JPH04145488A - 蛍光表示管のフィラメント駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、蛍光表示管のフィラメントを駆動する回路に
関する。

［従来の技術］ 従来の車両用蛍光表示管のフィラメント駆動回路には、
フィラメントに流す電流が直流のものと交流のものかあ
るか、バッテリを電源として用いているので、直流型の
方が交流型に比べて構成か簡単である。

第６図に示すように、従来の直流型のフィラメント駆動
回路は、バッテリｖｂからグランドに向かって順に抵抗
１１とツェナーダイオード１２（定電圧付与手段）を直
列接続することにより構成されている。そして、このツ
ェナーダイオード１２に蛍光表示管のフィラメントＦが
並列接続されている。

上記構成では、バッテリｖｂの電圧が変動しても、抵抗
１１での電流およびこれに伴う電圧降下が変化するだけ
で、フィラメントＦでの印加電圧および電流は変化しな
い。これによりフィラメントＦの発熱量を一定にするこ
とができ、ひいては蛍光表示管を安定した輝度で表示さ
せることができる。

［発明が解決しようとする課題］ 上記構成の駆動回路では、バッテリｖｂの電圧（例えば
１２ｖ）とツェナーダイオード１２の設定電圧（例えば
３Ｖ）との差を得るために、上記抵抗１１での電圧降下
、電力消費が必要があり、この電圧降下、１１力消費に
起因して次の欠点があった。すなわち、バッテリ電圧が
大きく低下した場合でもフィラメント印加電圧を一定に
保つために抵抗１１の抵抗値を小さくすると、抵抗１１
に電流が多く流れるため、定格電力の大きなものを使う
必要があり形状が大きくなるばかりでなく、発熱が大き
くなり周囲の半導体等に熱ストレスを与える。反対に抵
抗１１の抵抗値を太き（して電力消費１発熱量を抑えよ
うとすると、電圧降下が大きくなるため、バッテリ電圧
の変動時に、フィラメント電圧を安定化することが困難
になる。すなわち、バッテリ電圧が低下した時に、フィ
ラメント電圧への印加電圧を一定に維持できなくなるこ
とがある。

上記のような欠点、及び／又は他の欠点を解消するため
に、発明者はまず、フィラメントと直列にスイッチング
素子を接続し、このスイッチング素子をパルス発生回路
からのパルスにより動作させて、フィラメント給電を間
欠的に行うことを考えた。しかし、このような構成では
、パルス発生回路の故障により、その出力かスイッチン
グ素子をオンにするレベルのまま固定されてしまった場
合、フィラメントの過熱およびそれに伴う損焼のおそれ
があった。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記課題を解消するために、次の構成を備えた
ことを特徴とする蛍光表示管のフィラメント駆動回路を
要旨とする。

（イ）上記フィラメントへの給電を制御するスイッチン
グ素子。

（ロ）上記スイッチング素子の制御端子に周期的にパル
スヲ出力するパルス発生回路。このパルスに応答してス
イッチング素子がオンすると、上記フィラメントに電源
からの電流が供給される。

（ハ）上記スイッチング素子の制御端子とパルス発生回
路との間に配置されたバイパスフィルタ。

［作用］ パルス発生回路の故障により、その出力がスイッチング
素子をオンにするレベルのまま固定されてしまっても、
上記パルス発生回路とスイッチング素子の制御端子との
間には！・イバスフィルタが配置されているので、スイ
ッチング素子をオフのまま維持することができる。この
結果、フィラメントの過熱およびそれに伴う損焼を防止
することができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図、第２図に基づいて説
明する。第２図には車両に用いられる蛍光表示管１が示
されている。蛍光表示管１は、チューブ２内に収容され
たフィラメントＦとグリッドＧとセグメントアノードＡ
とを備えている。フィラメントＦは、フィラメント駆動
回路３により駆動され、グリッドＧはグリッド駆動回路
４により駆動され、セグメントアノードＡはアノード駆
動回路５により駆動される。グリ、ド駆動回路４および
アノード駆動回路５は、バッテリｖｂ（直流電源）に接
続された定電圧回路からの定電圧を受け、この定電圧の
グリッドＧ、γノードＡへの印加をそれぞれ制御する。

上記フィラメント駆動回路３は、第１図に示されるよう
に、バッテリｖｂからグランドに向かって順に接続され
たトランジスタ１３（スイッチング素子）と抵抗１１と
ツェナーダイオード川２を備えている。抵抗１１とツェ
ナーダイオード１２により定電圧回路１０が構成されて
いる。トランジスタ１３はＰＮＰ型のものであり、エミ
ッタがバッテリｖｂに接続され、フレフタか抵抗１１に
接続されている。ツェナーダイオード１２には、上記フ
ィラメントＦが並列接続されている°。

