JPH08153585A - El(エレクトロ・ルミネッセンス)駆動装置 - Google Patents

El(エレクトロ・ルミネッセンス)駆動装置

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JPH08153585A
JPH08153585A JP6314337A JP31433794A JPH08153585A JP H08153585 A JPH08153585 A JP H08153585A JP 6314337 A JP6314337 A JP 6314337A JP 31433794 A JP31433794 A JP 31433794A JP H08153585 A JPH08153585 A JP H08153585A
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JP
Japan
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power supply
rectangular wave
capacitance
voltage
change
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JP6314337A
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English (en)
Inventor
Minoru Morita
稔 森田
Masashi Sakata
昌司 坂田
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Showa Shell Sekiyu KK
Original Assignee
Showa Shell Sekiyu KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ELの経時変化に伴って生じる静電容量の低
下による輝度の低下を防止し、ELの面積の拡大に応じ
た輝度の制御を行なうこと。 【構成】 矩形波を発生する駆動電源EにLを介して静
電容量CELを有するELを直列接続したEL駆動装置に
おいて、電源Eの電源周波数fosc を経時変化後のEL
の静電容量C2 とLからなる直列共振周波数f2 に近似
させることにより、経時変化後のELの輝度を最大電力
効率で駆動する。更に、ELの両端の電圧VELを検出
し、該電圧を前記電源の矩形波の幅を制御するパルス幅
制御回路2の入力部VINに供給し、該制御回路2により
該VELの低下の程度に応じて前記矩形波の幅を増大し
て、ELの面積の拡大に応じて輝度の補償を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、EL(エレクトロ・ル
ミネッセンス)の駆動用電源に、共振型ELインバータ
からなる矩形波発生器またはパルス幅変調型矩形波発生
器を用いたEL駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】大面積のELの駆動電源として、発振ト
ランスを用いた回路で構成した場合、音声周波数帯域で
大きい電力を扱うためトランスが大型になり、インバー
タ全体が大きくなってしまう。インバータをコンパクト
にするため、高圧直流電源を別に用意し、ブリッジ回路
でスイッチングを行い、交流を作り出しEL駆動電源と
する方法(以後、これをスイッチング型という。)があ
る。前記直流電源としては、商用交流を整流したり、低
圧の直流をDC/DCコンバータで昇圧して作り出す。
【0003】インバータ自体は小型・高効率になるが、
図8(a)に示すように直流電源を単なるスイッチング
で作った交流発生駆動電源Eから発生する矩形波を図7
に示すような駆動装置のEL(容量:CEL)に印加した
場合、その回路電流IはEL(静電容量:CEL)の充電
→放電→逆充電→放電の繰り返しが行われ、その結果、
図8(b)に示すようなパルス状の電流が繰り返し流れ
る。そして、前記インバーターは矩形波のため基本波の
他に高調波成分が多数含まれるので、EL(静電容量:
EL)の経時変化(静電容量の減少)による輝度の低下
に及ぼす影響が同一周波数・同一電圧の正弦波と比較す
ると大きい。(2〜3倍の速さで輝度が低下する。)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】直流電源を単なるスイ
ッチングで作った交流電源をELの駆動電源として用い
る場合、該駆動電源から発生する波形は矩形波であるた
め、EL(静電容量:C EL)の経時変化(静電容量の減
少)により輝度の低下を生じ、電源は一定周波数、同一
電圧で駆動するのでELの輝度低下を補償する作用もな
く、更に、ELの表面積の変化、拡大に応じた駆動電流
または駆動電圧の制御が行なわれていない、という問題
があった。
【0005】本発明は前記のような問題点を解消するた
めになされたもので、本発明の目的は、ELの経時変化
に伴って生じる静電容量低下による輝度低下を防止する
