JPH0448579A - Ｅｌ点灯回路 - Google Patents
Ｅｌ点灯回路Info
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- JPH0448579A JPH0448579A JP2158342A JP15834290A JPH0448579A JP H0448579 A JPH0448579 A JP H0448579A JP 2158342 A JP2158342 A JP 2158342A JP 15834290 A JP15834290 A JP 15834290A JP H0448579 A JPH0448579 A JP H0448579A
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- choke coil
- voltage
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
庄ＩＬしλ利」Ｂ辷１
本発明は液晶デイスプレィのバックライト等に用いる有
機分散型ＥＬなどの点灯回路のうち、特に、駆動周波数
の安定化、小型、高効率、ＥＬの長寿命を実現できるＥ
Ｌ点灯回路に関する。
機分散型ＥＬなどの点灯回路のうち、特に、駆動周波数
の安定化、小型、高効率、ＥＬの長寿命を実現できるＥ
Ｌ点灯回路に関する。
従来二伎板
有機分散型ＥＬは、フレキシブル、軽量、安価、薄型等
の理由により広く賞月されており、特に各種計測器等の
文字９図形を表示する液晶デイスプレィ（以下ＬＣＤと
称する）のバックライトとして利用されている。
の理由により広く賞月されており、特に各種計測器等の
文字９図形を表示する液晶デイスプレィ（以下ＬＣＤと
称する）のバックライトとして利用されている。
上記ＥＬを点灯させるためには、容量性負荷としてのＥ
Ｌに例えば１２０Ｖ、 ｅｏＯＨｚなどの交流電圧を印
加し、ＥＬに交流電流を流すことによっておこなうが、
パーソナルコンピュータなどのＬＣＤのバックライトに
用いる場合、パーソナルコンピュータ本体は通常１２Ｖ
程度の直流電圧しか持っておらず、ＥＬの点灯にはこの
１２Ｖ程度の直流電圧から１２０Ｖの交流電圧に変換す
るＤＣ−ＡＣインバータ回路が必要である。
Ｌに例えば１２０Ｖ、 ｅｏＯＨｚなどの交流電圧を印
加し、ＥＬに交流電流を流すことによっておこなうが、
パーソナルコンピュータなどのＬＣＤのバックライトに
用いる場合、パーソナルコンピュータ本体は通常１２Ｖ
程度の直流電圧しか持っておらず、ＥＬの点灯にはこの
１２Ｖ程度の直流電圧から１２０Ｖの交流電圧に変換す
るＤＣ−ＡＣインバータ回路が必要である。
このインバータ回路として、従来ＥＬ用の専用インバー
タが使われており、代表的なものとして特公昭８２−１
５０３２で提案されているインバータ回路がある。この
インバータ回路の構成、動作原理を第５図を参照して詳
述する。
タが使われており、代表的なものとして特公昭８２−１
５０３２で提案されているインバータ回路がある。この
インバータ回路の構成、動作原理を第５図を参照して詳
述する。
第５図のインバータ回路はＥＬに接続したトランス（Ｔ
Ｉ）と、トランス（ＴＩ ）の二次側にＥＬと並列接続
したコンデンサ（Ｃ３）と、入力電圧端子（Ｖ ｉｎ）
とトランス（ＴＩ ）との間に設けられたスイッチング
回１ （８１）とからなる。そして、前記スイッチング
回路（８１）は、トランス（Ｔ１）と入力端子（Ｖ Ｉ
ｎ）間にエミッタ及びコレクタを接続したトランジスタ
（Ｑｌ ＞と、トランジスタ（Ｑｌ）のベースとコレク
タ間に接続した抵抗（Ｒ１、Ｒ２）及びコンデンサ（Ｃ
Ｉ ）と、トランジスタ（Ｑｌ ）のベースとトランス
（ＴＩ ’）間に前記抵抗（Ｒ２）を介して接続した結
合用のコンデンサ（Ｃ２）とからなる。
Ｉ）と、トランス（ＴＩ ）の二次側にＥＬと並列接続
したコンデンサ（Ｃ３）と、入力電圧端子（Ｖ ｉｎ）
とトランス（ＴＩ ）との間に設けられたスイッチング
回１ （８１）とからなる。そして、前記スイッチング
回路（８１）は、トランス（Ｔ１）と入力端子（Ｖ Ｉ
ｎ）間にエミッタ及びコレクタを接続したトランジスタ
（Ｑｌ ＞と、トランジスタ（Ｑｌ）のベースとコレク
タ間に接続した抵抗（Ｒ１、Ｒ２）及びコンデンサ（Ｃ
Ｉ ）と、トランジスタ（Ｑｌ ）のベースとトランス
（ＴＩ ’）間に前記抵抗（Ｒ２）を介して接続した結
合用のコンデンサ（Ｃ２）とからなる。
上記構成において直流電圧Ｖｌｎをトランジスタ（Ｑｌ
）の０Ｎ−ＯＦＦ動作によって交流電圧に変換してト
ランス（ＴＩ ）の−次側に印加し、この−次側電圧に
トランス（Ｔりの一次巻線と二次巻線の比Ｎ２ ／Ｎｌ
をかけて得られる二次側の出力電圧をＥＬに印加するも
のである。この動作を以下に説明する。
）の０Ｎ−ＯＦＦ動作によって交流電圧に変換してト
ランス（ＴＩ ）の−次側に印加し、この−次側電圧に
トランス（Ｔりの一次巻線と二次巻線の比Ｎ２ ／Ｎｌ
をかけて得られる二次側の出力電圧をＥＬに印加するも