フィラメント駆動回路３はさらにパルス発生回路１５を
備えている。このパルス発生回路１５の出力段とバッテ
リｖｂとの間には、コンデンサ２１、　２つの抵抗２２
．２３が直列をなして接続されている。これら抵抗２２
．２３間の接続点は上記トランジスタ１３のベースに接
続されている。

コンデンサ２１と抵抗２２．２３はバイパスフィルタ２
０を構成している。

トランジスタ１３のベースとバッテリｖｂとの間には、
カソードをバッテリｖｂに向けたダイオード２４か接続
されている。このダイオード２４は、上記パルス出力回
路１５からの出力レベルがローレベルからハイレベルに
切り替わった時に、トランジスタ１３のベース・エミッ
タ間に付与されようとする逆バイアスを逃がすためのも
のである。

上述構成において、パルス発生回路１５から例、ｔｌｆ
２０ＫＨｚでローレベルのパルスが出力されるたび（こ
、バッテリｖｂからバイパスフィルタ２０を経、パルス
発生回路１５に向かって電流が流れ、抵抗２３での電圧
降下によりトランジスタ１３がバイアスされてオンする
。トランジスタ１３がオンすると、バッテリｖｂからの
電流が抵抗１１を流れ、さらにフィラメントＦとツェナ
ーダイオード１２に流れる。この際、バッテリｖｂの電
圧が変動しても抵抗１１を流れる電流およびこれに伴う
電圧降下が変動するだけで、ツェナーダイオード１２の
両端間電圧、換言すればフィラメントＦへの印加電圧は
一定に保たれる。したがって、フィラメントＦは、上記
ツェナーダイオード１２の設定電圧とパルスのデユーテ
ィ比に応じて一定の発熱量を維持できる。

また、上記抵抗１１の発熱量は、下記の（イ）。

（ロ）の理由により、第６図に示す従来の直流型フィラ
メント駆動回路に比べて小さくすることができる。

イ）抵抗１１には常時電流が流れず、パルス発生回路１
５からローレベルのパルスが出力された時だけ電流が流
れる。したがって、このパルスのデユーティ比に応じて
電流が流れる時間を短くすることができる。

口）フィラメントＦへの電流供給時間がデユーティ比に
応じて短くなるから、フィラメントＦの適正な発熱量を
維持するためには、フィラメントＦの印加電圧、すなわ
ちツェナーダイオード１２の設定電圧を高くする必要が
ある。この結果、抵抗１１で要求される電圧降下は小さ
くて済む。

また、上記抵抗１１に期待する電圧降下が低いので、定
格電力の小さな抵抗を使用してもツェナーダイオードを
充分にバイアスすることができるため、バッテリ電圧か
大幅に低下しても、ツェナータイオード１２の作用を確
保でき、フィラメン］・電圧を一定に維持できる。

さらに、パルス発生回路１５の故障により、その出力が
ローレベルのまま、すなわちトランジスタ１３をオンに
するレベルのまま固定されてしまっても、パルス発生回
路１５とトランジスタ１３のベースとの間にはバイパス
フィルタ２０が配置されているので、トランジスタ１３
のベース電圧をバッテリｖｂの電圧にすることができ、
トランジスタ１３をオフに維持することができる。この
結果、フィラメントＦの過熱およびそれに伴う損焼を防
止することができるとともに、抵抗１１゜ツェナーダイ
オード１２の過熱により周囲の素子に熱ストレスが付与
されるのを防止することができる。

なお、本実施例ではトランジスタ１３を定電圧回路１０
より電源ｖｂ側に配置したことにより次の利点も有する
。パルス発生回路１５からの出力がローレベルでトラン
ジスタ１３がオンの時には、従来の駆動回路と同様に、
抵抗１１の電圧降下により、フィラメントＦの電圧はバ
ッテリｖｂの電圧より低く、グリッドＧ、アノードＡの
電圧より低い。パルス発生回路１５からの出力がハイレ
ベルでトランジスタ１３がオフの時には、フィラメント
Ｆの電圧は接地電圧になる。このように、トランジスタ
１３のオン、オフに拘わらずフィラメントＦの電圧は常
にグリッドＧ、アノードＡの電圧より低いので、フィラ
メントＦからアノードＡへの電子の移動が常時確実に行
われる。その結果、蛍光表示管の良好な表示機能を維持
できる。

第３図は本発明の他の実施例を示す。この実施例におい
て第１図に対応する構成部材には同符号を付してその詳
細な説明を省略する。第３図の例では、トランジスタ１
３′はＮＰＮ型のものであり、定電圧回路１０よりグラ
ンドＧＤ側に配置されており、そのエミッタが接地され
ている。この実施例では、パルス発生回路１５からの出
力がハイレベルになった時にトランジスタ１３′がオン
する。重要な作用については上記第１図の実施例と同じ
であるので省略する。

