JPH0845675A - 放電灯点灯装置 - Google Patents
放電灯点灯装置Info
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Abstract
点灯装置で、接続した複数の放電灯に対し1本当りの管
電流を一定に保つ。 【構成】接続されている放電灯4、23等の本数を検出
し、本数によって管電流検出器32のインピーダンスを
切り替えるインピーダンス切り替え信号発生器33を備
える。
Description
電流を、それぞれ一定に保って点灯する放電灯点灯装置
に関するものである。
電灯点灯装置は、実開平5−80191号公報に記載さ
れているように、点灯回路の前段に設けられた電圧制御
手段に管電流検出回路で検出した管電流をフィードバッ
クして、放電管を流れる管電流が一定になるように電圧
制御手段を動作させ、点灯回路に点灯電圧を供給してい
た。上記電流検出回路は、通常、抵抗に管電流を流して
その抵抗の両端に発生する電圧を出力する構成になって
いる。上記のような放電灯点灯装置は一般に電流帰還形
点灯装置と呼ばれ、インピーダンスが比較的高い細径の
冷陰極形放電管を光源に用いた液晶バックライトのよう
に、放電管の周囲に金属の反射フィルムが近接している
ために生じる浮遊容量の影響によって、始動性が低下し
たり特性が変動しやすいという不具合を生じにくく、始
動性や特性が安定した点灯状態が得られるという特徴を
有している。
技術は、放電管の本数を任意に変化させた場合に、管電
流検出回路の抵抗には、複数本の放電管を流れる電流を
合計した値の電流が流れるため、上記抵抗の両端電圧を
一定に保とうとすると、放電管1本あたりを流れる電流
が変化してしまうという欠点があった。また、上記電流
源や点灯回路および管電流検出回路などを、放電管1本
あたりにそれぞれ1個ずつ設けることにすれば、放電管
の本数を任意に変化させても各管電流は一定に保たれる
が、点灯装置が複雑で大形になり、コストアップすると
いう欠点がある。
浮遊容量の影響を受けにくい電流帰還形放電灯点灯装置
を、最小の形状および最小のコストで得ることを目的と
する。
接続された放電管に電流を流して点灯維持させる点灯回
路と、上記放電管を流れる電流をインピーダンス装置に
流し、上記インピーダンス装置を流れる電流を一定に保
つように上記点灯回路に供給する電圧を、制御する電圧
制御回路を有する放電灯点灯装置において、1個あるい
は複数の放電管を流れる電流の全部または一部を1個の
インピーダンス装置に流し、上記点灯回路の数に応じて
上記インピーダンス装置のインピーダンスを変化させる
切り替え回路を備えることにより達成され、また、上記
点灯回路が1個あるいは複数の点灯回路であって、上記
インピーダンス装置に流す電流が、上記1個あるいは複
数の点灯回路に接続された放電管を流れるそれぞれの電
流の全部または一部であることにより達成される。
の点灯回路の帰還信号を受けて、上記インピーダンス装
置のインピーダンスを変化して制御することにより、ま
た、上記点灯回路の数が、それぞれの点灯回路から入力
される帰還信号で動作するインピーダンス切り替え回路
の開閉により検出されることにより達成される。
抵抗を直列または並列に接続して構成され、上記複数の
抵抗が直列接続されている場合は、上記各抵抗と並列に
スイッチ素子を接続し、上記複数の抵抗が並列接続され
ている場合には上記各抵抗と直列にスイッチ素子を接続
し、上記切り替え回路が上記複数の抵抗と並列もしくは
直列に接続されたスイッチ素子の開閉により、上記イン
ピーダンス装置のインピーダンスを変化させることによ
って達成され、または、上記インピーダンス装置のイン
ピーダンスは、放電管が1個の場合のインピーダンス
が、上記放電管がN個である場合のインピーダンスのN
倍であることにより達成される。
直列に接続したチョッピング回路と、該回路の開閉制御
信号を発生する信号発生回路とにより構成され、上記チ
ョッピングのデューティ制御により上記点灯回路に供給
する電圧を制御して、上記インピーダンス装置に流れる
電流を一定に保つように動作し、上記信号発生回路の1
個の出力信号によって、1個または複数のチョッピング
