JPH0833352A - Drive circuit of piezoelectric transformer - Google Patents
Drive circuit of piezoelectric transformerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は冷陰極管の駆動回路や、
その他テレビジョン受像機、電子複写機等の直流高圧発
生装置等に用いられる圧電トランスの駆動回路、特に駆
動周波数を変化させて出力電圧を変化させる圧電トラン
スの駆動回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a drive circuit for a cold cathode tube,
In addition, the present invention relates to a drive circuit of a piezoelectric transformer used in a DC high voltage generator such as a television receiver and an electronic copying machine, and more particularly to a drive circuit of a piezoelectric transformer that changes a drive frequency to change an output voltage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の圧電トランスの駆動回路として
は、例えば冷陰極管の駆動用に用いられるものとして、
本願出願人と同一人によりなされた特願平４−３４１２
２１号が知られている。図３にその構成を示す。図にお
いて、２０は冷陰極管駆動装置であり、２１は負荷に電
流を流すための設定電圧を定める可変電圧装置、２２は
液晶のバックライト光源等に使用される冷陰極管、Ｉ２
は負荷である冷陰極管に流れる負荷電流、２３は負荷電
流Ｉ２を検出する負荷電流検出回路、２４は負荷電流検
出回路２３で検出した負荷電流に比例する交流電圧を整
流する交流電圧整流回路、２５は可変電圧装置２１から
の設定電圧と交流電圧整流回路２４からの差電圧を積分
する積分回路、２６は電圧レベルをシフトする電圧レベ
ルシフト回路、２７は電圧レベルシフト回路２６の出力
電圧に比例する周波数を発振する無安定マルチバイブレ
ータ、２８は無安定マルチバイブレータの出力電流を増
幅してスイッチング動作する電流増幅回路、２９はセラ
ミックトランスをドライブするための巻線トランス、３
０はセラミックトランス（圧電トランス）をそれぞれ示
す。2. Description of the Related Art As a conventional piezoelectric transformer driving circuit, for example, one used for driving a cold cathode tube,
Japanese Patent Application No. 4-3412 filed by the same applicant as the present applicant
No. 21 is known. The structure is shown in FIG. In the figure, 20 is a cold-cathode tube driving device, 21 is a variable voltage device that determines a set voltage for flowing a current to a load, 22 is a cold-cathode tube used for a liquid crystal backlight light source, and I2.
Is a load current flowing through a cold cathode tube as a load, 23 is a load current detection circuit for detecting the load current I2, 24 is an AC voltage rectification circuit for rectifying an AC voltage proportional to the load current detected by the load current detection circuit 23, 25 is an integrating circuit for integrating the set voltage from the variable voltage device 21 and the differential voltage from the AC voltage rectifying circuit 24, 26 is a voltage level shift circuit for shifting the voltage level, and 27 is proportional to the output voltage of the voltage level shift circuit 26. The astable multivibrator that oscillates the frequency to be generated, 28 is a current amplifier circuit that amplifies the output current of the astable multivibrator and performs switching operation, 29 is a winding transformer for driving the ceramic transformer, 3
Reference numeral 0 indicates a ceramic transformer (piezoelectric transformer).
【０００３】また、図５は冷陰極管の電流−電圧特性を
示しており、冷陰極管は、図に示されるように点灯する
までは高抵抗を示し、点灯電圧Ｖｂは１０００Ｖ程度の
高圧を必要とするが、点灯後はこの内部抵抗は低下する
とともに冷陰極管に点灯電流が流れる。電圧Ｖｃ1 はこ
の負荷電流に対応するものである。従って、冷陰極駆動
装置は点灯までは高電圧を発生し、点灯後は電圧を下げ
るものであることが必要とされる。FIG. 5 shows the current-voltage characteristics of the cold cathode fluorescent lamp. The cold cathode fluorescent lamp shows a high resistance until it is turned on as shown in the figure, and the lighting voltage Vb is a high voltage of about 1000V. Although necessary, after lighting, this internal resistance decreases and a lighting current flows through the cold cathode tube. The voltage Vc 1 corresponds to this load current. Therefore, the cold cathode driving device is required to generate a high voltage until lighting and lower the voltage after lighting.
