JPH07335386A - 放電管点灯用インバータユニット - Google Patents
放電管点灯用インバータユニットInfo
- Publication number
- JPH07335386A JPH07335386A JP6121574A JP12157494A JPH07335386A JP H07335386 A JPH07335386 A JP H07335386A JP 6121574 A JP6121574 A JP 6121574A JP 12157494 A JP12157494 A JP 12157494A JP H07335386 A JPH07335386 A JP H07335386A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric
- voltage
- transformer
- piezoelectric transformer
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 小型で駆動信頼性の高いディスプレイ点灯用
インバータユニットを得る。 【構成】 放電管駆動回路のインバータトランスとし
て、圧電セラミックス５を用いた。
インバータユニットを得る。 【構成】 放電管駆動回路のインバータトランスとし
て、圧電セラミックス５を用いた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスプレイ、特に液
晶ディスプレイのバックライトとして用いられる放電管
を点灯させるために用いられるインバータユニットに適
用して有効な技術に関する。
晶ディスプレイのバックライトとして用いられる放電管
を点灯させるために用いられるインバータユニットに適
用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】ノートパソコンや携帯型情報機器の普及
にともなって、薄型でかつ軽量な液晶ディスプレイの需
要が高まっている。
にともなって、薄型でかつ軽量な液晶ディスプレイの需
要が高まっている。
【０００３】このような液晶ディスプレイの放電管に使
われる冷陰極管は点灯時に１ｋＶ以上の高電圧を必要と
し、点灯している時には数百V程度の電圧が必要である
が、小型化、小消費電力等の要求があり、電池駆動が可
能な低電圧でのインバータユニットが必要となってきて
いる。
われる冷陰極管は点灯時に１ｋＶ以上の高電圧を必要と
し、点灯している時には数百V程度の電圧が必要である
が、小型化、小消費電力等の要求があり、電池駆動が可
能な低電圧でのインバータユニットが必要となってきて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この点について、冷陰
極管点灯用のインバータトランスには、電磁トランスが
用いられているが、冷陰極管を点灯するためには前述の
如く点灯開始時に１ｋＶ以上の高電圧を必要とするた
め、電磁トランスでは巻き線数が非常に多くなり、小型
化に限界があった。
極管点灯用のインバータトランスには、電磁トランスが
用いられているが、冷陰極管を点灯するためには前述の
如く点灯開始時に１ｋＶ以上の高電圧を必要とするた
め、電磁トランスでは巻き線数が非常に多くなり、小型
化に限界があった。
【０００５】さらに電磁トランスでは、二次側が短絡状
態になった場合には、一次側にも大電流が流れてしまう
ため、機器破損等の懸念があった。
態になった場合には、一次側にも大電流が流れてしまう
ため、機器破損等の懸念があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は下記のような手段を採用した。第１の手段
として、放電管点灯用回路のインバータトランスとし
て、圧電セラミックスを用いた。本発明において用いる
圧電セラミックスとしては例えばＰＺＴ系、あるいはＰ
ＬＺＴ系の圧電セラミックスが挙げられる。
め、本発明は下記のような手段を採用した。第１の手段
として、放電管点灯用回路のインバータトランスとし
て、圧電セラミックスを用いた。本発明において用いる
圧電セラミックスとしては例えばＰＺＴ系、あるいはＰ
ＬＺＴ系の圧電セラミックスが挙げられる。
【０００７】第２の手段として、前記インバータトラン
スは、矩形状の圧電セラミックス基板の主面の一部に第
１の電極が形成され、前記圧電セラミックス基板の裏面
において前記第１の電極に対応する部分に第２の電極が
形成され、前記セラミックス基板の長手方向の端面に第
３の電極が形成され、前記第１と第２の電極間は厚さ方
向に分極され、残部は前記分極方向と直行する方向に分
極されたものとした。
スは、矩形状の圧電セラミックス基板の主面の一部に第
１の電極が形成され、前記圧電セラミックス基板の裏面
において前記第１の電極に対応する部分に第２の電極が
形成され、前記セラミックス基板の長手方向の端面に第
３の電極が形成され、前記第１と第２の電極間は厚さ方
向に分極され、残部は前記分極方向と直行する方向に分
極されたものとした。
【０００８】第３の手段として、前記インバータトラン
