JPH05258878A - 熱陰極放電灯の点灯装置 - Google Patents

熱陰極放電灯の点灯装置

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JPH05258878A
JPH05258878A JP4052502A JP5250292A JPH05258878A JP H05258878 A JPH05258878 A JP H05258878A JP 4052502 A JP4052502 A JP 4052502A JP 5250292 A JP5250292 A JP 5250292A JP H05258878 A JPH05258878 A JP H05258878A
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JP
Japan
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cathode discharge
winding
discharge lamp
inverter circuit
hot cathode
Prior art date
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Pending
Application number
JP4052502A
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English (en)
Inventor
Osamu Miyata
理 宮田
Yoji Oki
庸次 沖
Katsunori Kawano
勝憲 川野
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Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インバータ回路を有した熱陰極放電灯の点灯
装置において、インバータの発振用トランスの二次側の
電流制限用インピーダンス部材をなくし、小型で安価な
ものにする。 【構成】 熱陰極放電灯のフィラメント電極に駆動電力
を供給するインバータ回路の発振用トランスのフェライ
トコア4a,4bの接合間隙部となる間隙調整フィルム
7を巻線用ボビン5の一次側Pの巻線部と二次側Sの巻
線部の境界である高圧絶縁用間壁6の近傍に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、液晶ディスプレイ用
のバック照明光源やパーソナルコンピュータの照明光
源、あるいはフィルム検査用面光源装置(シャーカステ
ン,ライトテーブル)などに使用される熱陰極放電灯の
点灯装置に関し、特に調光機能を有した熱陰極放電灯の
点灯装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は液晶ディスプレイ用のバック照明
光源として用いられている従来の熱陰極放電灯の点灯装
置の回路構成図であり、ここでは2灯用の点灯装置の例
を示している。同図において、1は熱陰極放電灯WFL
1,WFL2に点灯用の高電圧出力を供給するPWM調
光回路付きのロイヤー方式の高電圧発生用インバータ回
路部、2は熱陰極放電灯WFL1,WFL2の各フィラ
メント電極に常時駆動電力を供給するためのフィラメン
ト電極駆動用インバータ回路部で、これらのインバータ
回路部1,2にはDC(直流)入力をコンデンサC1で
平滑した電源が入力される。
【0003】3は高電圧発生用インバータ回路部1に設
けられたPWM信号発生回路で、可変抵抗VR1で設定
されたパルス幅のPWM信号を抵抗R1を通してスイッ
チングトランジスタQ1に入力し、電源ラインをオン
(ON),オフ(OFF)させる。D1はダイオード、
L1は電源用インダクタ、T1はインバータの発振用ト
ランスで、一次側巻線P1のセンタータップに電源用イ
ンダクタL1が接続されている。
【0004】Q2,Q3は逆向きに直列接続されたNP
N形の発振用トランジスタで、コレクタがトランスT1
の一次側巻線P1に接続され、ベースはそれぞれ発振用
帰還巻線F1及び発振起動用バイアス抵抗R2,R3に
接続され、またその接続点は接地されている。C2はト
ランスT1の一次側巻線P1に接続された共振用コンデ
ンサで、一次側巻線P1のインダクタンスと共振して発
振周波数を決定する。
【0005】T2はフィラメント電極駆動用インバータ
回路部2に設けられたインバータの発振用トランスで、
上記高電圧発生用インバータ回路部1と同様、その一次
側巻線P2に発振用トランジスタQ4,Q5のコレクタ
が接続され、センタータップCTに電源用インダクタL
2が接続され、発振用帰還巻線F2には発振用トランジ
スタQ4,Q5のベース及び発振起動用バイアス抵抗R
4,R5が接続されている。C3はトランスT2の一次
側巻線P2と共に発振周波数を決定する共振用コンデン
サである。
【0006】また、C4,C5はインバータの発振用ト