のである。この動作を以下に説明する。
まず、■Ｉｎ−抵抗（Ｒ１）−抵抗（Ｒ２） −）ラン
ジスタ（Ｑｌ ）ベース−同エミッタートランス（ＴＩ
）のコイル（Ｎｌ ） −ＣＨＤと電流が流れること
によりトランジスタ（Ｑｌ）がＯＮになりトランス（Ｔ
ｌ ）のコイル（ＮりへＶｌｎが印加される。したがっ
てトランス（ＴＩ ）のコイル（Ｎｌ）に流れる電流は
時間と共に増大するので、トランス（ＴＩ ）に接続さ
れたコンデンサ（Ｃ２）への電圧も上昇する。これがト
ランジスタ（Ｑｌ）のベース電流となってトランジスタ
（Ｑｌ ）はＯＮ状態を維持できる。
ジスタ（Ｑｌ ）ベース−同エミッタートランス（ＴＩ
）のコイル（Ｎｌ ） −ＣＨＤと電流が流れること
によりトランジスタ（Ｑｌ）がＯＮになりトランス（Ｔ
ｌ ）のコイル（ＮりへＶｌｎが印加される。したがっ
てトランス（ＴＩ ）のコイル（Ｎｌ）に流れる電流は
時間と共に増大するので、トランス（ＴＩ ）に接続さ
れたコンデンサ（Ｃ２）への電圧も上昇する。これがト
ランジスタ（Ｑｌ）のベース電流となってトランジスタ
（Ｑｌ ）はＯＮ状態を維持できる。
一方、トランス（ＴＩ ）のコアを通る磁束も時間と共
に増大するが、やがて飽和磁束密度に達し、磁束の増加
が停止する。するとコンデンサ（Ｃ２）への電圧が低下
し、これがトランジスタ（Ｑｌ ）のベースバイアスを
逆にするように働くのでトランジスタ（Ｑｌ ’）は急
速にＯＦＦになり、トランス（ＴＩ）のコイル（Ｎｌ
）に流れる電流が遮断されこの状態が加速される。
に増大するが、やがて飽和磁束密度に達し、磁束の増加
が停止する。するとコンデンサ（Ｃ２）への電圧が低下
し、これがトランジスタ（Ｑｌ ）のベースバイアスを
逆にするように働くのでトランジスタ（Ｑｌ ’）は急
速にＯＦＦになり、トランス（ＴＩ）のコイル（Ｎｌ
）に流れる電流が遮断されこの状態が加速される。
トランジスタ（Ｑｌ ）がＯＮのときに充電されたコン
デンサ（Ｃ２）の電荷はトランジスタ（ＱＩ）のＯＦＦ
の期間に、Ｖｌｎ−抵抗（Ｒ１） −：１ンデンサ（Ｃ
２） −）ランス（ＴＩ＞ −ＣＨＤの経路で放電を続
け、やがてトランジスタ（Ｑｌ）のベース電圧は、同エ
ミッタよりも高くなり、再びトランジスタ（Ｑｌ）はＯ
Ｎになる。
デンサ（Ｃ２）の電荷はトランジスタ（ＱＩ）のＯＦＦ
の期間に、Ｖｌｎ−抵抗（Ｒ１） −：１ンデンサ（Ｃ
２） −）ランス（ＴＩ＞ −ＣＨＤの経路で放電を続
け、やがてトランジスタ（Ｑｌ）のベース電圧は、同エ
ミッタよりも高くなり、再びトランジスタ（Ｑｌ）はＯ
Ｎになる。
ここで、コンデンサ（Ｃ１）はトランジスタ（Ｑｌ）の
０Ｎ−ＯＦＦ動作時の応答性を低く抑え、トランス（Ｔ
Ｉ）の出力電圧波形を方形波からサイン波に近づけると
共に回路の異常発振防止も兼ねている。コンデンサ（Ｃ
３）も同様の目的およびＥＬの動作安定のための使用さ
れるものであり、このコンデンサ（ＣＩ）、及び（Ｃ３
）は無くても本来の動作は可能である。
０Ｎ−ＯＦＦ動作時の応答性を低く抑え、トランス（Ｔ
Ｉ）の出力電圧波形を方形波からサイン波に近づけると
共に回路の異常発振防止も兼ねている。コンデンサ（Ｃ
３）も同様の目的およびＥＬの動作安定のための使用さ
れるものであり、このコンデンサ（ＣＩ）、及び（Ｃ３
）は無くても本来の動作は可能である。
以上のように上記トランジス々（Ｑｌ ）のＯＮ−０Ｆ
Ｆの繰り返しによってＥＬに交流電圧が印加されて点灯
するが、このインバータはＥＬに印加される交流電圧の
電圧値と周波数がＶｉｎ、 Ｒ１。
Ｆの繰り返しによってＥＬに交流電圧が印加されて点灯
するが、このインバータはＥＬに印加される交流電圧の
電圧値と周波数がＶｉｎ、 Ｒ１。
Ｃ２，Ｃ３，ＴＩ、及びＥＬのインピーダンスなどによ
って決定される自励式のインバータで、トランジスタ（
Ｑｌ）が０Ｎ−ＯＦＦを繰り返すので、通常ブロッキン
グ発振インバータと呼ばれている。
って決定される自励式のインバータで、トランジスタ（
Ｑｌ）が０Ｎ−ＯＦＦを繰り返すので、通常ブロッキン
グ発振インバータと呼ばれている。
また、自励式ではなく外部信号によってスイッチを０Ｎ
−ＯＦＦして交流電圧の周波数を決める他動式のインバ
ータについて第６図を参照して詳述する。
−ＯＦＦして交流電圧の周波数を決める他動式のインバ
ータについて第６図を参照して詳述する。
第８図の回路は、トランス（Ｔ２）とトランス（Ｔ２）
の二次側にチョークコイル（Ｌｌ ）とＥＬとを直列に
接続し、トランス（Ｔ２）の−次側にスイッチング用の
トランジスタ（Ｑｌ ）と（Ｑ２）を接続した構成から
なり、外部から与えられたＥＬ点灯周波数に相当する駆
動信号により０Ｎ−ＯＦＦを繰り返すがトランジスタ（
Ｑｌ ）とトランジスタ（Ｑ２）が同時にＯＮすること
がないように外部駆動信号は設計されている。また、抵
抗（Ｒ１） 、 （Ｒ２）はトランジスタ（Ｑｌ）。
の二次側にチョークコイル（Ｌｌ ）とＥＬとを直列に
接続し、トランス（Ｔ２）の−次側にスイッチング用の
トランジスタ（Ｑｌ ）と（Ｑ２）を接続した構成から