回路の開閉制御を行うことにより達成される。
ンスの切り替えは、複数の抵抗を直列に接続し、上記各
抵抗の両端に例えばトランジスタなどのスイッチを並列
に接続しておき、上記検出した点灯回路の数によって閉
じるスイッチを変化させて行う。
流検出回路の両端電圧を一定に保つように、点灯回路に
入力される電圧を制御する構成になっている。したがっ
て、本発明では、管電流検出回路のインピーダンスを点
灯回路の数に対応させて切り替え、点灯回路に入力され
る電圧を制御する。
ンピーダンスをRとし、放電管がN本の場合の管電流検
出回路のインピーダンスがR/Nになるようにする。例
えば、放電管に電流Iが流れた場合に、上記放電管が1
本であるときは管電流検出回路の両端電圧はI×Rにな
る。放電管がN本であるときには、各放電管に流れた電
流の合計が管電流検出回路に流れるため、管電流検出回
路の両端電圧は(N×I)×(R/N)となり、放電管
が1本である場合と同じくI×Rになる。したがって、
点灯回路の数に合わせて管電流検出回路のインピーダン
スを切り替えることにより、放電管の本数にはかかわら
ず一定の電流Iを放電管に流すようにすることができ
る。
する。まず、1個の直流電源を交流電源に変換して昇圧
し放電管に管電流を供給するそれぞれの点灯装置で、各
放電管を点灯する。この電流帰還形の点灯装置は上記の
ように管電流検出回路の両端電圧を一定に保つように入
力電圧を制御するので、入力された点灯回路からの帰還
信号を受け、帰還された信号線の数を計数することによ
り、点灯回路の数を知ることができる。また、管電流検
出装置のインピーダンスの切り替えは、複数の抵抗を直
列に接続し、各抵抗の両端に例えばトランジスタなどの
スイッチを並列に接続しておき、上記灯数検出回路で検
出した放電の数に応じて閉じるスイッチを変化させるこ
とにより実現できる。
る。図1は本発明による放電灯点灯装置の一実施例を示
す回路図、図2は上記実施例の動作説明図である。図1
に示す本発明の一実施例は、放電管1本ごとに1個の点
灯回路を備えた場合に、3個の点灯回路までの任意の数
の点灯回路が接続できるように構成した放電灯点灯装置
に、2本の放電管(2個の点灯回路)を接続した状態を
示しており、図中に破線で示した部分は残りの1本の放
電管とその点灯回路が接続される状態を示すものであ
る。
ング回路で、チョッピングトランジスタ6、ベース抵抗
7、ダイオード8により構成され、3は放電管の点灯回
路で、チョークコイル9、抵抗10、ベース抵抗11、
発振トランジスタ12および13、共振コンデンサ1
4、トランス15、バラストコンデンサ16により構成
されている。4は放電管、5は電源端子、17は上記チ
ョッピング回路2の動作を制御する制御信号、18は上
記点灯回路3に入力された電圧を帰還する帰還信号線、
19は管電流を検出するための管電流検出端子、26お
よび29は帰還信号線である。31はチョッピング回路
2の動作信号発生器であって、電圧比較器34、基準三
角波発生器35、誤差増幅器36、基準電圧源37、抵
抗54および55によって構成されている。また、32
は管電流検出器で、管電流検出抵抗41、42、43
と、トランジスタ45、46、47とダイオード39お
よび40とコンデンサ38とによって構成されている。
33はインピーダンス切り替え信号発生器で、抵抗4
8、49、50と、トランジスタ51、52、53とに
より構成されている。
のように破線で示したように残りの放電管1本が接続さ
れていない状態における動作を説明する。チョッピング
回路2および21は、電源端子5および20を介して直
流電源1から直流電圧を供給される。この例では上記の
ように3本目の放電管が接続されていないため、電源端
子27は開放されている。上記チョッピング回路2およ
び21は、供給された直流電圧を動作信号発生器31か
ら入力される動作信号にしたがってチョッピングする。
これらの波形を図2に示す。図2において、(a)は動
作信号発生器31から入力される動作信号波形、(b)
はチョッピング回路2および21の出力電圧波形を示
す。点灯回路3はいわゆるプッシュプル方式電圧共振型
回路で発振トランジスタ12および13が交互にON/