とともに該輝度の低下を補償し、ELの表面積の変化、
拡大に応じた制御を行なうことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、スイッチング型インバータからなる矩形
波発生器を駆動電源とし、該駆動電源にリアクトルLを
介してエレクトロ・ルミネッセンスEL(静電容量
EL)を直列接続したEL駆動装置において、前記駆動
電源の周波数fOSC を、前記ELの経時変化後の静電容
量C2 と前記リアクトルLとの直列共振周波数f2 に一
致または近づけたものである。
【0007】更に、同じく、本発明は、パルス幅変調型
矩形波発生器からなる駆動電源にリアクトルLを介して
エレクトロ・ルミネッセンスEL(静電容量CEL)を直
列接続したEL駆動装置において、該ELに流れる電流
の変化による電流検出抵抗の電圧の変化を検出し、該電
圧変化量を該駆動電源の矩形波のパルス幅を制御する制
御回路の入力部にフィードバックし、該駆動電流の減少
に応じて該電源の出力である矩形波の幅を拡大するよう
に制御したものである。
【0008】更に、同じく、本発明は、スイッチング型
インバータからなる駆動電源にリアクトルLを介してエ
レクトロ・ルミネッセンスEL(静電容量CEL)を直列
接続したEL駆動装置において、前記駆動電源の周波数
OSC を、前記ELの経時変化後の静電容量C2 と前記
リアクトルLとの直列共振周波数f2 に一致または近づ
けるとともに、該ELに流れる電流の変化による電圧の
変化を検出し、該電圧の変化量を該駆動電源の矩形波の
パルス幅を制御する制御回路の入力部にフィードバック
し、該電圧の減少に応じて該電源の出力である矩形波の
幅を拡大するように制御したものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、スイッチング型EL用インバ
ータを用いたパルス幅変調型矩形波発生器からなる駆動
電源にリアクトルLを介してEL(静電容量:CELと見
なすことができる。)を直列接続することにより、EL
に実際に印加される入力電流の波形を正弦波に類似した
波形とし、前記駆動電源の周波数をELの経時変化後の
静電容量C2 と前記リアクトルLからなる直列共振周波
数f2 に近付けることにより、使用当初においては、消
費電力効率のロスはあっても、ELの経時変化による静
電容量の低下の時点において、ELを最大電力効率で駆
動するとともに、前記直列接続回路における駆動電源を
パルス幅変調型矩形波発生器とし、ELの電流検出抵抗
(R1 )両端の電圧の変化を検出し、該検出電圧を前記
電源の矩形波のパルス幅を制御する制御回路の入力部に
フィードバックして、該検出電圧の低下に応じて、該電
源の矩形波の幅を大きくするように制御することによ
り、ELの面積の変化に伴い、その静電容量が変化して
も、その変化に応じて輝度を一定に調整する機能を有す
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明のー実施例について、図面に基
づいて説明する。
【0011】図1は、本発明の一実施例であるELの駆
動装置である。ELの駆動電源Eとして矩形波発生器を
用いる。該駆動電源EにリアクトルLを介して静電容量
ELを有するELを直列接続する。前記駆動電源Eから
は図2(a) に示すような矩形波が供給され、前記リアク
トルLが挿入された結果、このリアクトルLの働きによ
り、図2(b) に示すように、ELの充電電流が緩やかに
立上がり充電完了で電流の流入が停止し、また、ELの
充電電荷による放電電流も緩やかに立下がり、放電完了
で終了する。その結果、前記直列接続回路に流れる回路
電流Iは、前記静電容量CELの値が大きい場合には、図
2(b) の点線で示す、なだらかに立上がり、立下がる正
弦波に近い電流波形になり、ELの両端電圧VELも同様
な電圧波形となる。そして、前記前記静電容量CELの値
が小さい場合には、図2(b) の実線で示す電流波形とな
る。
【0012】また、この回路はリアクトルLとELの静
電容量CELからなる直列共振回路であるから、その共振
周波数f1 で通過電流が最大となるバンドパスフィルタ
として動作し、高周波がカットされ、基本波のみがEL
を通過する。
【0013】次に、ELの静電容量CELが経時変化によ
り減少してもその輝度の低下を防止するELの駆動回路
を図1および図3を用いて説明する。ELの静電容量C
ELは、使用当初の静電容量C1 であったものが、経時変
化により劣化して静電容量C2 となるので、 C1 >C2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 前記使用当初の静電容量C1 における図1の直列共振回
路の共振周波数f1 は、 f1 =1/〔2π(LC1 1/2 〕・・・・・・・・・・・(2) であり、同じく、前記経時変化後の静電容量C2 におけ
る図1の直列共振回路の共振周波数f2 は、 f2 =1/〔2π(LC2 1/2 〕・・・・・・・・・・・(3) である。前記(1)乃至(3)より、 f2 >f1 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) という関係になる。