【０００４】図４は圧電トランスの昇圧比の周波数特性
の例を負荷抵抗が大きい場合を実線で、小さい場合を破
線で示したものである。ここで、負荷抵抗が大きい場合
とは冷陰極管の点灯前の内部抵抗に相当し、負荷抵抗が
小さい場合とは点灯後の内部抵抗に相当する。そして、
図中Ｖｂは冷陰極管が点灯する電圧であり、ｆｂはその
時の周波数、Ｖｃは点灯した後の電圧であり、Ｖｄは所
定の輝度における電圧であり、ｆｄはその時の周波数で
ある。FIG. 4 shows an example of the frequency characteristics of the step-up ratio of the piezoelectric transformer with a solid line when the load resistance is large and with a broken line when the load resistance is small. Here, the case where the load resistance is large corresponds to the internal resistance of the cold cathode tube before lighting, and the case where the load resistance is small corresponds to the internal resistance of the cold cathode tube after lighting. And
In the figure, Vb is the voltage at which the CCFL is lit, fb is the frequency at that time, Vc is the voltage after lighting, Vd is the voltage at a predetermined brightness, and fd is the frequency at that time.
【０００５】このような性質を有する冷陰極管を図３の
回路で駆動した場合、初期状態の発振周波数を図４に示
すような高い周波数のｆａとなる様に回路を構成してお
けば、その時の電圧はＶａとなるが、この状態では冷陰
極管２２の点灯電圧Ｖｂには達していないため、積分回
路２５の出力は無安定マルチバイブレータ２７の発振周
波数を減少する方向に動作する。そして、周波数ｆｂと
なると冷陰極管の点灯電圧Ｖｂとなり、冷陰極管は点灯
するとともに、内部インピーダンスが減少し、図４の破
線の特性に移行する。そして、このときの電圧がＶｃと
なり、負荷電流Ｉ2 が流れるが、この時の輝度が所定の
値より低い場合、積分回路２５に入力する可変電圧装置
２１の出力Ｖ1 と負荷電流Ｉ2 より検出された電圧Ｖ3
に対するＥ4 との差の電圧は周波数を低くする方向へ出
力される。従って発振周波数はさらに低下し、所定の輝
度を与える電圧Ｖｄに対応する周波数ｆｄで安定する。When the cold cathode tube having such a property is driven by the circuit of FIG. 3, if the circuit is constructed so that the oscillation frequency in the initial state becomes a high frequency fa as shown in FIG. 4, The voltage at that time becomes Va, but in this state, since it has not reached the lighting voltage Vb of the cold cathode tube 22, the output of the integrating circuit 25 operates in the direction of decreasing the oscillation frequency of the astable multivibrator 27. Then, when the frequency becomes fb, the lighting voltage Vb of the cold cathode tube becomes, the cold cathode tube lights up, the internal impedance decreases, and the characteristic changes to the broken line in FIG. Then, the voltage at this time becomes Vc, and the load current I 2 flows, but when the brightness at this time is lower than a predetermined value, the output V 1 of the variable voltage device 21 input to the integrating circuit 25 and the load current I 2 Detected voltage V 3
The voltage difference between E 4 and E 4 is output in the direction of lowering the frequency. Therefore, the oscillating frequency further decreases and stabilizes at the frequency fd corresponding to the voltage Vd that gives a predetermined brightness.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような方式の駆動
回路では通常図２に示すように、圧電トランスの動作を
示す出力電圧ＶO と周波数Ｆとの関係を示した特性曲線
において、共振周波数ｆ0 とそれより高い周波数である
上限周波数ｆ1 との間で周波数を変化させることによ
り、出力電圧を変化させて使用されている。In the drive circuit of such a system, as shown in FIG. 2, the resonance frequency is usually shown in the characteristic curve showing the relationship between the output voltage V O and the frequency F indicating the operation of the piezoelectric transformer. The output voltage is used by changing the frequency between f 0 and the upper limit frequency f 1 which is a higher frequency.
【０００７】しかし、不測の事態により周波数がｆ0 よ
り低下した場合、無安定マルチバイブレータすなわちＶ
−Ｆコンバータのダイナミックレンジが許すところの低
周波数まで発振周波数が下ってしまう。そして、このこ
とは圧電トランスをドライブするトランスの基本設計に
かかわり低周波数でも磁束が飽和しないトランスにする
には、必要以上のコアボリュームが必要となり、製品の
大型化や、その形状、コストを損なうことになる。However, if the frequency drops below f 0 due to an unforeseen event, the astable multivibrator, or V
-The oscillating frequency drops to a low frequency that the dynamic range of the F converter allows. And this is related to the basic design of the transformer that drives the piezoelectric transformer, and in order to make the transformer in which the magnetic flux does not saturate even at low frequencies, an excessive core volume is required, and the size of the product is increased and its shape and cost are impaired. It will be.