なり、外部から与えられたＥＬ点灯周波数に相当する駆
動信号により０Ｎ−ＯＦＦを繰り返すがトランジスタ（
Ｑｌ ）とトランジスタ（Ｑ２）が同時にＯＮすること
がないように外部駆動信号は設計されている。また、抵
抗（Ｒ１） 、 （Ｒ２）はトランジスタ（Ｑｌ）。
（Ｑ２）へ外部駆動信号を印加するためのものであり、
コンデンサ（ＣＩ）、（Ｃ２）はトランジスタ（Ｑｌ）
、（Ｑ２）のスイッチ特性を改善する目的で使用されて
いる。
コンデンサ（ＣＩ）、（Ｃ２）はトランジスタ（Ｑｌ）
、（Ｑ２）のスイッチ特性を改善する目的で使用されて
いる。
この構成において、トランジスタ（Ｑｌ）、（Ｑ２）を
０Ｎ−ＯＦＦ動作によって交流電圧に変換してトランス
（Ｔ１）の−次側に印加し、この−次側電圧にトランス
（Ｔｌ ）の−次巻線と二次巻線の比Ｎ２ ／Ｎｌをか
けて得られる二次側の出力電圧をＥＬに印加するもので
あるが、ＥＬは力率が通常０．２５程度の容量性である
ので直列にチリ−クコイル（Ｌｌ）を挿入して力率の改
善がなされる一方、そのリアクタンス分によりＥＬの輝
度低下の補償もなされている。
０Ｎ−ＯＦＦ動作によって交流電圧に変換してトランス
（Ｔ１）の−次側に印加し、この−次側電圧にトランス
（Ｔｌ ）の−次巻線と二次巻線の比Ｎ２ ／Ｎｌをか
けて得られる二次側の出力電圧をＥＬに印加するもので
あるが、ＥＬは力率が通常０．２５程度の容量性である
ので直列にチリ−クコイル（Ｌｌ）を挿入して力率の改
善がなされる一方、そのリアクタンス分によりＥＬの輝
度低下の補償もなされている。
上記による自励式ブロッキング発振回路では、ＥＬに印
加される交流電圧の周波数が回路定数とＥＬのインピー
ダンスによって決定されるが、ＥＬの静電容量が点灯時
間と共に変化する特性があるため、駆動周波数が変動し
ていた。これは、例えばＬＣＤのバックライトとして用
いた場合、ある点灯時間でＥＬの駆動周波数とＬＣＤの
駆動周波数とが同期する可能性が高く、ちらつきの原因
になっていた。また、動作原理上トランスを磁気飽和点
まで使うため磁気ひずみによるうなりが発生したり、一
つのトランスで発振と昇圧を兼ねているためロスが大き
く変換効率は一般的に６０％以下であった。さらに、ト
ランスの２次側のインダクタンスは、このインダクタン
スとＥＬの静電容量の直列共振周波数が駆動周波数とほ
ぼ一致するような大きな値になるため、トランスの小型
化が困難であった。
加される交流電圧の周波数が回路定数とＥＬのインピー
ダンスによって決定されるが、ＥＬの静電容量が点灯時
間と共に変化する特性があるため、駆動周波数が変動し
ていた。これは、例えばＬＣＤのバックライトとして用
いた場合、ある点灯時間でＥＬの駆動周波数とＬＣＤの
駆動周波数とが同期する可能性が高く、ちらつきの原因
になっていた。また、動作原理上トランスを磁気飽和点
まで使うため磁気ひずみによるうなりが発生したり、一
つのトランスで発振と昇圧を兼ねているためロスが大き
く変換効率は一般的に６０％以下であった。さらに、ト
ランスの２次側のインダクタンスは、このインダクタン
スとＥＬの静電容量の直列共振周波数が駆動周波数とほ
ぼ一致するような大きな値になるため、トランスの小型
化が困難であった。
一方、上記による他励式インバータでは、ＥＬのインピ
ーダンスの経時変化によるＥＬ点灯周波数の変動はさけ
ることができるが、トランス（Ｔ２）とチョークコイル
（Ｌｌ ）が必要であるため小型化が困難である他、変
換時の損失が多くなり変換効率も高くできないなどの欠
点があった。
ーダンスの経時変化によるＥＬ点灯周波数の変動はさけ
ることができるが、トランス（Ｔ２）とチョークコイル
（Ｌｌ ）が必要であるため小型化が困難である他、変
換時の損失が多くなり変換効率も高くできないなどの欠
点があった。
・ 、の
本発明のＥＬ点灯回路は、直流電源を交流電圧に変換し
てＥＬに印加するＥＬ点灯回路において、ＥＬとチョー
クコイルとを直列に接続し、前記ＥＬとチョークコイル
との直列回路の共振周波数が、前記交流電圧の周波数の
約２倍程度高くなるようにチョークコイルのインダクタ
ンスを設定し、前記ＥＬとチョークコイルの直列回路の
片側に、前記直流電源の正極に接続する第１のスイッチ
、その逆方向を導通させる第１のダイオード、及び前記
直流電源の負極に接続する第２のスイッチ、その逆方向
を導通させる第２のダイオードとを備える。
てＥＬに印加するＥＬ点灯回路において、ＥＬとチョー
クコイルとを直列に接続し、前記ＥＬとチョークコイル
との直列回路の共振周波数が、前記交流電圧の周波数の
約２倍程度高くなるようにチョークコイルのインダクタ
ンスを設定し、前記ＥＬとチョークコイルの直列回路の
片側に、前記直流電源の正極に接続する第１のスイッチ
、その逆方向を導通させる第１のダイオード、及び前記
直流電源の負極に接続する第２のスイッチ、その逆方向
を導通させる第２のダイオードとを備える。
これらのスイッチがＯＮになるタイミングは外部制御回
路でおこなわれるが、前記第１のスイッチは先行してお
こなわれた第２のダイオードによるＥＬの充電電荷の放
