JPH09180889A - 冷陰極管点灯装置 - Google Patents

冷陰極管点灯装置

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JPH09180889A
JPH09180889A JP7336904A JP33690495A JPH09180889A JP H09180889 A JPH09180889 A JP H09180889A JP 7336904 A JP7336904 A JP 7336904A JP 33690495 A JP33690495 A JP 33690495A JP H09180889 A JPH09180889 A JP H09180889A
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JP
Japan
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circuit
voltage
cathode tube
cold cathode
piezoelectric transformer
Prior art date
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Pending
Application number
JP7336904A
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English (en)
Inventor
Takeshi Takakura
健 高倉
Yasuyuki Morishima
靖之 森島
Hironori Matsumoto
博徳 松本
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09180889A publication Critical patent/JPH09180889A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷陰極管の調光が冷陰極管点灯時の応答性
に依存せず、細やかな管電流の制御が可能な冷陰極管点
灯装置を提供する。 【解決手段】 冷陰極管点灯装置10は、電圧可変装置
1と、電圧可変装置1の出力端が接続される積分回路2
と、積分回路2の出力端および整流回路9の出力端と接
続される誤差増幅回路3と、誤差増幅回路3の出力端と
接続されるV/F変換回路4と、V/F変換回路4の出
力端と接続される駆動回路5と、駆動回路5の出力端と
接続される圧電トランス6と、圧電トランスの出力端と
接続される冷陰極管7と、冷陰極管の出力端と接続され
る管電流検出回路8と、管電流検出回路8の出力端と接
続される前記整流回路9とからなり、全体としてフィー
ドバック制御回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
用のバックライト等に使用される冷陰極管点灯装置に関
し、詳しくは、圧電トランスを用いた冷陰極管点灯装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の、圧電トランスを用いた冷陰極管
点灯装置を図3を用いて説明する。図3に示すように従
来の冷陰極管点灯装置20は、電圧可変装置1と、電圧
可変装置1の出力端および整流回路9の出力端が接続さ
れる誤差増幅回路3と、誤差増幅回路3の出力端と接続
される積分回路2と、積分回路2の出力端および初期電
圧入力部23の出力端と接続されるV/F変換回路4
と、V/F変換回路4の出力端と接続される駆動回路5
と、駆動回路5の出力端と接続される圧電トランス6
と、圧電トランス6の出力端と接続される冷陰極管7
と、冷陰極管7の出力端と接続される管電流検出回路8
と、管電流検出回路8の出力端と接続される前記整流回
路9とからなり、全体としてフィードバック制御回路を
構成する。
【0003】次に、冷陰極管点灯装置20の動作につい
て説明する。まず、冷陰極管7が点灯するまでの動作を
示す。電圧可変装置1から出力される設定電圧V1 が誤
差増幅回路3に入力され、誤差増幅回路3から出力され
る出力電圧V3 が積分回路2に入力されて積分され、積
分回路2から出力される出力電圧V2 および初期電圧入
力部23からの出力電圧V23がV/F変換回路4に入力
されて周波数変換される。この、初期電圧入力部23の
