JPH09260076A - 冷陰極蛍光灯の点灯調光回路 - Google Patents
冷陰極蛍光灯の点灯調光回路Info
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- JPH09260076A JPH09260076A JP8093214A JP9321496A JPH09260076A JP H09260076 A JPH09260076 A JP H09260076A JP 8093214 A JP8093214 A JP 8093214A JP 9321496 A JP9321496 A JP 9321496A JP H09260076 A JPH09260076 A JP H09260076A
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- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路構成を簡素にして全体の効率を高めると
共に、寄生素子に基づく高調波の少ない正弦波に近い波
形で蛍光灯の点灯、調光を行うことにある。 【解決手段】 ＤＣ−ＡＣコンバータをスイッチ素子１
個の電圧共振回路により形成し、しかもスイッチ素子の
「オン」時にも電流共振を生じ、その電流共振周波数の
周期の半分よりも狭い範囲でパルス幅変調を行い、ＤＣ
−ＡＣコンバータの出力である交流電流レベルを正弦波
に近い状態で調整し、蛍光灯１を点灯、調光するもので
ある。スイッチ素子は、トランジスタＱ１がその役割を
する。
共に、寄生素子に基づく高調波の少ない正弦波に近い波
形で蛍光灯の点灯、調光を行うことにある。 【解決手段】 ＤＣ−ＡＣコンバータをスイッチ素子１
個の電圧共振回路により形成し、しかもスイッチ素子の
「オン」時にも電流共振を生じ、その電流共振周波数の
周期の半分よりも狭い範囲でパルス幅変調を行い、ＤＣ
−ＡＣコンバータの出力である交流電流レベルを正弦波
に近い状態で調整し、蛍光灯１を点灯、調光するもので
ある。スイッチ素子は、トランジスタＱ１がその役割を
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高い効率を有し、高
調波の発生を少なくした冷陰極蛍光灯の点灯調光回路に
関する。
調波の発生を少なくした冷陰極蛍光灯の点灯調光回路に
関する。
【０００２】
【従来の技術】冷陰極蛍光灯（以下、蛍光灯という）は
液晶表示器のバックライト用に使用される。図４は従来
のこの種の蛍光灯の点灯調光回路の回路図である。直流
源Ｓ１に直列接続するトランジスタＱ２、チョークコイ
ルＬ３、さらにフライホイールダイオードＤ２、パルス
幅制御回路２はスイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバー
タを形成する。トランジスタＱ３、Ｑ４、結合トランス
Ｔ２の一次側巻線Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、コンデンサＣ３は
ロイヤー発振回路を形成しており、この発振回路はＤＣ
−ＡＣコンバータの役割をする。結合トランスＴ２の二
次巻線Ｌ７、電流制限用のコンデンサＣ２、蛍光灯１は
閉回路を形成している。
液晶表示器のバックライト用に使用される。図４は従来
のこの種の蛍光灯の点灯調光回路の回路図である。直流
源Ｓ１に直列接続するトランジスタＱ２、チョークコイ
ルＬ３、さらにフライホイールダイオードＤ２、パルス
幅制御回路２はスイッチング方式のＤＣ−ＤＣコンバー
タを形成する。トランジスタＱ３、Ｑ４、結合トランス
Ｔ２の一次側巻線Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、コンデンサＣ３は
ロイヤー発振回路を形成しており、この発振回路はＤＣ
−ＡＣコンバータの役割をする。結合トランスＴ２の二
次巻線Ｌ７、電流制限用のコンデンサＣ２、蛍光灯１は
