と、各２次巻線コイルの両端電圧をそれぞれ検出する第１及び第２電圧検出部331,332と、２次巻線コイルに流れる電流をそれぞれ検出する第１及び第２電流検出部341,342と、第１及び第２電圧検出からの検出電圧に基づいてインバータの異常状態を検出するインバータ異常検出部と、インバータ異常状態検出部によるインバータ異常状態に応じて駆動部の正常動作または停止を制御する駆動制御部とを備えることにより、ランプ端子のオープン及びショート或いはアーク放電の発生等の異常状態時にランプへの電圧印加を停止するようにしている。
Further, the U-shaped lamp backlight inverter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-66361 supplies first and second transformer drive voltages in accordance with an operation control signal as shown in FIG. Accordingly, the
上記以外の例としては、例えば、特開２００３−３１３８６号公報に記載の過電圧保護回路や特開２００４−２８１３６１号公報に記載のオープン保護回路等を用いて、ランプオープンときは過電圧保護回路若しくはオープン保護回路にて検知して回路の保護を行っていた。また、その他の回路のショートや限流保護は別の回路を必要としていた。 Examples other than the above include, for example, an overvoltage protection circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-31386, an open protection circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-281361, and the like. It was detected by the protection circuit to protect the circuit. In addition, other circuits are short-circuited and current limiting protection requires another circuit.
また、高電圧端子に人体が接触した場合を想定して２ＫΩで高電圧端子をショートした場合にシャットダウンする限流回路、すなわち、ＵＬ規格（ＵＬ１９５０ 2.4 Limited current circuit）によって規定されている限流回路（ＬＣＣ）の従来例としては図２７乃至図３１に示すものが知られている。 In addition, assuming that the human body contacts the high voltage terminal, a current limiting circuit that shuts down when the high voltage terminal is short-circuited at 2 KΩ, that is, a current limiting circuit defined by the UL standard (UL1950 2.4 Limited current circuit). As conventional examples of (LCC), those shown in FIGS. 27 to 31 are known.
図２７において、前述した図２５の回路と同一構成部分は同一符号を持って表しその説明を省略する。また、図２７のランプ点灯回路200Cと前述した図２５のランプ点灯回路200Bとの相違点は、図２７のランプ点灯回路200CではＬＣＣ280とダイオード291〜294を設けたことである。
In FIG. 27, the same components as those of the circuit of FIG. 25 described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Also, the
ＬＣＣ280には、トランス216の二次巻線の他端と抵抗器271の一端及びダイオード291のアノードとダイオード292のカソードが接続されてトランス215の二次巻線からランプ260の一端側端子電極に通電される電流を電圧に変換した電流検出信号IS-Mが入力されると共に、トランス226の二次巻線の他端と抵抗器272の一端及びダイオード293のアノードとダイオード294のカソードが接続されてトランス215の二次巻線からランプ260の他端側端子電極に通電される電流を電圧に変換した電流検出信号IS-Sが入力され、ＬＣＣ280から駆動制御回路217に対して保護信号OUTが出力されている。
The
また、ダイオード291のカソードは駆動制御回路217に接続され、ダイオード292のアノードは接地端子202に接続されている。さらに、ダイオード293のカソードは駆動制御回路227に接続され、ダイオード294のアノードは接地端子202に接続されている。
The cathode of the
ＬＣＣ280は図２８に示すように、２つのＮＰＮ型トランジスタ281,282と５つの抵抗器283〜287、２つのダイオード288,289から構成されている。
As shown in FIG. 28, the
ダイオード288のアノードは電流検出信号IS-Mが入力される入力端子に接続され、ダイオード288のカソードは抵抗器283を介してトランジスタ281のベースに接続されている。さらに、トランジスタ281のベースは抵抗器284を介して接地端子202に接続され、トランジスタ281のコレクタは抵抗器287を介して所定の電圧（＋Ｖ）が印加されてプルアップされると共に保護信号OUTを出力する出力端子に接続され、エミッタはトランジスタ282のコレクタに接続されている。
The anode of the
ダイオード289のアノードは電流検出信号IS-Sが入力される入力端子に接続され、ダイオード289のカソードは抵抗器285を介してトランジスタ282のベースに接続されている。さらに、トランジスタ282のベースは抵抗器286を介して接地端子202に接続され、トランジスタ282のエミッタは接地端子202に接続されている。
The anode of the
上記ＬＣＣ280に入力される２つの電流検出信号IS-M,IS-Sは、正常時においては図２９に示すように互いに逆位相となっているので、２つのトランジスタ281,282の一方のみがオン状態となり、保護信号OUTはハイレベルとなる。また、異常時には図３０に示すように２つの電流検出信号IS-M,IS-Sの位相がズレ、波形が重なり、２つのトランジスタ281,282の双方がオン状態となり、保護信号OUTはローレベルとなるので交流電圧発生部210,220（インバータ）がシャットダウンされる。
しかしながら、従来例の前者のランプ点灯装置では、ランプ毎に保護回路を設けているため、ランプが複数になった場合は部品点数が多くなり、コスト高になってしまっていた。 However, in the former lamp lighting device of the conventional example, since a protection circuit is provided for each lamp, when there are a plurality of lamps, the number of parts increases and the cost increases.
また、図２７に示したランプ点灯装置200Cでは、ＬＣＣ280が電流検出信号IS-M,IS-Sによってランプ260の両端の電流位相を比較し、位相がずれたことを検出して動作する回路であるため、ランプのインピーダンスのバラツキや寄生容量のバラツキ、インバータの特性バラツキなどにより、図３１に示すようにランプ電流波形が歪み、正常動作時においても２つの電流検出信号IS-M,IS-Sの波形が重なる場合がある。このとき、誤動作が生じる可能性がある。
Further, in the
このようなバラツキの範囲がランプ毎に異なるため、誤動作防止のためのマージン設定が非常に困難である。すなわち、マージンを大きくすると、ＬＣＣ280が動作してほしいときに動作せず、マージンを小さくすると、誤動作が生じる可能性がある。
Since the range of such variation differs for each lamp, it is very difficult to set a margin for preventing malfunction. That is, if the margin is increased, the
また、ランプ260の何れか一方の端子電極をグランドに２ＫΩでショートした場合にはＬＣＣ280が異常を検出してインバータ回路がシャットダウンするが、ランプ260の両方の端子電極をグランドに２ＫΩでショートした場合にはＬＣＣ280が動作せず、インバータはシャットダウンしない。
If either terminal electrode of
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その第１の目的とするところは、ランプが複数の場合にも保護回路の部品点数を削減したランプ点灯装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and a first object thereof is to provide a lamp lighting device in which the number of parts of a protection circuit is reduced even when a plurality of lamps are provided.
また、本発明の第２の目的とするところは、ランプの両方の端子電極がグランドに２ＫΩでショートされた場合にも正常に動作する保護回路を備えたランプ点灯装置を提供することにある。 A second object of the present invention is to provide a lamp lighting device having a protection circuit that operates normally even when both terminal electrodes of the lamp are short-circuited to ground by 2 KΩ.
本発明は前記目的を達成するために、交流電圧発生部によって発生された交流電圧を２つ以上のランプに印加し、前記ランプのそれぞれを点灯させるランプ点灯装置において、前記交流電圧発生部の異なる端子に接続されている前記ランプの端子電極に印加される電圧であって正常動作時において互いに実質的に逆位相である電圧の和を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって検出した電圧が所定の閾値を超えて前記電圧検出回路から異常状態を表す信号が出力されたときに、前記駆動回路の動作を停止して前記ランプへの電圧の印加を停止する駆動制御回路を備え、前記電圧検出回路は、前記互いに逆位相となる２つの電圧を加算する２つ以上の加算回路と、各加算回路の出力電圧を論理和して出力する論理和回路と、前記論理和回路から出力された電圧を基準電圧と比較し、前記論理和回路から出力された電圧が前記基準電圧を越えたときに前記異常状態を表す信号を出力する電圧比較器とを備えてなるランプ点灯装置を提案する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a lamp lighting device in which an AC voltage generated by an AC voltage generator is applied to two or more lamps to light each of the lamps. A voltage detection circuit that detects a sum of voltages that are applied to terminal electrodes of the lamp connected to the terminals and that are substantially opposite in phase during normal operation; and a voltage detected by the voltage detection circuit A drive control circuit that stops the operation of the drive circuit and stops the application of voltage to the lamp when a signal representing an abnormal state is output from the voltage detection circuit exceeding a predetermined threshold value, The voltage detection circuit includes two or more addition circuits that add the two voltages having opposite phases to each other, a logical sum circuit that outputs a logical sum of the output voltages of the addition circuits, The voltage output from the OR circuit with a reference voltage, ramp voltage output from the OR circuit is provided with a voltage comparator for outputting a signal representing the abnormal state when exceeding said reference voltage A lighting device is proposed.
本発明のランプ点灯装置によれば、ランプに印加される互いに逆位相である電圧の和が電圧検出回路によって検出され、この電圧検出回路によって検出された電圧が保護機能に使用される。従って、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で保護回路を構成することが可能になり、コストの低減を図ることができる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。
According to the lamp lighting device of the present invention, the sum of the voltages having opposite phases applied to the lamp is detected by the voltage detection circuit, and the voltage detected by the voltage detection circuit is used for the protection function. Therefore, when there are a plurality of lamps, it is possible to configure a protection circuit with a small number of parts by using an OR circuit, thereby reducing the cost. Furthermore, when there are a plurality of lamps, an abnormality can be detected with higher accuracy by comparing with the voltage information of other lamps.
なお、実質的に逆位相の電圧とは、回路素子の特性バラツキ等によるランプ点灯動作に支障のない範囲での位相ずれを含むものである。 Note that the voltage of substantially opposite phase includes a phase shift within a range that does not hinder the lamp lighting operation due to variations in characteristics of circuit elements.