電に続いてＥＬを充電し、その後、ＥＬとチョークコイ
ルとの直列共振特性により第１のダイオードによってＥ
Ｌを放電させ、続いて第２のスイッチによって逆方向に
充電した後、同様にしてＥＬとチョークコイルとの直列
共振特性により第２のダイオードによってＥＬを放電さ
せて交流電圧の１周期を完了させる。
路でおこなわれるが、前記第１のスイッチは先行してお
こなわれた第２のダイオードによるＥＬの充電電荷の放
電に続いてＥＬを充電し、その後、ＥＬとチョークコイ
ルとの直列共振特性により第１のダイオードによってＥ
Ｌを放電させ、続いて第２のスイッチによって逆方向に
充電した後、同様にしてＥＬとチョークコイルとの直列
共振特性により第２のダイオードによってＥＬを放電さ
せて交流電圧の１周期を完了させる。
さらに、ＥＬの経時的な変化による輝度の補償をおこな
うため、前記直流電源に一定電力を出力するＤＣ−ＤＣ
コンバータを用いる。
うため、前記直流電源に一定電力を出力するＤＣ−ＤＣ
コンバータを用いる。
■
上記の構成によれば、ＥＬが点灯する周波数はＥＬの特
性変化に関係無く外部制御回路の周波数によって定まっ
ているので安定している。
性変化に関係無く外部制御回路の周波数によって定まっ
ているので安定している。
また、チリ−クコイルは従来の技術の項に記載のブロッ
キング発振回路や他励式インバータに使用するトランス
に比較して共振周波数を駆動周波数の約２倍程度に高く
設定するので寸法を小さくでき、チョークコイルを磁気
飽和させない領域で使うため磁気ひずみによるうなりも
生じない。
キング発振回路や他励式インバータに使用するトランス
に比較して共振周波数を駆動周波数の約２倍程度に高く
設定するので寸法を小さくでき、チョークコイルを磁気
飽和させない領域で使うため磁気ひずみによるうなりも
生じない。
また、ＥＬに充電されている電荷をＥＬとチョークコイ
ルとの直列共振特性を利用して放電させ、それに続いて
逆方向に充電させるためエネルギーロスが少なく効率の
良いインバータが実現できる。
ルとの直列共振特性を利用して放電させ、それに続いて
逆方向に充電させるためエネルギーロスが少なく効率の
良いインバータが実現できる。
さらに、直流電源を定電力出力にすることによりＥＬの
寿命に伴うＥＬの高インピーダンス化に対してＥＬの駆
動電圧が高くなり輝度低下を低減する特性を備えている
ため、ＥＬの点灯寿命が長くできる。
寿命に伴うＥＬの高インピーダンス化に対してＥＬの駆
動電圧が高くなり輝度低下を低減する特性を備えている
ため、ＥＬの点灯寿命が長くできる。
実ｆ
以下、本発明についての一実施例について第１図を参照
して説明する。
して説明する。
第１図はＥＬとチョークコイル（Ｌｌ ）とを直列に接
続し、この共振周波数点灯周波数の約２倍にし、この直
列回路のＥＬ側をコンデンサＣＣｔ 。
続し、この共振周波数点灯周波数の約２倍にし、この直
列回路のＥＬ側をコンデンサＣＣｔ 。
Ｃ２）、及び抵抗（Ｒ１、Ｒ２）の中点に接続し、チョ
ークコイル側に直流高電圧（ＨＶ）から電流を流すトラ
ンジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１２）と直流高電圧（Ｈｖ）へ
電流を流すダイ、ｔ−Ｆ （ＤＩ ） トＧＮＤに電流
を流すトランジスタ（Ｑ２）とＧＮＤから電流を流すダ
イオード（Ｄ２）とを接続したＥＬスイッチング回路（
１０）部分と、これらのトランジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１
２． Ｑ２ ）を制御するタイミング制御回路（１１）
、ＥＬの駆動周波数ｆＥＬを発生する発振回路（１２）
、及び直流高電圧（ＨＶ）を１２Ｖ程度の直流電源（Ｖ
Ｉｎ）から発生させるＤＣ−ＤＣコンバータ（Ｉ３）
とから構成されている。
ークコイル側に直流高電圧（ＨＶ）から電流を流すトラ
ンジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１２）と直流高電圧（Ｈｖ）へ
電流を流すダイ、ｔ−Ｆ （ＤＩ ） トＧＮＤに電流
を流すトランジスタ（Ｑ２）とＧＮＤから電流を流すダ
イオード（Ｄ２）とを接続したＥＬスイッチング回路（
１０）部分と、これらのトランジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１
２． Ｑ２ ）を制御するタイミング制御回路（１１）
、ＥＬの駆動周波数ｆＥＬを発生する発振回路（１２）
、及び直流高電圧（ＨＶ）を１２Ｖ程度の直流電源（Ｖ
Ｉｎ）から発生させるＤＣ−ＤＣコンバータ（Ｉ３）
とから構成されている。
ここで、直流高電圧（ＨＶ）からチョークコイルとＥＬ
の直列回路に電流を流すトランジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１
０）は、ＰＮＰトランジスタ（Ｑｌｌ）とＮＰＮトラン
ジスタ（Ｑ１２）を組み合わせたサイリスタ構成になっ
ており、タイミング制御回路回路（！１）から出力され