閉回路を形成している。
【０００３】この点灯調光回路はロイヤー発振回路で交
流電圧を発生し、蛍光灯１に加えて点灯させる。調光は
次のような循環により行われる。蛍光灯１の輝度に比例
する蛍光灯１を流れる交流電流を電流検出整流回路３で
直流レベルとして検出する。このレベルの増加はＤＣ−
ＤＣコンバータの出力電圧を低下させる方向にパルス幅
制御回路２で制御される。ＤＣ−ＤＣコンバータの出力
電圧の低下は、ロイヤー発振回路の交流電圧の振幅を低
下させて増加した蛍光灯１の交流電流を低下させる。そ
して、点灯電流を一定にして蛍光灯１の一定の輝度が維
持される。輝度の調整は、検出した直流レベルを調整器
４を通すことにより行われる。
流電圧を発生し、蛍光灯１に加えて点灯させる。調光は
次のような循環により行われる。蛍光灯１の輝度に比例
する蛍光灯１を流れる交流電流を電流検出整流回路３で
直流レベルとして検出する。このレベルの増加はＤＣ−
ＤＣコンバータの出力電圧を低下させる方向にパルス幅
制御回路２で制御される。ＤＣ−ＤＣコンバータの出力
電圧の低下は、ロイヤー発振回路の交流電圧の振幅を低
下させて増加した蛍光灯１の交流電流を低下させる。そ
して、点灯電流を一定にして蛍光灯１の一定の輝度が維
持される。輝度の調整は、検出した直流レベルを調整器
４を通すことにより行われる。
【０００４】このような従来の点灯調光回路は、ＤＣ−
ＤＣコンバータとＤＣ−ＡＣコンバータの二段接続によ
り形成されるので、部品点数が多くなる。また、回路全
体の効率は夫々の回路の効率の積で表されるので低くな
る。さらに、回路の寄生素子の影響が考慮されていない
ので、その寄生素子に基づく高調波の発生が多くなる。
ＤＣコンバータとＤＣ−ＡＣコンバータの二段接続によ
り形成されるので、部品点数が多くなる。また、回路全
体の効率は夫々の回路の効率の積で表されるので低くな
る。さらに、回路の寄生素子の影響が考慮されていない
ので、その寄生素子に基づく高調波の発生が多くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は回路構
成を１段に簡素化し、そのことによる効率の向上と部品
点数の削減を行うことにある。さらに、寄生素子を動作
条件に加味することにより高調波の少ない正弦波状の交
流電流で点灯と調光を行い、輝度を高く、また高調波ノ
イズを少なくできる点灯調光回路を提供することにあ
る。
成を１段に簡素化し、そのことによる効率の向上と部品
点数の削減を行うことにある。さらに、寄生素子を動作
条件に加味することにより高調波の少ない正弦波状の交
流電流で点灯と調光を行い、輝度を高く、また高調波ノ
イズを少なくできる点灯調光回路を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の蛍光灯の点灯調
光回路は、直流源、粗結合トランスの一次巻線、スイッ
チ素子が直列接続され、一次巻線とスイッチ素子の接続
点と直流源の高電位側又は低電位側間に第１の容量素子
が接続され、該接続点と該直流源の低電位側間に接続点
方向を順方向としたダイオードが設けられ、粗結合トラ
ンスの二次巻線、第２の容量素子、蛍光灯が閉回路を形
成し、スイッチ素子の断続する時間比率を調整すること
により該蛍光灯を点灯調光することを特徴とする。
光回路は、直流源、粗結合トランスの一次巻線、スイッ
チ素子が直列接続され、一次巻線とスイッチ素子の接続
点と直流源の高電位側又は低電位側間に第１の容量素子
が接続され、該接続点と該直流源の低電位側間に接続点
方向を順方向としたダイオードが設けられ、粗結合トラ
ンスの二次巻線、第２の容量素子、蛍光灯が閉回路を形
成し、スイッチ素子の断続する時間比率を調整すること
により該蛍光灯を点灯調光することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の蛍光灯の点灯調光回路
は、ＤＣ−ＡＣコンバータをスイッチ素子が１個の電圧
