JPH097786A - Fluorescent lamp illumination circuit using piezoelectric acoustic transformer and illumination method - Google Patents

Fluorescent lamp illumination circuit using piezoelectric acoustic transformer and illumination method

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JPH097786A
JPH097786A JP8146277A JP14627796A JPH097786A JP H097786 A JPH097786 A JP H097786A JP 8146277 A JP8146277 A JP 8146277A JP 14627796 A JP14627796 A JP 14627796A JP H097786 A JPH097786 A JP H097786A
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fluorescent lamp
current
feedback signal
output
lamp
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JP8146277A
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Japanese (ja)
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James M Williams
エム. ウィリアムズ ジェイムズ
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Linear Technology LLC
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Linear Technology LLC
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and light power source and a compact and light control circuit, which have stabilized optical intensity, by using a DC-AC high-voltage transformer having a ceramic transformer, of which output is controlled by a regulator circuit. SOLUTION: An input DC power source 35 supplies the low-voltage DC to a regulator circuit 20 and a high-voltage transformer 20. The high-voltage transformer 20 has a ceramic step-up transformer, and supplies the low-voltage DC, which is input from a terminal 21, converts to the high-voltage AC sufficient for driving a fluorescent lamp 15, and supplies it to a terminal 16. The regulator circuit 25 detects the signal, which shows largeness of the current of the fluorescent lamp 15, as a feedback signal, and controls the output of the high-voltage transformer 20 so as to adjust the optical intensity of the fluorescent lamp 15. A compact and light fluorescent lamp having a stabilized optical intensity and a control circuit can be obtained by using a ceramic step-up transformer, which can be miniaturized. Lifetime of the fluorescent lamp 15 can be prolonged.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は蛍光ランプのための
駆動回路に関する。本発明は特に、ランプを駆動する高
周波、高電圧励起出力をつくるために、ある種のセラミ
ック材料圧電特性を利用する蛍光ランプ電源回路に関連
する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a driving circuit for a fluorescent lamp. The invention particularly relates to fluorescent lamp power circuits that utilize certain ceramic material piezoelectric properties to produce a high frequency, high voltage excitation output for driving the lamp.

【0002】[0002]

【従来の技術】蛍光ランプは、可視光線の効率的で広い
範囲の光源を要求するシステムにおいて、ますます用い
られるようになってきている。例えば、ラップトップコ
ンピュータやノートブックコンピュータのような携帯型
コンピュータは、液晶ディスプレイを後ろから照らした
り、横から照らしたりすることによって、ディスプレイ
のコントラストまたは明るさを改善する。蛍光ランプ
は、また自動車のダッシュボードを照らすためにも用い
られてきており、商用のビルにおいて電池で駆動できる
非常口照明システムとともに用いることも考えられてい
る。
Fluorescent lamps are being used more and more in systems that require an efficient and wide range of visible light sources. For example, portable computers such as laptop computers and notebook computers improve the contrast or brightness of the display by illuminating the liquid crystal display from behind or from the side. Fluorescent lamps have also been used to illuminate vehicle dashboards, and are also considered for use with battery-powered emergency exit lighting systems in commercial buildings.

【0003】蛍光ランプは、上述のような低電圧のアプ
リケーションにおける使用も考えられはじめている。な
ぜなら蛍光ランプは、白熱電球に比べて広い範囲にわた
って光を照射できるからである。特に電池の寿命が長い
ことが必要なアプリケーション、例えば携帯型コンピュ
ータの場合は、蛍光ランプの効率が高くなると、電池の
長寿命化か、電池重量の軽量化か、またはその両方が実
現される。
Fluorescent lamps are also being considered for use in the low voltage applications mentioned above. This is because the fluorescent lamp can emit light over a wider area than an incandescent lamp. Particularly in applications requiring long battery life, such as portable computers, higher fluorescent lamp efficiency may result in longer battery life, lighter battery weight, or both.

【0004】上述のような低電圧アプリケーションにお
いては、蛍光ランプを動作させるために電源および制御
回路が用いられなければならない。通常、3〜20ボル
トの範囲のDC電源によって電力は供給されるが、一般
に、蛍光ランプを始動させるためには、約1000ボルトRM
S(2乗平均)のAC電圧源が必要となり、効率的に照
明を維持するためには約200ボルトRMS以上が必要とな
る。蛍光ランプのための励起周波数は、典型的には、約
20kHzから約100kHzの範囲にある。したがって、
電源回路は、利用できる低電圧DC入力を、必要となる
高周波、高電圧AC出力に変換する必要がある。
In low voltage applications such as those described above, power supplies and control circuitry must be used to operate the fluorescent lamp. Power is typically supplied by a DC power supply in the range of 3-20 volts, but typically about 1000 volts RM is required to start a fluorescent lamp.
An AC voltage source of S (root mean square) is required, and about 200 volts RMS or more is required to maintain effective lighting. The excitation frequency for fluorescent lamps is typically around
It is in the range of 20 kHz to about 100 kHz. Therefore,
The power supply circuit needs to convert the available low voltage DC input to the required high frequency, high voltage AC output.

【0005】従来から知られている蛍光ランプ電源回路
は、低電圧DCを高周波に変換するさまざまな駆動回路
を利用してきている。ここで低電圧ACは、ほぼ正弦波
の波形をもつ。低電圧ACは、それから磁気昇圧変圧器
の1次コイルに印加される。昇圧変圧器の2次コイル
は、回路を始動し、照明を維持するために必要な高周
波、高電圧ACをつくる。昇圧変圧器の出力電圧は、入
力電圧とよく知られた関係をもつ。つまり、N2/N1
=V2/V1である。ここでN1は、1次コイルの巻数
であり、N2は、2次コイルの巻数であり、V1は、入
力電圧であり、V2は、出力電圧である。比N2/N1
は、「巻数比」としてよく知られている。
Conventionally known fluorescent lamp power supply circuits have utilized various drive circuits for converting low voltage DC into high frequencies. Here, the low voltage AC has a substantially sinusoidal waveform. The low voltage AC is then applied to the primary coil of the magnetic boost transformer. The secondary coil of the step-up transformer creates the high frequency, high voltage AC needed to start the circuit and maintain lighting. The output voltage of the step-up transformer has a well-known relationship with the input voltage. That is, N2 / N1
= V2 / V1. Here, N1 is the number of turns of the primary coil, N2 is the number of turns of the secondary coil, V1 is the input voltage, and V2 is the output voltage. Ratio N2 / N1
Is commonly known as the "turn ratio."

【0006】上述のアプリケーションに高電圧を供給す
るために磁気昇圧変圧器を利用することは、広く普及し
ており、よく知られている。そのような変圧器は、低圧
から高圧への電圧変換を実現するために、よく知られた
磁気的な技術を用いている。しかし、コンピュータのバ
ックライトのための電源回路において磁気昇圧変圧器を
用いることは、ある種の望ましくない特性をともなう。
The use of magnetic step-up transformers to provide high voltage for the above applications is widespread and well known. Such transformers use the well-known magnetic technique to achieve low to high voltage conversion. However, the use of magnetic step-up transformers in power circuits for computer backlights has certain undesirable characteristics.

【0007】従来から知られている蛍光ランプ電源およ
び制御回路のいくつかのカギになるデメリットは、磁気
昇圧変圧器を用いることによって電源回路のサイズを最
小にする能力に対して課せられる、避けられない大きさ
の制限である。
Some key disadvantages of previously known fluorescent lamp power supplies and control circuits are imposed and avoided on the ability to minimize the size of the power supply circuit by using a magnetic step-up transformer. There is no size limit.