【０００８】本発明はこのような点に鑑みなされたもの
でその目的とするところは、圧電トランスの発振周波数
が共振周波数ｆ0 よりも低下した場合には発振を停止さ
せ回路を保護し、低周波数でも磁束が飽和しないトラン
スが不要で、低コストの圧電トランス駆動回路を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to stop oscillation when the oscillation frequency of the piezoelectric transformer becomes lower than the resonance frequency f 0 to protect the circuit, It is an object of the present invention to provide a low-cost piezoelectric transformer drive circuit that does not require a transformer whose magnetic flux is not saturated even at a frequency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、駆動パルスの周波数を変化させて出力電
圧を変化させることにより所定の電圧に安定化させる圧
電トランスの駆動回路において、圧電トランス１の共振
周波数ｆ0 を超えて周波数が低下したときに、圧電トラ
ンス１の発振を停止させる保護回路２を備えることとし
た。In order to achieve the above object, the present invention provides a piezoelectric transformer drive circuit for stabilizing a predetermined voltage by changing an output voltage by changing a frequency of a drive pulse. The protection circuit 2 is provided to stop the oscillation of the piezoelectric transformer 1 when the frequency drops below the resonance frequency f 0 of the transformer 1.
【００１０】また、圧電トランスの駆動回路は負荷ＲL
に高電圧を与える圧電トランス１と、この圧電トランス
１を駆動するため２次側がそれぞれ圧電トランス１の電
極に接続されたトランスＴと、このトランスＴの１次側
をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ素子Ｑと、このスイ
ッチ素子Ｑに所定の周期でパルスを与えるＶ−Ｆコンバ
ータ３と、このＶ−Ｆコンバータ３に対し、所定の積分
された電圧出力を与える積分器４より構成され、負荷Ｒ
L に流れる電流を電圧に変換して検出し、この電圧を積
分器４に入力することにより、圧電トランス１の発振周
波数を変化させて出力電圧を変化させることにより、所
定の電圧に安定化させることとし、保護回路２は積分器
４の出力の一部を分岐して取り出し、この出力電圧が所
定の電圧値を超えたときに動作してＶ−Ｆコンバータ３
の動作を停止させることとした。Further, the driving circuit of the piezoelectric transformer has a load R L
A piezoelectric transformer 1 for applying a high voltage to the transformer, a transformer T having secondary sides connected to the electrodes of the piezoelectric transformer 1 for driving the piezoelectric transformer 1, and a switch for turning on / off the primary side of the transformer T. The load R is composed of an element Q, a V-F converter 3 for applying a pulse to the switching element Q at a predetermined cycle, and an integrator 4 for giving a predetermined integrated voltage output to the V-F converter 3.
The current flowing through L is converted into a voltage and detected, and this voltage is input to the integrator 4, thereby changing the oscillation frequency of the piezoelectric transformer 1 and changing the output voltage, thereby stabilizing the voltage to a predetermined voltage. Therefore, the protection circuit 2 branches a part of the output of the integrator 4 and takes out the output, and operates when the output voltage exceeds a predetermined voltage value to operate the VF converter 3.
Decided to stop the operation of.
【００１１】[0011]
【作用】圧電トランス１は図２に示すように発振周波数
を変化させることにより、出力電圧が変化する。そし
て、この出力電圧Ｖ0 は共振周波数ｆ0 を最大に、その
上下で下降する２次曲線に近似される。従って、共振周
波数ｆ0 を中心として、その上方、又は下方の周波数域
で発振周波数を変化させることにより出力電圧Ｖ0 が周
波数Ｆの変化に対応して変化することになる。The output voltage of the piezoelectric transformer 1 changes by changing the oscillation frequency as shown in FIG. Then, this output voltage V 0 is approximated to a quadratic curve that drops at the upper and lower sides of the resonance frequency f 0 at the maximum. Therefore, by changing the oscillation frequency in the frequency range above or below the resonance frequency f 0 , the output voltage V 0 changes corresponding to the change in the frequency F.