また、本発明は前記目的を達成するために、交流電圧発生部によって発生された交流電圧を２つ以上のランプに印加し、前記ランプを点灯させるランプ点灯装置において、異なるランプの端子電極に通電される電流であって正常動作時において互いに実質的に逆位相である電流値に対応する電圧値の和を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路によって検出した電圧が所定の閾値を超えて前記電圧検出回路から異常状態を表す信号が出力されたときに、前記駆動回路の動作を停止して前記ランプへの電圧の印加を停止する駆動制御回路とを備え、前記電圧検出回路は、前記互いに逆位相となる２つの電圧を加算する加算回路と、前記加算回路によって加算された電圧を基準電圧と比較し、前記加算回路から出力された電圧が前記基準電圧を越えたときに前記異常状態を表す信号を出力する電圧比較器とを備えてなるランプ点灯装置を提案する。
In order to achieve the above object, the present invention applies an AC voltage generated by an AC voltage generator to two or more lamps, and in a lamp lighting device for lighting the lamps, energizes terminal electrodes of different lamps. A voltage detection circuit that detects a sum of voltage values corresponding to current values that are substantially opposite in phase during normal operation, and the voltage detected by the voltage detection circuit exceeds a predetermined threshold value A drive control circuit that stops the operation of the drive circuit and stops the application of the voltage to the lamp when a signal indicating an abnormal state is output from the voltage detection circuit, the voltage detection circuit, An adder circuit that adds two voltages having opposite phases to each other, and compares the voltage added by the adder circuit with a reference voltage, and the voltage output from the adder circuit is the reference voltage The propose lamp lighting device comprising a voltage comparator for outputting a signal indicating an abnormal state when exceeded.
本発明のランプ点灯装置によれば、異なるランプの端子電極に通電される互いに逆位相である電流値に対応する電圧値の和が電圧検出回路によって検出され、この電圧検出回路によって検出された電圧が保護機能に使用される。従って、異なるランプの端子電極に通電される電流を検出しているため、異常インピーダンスが接続されれば確実に検出することができる。さらに、異なるランプの端子電極に通電される電流情報を比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。
According to the lamp lighting device of the present invention, the voltage detection circuit detects the sum of the voltage values corresponding to the current values that are in opposite phases to the terminal electrodes of different lamps, and the voltage detected by the voltage detection circuit. Is used for protection function. Therefore, since the current supplied to the terminal electrodes of different lamps is detected, it can be reliably detected if an abnormal impedance is connected. Furthermore, by comparing the current information it is energized to the terminal electrodes of different lamps, can be detected more accurately abnormal.
なお、実質的に逆位相の電流とは、回路素子の特性バラツキ等によるランプ点灯動作に支障のない範囲での位相ずれを含むものである。 The substantially reverse phase current includes a phase shift within a range that does not hinder lamp lighting operation due to characteristic variation of circuit elements.
本発明の請求項１乃至請求項３に記載のランプ点灯装置によれば、ランプが複数の場合に論理和回路により少ない部品で保護回路を構成することができ、コストの低減を図ることができると共に、他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。
According to the lamp lighting device of the first to third aspects of the present invention, when there are a plurality of lamps, a protection circuit can be configured with fewer components by an OR circuit, and costs can be reduced. At the same time, the abnormality can be detected with higher accuracy by comparing with the voltage information of other lamps.
また、本発明の請求項４乃至７に記載のランプ点灯装置によれば、従来例では入力電源の出力能力が高いと、ランプ端子電極とグランドとの間にインピーダンス（抵抗値）を持っても電圧変化が起きないで異常と認識しないことがあるが、本発明では電流検出を行っているため異常インピーダンスが接続されれば確実に検出することができる。さらに、異なるランプの端子電極に通電される電流情報を比較しているので、より精度良く異常を検出することができる。 Further, according to the lamp lighting device according to claims 4 to 7 of the present invention, in the conventional example, if the output capability of the input power supply is high, even if there is an impedance (resistance value) between the lamp terminal electrode and the ground. Although there is a case where a voltage change does not occur and an abnormality is not recognized, in the present invention, since current detection is performed, it can be reliably detected if an abnormal impedance is connected. Furthermore, since the current information supplied to the terminal electrodes of different lamps is compared , the abnormality can be detected with higher accuracy.
図１は本発明の第１実施形態のランプ点灯装置を示す回路図である。図において、100はランプ点灯装置で、２つの交流電圧発生部（インバータ）110,120と、電流検出用の４つの抵抗器131〜134、電圧検出回路150A,150B、ランプ160A,160Bとから構成されている。ランプ160A,160Bとしては、例えば、冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp-CCFL）が用いられる。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 100 is a lamp lighting device, which is composed of two AC voltage generators (inverters) 110 and 120, four
一方の交流電圧発生部110は、４つの電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する）111〜114と、コンデンサ115、トランス116、駆動制御回路117とから構成されている。ＦＥＴ111のドレインは入力端子101とＦＥＴ113のドレインに接続され、ＦＥＴ111のソースはＦＥＴ112のドレインに接続されると共にコンデンサ115を介してトランス116の一次巻線116aの一端に接続され、ＦＥＴ112のソースは接地端子102に接続されている。
One AC
また、ＦＥＴ113のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ113のソースはＦＥＴ114のドレインに接続されると共にトランス116の一次巻線116aの他端に接続されている。トランス116の第１二次巻線116bの一端はランプ160Aの一端に接続され、第１二次巻線116bの他端は電圧検出回路150Aに接続されると共に抵抗器131を介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線116bの他端から電圧検出回路150Aには第１二次巻線116bに流れる電流を抵抗器131によって電圧に変換した電圧信号Det11が入力される。また、トランス116の第２二次巻線116cの一端はランプ160Bの一端に接続され、第２二次巻線116cの他端は電圧検出回路150Aに接続されると共に抵抗器133を介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線116cの他端から電圧検出回路150Aには第２二次巻線116cに流れる電流を抵抗器133によって電圧に変換した電圧信号Det12が入力される。尚、第１二次巻線116bと第２二次巻線116cの一次巻線116aに対する巻数比は同じに設定されているが、巻回方向が反対になっている。従って、第１二次巻線116bの一端に発生する電圧の位相と第２二次巻線116cの一端に発生する電圧の位相とは１８０度反転したものになっている。
The drain of the
駆動制御回路117は各ＦＥＴ111〜114のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ111〜114をスイッチング動作させてトランス116の一次巻線116aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス116の第１二次巻線116bと第２二次巻線116cに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路117には電圧検出回路150Aから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路117はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ111〜114の動作を停止させてトランス116の二次巻線116b,116cからの高電圧発生を停止する。
The
他方の交流電圧発生部120も前述した一方の交流電圧発生部110と同様に構成され、４つの電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する）121〜124と、コンデンサ125、トランス126、駆動制御回路127とから構成されている。ＦＥＴ121のドレインは入力端子101とＦＥＴ123のドレインに接続され、ＦＥＴ121のソースはＦＥＴ122のドレインに接続されると共にコンデンサ125を介してトランス126の一次巻線126aの一端に接続され、ＦＥＴ122のソースは接地端子102に接続されている。
The other
また、ＦＥＴ123のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ123のソースはＦＥＴ124のドレインに接続されると共にトランス126の一次巻線126aの他端に接続されている。トランス126の第１二次巻線126bの一端はランプ160Aの他端に接続され、第１二次巻線126bの他端は電圧検出回路150Bに接続されると共に抵抗器132を介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線126bの他端から電圧検出回路150Bには第１二次巻線126bに流れる電流を抵抗器132によって電圧に変換した電圧信号Det21が入力される。また、トランス126の第２二次巻線126cの一端はランプ160Bの他端に接続され、第２二次巻線126cの他端は電圧検出回路150Bに接続されると共に抵抗器134を介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線126cの他端から電圧検出回路150Bには第２二次巻線126cに流れる電流を抵抗器134によって電圧に変換した電圧信号Det22が入力される。尚、第１二次巻線126bと第２二次巻線126cの一次巻線126aに対する巻数比は同じに設定されているが、巻回方向が反対になっている。従って、第１二次巻線126bの一端に発生する電圧の位相と第２二次巻線126cの一端に発生する電圧の位相とは１８０度反転したものになっている。
The drain of the
駆動制御回路127は各ＦＥＴ121〜124のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ121〜124をスイッチング動作させてトランス126の一次巻線126aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス126の第１二次巻線126bと第２二次巻線126cに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路127には電圧検出回路150Bから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路127はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ121〜124の動作を停止させてトランス126の二次巻線126b,126cからの高電圧発生を停止する。
The
また、一方の駆動制御回路117と他方の駆動制御回路127は制御線103によって接続され、この制御線103を介して一方の駆動制御回路117から他方の駆動制御回路127に伝達される制御信号によって各駆動制御回路117,127は同期して動作し、各交流電圧発生部110,120から発生される交流電圧、すなわちランプ160A,160Bのそれぞれの両端に印加される電圧は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電圧すなわち位相が実質的に１８０度反転した電圧となっている。これにより、ランプ160A,160Bのそれぞれの両端に流れる電流は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電流すなわち位相が実質的に１８０度反転した電流となっている。
Also, one
図２は電圧検出回路150A,150Bの一例を示す回路図である。図に示す電圧検出回路はコンパレータ151と、２つの抵抗器152,153、ダイオード154、コンデンサ156、基準電圧源157とから構成され、コンパレータ151の非反転入力端子には基準電圧源157によって発生される基準電圧Vrefが印加されている。また、コンパレータ151の反転入力端子にはコンデンサ156の一端とダイオード154のカソードが接続され、コンデンサ156の他端は接地端子102に接続されている。ダイオード154のアノードと一方の入力端子158aとの間には抵抗器152が接続され、ダイオード154のアノードと他方の入力端子158bとの間には抵抗器153が接続されている。上記構成の抵抗器152,153とダイオード154によってアナログ電圧信号の加算回路が構成されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of the