ランスT1の二次側巻線S2の高電圧側に接続された放
電安定用コンデンサで、他側は各熱陰極放電灯WFL
1,WFL2の高電圧側のフィラメント電極に接続され
ている。C6,C7はその熱陰極放電灯WFL1,WF
L2の低電圧側のフィラメント電極に接続されたコンデ
ンサで、他側はインバータの発振用トランスT1の二次
側巻線S1の低電圧側及び発振用トランスT2の二次側
巻線S2aと接続されている。C8,C9はそれぞれ発
振用トランスT2の二次側巻線S2b,S2cに接続さ
れたコンデンサで、他側は熱陰極放電灯WFL1,WF
L2の高電圧側のフィラメント電極及び上記コンデンサ
C4,C5と接続されている。
【0007】図5は上記フィラメント電極駆動用インバ
ータ回路部2の発振用トランスT2の構造を示す図であ
る。このトランスT2は、磁性材の鉄芯として同一形状
のEEタイプのフェライトコア4a,4b、あるいは図
示しないがEIタイプのものが使用されており、巻線用
ボビン5には一次側Pと二次側Sを隔てる樹脂製の高圧
絶縁用間壁6が設けられている。また、フェライトコア
4a,4bの接合部分はポリエステルフィルム等の25
μm〜300μm程度の厚さの間隙調整フィルム7によ
り所定の間隙をもって接合されており、一次側巻線P2
の励磁電流により起こるフェライトコア4a,4bの磁
気飽和防止が図られると同時に、一次側巻線P2のイン
ダクタンス成分と共振用コンデンサC3の容量とから成
る並列共振回路の共振周波数が設定されるようになって
いる。
【0008】図6は上記構成の発振用トランスT2の外
観を示す斜視図である。フェライトコア4a,4b間の
ギャップとなる間隙調整フィルム7はほぼ中央に位置
し、また低電圧側及び高電圧側の端子台8a,8bには
複数の配線用の端子ピン9が設けられている。
【0009】次に、上記のように構成された点灯装置の
動作について説明する。直流電源が投入されると、高電
圧発生用インバータ回路部1の発振用トランスT1が発
振動作を開始し、このトランスT1の二次側に高電圧が
発生する。そして、この高電圧出力が放電安定用コンデ
ンサC4,C5を介して各熱陰極放電灯WFL1,WF
L2のフィラメント電極に供給され、熱陰極放電灯WF
L1,WFL2が点灯する。この時、PWM信号発生回
路3からはPWM(パルス幅変調)された信号が出力さ
れ、このPWM信号によりPWM制御用のスイッチング
トランジスタQ1がオン,オフを繰り返す。すなわち、
PWM信号がL(低)レベルの期間トランジスタQ1が
オンとなり、H(高)レベルの期間オフとなる。そし
て、このPWM信号のオン−オフの比を可変抵抗VR1
で変化させることによりインバータがPWM制御され、
熱陰極放電灯WFL1,WFL2の調光が行われる。
【0010】また、調光時でも充分な熱電子が放出され
るように熱陰極放電灯WFL1,WFL2の各フィラメ
ント電極に常時駆動電力が供給されている。すなわち、
電源投入と同時にフィラメント電極駆動用インバータ回
路部2の発振用トランスT2も動作を開始し、その二次
側巻線S2aに発生した電圧が熱陰極放電灯WFL1,
WFL2のフィラメント電極に供給される。
【0011】ここで、図7の拡大図に示すように、電源
電圧が急に高くなったり、フィラメント電極10の機械
的変形によりコイル間隔xが異常接近すると、熱陰極放
電灯WFL1,WFL2のフィラメント電極のコイル間
同士で異常放電が起こる可能性がある。すなわち、フィ
ラメント電極は通常熱電子を放出し易くするためにコイ
ル部分にエミッタが塗布されており、コイル間放電を起
こし易くなっている。そして、このコイル間放電が発生
すると、フィラメント電極間のインピーダンスが急激に
下がり、ショート状態に陥る場合がある。そこで、熱陰
極放電灯WFL1,WFL2の各フィラメント電極にコ
ンデンサC6〜C9を電流制限用インピーダンス部材と
して接続してあり、これによりフィラメント電極間がシ
ョート状態になっても発振用トランジスタQ4,Q5や
トランスT2の各巻線が焼損するのが防止される。
【0012】また、発振用トランスT2の二次側Sの負
荷が軽い時は、図5に示すように一次側巻線P2の励磁
電流により起こる磁束は矢印a方向のループで結ばれる
が、二次側巻線S2a,S2b,S2cの負荷が増大し
ていくと漏洩磁束bが増加していき、さらに二次側Sに
対する負荷の増大があると、やがて限界を越えて過負荷
の状態となる。この過負荷の状態になると、上記一次側
巻線P2による磁束は矢印C方向に短絡磁束としてバイ
パスしてしまい、片側のフェライトコア4aだけのルー
プを結ぶようになる。これにより、もう一方のフェライ
トコア4bへ回り込む磁束が減少し、二次側巻線S2
a,S2b,S2cに生じる起電力も減少することとな
る。
【0013】しかし、上記発振用トランスT2の二次側
Sでも特に二次側巻線S2aについて見ると、二次側S
が過負荷になった場合でも一次側巻線P2によって励磁
されたフェライトコア4aの一部が隣の二次側巻線S2