【００１２】そして、この発振周波数の制御はＶ−Ｆコ
ンバータ３と積分器４を組み合わせることにより行なわ
れる。すなわち、Ｖ−Ｆコンバータ３は外部からの電圧
入力に対応して、出力周波数を変化させる。また、積分
器４は入力電圧の積分を出力する。従って、積分器４に
圧電トランス１の出力を所定の電圧に変換して与えるこ
とで、圧電トランス１の出力が一定になる様制御するこ
とができる。The control of the oscillation frequency is performed by combining the VF converter 3 and the integrator 4. That is, the VF converter 3 changes the output frequency according to the voltage input from the outside. Further, the integrator 4 outputs the integral of the input voltage. Therefore, the output of the piezoelectric transformer 1 can be controlled to be constant by converting the output of the piezoelectric transformer 1 into a predetermined voltage and giving it to the integrator 4.
【００１３】一般に圧電トランス１の制御は共振周波数
ｆ0 より高い領域、すなわち、図２の右側の部分を使っ
て行われる。従って周波数が低くなると出力電圧Ｖ0 は
増大し、負荷に流れる電流も増加する。このような制御
系では、負荷に対し出力が足りない場合、周波数を下げ
て出力電圧を増加する方向に動作するようになる。しか
し、共振点ｆ0 を超えて周波数が低下した場合、図２の
グラフから明らかなように制御系は出力を増大する方向
に動作したにもかかわらず、出力電圧は逆に減少してし
まう。そして制御系はさらに出力を増大させる方向に動
作するため、ついには制御系（Ｖ−Ｆコンバータ３）の
下限周波数にまで発振周波数を低下させる。そして、こ
の発振周波数の低下は圧電トランス１をドライブするト
ランスＴの設計値を超えることになり、トランスＴが飽
和してしまうことになる。Generally, the control of the piezoelectric transformer 1 is performed in a region higher than the resonance frequency f 0 , that is, in the right part of FIG. Therefore, when the frequency becomes lower, the output voltage V 0 increases and the current flowing through the load also increases. In such a control system, when the output is insufficient with respect to the load, the frequency is lowered and the output voltage is increased. However, when the frequency drops below the resonance point f 0, as is apparent from the graph of FIG. 2, the output voltage decreases on the contrary, although the control system operates to increase the output. Since the control system operates to further increase the output, the oscillation frequency is finally lowered to the lower limit frequency of the control system (VF converter 3). Then, the decrease in the oscillation frequency exceeds the design value of the transformer T that drives the piezoelectric transformer 1, and the transformer T is saturated.
【００１４】そこで圧電トランス１の共振周波数を過え
て周波数が変化した場合には、これを検出して発振を停
止させる保護回路２を設ければ回路の破損等を防止でき
る。すなわち、Ｖ−Ｆコンバータ３は積分器４の出力に
応じて周波数を変化させるものであり、この積分器４の
出力電圧が圧電トランス１の共振周波数ｆ0 を超えて低
い周波数になるような電圧である場合にはこの電圧を検
知することで、Ｖ−Ｆコンバータ３の出力あるいは動作
を停止することができ、トランスＴへ低周波が送出され
ることを防止できる。Therefore, if the resonance frequency of the piezoelectric transformer 1 is exceeded and the frequency changes, the protection circuit 2 for detecting the change and stopping the oscillation can be provided to prevent the circuit from being damaged. That is, the VF converter 3 changes the frequency according to the output of the integrator 4, and the output voltage of the integrator 4 exceeds the resonance frequency f 0 of the piezoelectric transformer 1 and becomes a low frequency. In this case, by detecting this voltage, the output or operation of the VF converter 3 can be stopped, and the low frequency can be prevented from being sent to the transformer T.