一方の入力端子158aには電圧信号Det11或いはDet21が印加され、他方の入力端子158bには電圧信号Det12或いはDet22が印加されており、従って、これらの電圧を加算した電圧がコンデンサ156によって積分されてコンパレータ151の反転入力端子に印加される。これにより、ランプ点灯回路100が正常に動作しているときは、図３に示すように、電圧検出回路150A,150Bの一方の入力端子158aに印加される電圧信号Det11(Det21)の波形と他方の入力端子158bに印加される電圧信号Det12(Det22)の波形とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものとなり、電圧の絶対値に差が生じないため、これらを加算した電圧は実質的に０Ｖとなりコンパレータ151の出力端子159から出力される保護信号outはハイレベルとなる。また、ランプ点灯装置100に異常が生じたとき、例えば、ランプ160A,160Bの端子がオープンになったときや短絡したとき等には、図４に示すように、電圧信号Det11,Det12,Det21,Det22の何れかの振幅や位相が変化するので、電圧の絶対値に差が生じて、コンパレータ151の反転入力端子に印加される電圧が基準電圧Vrefよりも高い電圧となるため、コンパレータ151から出力される保護信号outはローレベルとなる。保護信号outがローレベルになると、駆動制御回路117,127は、各ＦＥＴ111〜114,121〜124の動作を停止させてトランス116,126の二次巻線116b,116c,126b,126cからの高電圧発生を停止する。
The voltage signal Det11 or Det21 is applied to one
従って、本実施形態によれば、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150a,150Bを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、ランプの端子電極に通電される電流を検出しているために、異常インピーダンスが接続されれば確実に異常を検出することができる。
Therefore, according to the present embodiment, when there are a plurality of lamps, the
尚、上記の電圧検出回路150A,150Bによってアーク放電プロテクションに対応することも可能である。また、上記実施形態では、スイッチング回路の代表例として、フルブリッジ回路を構成したが、ハーフブリッジ回路や他の同様な回路でも、ランプに印加される電圧波形を逆相で検出できる回路であれば、上記の電圧検出回路を使用できることは言うまでもない。
The
尚、上記実施形態では、電圧検出回路150Aにおいて異なるランプ160A,160Bのそれぞれに通電され正常動作時において互いに実質的に逆位相である電流値に対応する電圧値Det11,Det12の和に対応する電圧を検出すると共に、電圧検出回路150Bにおいて異なるランプ160A,160Bのそれぞれに通電され正常動作時において互いに実質的に逆位相である電流値に対応する電圧値Det21,Det22の和に対応する電圧を検出するようにしたが、図５に示すランプ点灯装置100Aのように、電圧検出回路150Aにおいてランプ160Aの検出電圧Det11,Det21の和の電圧を検出し、電圧検出回路150Bにおいてランプ160Aの検出電圧Det12,Det22の和の電圧を検出するようにしても上記と同様の効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, in the
次に、本発明の第２実施形態を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図６は本発明の第２実施形態のランプ点灯装置を示す回路図である。図において前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。すなわち、100Bはランプ点灯装置で、２つの交流電圧発生部110B,120Bと、電圧検出用の複数のコンデンサ171A,171B〜174A,174B、電圧検出回路150A,150B、ランプ160A,160Bとから構成されている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals. That is, 100B is a lamp lighting device, and is composed of two
一方の交流電圧発生部110Bは、４つのＦＥＴ111〜114と、コンデンサ115、トランス118、駆動制御回路117とから構成されている。ＦＥＴ111のドレインは入力端子101とＦＥＴ113のドレインに接続され、ＦＥＴ111のソースはＦＥＴ112のドレインに接続されると共にコンデンサ115を介してトランス118の一次巻線118aの一端に接続され、ＦＥＴ112のソースは接地端子102に接続されている。
One
また、ＦＥＴ113のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ113のソースはＦＥＴ114のドレインに接続されると共にトランス118の一次巻線118aの他端に接続されている。トランス118の二次巻線118bの一端はランプ160Aの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ171A,171Bを介して接地端子102に接続されている。二次巻線118bの他端はランプ160Bの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ173A,173Bを介して接地端子102に接続されている。また、コンデンサ171Aとコンデンサ171Bとの接続点に発生する電圧信号Det11とコンデンサ173Aとコンデンサ173Bとの接続点に発生する電圧信号Det12が電圧検出回路150Aに入力されている。尚、二次巻線118bの一端に発生する電圧と二次巻線118bの他端に発生する電圧とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっている。
The drain of the
駆動制御回路117は各ＦＥＴ111〜114のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ111〜114をスイッチング動作させてトランス118の一次巻線118aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス118の二次巻線118bに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路117には電圧検出回路150Aから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路117はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ111〜114の動作を停止させてトランス118の二次巻線118bからの高電圧発生を停止する。
The
他方の交流電圧発生部120も前述した一方の交流電圧発生部110と同様に構成され、４つのＦＥＴ121〜124と、コンデンサ125、トランス128、駆動制御回路127とから構成されている。ＦＥＴ121のドレインは入力端子101とＦＥＴ123のドレインに接続され、ＦＥＴ121のソースはＦＥＴ122のドレインに接続されると共にコンデンサ125を介してトランス128の一次巻線128aの一端に接続され、ＦＥＴ122のソースは接地端子102に接続されている。
The other AC
また、ＦＥＴ123のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ123のソースはＦＥＴ124のドレインに接続されると共にトランス128の一次巻線128aの他端に接続されている。トランス128の二次巻線128bの一端はランプ160Aの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ172A,172Bを介して接地端子102に接続されている。二次巻線128bの他端はランプ160Bの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ174A,174Bを介して接地端子102に接続されている。また、コンデンサ172Aとコンデンサ172Bとの接続点に発生する電圧信号Det21とコンデンサ174Aとコンデンサ174Bとの接続点に発生する電圧信号Det22が電圧検出回路150Bに入力されている。尚、二次巻線128bの一端に発生する電圧と二次巻線128bの他端に発生する電圧とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっている。
The drain of the
駆動制御回路127は各ＦＥＴ121〜124のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ121〜124をスイッチング動作させてトランス128の一次巻線128aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス128の二次巻線128bに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路127には電圧検出回路150Bから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路127はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ121〜124の動作を停止させてトランス128の二次巻線128bからの高電圧発生を停止する。
The
また、一方の駆動制御回路117と他方の駆動制御回路127は制御線103によって接続され、この制御線103を介して一方の駆動制御回路117から他方の駆動制御回路127に伝達される制御信号によって各駆動制御回路117,127は同期して動作し、各交流電圧発生部110B,120Bから発生される交流電圧、すなわちランプ160A,160Bのそれぞれの両端に印加される電圧は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電圧すなわち位相が実質的に１８０度反転した電圧となっている。
Also, one
電圧検出回路150A,150Bは前述した第１実施形態と同様であり、図２に示すものである。
The
従って、第２実施形態のランプ点灯装置100Bによれば、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150A,150Bを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、複数のランプの異常を２つの電圧検出回路150A,150Bによって検出することができるため、従来例に比べて部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
Therefore, according to the
次に、本発明の第３実施形態を説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図７は本発明の第３実施形態のランプ点灯装置を示す回路図である。図において前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。すなわち、100Cはランプ点灯装置で、２つの交流電圧発生部110C,120Cと、電圧検出用の複数のコンデンサ171A,171B〜178A,178B、電圧検出回路150C,150D、ランプ160A〜160Dとから構成されている。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to a third embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals. That is, 100C is a lamp lighting device, and is composed of two AC voltage generators 110C and 120C, a plurality of
一方の交流電圧発生部110Cは、４つのＦＥＴ111〜114と、コンデンサ115、トランス119、駆動制御回路117とから構成されている。ＦＥＴ111のドレインは入力端子101とＦＥＴ113のドレインに接続され、ＦＥＴ111のソースはＦＥＴ112のドレインに接続されると共にコンデンサ115を介してトランス119の一次巻線119aの一端に接続され、ＦＥＴ112のソースは接地端子102に接続されている。
One AC voltage generator 110C includes four
また、ＦＥＴ113のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ113のソースはＦＥＴ114のドレインに接続されると共にトランス119の一次巻線119aの他端に接続されている。
The drain of the
トランス119の第１二次巻線119bの一端はランプ160Aの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ171A,171Bを介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線119bの他端はランプ160Bの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ173A,173Bを介して接地端子102に接続されている。また、コンデンサ171Aとコンデンサ171Bとの接続点に発生する電圧信号Det11とコンデンサ173Aとコンデンサ173Bとの接続点に発生する電圧信号Det12が電圧検出回路150Cに入力されている。
One end of the first secondary winding 119b of the
トランス119の第２二次巻線119cの一端はランプ160Cの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ175A,175Bを介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線119cの他端はランプ160Dの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ177A,177Bを介して接地端子102に接続されている。また、コンデンサ175Aとコンデンサ175Bとの接続点に発生する電圧信号Det13とコンデンサ177Aとコンデンサ177Bとの接続点に発生する電圧信号Det14が電圧検出回路150Cに入力されている。
One end of the second secondary winding 119c of the
尚、第１二次巻線119bと第２二次巻線119cの一次巻線119aに対する巻数比および巻回方向は同じに設定されている。従って、第１二次巻線119bの一端に発生する電圧と第２二次巻線119cの一端に発生する電圧とは振幅及び位相が同じであり、第１二次巻線119bの一端に発生する電圧と第１二次巻線119bの他端に発生する電圧とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっており、第２二次巻線119cの一端に発生する電圧と第２二次巻線119cの他端に発生する電圧とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっている。 Note that the turn ratio and winding direction of the first secondary winding 119b and the second secondary winding 119c to the primary winding 119a are set to be the same. Therefore, the voltage generated at one end of the first secondary winding 119b and the voltage generated at one end of the second secondary winding 119c have the same amplitude and phase, and are generated at one end of the first secondary winding 119b. The voltage generated at the other end of the first secondary winding 119b has the same amplitude and the phase is inverted by 180 degrees. The voltage generated at one end of the second secondary winding 119c The voltage generated at the other end of the secondary winding 119c has the same amplitude and the phase is inverted by 180 degrees.
