JP5206077B2 - 放電管点灯装置の周波数同期化方法及び放電管点灯装置並びに半導体集積回路 - Google Patents
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Description
V3<REGの電圧×R7/(R6+R7)<V2
の関係を満たすように設定される。
め、時刻t1〜t2では、ナンド回路NAND1からのLレベルによりP型FET22がオンし、アンド回路AND1のLレベルによりN型FET23がオフし、定電流源21aからパルス電流+ΔIがP型FET22を介して正方向(→)に流れる。
VH=(R200×REG)/(R100+R200)
である。
VL={R200×R300/(R200+R300)}×REG/[R100+{R200×R300/(R200+R300)}]
である。
2fF×(I2−ΔI)/I2〜2fF×(I2+ΔI)/I2
となる。
fF×(I2−ΔI)/I2〜fF×(I2+ΔI)/I2
となる。
1,1a〜1c コントロールIC
3 放電管
5 管電流検出回路
10 スタート回路
11,11a 定電流決定回路
12,12a 発振器
13 分周器
15 誤差増幅器
16,16a,16b PWMコンパレータ
18a〜18d ドライバ
19 演算増幅器
20,20a 充放電パルス電流発生回路
Qp1,Qp2 P型FET
Qn1,Qn2 N型FET
R1,R2 定電流決定抵抗
C1,C2 コンデンサ
Claims (20)
- トランスの一次巻線と二次巻線との少なくとも一方の巻線にコンデンサが接続され、その出力に放電管が接続された共振回路と、前記放電管に流れる電流を検出する管電流検出回路と、直流電源の両端に接続され且つ前記共振回路内の前記トランスの一次巻線と前記コンデンサとに電流を流すための複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子の導通周期と導通期間を制御する制御回路とを有する放電管点灯装置の周波数同期化方法であって、
スイッチング駆動周波数を発生する発振器を有する発振手段により、電流決定回路の電流決定抵抗により設定された第1正電流で前記発振器に接続された発振コンデンサを充電し前記発振コンデンサの電圧が上昇して上限値に達すると前記電流決定回路の電流決定抵抗により設定された第1負電流で前記発振コンデンサを放電し前記発振コンデンサの電圧が下降して下限値に達すると再び前記第1正電流で充電を開始するための第1正負電流パルスにより前記発振コンデンサの充電の傾斜と放電の傾斜が同じで且つ前記複数のスイッチング素子をオン/オフさせるための第1周波数の三角波信号を発生する発振ステップと、
出力が前記発振コンデンサに接続されているパルス電流発生手段により、発振周波数を同期させるための同期パルス信号を、前記同期パルス信号の周波数に同期し且つデューティが50%で電流の絶対値とパルス幅の等しい第2周波数の第2正負電流パルスに変換するパルス電流発生ステップとを備え、
前記発振ステップは、前記パルス電流発生手段が接続された同期パルス入力端子に前記同期パルス信号が入力されたときに、前記発振コンデンサに印加される前記第1正負電流パルスに前記パルス電流発生手段からの前記第2正負電流パルスを重畳して三角波信号を発生することにより前記第1正負電流パルスと前記第2正負電流パルスとの位相差により前記三角波信号の異なる傾きの期間が調整されて前記三角波信号の発振周波数が前記パルス電流発生手段の第2正負電流パルスの第2周波数に同期することを特徴とする放電管点灯装置の周波数同期化方法。 - 誤差増幅器により、前記管電流検出回路の前記放電管に流れる電流を表す出力信号と基準値とを比較して誤差電圧を出力する誤差増幅ステップと、
信号発生手段により、前記誤差増幅器の出力信号と前記三角波信号とに基づいて、前記三角波信号の半周期未満に、前記放電管に流れる電流に応じたパルス幅で前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の一方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第1駆動信号を発生し、前記第1駆動信号と略同一パルス幅で略180度の位相差を持ち、前記第1駆動信号の発生時とは逆方向に前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の他方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第2駆動信号を発生する信号発生ステップと、
を有することを特徴とする請求項1記載の放電管点灯装置の周波数同期化方法。 - 誤差増幅器により、前記管電流検出回路の前記放電管に流れる電流を表す出力信号と基準値とを比較して誤差電圧を出力する誤差増幅ステップと、
反転回路により、前記誤差増幅器の誤差電圧を前記三角波信号の上限値と下限値との中点電位で反転させた誤差電圧を出力する反転ステップと、
信号発生手段により、前記誤差増幅器の出力信号と前記三角波信号とに基づいて、前記三角波信号の半周期未満に、前記放電管に流れる電流に応じたパルス幅で前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の一方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第1駆動信号を発生し、前記反転回路の出力信号と前記三角波信号と比較し、前記第1駆動信号と略同一パルス幅で略180度の位相差を持ち、前記第1駆動信号の発生時とは逆方向に前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の他方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第2駆動信号を発生する信号発生ステップと、