【００１５】[0015]
【実施例】次に図に基づいて本発明の一実施例について
説明する。図１は本発明の一実施例の基本回路構成を表
わした図である。図において、１は負荷ＲL に高電圧を
与える圧電トランス、Ｔはこの圧電トランス１の駆動部
に所定の電圧を印加するためのトランス、Ｑはこのトラ
ンスＴの１次側回路をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ
素子で例えば、トランジスタやＦＥＴが使用される。３
はスイッチ素子Ｑに所定周期のパルスを与えるＶ−Ｆコ
ンバータ、４はＶ−Ｆコンバータ３に対し入力電圧を積
分した電圧にして与える積分器、２は積分器４の出力の
一部を検出して、所定の値を超えた場合にＶ−Ｆコンバ
ータ３の動作を停止させる保護回路である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the basic circuit configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a piezoelectric transformer for applying a high voltage to the load R L , T is a transformer for applying a predetermined voltage to the drive portion of the piezoelectric transformer 1, and Q is an ON / OFF switch for the primary side circuit of this transformer T. For example, a transistor or a FET is used as a switching element for doing so. Three
Is a V-F converter that gives a pulse of a predetermined cycle to the switch element Q, 4 is an integrator that gives a voltage obtained by integrating the input voltage to the V-F converter 3, and 2 is a part of the output of the integrator 4. Then, the protection circuit stops the operation of the VF converter 3 when the voltage exceeds a predetermined value.
【００１６】そして、トランスＴの２次側の巻線はそれ
ぞれ、圧電トランス１の入力に接続され、その一方は接
地されている。圧電トランス１の出力は負荷ＲL に接続
され、負荷ＲL の他端は検出抵抗Ｒを介して接地されて
いる。トランスＴの一次側の一端はＤＣ入力端子の一端
５に接続され、他端はスイッチ素子Ｑのコレクタ（ドレ
イン）に接続され、このスイッチ素子Ｑのエミッタ（ソ
ース）は接地されていて、そのコレクタ（ドレイン）−
エミッタ（ソース）間には保護ダイオードＤ1が逆接続
されている。また、ＤＣ入力端子の他端６は接地されて
いる。負荷ＲLと検出抵抗Ｒの間には整流ダイオードＤ
2 のアノード側が接続され、そのカソード側は積分器４
に接続されている。積分器４の出力はＶ−Ｆコンバータ
３に入力されこのＶ−Ｆコンバータ３の出力はスイッチ
素子Ｑのベース（ゲート）へ出力される。一方積分器４
の出力の一部は保護回路２に入力され、保護回路２の出
力はＶ−Ｆコンバータに接続されている。The secondary windings of the transformer T are connected to the inputs of the piezoelectric transformer 1, and one of them is grounded. The output of the piezoelectric transformer 1 is connected to a load R L, the other end of the load R L is grounded via a detection resistor R. One end of the primary side of the transformer T is connected to one end 5 of the DC input terminal, the other end is connected to the collector (drain) of the switch element Q, and the emitter (source) of this switch element Q is grounded, and its collector. (Drain)-
A protection diode D 1 is reversely connected between the emitter (source). The other end 6 of the DC input terminal is grounded. Rectifier diode D between load R L and detection resistor R
The anode side of 2 is connected, and the cathode side is integrator 4
It is connected to the. The output of the integrator 4 is input to the VF converter 3, and the output of the VF converter 3 is output to the base (gate) of the switch element Q. On the other hand, integrator 4
A part of the output of the protection circuit 2 is input to the protection circuit 2, and the output of the protection circuit 2 is connected to the VF converter.