aにかかっているので、この二次側巻線S2aを通過す
る上記矢印C方向の磁束が存在する。このため、二次側
巻線S2aに発生する起電力はあまり減少せず、図4の
フィラメント電極駆動用インバータ回路部2の入力電流
Ibの増加として現れる。
【0014】したがって、特にコンデンサC6,C7が
ないと、発振用トランスT2の一次側巻線P2と二次側
巻線S2a,S2b,S2cの磁気的な結合係数が比較
的高いので、二次側Sの負荷が異常に増大した場合、二
次側Sの出力電圧があまり低下せずに、図3の破線で示
すように一次側Pの入力電流Ibが発振用トランジスタ
Q4,Q5や発振用トランスT2の各巻線が焼損に至る
まで増加してしまう可能性がある。
【0015】上記のようにして点灯された熱陰極放電灯
WFL1,WFL2から得られる光量は大きく、液晶デ
ィスプレイ用のバック照明として充分な光量が得られ、
液晶の表示品位の向上やカラー化による光透過率の低下
等にも充分対応することができる。また昼夜など周囲の
明るさが変化しても、PWM方式の調光機能が付いてい
るので、常に見易い画面を確保することができる。
【0016】また、大きな面積の画面を明るく均一に照
明するために通常2本から8本程度の熱陰極放電灯(蛍
光灯)を使用するが、1本の放電灯に対して一つの高電
圧発生用インバータと一つのフィラメント電極駆動用イ
ンバータを個別に用意して点灯させると、放電灯の数だ
けこれらのインバータの組が必要となり、プリント基板
の実装面積も大きくなり、コストも高くなってしまう。
そこで、図4に示すように、1組のインバータ回路で通
常2本ないし3本の複数の放電灯を並列に点灯させてい
る。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の熱陰極放電灯の点灯装置にあっては、熱陰
極放電灯のフィラメント電極に駆動電力を供給する発振
用トランスの一次側で発生した漏洩磁束の影響が二次側
にも影響を与え、このため、電流制限用インピーダンス
部材を発振用トランスの二次側と熱陰極放電灯のフィラ
メント電極との間に直列接続しなければならず、部品点
数が多くなり、プリント基板上の実装面積が大きく、小
型にできないと共に、高価なものになるという問題点が
あった。
【0018】この発明は、上記のような問題点に着目し
てなされたもので、部品点数を減少させることができ、
小型で安価な熱陰極放電灯の点灯装置を得ることを目的
としている。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明の熱陰極放電灯
の点灯装置は、熱陰極放電灯のフィラメント電極に駆動
電力を供給するインバータ回路を備え、このインバータ
回路の発振用トランスのコアの接合間隙部を該発振用ト
ランスの巻線用ボビンの一次側巻線部と二次側巻線部の
境界の近傍に設けたものである。
【0020】
【作用】この発明の熱陰極放電灯の点灯装置において
は、フィラメント電極に駆動電力を供給するインバータ
回路の発振用トランスのコアの接合間隙部が巻線用ボビ
ンの一次側巻線部と二次側巻線部の境界近傍に位置し、
一次側巻線の漏洩磁束の影響は二次側には伝わらない。
【0021】
【実施例】図1はこの発明の一実施例による熱陰極放電
灯の点灯装置の回路構成図であり、図4と同一符号は同
一構成部分を示している。図において、1は熱陰極放電
灯WFL1,WFL2に点灯用の高電圧出力を供給する
高電圧発生用インバータ回路部で、図4のインバータ回
路部と同様の調光回路付きの構成となっており、発振用
トランスT1の二次側巻線S1に直接熱陰極放電灯WF
L1,WFL2の高電圧側のフィラメント電極が接続さ
れている。
【0022】2は熱陰極放電灯WFL1,WFL2の各
フィラメント電極に常時駆動電力を供給するためのフィ
ラメント電極駆動用インバータ回路部で、図4のインバ
ータ回路部と同様に構成され、同じ巻線を有した発振用
トランスT3が設けられている。すなわち、この発振用
トランスT3にはセンタータップCTを有した一次側巻
線P3、発振用帰還巻線F3及び二次側巻線S3a,S
3b,S3cが設けられており、二次側巻線S3a,S
3b,S3cは熱陰極放電灯WFL1,WFL2の各フ
ィラメント電極に直接接続されている。
【0023】図2は上記発振用トランスT3構造を示す
図である。この発振用トランスT3は、フェライトコア
4aと4bの接合間隙部の間隙調整フィルム7が巻線用
ボビン5の一次側Pの巻線部と二次側Sの巻線部の境界
である高圧絶縁用間壁6の近傍に設けられている。
【0024】上記のように構成された熱陰極放電灯の点
灯装置においては、図4の点灯装置と同様、高電圧発生
用インバータ回路部1の発振用トランスT1の二次側巻
線S1に発生した高電圧が各熱陰極放電灯WFL1,W
FL2のフィラメント電極に印加され、熱陰極放電灯W
FL1,WFL2が点灯する。この時、可変抵抗VR1
を調整することにより、スイッチングトランジスタQ1
へのPWM信号発生回路3の出力信号が変化し、熱陰極