【0008】例えば、典型的なラップトップコンピュー
タシステムにおける最終的な目的は、「クラムシェル
(貝の殻)」(つまりディスプレイを含むフタ)の表示
領域を最大化しつつ、コンピュータの外側の大きさを最
小化することによって、コンピュータのディスプレイを
駆動する電源回路のサイズを最小化することであった。
長いあいだ、ディスプレイのための電源回路は、貝の殻
それ自体に納められていなければならず、本体(典型的
にはメイン回路のうち、ハードディスクおよびフロッピ
ーディスクドライブ、キーボード、電池などを含む)で
はだめであった。その理由は、バックライトを駆動する
には高周波、高電圧のAC信号が必要であり、このAC
信号は、延長された線上に損失やノイズを引き起こすか
らである。クラムシェルのディスプレイを本体にある電
源回路によって駆動すると、大きな損失をきたし、その
結果、うまく動作しない。
For example, the ultimate goal in a typical laptop computer system is to maximize the viewing area of a "clamshell" (ie, the lid that contains the display) while still allowing for the size of the outside of the computer. The goal was to minimize the size of the power supply circuitry that drives the computer display.
For a long time, the power circuit for the display must be contained in the shell itself, and in the main body (typically the main circuit, including hard disk and floppy disk drive, keyboard, battery, etc.) It was useless. The reason is that a high frequency, high voltage AC signal is required to drive the backlight.
This is because the signal causes loss and noise on the extended line. Driving a clamshell display from the mains power supply circuit causes a large loss and, as a result, does not work well.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】磁気昇圧変圧器のサイ
ズ的な特質と、蛍光バックライトディスプレイを駆動す
るために所望の入力/出力特性を得るために本来、必要
な巻数とのために、従来技術による電源回路をより小さ
くすることには制限があった。出力電圧をより高くする
ためには、より多くの巻数が必要となり、その結果、こ
んどは磁気変圧器のサイズが大きくなる。
Due to the size characteristics of magnetic step-up transformers and the number of turns originally required to obtain the desired input / output characteristics for driving fluorescent backlit displays, it has been a conventional practice. There have been limitations to making technology smaller power circuits. Higher output voltages require more turns, which in turn leads to larger magnetic transformer sizes.

【0010】磁気昇圧変圧器を用いたランプ駆動電源回
路の別のデメリットは、磁気変圧器の故障は、それ自身
にも周囲の要素にも破壊的になりうることである。蛍光
ランプの駆動には高電圧がともなうこと、および磁気変
圧器は高電圧に関係した故障を扱えないことのために、
磁気昇圧変圧器の出力端子が短絡すると、変圧器から多
大な熱が周囲の電子部品に放出される。2次コイルにお
ける2つの巻線の間の短絡も同じ結果をまねく。よっ
て、短絡は、駆動用電子部品を破壊するのに加えて、デ
ィスプレイにもダメージを与えたり、破壊したりするこ
とがある。
Another disadvantage of lamp drive power circuits using magnetic step-up transformers is that the failure of the magnetic transformer can be destructive to itself and to surrounding elements. Due to the high voltage involved in driving fluorescent lamps and the inability of magnetic transformers to handle high voltage related failures,
When the output terminal of the magnetic step-up transformer is short-circuited, a large amount of heat is released from the transformer to surrounding electronic components. A short circuit between the two windings in the secondary coil leads to the same result. Therefore, the short circuit may damage or destroy the display in addition to destroying the driving electronic component.

【0011】さらに、磁気変圧器における2つの巻線間
の短絡は、防ぐのが困難である。第1に、2次巻線の巻
数が多いのは、所望の出力電圧をつくるのに必要なもの
である。第2に、磁気部品の外側のサイズを最小にする
ために、巻線は最もコンパクトなパッケージに収まるよ
うに圧縮される。よって、それぞれの巻線間の絶縁は、
最小になり、劣化の影響をうけることになる。
Furthermore, a short circuit between two windings in a magnetic transformer is difficult to prevent. First, the high number of turns in the secondary winding is necessary to produce the desired output voltage. Second, to minimize the outer size of the magnetic components, the windings are compressed to fit in the most compact package. Therefore, the insulation between each winding is
It is minimized and is subject to deterioration.

【0012】磁気変圧器を用いると、蛍光ランプが壊れ
たときにさらに別のデメリットを呈する。壊れたランプ
は、基本的に開放回路、つまり電源回路にとっては無限
の抵抗になる。回路がそのような高い負荷を検出する
と、電源は、さらに高い電圧で駆動しようとし(例え
ば、通常の電圧の2〜3倍で)、その結果、潜在的に危
険な高電圧の状態になる。引き続いて出力で短絡した
り、変圧器の巻線間で短絡したりすると、変圧器それ自
身にだけでなく、周辺の部品にも破壊的な故障を引き起
こす。もしコンピュータが微妙な環境にあれば、例えば
飛行機の中で用いられるラップトップコンピュータのよ
うな環境にあれば、そのような故障は、コンピュータだ
けに限定されない危険を引き起こしたり、誘発したりす
る。
The use of magnetic transformers presents another disadvantage when the fluorescent lamp breaks. A broken lamp is essentially an open circuit, an infinite resistance for power circuits. When the circuit detects such a high load, the power supply will try to drive it at a higher voltage (eg, 2-3 times the normal voltage), resulting in a potentially dangerous high voltage condition. Subsequent shorts at the output or between the transformer windings cause catastrophic failure not only of the transformer itself, but of the surrounding components. If the computer is in a delicate environment, such as a laptop computer used in an airplane, then such a failure causes or triggers risks not limited to the computer.

【0013】蛍光ランプを駆動するための電源回路にお
いて用いられるとき、広帯域のデバイス(broadband de
vice)としての磁気変圧器の性質は、さらなるデメリッ
トをも呈する。もし、電源回路の出力段と蛍光ランプの
入力段との間で変換がなされないなら、蛍光ランプは、
正弦波(AC)入力信号を必要とするので、電源回路
は、正弦波出力をつくらなければならない。磁気変圧器
は、他の広帯域デバイスと同様、正弦波出力をつくるた
めには、正弦波入力が必要である。よって、磁気変圧器
は、直接的に方形波をうけとるわけにはいかない。磁気
変圧器が正弦波出力を供給するためには、磁気変圧器に
印加する前に方形波は、正弦波に変換されなければなら
ない。このように要求される変換プロセスのために、電
源回路の設計上、複雑さが増える。
When used in a power supply circuit for driving a fluorescent lamp, a broadband device is used.
The nature of the magnetic transformer as a vice) presents additional disadvantages. If no conversion is made between the output stage of the power circuit and the input stage of the fluorescent lamp, the fluorescent lamp
Since a sine wave (AC) input signal is required, the power supply circuit must produce a sine wave output. Magnetic transformers, like other broadband devices, require a sinusoidal input to produce a sinusoidal output. Therefore, the magnetic transformer cannot directly receive the square wave. In order for a magnetic transformer to provide a sine wave output, the square wave must be converted to a sine wave before it is applied to the magnetic transformer. The required conversion process increases the complexity of the power supply circuit design.

【0014】上述の議論を考慮すると、従来の磁気コイ
ル変圧器の特性よりも、昇圧変圧器として用いられるデ
バイスに対してより導電率が高い固有の基本特性をもつ
デバイスを用いた蛍光ランプのための電源および制御回
路を提供することが望ましい。
In view of the above discussion, for a fluorescent lamp using a device with unique basic characteristics that is more conductive to the device used as a step-up transformer than the characteristics of conventional magnetic coil transformers. It is desirable to provide a power supply and control circuit for the.

【0015】また、従来の磁気変圧器よりもすべての次
元においてもともと小さくつくられうる昇圧変圧器を用
いる蛍光ランプのための電源および制御回路を提供する
ことが望ましい。
It is also desirable to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that uses a step-up transformer that can be made smaller in all dimensions than conventional magnetic transformers.

【0016】さらに、磁気変圧器を用いる従来の回路よ
りも小さくつくれる蛍光ランプのための電源および制御
回路を提供することが望ましい。
It is further desirable to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that can be made smaller than conventional circuits using magnetic transformers.

【0017】さらに、従来の磁気を用いた電源回路より
も簡単な構成の蛍光ランプのための電源および制御回路
を提供することが望ましい。
It is further desirable to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that is simpler in construction than conventional magnetic power supply circuits.

【0018】さらに、昇圧変圧器における高電圧関係の
故障が起きても比較的、安全である結果、変圧器の周囲
の電子部品に多大な熱を放射したり、故障を誘発したり
しない蛍光ランプのための電源および制御回路を提供す
ることが望ましい。
Further, as a result of being relatively safe even if a high voltage-related failure occurs in the step-up transformer, a fluorescent lamp that does not radiate a large amount of heat to the electronic parts around the transformer or induce a failure. It is desirable to provide a power supply and control circuit for.