を有することを特徴とする請求項1記載の放電管点灯装置の周波数同期化方法。 - 前記同期パルス信号が前記同期パルス入力端子に入力されていないときは、前記三角波信号の発振周波数は、前記第1正負電流パルスの周波数に設定されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の放電管点灯装置の周波数同期化方法。
- 前記第2正負電流パルスの第2発振周波数が、前記同期パルス信号の周波数の予め定められた整数分の1であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の放電管点灯装置の周波数同期化方法。
- 前記第1正負電流パルスの第1発振周波数は、前記第2正負電流パルスの第2発振周波数近傍に設定されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の放電管点灯装置の周波数同期化方法。
- トランスの一次巻線と二次巻線との少なくとも一方の巻線にコンデンサが接続され、その出力に放電管が接続された共振回路と、前記放電管に流れる電流を検出する管電流検出回路と、直流電源の両端に接続され且つ前記共振回路内の前記トランスの一次巻線と前記コンデンサとに電流を流すための複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子の導通周期と導通期間を制御する制御回路とを有する放電管点灯装置において、
前記制御回路は、スイッチング駆動周波数を発生する発振器を有し、電流決定回路の電流決定抵抗により設定された第1正電流で前記発振器に接続された発振コンデンサを充電し前記発振コンデンサの電圧が上昇して上限値に達すると前記電流決定回路の電流決定抵抗により設定された第1負電流で前記発振コンデンサを放電し前記発振コンデンサの電圧が下降して下限値に達すると再び前記第1正電流で充電を開始するための第1正負電流パルスにより前記発振コンデンサの充電の傾斜と放電の傾斜が同じで且つ前記複数のスイッチング素子をオン/オフさせるための第1周波数の三角波信号を発生する発振手段と、
出力が前記発振コンデンサに接続され、発振周波数を同期させるための同期パルス信号を、前記同期パルス信号の周波数に同期し且つデューティが50%で電流の絶対値とパルス幅の等しい第2周波数の第2正負電流パルスに変換するパルス電流発生手段と、
前記パルス電流発生手段が接続され且つ前記同期パルス信号を入力する同期パルス入力端子とを備え、
前記発振手段は、前記同期パルス信号が前記同期パルス入力端子に入力されたときに、前記発振コンデンサに印加される前記第1正負電流パルスに前記パルス電流発生手段からの前記第2正負電流パルスを重畳して三角波信号を発生することにより前記第1正負電流パルスと前記第2正負電流パルスとの位相差により前記三角波信号の異なる傾きの期間が調整されて前記三角波信号の発振周波数が前記パルス電流発生手段の第2正負電流パルスの第2周波数に同期することを特徴とする放電管点灯装置。 - 前記制御回路は、前記管電流検出回路の前記放電管に流れる電流を表す出力信号と基準値とを比較して誤差電圧を出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の出力信号と前記三角波信号とに基づいて、前記三角波信号の半周期未満に、前記放電管に流れる電流に応じたパルス幅で前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の一方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第1駆動信号を発生し、前記第1駆動信号と略同一パルス幅で略180度の位相差を持ち、前記第1駆動信号の発生時とは逆方向に前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の他方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第2駆動信号を発生する信号発生手段と、
を有することを特徴とする請求項7記載の放電管点灯装置。 - 前記制御回路は、前記管電流検出回路の前記放電管に流れる電流を表す出力信号と基準値とを比較して誤差電圧を出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の誤差電圧を前記三角波信号の上限値と下限値との中点電位で反転させた誤差電圧を出力する反転回路と、
前記誤差増幅器の出力信号と前記三角波信号とに基づいて、前記三角波信号の半周期未満に、前記放電管に流れる電流に応じたパルス幅で前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の一方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第1駆動信号を発生し、前記反転回路の出力信号と前記三角波信号と比較し、前記第1駆動信号と略同一パルス幅で略180度の位相差を持ち、前記第1駆動信号の発生時とは逆方向に前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の他方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第2駆動信号を発生する信号発生手段と、
を有することを特徴とする請求項7記載の放電管点灯装置。 - 前記同期パルス信号が前記同期パルス入力端子に入力されていないときは、前記三角波信号の発振周波数は、前記第1正負電流パルスの周波数に設定されることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項記載の放電管点灯装置。