駆動制御回路117は各ＦＥＴ111〜114のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ111〜114をスイッチング動作させてトランス119の一次巻線119aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス119の二次巻線119b,119cに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路117には電圧検出回路150Cから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路117はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ111〜114の動作を停止させてトランス119の二次巻線119b,119cからの高電圧発生を停止する。
The
他方の交流電圧発生部120Cも前述した一方の交流電圧発生部110と同様に構成され、４つのＦＥＴ121〜124と、コンデンサ125、トランス129、駆動制御回路127とから構成されている。ＦＥＴ121のドレインは入力端子101とＦＥＴ123のドレインに接続され、ＦＥＴ121のソースはＦＥＴ122のドレインに接続されると共にコンデンサ125を介してトランス129の一次巻線129aの一端に接続され、ＦＥＴ122のソースは接地端子102に接続されている。
The other AC voltage generation unit 120C is configured in the same manner as the one AC
また、ＦＥＴ123のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ123のソースはＦＥＴ124のドレインに接続されると共にトランス129の一次巻線129aの他端に接続されている。
The drain of the
トランス129の第１二次巻線129bの一端はランプ160Aの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ172A,172Bを介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線129bの他端はランプ160Bの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ174A,174Bを介して接地端子102に接続されている。また、コンデンサ172Aとコンデンサ172Bとの接続点に発生する電圧信号Det21とコンデンサ174Aとコンデンサ174Bとの接続点に発生する電圧信号Det22が電圧検出回路150Dに入力されている。
One end of the first secondary winding 129b of the
トランス129の第２二次巻線129cの一端はランプ160Cの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ176A,176Bを介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線129cの他端はランプ160Dの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ178A,178Bを介して接地端子102に接続されている。また、コンデンサ176Aとコンデンサ176Bとの接続点に発生する電圧信号Det23とコンデンサ178Aとコンデンサ178Bとの接続点に発生する電圧信号Det24が電圧検出回路150Dに入力されている。
One end of the second secondary winding 129c of the
尚、第１二次巻線129bと第２二次巻線129cの一次巻線129aに対する巻数比および巻回方向は同じに設定されている。従って、第１二次巻線129bの一端に発生する電圧と第２二次巻線129cの一端に発生する電圧とは振幅及び位相が同じであり、第１二次巻線129bの一端に発生する電圧と第１二次巻線129bの他端に発生する電圧とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっており、第２二次巻線129cの一端に発生する電圧と第２二次巻線129cの他端に発生する電圧とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっている。 The turn ratio and the winding direction of the first secondary winding 129b and the second secondary winding 129c with respect to the primary winding 129a are set to be the same. Therefore, the voltage generated at one end of the first secondary winding 129b and the voltage generated at one end of the second secondary winding 129c have the same amplitude and phase, and are generated at one end of the first secondary winding 129b. The voltage generated at the other end of the first secondary winding 129b has the same amplitude and the phase is inverted by 180 degrees, and the voltage generated at one end of the second secondary winding 129c The voltage generated at the other end of the secondary winding 129c has the same amplitude and the phase is inverted by 180 degrees.
駆動制御回路127は各ＦＥＴ121〜124のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ121〜124をスイッチング動作させてトランス129の一次巻線129aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス129の二次巻線129b,129cに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路127には電圧検出回路150Dから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路127はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ121〜124の動作を停止させてトランス129の二次巻線129b,129cからの高電圧発生を停止する。
The
また、一方の駆動制御回路117と他方の駆動制御回路127は制御線103によって接続され、この制御線103を介して一方の駆動制御回路117から他方の駆動制御回路127に伝達される制御信号によって各駆動制御回路117,127は同期して動作し、各交流電圧発生部110C,120Cから発生される交流電圧、すなわちランプ160A,160B,160C,160Dのそれぞれの両端に印加される電圧は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電圧すなわち位相が実質的に１８０度反転した電圧となっている。
Also, one
図８は電圧検出回路150C,150Dの一例を示す回路図である。図に示す電圧検出回路はコンパレータ401と、６つの抵抗器411〜416、３つのダイオード421〜423、コンデンサ425、基準電圧源426とから構成され、コンパレータ401の非反転入力端子には基準電圧源426によって発生される基準電圧Vrefが印加されている。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of the
また、コンパレータ401の反転入力端子にはコンデンサ425の一端とダイオード421〜423のカソードが接続され、コンデンサ425の他端は接地端子102に接続されている。ダイオード421のアノードと第１入力端子419aとの間には抵抗器411が接続され、ダイオード421のアノードと第２入力端子419bとの間には抵抗器412が接続されている。ダイオード422のアノードと第２入力端子419bとの間には抵抗器413が接続され、ダイオード422のアノードと第３入力端子419cとの間には抵抗器414が接続されている。ダイオード423のアノードと第３入力端子419cとの間には抵抗器415が接続され、ダイオード423のアノードと第４入力端子419dとの間には抵抗器416が接続されている。
The inverting input terminal of the
上記構成では、抵抗器411,412とダイオード421によって第１のアナログ電圧信号の加算回路が構成され、抵抗器413,414とダイオード422によって第２のアナログ電圧信号の加算回路が構成され、抵抗器415,416とダイオード423によって第３のアナログ電圧信号の加算回路が構成されている。また、各ダイオード421〜423のカソードが接続されて、論理和回路が構成されている。
In the above configuration, the
従って、各ダイオード421〜423のカソードから出力される加算電圧を論理和した電圧がコンパレータ401の反転入力端子に印加される。これにより、ランプ点灯回路100Cが正常に動作しているときは、電圧検出回路150C,150Dの何れかの加算回路の一方の入力端子427a〜427dに印加される電圧信号Det11〜Det14(Det21〜Det24)の波形と他方の入力端子427a〜427dに印加される電圧信号Det11〜Det14(Det21〜Det24)の波形とは振幅が同じで位相が１８０度反転したものとなり、これらを加算した電圧は実質的に０Ｖとなるためコンパレータ401の出力端子428から出力される保護信号outはハイレベルとなる。また、ランプ点灯装置100Cに異常が生じたとき、例えば、ランプ160A〜160Dの何れかの端子がオープンになったときや短絡したとき等には、電圧信号Det11〜Det14(Det21〜Det24)の何れかの振幅が変化するので、コンパレータ401の反転入力端子に印加される電圧が基準電圧Vrefよりも高い電圧となるため、コンパレータ401から出力される保護信号outはローレベルとなる。保護信号outがローレベルになると、駆動制御回路117,127は、各ＦＥＴ111〜114,121〜124の動作を停止させてトランス119,129の二次巻線119b,119c,129b,129cからの高電圧発生を停止する。
Therefore, a voltage obtained by logically adding the addition voltages output from the cathodes of the
従って、第３実施形態のランプ点灯装置100Cにおいても、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150C,150Dを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、複数のランプの異常を２つの電圧検出回路150C,150Dによって検出することができるため、従来例に比べて部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
Therefore, also in the
図９は電圧検出回路150C,150Dの他の例を示す回路図である。図に示す電圧検出回路はコンパレータ401と、８つの抵抗器411〜418、４つのダイオード421〜424、コンデンサ425、基準電圧源426とから構成され、コンパレータ401の非反転入力端子には基準電圧源426によって発生される基準電圧Vrefが印加されている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing another example of the
また、コンパレータ401の反転入力端子にはコンデンサ425の一端とダイオード421〜424のカソードが接続され、コンデンサ425の他端は接地端子102に接続されている。ダイオード421のアノードと第１入力端子419aとの間には抵抗器411が接続され、ダイオード421のアノードと第２入力端子419bとの間には抵抗器412が接続されている。ダイオード422のアノードと第２入力端子419bとの間には抵抗器413が接続され、ダイオード422のアノードと第３入力端子419cとの間には抵抗器414が接続されている。ダイオード423のアノードと第３入力端子419cとの間には抵抗器415が接続され、ダイオード423のアノードと第４入力端子419dとの間には抵抗器416が接続されている。ダイオード424のアノードと第４入力端子419dとの間には抵抗器417が接続され、ダイオード424のアノードと第１入力端子419aとの間には抵抗器418が接続されている。
One end of the
上記構成の電圧検出回路150C,150Dでは、抵抗器411,412とダイオード421によって第１のアナログ電圧信号の加算回路が構成され、抵抗器413,414とダイオード422によって第２のアナログ電圧信号の加算回路が構成され、抵抗器415,416とダイオード423によって第３のアナログ電圧信号の加算回路が構成され、抵抗器417,418とダイオード424によって第４のアナログ電圧信号の加算回路が構成されている。また、各ダイオード421〜424のカソードが接続されて、論理和回路が構成されている。
In the
上記構成の電圧検出回路150C,150Dによれば、１つの検出電圧信号Det11〜Det14(Det21〜Det24)を異なる２つの加算回路に入力し、それぞれの加算回路において異なる検出電圧信号Det11〜Det14(Det21〜Det24)と加算しているので、異常発生の検出もれを防止することができる。
According to the
次に、本発明の第４実施形態を説明する。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図１０は本発明の第４実施形態のランプ点灯装置を示す回路図である。図において、前述した第１乃至第３実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第４実施形態では、第３実施形態におけるランプ160A〜160Dと電圧検出用のコンデンサ171A,171B〜178A,178Bおよびトランス119,129をユニット140として、複数のユニット140を備えたランプ点灯装置100Dを構成した。尚、各ユニット140の一方のトランス119の一次巻線119aは並列接続され、各ユニット140の他方のトランス129の一次巻線129aは並列接続されている。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in the first to third embodiments described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the fourth embodiment, the
また、全てのユニット140から出力される検出電圧信号Det11〜Det1n(Det21〜Det2n)を入力できる電圧検出回路150E,150Fを設けた。
In addition,
電圧検出回路150E,150Fの一例を図１１に示す。図１１に示す電圧検出回路は、コンパレータ501と、コンデンサ514、基準電圧源515、及び抵抗器511,512とダイオード513から構成される加算回路を複数備えている。コンパレータ401の非反転入力端子には基準電圧源522によって発生される基準電圧Vrefが印加されている。
An example of the
また、コンパレータ501の反転入力端子にはコンデンサ521の一端と各加算回路のダイオード513のカソードが接続され、コンデンサ521の他端は接地端子102に接続されている。各加算回路の入力端子521-1〜521-nには、前述した第３実施形態と同様にそれぞれ異なる検出電圧信号Det11〜Det1n(Det21〜Det2n)が印加されている。
The inverting input terminal of the
従って、第４実施形態のランプ点灯装置100Dにおいても、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150E,150Fを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、複数のランプの異常を２つの電圧検出回路150E,150Fによって検出することができるため、従来例に比べて部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
Therefore, also in the
図１２は電圧検出回路150E,150Fの他の例を示す図である。図において、図１１に示した電圧検出回路150E,150Fと同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。図１２に示す電圧検出回路では、図１１に示す電圧検出回路の構成に抵抗器511,512とダイオード513を１組増やして、１つの検出電圧信号Det11〜Det1n(Det21〜Det2n)を異なる２つの加算回路に入力するようにした。これにより、１つの検出電圧信号Det11〜Det1n(Det21〜Det2n)が異なる２つの加算回路において異なる他の検出電圧信号Det11〜Det1n(Det21〜Det2n)と加算されるので、異常発生の検出もれを防止することができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating another example of the
次に、本発明の第５実施形態を説明する。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
図１３は本発明の第５実施形態におけるランプ点灯装置を示す回路図である。図において、前述した第３実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第５実施形態と前述した第３実施形態との相違点は、第５実施形態では第３実施形態における他方の交流電圧発生部120Cと電圧検出回路150Dおよび各ランプ160A〜160Dの他端に接続されているコンデンサ172A,172B,174A,174B,176A,176B,178A,178Bを除去し、ランプ160Aの他端とランプ160Bの他端とを接続すると共にランプ160Cの他端とランプ160Dの他端とを接続したことである。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to a fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of the third embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The difference between the fifth embodiment and the third embodiment described above is that, in the fifth embodiment, the other AC voltage generator 120C, the
上記構成のランプ点灯装置100Eにおいても、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150Cを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、複数のランプの異常を１つの電圧検出回路150Cによって検出することができるため、従来例に比べて部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
Even in the
さらに、１つの検出電圧信号Det11〜Det14を異なる２つの加算回路に入力し、それぞれの加算回路において異なる検出電圧信号Det11〜Det14と加算しているので、異常発生の検出もれを防止することができる。 Furthermore, since one detection voltage signal Det11 to Det14 is input to two different adder circuits and added to different detection voltage signals Det11 to Det14 in the respective adder circuits, it is possible to prevent the occurrence of abnormality from being detected. it can.