た信号（ａ）によってコンデンサ（Ｃ５’） 、抵抗（
Ｒ６）で決まる時間だけトランジスタ（Ｑ １３）をＯ
Ｎにし、トランジスタ（Ｑｌｌ）をトリガすることによ
ってサイリスタ構成のトランジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１０
）をＯＮさせる回路である。また、抵抗（Ｒ３，Ｒ４）
、及びコンデンサ（Ｃ３，Ｃ４）はトランジスタ（Ｑｌ
ｌ、 Ｑ１２）がサージ電圧等によって誤動作させない
ためのフィルタ回路である。
の直列回路に電流を流すトランジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１
０）は、ＰＮＰトランジスタ（Ｑｌｌ）とＮＰＮトラン
ジスタ（Ｑ１２）を組み合わせたサイリスタ構成になっ
ており、タイミング制御回路回路（！１）から出力され
た信号（ａ）によってコンデンサ（Ｃ５’） 、抵抗（
Ｒ６）で決まる時間だけトランジスタ（Ｑ １３）をＯ
Ｎにし、トランジスタ（Ｑｌｌ）をトリガすることによ
ってサイリスタ構成のトランジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１０
）をＯＮさせる回路である。また、抵抗（Ｒ３，Ｒ４）
、及びコンデンサ（Ｃ３，Ｃ４）はトランジスタ（Ｑｌ
ｌ、 Ｑ１２）がサージ電圧等によって誤動作させない
ためのフィルタ回路である。
次に、この回路の動作原理を第１図と第２図のタイミン
グチャートを参照して詳述する。
グチャートを参照して詳述する。
尚、第２図において、ａ及びｂはトランジスタ（Ｑｌｌ
、 Ｑ１２． Ｑ２ ）の制御信号であり信号（ａ）は
ＬレベルからＨレベルになる時にサイリスタ構成のトラ
ンジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１２）がトリガされ導通し、信
号（ｂ）はＨレベルでトランジスタ（Ｑ２）が導通する
ことを示している。
、 Ｑ１２． Ｑ２ ）の制御信号であり信号（ａ）は
ＬレベルからＨレベルになる時にサイリスタ構成のトラ
ンジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１２）がトリガされ導通し、信
号（ｂ）はＨレベルでトランジスタ（Ｑ２）が導通する
ことを示している。
いま仮に第２図に示す１０のタイミングであったとする
とＥＬは第１図のＣ端子がＨＶ／２．Ｂ端子がｖ２”の
電圧になりＢ端子が負極性で充電されており、ｔＯのタ
イミングでトランジスタ（Ｑｌｌ。
とＥＬは第１図のＣ端子がＨＶ／２．Ｂ端子がｖ２”の
電圧になりＢ端子が負極性で充電されており、ｔＯのタ
イミングでトランジスタ（Ｑｌｌ。
Ｑ１２）がＯＮになるとＨＶ−Ｑｌｌ、Ｑ１０−Ｌｌ
−ＥＬ−Ｃ２−ＧＮＤの経路で電流が流れ、ＥＬは逆極
性、すなわち、Ｂ端子が正極性になって充電されていく
が、ＥＬとチョークコイル（Ｌｌ ）の直列共振特性に
よりＥＬのＢ端子は直流高電圧（ＨＶ）よりさらに高い
Ｖｌ まで引き上げられる（タイミングｔｌ）。この時
ＥＬに流れる電流は零になり、サイリスタ構成のトラン
ジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１２）はＯＦＦになると同時に、
第１図のＡ端子はｖｌまで上昇しようとするが、ダイオ
ード（Ｄｉ ”）が順方向になって導通し、Ａ端子から
直流高電圧（ＨＶ）の方向に電流が流れる。この電流は
、ＥＬの充電された電荷を放電するための放電電流で、
ｔ２のタイミングでは、ＥＬのＢ端子の電圧はＶ１′に
なる。
−ＥＬ−Ｃ２−ＧＮＤの経路で電流が流れ、ＥＬは逆極
性、すなわち、Ｂ端子が正極性になって充電されていく
が、ＥＬとチョークコイル（Ｌｌ ）の直列共振特性に
よりＥＬのＢ端子は直流高電圧（ＨＶ）よりさらに高い
Ｖｌ まで引き上げられる（タイミングｔｌ）。この時
ＥＬに流れる電流は零になり、サイリスタ構成のトラン
ジスタ（Ｑｌｌ、 Ｑ１２）はＯＦＦになると同時に、
第１図のＡ端子はｖｌまで上昇しようとするが、ダイオ
ード（Ｄｉ ”）が順方向になって導通し、Ａ端子から
直流高電圧（ＨＶ）の方向に電流が流れる。この電流は
、ＥＬの充電された電荷を放電するための放電電流で、
ｔ２のタイミングでは、ＥＬのＢ端子の電圧はＶ１′に
なる。
次にｔ２のタイミングでトランジスタ（Ｑ２）をＯＮに
すると、ＥＬ−Ｌｌ −Ｑ２− ＧＮＤの経路で電流が
流れ、ＥＬは再び逆極性で充電されていくが、同様に、
ＥＬとチ１−クコイル（Ｌｌ ）の直列共振特性により
ＥＬのＢ端子はＧＮＤよりさらに低い−ｖ２になる（タ
イミングｔ３）。この時ＥＬに流れる電流は零になるが
、これと同時にＡ端子は−Ｖ２まで下降しようとするが
、ダイオード（Ｄ２）が順方向になって導通し、ＣＨＤ
からＡ端子の方向に電流が流れる。また、この時トラン
ジスタ（Ｑ２）はコレクターエミッタ間が逆バイアスに
なるため、信号（ｂ）の制御がＯＮになっていても、ト
ランジスタ（Ｑ２）には電流が流れない。このダイオー