- 前記第2正負電流パルスの第2発振周波数が、前記同期パルス信号の周波数の予め定められた整数分の1であることを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項記載の放電管点灯装置。
- 前記三角波信号の前記半周期は、前記三角波信号の立ち上がり傾斜期間中又は立ち下り傾斜期間中であることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項記載の放電管点灯装置。
- 前記三角波信号の前記半周期は、前記三角波信号の上限値と下限値との中点電位以上の期間中又は前記中点電位以下の期間中であることを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項記載の放電管点灯装置。
- 放電管に電力を供給する複数のスイッチング素子の導通周期と導通期間を制御する制御回路を有する半導体集積回路であって、
前記制御回路は、スイッチング駆動周波数を発生する発振器を有し、電流決定回路の電流決定抵抗により設定された第1正電流で前記発振器に接続された発振コンデンサを充電し前記発振コンデンサの電圧が上昇して上限値に達すると前記電流決定回路の電流決定抵抗により設定された第1負電流で前記発振コンデンサを放電し前記発振コンデンサの電圧が下降して下限値に達すると再び前記第1正電流で充電を開始するための第1正負電流パルスにより前記発振コンデンサの充電の傾斜と放電の傾斜が同じで且つ前記複数のスイッチング素子をオン/オフさせるための第1周波数の三角波信号を発生する発振手段と、
出力が前記発振コンデンサに接続され、発振周波数を同期させるための同期パルス信号を、前記同期パルス信号の周波数に同期し且つデューティが50%で電流の絶対値とパルス幅の等しい第2周波数の第2正負電流パルスに変換するパルス電流発生手段と、
前記パルス電流発生手段が接続され且つ前記同期パルス信号を入力する同期パルス入力端子とを備え、
前記発振手段は、前記同期パルス信号が前記同期パルス入力端子に入力されたときに、前記発振コンデンサに印加される前記第1正負電流パルスに前記パルス電流発生手段からの前記第2正負電流パルスを重畳して三角波信号を発生することにより前記第1正負電流パルスと前記第2正負電流パルスとの位相差により前記三角波信号の異なる傾きの期間が調整されて前記三角波信号の発振周波数が前記パルス電流発生手段の第2正負電流パルスの第2周波数に同期することを特徴とする半導体集積回路。 - 前記制御回路は、前記放電管に流れる電流を表す出力信号と基準値とを比較して誤差電圧を出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の出力信号と前記三角波信号とに基づいて、前記三角波信号の半周期未満に、前記放電管に流れる電流に応じたパルス幅で前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の一方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第1駆動信号を発生し、前記第1駆動信号と略同一パルス幅で略180度の位相差を持ち、前記第1駆動信号の発生時とは逆方向に前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の他方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第2駆動信号を発生する信号発生手段と、
を有することを特徴とする請求項14記載の半導体集積回路。 - 前記制御回路は、前記放電管に流れる電流を表す出力信号と基準値とを比較して誤差電圧を出力する誤差増幅器と、
前記誤差増幅器の誤差電圧を前記三角波信号の上限値と下限値との中点電位で反転させた誤差電圧を出力する反転回路と、
前記誤差増幅器の出力信号と前記三角波信号と比較し、前記三角波信号の半周期未満に、前記放電管に流れる電流に応じたパルス幅で前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の一方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第1駆動信号を発生し、前記反転回路の出力信号と前記三角波信号と比較し、前記第1駆動信号と略同一パルス幅で略180度の位相差を持ち、前記第1駆動信号の発生時とは逆方向に前記放電管に電流を流すように前記複数のスイッチング素子の内の他方の1以上のスイッチング素子を駆動するための第2駆動信号を発生する信号発生手段と、
を有することを特徴とする請求項14記載の半導体集積回路。 - 前記同期パルス信号が前記同期パルス入力端子に入力されていないときは、前記三角波信号の発振周波数は、前記第1正負電流パルスの周波数に設定されることを特徴とする請求項14乃至16のいずれか1項記載の半導体集積回路。
- 前記第2正負電流パルスの第2発振周波数が、前記同期パルス信号の周波数の予め定められた整数分の1であることを特徴とする請求項14乃至17のいずれか1項記載の半導体集積回路。
- 前記三角波信号の前記半周期は、前記三角波信号の立ち上がり傾斜期間中又は立ち下り傾斜期間中であることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項記載の半導体集積回路。
- 前記三角波信号の前記半周期は、前記三角波信号の上限値と下限値との中点電位以上の期間中又は前記中点電位以下の期間中であることを特徴とする請求項14乃至18のいずれか1項記載の半導体集積回路。
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