共振回路により形成し、しかもスイッチ素子の「オン」
時にも電流共振を生ずるように形成される。また、パル
ス幅変調はその電流共振周波数の周期の半分より狭い範
囲で行われ、パルス幅変調により得られるパルスにより
ＤＣ−ＡＣコンバータの出力である正弦波に近い交流電
流のレベルを調整し、点灯と調光を行うものである。
は、ＤＣ−ＡＣコンバータをスイッチ素子が１個の電圧
共振回路により形成し、しかもスイッチ素子の「オン」
時にも電流共振を生ずるように形成される。また、パル
ス幅変調はその電流共振周波数の周期の半分より狭い範
囲で行われ、パルス幅変調により得られるパルスにより
ＤＣ−ＡＣコンバータの出力である正弦波に近い交流電
流のレベルを調整し、点灯と調光を行うものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の蛍光灯の点灯調光回路の実施
例を示す図１を参照しながら説明する。なお、図４と同
一部分は同じ符号を付与してある。図１において、直流
源Ｓ１、粗結合トランスＴ１の一次巻線Ｌ１、スイッチ
素子であるトランジスタＱ１は直列接続されている。ト
ランジスタＱ１と一次巻線Ｌ１の接続点Ｐと直流源Ｓ１
の低電位側間には、コンデンサＣ１およびダイオードＤ
１がトランジスタＱ１と並列接続されており、ダイオー
ドＤ１は直流源Ｓ１の低電位側から接続点Ｐ側が順方向
である。なお、コンデンサＣ１は接続点Ｐと直流源Ｓ１
の高電位側間に接続してあってもよい。粗結合トランス
Ｔ１の二次巻線Ｌ２、電流制限用のコンデンサＣ２、蛍
光灯１は閉回路を形成している。粗結合トランスＴ１の
一次巻線Ｌ１と二次巻線Ｌ２の巻数比は１：Ｎである。
例を示す図１を参照しながら説明する。なお、図４と同
一部分は同じ符号を付与してある。図１において、直流
源Ｓ１、粗結合トランスＴ１の一次巻線Ｌ１、スイッチ
素子であるトランジスタＱ１は直列接続されている。ト
ランジスタＱ１と一次巻線Ｌ１の接続点Ｐと直流源Ｓ１
の低電位側間には、コンデンサＣ１およびダイオードＤ
１がトランジスタＱ１と並列接続されており、ダイオー
ドＤ１は直流源Ｓ１の低電位側から接続点Ｐ側が順方向
である。なお、コンデンサＣ１は接続点Ｐと直流源Ｓ１
の高電位側間に接続してあってもよい。粗結合トランス
Ｔ１の二次巻線Ｌ２、電流制限用のコンデンサＣ２、蛍
光灯１は閉回路を形成している。粗結合トランスＴ１の
一次巻線Ｌ１と二次巻線Ｌ２の巻数比は１：Ｎである。
【０００９】パルス幅制御回路２は、蛍光灯１を流れる
電流を直流レベルとして検出した電流検出整流回路３の
出力を基準電圧と比較し、トランジスタＱ１のベースの
パルスをパルス幅変調する構成となっている。なお、電
流検出整流回路３の出力は調整器４を経てパルス幅制御
回路２に加えられる。調整器４は従来と同じように輝度
の調整に供される。パルス幅変調は電流検出整流回路３
の出力レベルが大きければパルス幅が狭くなり、小さけ
れば大きくなるように行われる。また、パルスの終了か
らパルスの開始までのいわゆるスイッチオフの時間は、
後述するトランジスタＱ１の「オフ」時の共振で決まる
一定時間か、同じ共振でトランジスタＱ１と一次巻線Ｌ
１の接続点Ｐの電圧が再び零に振動してもどるまでの時
間になるように図示されていない回路で行われる。
電流を直流レベルとして検出した電流検出整流回路３の
出力を基準電圧と比較し、トランジスタＱ１のベースの
パルスをパルス幅変調する構成となっている。なお、電
流検出整流回路３の出力は調整器４を経てパルス幅制御
回路２に加えられる。調整器４は従来と同じように輝度
の調整に供される。パルス幅変調は電流検出整流回路３
の出力レベルが大きければパルス幅が狭くなり、小さけ
れば大きくなるように行われる。また、パルスの終了か
らパルスの開始までのいわゆるスイッチオフの時間は、
後述するトランジスタＱ１の「オフ」時の共振で決まる
一定時間か、同じ共振でトランジスタＱ１と一次巻線Ｌ
１の接続点Ｐの電圧が再び零に振動してもどるまでの時
間になるように図示されていない回路で行われる。
【００１０】このように構成された点灯調光回路におい
て、直流源Ｓ１を除く部分の回路、つまり点線で示す位
置Ａ１、Ａ２よりも右側の回路は図２の（ａ）、（ｂ）
の等価回路で表される。（ａ）と（ｂ）は、夫々トラン
ジスタＱ１が「オン」時と「オフ」時の等価回路であ
る。「オン」時には、インダクタンスＬＫ、容量N
2Ｃ2 、抵抗Ｒ/N2 が直列接続した共振回路が形成され
る。「オフ」時にはインダクタンスＬＫ、容量N2Ｃ2 、
抵抗Ｒ/N2 、容量Ｃ1 が直列接続した共振回路が形成さ
れる。「オフ」時に共振回路に流れる電流は電流共振に
よるものであり、トランジスタＱ１の端子間は電圧共振
にもなる。
て、直流源Ｓ１を除く部分の回路、つまり点線で示す位
置Ａ１、Ａ２よりも右側の回路は図２の（ａ）、（ｂ）
の等価回路で表される。（ａ）と（ｂ）は、夫々トラン
ジスタＱ１が「オン」時と「オフ」時の等価回路であ
る。「オン」時には、インダクタンスＬＫ、容量N
2Ｃ2 、抵抗Ｒ/N2 が直列接続した共振回路が形成され
る。「オフ」時にはインダクタンスＬＫ、容量N2Ｃ2 、
抵抗Ｒ/N2 、容量Ｃ1 が直列接続した共振回路が形成さ
れる。「オフ」時に共振回路に流れる電流は電流共振に
よるものであり、トランジスタＱ１の端子間は電圧共振
にもなる。
【００１１】インダクタンスＬＫは粗結合トランスＴ１
に寄生する漏洩インダクタンス、容量N2Ｃ2 は粗結合ト
ランスＴ１の二次側のコンデンサＣ２の容量をＣ2 とし
た場合に点線Ａ１、Ａ２の側から見て生じる容量、容量
Ｃ1 はコンデンサＣ１の容量、抵抗Ｒ/N2 は蛍光灯１の
点灯時の抵抗をＲとした場合に位置Ａ１、Ａ２の側から
見て生じる抵抗である。（ａ）の回路の共振周波数ｆON
と（ｂ）の回路の共振周波数ｆOFF は夫々（１）式と
（２）式で表される。 ｆON≒１／２π（ＬＫ・N2Ｃ2 ）1/2 （１） ｆOFF ＝１／２π（ＬＫ・Ｃ）1/2 （２） 但し（２）式におけるＣは（３）式で表される。 Ｃ＝N2Ｃ2 ・Ｃ1 ／（N2Ｃ2 ＋Ｃ1 ） （３）
に寄生する漏洩インダクタンス、容量N2Ｃ2 は粗結合ト
ランスＴ１の二次側のコンデンサＣ２の容量をＣ2 とし
た場合に点線Ａ１、Ａ２の側から見て生じる容量、容量
Ｃ1 はコンデンサＣ１の容量、抵抗Ｒ/N2 は蛍光灯１の
点灯時の抵抗をＲとした場合に位置Ａ１、Ａ２の側から
見て生じる抵抗である。（ａ）の回路の共振周波数ｆON
と（ｂ）の回路の共振周波数ｆOFF は夫々（１）式と
（２）式で表される。 ｆON≒１／２π（ＬＫ・N2Ｃ2 ）1/2 （１） ｆOFF ＝１／２π（ＬＫ・Ｃ）1/2 （２） 但し（２）式におけるＣは（３）式で表される。 Ｃ＝N2Ｃ2 ・Ｃ1 ／（N2Ｃ2 ＋Ｃ1 ） （３）
【００１２】次に、図１の点灯調光回路の動作を図３の
電流と電圧の波形図を参照しながら説明する。図３にお
いて、ｉ1 は粗結合トランスＴ１の一次側を流れる電
流、ｉ2 は二次側を流れる電流、ｉ3 はトランジスタＱ
１を流れる電流、ｖ1 はトランジスタＱ１と一次巻線Ｌ
１の接続点Ｐの電圧、ｖB はトランジスタＱ１のベース
に加えられるパルス幅制御回路２の出力電圧であり、横
軸は共通の時間軸を表している。粗結合トランスＴ１の
一次側において、時刻ｔ１にトランジスタＱ１のベース
にパルスである電圧ｖB が加えられることによりトラン
ジスタＱ１が「オン」した時には、電流ｉ1 が（１）式
の共振周波数ｆONの共振電流として位置Ａ１、Ａ２間に
流れる。また、時刻ｔ２においてトランジスタＱ２のベ
ースの電圧ｖB が零になりトランジスタＱ１が「オフ」
した時は、共振周波数ｆOFF の共振電圧が接続点Ｐに発
生し、共振電流として電流ｉ1 が位置Ａ１、Ａ２間に流
れる。時刻ｔ２における電流ｉ1 の変化点は黒点を付し
てある。
電流と電圧の波形図を参照しながら説明する。図３にお
いて、ｉ1 は粗結合トランスＴ１の一次側を流れる電
流、ｉ2 は二次側を流れる電流、ｉ3 はトランジスタＱ
１を流れる電流、ｖ1 はトランジスタＱ１と一次巻線Ｌ
１の接続点Ｐの電圧、ｖB はトランジスタＱ１のベース
に加えられるパルス幅制御回路２の出力電圧であり、横
軸は共通の時間軸を表している。粗結合トランスＴ１の
一次側において、時刻ｔ１にトランジスタＱ１のベース
にパルスである電圧ｖB が加えられることによりトラン
ジスタＱ１が「オン」した時には、電流ｉ1 が（１）式
の共振周波数ｆONの共振電流として位置Ａ１、Ａ２間に
流れる。また、時刻ｔ２においてトランジスタＱ２のベ
ースの電圧ｖB が零になりトランジスタＱ１が「オフ」
した時は、共振周波数ｆOFF の共振電圧が接続点Ｐに発
生し、共振電流として電流ｉ1 が位置Ａ１、Ａ２間に流
れる。時刻ｔ２における電流ｉ1 の変化点は黒点を付し
てある。
【００１３】電圧ｖB は、絶対幅が前記の共振周波数ｆ
ONの周期の半分以下の範囲で変化するパルス波としてパ
ルス幅変調され、トランジスタＱ１をパルス期間「オ
ン」する。この範囲でのパルス幅の変化を行うことによ
り、パルス幅の大小により粗結合トランスＴ１の出力の
大小を制御することができる。トランジスタＱ１の端
子、すなわちトランジスタＱ１と一次巻線Ｌ１の接続点
Ｐの電圧ｖ1 は、電圧ｖB が終了することによりトラン
ジスタＱ１が「オフ」した時に共振周波数ｆOFF に従っ
て立ち上がり、共振周波数ｆOFF によって決まる時間後
に再び零になる。電圧ｖ1 が零の時にその零の状態を検
出し、トランジスタＱ１を「オン」する電圧ｖB を発生
する構成が成され、前記の一連の「オン」、「オフ」動
作が繰り返えされる。なお、電圧ｖ1 が零の状態を検出
し、電圧ｖB を発生させる回路は図示を省略してある。
粗結合トランスＴ１の二次側には、一次側の電流ｉ1 に
応じたほぼ正弦波状の電流ｉ2 が伝達され、蛍光灯の点
灯と調光に供される。
ONの周期の半分以下の範囲で変化するパルス波としてパ
ルス幅変調され、トランジスタＱ１をパルス期間「オ
ン」する。この範囲でのパルス幅の変化を行うことによ
り、パルス幅の大小により粗結合トランスＴ１の出力の
大小を制御することができる。トランジスタＱ１の端
子、すなわちトランジスタＱ１と一次巻線Ｌ１の接続点
Ｐの電圧ｖ1 は、電圧ｖB が終了することによりトラン
ジスタＱ１が「オフ」した時に共振周波数ｆOFF に従っ
て立ち上がり、共振周波数ｆOFF によって決まる時間後
に再び零になる。電圧ｖ1 が零の時にその零の状態を検
出し、トランジスタＱ１を「オン」する電圧ｖB を発生
する構成が成され、前記の一連の「オン」、「オフ」動
作が繰り返えされる。なお、電圧ｖ1 が零の状態を検出
し、電圧ｖB を発生させる回路は図示を省略してある。
粗結合トランスＴ１の二次側には、一次側の電流ｉ1 に
応じたほぼ正弦波状の電流ｉ2 が伝達され、蛍光灯の点
灯と調光に供される。
【００１４】次に図１、図２、図３を用いてさらに詳細
に動作を説明する。時刻ｔ１にトランジスタＱ１が「オ
ン」すると、電流ｉ1 が共振周波数ｆONの共振電流とし
て流れ、図２の（ａ）の等価回路ではトランジスタＱ１
を通って流れる。時刻ｔ２でトランジスタＱ１が「オ
フ」すると、電流ｉ1 は黒点を付した最終値から始まる
共振周波数ｆOFF の共振電流として流れ、図２の（ｂ）
の等価回路を流れ、コンデンサＣ１を充放電する。前記
したように、「オフ」時の電流共振は同時にトランジス
タＱ１と一次巻線Ｌ１の接続点Ｐには電圧共振となって
現れる。時刻ｔ３からは位置Ａ１、Ａ２間を流れる共振
電流、すなわちコンデンサＣ１を流れる電流ｉ1 が
（−）になるのでコンデンサの電圧、すなわち接続点Ｐ
の電圧ｖ1 は跳ね返って下がり、時刻ｔ４で零になる。
時刻ｔ４で接続点Ｐの電圧ｖ1 が零になった時に、トラ
ンジスタＱ１は「オン」する。
に動作を説明する。時刻ｔ１にトランジスタＱ１が「オ
ン」すると、電流ｉ1 が共振周波数ｆONの共振電流とし
て流れ、図２の（ａ）の等価回路ではトランジスタＱ１
を通って流れる。時刻ｔ２でトランジスタＱ１が「オ
フ」すると、電流ｉ1 は黒点を付した最終値から始まる
共振周波数ｆOFF の共振電流として流れ、図２の（ｂ）
の等価回路を流れ、コンデンサＣ１を充放電する。前記
したように、「オフ」時の電流共振は同時にトランジス
タＱ１と一次巻線Ｌ１の接続点Ｐには電圧共振となって
現れる。時刻ｔ３からは位置Ａ１、Ａ２間を流れる共振
電流、すなわちコンデンサＣ１を流れる電流ｉ1 が
（−）になるのでコンデンサの電圧、すなわち接続点Ｐ
の電圧ｖ1 は跳ね返って下がり、時刻ｔ４で零になる。
時刻ｔ４で接続点Ｐの電圧ｖ1 が零になった時に、トラ
ンジスタＱ１は「オン」する。
【００１５】図３における電圧ｖ1 の時刻ｔ４以後の点
線は電圧共振の理論カーブを示している。電圧ｖ1 はダ
イオードＤ１でクランプされるので（−）になることは
ないが、この点線のカーブが（−）のピーク値になる時
刻ｔ５までは電流ｉ1 は（−）であり、「オン」時の初
期、つまり時刻ｔ４から時刻ｔ５までの電流ｉ1 はダイ
オードＤ１を通って流れる。トランジスタＱ１は電流ｉ
3 、電圧ｖ1 の両方が０の時に「オン」し、「オフ」は
電流ｉ3 が切れても電圧ｖ1 が共振に従って時間をかけ
て立ち上がるために実質的な電流ｉ3 が残存する時は電
圧ｖ1 は零であり、電圧電流積が零となり、トランジス
タＱ１のスイッチング損失が零となり、高効率の点灯調
光回路が実現できる。電流ｉ1 に応じたほぼ正弦波状の
電流ｉ2 が粗結合トランスＴ１の二次側で蛍光灯１に流
れ、この電流ｉ2 は電流ｉ1 と交流部分が相似形であ
る。
線は電圧共振の理論カーブを示している。電圧ｖ1 はダ
イオードＤ１でクランプされるので（−）になることは
ないが、この点線のカーブが（−）のピーク値になる時
刻ｔ５までは電流ｉ1 は（−）であり、「オン」時の初
期、つまり時刻ｔ４から時刻ｔ５までの電流ｉ1 はダイ
オードＤ１を通って流れる。トランジスタＱ１は電流ｉ
3 、電圧ｖ1 の両方が０の時に「オン」し、「オフ」は
電流ｉ3 が切れても電圧ｖ1 が共振に従って時間をかけ
て立ち上がるために実質的な電流ｉ3 が残存する時は電
圧ｖ1 は零であり、電圧電流積が零となり、トランジス
タＱ１のスイッチング損失が零となり、高効率の点灯調
光回路が実現できる。電流ｉ1 に応じたほぼ正弦波状の
電流ｉ2 が粗結合トランスＴ１の二次側で蛍光灯１に流
れ、この電流ｉ2 は電流ｉ1 と交流部分が相似形であ
る。
【００１６】なお、電圧ｖ1 が零になるタイミング、す
なわち時刻ｔ４は「オフ」時の共振周波数ｆOFF から逆
算した時刻ｔ２から一定のタイミングでも予測でき、タ
イミングのタイマーを用いれば電圧ｖ1 の零の状態を検
出する回路は不要となる。図３では電圧ｖB のパルス幅
が共振周波数ｆONの周期の１／２程度の状態を表してい
るが、この幅を変化することによりＤＣ−ＡＣコンバー
タの出力電圧を制御できる。これは、このパルス幅より
も充分狭いパルスで図２の（ａ）の等価回路を励振する
ことは実質的に図２の（ａ）の共振周波数ｆONより充分
高い周波数で強制的に励振させることであり、同じ図で
R/N2で表される蛍光灯へ流れる電流が少なくなり、また
電圧ｖB のパルス幅を共振周波数ｆONの周期の１／２程
度に広げることは励振周波数と図２の（ａ）の等価回路
の共振周波数ｆONが近づくことであり、蛍光灯１の電流
が増加することに基づくものである。なお、実施例では
スイッチ素子の役割をするトランジスタとしてバイポー
ラトランジスタを用いたが、ＭＯＳトランジスタを用い
てもよい。その際は、ＭＯＳトランジスタと並列にダイ
オードが寄生しているので、図１の実施例のようにダイ
オードを接続する必要はない。
なわち時刻ｔ４は「オフ」時の共振周波数ｆOFF から逆
算した時刻ｔ２から一定のタイミングでも予測でき、タ
イミングのタイマーを用いれば電圧ｖ1 の零の状態を検
出する回路は不要となる。図３では電圧ｖB のパルス幅
が共振周波数ｆONの周期の１／２程度の状態を表してい
るが、この幅を変化することによりＤＣ−ＡＣコンバー
タの出力電圧を制御できる。これは、このパルス幅より
も充分狭いパルスで図２の（ａ）の等価回路を励振する
ことは実質的に図２の（ａ）の共振周波数ｆONより充分
高い周波数で強制的に励振させることであり、同じ図で
R/N2で表される蛍光灯へ流れる電流が少なくなり、また
電圧ｖB のパルス幅を共振周波数ｆONの周期の１／２程
度に広げることは励振周波数と図２の（ａ）の等価回路
の共振周波数ｆONが近づくことであり、蛍光灯１の電流
が増加することに基づくものである。なお、実施例では
スイッチ素子の役割をするトランジスタとしてバイポー
ラトランジスタを用いたが、ＭＯＳトランジスタを用い
てもよい。その際は、ＭＯＳトランジスタと並列にダイ
オードが寄生しているので、図１の実施例のようにダイ
オードを接続する必要はない。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の蛍光灯の点
灯調光回路はＤＣ−ＡＣコンバータをスイッチ素子が１
個の電圧共振回路により形成し、しかもスイッチ素子の
「オン」時にも電流共振を生ずるように形成され、「オ
ン」時の共振周波数の周期の半分より狭い範囲でパルス
幅変調を行うことによりＤＣ−ＡＣコンバータの出力で
ある交流電流レベルを正弦波に近い状態で調整し、蛍光
灯の点灯調整を行うものである。したがって、従来技術
のＤＣ−ＤＣコンバータとＡＣ−ＤＣコンバータの２段
接続の構成にあるようなＤＣ−ＤＣコンバータは不要に
なり、回路全体の簡素化と変換効率の改善ができる。ま
た、粗結合トランスを用いてＤＣ−ＡＣコンバータの出
力を蛍光灯に加える回路構成は、寄生素子を最初から考
慮したものである。したがって、寄生素子を考慮して回
路設計を行うことにより、寄生素子による高調波を少な
くした正弦波状の電流による蛍光灯の点灯調光を可能に
し、輝度が高くしかも高調波ノイズの少ない点灯調光回
路を提供することができる。無論、回路構成が簡素にな
ることにより回路部品を節約できるので、回路全体の価
格を安価にできることはいうまでもない。
灯調光回路はＤＣ−ＡＣコンバータをスイッチ素子が１
個の電圧共振回路により形成し、しかもスイッチ素子の
「オン」時にも電流共振を生ずるように形成され、「オ
ン」時の共振周波数の周期の半分より狭い範囲でパルス
幅変調を行うことによりＤＣ−ＡＣコンバータの出力で
ある交流電流レベルを正弦波に近い状態で調整し、蛍光
灯の点灯調整を行うものである。したがって、従来技術
のＤＣ−ＤＣコンバータとＡＣ−ＤＣコンバータの２段
接続の構成にあるようなＤＣ−ＤＣコンバータは不要に
なり、回路全体の簡素化と変換効率の改善ができる。ま
た、粗結合トランスを用いてＤＣ−ＡＣコンバータの出
力を蛍光灯に加える回路構成は、寄生素子を最初から考
慮したものである。したがって、寄生素子を考慮して回
路設計を行うことにより、寄生素子による高調波を少な
くした正弦波状の電流による蛍光灯の点灯調光を可能に
し、輝度が高くしかも高調波ノイズの少ない点灯調光回
路を提供することができる。無論、回路構成が簡素にな
ることにより回路部品を節約できるので、回路全体の価
格を安価にできることはいうまでもない。
【図１】 本発明の蛍光灯の点灯調光回路の実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】 図１の等価回路図である。
【図３】 図１における電流、電圧波形図である。
【図４】 従来の蛍光灯の点灯調光回路の回路図であ
る。
る。
Ｑ１ トランジスタ Ｄ１ ダイオード Ｃ１ コンデンサ Ｔ１ 粗結合トランス
Claims (2)
- 【請求項１】 直流源、粗結合トランスの一次巻線、ス
イッチ素子が直列接続され、一次巻線とスイッチ素子の
接続点と直流源の高電位側又は低電位側間に第１の容量
素子が接続され、該接続点と該直流源の低電位側間に接
続点方向を順方向としたダイオードが設けられ、粗結合
トランスの二次巻線、第２の容量素子、冷陰極蛍光灯は
閉回路を形成し、スイッチ素子の断続する時間比率を調
整することにより該冷陰極蛍光灯を点灯調光することを
特徴とする冷陰極蛍光灯の点灯調光回路。 - 【請求項２】 スイッチ素子の「オン」する時間比率が
その「オン」時の共振周波数の周期の１／２以下である
請求項１の冷陰極蛍光灯の点灯調光回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8093214A JPH09260076A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 冷陰極蛍光灯の点灯調光回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8093214A JPH09260076A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 冷陰極蛍光灯の点灯調光回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09260076A true JPH09260076A (ja) | 1997-10-03 |
Family
ID=14076322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8093214A Pending JPH09260076A (ja) | 1996-03-22 | 1996-03-22 | 冷陰極蛍光灯の点灯調光回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09260076A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020058300A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-12 | 이형도 | 인버터 램프의 구동 장치 |
| KR20020058656A (ko) * | 2000-12-30 | 2002-07-12 | 이형도 | 인버터 램프의 구동 장치 |
| JP2003059688A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-28 | Denso Corp | 放電灯装置 |
-
1996
- 1996-03-22 JP JP8093214A patent/JPH09260076A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020058300A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-12 | 이형도 | 인버터 램프의 구동 장치 |
| KR20020058656A (ko) * | 2000-12-30 | 2002-07-12 | 이형도 | 인버터 램프의 구동 장치 |
| JP2003059688A (ja) * | 2001-08-20 | 2003-02-28 | Denso Corp | 放電灯装置 |
| JP4538998B2 (ja) * | 2001-08-20 | 2010-09-08 | 株式会社デンソー | 放電灯装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060724 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060801 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061128 |