次に、本発明の第６実施形態を説明する。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
図１４は本発明の第６実施形態におけるランプ点灯装置を示す回路図である。図において、前述した第１乃至第５実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。第６実施形態のランプ点灯装置100Fでは、交流電圧発生部110F,120Fのそれぞれに一次巻線が並列接続された２つのトランスを備え、４つのトランスによって２つのランプ160A,160Bを点灯するように構成した。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to the sixth embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in the first to fifth embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the
すなわち、一方の交流電圧発生部110Fは、４つのＦＥＴ111〜114と、コンデンサ115、三次巻線を有する同一規格の２つのトランス611,612、駆動制御回路117とから構成されている。ＦＥＴ111のドレインは入力端子101とＦＥＴ113のドレインに接続され、ＦＥＴ111のソースはＦＥＴ112のドレインに接続されると共にコンデンサ115を介して一方のトランス611の一次巻線611aの一端と他方のトランス612の一次巻線612aの他端に接続され、ＦＥＴ112のソースは接地端子102に接続されている。
That is, one
また、ＦＥＴ113のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ113のソースはＦＥＴ114のドレインに接続されると共にトランス611の一次巻線611aの他端と他方のトランス612の一次巻線612aの一端に接続されている。
The drain of the
トランス611の二次巻線611bの一端はランプ160Aの一端に接続され、二次巻線611bの他端は接地端子102に接続されている。また、トランス611の三次巻線611cの一端は電圧検出回路150Aに接続されて検出電圧信号Det11を電圧検出回路150Aに供給し、三次巻線611cの他端は接地端子102に接続されている。
One end of the secondary winding 611b of the
トランス612の二次巻線612bの他端はランプ160Bの一端に接続され、二次巻線612bの一端は接地端子102に接続されている。また、トランス612の三次巻線612cの他端は電圧検出回路150Aに接続されて検出電圧信号Det12を電圧検出回路150Aに供給し、三次巻線612cの一端は接地端子102に接続されている。
The other end of the secondary winding 612b of the
従って、トランス611の三次巻線611cの一端に発生する電圧（Det11）とトランス612の三次巻線612cの他端に発生する電圧（Det12）は振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっている。
Therefore, the voltage (Det11) generated at one end of the tertiary winding 611c of the
駆動制御回路117は各ＦＥＴ111〜114のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ111〜114をスイッチング動作させてトランス611,612の一次巻線611a,612aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス611,612の二次巻線611b,612bと三次巻線611c,612cに交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路117には電圧検出回路150Aから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路117はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ111〜114の動作を停止させてトランス611,612の二次巻線611b,612b及び三次巻線611c,612cからの電圧発生を停止する。
The
他方の交流電圧発生部120Fも前述した一方の交流電圧発生部110Fと同様に構成され、４つのＦＥＴ121〜124と、コンデンサ125、三次巻線を有する同一規格の２つのトランス621,622、駆動制御回路127とから構成されている。ＦＥＴ121のドレインは入力端子101とＦＥＴ123のドレインに接続され、ＦＥＴ121のソースはＦＥＴ122のドレインに接続されると共にコンデンサ125を介して一方のトランス621の一次巻線621aの一端と他方のトランス622の一次巻線622aの他端に接続され、ＦＥＴ122のソースは接地端子102に接続されている。
The other
また、ＦＥＴ123のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ123のソースはＦＥＴ124のドレインに接続されると共にトランス621の一次巻線621aの他端と他方のトランス622の一次巻線622aの一端に接続されている。
The drain of the
トランス621の二次巻線621bの一端はランプ160Aの他端に接続され、二次巻線621bの他端は接地端子102に接続されている。また、トランス621の三次巻線621cの一端は電圧検出回路150Bに接続されて検出電圧信号Det21を電圧検出回路150Bに供給し、三次巻線621cの他端は接地端子102に接続されている。
One end of the secondary winding 621b of the
トランス622の二次巻線622bの他端はランプ160Bの他端に接続され、二次巻線622bの一端は接地端子102に接続されている。また、トランス622の三次巻線622cの他端は電圧検出回路150Bに接続されて検出電圧信号Det22を電圧検出回路150Bに供給し、三次巻線622cの一端は接地端子102に接続されている。
The other end of the secondary winding 622b of the
従って、トランス621の三次巻線621cの一端に発生する電圧（Det21）とトランス622の三次巻線622cの他端に発生する電圧（Det22）は振幅が同じで位相が１８０度反転したものになっている。
Therefore, the voltage (Det21) generated at one end of the tertiary winding 621c of the
駆動制御回路127は各ＦＥＴ121〜124のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ121〜124をスイッチング動作させてトランス621,622の一次巻線621a,622aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス621,622の二次巻線621b,622bと三次巻線621c,622cに交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路127には電圧検出回路150Bから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路127はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ121〜124の動作を停止させてトランス621,622の二次巻線621b,622b及び三次巻線621c,622cからの電圧発生を停止する。
The
電圧検出回路150A,150Bは前述した第１実施形態と同様であり、図２に示すものである。
The
従って、第６実施形態のランプ点灯装置100Fにおいても、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150A,150Bを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、複数のランプの異常を２つの電圧検出回路150A,150Bによって検出することができるため、従来例に比べて部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
Therefore, also in the
次に、本発明の第７実施形態を説明する。 Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
図１５は本発明の第７実施形態におけるランプ点灯装置を示す回路図である。図において、前述した第１乃至第６実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。第７実施形態のランプ点灯装置100Gでは図１に示した第１実施形態の構成において４本のランプ160A〜160Dを設けると共に前述した図９に示す電圧検出回路150C,150Dを用いた。
FIG. 15 is a circuit diagram showing a lamp lighting device according to a seventh embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in the first to sixth embodiments described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the
即ち、ランプ点灯装置100Gは、２つの交流電圧発生部110G,120Gと、電流検出用の８つの抵抗器131〜138、電圧検出回路150C,150D、ランプ160A〜160Dとから構成されている。ランプ160A〜160Dとしては、例えば、冷陰極管（Cold Cathode Fluorescent Lamp-CCFL）が用いられる。
That is, the
一方の交流電圧発生部110Gは、４つの電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する）111〜114と、コンデンサ115、２つのトランス116A,116B、駆動制御回路117とから構成されている。ＦＥＴ111のドレインは入力端子101とＦＥＴ113のドレインに接続され、ＦＥＴ111のソースはＦＥＴ112のドレインに接続されると共にコンデンサ115を介してトランス116A,116Bの一次巻線116aの一端に接続され、ＦＥＴ112のソースは接地端子102に接続されている。
One
また、ＦＥＴ113のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ113のソースはＦＥＴ114のドレインに接続されると共にトランス116A,116Bの一次巻線116aの他端に接続されている。
The drain of the
トランス116Aの第１二次巻線116bの一端はランプ160Aの一端に接続され、第１二次巻線116bの他端は電圧検出回路150Cに接続されると共に抵抗器131を介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線116bの他端から電圧検出回路150Cには第１二次巻線116bに流れる電流を抵抗器131によって電圧に変換した電圧信号Det11が入力される。
One end of the first secondary winding 116b of the
また、トランス116Aの第２二次巻線116cの一端はランプ160Bの一端に接続され、第２二次巻線116cの他端は電圧検出回路150Cに接続されると共に抵抗器133を介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線116cの他端から電圧検出回路150Cには第２二次巻線116cに流れる電流を抵抗器133によって電圧に変換した電圧信号Det12が入力される。
One end of the second secondary winding 116c of the