【0019】さらに、比較的、高い内部抵抗をもち、高
電圧動作に対する耐力をもった昇圧変圧器を用いる蛍光
ランプのための電源および制御回路を提供することが望
ましい。
It is further desirable to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that uses a step-up transformer that has a relatively high internal resistance and is resistant to high voltage operation.

【0020】さらに、高周波、高電圧AC出力を発生す
るために正弦波入力を必要としない変圧器を用いる蛍光
ランプのための電源および制御回路を提供することが望
ましい。
It is further desirable to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that uses a transformer that does not require a sinusoidal input to produce a high frequency, high voltage AC output.

【0021】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、以下に述べ
るとおりである。
The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is as described below.

【0022】本発明の目的は、従来の磁気コイル変圧器
の特性よりも、昇圧変圧器として用いられるデバイスに
対してより導電率が高い固有の基本特性をもつデバイス
を用いた蛍光ランプのための電源および制御回路を提供
することである。
An object of the present invention is to provide a fluorescent lamp using a device having inherent basic characteristics of higher conductivity for a device used as a step-up transformer than that of a conventional magnetic coil transformer. It is to provide a power supply and a control circuit.

【0023】また本発明の目的は、従来の磁気変圧器よ
りもすべての次元においてもともと小さくつくられうる
昇圧変圧器を用いる蛍光ランプのための電源および制御
回路を提供することである。
It is also an object of the present invention to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that uses a step-up transformer that can be made smaller in all dimensions than conventional magnetic transformers.

【0024】さらに他の目的は、磁気変圧器を用いる従
来の回路よりも小さくつくれる蛍光ランプのための電源
および制御回路を提供することである。
Yet another object is to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that can be made smaller than conventional circuits using magnetic transformers.

【0025】さらに他の目的は、従来の磁気を用いた電
源回路よりも簡単な構成の蛍光ランプのための電源およ
び制御回路を提供することである。
Still another object is to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp which has a simpler structure than the conventional power supply circuit using magnetism.

【0026】さらに他の目的は、昇圧変圧器における高
電圧関係の故障が起きても比較的、安全である結果、変
圧器の周囲の電子部品に多大な熱を放射したり、故障を
誘発したりしない蛍光ランプのための電源および制御回
路を提供することである。
Still another object is that even if a high voltage related failure occurs in the step-up transformer, it is relatively safe, and as a result, a large amount of heat is radiated to the electronic parts around the transformer or the failure is induced. The purpose of the present invention is to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that does not burn.

【0027】さらに他の目的は、比較的、高い内部抵抗
をもち、高電圧動作に対する耐力をもった昇圧変圧器を
用いる蛍光ランプのための電源および制御回路を提供す
ることである。
Yet another object is to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp using a step-up transformer having a relatively high internal resistance and withstanding high voltage operation.

【0028】さらに他の目的は、高周波、高電圧AC出
力を発生するために正弦波入力を必要としない変圧器を
用いる蛍光ランプのための電源および制御回路を提供す
ることである。
Yet another object is to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that uses a transformer that does not require a sinusoidal input to produce a high frequency, high voltage AC output.

【0029】[0029]

【課題を解決するための手段】本発明による蛍光ランプ
の点灯回路は、DC電源から蛍光ランプを点灯させる回
路であって、DC電源に接続された入力と、出力と、該
出力を制御するフィードバック信号を受け取る制御端子
とを有するレギュレータと、セラミック変圧器を有す
る、該レギュレータの該出力に接続されたDC−AC変
換器であって、蛍光ランプが光を放射するのに十分なA
C信号を出力端子に発生するDC−AC変換器と、該蛍
光ランプが流す電流を示す電流をモニタし、該蛍光ラン
プが流す電流を示すフィードバック信号を発生するモニ
タリング素子であって、該フィードバック信号は、該レ
ギュレータに結合されることによってランプによって放
射される光が調節されるモニタリング素子と、を備えて
おり、そのことにより上記目的が達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION A fluorescent lamp lighting circuit according to the present invention is a circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power source, which comprises an input connected to the DC power source, an output, and a feedback for controlling the output. A DC-AC converter having a regulator having a control terminal for receiving a signal and a ceramic transformer connected to the output of the regulator, the A-A converter being sufficient for the fluorescent lamp to emit light.
A DC-AC converter for generating a C signal at an output terminal, and a monitoring element for monitoring a current indicating a current flowing through the fluorescent lamp and generating a feedback signal indicating a current flowing through the fluorescent lamp. Includes a monitoring element that is coupled to the regulator to regulate the light emitted by the lamp, thereby achieving the above objectives.

【0030】ある実施例においては、前記ランプおよび
前記変換器は、該ランプが該変換器からアイソレートさ
れるように接続されている。
In one embodiment, the lamp and the converter are connected such that the lamp is isolated from the converter.

【0031】ある実施例では、前記蛍光ランプが流す電
流を応答して調節するフィードバック信号調節回路をさ
らに備えている。
In one embodiment, a feedback signal adjusting circuit for adjusting the current supplied by the fluorescent lamp in response is further provided.

【0032】ある実施例では、前記DC−AC変換器に
よってつくられた前記AC信号は、前記出力端子におい
て実質的に正弦波状である。
In one embodiment, the AC signal produced by the DC-AC converter is substantially sinusoidal at the output terminal.

【0033】ある実施例では、前記蛍光ランプは、バラ
ストキャパシタに接続されている。
In one embodiment, the fluorescent lamp is connected to a ballast capacitor.

【0034】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記蛍光ランプが流す電流に比例するフィードバッ
ク信号をつくる。
In one embodiment, the monitoring element produces a feedback signal proportional to the current delivered by the fluorescent lamp.

【0035】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記レギュレータ制御端子に直列に接続されたイン
ピーダンスを含み、前記フィードバック信号は、少なく
とも該インピーダンスの一部の両端に発生する電圧を含
む。
In one embodiment, the monitoring element includes an impedance connected in series with the regulator control terminal, and the feedback signal includes a voltage developed across at least a portion of the impedance.

【0036】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記レギュレータ制御端子に直列に接続されている
第1インピーダンスを含み、前記フィードバック信号
は、該第1インピーダンスの少なくとも一部の両端に発
生する電圧を含み、前記フィードバック信号調節回路
は、該第1インピーダンスの少なくとも一部に直列に接
続された可変インピーダンスを含み、該可変インピーダ
ンスは、前記蛍光ランプの前記強度を変化させるのに十
分な調節範囲を有する。
In one embodiment, the monitoring element includes a first impedance connected in series with the regulator control terminal, and the feedback signal includes a voltage generated across at least a portion of the first impedance. And the feedback signal conditioning circuit includes a variable impedance connected in series to at least a portion of the first impedance, the variable impedance having a tuning range sufficient to change the intensity of the fluorescent lamp. .

【0037】ある実施例では、前記レギュレータは、ス
イッチングレギュレータである。
In one embodiment, the regulator is a switching regulator.

【0038】ある実施例では、前記レギュレータは、電
流モードスイッチングレギュレータである。
In one embodiment, the regulator is a current mode switching regulator.

【0039】本発明による蛍光ランプ点灯回路は、DC
電源から蛍光ランプを点灯させる回路であって、DC電
源に接続された入力と、出力と、該出力を制御するフィ
ードバック信号を受け取る制御端子とを有するレギュレ
ータと、セラミック変圧器を有する、該レギュレータの
該出力に接続されたDC−AC変換器であって、AC信
号を出力端子に発生するDC−AC変換器と、該ランプ
を該変換器に結合する結合素子と、該蛍光ランプが流す
電流を示す電流をモニタし、該蛍光ランプが流す電流を
示すフィードバック信号を発生するモニタリング素子で
あって、該フィードバック信号は、該レギュレータに結
合されることによってランプによって放射される光が調
節されるモニタリング素子と、を備えており、そのこと
により上記目的が達成される。
The fluorescent lamp lighting circuit according to the present invention is DC
A circuit for lighting a fluorescent lamp from a power supply, the regulator having an input connected to a DC power supply, an output, a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output, and a ceramic transformer. A DC-AC converter connected to the output, the DC-AC converter generating an AC signal at an output terminal, a coupling element coupling the lamp to the converter, and a current flowing by the fluorescent lamp. A monitoring element for monitoring the indicated current and producing a feedback signal indicative of the current drawn by the fluorescent lamp, the feedback signal being coupled to the regulator to modulate the light emitted by the lamp. And, which achieves the above object.