OFFし、トランス15の1次巻線に交流電圧を発生す
るが、トランス15の1次巻線と共振コンデンサ14と
の間で共振電流が流れ正弦波発振を行う。そして、トラ
ンス15で昇圧しバラストコンデンサ16を介して放電
管4に高周波高電圧を加えることにより点灯させ、点灯
状態の維持を行う。点灯回路3には図2(b)に示すよ
うな不連続な電圧波形が入力されるが、チョークコイル
9の平滑作用によって連続的な管電流を放電管4に供給
する。図2(c)は放電管4の管電流波形を示す。点灯
回路22と放電管23も上記と同様の動作を行う。
器33の動作を説明する。点灯回路3に図2(b)に示
す電圧を印加すると、点灯回路3からは抵抗10および
帰還信号線18を介して電圧が帰還され、インピーダン
ス切り替え信号発生器33のトランジスタ53がONす
る。同様に点灯回路22に図2(b)に示す電圧が印加
されると、点灯回路22からは帰還信号線26を介して
電圧が帰還され、トランジスタ52がONする。ところ
が電源端子27と帰還信号線29間は開放になっている
ため、電圧は帰還されることがなくトランジスタ51は
ONしない。インピーダンス切り替え信号発生器33の
トランジスタ52および53がONすると、抵抗49お
よび50を介してベース電流が流れ、管電流検出器32
のトランジスタ46および47がONする。トランジス
タ45はOFFのままである。抵抗41、42および4
3の抵抗値がそれぞれRオームであるとすると、トラン
ジスタ46および47がONしたことによって、合成抵
抗はR/2オームになる。
の電流が流れているとすると、その合計の2Iアンペア
の電流が上記合成抵抗R/2に流れるため、管電流検出
抵抗の両端に発生する電圧はIRボルトになる。管電流
は交流であるため、ダイオード39および40により整
流しコンデンサ38で平滑した直流電圧を、動作信号発
生器31に入力する。入力された直流電圧と基準電圧源
37の電圧Vrefの差電圧に比例した電圧が誤差増幅器
36から出力され、電圧比較器34に入力される。電圧
比較器34は入力された電圧と基準三角波発生器35の
出力電圧との比較を行い、図2(a)に示す波形を出力
する。図2において(c)は基準三角波発生器35の出
力電圧波形と誤差増幅器36から電圧比較器34に入力
される直流電圧の波形(実線)を示す。
と、管電流検出抵抗の両端電圧が低下し、誤差増幅器3
6に入力される電圧が低下する。上記誤差増幅器36は
反転増幅器なので、誤差増幅器36に入力される電圧が
低下すると、誤差増幅器36の出力電圧は反対に上昇す
る。図2(c)の破線はその時の誤差増幅器36から電
圧比較器34に入力される直流電圧の波形である。した
がって、電圧比較器34の出力電圧波形は図2(d)に
示すような波形になる。図2の(a)および(d)の波
形のうち、電圧が低い期間にチョッピング回路2および
21のチョッピングトランジスタがONする。図2
(d)に示すように管電流が低下すると、電圧が低い期
間が増加するため、チョッピング回路2および21のチ
ョッピングトランジスタがONする期間は増加する。そ
のため、点灯回路3および22に印加される電圧が上昇
して管電流を増すことになる。誤差増幅器36に入力さ
れる電圧と基準電圧源37の電圧Vrefの差電圧がほぼ
ゼロになるように上記のような帰還がかかるため、管電
流が一定に保たれる。また、何らかの原因により管電流
が増加した場合も同様である。
を接続した場合は、3Iアンペアのの電流が管電流検出
抵抗に流れるが、この場合にはトランジスタ51および
45がONするため、管電流検出抵抗41〜43の合成
抵抗はR/3オームになり、管電流検出抵抗の両端電圧
はやはりIRボルトになる。そのため、上記の放電管2
本の場合と同じように、放電管1本あたりIアンペアの
電流が流れる。したがって、あらかじめ設定した点灯回
路の数以内の任意の回路数に放電管を接続しても、自動
的に放電管1本あたりに流れる管電流を一定に保つこと
ができる、電流帰還形放電灯点灯装置を実現することが
できる。
接続できる回路構成としたが、電源端子、制御信号線、
帰還信号線、管電流検出端子、および管電流検出器32
内の管電流検出抵抗とトランジスタ、さらにインピーダ