スは、前記圧電セラミックス基板の主面上の第１の電極
の電極余白部に第４の電極が形成されたものとした。
スは、前記圧電セラミックス基板の主面上の第１の電極
の電極余白部に第４の電極が形成されたものとした。
【０００９】
【作用】本発明の放電管点灯用インバータユニットは放
電管点灯用のインバータトランスとして圧電セラミック
スを用いており、本発明ではインバータトランスの一次
側でこの圧電セラミックスの逆圧電効果を利用して圧電
振動を励起し、二次側で圧電セラミックスの圧電効果を
利用して昇圧された電圧を取り出す。
電管点灯用のインバータトランスとして圧電セラミック
スを用いており、本発明ではインバータトランスの一次
側でこの圧電セラミックスの逆圧電効果を利用して圧電
振動を励起し、二次側で圧電セラミックスの圧電効果を
利用して昇圧された電圧を取り出す。
【００１０】また本発明における前記第１の手段によれ
ば、放電管点灯用のインバータトランスとして圧電セラ
ミックスを用いることによって、放電管のインバータユ
ニットを小型化することが可能となった。
ば、放電管点灯用のインバータトランスとして圧電セラ
ミックスを用いることによって、放電管のインバータユ
ニットを小型化することが可能となった。
【００１１】また、二次側が短絡状態になった場合にも
大電流が流れず、機器破損等を回避できる。なお、この
種の放電管点灯回路は、前記インバータトランスの他
に、直流電源、増幅回路、フィードバック回路等から構
成される。
大電流が流れず、機器破損等を回避できる。なお、この
種の放電管点灯回路は、前記インバータトランスの他
に、直流電源、増幅回路、フィードバック回路等から構
成される。
【００１２】前記第２の手段は、インバータトランスと
して用いられる圧電トランスをさらに具体的に明らかに
したものであり、このような構造とすることによってイ
ンバータユニットの小形化を具体的に実現できる。
して用いられる圧電トランスをさらに具体的に明らかに
したものであり、このような構造とすることによってイ
ンバータユニットの小形化を具体的に実現できる。
【００１３】さらに第３の手段では、前記圧電トランス
において第１の電極の電極余白部に第４の電極を設ける
ことにより、圧電トランスを用いて自励発振可能なイン
バータユニットを実現できる。
において第１の電極の電極余白部に第４の電極を設ける
ことにより、圧電トランスを用いて自励発振可能なイン
バータユニットを実現できる。
【００１４】なお、本発明において、放電管としてはバ
ックライトとして用いられる冷陰極管、熱陰極管、セミ
ホット管などを例示できる。
ックライトとして用いられる冷陰極管、熱陰極管、セミ
ホット管などを例示できる。
【００１５】
【実施例１】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。本実施例１のインバータユニット１は、図１に示
すように、直流電源２、発振回路３、増幅器４、および
圧電トランス５とで構成される。
する。本実施例１のインバータユニット１は、図１に示
すように、直流電源２、発振回路３、増幅器４、および
圧電トランス５とで構成される。
【００１６】直流電源２から発振回路３、増幅器４を通
し、使用する圧電トランス５の圧電共振あるいは反共振
付近の所望の周波数の交流電圧を発生させ、必要に応じ
て増幅器４を用いて電圧を増幅して、前記圧電トランス
５の一次側（第１の電極）に印加して圧電トランス５を
駆動し、二次側（第３の電極）から昇圧された電圧を冷
陰極管６に加えることによって点灯させるユニットを構
成する。
し、使用する圧電トランス５の圧電共振あるいは反共振
付近の所望の周波数の交流電圧を発生させ、必要に応じ
て増幅器４を用いて電圧を増幅して、前記圧電トランス
５の一次側（第１の電極）に印加して圧電トランス５を
駆動し、二次側（第３の電極）から昇圧された電圧を冷
陰極管６に加えることによって点灯させるユニットを構
成する。
【００１７】次に、本実施例で用いられる圧電トランス
５についてさらに詳しく説明する。すなわち、圧電トラ
ンス５は、図２に示すように５×２０×１mm3（Ｌ３＝
５，Ｌ１＋Ｌ２＝２０，Ｌ４＝１）のＰｂ（Ｎｉ1/3
Ｎｂ2/3）Ｏ3−Ｐｂ（Ｚｎ1 /3 Ｎｂ2/3）Ｏ3−ＰｂＴ
ｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3系の矩形板状の圧電セラミックス基
板７の主面の一部（図では左半部）には焼付銀により第
１の電極１０１が形成されている。そして裏面（図には
表れていない背面側）の前記第１の電極１０１に対応す
る部分には同じく焼付銀により第２の電極１０２が形成
されている。これら第１および第２の電極１０１，１０
２の大きさは５×１０mm2である。
５についてさらに詳しく説明する。すなわち、圧電トラ
ンス５は、図２に示すように５×２０×１mm3（Ｌ３＝
５，Ｌ１＋Ｌ２＝２０，Ｌ４＝１）のＰｂ（Ｎｉ1/3
Ｎｂ2/3）Ｏ3−Ｐｂ（Ｚｎ1 /3 Ｎｂ2/3）Ｏ3−ＰｂＴ
ｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3系の矩形板状の圧電セラミックス基
板７の主面の一部（図では左半部）には焼付銀により第
１の電極１０１が形成されている。そして裏面（図には
表れていない背面側）の前記第１の電極１０１に対応す
る部分には同じく焼付銀により第２の電極１０２が形成
されている。これら第１および第２の電極１０１，１０
２の大きさは５×１０mm2である。
【００１８】前記圧電セラミックス基板７の主面上にお
いて、第１の電極１０１が形成されている部分以外の部
分は電極余白部８（図の右半部）として形成されてお
り、この電極余白部８と隣合う長手方向側端面には第３
の電極１０３が焼付銀により形成されている。
いて、第１の電極１０１が形成されている部分以外の部
分は電極余白部８（図の右半部）として形成されてお
り、この電極余白部８と隣合う長手方向側端面には第３
の電極１０３が焼付銀により形成されている。
【００１９】このような圧電トランス５に対して、第
１、第２の電極（１０１，１０２）において圧電共振の
二次モードの節（圧電変位の部分）となる部分に図示し
ないリード線を半田等の接合手段で電気的に接続した。
同様に、第３の電極１０３の中央部にもリード線を接続
した。当該圧電トランス５は、分極時の温度を１００
℃、分極電界強度を２kV/mmとし、第１と第２の電極間
は板厚方向に分極し、残りの部分は板と平行方向に分極
している。前記第１の電極１０１に増幅器４から得られ
た交流電圧を印加し、第２の電極１０２をアースに接続
し、第３の電極１０３を冷陰極管６の陽極に印加してい
る。
１、第２の電極（１０１，１０２）において圧電共振の
二次モードの節（圧電変位の部分）となる部分に図示し
ないリード線を半田等の接合手段で電気的に接続した。
同様に、第３の電極１０３の中央部にもリード線を接続
した。当該圧電トランス５は、分極時の温度を１００
℃、分極電界強度を２kV/mmとし、第１と第２の電極間
は板厚方向に分極し、残りの部分は板と平行方向に分極
している。前記第１の電極１０１に増幅器４から得られ
た交流電圧を印加し、第２の電極１０２をアースに接続
し、第３の電極１０３を冷陰極管６の陽極に印加してい
る。
【００２０】
【実施例２】本実施例２では、前記圧電トランス５にフ
ィードバック出力用の電極を加えることによって、自励
発振を行わせている。
ィードバック出力用の電極を加えることによって、自励
発振を行わせている。
【００２１】すなわち、図３に示すように、直流電源２
と増幅回路１１とフィードバック回路１０および圧電ト
ランス２５から成るインバータユニット１としている。
そして、圧電トランス２５（第４の電極１０４）から出
力される信号をフィードバック回路１０に入力し、必要
に応じて所望の位相変換とゲイン調整を行った信号を増
幅回路１１に入力し、この増幅回路１１の正帰還動作に
よって、自励発振を生じ、この自励発振電圧を圧電トラ
ンス２５に印加することによって、圧電トランス２５を
駆動し、インバータユニットを実現する。
と増幅回路１１とフィードバック回路１０および圧電ト
ランス２５から成るインバータユニット１としている。
そして、圧電トランス２５（第４の電極１０４）から出
力される信号をフィードバック回路１０に入力し、必要
に応じて所望の位相変換とゲイン調整を行った信号を増
幅回路１１に入力し、この増幅回路１１の正帰還動作に
よって、自励発振を生じ、この自励発振電圧を圧電トラ
ンス２５に印加することによって、圧電トランス２５を
駆動し、インバータユニットを実現する。
【００２２】本実施例２では、圧電トランス２５とし
て、図４に示すように５×２０×１mm 3（Ｌ３＝５，Ｌ
１＋Ｌ２＝２０，Ｌ４＝１）の実施例１で用いたものと
同じ圧電セラミックス基板７に、第１、第２、第３の電
極（１０１，１０２，１０３）を焼付銀によって形成し
ている。第１、第２の電極（１０１，１０２）の大きさ
は５×１０mm2、第３の電極１０３は５×１mm2である。
て、図４に示すように５×２０×１mm 3（Ｌ３＝５，Ｌ
１＋Ｌ２＝２０，Ｌ４＝１）の実施例１で用いたものと
同じ圧電セラミックス基板７に、第１、第２、第３の電
極（１０１，１０２，１０３）を焼付銀によって形成し
ている。第１、第２の電極（１０１，１０２）の大きさ
は５×１０mm2、第３の電極１０３は５×１mm2である。
【００２３】前記圧電セラミックス基板７の主面上にお
いて、前記第１の電極以外の部分、すなわち電極余白部
８に第４の電極１０４が設けられている。この第４の電
極１０４は、圧電セラミックス基板７の主面又は主面に
形成された絶縁層上に設けられており、前記第１乃至第
３の電極のいずれとも電気的に絶縁されている。そし
て、この第４の電極１０４は、圧電振動の二次のモード
の節となる部分を含んでおり、たとえば３mmφの大きさ
で形成されている。
いて、前記第１の電極以外の部分、すなわち電極余白部
８に第４の電極１０４が設けられている。この第４の電
極１０４は、圧電セラミックス基板７の主面又は主面に
形成された絶縁層上に設けられており、前記第１乃至第
３の電極のいずれとも電気的に絶縁されている。そし
て、この第４の電極１０４は、圧電振動の二次のモード
の節となる部分を含んでおり、たとえば３mmφの大きさ
で形成されている。
【００２４】このような圧電トランス２５に対して、第
１、第２の電極（１０１，１０２）の圧電共振の二次モ
ードの節となる部分にリード線（図示せず）を半田等の
接合手段を用いて取り付ける。そして第４の電極１０４
に対しては、圧電共振の二次のモードの節となる部分に
リード線を電気的に接続し、さらに第３の電極１０３の
中央部にリード線を接続する。
１、第２の電極（１０１，１０２）の圧電共振の二次モ
ードの節となる部分にリード線（図示せず）を半田等の
接合手段を用いて取り付ける。そして第４の電極１０４
に対しては、圧電共振の二次のモードの節となる部分に
リード線を電気的に接続し、さらに第３の電極１０３の
中央部にリード線を接続する。
【００２５】この圧電トランス２５は、分極時の温度を
１００℃、分極電界強度を２kV/mmとし、第１と第２の
電極間は板厚方向に分極し、残りの部分は板と平行方向
に分極している。
１００℃、分極電界強度を２kV/mmとし、第１と第２の
電極間は板厚方向に分極し、残りの部分は板と平行方向
に分極している。
【００２６】この圧電トランス２５の第１の電極１０１
に自励発振電圧を印加し、第２の電極１０２をアースに
接続し、第４の電極１０４の出力を増幅回路１１に入力
し、第３の電極１０３を冷陰極管６の陽極に印加するこ
とによって自励発振するインバータユニットが構成され
る。
に自励発振電圧を印加し、第２の電極１０２をアースに
接続し、第４の電極１０４の出力を増幅回路１１に入力
し、第３の電極１０３を冷陰極管６の陽極に印加するこ
とによって自励発振するインバータユニットが構成され
る。
【００２７】インバータユニットの具体的な回路構成に
ついて図５を用いて説明すると、増幅回路１１にはトラ
ンジスタＴｒを用い、Ｖｃｃとコレクタ間にコイルＬ1
を加えコレクタ電圧を前記圧電トランスの第１の電極に
印加している。
ついて図５を用いて説明すると、増幅回路１１にはトラ
ンジスタＴｒを用い、Ｖｃｃとコレクタ間にコイルＬ1
を加えコレクタ電圧を前記圧電トランスの第１の電極に
印加している。
【００２８】前記コレクタとアース間にコイルＬ2を加
え、第４の電極１０４から出力されるフィードバック電
圧をトランジスタＴｒのベースに入力している。さら
に、トランジスタＴｒの増幅動作を容易にさせるために
Vccとベース間に抵抗Ｒを加え、前記ベースからダイオ
ードＤを介してアースに接続し、第３の電極１０３から
冷陰極管６の陽極に昇圧された電圧を印加するととも
に、冷陰極管６の陰極側をアースに接続する。
え、第４の電極１０４から出力されるフィードバック電
圧をトランジスタＴｒのベースに入力している。さら
に、トランジスタＴｒの増幅動作を容易にさせるために
Vccとベース間に抵抗Ｒを加え、前記ベースからダイオ
ードＤを介してアースに接続し、第３の電極１０３から
冷陰極管６の陽極に昇圧された電圧を印加するととも
に、冷陰極管６の陰極側をアースに接続する。
【００２９】なお、実施例では放電管として冷陰極管に
ついて説明したが、他の放電管、たとえば熱陰極管また
はセミホット管についても適用できることはいうまでも
ない。
ついて説明したが、他の放電管、たとえば熱陰極管また
はセミホット管についても適用できることはいうまでも
ない。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、小型でかつ駆動信頼性
の高いインバータユニットを実現することができる。
の高いインバータユニットを実現することができる。
【００３１】これにより、ノートパソコン等の携帯型情
報機器の小形化をさらに促進することができる。
報機器の小形化をさらに促進することができる。
【図１】本発明の冷陰極管点灯ユニットの機能構成を示
すブロック図
すブロック図
【図２】本発明の実施例１における圧電トランスを示す
説明図
説明図
【図３】本発明の実施例２における冷陰極管点灯ユニッ
トの機能構成を示すブロック図
トの機能構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施例２における圧電トランスを示す
説明図
説明図
【図５】本発明の実施例２における冷陰極管点灯ユニッ
トの回路図
トの回路図
１・・インバータユニット ２・・直流電源 ３・・発振回路 ４・・増幅器 ５・・圧電トランス ６・・冷陰極線管 ７・・圧電セラミックス基板 ８・・電極余白部 １０・・フィードバック回路 １１・・増幅回路 ２５・・圧電トランス １０１・・第１の電極 １０２・・第２の電極 １０３・・第３の電極 １０４・・第４の電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｍ 7/48 Ｚ 9181−5Ｈ Ｈ０５Ｂ 41/02 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 放電管駆動回路のインバータトランスと
して、圧電セラミックスを用いたことを特徴とする放電
管点灯用インバータユニット。 - 【請求項２】 前記インバータトランスは、矩形状の圧
電セラミックス基板の主面の一部に第１の電極が形成さ
れ、 前記圧電セラミックス基板の裏面において前記第１の電
極に対応する部分に第２の電極が形成され、 前記セラミックス基板の長手方向の端面に第３の電極が
形成され、 前記第１と第２の電極間は厚さ方向に分極され、残部は
前記分極方向と直行する方向に分極されていることを特
徴とする請求項１記載の放電管点灯用インバータユニッ
ト。 - 【請求項３】 前記インバータトランスは、前記圧電セ
ラミックス基板の主面上の第１の電極の電極余白部に第
４の電極が形成されていることを特徴とする請求項２記
載の放電管点灯用インバータユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121574A JPH07335386A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 放電管点灯用インバータユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6121574A JPH07335386A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 放電管点灯用インバータユニット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335386A true JPH07335386A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14814611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6121574A Pending JPH07335386A (ja) | 1994-06-02 | 1994-06-02 | 放電管点灯用インバータユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335386A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057653A (en) * | 1997-07-08 | 2000-05-02 | Fujitsu Limited | Discharging tube with voltage raising unit and discharging unit and discharging method thereof |
| JP2005167110A (ja) * | 2003-01-21 | 2005-06-23 | Kazuo Kono | 巻線型トランス及びこの巻線型トランスを使用した電源装置 |
| CN100403391C (zh) * | 2004-09-10 | 2008-07-16 | 新巨企业股份有限公司 | 反流器驱动电路 |
| KR101032879B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2011-05-06 | 주식회사 삼화양행 | 압전 변압기를 사용하는 에이씨 어댑터에서의 보조 전원공급 장치 |
-
1994
- 1994-06-02 JP JP6121574A patent/JPH07335386A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6057653A (en) * | 1997-07-08 | 2000-05-02 | Fujitsu Limited | Discharging tube with voltage raising unit and discharging unit and discharging method thereof |
| US6294881B1 (en) | 1997-07-08 | 2001-09-25 | Fujitsu Limited | Discharging tube with piezoelectric substrate |
| JP2005167110A (ja) * | 2003-01-21 | 2005-06-23 | Kazuo Kono | 巻線型トランス及びこの巻線型トランスを使用した電源装置 |
| JP4509544B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2010-07-21 | 和夫 河野 | 巻線型トランス及びこの巻線型トランスを使用した電源装置 |
| KR101032879B1 (ko) * | 2003-11-20 | 2011-05-06 | 주식회사 삼화양행 | 압전 변압기를 사용하는 에이씨 어댑터에서의 보조 전원공급 장치 |
| CN100403391C (zh) * | 2004-09-10 | 2008-07-16 | 新巨企业股份有限公司 | 反流器驱动电路 |
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