【0040】ある実施例では、前記結合素子は、前記ラ
ンプを前記変換器からアイソレートする。
In one embodiment, the coupling element isolates the lamp from the converter.

【0041】ある実施例では、前記蛍光ランプが流す電
流を応答して調節するフィードバック信号調節素子をさ
らに備えている。
[0041] In one embodiment, a feedback signal adjusting element for adjusting the current supplied by the fluorescent lamp in response is further provided.

【0042】ある実施例では、前記DC−AC変換器に
よってつくられた前記AC信号は、前記出力端子におい
て実質的に正弦波状である。
In one embodiment, the AC signal produced by the DC-AC converter is substantially sinusoidal at the output terminal.

【0043】ある実施例では、前記蛍光ランプは、バラ
ストキャパシタに接続されている。
In one embodiment, the fluorescent lamp is connected to a ballast capacitor.

【0044】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記蛍光ランプが流す電流に比例するフィードバッ
ク信号をつくる。
In one embodiment, the monitoring element produces a feedback signal proportional to the current passed by the fluorescent lamp.

【0045】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記レギュレータ制御端子に直列に接続されたイン
ピーダンスを含み、前記フィードバック信号は、少なく
とも該インピーダンスの一部の両端に発生する電圧を含
む。
In one embodiment, the monitoring element includes an impedance connected in series with the regulator control terminal, and the feedback signal includes a voltage developed across at least a portion of the impedance.

【0046】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記レギュレータ制御端子に直列に接続されている
第1インピーダンスを含み、前記フィードバック信号
は、該第1インピーダンスの少なくとも一部の両端に発
生する電圧を含み、前記フィードバック信号調節素子
は、該第1インピーダンスの少なくとも一部に直列に接
続された可変インピーダンスを含み、該可変インピーダ
ンスは、前記蛍光ランプの前記強度を変化させるのに十
分な調節範囲を有する。
In one embodiment, the monitoring element includes a first impedance connected in series with the regulator control terminal, and the feedback signal includes a voltage generated across at least a portion of the first impedance. And the feedback signal adjusting element includes a variable impedance connected in series to at least a portion of the first impedance, the variable impedance having an adjustment range sufficient to change the intensity of the fluorescent lamp. .

【0047】ある実施例では、前記レギュレータは、ス
イッチングレギュレータである。
In one embodiment, the regulator is a switching regulator.

【0048】ある実施例では、前記レギュレータは、電
流モードスイッチングレギュレータである。
In one embodiment, the regulator is a current mode switching regulator.

【0049】本発明による蛍光ランプ点灯回路は、DC
電源から蛍光ランプを点灯させる回路であって、DC電
源に接続された入力と、出力と、該出力を制御するフィ
ードバック信号を受け取る制御端子とを有するレギュレ
ータと、セラミック変圧器を有する、該レギュレータの
該出力に接続されたDC−AC変換器であって、AC信
号をAC出力に発生するDC−AC変換器と、該変換器
の該AC出力に結合された第1端子を有し、該蛍光ラン
プに結合された第2端子を有するセラミック昇圧変圧器
と、該蛍光ランプに供給される電流を示す電流をモニタ
し、該ランプによって放射される光を調節するフィード
バック信号を発生するモニタリング素子と、を備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
The fluorescent lamp lighting circuit according to the present invention is DC
A circuit for lighting a fluorescent lamp from a power supply, the regulator having an input connected to a DC power supply, an output, a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output, and a ceramic transformer. A DC-AC converter connected to the output, the DC-AC converter generating an AC signal at the AC output, and a first terminal coupled to the AC output of the converter, the fluorescent light A ceramic step-up transformer having a second terminal coupled to the lamp; a monitoring element for monitoring a current indicative of the current supplied to the fluorescent lamp and for producing a feedback signal that regulates the light emitted by the lamp. The above-mentioned object is achieved thereby.

【0050】ある実施例では、前記第2端子および前記
ランプは、該ランプが前記変換器からアイソレートされ
るように結合されている。
In one embodiment, the second terminal and the lamp are coupled such that the lamp is isolated from the converter.

【0051】ある実施例では、蛍光ランプが流す電流を
応答して変化させるためのフィードバック信号を変化さ
せる調節素子をさらに含んでいる。
In one embodiment, the fluorescent lamp further includes a tuning element for varying the feedback signal for responsively varying the current drawn by the fluorescent lamp.

【0052】ある実施例では、前記モニタリング素子
は、前記第1端子に流れる電流を整流する整流器と、該
整流器に直列に結合された抵抗と、該抵抗に直列に結合
されて、該整流された電流をフィルタリングするキャパ
シタンスであって、前記フィードバック信号は、該キャ
パシタンスの両端に発生する電圧を含むキャパシタンス
と、を備えている。
In one embodiment, the monitoring element includes a rectifier for rectifying a current flowing through the first terminal, a resistor connected in series with the rectifier, and a resistor connected in series for the rectifier. A capacitance for filtering a current, the feedback signal comprising a voltage developed across the capacitance.

【0053】ある実施例では、前記フィードバック信号
の大きさを変化させ、前記蛍光ランプが流す電流を応答
して変化させる前記モニタリング素子に結合された可変
抵抗をさらに備えている。
One embodiment further comprises a variable resistor coupled to the monitoring element for varying the magnitude of the feedback signal and responsively varying the current drawn by the fluorescent lamp.

【0054】本発明による蛍光ランプ点灯回路は、DC
電源から蛍光ランプを点灯させる回路であって、DC電
源に接続された入力と、出力と、該出力においてつくら
れた電流を制御する信号を受け取るように適応された制
御端子とを有する電流モードスイッチングレギュレータ
と、該スイッチングレギュレータの該出力に結合され
た、AC電圧をつくる発振器と、該蛍光ランプに結合さ
れた第1端子および第2端子を有するセラミック昇圧変
圧器であって、該発振器によってつくられたAC電圧を
該第2端子において、該蛍光ランプを点灯するのに十分
なだけ高いAC電圧に変換するために、該第1端子は、
該発振器に結合されているセラミック昇圧変圧器と、該
入力電流に比例したフィードバック信号を発生するため
に、該スイッチングレギュレータの該入力において入力
電流を検知するように適応されているインピーダンスを
含む検知素子であって、該蛍光ランプが流す電流および
該蛍光ランプによって放射される光の強度を調節するた
めに、該スイッチングレギュレータの該制御端子に該フ
ィードバック信号を流すように該電流検知素子が接続さ
れている検知素子と、を備えており、そのことにより上
記目的が達成される。
The fluorescent lamp lighting circuit according to the present invention is DC
A circuit for lighting a fluorescent lamp from a power supply, the current mode switching having an input connected to a DC power supply, an output, and a control terminal adapted to receive a signal controlling the current produced at the output. A ceramic step-up transformer having a regulator, an oscillator for producing an AC voltage coupled to the output of the switching regulator, and a first terminal and a second terminal coupled to the fluorescent lamp, the ceramic step-up transformer being produced by the oscillator. In order to convert the AC voltage at the second terminal into an AC voltage high enough to light the fluorescent lamp, the first terminal is
A ceramic boost transformer coupled to the oscillator and a sensing element including an impedance adapted to sense an input current at the input of the switching regulator to generate a feedback signal proportional to the input current. Wherein the current sensing element is connected to flow the feedback signal to the control terminal of the switching regulator in order to adjust the current passed by the fluorescent lamp and the intensity of the light emitted by the fluorescent lamp. And a sensing element which is provided, thereby achieving the above object.

【0055】ある実施例では、前記蛍光ランプは、前記
スイッチングレギュレータおよび前記発振器からアイソ
レートされている。
In one embodiment, the fluorescent lamp is isolated from the switching regulator and the oscillator.