【００１７】次に本実施例の回路の動作について図３の
冷陰極管駆動装置２０と対比しながら説明する。基本的
動作は図３の冷陰極管の駆動装置と同一である。すなわ
ち、負荷ＲL に流れる電流ＩL を検出抵抗Ｒにより電圧
として検出し、整流ダイオードＤ2 を介して直流電圧に
して積分器４に入力する。この負荷ＲL は図３の冷陰極
管２２に相当し、検出抵抗Ｒが負荷電流検出回路２３、
整流ダイオードＤ2 は交流電圧整流回路２４に対応す
る。積分器４の出力はＶ−Ｆコンバータ３に与えられ、
負荷電流ＩL に応じて、スイッチ素子ＱのＯＮ／ＯＦＦ
周期を調整する。このＶ−Ｆコンバータ３は図３の無安
定マルチバイブレータ２７に相当する。なお、本実施例
では電圧レベルシフト回路は省略してある。ＤＣ入力端
子５，６間には所定のＤＣ電源が接続されていて必要な
ＤＣ電圧、電流が供給されている。従って、スイッチ素
子ＱのＯＮ／ＯＦＦにより、このＤＣ電圧のパルスがト
ランスＴにより圧電トランス１を駆動するに十分な電圧
に変換されて圧電トランス１の入力端子間に印加され、
圧電トランスの出力には入力周波数に対応した出力電圧
が発生する。そして、この電圧に応じて負荷電流ＩL が
流れ、これが検出されて再び積分器４に入力され所定の
出力が得られる電圧になるまでＶ−Ｆコンバータ３の出
力周波数を可変する。Next, the operation of the circuit of this embodiment will be described in comparison with the cold-cathode tube drive device 20 of FIG. The basic operation is the same as that of the cold-cathode tube driving device of FIG. That is, the current I L flowing through the load R L is detected as a voltage by the detection resistor R, converted into a DC voltage via the rectifying diode D 2 , and input to the integrator 4. This load R L corresponds to the cold cathode fluorescent lamp 22 in FIG. 3, and the detection resistor R has a load current detection circuit 23,
The rectifier diode D 2 corresponds to the AC voltage rectifier circuit 24. The output of the integrator 4 is given to the VF converter 3,
ON / OFF of the switching element Q according to the load current I L
Adjust the cycle. The VF converter 3 corresponds to the astable multivibrator 27 shown in FIG. The voltage level shift circuit is omitted in this embodiment. A predetermined DC power source is connected between the DC input terminals 5 and 6 to supply necessary DC voltage and current. Therefore, when the switching element Q is turned ON / OFF, the pulse of the DC voltage is converted into a voltage sufficient for driving the piezoelectric transformer 1 by the transformer T and applied between the input terminals of the piezoelectric transformer 1.
An output voltage corresponding to the input frequency is generated at the output of the piezoelectric transformer. Then, a load current I L flows according to this voltage, and this is detected and input again to the integrator 4, and the output frequency of the V-F converter 3 is varied until the voltage reaches a predetermined output.
【００１８】しかし、共振周波数ｆ0 近い周波数を与え
ても所定の出力電圧が得られない場合には、さらに周波
数を下げる方向に積分器４から電圧が発生し、ついには
共振周波数ｆ0 を超えて周波数が低下し、Ｖ−Ｆコンバ
ータ３の出力周波数の下限にまで周波数を低下するよう
に動作しようとする。しかし、この出力電圧の一部は保
護回路２に入力されており、保護回路２には共振周波数
ｆ0 以下に周波数を設定するような電圧が積分器４から
出力されると動作して、Ｖ−Ｆコンバータのコントロー
ル入力あるいはリセット入力等に作用してその動作を停
止するように働く。こうして、共振周波数ｆ0 より低い
周波数での発振が防止され、トランスＴの磁束の飽和が
生じることもない。However, if a predetermined output voltage is not obtained even if a frequency close to the resonance frequency f 0 is given, a voltage is generated from the integrator 4 in the direction of further lowering the frequency and finally exceeds the resonance frequency f 0 . And the frequency decreases, and the V-F converter 3 tries to operate so as to decrease to the lower limit of the output frequency. However, a part of this output voltage is input to the protection circuit 2, and the protection circuit 2 operates when a voltage that sets the frequency below the resonance frequency f 0 is output from the integrator 4, and V -Acts on the control input or reset input of the F converter to stop its operation. In this way, oscillation at a frequency lower than the resonance frequency f 0 is prevented, and saturation of the magnetic flux of the transformer T does not occur.
【００１９】次に、積分器４、Ｖ−Ｆコンバータ３、保
護回路２をより具体的に表わした回路の代表例を図６に
示す。図において、ＩＣ1 はオペアンプＩＣで入力Ａ，
Ｂの電圧差の積分を出力する積分器４を構成する。ＩＣ
2 は無安定マルチバイブレータＩＣで積分器４の出力が
Ｔｒ1 を介して入力端子ＩＮに接続され、この電圧とツ
エナーダイオードＺＤにより与えられるＶｚの差に応じ
た周波数を出力するＶ−Ｆコンバータとなっている。そ
して積分器４の出力の一部は抵抗を介してＤ3により所
定の値に電圧降下され、トランジスタＴｒ2 のベースに
加えられる。このトランジスタＴｒ2 のコレクタはＩＣ
2 のリセット端子ＲＥＳに接続されており、エミッタは
接地されていて、このＤ3 ，Ｔｒ2 により保護回路２が
構成されている。Next, a typical example of a circuit in which the integrator 4, the VF converter 3 and the protection circuit 2 are more specifically shown is shown in FIG. In the figure, IC 1 is an operational amplifier IC having an input A,
An integrator 4 that outputs the integral of the voltage difference of B is configured. IC
Reference numeral 2 denotes an astable multivibrator IC, in which the output of the integrator 4 is connected to the input terminal IN via Tr 1 and a VF converter which outputs a frequency corresponding to the difference between this voltage and Vz given by the zener diode ZD. Has become. Then, a part of the output of the integrator 4 is dropped to a predetermined value by D 3 via a resistor and added to the base of the transistor Tr 2 . The collector of this transistor Tr 2 is IC
It is connected to the second reset terminal RES, the emitter is grounded, and the protection circuit 2 is constituted by D 3 and Tr 2 .