第４図に示す実施例は、パルス発生回路１５バイパスフ
イルタ２０．ダイオード２４を備えている点は第１図、
第３図と同じであるが次の点で異なる。第４図の実施例
は、２段のトランジスタ１３Ａ、１３Ｂを備えている。

前段トランジスタ１３Ａはパルス発生回路１５からの出
力に応答してオン、オフする。前段トランジスタ１３Ａ
のコレクタは後段トランジスタ１３Ｂのベースに接続さ
れている。後段トランジスタ１３ＢはフィラメントＦの
給電制御として用いられる。後段トランジスタ１３Ｂの
エミッタ側にフィラメントＦが接続され、後段トランジ
スタ１３Ｂのコレクタが抵抗１００を介してバッテリｖ
ｂに接続されている。

また、抵抗ｉｔｔとツェナーダイオード１１２からなる
定電圧回路１１０がバッテリｖｂとグランドとの間に介
在され、抵抗１１１とツェナータイオード１１２の接続
点かトランジスタ１３Ｂのベースに接続されている。さ
らに、前段トランジスタ＋３Ａのコレクタと後段トラン
ジスタ１３Ｂのベースとの間には高周波カット用のフィ
ルタ１２０か設けられている。このフィルタ１２０は、
前段トランジスタ１３Ａのコレクタと後段トランジスタ
１３Ｂのベースとの間に接続された抵抗１２１と、一端
が抵抗１２１と後段トランジスタ１３Ｂのベース間に接
続され他端か接地されたコンデンサ１２２とを有してい
る。

上記実施例の作用を第５図のタイムチャートを参照しな
から説明する。パルス発生回路１５からローレベルのパ
ルスか出力された時に、これに応答して前段トランジス
タ１３Ａがオフとなり、後段トランジスタ１３Ｂのベー
スに定電圧回路１１０のツェナーダイオード１１２の定
電圧か印加される。その結果、後段トランジスタ１３Ｂ
がオンしてフィラメントＦにバッテリｖｂからの電力か
供給される。この際、フィラメントＦの印加電圧は、ツ
ェナーダイオード１１２の定電圧から、後段トランジス
タ１３Ｂのベース・エミッタ間電圧を差し引いた電圧と
なり、はぼ一定に維持できる。

したがって、フィラメン）Ｆの発熱量も一定である。

バッテリｖｂが変動すると、トランジスタ１３Ｂのコレ
クタ・エミッタ間の電圧が変動する。この時、抵抗１０
０．　　フィラメントＦに流れる電流は一定である。フ
ィラメントＦへ印加されるパルス電圧は、フィルタ１２
０により高調波成分がカットされるため、破線で示すよ
うな完全な矩形波にならず、実線で示すようになだらか
な波形になる。これにより、ラジオ等へのノイズ発生源
となるのを防ぐことができる。

抵抗１００はトランジスタ１３Ｂのコレクタ・エミッタ
間で負担すべき電圧降下を一部分担する役割を担うが、
原理的にはなくてもよい。定電圧回路１１０はフィラメ
ントＦの給電回路に配置されないので、その抵抗１１１
．ツェナーダイオード１１２は、定格電力の小さなもの
を用いることができる。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。

［発明の効渠］ 以上説明したように、本発明では、バイパスフィルタの
作用により、パルス発生回路か故障してその出力かスイ
ッチング素子をオンするレベルのまま固定されても、ス
イッチング素子をオフに維持することができるから、フ
ィラメントの過熱およびそれに伴う損焼を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すフィラメント駆動回路
の回路図、第２図は蛍光表示管の概略構成図、第３図、
第４図はそれぞれ本発明の他の実施例を示すフィラメン
ト駆動回路の回路図、第５図は第４図のフィラメント駆
動回路の作用を説明するタイムチャートである。第６図
は従来の直流型フィラメント駆動回路の回路図である。 ｖｂ・・直流電源（バッテリ）、ＩＯ・・定電圧回路、
１１・・・抵抗、１２・・ツェナーダイオード、１３１
３’、１３Ｂ・・・スイッチング素子（トランジスタ）
、１５・・・パルス発生回路、２０・・・バイパスフィ
ルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　次の構成を備えたことを特徴とする蛍光表示管のフィ
   ラメント駆動回路。 （イ）上記フィラメントへの給電を制御するスイッチン
   グ素子。 （ロ）上記スイッチング素子の制御端子に周期的にパル
   スを出力するパルス発生回路。このパルスに応答してス
   イッチング素子がオンすると、上記フィラメントに電源
   からの電流が供給される。 （ハ）上記スイッチング素子の制御端子とパルス発生回
   路との間に配置されたハイパスフィルタ。