【0056】本発明による蛍光ランプ点灯回路は、DC
電源から蛍光ランプを点灯させる回路であって、DC電
源に接続された入力と、出力と、該出力においてつくら
れた電流を制御する信号を受け取る制御端子とを有する
電流モードスイッチングレギュレータと、該スイッチン
グレギュレータの該出力に結合された、AC電圧をつく
る発振器と、該蛍光ランプに結合された第1端子および
第2端子を有するセラミック昇圧変圧器であって、該発
振器によってつくられたAC電圧を該第2端子におい
て、該蛍光ランプを点灯するのに十分なだけ高いAC電
圧に変換するために、該第1端子は、該発振器に結合さ
れているセラミック昇圧変圧器と、該入力電流に比例し
たフィードバック信号を発生するために、該変圧器の該
第1端子において入力電流を検知するように適応されて
いるインピーダンスを含む検知素子であって、該蛍光ラ
ンプが流す電流および該蛍光ランプによって放射される
光の強度を調節するために、該スイッチングレギュレー
タの該制御端子に該フィードバック信号を流すように該
電流検知素子が接続されている検知素子と、を備えてお
り、そのことにより上記目的が達成される。
The fluorescent lamp lighting circuit according to the present invention is DC
A circuit for lighting a fluorescent lamp from a power supply, the current mode switching regulator having an input connected to a DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a signal controlling a current generated at the output, and the switching. A ceramic step-up transformer having an AC voltage producing an AC voltage coupled to the output of a regulator and a first terminal and a second terminal coupled to the fluorescent lamp, the AC voltage produced by the oscillator being At the second terminal, the first terminal is proportional to the input current and a ceramic step-up transformer coupled to the oscillator to convert the fluorescent voltage to an AC voltage high enough to ignite the fluorescent lamp. An impedance adapted to sense an input current at the first terminal of the transformer to generate a feedback signal. A sensing element including the current sensing element for causing the feedback signal to flow to the control terminal of the switching regulator in order to adjust the current drawn by the fluorescent lamp and the intensity of light emitted by the fluorescent lamp. And a connected sensing element, whereby the above-mentioned object is achieved.

【0057】ある実施例では、前記蛍光ランプは、前記
スイッチングレギュレータおよび前記発振器からアイソ
レートされている。
In one embodiment, the fluorescent lamp is isolated from the switching regulator and the oscillator.

【0058】本発明による蛍光ランプ点灯回路は、DC
電源から蛍光ランプを点灯させる回路であって、少なく
とも1つの蛍光ランプと、DC電源に接続された入力
と、出力と、該出力を制御するフィードバック信号を受
け取る制御端子とを有するDC−AC変換器と、蛍光ラ
ンプに光を放射させるのに十分な高電圧ACを出力端子
においてつくる該変換器の該出力に結合されたセラミッ
ク昇圧変圧器であって、該蛍光ランプを流れる電流を発
生するように該出力端子が結合されているセラミック昇
圧変圧器と、該変換器を通して流れる電流をモニタリン
グすることによって該蛍光ランプが流す電流を検知し、
該蛍光ランプを通して流れる電流の大きさを示すフィー
ドバック信号を発生し、該蛍光ランプが流す電流および
該蛍光ランプによって放射される光の強度を調節するた
めに該フィードバック信号を該変換器に結合させる検知
素子と、を備えており、そのことにより上記目的が達成
される。
The fluorescent lamp lighting circuit according to the present invention is DC
A circuit for lighting a fluorescent lamp from a power supply, the DC-AC converter having at least one fluorescent lamp, an input connected to a DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output. And a ceramic step-up transformer coupled to the output of the converter that produces at the output terminal a high voltage AC sufficient to cause the fluorescent lamp to emit light, so as to generate a current through the fluorescent lamp. A ceramic step-up transformer to which the output terminal is coupled, and a current flowing through the converter is monitored to detect a current flowing through the fluorescent lamp,
A sensing that produces a feedback signal indicative of the magnitude of the current flowing through the fluorescent lamp and couples the feedback signal to the converter to adjust the current flowing through the fluorescent lamp and the intensity of the light emitted by the fluorescent lamp. And an element, thereby achieving the above object.

【0059】ある実施例では、前記蛍光ランプは、前記
変換器からアイソレートされている。
In one embodiment, the fluorescent lamp is isolated from the converter.

【0060】本発明による蛍光ランプ点灯方法は、DC
電源から蛍光ランプを点灯する方法であって、DC電力
をAC電圧に変換するステップと、該蛍光ランプに光を
放射させるために、セラミック変圧器を用いて該AC電
圧を、該蛍光ランプを流れる電流を発生するのに十分な
高電圧AC信号に変換するステップと、該変換するステ
ップのあいだ、該蛍光ランプが流す電流を示す電流をモ
ニタリングすることによって、該蛍光ランプが流す電流
を検知するステップと、該モニタリングされた電流の大
きさを示すフィードバック信号を発生するステップと、
該フィードバック信号に応答してDC電力から高電圧A
Cへの変換を制御することによって、該ランプが流す電
流および該ランプによって放射される光の強度を調節す
るステップと、を包含しており、そのことにより上記目
的が達成される。
The method of lighting a fluorescent lamp according to the present invention is DC
A method of lighting a fluorescent lamp from a power source, the method comprising: converting DC power into AC voltage; flowing the AC voltage through the fluorescent lamp using a ceramic transformer to cause the fluorescent lamp to emit light. Detecting the current delivered by the fluorescent lamp by monitoring the current indicative of the current delivered by the fluorescent lamp during the steps of converting to a high voltage AC signal sufficient to generate current and during the converting step. And generating a feedback signal indicative of the magnitude of the monitored current,
DC power to high voltage A in response to the feedback signal
Controlling the conversion to C regulates the current passed by the lamp and the intensity of the light emitted by the lamp, which achieves the above objectives.

【0061】ある実施例では、前記検知するステップに
おいては、該ランプからアイソレートされている電流が
モニタリングされる。
In one embodiment, the sensing step monitors the current isolated from the lamp.

【0062】ある実施例では、応答して前記蛍光ランプ
が流す電流を調節するために、前記フィードバック信号
を調節するステップをさらに包含している。
In one embodiment, the method further comprises adjusting the feedback signal to adjust the current drawn by the fluorescent lamp in response.

【0063】ある実施例では、前記制御するステップに
おいては、前記DC電力が実質的に正弦波状の高電圧A
Cに変換される。
In one embodiment, in the step of controlling, the DC power is a substantially sinusoidal high voltage A.
Converted to C.

【0064】ある実施例では、前記フィードバック信号
は、前記蛍光ランプが流す電流に比例している。
In one embodiment, the feedback signal is proportional to the current drawn by the fluorescent lamp.

【0065】以下に作用を説明する。The operation will be described below.

【0066】本発明の上記目的は、セラミック昇圧変圧
器を用いて低電圧DC電源から蛍光ランプを駆動するた
めの電源および制御回路と方法とによって、本発明の原
理にしたがって達成される。レギュレータの要素は、D
C電源によって電力を供給され、DC−AC要素に接続
され、その出力がこんどはランプの第1端子に接続され
ている。昇圧回路は、レギュレータ要素の制御のもと
で、入力DC電源によって供給された低電圧DCを、蛍
光ランプを動作させるのに十分な高電圧正弦波ACに変
換する。
The above objects of the present invention are accomplished in accordance with the principles of the present invention by a power supply and control circuit and method for driving a fluorescent lamp from a low voltage DC power supply using a ceramic step-up transformer. The regulator element is D
It is powered by the C power supply and is connected to the DC-AC element, the output of which is now connected to the first terminal of the lamp. The booster circuit, under the control of the regulator element, transforms the low voltage DC supplied by the input DC power supply into a high voltage sine wave AC sufficient to operate the fluorescent lamp.

【0067】本発明のある実施形態においては、ランプ
の第2端子は、ランプに流れる電流の大きさを示す信号
を検出し、つくる回路に接続されている。この電流検出
信号は、セラミック変圧器によってランプに供給された
電流を調整するように、レギュレータにフィードバック
される。その結果、ランプに流れる電流は、つまりラン
プによって放射される光の強度は、電流フィードバック
信号の関数として調整される。
In one embodiment of the invention, the second terminal of the lamp is connected to a circuit which detects and produces a signal indicative of the magnitude of the current flowing through the lamp. This current sense signal is fed back to the regulator to regulate the current delivered to the lamp by the ceramic transformer. As a result, the current through the lamp, and thus the intensity of the light emitted by the lamp, is adjusted as a function of the current feedback signal.

【0068】別の実施形態において、本発明の他の局面
によれば、蛍光ランプのふたつの端子は、セラミック変
圧器のAC出力の両端に結合されており、その結果、ラ
ンプは、駆動回路に直接に接続されることなく、フロー
ティング状態である。蛍光ランプの出力は、ランプの駆
動電力をモニタする回路によって間接的に調整される。
その結果、ランプ駆動における非対称性は低減され、ラ
ンプの全長にわたってより均一なエネルギーの分布およ
び光出力が得られる。
In another embodiment, according to another aspect of the invention, the two terminals of the fluorescent lamp are coupled across the AC output of the ceramic transformer so that the lamp is connected to the drive circuit. It is in a floating state without being directly connected. The output of the fluorescent lamp is indirectly regulated by a circuit that monitors the lamp drive power.
As a result, asymmetries in the lamp drive are reduced resulting in a more uniform distribution of energy and light output over the length of the lamp.

【0069】[0069]

【発明の実施の形態】本発明の上述の目的および効果
は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明に基づいて
考えれば明らかであろう。図面において同じ参照符号
は、同じ要素を示す。
The above objects and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

【0070】バックライト照明によく用いられる冷陰極
蛍光ランプ(CCFL)は、高周波、高電圧駆動を必要
とする。典型的にそのようなランプは、始動するために
約1000ボルト、発光を維持するために約200〜500ボルト
RMS(2乗平均)が必要である。励起周波数は、典型的
には20〜100kHzの範囲である。
A cold cathode fluorescent lamp (CCFL) often used for backlight illumination requires high frequency and high voltage driving. Typically such lamps have about 1000 volts to start and about 200-500 volts to maintain a glow.
RMS (root mean square) is required. Excitation frequencies are typically in the range of 20-100 kHz.

【0071】蛍光ランプディスプレイのために必要とさ
れる高電圧は、通常は、コンピュータの内部で使われる
回路を通しては得られないので、電圧変換器のかたちを
とる回路によってつくる必要がある。例外なく、高電圧
は、昇圧変圧器を低電圧AC波形によって駆動すること
によって発生させることができる。低−高電圧変換を実
現するため、以前の公知の昇圧変圧器は、よく知られた
磁気的な技術を用いていた。
The high voltage required for fluorescent lamp displays is usually not available through the circuitry used inside the computer, so it must be produced by circuitry in the form of a voltage converter. Without exception, the high voltage can be generated by driving the step-up transformer with a low voltage AC waveform. To achieve low-to-high voltage conversion, previously known step-up transformers used well-known magnetic techniques.

【0072】本発明は、磁気変圧器の代わりをするある
種のセラミック材料の圧電特性を利用する。そのような
セラミック材料の共振特性のために、それらは自己共振
する。変圧器において磁気材料の代わりにセラミック材
料を用いることによって、駆動回路は、より簡単かつ小
型になり、その結果、ディスプレイの大きさと重さとを
節約できる。
The present invention takes advantage of the piezoelectric properties of certain ceramic materials that replace magnetic transformers. Due to the resonant properties of such ceramic materials, they self-resonate. By using a ceramic material instead of a magnetic material in the transformer, the drive circuit is simpler and smaller, thus saving display size and weight.

【0073】図1は、本発明の原理を実現する蛍光ラン
プ電源および制御回路10のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a fluorescent lamp power supply and control circuit 10 that implements the principles of the present invention.

【0074】図1に示すように、入力DC電源35は、
回路に電力を供給する。電源35は、どのようなDC電
源であってもよい。例えば、ラップトップやノートブッ
クコンピュータのような携帯型コンピュータの場合、電
源35は、3〜5ボルトを供給するニッケル・カドミウ
ムまたはニッケル・水素電池である。またはもし本発明
の回路が自動車のダッシュボードとともに用いられるな
ら、電源35は、12〜14ボルトの自動車用バッテリ
および電源であってもよい。同様に、蛍光ランプ15
は、どのようなタイプの蛍光ランプであってもよい。例
えば、携帯型コンピュータのディスプレイを照明する場
合には、蛍光ランプ15は、冷陰極型、または熱陰極型
蛍光ランプであってもよい。
As shown in FIG. 1, the input DC power source 35 is
Supply power to the circuit. The power supply 35 may be any DC power supply. For example, in a portable computer such as a laptop or notebook computer, power supply 35 is a nickel-cadmium or nickel-hydrogen battery that provides 3-5 volts. Or, if the circuit of the present invention is used with a vehicle dashboard, the power source 35 may be a 12-14 volt vehicle battery and power source. Similarly, the fluorescent lamp 15
May be any type of fluorescent lamp. For example, when illuminating the display of a portable computer, the fluorescent lamp 15 may be a cold cathode fluorescent lamp or a hot cathode fluorescent lamp.

【0075】入力DC電源35は、レギュレータ回路2
5(端子27において)と、高電圧変換器20(端子2
1において)とに低電圧DCを供給する。レギュレータ
回路25は、リニアタイプまたはスイッチングタイプの
レギュレータでありうるが、効率を最大にするためには
スイッチングレギュレータが好ましい。レギュレータ回
路25の出力は、端子28から取られる。端子26は、
フィードバック信号を受け取るために設けられたフィー
ドバック端子であり、これによってレギュレータ回路2
5の出力は制御される。もしレギュレータ回路25がス
イッチングレギュレータであれば、出力を調整するため
に制御されるように、フィードバック端子26は、レギ
ュレータのスイッチングトランジスタのデューティサイ
クルを発生する。
The input DC power source 35 is the regulator circuit 2
5 (at terminal 27) and high voltage converter 20 (at terminal 2)
1) and a low voltage DC. The regulator circuit 25 can be a linear or switching type regulator, but a switching regulator is preferred for maximum efficiency. The output of the regulator circuit 25 is taken from the terminal 28. The terminal 26 is
It is a feedback terminal provided to receive a feedback signal, whereby the regulator circuit 2
The output of 5 is controlled. If the regulator circuit 25 is a switching regulator, the feedback terminal 26 produces the duty cycle of the switching transistor of the regulator, as controlled to regulate the output.

【0076】またレギュレータ回路25は、ランプ15
の端子17に結合された電流フィードバック要素(図1
においては不図示)を含んでいてもよい。フィードバッ
ク要素は、蛍光ランプ15によって流される電流ILAMP
の大きさを伝える。レギュレータ回路25は、ランプ1
5からのフィードバックを利用することによって、高電
圧変換器20におけるゲインを調整し、それにより蛍光
ランプ15の強度を調整する。
Further, the regulator circuit 25 includes the lamp 15
Current feedback element coupled to terminal 17 of
(Not shown) may be included. The feedback element is the current I LAMP carried by the fluorescent lamp 15.
Tell the size of. The regulator circuit 25 is the lamp 1
By utilizing the feedback from 5, the gain in the high voltage converter 20 is adjusted and thereby the intensity of the fluorescent lamp 15.

【0077】高電圧変換器20は、高電圧ACをつくる
ためのセラミック昇圧変圧器のような圧電素子(図1で
は不図示)を含む。高電圧変換器20は、低電圧DC入
力を端子21において入力DC電源35から受け取り、
蛍光ランプ15を駆動するのに十分な大きさの高電圧A
C出力を出力端子23においてつくる。変換器20によ
ってつくられたAC電圧は、典型的には100ボルト以上
である。端子22は、レギュレータ回路25の端子28
から制御信号を受け取るように接続された制御端子であ
る。制御信号は、後述するように高電圧変換器20の出
力を調整する。変換器20の出力は、ランプの端子16
においてランプ15に接続されている(典型的には、図
示しない従来からあるバラストキャパシタを介して)。
動作効率を最大にするために、かつ高周波妨害の輻射を
最小にするために、変換器20は、DC電力を正弦波A
C電力に変換する。
The high voltage converter 20 includes a piezoelectric element (not shown in FIG. 1) such as a ceramic step-up transformer for producing a high voltage AC. The high voltage converter 20 receives the low voltage DC input at the terminal 21 from the input DC power supply 35,
High voltage A large enough to drive the fluorescent lamp 15.
The C output is produced at the output terminal 23. The AC voltage produced by the converter 20 is typically 100 volts or more. The terminal 22 is a terminal 28 of the regulator circuit 25.
A control terminal connected to receive a control signal from the control terminal. The control signal regulates the output of high voltage converter 20 as described below. The output of the converter 20 is the terminal 16 of the lamp.
At 15 (typically via a conventional ballast capacitor not shown).
In order to maximize operating efficiency and minimize radiation of high frequency disturbances, the converter 20 converts the DC power into a sine wave A
Convert to C power.

【0078】図1の回路は、以下のように動作する。高
電圧変換器20は、レギュレータ回路25と組み合わさ
れて高電圧AC電力を蛍光ランプ15に与える。蛍光ラ
ンプ15を流れる電流ILAMPは、レギュレータ回路25
の中の電流フィードバック素子によって検出される。フ
ィードバックループをレギュレータ回路25のフィード
バック端子と結合させることによって、レギュレータ回
路25の出力は、ILAMPの大きさの関数として変調され
る。こんどはレギュレータ回路25の出力が変換器20
の出力を制御し、変調する。その結果、蛍光ランプ15
によって導かれる電流ILAMPの大きさ、つまりランプに
よって放射される光の強度は、実質的に一定の値に調整
される。レギュレータ25とともにランプ15を電流フ
ィードバックループに含むことによって、ランプの電流
および光の強度は、調整され、その結果、入力電力、ラ
ンプ特性または周囲の環境のファクタが変化しても実質
的に一定に維持される。ランプのインピーダンスまたは
電源電圧とは独立して、回路10は、ランプ電流ILAMP
を実質的に一定に保つように機能する。よって、ランプ
自身が古くなるにしたがってランプのインピーダンスが
大きくなったり、小さくなったりすると、制御回路10
は、調整された一定電流およびランプの強度を維持でき
るように、そのような変化を適切に調整する。電源電圧
が変動するときも、制御回路10は同様に調整をおこな
う。よって本発明のこれらの特徴は、アプリケーション
によっては蛍光ランプを使用できる寿命を延ばすことが
できる。
The circuit of FIG. 1 operates as follows. The high voltage converter 20 is combined with the regulator circuit 25 to provide high voltage AC power to the fluorescent lamp 15. The current I LAMP flowing through the fluorescent lamp 15 is the regulator circuit 25.
Is detected by the current feedback element in. By coupling the feedback loop with the feedback terminal of the regulator circuit 25, the output of the regulator circuit 25 is modulated as a function of the magnitude of ILAMP . This time, the output of the regulator circuit 25 is the converter 20.
Controls and modulates the output of. As a result, the fluorescent lamp 15
The magnitude of the current I LAMP conducted by, ie the intensity of the light emitted by the lamp, is adjusted to a substantially constant value. By including the lamp 15 in the current feedback loop along with the regulator 25, the lamp current and light intensity are adjusted so that they are substantially constant as input power, lamp characteristics or ambient environmental factors change. Maintained. Independent of the lamp impedance or supply voltage, the circuit 10 provides a lamp current I LAMP.
Functions to keep the value substantially constant. Therefore, if the impedance of the lamp increases or decreases as the lamp itself ages, the control circuit 10
Adjusts such changes appropriately so that a regulated constant current and lamp intensity can be maintained. When the power supply voltage fluctuates, the control circuit 10 makes the same adjustment. Thus, these features of the invention can extend the useful life of fluorescent lamps in some applications.

【0079】もちろん当業者には、他の回路技術や構成
を用いてランプ電流の可変制御をおこなえることは、わ
かるだろう。例えば、同様のランプ強度制御動作は、ル
ープゲインを調整するための信号(不図示)をフィード
バック点(レギュレータ回路25の端子26)に加える
ことによっても実現できる。
Of course, those skilled in the art will appreciate that other circuit technologies and configurations can be used to provide variable control of the lamp current. For example, a similar lamp intensity control operation can be realized by adding a signal (not shown) for adjusting the loop gain to the feedback point (terminal 26 of the regulator circuit 25).

【0080】図2は、100kHzに共振周波数をもつセ
ラミック変圧器のインピーダンスを周波数についてプロ
ットしたものである。理論的には、セラミック変圧器の
デバイスインピーダンスは、共振点においてはゼロであ
り、非共振周波数においては無限大である。図2に示す
ように、デバイスのインピーダンスは、共振点において
は無視でき、その他の周波数においては、高インピーダ
ンスへと急激に上昇する。よって、周波数がどちらの方
向からでも共振点に近づくようにチューニングされれ
ば、インピーダンスは、その最小値へと急にスパイク状
に低下する。インピーダンスのスパイクの両側に形成さ
れた急な非線形の傾斜は、「スカート」とよばれること
もある。
FIG. 2 is a plot of the impedance of a ceramic transformer having a resonance frequency at 100 kHz with respect to frequency. Theoretically, the device impedance of a ceramic transformer is zero at resonance and infinite at non-resonant frequencies. As shown in FIG. 2, the impedance of the device is negligible at the resonance point and rises rapidly to high impedance at other frequencies. Therefore, if the frequency is tuned to approach the resonance point from either direction, the impedance suddenly drops to its minimum value in a spike shape. The steep non-linear slope formed on either side of the impedance spike is sometimes called the "skirt".

【0081】図3は、本発明によるランプ駆動回路30
0のある実施例を示しており、高電圧変換および単純共
振モードにおけるランプ電流フィードバックの利用を説
明する。比較器120の入力端子121および122
は、抵抗91、92および93の組み合わせによってそ
れらの線形領域にバイアスされている。比較器120
は、出力端子124において電圧源のようにふるまう。
FIG. 3 shows a lamp driving circuit 30 according to the present invention.
0 shows one embodiment to illustrate the use of lamp current feedback in high voltage conversion and simple resonant modes. Input terminals 121 and 122 of the comparator 120
Are biased in their linear region by a combination of resistors 91, 92 and 93. Comparator 120
Behaves like a voltage source at output terminal 124.

【0082】比較器120は、一般的な比較器でよい。
比較器120は例えば、カリフォルニア州、ミルピタス
のリニアテクノロジーコーポレーション(以下、「リニ
ア」という)から入手できる比較器LT-1011と、電流利
得を供給するための電力段回路とから構成されうる。電
力段回路は、比較器の出力電流を増幅することによっ
て、セラミック変圧器220の入力端子221に流れ込
む電流を適当な大きさで駆動する。このような電力段回
路は、この技術分野ではよく知られている。インダクタ
50は、電圧昇圧をおこなうとともに、セラミック変圧
器220の入力インピーダンスを比較器120の出力電
圧駆動(output voltage drive)にインピーダンス整合
する。
The comparator 120 may be a general comparator.
Comparator 120 may comprise, for example, a comparator LT-1011 available from Linear Technology Corporation of Milpitas, Calif. (Hereinafter "linear"), and a power stage circuit for providing current gain. By amplifying the output current of the comparator, the power stage circuit drives the current flowing into the input terminal 221 of the ceramic transformer 220 with an appropriate magnitude. Such power stage circuits are well known in the art. The inductor 50 boosts the voltage and impedance-matches the input impedance of the ceramic transformer 220 to the output voltage drive of the comparator 120.

【0083】比較器120の端子122を通しての正帰
還は、圧電セラミック変圧器(piezoelectric ceramic
transformer)220の共振周波数において発振を起こ
して、正帰還は、共振点における発振周波数を維持す
る。正帰還が非共振周波数において起こることもある
が、大きさのオーダーは、共振点におけるものよりも低
い。
Positive feedback through the terminal 122 of the comparator 120 is achieved by a piezoelectric ceramic transformer.
An oscillation occurs at the resonance frequency of the transformer 220, and the positive feedback maintains the oscillation frequency at the resonance point. Positive feedback may occur at non-resonant frequencies, but the order of magnitude is lower than at resonance.