尚、トランス116Aの第１二次巻線116bと第２二次巻線116cの一次巻線116aに対する巻数比は同じに設定されているが、巻回方向が反対になっている。従って、第１二次巻線116bの一端に発生する電圧の位相と第２二次巻線116cの一端に発生する電圧の位相とは１８０度反転したものになっている。これにより、第１二次巻線116bに流れる電流と第２二次巻線116cに流れる電流の位相は１８０度反転したものとなっている。
The turns ratio of the
トランス116B第１二次巻線116bの一端はランプ160Cの一端に接続され、第１二次巻線116bの他端は電圧検出回路150Cに接続されると共に抵抗器135を介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線116bの他端から電圧検出回路150Cには第１二次巻線116bに流れる電流を抵抗器135によって電圧に変換した電圧信号Det13が入力される。
One end of the
また、トランス116Bの第２二次巻線116cの一端はランプ160Dの一端に接続され、第２二次巻線116cの他端は電圧検出回路150Cに接続されると共に抵抗器137を介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線116cの他端から電圧検出回路150Cには第２二次巻線116cに流れる電流を抵抗器137によって電圧に変換した電圧信号Det14が入力される。
One end of the second secondary winding 116c of the
尚、トランス116Bの第１二次巻線116bと第２二次巻線116cの一次巻線116aに対する巻数比は同じに設定されているが、巻回方向が反対になっている。従って、第１二次巻線116bの一端に発生する電圧の位相と第２二次巻線116cの一端に発生する電圧の位相とは１８０度反転したものになっている。これにより、第１二次巻線116bに流れる電流と第２二次巻線116cに流れる電流の位相は１８０度反転したものとなっている。
The turns ratio of the
駆動制御回路117は各ＦＥＴ111〜114のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ111〜114をスイッチング動作させてトランス116A,116Bの一次巻線116aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス116A,116Bの第１二次巻線116bと第２二次巻線116cに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路117には電圧検出回路150Cから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路117はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ111〜114の動作を停止させてトランス116A,116Bの二次巻線116b,116cからの高電圧発生を停止する。
The
他方の交流電圧発生部120Gも前述した一方の交流電圧発生部110Gと同様に構成され、４つの電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと称する）121〜124と、コンデンサ125、２つのトランス126A,126B、駆動制御回路127とから構成されている。ＦＥＴ121のドレインは入力端子101とＦＥＴ123のドレインに接続され、ＦＥＴ121のソースはＦＥＴ122のドレインに接続されると共にコンデンサ125を介してトランス126A,126Bの一次巻線126aの一端に接続され、ＦＥＴ122のソースは接地端子102に接続されている。
The other AC
また、ＦＥＴ123のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ123のソースはＦＥＴ124のドレインに接続されると共にトランス126A,126Bの一次巻線126aの他端に接続されている。
The drain of the
トランス126Aの第１二次巻線126bの一端はランプ160Aの他端に接続され、第１二次巻線126bの他端は電圧検出回路150Dに接続されると共に抵抗器132を介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線126bの他端から電圧検出回路150Dには第１二次巻線126bに流れる電流を抵抗器132によって電圧に変換した電圧信号Det21が入力される。
One end of the first secondary winding 126b of the
また、トランス126Aの第２二次巻線126cの一端はランプ160Bの他端に接続され、第２二次巻線126cの他端は電圧検出回路150Dに接続されると共に抵抗器134を介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線126cの他端から電圧検出回路150Dには第２二次巻線126cに流れる電流を抵抗器134によって電圧に変換した電圧信号Det22が入力される。
Also, one end of the second secondary winding 126c of the
尚、トランス126Aの第１二次巻線126bと第２二次巻線126cの一次巻線126aに対する巻数比は同じに設定されているが、巻回方向が反対になっている。従って、第１二次巻線126bの一端に発生する電圧の位相と第２二次巻線126cの一端に発生する電圧の位相とは１８０度反転したものになっている。これにより、第１二次巻線126bに流れる電流と第２二次巻線126cに流れる電流の位相は１８０度反転したものとなっている。
The turns ratio of the
トランス126Bの第１二次巻線126bの一端はランプ160Cの他端に接続され、第１二次巻線126bの他端は電圧検出回路150Dに接続されると共に抵抗器136を介して接地端子102に接続されている。第１二次巻線126bの他端から電圧検出回路150Dには第１二次巻線126bに流れる電流を抵抗器136によって電圧に変換した電圧信号Det23が入力される。
One end of the first secondary winding 126b of the
また、トランス126Bの第２二次巻線126cの一端はランプ160Dの他端に接続され、第２二次巻線126cの他端は電圧検出回路150Dに接続されると共に抵抗器138を介して接地端子102に接続されている。第２二次巻線126cの他端から電圧検出回路150Dには第２二次巻線126cに流れる電流を抵抗器138によって電圧に変換した電圧信号Det22が入力される。
One end of the second secondary winding 126c of the
尚、トランス126Bの第１二次巻線126bと第２二次巻線126cの一次巻線126aに対する巻数比は同じに設定されているが、巻回方向が反対になっている。従って、第１二次巻線126bの一端に発生する電圧の位相と第２二次巻線126cの一端に発生する電圧の位相とは１８０度反転したものになっている。これにより、第１二次巻線126bに流れる電流と第２二次巻線126cに流れる電流の位相は１８０度反転したものとなっている。
The turns ratio of the
駆動制御回路127は各ＦＥＴ121〜124のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ121〜124をスイッチング動作させてトランス126A,126Bの一次巻線126aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス126A,126Bの第１二次巻線126bと第２二次巻線126cに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路127には電圧検出回路150Dから出力される保護信号outが入力されており、駆動制御回路127はこの保護信号outがローレベルになったときに各ＦＥＴ121〜124の動作を停止させてトランス126A,126Bの二次巻線126b,126cからの高電圧発生を停止する。
The
また、一方の駆動制御回路117と他方の駆動制御回路127は制御線103によって接続され、この制御線103を介して一方の駆動制御回路117から他方の駆動制御回路127に伝達される制御信号によって各駆動制御回路117,127は同期して動作し、各交流電圧発生部110G,120Gから発生される交流電圧、すなわちランプ160A,160B,160C,160Dのそれぞれの両端に印加される電圧は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電圧すなわち位相が実質的に１８０度反転した電圧となっている。これにより、ランプ160A,160B,160C,160Dのそれぞれの両端に流れる電流は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電流すなわち位相が実質的に１８０度反転した電流となっている。
Also, one
前述した構成によれば、ランプ点灯回路100Gが正常に動作しているときは、電圧検出回路150C,150Dの各加算回路には振幅が同じで位相が１８０度反転した電圧信号Det11〜Det14(Det21〜Det24)が入力されるので、電圧の絶対値に差が生じないため、これらを加算した電圧は実質的に０Ｖとなりコンパレータ401の出力端子428から出力される保護信号outはハイレベルとなる。また、ランプ点灯装置100Gに異常が生じたとき、例えば、ランプ160A〜160Dの何れかの端子がオープンになったときや短絡したとき等には、電圧信号Det11〜Det14,Det21〜Det24の何れかの振幅や位相が変化するので、電圧の絶対値に差が生じて、コンパレータ401の反転入力端子に印加される電圧が基準電圧Vrefよりも高い電圧となるため、コンパレータ401から出力される保護信号outはローレベルとなる。保護信号outがローレベルになると、駆動制御回路117,127は、各ＦＥＴ111〜114,121〜124の動作を停止させてトランス116A,116B,126A,126Bの二次巻線116b,116c,126b,126cからの高電圧発生を停止する。
According to the configuration described above, when the
従って、本実施形態によれば、ランプが複数存在する場合に、論理和回路によって少ない部品点数で電圧検出回路150C,150Dを構成することが可能になる。さらに、ランプが複数の場合に他のランプの電圧情報と比較することにより、より精度良く異常を検出することができる。また、複数のランプの異常を２つの電圧検出回路150C,150Dによって検出することができるため、従来例に比べて部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができる。
Therefore, according to the present embodiment, when there are a plurality of lamps, the
尚、上記の電圧検出回路150C,150Dによってアーク放電プロテクションに対応することも可能である。また、上記実施形態では、スイッチング回路の代表例として、フルブリッジ回路を構成したが、ハーフブリッジ回路や他の同様な回路でも、ランプに印加される電圧波形を逆相で検出できる回路であれば、上記の電圧検出回路を使用できることは言うまでもない。
The
また、上記実施形態では、抵抗器131〜138によってランプ160A〜160Dのそれぞれに流れる電流を電圧に変換して検出したが、抵抗器131〜138に代えて周知のカレントトランスを用いて電流を検出し、これを電圧に変換した後に電圧検出回路150C,150Dに入力するようにしても良い。
Further, in the above embodiment, the currents flowing through the
次に、本発明に係る参考例を説明する。
Next, a reference example according to the present invention will be described.