ド（Ｄ２）を流れる電流は、ＥＬの充電された電荷を放
電するための放電電流で、ｔ４のタイミングでは、ＥＬ
のＢ端子の電圧はｖ２”になる。
すると、ＥＬ−Ｌｌ −Ｑ２− ＧＮＤの経路で電流が
流れ、ＥＬは再び逆極性で充電されていくが、同様に、
ＥＬとチ１−クコイル（Ｌｌ ）の直列共振特性により
ＥＬのＢ端子はＧＮＤよりさらに低い−ｖ２になる（タ
イミングｔ３）。この時ＥＬに流れる電流は零になるが
、これと同時にＡ端子は−Ｖ２まで下降しようとするが
、ダイオード（Ｄ２）が順方向になって導通し、ＣＨＤ
からＡ端子の方向に電流が流れる。また、この時トラン
ジスタ（Ｑ２）はコレクターエミッタ間が逆バイアスに
なるため、信号（ｂ）の制御がＯＮになっていても、ト
ランジスタ（Ｑ２）には電流が流れない。このダイオー
ド（Ｄ２）を流れる電流は、ＥＬの充電された電荷を放
電するための放電電流で、ｔ４のタイミングでは、ＥＬ
のＢ端子の電圧はｖ２”になる。
次にｔ４のタイミングでトランジスタ（Ｑ １１゜Ｑ１
２）をＯＮにして１周期が完了し、ｔＯ〜ｔ４を繰り返
すことによってＥＬは点灯を続ける。
２）をＯＮにして１周期が完了し、ｔＯ〜ｔ４を繰り返
すことによってＥＬは点灯を続ける。
一方、前記直流高電圧（ＨＶ）はＶｌｎから定電力出力
のＤＣ−ＤＣコンバータ（１３）によって発生させるが
、このＤＣ−ＤＣコンバータはりンギングチＰ−ク型の
回路で、トランスの一次側に流れる電流のピーク値を一
定に制御することによって定電力を実現している。また
、発振回路（１２）は例えばＣＲ定数を用いたμＰＣｌ
５５５等のタイマＩＣ等で構成でき、タイミング制御回
路はフリップ会フロップやＡＮＤゲートなどのロジック
ＩＣで構成できる。
のＤＣ−ＤＣコンバータ（１３）によって発生させるが
、このＤＣ−ＤＣコンバータはりンギングチＰ−ク型の
回路で、トランスの一次側に流れる電流のピーク値を一
定に制御することによって定電力を実現している。また
、発振回路（１２）は例えばＣＲ定数を用いたμＰＣｌ
５５５等のタイマＩＣ等で構成でき、タイミング制御回
路はフリップ会フロップやＡＮＤゲートなどのロジック
ＩＣで構成できる。
次に、別の実施例としては第１図でスイッチング素子に
サイリスタ構成のトランジスタ（Ｑｌｌ。
サイリスタ構成のトランジスタ（Ｑｌｌ。
Ｑ１２）やＮＰＮ ）ランジスタ（Ｑ２ ） 、及びダ
イオード（ＤＩ 、 Ｄ２ ）を使ったが、これらのト
ランジスタの代わりにＦＥＴを使った回路がある。
イオード（ＤＩ 、 Ｄ２ ）を使ったが、これらのト
ランジスタの代わりにＦＥＴを使った回路がある。
ＦＥＴは制御電流がトランジスタに比べて少なく、また
通常、ドレイン−ソース間にダイオードが内蔵されてい
るため、ＦＥＴを使うと前述のダイオード（ＤＩ 、
Ｄ２ ）が不要になる。この回路図とタイミングチャー
ト図を第３図、第４図に示す。
通常、ドレイン−ソース間にダイオードが内蔵されてい
るため、ＦＥＴを使うと前述のダイオード（ＤＩ 、
Ｄ２ ）が不要になる。この回路図とタイミングチャー
ト図を第３図、第４図に示す。
第３図は、第１図のサイリスタ構成のトランジスタ（Ｑ
ｌｌ、 Ｑ１２）に代えてＰｃｈＦＥＴ （Ｑ３ ）、
第１図のＮＰＮ ）ランジスタ（Ｑ２）に代えてＮｃｈ
ＦＥＴ （Ｑ４ ）にした構成の回路である。ここで、
ＦＥＴ （Ｑ３ ）の駆動は、タイミング制御回路のロ
ジックレベルの信号で駆動できるよう、コンデンサ（Ｃ
７） 、抵抗（Ｒ７） 、ツェナーダイオード（ＺＤ７
）の回路を接続している。
ｌｌ、 Ｑ１２）に代えてＰｃｈＦＥＴ （Ｑ３ ）、
第１図のＮＰＮ ）ランジスタ（Ｑ２）に代えてＮｃｈ
ＦＥＴ （Ｑ４ ）にした構成の回路である。ここで、
ＦＥＴ （Ｑ３ ）の駆動は、タイミング制御回路のロ
ジックレベルの信号で駆動できるよう、コンデンサ（Ｃ
７） 、抵抗（Ｒ７） 、ツェナーダイオード（ＺＤ７
）の回路を接続している。
このＦＥＴ （Ｑ３ 、Ｑ４ ）の制御信号は、第２図
に示した制御信号（ａ＋ｂ）と基本的には同じであるが
、ＦＥＴ （Ｑ３ ”）は制御信号がＬレベルの時にＯ
Ｎになるため、第２図の信号（ａ）を反転した信号（ａ
′）になっている。また、これらのＦＥＴ （Ｑ３ 、
Ｑ４ ）の制御によってＥＬに印加される交流電圧の駆
動波形、動作原理は、前述の第１図、第２図で説明した
ものと全く同じである。
に示した制御信号（ａ＋ｂ）と基本的には同じであるが
、ＦＥＴ （Ｑ３ ”）は制御信号がＬレベルの時にＯ
Ｎになるため、第２図の信号（ａ）を反転した信号（ａ
′）になっている。また、これらのＦＥＴ （Ｑ３ 、
Ｑ４ ）の制御によってＥＬに印加される交流電圧の駆
動波形、動作原理は、前述の第１図、第２図で説明した
ものと全く同じである。
次に、前述の実施例ではＥＬの端子間に正負対称の電圧
を印加するため、ＥＬの一方の端子（Ｃ端子）を直流高
電圧からコンデンサ（Ｃ１，、Ｃ２）、及び抵抗（Ｒ１
、Ｒ２）を直列に接続した中点に接続し、この端子電圧
をＨＶ／２にしていたが、このＣ端子はどのような直流
電圧でも良く、例えばＧＮＤに接続しても同様の動作が