出力電圧V23がV/F変換回路4に入力されることによ
り、後で説明する圧電トランス6の共振周波数より高い
周波数信号を圧電トランス6に入力することができる。
V/F変換回路4から出力される発振周波数f4 により
駆動回路5は制御され、駆動回路5から発生する駆動信
号を圧電トランス6の1次側で、電気的エネルギーから
機械的振動によるエネルギーに変換し、この機械的振動
エネルギーを圧電トランス6の2次側に伝え、圧電トラ
ンス6の2次側で機械的振動エネルギーを電気的エネル
ギーに変換して出力電圧V6 を発生し、冷陰極管7に供
給する。
【0004】ここで、V/F変換回路4には、圧電トラ
ンス6の共振周波数より高くなるように、初期電圧入力
部23の出力電圧V23が与えられている。そして、設定
電圧V1 が積分回路2により積分され、積分回路2の時
定数により、V/F変換回路4への電圧が徐々に変動
し、V/F変換回路4の発振周波数f4 は低い周波数に
変化して、圧電トランス6の共振周波数に近づき、圧電
トランス6の出力電圧V6 が冷陰極管7の点灯可能電圧
に達したときに冷陰極管7は点灯する。
【0005】次に、冷陰極管7が点灯してからの動作を
説明する。圧電トランス6の出力電圧V6 が冷陰極管7
に入力されて冷陰極管7は点灯し、その際に冷陰極管7
を流れる管電流Iは管電流検出回路8に入力され、管電
流検出回路8から出力される管電流Iに比例する交流電
圧V8 が整流回路9に入力される。整流回路9は、交流
電圧V8 を整流および平滑して出力電圧V9 を発生し、
誤差増幅回路3に出力電圧V9 を入力する。
【0006】ここで、整流回路9の出力電圧V9 と設定
電圧V1 の差電圧は、誤差増幅回路3で増幅され出力電
圧V3 として出力され、誤差増幅回路3の出力電圧V3
は、積分回路2で積分されV/F変換回路4へ入力され
て管電流Iが一定となるように動作し、差電圧が一定、
すなわち、V1 −V9 の値が変動しなくなったとき、管
電流Iは一定となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の冷陰極管点灯装
置20における、冷陰極管7の点灯および管電流Iを制
御する方法は、設定電圧V1 および整流回路9の出力電
圧V9 を誤差増幅回路3に入力し、差電圧を増幅した出
力電圧V3 を積分回路2に入力し、積分された電圧V2
をV/F変換回路4に入力する動作において、設定電圧
1 を調整することにより、V/F変換回路4の発振周
波数f4 を変化させ、つまり、圧電トランス6を駆動す
る周波数を変えて、点灯および調光作用を行っていた。
しかし、冷陰極管7の点灯開始時には、圧電トランス6
を駆動する周波数は、圧電トランス6の出力V6 が冷陰
極管7の点灯可能電圧に到達するまで、冷陰極管7を点
灯させるのに十分な昇圧比をもつ周波数範囲内に制御し
なければならないため、積分回路2の時定数を小さくし
て調光の応答性を早くするには限界がある。例えば、積
分回路2の時定数が小さい場合は、冷陰極管7が点灯
し、整流回路9の出力電圧V9 が誤差増幅回路3に入力
され、設定電圧V1 と整流回路9の出力電圧V9の差電
圧が増幅された誤差増幅回路3の出力電圧V3 が積分回
路2に入力されるまでに、圧電トランス6を駆動する周
波数は、点灯可能周波数範囲より低い周波数まで変化し
てしまい、点灯が持続しないことになる。つまり、点灯
および調光作用ともに同じ積分回路を使用するため、調
光時のフィードバック回路の応答性が点灯時の応答性に
依存し、点灯後の管電流Iの制御が細かにできないとい
う問題がある。
【0008】したがって、本発明の目的は、冷陰極管の
調光が冷陰極管点灯時の応答性に依存せず、細やかな管
電流の制御が可能な冷陰極管点灯装置を提供することで
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、圧電トランスで昇圧して得た高電圧を用
いて冷陰極管を点灯させる冷陰極管点灯装置において、
冷陰極管に流れる管電流を制御するための設定電圧を発
生する電圧可変装置と、該電圧可変装置の設定電圧を積
分する積分回路と、該積分回路の出力電圧と整流回路の
出力電圧の差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増
幅回路の出力電圧を周波数変換するV/F変換回路と、
該V/F変換回路の周波数信号により制御される駆動回