【0014】図3は、ELの静電容量C1 または静電容
量C2 における、電源周波数fの変化に対する、その直
列接続回路に流れる回路電流Iの変化を示す特性図であ
る。駆動電源Eの電源周波数fosc を使用当初の静電容
量C1 における前記直列接続回路の直列共振周波数f1
に設定して駆動すると、使用当初のEL(静電容量
1 )においては、その回路電流Iは、その電流特性曲
線IC1の最大値(点C)を得るが、このELの経時変化
後(静電容量C2 )には、その回路電流Iは、その電流
特性曲線IC2の点Dの値となり、前記使用当初の値(点
C)と比較して、その値の差は大きい、即ち、使用当初
と比較して経時変化変化後では、著しい輝度の低下(変
化)が生じる。
【0015】それに対して、本発明の駆動装置において
は、駆動電源Eの電源周波数fosc を経時変化後の静電
容量C2 における前記直列接続回路の直列共振周波数f
2 に一致または近似させて駆動することにより、経時変
化後の静電容量C2 における回路電流Iは、その電流特
性曲線IC2の最大値(点A)またはこれに近い値に達
し、最大の輝度を発生する。そして、同様に駆動電源E
の電源周波数fosc を前記直列共振周波数f2 に一致ま
たは近似させて駆動した場合の、使用当初の静電容量C
1 における回路電流Iは、その電流特性曲線IC2の点B
の値となり。その結果、使用当初における回路電流値B
と経時変化後の回路電流値Aとの間には著しい変動はな
い。従って、ELの輝度においても、使用当初の値と経
時変化後の値においても、著しい変動はなく、ほぼ一定
の値を得ることができる。
【0016】図4は本発明の一実施例による駆動電源に
パルス幅制御回路を一部に有する矩形波発生器を用いた
EL駆動装置の詳細を示す図である。
【0017】EL駆動装置の駆動電源Eは矩形波発生回
路1と該矩形波発生回路1から発生される矩形波のパル
ス幅を制御するパルス幅制御回路2から構成される。矩
形波発生回路1から、その使用当初において、図5に示
すように、その出力端子T1 からは矩形波出力Q1 が、
同出力端子T2 からは前記矩形波出力Q1 とtd だけ位
相がずれた矩形波出力Q2 が発生される。
【0018】そして、2つのFET、F1 およびF2
一方のFETF2 のドレインと他方のFETF1 のソー
スを接続し、他方のFETF1 のドレインを直流電圧電
源VD に接続し、前記FETF1 のゲートに前記矩形波
出力Q1 を、前記FETF2のゲートに前記矩形波出力
2 を夫々印加する。
【0019】前記矩形波出力Q1 およびQ2 の印加によ
り、FETF1 およびF2 は交互にオンまたはオフす
る。前記FETF1 のソースとFETF2 のドレインと
の接続点Pに直流阻止用のコンデンサCDS、リアクトル
L、EL(静電容量CEL)および抵抗Rが直列接続さ
れ、直列回路が形成される。その結果、前記ELには図
2(b) に示すような、疑似正弦波からなる交流の回路電
流Iが流れ、その回路電流IがELに流れる。
【0020】そして、前記抵抗Rに並列にダイオードD
と静電容量C1 からなる直列接続回路が接続され、前記
抵抗Rに流れる回路電流Iの変化を静電容量C1 の両端
電圧V1 で検出し、この検出電圧V1 を矩形波を発生す
る電源Eの矩形波の幅を制御するパルス幅制御回路2の
入力電圧VINとして供給する。
【0021】前記パルス幅制御回路2はパルス幅変調制
御(PWM)回路から構成され、該パルス幅制御回路2
は、その入力端子VINに入力された前記両端電圧V1
予め定めた基準電圧VS に等しい時に図6(a)に示す
ような所定のパルス幅W1 の矩形波をその出力端子V
OUT から出力する。そして、前記入力端子VINに入力さ
れた前記両端電圧V1 と前記基準電圧VS とを比較し、
前記両端電圧V1 が基準電圧VS に対してどの程度低下
しているか、その低下の程度に応じて図6(b)に示す
ようなその幅が拡張されたパルス幅W2 の矩形波をその
出力端子VOUT から出力する。前記パルス幅制御回路用
としてICが市販されており、これの実施にあたっては
このICを用いることもできる。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、 スイッチング型EL
用インバータを用いたパルス幅変調型矩形波発生器から
なる電源にリアクトルLを介してEL(静電容量:CEL
と見なすことができる。)を直列接続することにより、
ELに実際に印加される入力電流の波形を正弦波に類似
した波形とし、前記電源の周波数をELの経時変化後の
静電容量C2 と前記リアクトルLからなる直列共振周波
数f2 に近付けることにより、使用当初においては、消
費電力効率のロスはあっても、ELの経時変化によりそ
の静電容量が低下しても、その時点においてELを最大
電力効率で駆動してELの輝度の低下を防止することが
できる。
【0023】更に、前記直列接続回路における電源をパ
ルス幅変調型矩形波発生器とし、ELの電流検出抵抗両
端の電圧の変化を検出し、該検出電圧を前記電源の矩形
波のパルス幅を制御する制御回路の入力部にフィードバ
ックして、該検出電圧の低下に応じて、該電源の矩形波
の幅を大きくするように制御することにより、その輝度
を一定に補償(調整)することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のEL(エレクトロ・ルミネッセンス)
駆動装置を示す図である。
【図2】図2(a)は本発明のEL用駆動装置の駆動電
源から供給される電圧の波形を示す図である。図2
(b)は本発明のEL用駆動装置に流れる回路電流の波
形図である。
【図3】本発明のEL用駆動装置における、使用当初の
静電容量C1 および経時変化後の静電容量C2 における
電源周波数の変化に対する回路電流Iの変化特性を示す
図である。
【図4】本発明のEL駆動装置の一実施例である輝度を
補償するEL駆動装置を示す図である。
【図5】本発明のEL駆動装置のパルス幅制御回路から
の出力波形を示す図である。
【図6】図6(a)は、本発明のEL駆動装置のパルス
幅制御回路の使用当初における出力波形を示す図であ
る。図6(b)は、本発明のEL駆動装置のパルス幅制
御回路のELの静電容量が変化(輝度が低下)した場合
における出力波形を示す図である。
【図7】従来のEL用駆動装置を示す図である。
【図8】図8(a)は従来のEL用駆動装置の駆動電源
から供給される電圧の波形図である。図8(b)は従来
のEL用駆動装置に流れる回路電流の波形図である。
【符号の説明】
E 駆動電源 fosc 駆動電源の電源周波数 I 回路電流 L リアクトル EL エレクトロ・ルミネッセンス CEL ELの静電容量 C1 ELの使用当初の静電容量 C2 ELの経時変化後の静電容量 f1 静電容量C1 における共振周波数 f2 静電容量C2 における共振周波数 1 矩形波発生回路 2 パルス幅制御回路 VIN パルス幅制御回路の入力電圧 VOUT パルス幅制御回路の出力電圧 T1 パルス幅制御回路の出力電圧端子 T2 パルス幅制御回路の出力電圧端子 F1 FET F2 FET VD 駆動電源Eの電源電圧 P FETF1 とFETF2 との接続点 CDS 直流阻止コンデンサ L リアクトル CEL ELの静電容量 R1 抵抗 D1 ダイオード C1 コンデンサ V1 直流電圧

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形波発生器からなる駆動電源にリアク
    トルLを介して静電容量CELを有するエレクトロ・ルミ
    ネッセンスELを直列接続したEL駆動装置において、
    前記駆動電源の周波数fOSC を、前記ELの経時変化後
    の静電容量C2 と前記リアクトルLとの直列共振周波数
    2 に一致または近づけたことを特徴とするEL駆動装
    置。
  2. 【請求項2】 スイッチング型インバータを用いた矩形
    波発生器からなる駆動電源にリアクトルLを介して静電
    容量CELを有するエレクトロ・ルミネッセンスELを直
    列接続したEL駆動装置において、前記駆動電源の周波
    数fOSC を、前記ELの経時変化後の静電容量C2 と前
    記リアクトルLとの直列共振周波数f2 に一致または近
    づけたことを特徴とするEL駆動装置。
  3. 【請求項3】 パルス幅変調型矩形波発生器(スイッチ
    ング型インバータ)からなる駆動電源にリアクトルLを
    介して静電容量CELを有するエレクトロ・ルミネッセン
    スELを直列接続したEL駆動装置において、該ELに
    流れる電流の変化による電圧の変化を検出し、該変化量
    を該駆動電源の矩形波のパルス幅を制御する制御回路の
    入力部にフィードバックし、該電圧の減少に応じて該駆
    動電源の電圧出力である矩形波の幅を拡大するように制
    御したことを特徴とするEL駆動装置。
  4. 【請求項4】 パルス幅変調型矩形波発生器(スイッチ
    ング型インバータ)からなる駆動電源にリアクトルLを
    介して静電容量CELを有するエレクトロ・ルミネッセン
    スELを直列接続したEL駆動装置において、前記駆動
    電源の周波数fOSC を、前記ELの経時変化後の静電容
    量C2 とリアクトルLとの直列共振周波数f2 に一致ま
    たは近づけるとともに、該ELに流れる電流の変化によ
    る電圧の変化を検出し、該変化量を該駆動電源の矩形波
    のパルス幅を制御する制御回路の入力部にフィードバッ
    クし、該電圧の減少に応じて該駆動電源の電圧出力であ
    る矩形波の幅を拡大するように制御したことを特徴とす
    るEL駆動装置。
JP6314337A 1994-11-25 1994-11-25 El(エレクトロ・ルミネッセンス)駆動装置 Pending JPH08153585A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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