【００２０】しかして、積分器４の出力が一定値以上の
電圧になるとＤ3 の電圧降下より大きくなりＴｒ2 にベ
ース電流が流れ、Ｔｒ2 がＯＮとなり、ＩＣ2 にリセッ
トが入力され、ＩＣ2 の動作は停止する。[0020] Thus, the integrator output of 4 base current flows in Tr 2 larger than the voltage drop of the D 3 becomes the voltage higher than a certain value, Tr 2 is turned ON, reset IC 2 is input, IC The operation of 2 stops.
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電トラ
ンス１の共振周波数ｆ0 を過ぎて周波数が変化したとき
に発振を停止させる保護回路２を備えたので回路が破損
する危険がなくなり、圧電トランス１をドライブするト
ランスＴが低い周波数でも磁束の飽和しないトランスに
設計する必要がなくなり、製品の小型化薄型化が可能と
なり、低コストの製品を実現できることとなった。As described above, according to the present invention, the protection circuit 2 for stopping the oscillation when the resonance frequency f 0 of the piezoelectric transformer 1 is changed and the frequency is changed is provided, so that there is no risk of the circuit being damaged. , The transformer T that drives the piezoelectric transformer 1 does not need to be designed to be a transformer in which magnetic flux is not saturated even at a low frequency, and it is possible to reduce the size and thickness of the product and realize a low-cost product.
【００２２】また、保護回路２は積分器４の出力の一部
を取り出し、所定の電圧値を超えると動作してＶ−Ｆコ
ンバータ３の出力を停止させることとしたので、既存の
回路に比較的簡単に簡単な回路で保護回路２を付加する
ことができ、設計の自由度、低コスト化に貢献できる。Further, since the protection circuit 2 takes out a part of the output of the integrator 4 and operates when the voltage exceeds a predetermined voltage value to stop the output of the VF converter 3, it is compared with the existing circuit. The protection circuit 2 can be added simply and simply by a simple circuit, which contributes to the freedom of design and cost reduction.
【図１】本発明の一実施例の回路構成を示した図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of an embodiment of the present invention.
【図２】圧電トランスの動作を、周波数と出力電圧との
関係で示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing the operation of the piezoelectric transformer as a function of frequency and output voltage.
【図３】従来の圧電トランスを用いた冷陰極管駆動装置
の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a cold-cathode tube driving device using a conventional piezoelectric transformer.
【図４】圧電トランスの周波数と昇圧比の関係を表わし
たグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the frequency of the piezoelectric transformer and the step-up ratio.
【図５】圧電トランスの電圧と電流の関係を表わしたグ
ラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between voltage and current of a piezoelectric transformer.
【図６】積分器、Ｖ−Ｆコンバータ、保護回路の具体的
な回路構成の一例を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a specific circuit configuration of an integrator, a VF converter, and a protection circuit.