実現できる。Ｃ端子をＧＮＤにした場合でも、ＥＬのＢ
端子には、第２図の電圧が印加されるため、正極性では
Ｖｌ。
を印加するため、ＥＬの一方の端子（Ｃ端子）を直流高
電圧からコンデンサ（Ｃ１，、Ｃ２）、及び抵抗（Ｒ１
、Ｒ２）を直列に接続した中点に接続し、この端子電圧
をＨＶ／２にしていたが、このＣ端子はどのような直流
電圧でも良く、例えばＧＮＤに接続しても同様の動作が
実現できる。Ｃ端子をＧＮＤにした場合でも、ＥＬのＢ
端子には、第２図の電圧が印加されるため、正極性では
Ｖｌ。
負極性ではｖ２の非対称の電圧が印加されるが、ＥＬの
片側端子がＧＮＤであるため、ＬＣＤなどに組み込む場
合などには都合が良い。
片側端子がＧＮＤであるため、ＬＣＤなどに組み込む場
合などには都合が良い。
見肌汝勤、果−
以上説明したように本発明によるＥＬ点灯回路は外部発
振回路による周波数でＥＬを点灯するが、これは、との
ＥＬをＬＣＤのバックライトとして用いた場合、ＬＣＤ
との駆動周波数と同期しない周波数に設定でき、経時変
化によるＥＬのインピーダンスの変化にも関係なく同じ
周波数で点灯できるためＬＣＤのちらつきは起こらない
。
振回路による周波数でＥＬを点灯するが、これは、との
ＥＬをＬＣＤのバックライトとして用いた場合、ＬＣＤ
との駆動周波数と同期しない周波数に設定でき、経時変
化によるＥＬのインピーダンスの変化にも関係なく同じ
周波数で点灯できるためＬＣＤのちらつきは起こらない
。
また、チョークコイルのインダクタンスとＥＬの静電容
量との共振周波数はＥＬ点灯周波数の約２倍程度高く設
定できるためチョークコイルが小型にできる他、このチ
ョークコイルを磁気飽和させない領域で使うため磁気ひ
ずみによるうなりも生じない。
量との共振周波数はＥＬ点灯周波数の約２倍程度高く設
定できるためチョークコイルが小型にできる他、このチ
ョークコイルを磁気飽和させない領域で使うため磁気ひ
ずみによるうなりも生じない。
一方、効率面では、原理的にチョークコイルとＥＬのＬ
Ｃ直列共振を利用しているため、直流高電圧を発生させ
るＤＣ−ＤＣコンバータを含めても７０〜８０％の高効
率のインバータが実現できる。
Ｃ直列共振を利用しているため、直流高電圧を発生させ
るＤＣ−ＤＣコンバータを含めても７０〜８０％の高効
率のインバータが実現できる。
さらに、インバータの直流電圧を発生させるＤＣ−ＤＣ
コンバータに定電力出力型のものを使うためＥＬの点灯
による輝度低下の補正が可能で、ブロッキング発振イン
バータの約１．５倍の長寿命化が実現できる他、定電力
出力、定電力入力のためラップトツブ型のパーソナルコ
ンピュータなどのバッテリー駆動にも理想的なインバー
タとなる。
コンバータに定電力出力型のものを使うためＥＬの点灯
による輝度低下の補正が可能で、ブロッキング発振イン
バータの約１．５倍の長寿命化が実現できる他、定電力
出力、定電力入力のためラップトツブ型のパーソナルコ
ンピュータなどのバッテリー駆動にも理想的なインバー
タとなる。
第１図と第２図は本発明のＥＬ点灯回路の回路図とタイ
ミングチャート図、第３図と第４図は本発明の別のＥＬ
点灯回路の回路図とタイミングチャート図、第５図と第
６図は従来のＥＬ点灯回路である。 以上第１図〜第６図の中の主要な部分の符号は、１０・
・・・・・ＥＬスイッチング回路、１１・・・・・・タ
イミング制御回路、１２・・・・・・発振回路、 １３・・・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ、Ｌｌ・・・・
・・チリ−クコイル、 ＴＩ、Ｔ２・・・・・・トランス、 Ｑｌｌ、 Ｑ１２． Ｑ２ 、 Ｑ３ 、 Ｑ４・
・・・・・スイッチング素子である。 第１図 第３図 第２図 第４図 ↑０ ↑４ ↑０ 會１ 〒３ ↑４
ミングチャート図、第３図と第４図は本発明の別のＥＬ
点灯回路の回路図とタイミングチャート図、第５図と第
６図は従来のＥＬ点灯回路である。 以上第１図〜第６図の中の主要な部分の符号は、１０・
・・・・・ＥＬスイッチング回路、１１・・・・・・タ
イミング制御回路、１２・・・・・・発振回路、 １３・・・・・・ＤＣ−ＤＣコンバータ、Ｌｌ・・・・
・・チリ−クコイル、 ＴＩ、Ｔ２・・・・・・トランス、 Ｑｌｌ、 Ｑ１２． Ｑ２ 、 Ｑ３ 、 Ｑ４・
・・・・・スイッチング素子である。 第１図 第３図 第２図 第４図 ↑０ ↑４ ↑０ 會１ 〒３ ↑４
Claims (2)
- （１）直流電源を交流電圧に変換してＥＬに印加し、Ｅ
Ｌを点灯させるＥＬ点灯回路において、 ＥＬとチョークコイルとを直列に接続し、前記ＥＬとチ
ョークコイルとの直列回路の共振周波数が、前記交流電
圧の周波数より高くなるようにチョークコイルのインダ
クタンスを設定し、前記ＥＬとチョークコイルの直列回
路の片側Ａ端子に、前記直流電源の正極から前記Ａ端子
に電流を流す第１のスイッチと、前記Ａ端子から前記直
流電源の正極に電流を流す第１のダイオードと、前記Ａ
端子から前記直流電源の負極に電流を流す第２のスイッ