図１６は本発明に係る参考例におけるランプ点灯装置を示す回路図である。図において前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表す。すなわち、100Hはランプ点灯装置で、２つの交流電圧発生部110H,120Hと、電圧検出用の複数のコンデンサ171A,171B〜172A,172B、電流検出用の２つの抵抗器131,132、２つの検出回路180A,180B、ランプ160Aとから構成されている。
FIG. 16 is a circuit diagram showing a lamp lighting device in a reference example according to the present invention. In the figure, the same components as those of the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals. That is, 100H is a lamp lighting device, two
一方の交流電圧発生部110Hは、４つのＦＥＴ111〜114と、コンデンサ115、トランス118、駆動制御回路117、及び２つのダイオード119A,119Bとから構成されている。ＦＥＴ111のドレインは入力端子101とＦＥＴ113のドレインに接続され、ＦＥＴ111のソースはＦＥＴ112のドレインに接続されると共にコンデンサ115を介してトランス118の一次巻線118aの一端に接続され、ＦＥＴ112のソースは接地端子102に接続されている。
One
また、ＦＥＴ113のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ113のソースはＦＥＴ114のドレインに接続されると共にトランス118の一次巻線118aの他端に接続されている。トランス118の二次巻線118bの一端はランプ160Aの一端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ171A,171Bを介して接地端子102に接続されている。二次巻線118bの他端は検出回路180Aに接続されると共に抵抗器131を介して接地端子102に接続されている。さらに、二次巻線118bの他端はダイオード119Aのアノードとダイオード119Bのカソードに接続されている。ダイオード119Aのカソードは駆動制御回路117に接続され、ダイオード119Bのアノードは接地端子102に接続されている。
The drain of the
また、コンデンサ171Aとコンデンサ171Bとの接続点に発生する電圧検出信号VS-Mと抵抗器131の一端側に発生する電流検出信号IS-Mが検出回路180Aに入力されている。尚、抵抗器131は、二次巻線118bに流れる電流すなわちランプ160Aの一端側端子電極に流れる電流を電圧に変換し、この電圧を電流検出信号IS-Mとして検出回路180Aに出力するものである。
Further, the voltage detection signal VS-M generated at the connection point between the
駆動制御回路117は、ダイオード119Aを介して入力される電流検出信号IS-Mに基づいて各ＦＥＴ111〜114のゲートに対して制御信号を出力し、各ＦＥＴ111〜114をスイッチング動作させてトランス118の一次巻線118aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス118の二次巻線118bに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路117には検出回路180Aから出力される保護信号OUT-Mが入力されており、駆動制御回路117はこの保護信号OUT-Mがローレベルになったときに各ＦＥＴ111〜114の動作を停止させてトランス118の二次巻線118bからの高電圧発生を停止する。
The
他方の交流電圧発生部120も前述した一方の交流電圧発生部110Hと同様に構成され、４つのＦＥＴ121〜124と、コンデンサ125、トランス128、駆動制御回路127とから構成されている。ＦＥＴ121のドレインは入力端子101とＦＥＴ123のドレインに接続され、ＦＥＴ121のソースはＦＥＴ122のドレインに接続されると共にコンデンサ125を介してトランス128の一次巻線128aの一端に接続され、ＦＥＴ122のソースは接地端子102に接続されている。
The other
また、ＦＥＴ123のドレインは入力端子101に接続され、ＦＥＴ123のソースはＦＥＴ124のドレインに接続されると共にトランス128の一次巻線128aの他端に接続されている。トランス128の二次巻線128bの一端はランプ160Aの他端に接続されると共に直列接続された２つのコンデンサ172A,172Bを介して接地端子102に接続されている。二次巻線128bの他端は検出回路180Bに接続されると共に抵抗器132を介して接地端子102に接続されている。さらに、二次巻線128bの他端はダイオード129Aのアノードとダイオード129Bのカソードに接続されている。ダイオード129Aのカソードは駆動制御回路127に接続され、ダイオード129Bのアノードは接地端子102に接続されている。
The drain of the
また、コンデンサ172Aとコンデンサ172Bとの接続点に発生する電圧検出信号VS-Sと抵抗器132の一端側に発生する電流検出信号IS-Sが検出回路180Bに入力されている。尚、抵抗器132は、二次巻線128bに流れる電流すなわちランプ160Aの他端側端子電極に流れる電流を電圧に変換し、この電圧を電流検出信号IS-Sとして検出回路180Bに出力するものである。
Further, the voltage detection signal VS-S generated at the connection point between the
駆動制御回路127は、ダイオード129Aを介して入力される電流検出信号IS-Sに基づいて各ＦＥＴ121〜124のゲートに対して制御信号を出力して各ＦＥＴ121〜124をスイッチング動作させてトランス128の一次巻線128aへの通電方向を所定周期で反転させ、トランス128の二次巻線128bに高電圧の交流電圧を発生させる。さらに、駆動制御回路127には電圧検出回路180Bから出力される保護信号OUT-Sが入力されており、駆動制御回路127はこの保護信号OUT-Sがローレベルになったときに各ＦＥＴ121〜124の動作を停止させてトランス128の二次巻線128bからの高電圧発生を停止する。
The
また、一方の駆動制御回路117と他方の駆動制御回路127は制御線103によって接続され、この制御線103を介して一方の駆動制御回路117から他方の駆動制御回路127に伝達される制御信号によって各駆動制御回路117,127は同期して動作し、各交流電圧発生部110H,120Hから発生される交流電圧、すなわちランプ160Aの両端に印加される電圧は、正常動作時において互いに実質的に逆位相であり且つ位相ズレの量が許容範囲内である電圧すなわち位相が実質的に１８０度反転した電圧となっている。
Also, one
検出回路150A,150Bは、図１７に示すように、５つの抵抗器R1〜R5、電圧積分器としてのコンデンサC1、２つのＮＰＮトランジスタQ1,Q2（スイッチング素子）から構成されている。ダイオードD1のアノードは電流検出信号IS-M(IS-S)が入力される入力端子181に接続され、ダイオードD1のカソードは抵抗器R1を介してトランジスタQ1のベース（制御端子）に接続されている。さらに、トランジスタQ1のベースはトランジスタQ2のコレクタ（入力端子）に接続されると共に抵抗器R2を介して接地端子102に接続され、トランジスタQ1のコレクタ（入力端子）は抵抗器R5を介して所定の電圧（＋Ｖ）が印加されてプルアップされると共に保護信号OUT-M(OUT-S)を出力する出力端子183に接続され、エミッタ（出力端子）は接地端子102に接続されている。
As shown in FIG. 17, the
ダイオードD2のアノードは電圧検出信号VS-M(VS-S)が入力される入力端子182に接続され、ダイオードD2のカソードは抵抗器R3を介してトランジスタQ2のベースに接続されている。さらに、トランジスタQ2のベース（制御端子）は抵抗器R4を介して接地端子102に接続されると共にコンデンサC1を介して接地端子102に接続されている。また、トランジスタQ2のエミッタ（出力端子）は接地端子102に接続されている。
The anode of the diode D2 is connected to the
上記構成の検出回路180A,180Bに対して、正常動作時に入力される電流検出信号IS-M(IS-S)及び電圧検出信号VS-M(VS-S)は図１８に示すように所定の振幅を有する交流信号であり、電流検出信号IS-M(IS-S)及び電圧検出信号VS-M(VS-S)の間にはランプ160Aの特性に基づく位相ずれが生じている。
With respect to the
また、図１９に示すように、正常動作時においては、ダイオードD1のカソード（Ａ点）における信号波形（Ａ点の波形）は電流検出信号IS-M(IS-S)がダイオードD1によって半波整流した波形となり、ダイオードD2のカソード（Ｂ点）における信号波形（Ｂ点の波形）は電圧検出信号VS-M(VS-S)がダイオードD2によって半波整流され且つコンデンサC1によって積分された波形となる。このときＢ点の波形はコンデンサC1によって積分された状態であり、全体が所定の閾値よりも大きくなるように抵抗器R3,R4の抵抗値及びコンデンサC1の容量値が設定されている。なお、前記閾値はトランジスタQ2のオンオフ状態を切り替える閾値に対応した値に設定されている。 Further, as shown in FIG. 19, during normal operation, the signal waveform (point A waveform) at the cathode (point A) of the diode D1 is half-wave by the current detection signal IS-M (IS-S) by the diode D1. The signal waveform (point B waveform) at the cathode (point B) of the diode D2 is a waveform obtained by rectifying the voltage detection signal VS-M (VS-S) by half-wave rectification by the diode D2 and integrating by the capacitor C1. It becomes. At this time, the waveform at point B is in a state integrated by the capacitor C1, and the resistance values of the resistors R3 and R4 and the capacitance value of the capacitor C1 are set so that the whole is larger than a predetermined threshold value. The threshold value is set to a value corresponding to the threshold value for switching the on / off state of the transistor Q2.
これにより、正常動作時においては、トランジスタQ2のベースにはハイレベルの電圧が印加されるため、トランジスタQ2はオン状態になる。従って、トランジスタQ1のベース電位は接地電位（ローレベル）となり、トランジスタQ1はオフ状態となる。これにより、保護信号OUT-M(OUT-S)はハイレベルとなる。 Accordingly, during normal operation, a high level voltage is applied to the base of the transistor Q2, so that the transistor Q2 is turned on. Accordingly, the base potential of the transistor Q1 becomes the ground potential (low level), and the transistor Q1 is turned off. As a result, the protection signal OUT-M (OUT-S) becomes high level.