１ 圧電トランス ２ 保護回路 ３ Ｖ−Ｆコンバータ ４ 積分器 ５，６ ＤＣ入力端子 Ｔ トランス Ｑ スイッチ素子 Ｄ1 保護ダイオード ＲL 負荷 ＩL 負荷電流 Ｒ 検出抵抗 Ｄ2 整流ダイオード ２０ 冷陰極管駆動装置 ２１ 可変電圧装置 ２２ 冷陰極管 ２３ 負荷電流検出回路 ２４ 交流電圧整流回路 ２５ 積分回路 ２６ 電圧レベルシフト回路 ２７ 無安定マルチバイブレータ ２８ 電流増幅回路 ２９ 巻線トランス ３０ セラミックトランス ｆ0 共振周波数 Ｖｂ 点灯電圧1 Piezoelectric Transformer 2 Protection Circuit 3 V-F Converter 4 Integrator 5,6 DC Input Terminal T Transformer Q Switch Element D 1 Protection Diode RL Load IL Load Current R Detecting Resistance D 2 Rectifier Diode 20 Cold Cathode Tube Driver 21 Variable voltage device 22 Cold cathode tube 23 Load current detection circuit 24 AC voltage rectification circuit 25 Integration circuit 26 Voltage level shift circuit 27 Astable multivibrator 28 Current amplification circuit 29 Winding transformer 30 Ceramic transformer f 0 Resonance frequency Vb Lighting voltage
───────────────────────────────────────────────────── 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 // Ｈ０５Ｂ 41/02 Ｚ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // H05B 41/02 Z
Claims (2)
より出力電圧を変化させて所定の電圧に安定化させる圧
電トランスの駆動回路において、 圧電トランス（１）の共振周波数（ｆ0 ）を過ぎて周波
数が変化したときに、積分器（４）の出力からこれを検
出してＶ−Ｆコンバータ（３）の発振を停止させる保護
回路（２）を備えたことを特徴とする圧電トランスの駆
動回路。1. A drive circuit for a piezoelectric transformer, which changes an output voltage by changing a frequency of a drive pulse to stabilize the output voltage at a predetermined voltage, wherein a frequency exceeds a resonance frequency (f 0 ) of the piezoelectric transformer (1). The drive circuit of the piezoelectric transformer, comprising a protection circuit (2) for detecting the output of the integrator (4) and stopping the oscillation of the VF converter (3) when the change occurs.
ンス（１）と、この圧電トランス（１）を駆動するため
２次側がそれぞれ圧電トランス（１）の電極に接続され
たトランス（Ｔ）と、このトランス（Ｔ）の１次側の回
路をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ素子（Ｑ）と、こ
のスイッチ素子（Ｑ）に所定の周期でパルスを与えるＶ
−Ｆコンバータ（３）と、このＶ−Ｆコンバータ（３）
に所定の積分された電圧出力を与える積分器（４）とに
より構成され、負荷（ＲL ）に流れる電流（ＩL ）を検
出して電圧に変換し、これを積分器（４）に入力するこ
とにより、圧電トランス（１）の発振周波数を変化させ
ることで、その出力電圧を変化させて所定の電圧に安定
化させる圧電トランスの駆動回路において、 積分器（４）の出力の一部を取り出し、この出力電圧が
所定の電圧値を超えると動作してＶ−Ｆコンバータ
（３）の動作を停止する保護回路（２）を設けたことを
特徴とする圧電トランスの駆動回路。2. A piezoelectric transformer (1) for applying a high voltage to a load ( RL ) and a transformer (T) whose secondary side is connected to the electrodes of the piezoelectric transformer (1) for driving the piezoelectric transformer (1). ), A switch element (Q) for turning on / off the primary side circuit of this transformer (T), and V for applying a pulse to the switch element (Q) at a predetermined cycle.
-F converter (3) and this VF converter (3)
And an integrator (4) that gives a predetermined integrated voltage output to the sensor, detects the current ( IL ) flowing through the load ( RL ) and converts it into a voltage, and inputs this to the integrator (4). By changing the oscillation frequency of the piezoelectric transformer (1), the output voltage of the piezoelectric transformer (1) is changed and stabilized to a predetermined voltage. A drive circuit for a piezoelectric transformer, which is provided with a protection circuit (2) that operates when the output voltage exceeds a predetermined voltage value and stops the operation of the VF converter (3).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19116394A JP3528137B2 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Drive circuit for piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19116394A JP3528137B2 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Drive circuit for piezoelectric transformer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0833352A true JPH0833352A (en) | 1996-02-02 |
| JP3528137B2 JP3528137B2 (en) | 2004-05-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3528137B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6028398A (en) * | 1995-08-16 | 2000-02-22 | Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. | Cold cathode fluorescent lamp driving apparatus using a piezoelectric transformer |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP19116394A patent/JP3528137B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6028398A (en) * | 1995-08-16 | 2000-02-22 | Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. | Cold cathode fluorescent lamp driving apparatus using a piezoelectric transformer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3528137B2 (en) | 2004-05-17 |
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