路と、該駆動回路から発生する駆動信号が入力される圧
電トランスと、該圧電トランスの出力電圧により点灯す
る前記冷陰極管と、前記冷陰極管に流れる管電流を検出
する管電流検出回路と、該管電流検出回路から出力され
る交流電圧を整流する前記整流回路とからなることを特
徴としている。
【0010】これにより、積分回路には、電圧可変装置
から出力される設定電圧のみ入力され、積分回路を調光
時のフィードバック回路に使用しないため、フィードバ
ック回路の応答性が点灯時の応答性に依存せず、管電流
の細やかな制御が可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
を参照にして説明する。図1は本発明の実施の形態であ
る冷陰極管点灯装置10を示すブロック図である。な
お、従来と同一の構成部分については同一番号を付す。
【0012】本発明の冷陰極管点灯装置10は、電圧可
変装置1と、電圧可変装置1の出力端が接続される積分
回路2と、積分回路2の出力端および整流回路9の出力
端と接続される誤差増幅回路3と、誤差増幅回路3の出
力端と接続されるV/F変換回路4と、V/F変換回路
4の出力端と接続される駆動回路5と、駆動回路5の出
力端と接続される圧電トランス6と、圧電トランス6の
出力端と接続される冷陰極管7と、冷陰極管7の出力端
と接続される管電流検出回路8と、管電流検出回路8の
出力端と接続される前記整流回路9とからなり、全体と
してフィードバック制御回路を構成する。
【0013】次に、冷陰極管点灯装置10の動作につい
て、図1および図2を用いて説明する。まず、冷陰極管
7が点灯するまでの動作を示す。電圧可変装置1から出
力される設定電圧V1 が積分回路2に入力されて積分さ
れ、積分回路2から出力される出力電圧V2 が誤差増幅
回路3に入力され、誤差増幅回路3の出力電圧V3(t)が
V/F変換回路4に入力されて周波数変換される。V/
F変換回路4から出力される発振周波数f4 により駆動
回路5は制御され、駆動回路5から発生する駆動信号を
圧電トランス6の1次側で、電気的エネルギーから機械
的振動によるエネルギーに変換し、この機械的振動エネ
ルギーを圧電トランス6の2次側に伝え、圧電トランス
6の2次側で機械的振動エネルギーを電気的エネルギー
に変換して出力電圧V6 を発生し、冷陰極管7に供給す
る。
【0014】ここで、V/F変換回路4から出力される
発振周波数f4 は、図2で示すように、圧電トランス6
の点灯可能電圧の範囲内の周波数である必要があり、誤
差増幅回路3の出力電圧V3(t)=0VがV/F変換回路
4に入力されたとき、V/F変換回路4は冷陰極管7が
点灯可能である昇圧比をもつ図2におけるf4 =a以上
の周波数になるように設定されている。
【0015】そして、冷陰極管7が点灯する前は、誤差
増幅回路3に設定電圧V1 のみ入力され、誤差増幅回路
の出力電圧V3(t)は、積分回路2の時定数により0Vか
ら徐々に増加する。V3(t)=0Vのとき圧電トランス6
が冷陰極管7を点灯可能な昇圧比を持つようにV/F変
換回路4を設定してあるため、冷陰極管7は点灯し、管
電流Iが流れ始め冷陰極管7のインピーダンスは急減す
る。
【0016】次に、冷陰極管7が点灯してからの動作を
説明する。圧電トランス6の出力電圧V6 が冷陰極管7
に入力されて冷陰極管7は点灯し、その際に冷陰極管7
を流れる管電流Iは管電流検出回路8に入力され、管電
流検出回路8から出力される管電流Iに比例する交流電
圧V8 が整流回路9に入力される。整流回路9は、交流
電圧V8 を整流および平滑して出力電圧V9 を発生し、
出力電圧V9 は誤差増幅回路3に入力される。
【0017】これを式で表すと以下の6つの式になる。
【0018】 V9 =K1・I(t) ・・・(1) V3(t)=K2・(∫V1 dt−V9 ) ・・・(2) f4 =K3・V3(t)+K4 ・・・(3) V5 =Vp・sin(2πf4 t) ・・・(4) V6 =|F(j2πf4 )|V5 ・・・(5) I=V6 /ZL ・・・(6) ここで、Vp は駆動回路5の振幅、ZLは冷陰極管7の
インピーダンス、F(j2πf4 )は圧電トランス6の
周波数特性、K1は整流回路9の利得、K2は誤差増幅
回路3の利得、K3はV/F変換回路4の利得、K4は
単電源で使用する場合にV1 −V9 が負とならないよう
にするレベルシフト分をそれぞれ示す。
【0019】今、管電流Iが流れ始めると、(1)式に