チと、前記直流電源の負極から前記Ａ端子に電流を流す
第２のダイオードと、前記第１のスイッチ、及び第２の
スイッチを制御する制御回路とで構成され、先行してお
こなわれた前記第２のダイオードによるＥＬの充電電荷
の放電に続いて、前記第１のスイッチによって前記直流
電源の正極から前記ＥＬとチョークコイルの直列回路へ
電流を流してＥＬを充電した後、ＥＬとチョークコイル
との直列共振特性により前記第１のダイオードによって
前記ＥＬとチョークコイルの直列回路から前記直流電源
の正極へ電流を流してＥＬの電荷を放電し、続けて前記
第２のスイッチによって前記ＥＬとチョークコイルの直
列回路から前記直流電源の負極へ電流を流してＥＬを逆
方向に充電した後、ＥＬとチョークコイルとの直列共振
特性により前記第２のダイオードによって前記直流電源
の負極から前記ＥＬとチョークコイルの直列回路へ電流
を流してＥＬの電荷を放電させることを特徴とするＥＬ
点灯回路。 - （２）前記直流電源が定電力出力のＤＣ−ＤＣコンバー
タである特許請求範囲第一項記載のＥＬ点灯回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158342A JP2672692B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｅｌ点灯回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158342A JP2672692B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｅｌ点灯回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0448579A true JPH0448579A (ja) | 1992-02-18 |
| JP2672692B2 JP2672692B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=15669547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158342A Expired - Fee Related JP2672692B2 (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｅｌ点灯回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2672692B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5519288A (en) * | 1993-08-31 | 1996-05-21 | Nec Corporation | Drive circuit for powder type electroluminescent device with charge and discharge control |
| WO1998057524A1 (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | An inverter circuit for illuminating an electroluminescent lamp |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2158342A patent/JP2672692B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5519288A (en) * | 1993-08-31 | 1996-05-21 | Nec Corporation | Drive circuit for powder type electroluminescent device with charge and discharge control |
| WO1998057524A1 (en) * | 1997-06-09 | 1998-12-17 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | An inverter circuit for illuminating an electroluminescent lamp |
| US6038153A (en) * | 1997-06-09 | 2000-03-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Inverter circuit for illuminating an electroluminescent lamp |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2672692B2 (ja) | 1997-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |