JPH0755584Y2 - 蛍光表示管駆動回路 - Google Patents

蛍光表示管駆動回路

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JPH0755584Y2
JPH0755584Y2 JP1987070952U JP7095287U JPH0755584Y2 JP H0755584 Y2 JPH0755584 Y2 JP H0755584Y2 JP 1987070952 U JP1987070952 U JP 1987070952U JP 7095287 U JP7095287 U JP 7095287U JP H0755584 Y2 JPH0755584 Y2 JP H0755584Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は駆動信号に基づいてカソードから放出される電
子をグリッドにより加速制御し、アノード上の蛍光体層
に射突させて所望の表示を行う蛍光発光形表示装置に適
用されるもので、カソードに印加される駆動信号に基づ
いてカソードの両端電圧を所定電圧に制御する蛍光表示
管駆動回路に関するものである。
[従来の技術] 一般に用いられる蛍光発光形表示装置は真空容器内にカ
ソード,グリッドおよびアノードを備えた3極構造をな
しており、アノードおよびグリッドは表示パターンに合
わせて各々複数配設されている。
第4図は従来の蛍光表示管駆動回路の一例を示す蛍光発
光形表示装置の模式図である。Eaはアノード1用電源、
Egがグリッド2用電源、Esdは拡散電極用電源である。
この装置では各アノード1,グリッド2と電源3,4との間
に設けられたスイッチ5,6を選択的にオン,オフ動作さ
せることによって所望のアノード1,グリッド2がオンさ
れると、交流電源から供給される駆動信号によってカソ
ード8より放出される電子がグリッド2によって加速制
御され蛍光体層に射突し所望の表示が行われるようにな
っている。又、カソード8にはカソードバイアス用電源
7からバイアス電圧が供給される。
[考案が解決しようとする問題点] ところが、上述した従来の蛍光表示管駆動回路では、カ
ットオフバイアス電圧をEk,交流電源より供給されEk
重畳される交流信号の振幅をEとすると、カソード8の
各端電圧Efは各々、Ef=Ek+Esinωtとなる。
従って、カソードの両端電圧Efは時間とともに変化する
ためカソード8より放出される電子の量が変化して表示
の輝度に変調を来たし一定に保つことができなかった。
例えば、グリッド2を順次走査してダイナミック駆動に
よる表示が行われると、グリッド2とカソード8の各々
に供給される駆動信号間の周波数差により輝度むらを招
き表示品位が低下していた。また、カソード8のカット
オフバイアス電圧Ekを発生させるためにツェナーダイオ
ード9を使用し、常にツェナーダイオード9に電流I1
I2が流れるように構成されているので、過大な電力損失
(Ek(I1+I2))が発生するという問題があった。さら
に、上述した従来の蛍光表示管駆動回路では、カソード
8を駆動するのに交流信号が用いられており、非点灯時
の漏れ発光を防止するために、振幅Eをもって変動する
交流による駆動電圧の出力レベルを常に所定電圧より大
きい値に保持する必要があることから、例えば、交流信
号に重畳されるバイアスの電圧レベルをEsinωtに余裕
分を上乗せした電圧だけ高くしなければならず、その分
電力損失が大きくなるという問題があった。
そこで、本考案による蛍光表示管駆動回路は上述した問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は表示面
に輝度むらを生じさせることなく表示品位を向上させる
ことができるとともに、消費電力の低減化が図れる蛍光
表示管駆動回路を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するために本考案による蛍光表示管駆動
回路は、少なくともアノード、グリッド、カソードの電
極を有し、前記各電極に接続されて駆動信号を供給する
直流電源を備えた蛍光表示管駆動回路において、 前記駆動信号の供給に基づいて前記アノード、グリッド
からの電流が流れ込む前記カソードの両端電圧を検出す
る検出回路と、該検出回路より出力される検出信号に応
答して前記両端電圧が設定電圧の上限に達したときにト
ランジスタをオフに切換えてコイルに蓄積された前記ア
ノード、グリッドからの電流を含む駆動電流の放出を行
い、又前記両端電圧が設定電圧の下限に達したときにト
ランジスタをオンに切換えて前記コイルに前記駆動電流
の蓄積を行うことにより前記両端電圧を所定電圧に制御
するスイッチングレギュレータ回路とを備えたことを特
徴としている。
[作用] 所望の表示を行うために、直流電源よりアノード、グリ
ッド、カソードに対してそれぞれ駆動信号が供給される
と、検出回路は駆動信号の供給に基づいてアノード電流
やグリッド電流が流れ込むカソードの両端電圧を検出す
る。スイッチングレギュレータ回路は検出回路より出力
される検出信号に応答して両端電圧が設定電圧の上限に
達したときにトランジスタをオフに切換えてコイルに蓄
積されたアノード電流やグリッド直流を含む駆動電流の
放出を行う。
また、両端電圧が設定電圧の下限に達したときにトラン
ジスタをオンに切換えてコイルに駆動電流の蓄積を行
う。これにより、アノード電流やグリッド電流をカソー
ドの加熱に利用でき、カソードの両端電圧が所定電圧に
制御される。
[実施例] 第1図は本考案による蛍光表示管駆動回路の一実施例を
示す蛍光発光形表示装置の模式図である。
尚、この実施例において従来の蛍光表示管駆動回路と同
一の構成要素には同一番号を付して説明する。
この実施例による蛍光表示管駆動回路は電源回路10,検
出回路11,スイッチングレギュレータ回路12を備えてお
り、電源回路10よりカソード8に対して所定の駆動信号
が供給され、検出回路11が駆動信号に基づいてカソード
8の両端電圧Efを検出すると、スイッチングレギュレー
タ回路12は検出回路11より出力される検出信号に応答し
てカソード8の両端電圧Efを所定電圧に制御している。
電源回路10はカソード8およびスイッチングレギュレー
タ回路12に所定の駆動信号を供給するもので、カソード
8はこの電源回路10の駆動信号によって加熱され電子を
グリッド2側に放出している。
検出回路11はカソード8の両端に接続され、抵抗R1
R2,R3,ダイオードD1,トランジスタQ1によって構成さ
れるものである。この検出回路11は電源回路10からカソ
ード8に駆動信号が供給されると、この駆動信号に基づ
いてカソード8の両端電圧Efを検出し、この両端電圧Ef
に比例した電流に変換した後、Efにより比例した電圧信
号Ef′をスイッチングレギュレータ回路12に供給してい
る。
さらに詳述すれば、検出回路11におけるダイオードD1
両端電圧をEd,抵抗R2の両端電圧をEe,トランジスタQ1
のベース−エミッタ間の電圧をEbeとすると、Ef+Ed=E
e+Ebe…なる関係式が得られる。
ここで、Ebeの温度係数約−2mV/℃を補正するためEd
温度係数も約−2mV/℃が使用されておりEd≒Ebeであ
る。
従って、式はEf≒Ee…と変形される。
また、抵抗R1の両端電圧Ef′はトランジスタQ1のベース
電流をib,エミッタ電流をieとすると、Ef′=R1(ie
ib)となる。
ここで、ie》ib(hfe》50)なので、Ef′≒R1ieであ
る。… さらに、抵抗R2の両端電圧EeはEe=ieR2…なので、以
上,,式よりEf′≒Ef×R1/R2となり、従って検
出回路11はカソード8の両端電圧Efを検出すると、この
Efに比例した信号Ef′に変換してスイッチングレギュレ
ータ回路12に検出信号として供給することになる。
スイッチングレギュレータ回路12は制御部13,コンデン
サC,コイルL,ダイオードD2,トランジスタQ2を備え、電
源回路10によって駆動制御されるもので、検出回路11よ
り供給される検出信号Ef′に基づいてトランジスタQ2
ン,オフ動作させ、カソード8の両端電圧Efを制御部13
内に予め設定される電圧範囲E1〜E2内に制御している。
さらに、このスイッチングレギュレータ回路12を第2図
(a),(b)および第3図に基づいて説明する。
第2図(a)はスイッチングレギュレータ回路において
トランジスタがオン状態のときの等価回路図、第2図
(b)は同回路においてトランジスタがオフ状態のとき
の等価回路図、第3図は同回路によって制御されるカソ
ードの両端電圧の波形図である。
尚、ダイオードD2による電圧降下VFは電源回路10の出力
電圧をEとすると、E》VFより計算上無視できるものと
している。
第2図(a)に示すようにトランジスタQ2がオン状態で
電源回路10よりカソード8に対して駆動電流iが供給さ
れると、第3図に示すように時間t1までの間に渡ってカ
ソード8の両端電圧がほぼ時定数に従ってE1まで上昇制
御される。
そして、カソード8の両端電圧EfがE1に達し、検出回路
11がこれを検出して制御部13にこれに応じた検出信号
Ef′が供給されると、制御部13より切換信号がトランジ
スタQ2に供給され、このトランジスタQ2は第2図(b)
に示すようにオフに切換えられる。すると、時間t2まで
の間に渡ってカソード8の両端電圧Efはほぼ時定数に従
ってE2に達するまで下降制御される。さらにカソード8
の両端電圧EfがE2に達し、検出回路11がこれを検出して
制御部13にこれに応じた検出信号Ef′が供給されると、
再び制御部13はトランジスタQ2をオンに切換える切換信
号を発し、時間t3までの間に渡ってカソード8の両端電
圧Efがほぼ時定数に従ってE1まで上昇制御される。
すなわち、このスイッチングレギュレータ回路12ではカ
ソード8の両端電圧Efが上限電圧E1に達したときにトラ
ンジスタQ2をオフに切換えて放出を行い、カソード8の
両端電圧Ef下限電圧E2に達したときにトランジスタQ2
オンに切換えて蓄積を行うという蓄積・放出動作が反復
されることによってカソード8の両端電圧Efを予め設定
される電圧範囲E1〜E2内に制御している。
さらに、このスイッチングレギュレータ回路12における
トランジスタQ2のオン,オフの切換動作を第3図を参照
しながら具体的数値例をもって説明する。
時間t=0の状態でトランジスタQ2がオンしたときのカ
ソード8に流れる電流ifはコイルLの抵抗分をR、カソ
ードの抵抗分をrとすると、一般解として下記のように
示される。
但し、 また、カソード8の両端電圧EfはEf=if・rとなる。
そして、上述した式にR=0.1Ω,G=1/r=1/4=0.25S
(if=1.25A),C=10-3F,L=10-4Hを代入すると、α=
625,β=j3.1399641717×103となる。
ここで、βは虚数なのでβ=jωとするとifとなり、この結果ifは減衰振動し、t=0ときに0,t=
∞のときにE/(R+r)に収束することになる。
ところで、実施例ではifをωt<π/2の領域で動作させ
ており、第3図中に示すトランジスタQ2が最初にオフさ
れる時間t1は、上述した式からE1を5Vとすると、数値計
算によりt1≒321.6(μsec)となる。また、t1以降t2
でカソード8に流れる電流をif′と置きt1でのifをif1
とすると、t=0でif1,t=∞で0に収束するので、 となる。
ここで、カソード8の両端電圧EfをE1−E2=0.1(V)
の設定範囲内に制御する場合、前式よりt2−t1=t=6
3.4(μsec),t2=t1+t=385.0(μsec)となり、t2
=385.0μsecでトランジスタQ2をオンさせれば良いこと
になる。
さらに、t3はifの式からE=7.1VでEfが0.1Vになる時間
tを求めると、t3−t2=t≒53.7(μsec)となり、従
ってt3≒t+t2≒438.7(μsec)で再びトランジスタQ2
をオンさせれば良いことになる。そして、t3以降は上述
したt1からt3までのトランジスタQ2のオン,オフ切換動
作を反復させれば、カソード8の両端電圧EfはE1,E2
波高値として4.9〜5.0(V)に制御され、カソード8の
駆動が行われる。この際、|E1−E2|の値を充分小さく
設定すればカソード8をほぼ直流に近い状態で駆動する
ことができグリッド2とカソード8の各々に供給される
駆動信号間に周波数差がほとんど生じないので輝度むら
を招くことなく表示品位を保つことができる。また、カ
ソード8のカットオフバイアス電圧Ekは、電源回路10よ
り印加される電圧Eとカソード8の両端電圧EfからEk
E−Efとして得ることができる。さらに、アノード1,グ
リッド2,拡散電極14の個々に流れる電流ia,ig,i
sdは、0〜t1とt2〜t3の間にifに加わってコイルLを流
れLi2/2として蓄えられ、t1〜t2の間の放出期間中にカ
ソード8の加熱に使用されるので、Eの消費電力が減少
し、エネルギーを消耗することなく高効率をもってEに
回生される。
尚、t2〜t3の間においてもカソード8にはia,ig,isd
なる電流が流れており、カソード8の加熱に使用され
る。
従って、ia,ig,isdは従来のようにカットオフバイア
ス電圧Ekを発生されるためにツェナーダイオードに供給
され熱として消費されることなくコンデンサCに蓄えら
れたエネルギーによってカソード8は加熱されるので、
その分、電力損失を減少することができる。具体的には
例えば640×400ドットの表示装置で0.5W程度の電力の低
減化が図れる。
[考案の効果] 以上説明したように本考案による蛍光表示管駆動回路に
よれば、過大な電力損失を発生させることなく、カソー
ドに流れ込むアノード電流やグリッド電流等のカソード
以外の電流を回収し、カソードの加熱に利用して電力損
失を減少することができ、しかも、カソードの両端電圧
を所定範囲内に制御してカソードをほぼ直流に近い状態
で駆動でき、表示面に対して輝度むらが生じることなく
表示品位の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による蛍光表示管駆動回路の一実施例を
示す蛍光発光形表示装置の模式図、第2図は(a)は同
装置のスイッチングレギュレータ回路においてトランジ
スタがオン状態のときの等価回路図、第2図(b)は同
回路においてトランジスタがオフ状態のときの等価回路
図、第3図は同回路によって制御されるカソードの両端
電圧の波形図、第4図は従来の蛍光表示管駆動回路の一
例を示す蛍光発光形表示装置の模式図である。 1……アノード、2……グリッド、3,4……電源、8…
…カソード、10……電源回路、11……検出回路、12……
スイッチングレギュレータ回路。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくともアノード、グリッド、カソード
    の電極を有し、前記各電極に接続されて駆動信号を供給
    する直流電源を備えた蛍光表示管駆動回路において、 前記駆動信号の供給に基づいて前記アノード、グリッド
    からの電流が流れ込む前記カソードの両端電圧を検出す
    る検出回路と、該検出回路より出力される検出信号に応
    答して前記両端電圧が設定電圧の上限に達したときにト
    ランジスタをオフに切換えてコイルに蓄積された前記ア
    ノード、グリッドからの電流を含む駆動電流の放出を行
    い、又前記両端電圧が設定電圧の下限に達したときにト
    ランジスタをオンに切換えて前記コイルに前記駆動電流
    の蓄積を行うことにより前記両端電圧を所定電圧に制御
    するスイッチングレギュレータ回路とを備えたことを特
    徴とする蛍光表示管駆動回路。
JP1987070952U 1987-05-14 1987-05-14 蛍光表示管駆動回路 Expired - Lifetime JPH0755584Y2 (ja)

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