示されるように、V9 =K1・I(t) の電圧が整流回路
9から発生し、出力電圧V9 が誤差増幅回路3に入力さ
れる。(2)式に示すように、V3(t)=K2・(∫V1
dt−V9 )の電圧が誤差増幅回路3から発生し、出力電
圧V3(t)がV/F変換回路4に入力され、V3(t)が一定
となるように本フィードバック制御回路は動作する。
【0020】冷陰極管7の点灯直後は管電流Iは小さ
く、∫V1 dtの増加分がV9 の増加分より大きいためV
3(t)は増加し、(3)式で示される周波数f4 は周波数
の低い方にシフトする。すると、(4),(5)式よ
り、圧電トランス6の周波数特性によりV6 が増加し、
(6)式より管電流Iも増加する。すると、(1)式で
示されるV9 も増加してゆき、やがて、V1 −V9 =0
の差が一定となり安定するようになる。
【0021】このような構成および動作で表される本発
明の冷陰極管点灯装置10は、積分回路2には、電圧可
変装置1から出力される設定電圧V1 のみ入力され、積
分回路2を調光時のフィードバック回路に使用しないた
め、フィードバック回路の応答性が点灯時の応答性に依
存せず、管電流の細やかな制御が可能となる。また、圧
電トランス6や冷陰極管7の温度変化等による特性の変
化にも素早く追従し、安定した輝度が得られる、といっ
た効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施形態に係る冷陰極管点灯装
置を示すブロック図である。
【図2】本発明の冷陰極管点灯装置に用いる圧電トラン
スの特性説明図である。
【図3】従来の冷陰極管点灯装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 電圧可変装置 2 積分回路 3 誤差増幅回路 4 V/F変換回路 5 駆動回路 6 圧電トランス 7 冷陰極管 8 管電流検出回路 9 整流回路 10 冷陰極管点灯装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電トランスで昇圧して得た高電圧を用
    いて冷陰極管を点灯させる冷陰極管点灯装置において、
    冷陰極管に流れる管電流を制御するための設定電圧を発
    生する電圧可変装置と、該電圧可変装置の設定電圧を積
    分する積分回路と、該積分回路の出力電圧と整流回路の
    出力電圧の差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増
    幅回路の出力電圧を周波数変換するV/F変換回路と、
    該V/F変換回路の周波数信号により制御される駆動回
    路と、該駆動回路から発生する駆動信号が入力される圧
    電トランスと、該圧電トランスの出力電圧により点灯す
    る前記冷陰極管と、前記冷陰極管に流れる管電流を検出
    する管電流検出回路と、該管電流検出回路から出力され
    る交流電圧を整流する前記整流回路と、からなることを
    特徴とする冷陰極管点灯装置。
JP7336904A 1995-12-25 1995-12-25 冷陰極管点灯装置 Pending JPH09180889A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6690121B1 (en) 2002-11-20 2004-02-10 Visteon Global Technologies, Inc. High precision luminance control for PWM-driven lamp
KR100464047B1 (ko) * 2002-05-10 2005-01-03 엘지전자 주식회사 엘씨디 티브이의 램프전류 보상회로
KR100491152B1 (ko) * 1997-10-16 2005-08-05 엔이씨 도낀 가부시끼가이샤 압전변압기용보호회로를가지는냉음극관점등회로
CN100410742C (zh) * 2005-08-02 2008-08-13 凹凸科技(中国)有限公司 带有前馈补偿的转换器控制器、转换系统、及其控制方法
JP2012018939A (ja) * 2011-10-25 2012-01-26 Pioneer Electronic Corp 発光素子

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