一方、上記構成の検出回路180A,180Bに対して、異常動作時、例えばランプ160Aの端子電極が短絡された状態における電流検出信号IS-M(IS-S)及び電圧検出信号VS-M(VS-S)は図２０に示すように所定の振幅を有する交流信号であり、電流検出信号IS-M(IS-S)及び電圧検出信号VS-M(VS-S)の間にはランプ160Aの特性に基づく位相ずれが生じている。さらに、電圧検出信号VS-M(VS-S)波形の振幅値は正常時に比べて低下している。
On the other hand, the current detection signal IS-M (IS-S) and the voltage detection signal VS-M (VS -S) is an AC signal having a predetermined amplitude as shown in FIG. 20, and between the current detection signal IS-M (IS-S) and the voltage detection signal VS-M (VS-S), the
また、図２１に示すように、異常動作時においては、ダイオードD1のカソード（Ａ点）における信号波形（Ａ点の波形）は電流検出信号IS-M(IS-S)がダイオードD1によって半波整流した波形となり、ダイオードD2のカソード（Ｂ点）における信号波形（Ｂ点の波形）は電圧検出信号VS-M(VS-S)がダイオードD2によって半波整流され且つコンデンサC1によって積分された波形となるが、このときコンデンサC1によって積分された状態のＢ点の波形は、全体が前記閾値よりも小さくなる。これにより、異常動作時においては、トランジスタQ2のベースにはローレベルの電圧が印加されるため、トランジスタQ2はオフ状態になる。従って、トランジスタQ1のベース電位はプルアップ電位（ハイレベル）となり、トランジスタQ1はオン状態となる。これにより、保護信号OUT-M(OUT-S)はローレベルとなる。 Further, as shown in FIG. 21, during an abnormal operation, the signal waveform (point A waveform) at the cathode (point A) of the diode D1 is half-wave due to the current detection signal IS-M (IS-S) by the diode D1. The signal waveform (point B waveform) at the cathode (point B) of the diode D2 is a waveform obtained by rectifying the voltage detection signal VS-M (VS-S) by half-wave rectification by the diode D2 and integrating by the capacitor C1. However, at this time, the waveform at the point B integrated by the capacitor C1 is entirely smaller than the threshold value. Thus, during an abnormal operation, a low level voltage is applied to the base of the transistor Q2, so that the transistor Q2 is turned off. Accordingly, the base potential of the transistor Q1 becomes a pull-up potential (high level), and the transistor Q1 is turned on. Thereby, the protection signal OUT-M (OUT-S) becomes a low level.
従って、参考例のランプ点灯装置100Hによれば、図２７乃至図３１に示した従来例のように、ランプのインピーダンスのバラツキや寄生容量のバラツキ、交流電圧発生部110H,120H（インバータ）の特性バラツキなどにより誤動作を生ずることがなくなる。また、ランプ160Aの何れか一方の端子電極をグランドに２ＫΩでショートした場合には検出回路180A,180Bが異常を検出して交流電圧発生部110H,120H（インバータ）がシャットダウンし、ランプ160Aの両方の端子電極がグランドに２ＫΩでショートした場合にも検出回路180A,180Bが異常を検出して交流電圧発生部110H,120H（インバータ）がシャットダウンする。
Therefore, according to the
尚、トランジスタQ1,Q2としては、バイポーラトランジスタや電界効果トランジスタの何れを用いても良いことは言うまでもない。 Needless to say, either a bipolar transistor or a field effect transistor may be used as the transistors Q1 and Q2.
100,100A,100B,100C,100D,100E,100F,100G,100H…ランプ点灯装置、110,110B,110C,110D,110F,110G,110H,120,120B,120C,120D,120F,120G,120H…交流電圧発生部、111〜114,121〜124…ＦＥＴ、115,125…コンデンサ、116,116A,116B,118,119,126,126A,126B128,129,611,612,621,622…トランス、117,127…駆動制御回路、119A,119B,129A,129B…ダイオード、151…コンパレータ、152,153…抵抗器、154…ダイオード、156…コンデンサ、157…基準電圧源、131〜134…抵抗器、150A,150B,150C,150D,150E,150F…電圧検出回路、160A〜160D…ランプ、171A,171B〜178A,178B…コンデンサ、180A,180B…検出回路、401…コンパレータ、411〜418…抵抗器、421〜424…ダイオード、425…コンデンサ、426…基準電圧源、501…コンパレータ、511,512…抵抗器、513…ダイオード、514…コンデンサ、515…基準電圧源、R1〜R5…抵抗器、C1…コンデンサ（積分器）、Q1,Q2…トランジスタ。
100,100A, 100B, 100C, 100D, 100E, 100F, 100G, 100H ... Lamp lighting device, 110,110B, 110C, 110D, 110F, 110G, 110H, 120,120B, 120C, 120D, 120F, 120G, 120H ... AC voltage generation , 111-114, 121-124 ... FET, 115,125 ... capacitor, 116,116A, 116B, 118,119,126,126A, 126B128,129,611,612,621,622 ... transformer, 117,127 ... drive control circuit, 119A, 119B, 129A, 129B ... diode, 151 ... comparator, 152,153 ... Resistor, 154 ... Diode, 156 ... Capacitor, 157 ... Reference voltage source, 131-134 ... Resistor, 150A, 150B, 150C, 150D, 150E, 150F ... Voltage detection circuit, 160A-160D ... Lamp, 171A, 171B- 178A, 178B ... capacitor, 180A, 180B ... detection circuit, 401 ... comparator, 411-418 ... resistor, 421-424 ... diode, 425 ... capacitor, 426 ... reference voltage source, 501 ... comparator, 511, 512 ... resistor, 513 ... Diode, 514 ... Capacitor, 515 ... Reference voltage source, R1 to R5 ... Resistor, C1 ... Capacitor (integrator), Q1, Q2 ... Transition .
Claims (10)
前記交流電圧発生部の異なる端子に接続されている前記ランプの端子電極に印加される電圧であって正常動作時において互いに実質的に逆位相である電圧の和を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出した電圧が所定の閾値を超えて前記電圧検出回路から異常状態を表す信号が出力されたときに、前記駆動回路の動作を停止して前記ランプへの電圧の印加を停止する駆動制御回路を備え、
前記電圧検出回路は、
前記互いに逆位相となる２つの電圧を加算する２つ以上の加算回路と、
各加算回路の出力電圧を論理和して出力する論理和回路と、
前記論理和回路から出力された電圧を基準電圧と比較し、前記論理和回路から出力された電圧が前記基準電圧を越えたときに前記異常状態を表す信号を出力する電圧比較器とを備えてなる
ことを特徴とするランプ点灯装置。 In a lamp lighting device that applies an alternating voltage generated by an alternating voltage generator to two or more lamps and lights each of the lamps,
A voltage detection circuit that detects a sum of voltages that are applied to terminal electrodes of the lamp that are connected to different terminals of the AC voltage generation unit and that are substantially opposite in phase during normal operation;
When the voltage detected by the voltage detection circuit exceeds a predetermined threshold and a signal indicating an abnormal state is output from the voltage detection circuit, the operation of the drive circuit is stopped and the application of the voltage to the lamp is stopped. Drive control circuit
The voltage detection circuit includes:
Two or more addition circuits for adding two voltages having opposite phases to each other;
A logical sum circuit that outputs a logical sum of the output voltages of each adder circuit; and
A voltage comparator that compares a voltage output from the OR circuit with a reference voltage and outputs a signal indicating the abnormal state when the voltage output from the OR circuit exceeds the reference voltage. A lamp lighting device characterized by
ことを特徴とする請求項１に記載のランプ点灯装置。 A detection voltage corresponding to each of different voltages applied to each of three or more different lamps is input to the voltage detection circuit, and at least one detection voltage is input to two different addition circuits. The lamp lighting device according to claim 1, wherein the addition circuit adds the different detection voltages.
異なるランプの端子電極に通電される電流であって正常動作時において互いに実質的に逆位相である電流値に対応する電圧値の和を検出する電圧検出回路と、
前記電圧検出回路によって検出した電圧が所定の閾値を超えて前記電圧検出回路から異常状態を表す信号が出力されたときに、前記駆動回路の動作を停止して前記ランプへの電圧の印加を停止する駆動制御回路とを備え、
前記電圧検出回路は、
前記互いに逆位相となる２つの電圧を加算する加算回路と、
前記加算回路によって加算された電圧を基準電圧と比較し、前記加算回路から出力された電圧が前記基準電圧を越えたときに前記異常状態を表す信号を出力する電圧比較器とを備えてなる
ことを特徴とするランプ点灯装置。 In a lamp lighting device that applies an alternating voltage generated by an alternating voltage generator to two or more lamps to light the lamp,
A voltage detection circuit that detects a sum of voltage values corresponding to current values that are currents that are passed through the terminal electrodes of different lamps and that are substantially opposite in phase during normal operation;
When the voltage detected by the voltage detection circuit exceeds a predetermined threshold and a signal indicating an abnormal state is output from the voltage detection circuit, the operation of the drive circuit is stopped and the application of the voltage to the lamp is stopped. Drive control circuit
The voltage detection circuit includes:
An adding circuit for adding two voltages having opposite phases to each other;
A voltage comparator that compares the voltage added by the adder circuit with a reference voltage and outputs a signal indicating the abnormal state when the voltage output from the adder circuit exceeds the reference voltage. The lamp lighting device characterized by this.
ことを特徴とする請求項４に記載のランプ点灯装置。 The lamp lighting device according to claim 4, wherein the voltage detection circuit includes a capacitor that integrates an output voltage of the addition circuit.
各加算回路の出力電圧を論理和して前記電圧比較器に入力する論理和回路を有する
ことを特徴とする請求項４に記載のランプ点灯装置。 The voltage detection circuit includes two or more addition circuits,
The lamp lighting device according to claim 4, further comprising: a logical sum circuit that logically sums output voltages of the respective adder circuits and inputs the logical sum to the voltage comparator.
ことを特徴とする請求項６に記載のランプ点灯装置。 The voltage detection circuit receives a detection voltage corresponding to each of different currents energized in each of the three or more different lamps, and at least one detection voltage is input to two different addition circuits. The lamp lighting device according to claim 6 , wherein a different detection voltage is added in the adding circuit.
ことを特徴とする請求項４に記載のランプ点灯装置。 The voltage detection circuit includes a resistor through which a current passed through the terminal electrode of the lamp is passed, and a voltage between both ends of the resistor is set as a voltage corresponding to the current passed through the terminal electrode of the lamp. It detects. The lamp lighting device of Claim 4 characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項４に記載のランプ点灯装置。 The voltage detection circuit includes a current transformer in which a current supplied to a terminal electrode of the lamp is supplied to a primary winding, and a voltage corresponding to a current supplied to the terminal electrode of the lamp is set to two of the current transformer. The lamp lighting device according to claim 4, wherein a voltage generated in the next winding is detected.
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