ンス切り替え信号発生器33内のトランジスタと抵抗の
数を増すことにより、任意の本数の放電管に対応させる
ことが可能である。
置は、直流電源に接続された放電管に電流を流して点灯
維持させる点灯回路と、上記放電管を流れる電流をイン
ピーダンス装置に流し、上記インピーダンス装置を流れ
る電流を一定に保つように上記点灯回路に供給する電圧
を、制御する電圧制御回路を有する放電灯点灯装置にお
いて、1個あるいは複数の放電管を流れる電流の全部ま
たは一部を1個のインピーダンス装置に流し、上記点灯
回路の数に応じて上記インピーダンス装置のインピーダ
ンスを変化させる切り替え回路を備えたことにより、あ
らかじめ設定された範囲内であれば放電管または点灯回
路の数を任意に変えても、自動的に放電管1本あたりに
流れる管電流を一定に保つことができ、浮遊容量の影響
を受けにくい電流帰還形の放電灯点灯装置を実現するこ
とができる。また、放電管の本数によりトランスの個数
も変わるため、接続する放電管の本数が少なくても必要
以上に大きなトランスを使用しないでもすみ、小型で安
価な点灯装置を実現することができる。
回路図である。
置) 51、52、53 スイッチ素子(切り替え回路)
Claims (7)
- 【請求項1】直流電源に接続された放電管に電流を流し
て点灯維持させる点灯回路と、上記放電管を流れる電流
をインピーダンス装置に流し、上記インピーダンス装置
を流れる電流を一定に保つように上記点灯回路に供給す
る電圧を、制御する電圧制御回路を有する放電灯点灯装
置において、1個あるいは複数の放電管を流れる電流の
全部または一部を1個のインピーダンス装置に流し、上
記点灯回路の数に応じて上記インピーダンス装置のイン
ピーダンスを変化させる切り替え回路を備えたことを特
徴とする放電灯点灯装置。 - 【請求項2】上記点灯回路は、1個あるいは複数の点灯
回路であって、上記インピーダンス装置に流す電流は、
上記1個あるいは複数の点灯回路に接続された放電管を
流れるそれぞれの電流の全部または一部であることを特
徴とする請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項3】上記点灯回路に供給する電圧は、それぞれ
の点灯回路の帰還信号を受けて、上記インピーダンス装
置のインピーダンスを変化して制御することを特徴とす
る請求項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項4】上記点灯回路の数は、それぞれの点灯回路
から入力される帰還信号で動作するインピーダンス切り
替え回路の開閉により検出されることを特徴とする請求
項1記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項5】上記インピーダンス装置は、複数の抵抗を
直列または並列に接続して構成され、上記複数の抵抗が
直列接続されている場合は上記各抵抗と並列にスイッチ
素子を接続し、上記複数の抵抗が並列接続されている場
合には上記各抵抗と直列にスイッチ素子を接続し、上記
切り替え回路が上記複数の抵抗と並列もしくは直列に接
続されたスイッチ素子の開閉により、上記インピーダン
ス装置のインピーダンスを変化させることを特徴とする
請求項1から請求項3のいずれかに記載の放電灯点灯装
置。 - 【請求項6】上記インピーダンス装置のインピーダンス
は、放電管が1個の場合のインピーダンスが、上記放電
管がN個である場合のインピーダンスのN倍であること
を特徴とする請求項1または請求項3または請求項5に
記載の放電灯点灯装置。 - 【請求項7】上記電圧制御回路は、直流電源に直列に接
続したチョッピング回路と、該回路の開閉制御信号を発
生する信号発生回路とにより構成され、上記チョッピン
グのデューティ制御により上記点灯回路に供給する電圧
を制御して、上記インピーダンス装置に流れる電流を一
定に保つように動作し、上記信号発生回路の1個の出力
信号によって、1個または複数のチョッピング回路の開
閉制御を行うことを特徴とする請求項1記載の放電灯点
灯装置。
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