放電灯WFL1,WFL2を調光点灯させることができ
る。また、フィラメント電極駆動用インバータ回路部2
の発振用トランスT3からも熱陰極放電灯WFL1,W
FL2に電力供給が行われ、調光時においても各々の低
圧側のフィラメント電極に熱電子放出に必要な電力が供
給され、安定した点灯状態を維持することができる。
【0025】ここで、上記の実施例では発振用トランス
T3の巻線用ボビン5の一次側巻線部と二次側巻線部の
境界(高圧絶縁用間壁6)の近傍にフェライトコア4
a,4b同士の接合間隙部(間隙調整フィルム7)を移
動して配設しているので、従来のように一次側巻線P3
によって励磁されたフェライトコア4aの一部が二次側
Sにかかることはない。このため、前述の短絡磁束は図
2の矢印C方向のように二次側巻線S3aを通ることは
ない。
【0026】したがって、発振用トランスT3の二次側
Sが過負荷状態になった場合でも、熱陰極放電灯WFL
1,WFL2のフィラメント電極に接続された二次側巻
線S3aに発生する起電力(出力電圧E)は図3に示す
ようにある点を境にして急激に減少し、フィラメント電
極駆動用インバータ回路部2の入力電流IaはIp点を
ピークにして急激に減少する。このため、発振用トラン
スT3の二次側に電流制限用インピーダンス部材を接続
する必要がなくなり、コンデンサなどの部品点数を減少
させることができ、プリント基板上の実装面積も小さく
なり、装置を小型で安価なものにすることができる。
【0027】また、上記のフェライトコア4a,4bの
接合間隙部を巻線用ボビン5の一次側巻線部と二次側巻
線部の境界に移動することで、極めて合理的にフィラメ
ント電極駆動用インバータの発振用トランスT3の二次
側巻線の電流制限機能と、一次側巻線P3の励磁電流に
より起こるフェライトコア4a,4bの磁気飽和防止機
能を持たせることができると同時に、一次側巻線P3の
インダクタンス成分と共振用コンデンサC3の並列共振
回路の共振周波数を設定する機能を合わせ持たせること
ができる。
【0028】なお、図3は図1のフィラメント電極駆動
用インバータ回路部2の入出力特性を示す図であり、発
振用トランスT3の二次側巻線の負荷抵抗値R(Ω)
と、二次側の出力電圧E(V)及びフィラメント電極駆
動用インバータ回路部2の入力電流Iaとの関係を示し
ている。
【0029】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、熱陰
極放電灯のフィラメント電極に駆動電力を供給するイン
バータ回路の発振用トランスのコアの接合間隙部を巻線
用ボビンの一次側巻線部と二次側巻線部の境界近傍に設
けたため、発振用トランスの二次側の電流制限用インピ
ーダンス部材が不要となり、部品点数を減少させること
ができ、小型で安価なものにすることができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例を示す回路構成図
【図2】 図1の発振用トランスの構造を示す説明図
【図3】 図1のフィラメント電極駆動用インバータ回
路部の入出力特性図
【図4】 従来例を示す回路構成図
【図5】 図4の発振用トランスの構造を示す説明図
【図6】 図5の発振用トランスの外観を示す斜視図
【図7】 熱陰極放電灯のフィラメント電極の部分拡大
【符号の説明】
1 高電圧発生用インバータ回路部 2 フィラメント電極駆動用インバータ回路部 4a,4b フェライトコア 5 巻線用ボビン 6 高圧絶縁用間壁(境界) 7 間隙調整フィルム(接合間隙部) T1,T3 発振用トランス WFL1,WFL2 熱陰極放電灯

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱陰極放電灯のフィラメント電極に駆動
    電力を供給するインバータ回路を備え、このインバータ
    回路の発振用トランスのコアの接合間隙部を該発振用ト
    ランスの巻線用ボビンの一次側巻線部と二次側巻線部の
    境界の近傍に設けたことを特徴とする熱陰極放電灯の点
    灯装置。
JP4052502A 1992-03-11 1992-03-11 熱陰極放電灯の点灯装置 Pending JPH05258878A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009129791A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 放電灯点灯装置、照明器具、液晶表示用バックライト装置
JP2011054294A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi Appliances Inc 点灯装置、及びこれを備えた画像表示装置

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Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20001205