【0084】正帰還のパス(path)は、例えば典型的に
は、石英水晶を介してつくられる。しかし本発明におい
ては、パスは、セラミック変圧器220を通っており、
帰還信号は、セラミック変圧器220の端子222から
比較器120へと送られる。その結果、共振周波数にお
いて生じる比較器120からの発振信号は、セラミック
変圧器220において音響波(acoustic wave)を発生
させる。この音響波は、セラミック変圧器220の動作
の固有の性質によって、高電圧に変換される。変圧器出
力端子223における電圧は、蛍光ランプ15を駆動す
る。
The positive feedback path is typically made through, for example, quartz crystal. However, in the present invention, the path is through the ceramic transformer 220,
The feedback signal is sent from the terminal 222 of the ceramic transformer 220 to the comparator 120. As a result, the oscillating signal from the comparator 120 occurring at the resonant frequency causes an acoustic wave in the ceramic transformer 220. This acoustic wave is converted to a high voltage by the inherent nature of the operation of the ceramic transformer 220. The voltage at the transformer output terminal 223 drives the fluorescent lamp 15.

【0085】石英水晶と同様に、セラミック変圧器22
0も顕著な高調波およびオーバトーンモードを呈する。
セラミック変圧器220の圧電特性によって、セラミッ
ク変圧器は、狭帯域フィルタとして機能する。これは従
来の磁気変圧器によって実現される広帯域デバイスとは
反対である。その結果、セラミック変圧器220に入力
された音響波は、実質的に正弦波状である必要はない。
比較器120の出力(端子124における)は、セラミ
ック変圧器220に印加される方形波駆動信号である。
変圧器220は、その中を伝搬する結果として生じた音
響波について、非常に共振が強いフィルタとしてふるま
う。さらに変圧器220は、高い電圧利得をもつ。これ
らの効果の結果、出力端子223においては、高電圧の
正弦波が得られ、この正弦波は、ランプ15の駆動特性
と合うという利点をもつ。よって、最適な駆動をおこな
うことができる。
Like the quartz crystal, the ceramic transformer 22
Zero also exhibits significant harmonic and overtone modes.
Due to the piezoelectric properties of ceramic transformer 220, the ceramic transformer acts as a narrow band filter. This is the opposite of the broadband devices realized by conventional magnetic transformers. As a result, the acoustic wave input to the ceramic transformer 220 need not be substantially sinusoidal.
The output of comparator 120 (at terminal 124) is a square wave drive signal applied to ceramic transformer 220.
The transformer 220 behaves as a very resonant filter for the acoustic waves that result from propagating therein. Further, the transformer 220 has a high voltage gain. As a result of these effects, a high voltage sine wave is obtained at the output terminal 223, and this sine wave has the advantage that it matches the drive characteristics of the lamp 15. Therefore, optimum driving can be performed.

【0086】レギュレータ250は、制御信号を比較器
120の端子123に送ってセラミック変圧器220に
流れ込む入力を調整することによって、端子124にお
ける比較器120の出力の大きさを固定または調整す
る。レギュレータ250は、フィードバック信号FBを
フィードバック端子260において受け取り、それによ
ってレギュレータ出力が制御される。レギュレータ25
0は、降圧スイッチングレギュレータでもよく、例え
ば、この技術分野においてよく知られているように典型
的な降圧回路網に結合されたリニア社のLT-1076スイッ
チングレギュレータから構成できる。フィードバック端
子260において受け取られた信号は、レギュレータ2
50の出力電圧が入力電圧よりも低いようにレギュレー
タ250の動作点を設定する。
The regulator 250 fixes or adjusts the magnitude of the output of the comparator 120 at terminal 124 by sending a control signal to the terminal 123 of the comparator 120 to adjust the input flowing into the ceramic transformer 220. The regulator 250 receives the feedback signal FB at the feedback terminal 260, which controls the regulator output. Regulator 25
0 may be a step-down switching regulator, for example, a Linear LT-1076 switching regulator coupled to a typical step-down network as is well known in the art. The signal received at the feedback terminal 260 is the regulator 2
The operating point of the regulator 250 is set so that the output voltage of 50 is lower than the input voltage.

【0087】図3には、端子32においてランプ15の
端子17に結合された電流フィードバック素子30も示
されている。フィードバック素子30は、ランプ15に
よって導かれる電流ILAMPの大きさを示すフィードバッ
ク信号FBを端子31に発生する。電流フィードバック
回路であればいろいろなタイプのものを素子30として
用いることができる。しかし好ましくは、素子30は、
端子32およびグラウンドの間に接続された電流検知イ
ンピーダンスを含み、端子31における信号FBは、そ
のインピーダンスの両端に生じる電圧である。よってこ
の電圧は、電流ILAMPの大きさに比例する。電流フィー
ドバック素子30の端子33およびグラウンドの間に
は、可変抵抗34が接続されている。可変抵抗34は、
フィードバック信号FBの大きさを調整するために、つ
まりループゲインおよび蛍光ランプ15の強度を調整す
るために用いられる。
Also shown in FIG. 3 is a current feedback element 30 which is coupled to terminal 17 of lamp 15 at terminal 32. The feedback element 30 produces a feedback signal FB at the terminal 31 which is indicative of the magnitude of the current I LAMP conducted by the lamp 15. Various types of current feedback circuits can be used as the element 30. However, preferably, the element 30 is
The signal FB at terminal 31, including the current sensing impedance connected between terminal 32 and ground, is the voltage developed across that impedance. Therefore, this voltage is proportional to the magnitude of the current I LAMP . A variable resistor 34 is connected between the terminal 33 of the current feedback element 30 and the ground. The variable resistor 34 is
It is used for adjusting the magnitude of the feedback signal FB, that is, for adjusting the loop gain and the intensity of the fluorescent lamp 15.

【0088】ランプ15の動作電流(すなわちランプの
光の強度)は、可変抵抗34を介してフィードバックゲ
インを調整することによって調整可能に制御される。抵
抗を変化させることによって、レギュレータ250に与
えられるフィードバック信号FBの大きさは変えられ、
結局、それに応じてランプ電流ILAMPの大きさも変わ
る。蛍光ランプは、高いインピーダンスをもち、本質的
に電流駆動型のデバイスであるので、ILAMPの大きさを
変えることは、ランプ15の強度を変化させることにな
る。抵抗34を変化させることは、よってランプの強度
を調整するのを助ける。
The operating current of the lamp 15 (that is, the light intensity of the lamp) is adjustably controlled by adjusting the feedback gain via the variable resistor 34. By changing the resistance, the magnitude of the feedback signal FB provided to the regulator 250 is changed,
Eventually, the magnitude of the lamp current I LAMP also changes accordingly. Since the fluorescent lamp has a high impedance and is essentially a current driven device, changing the magnitude of ILAMP will change the intensity of the lamp 15. Changing the resistance 34 thus helps to adjust the lamp intensity.

【0089】図4は、図1の蛍光ランプ電源および制御
回路のある実施例の概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of one embodiment of the fluorescent lamp power supply and control circuit of FIG.

【0090】図4に示すように、入力DC電源35は、
蛍光ランプ電源および制御回路100のための電力を供
給する。入力DC電源35は、従来からあるどのような
電源であってもよく、プッシュプル高電圧変換器回路3
20およびスイッチングレギュレータ回路125に低い
DC電圧(例えば約3〜20ボルト)を供給するために
用いられる。スイッチングレギュレータ125は、商業
的に入手可能な多くのスイッチングレギュレータのうち
のどれでもよく、例えばリニア社のLT-1072集積回路ス
イッチングレギュレータでもよい。LT-1072スイッチン
グレギュレータを用いて実現されるときは、レギュレー
タ回路125は、フィードバック端子126、電源35
に接続された電源端子127、および出力端子128を
含む。
As shown in FIG. 4, the input DC power supply 35 is
Provides power for the fluorescent lamp power supply and control circuit 100. The input DC power supply 35 may be any conventional power supply, such as the push-pull high voltage converter circuit 3.
20 and switching regulator circuit 125 are used to provide a low DC voltage (eg, about 3-20 volts). Switching regulator 125 may be any of a number of commercially available switching regulators, such as Linear's LT-1072 integrated circuit switching regulator. When implemented using the LT-1072 switching regulator, the regulator circuit 125 includes a feedback terminal 126, a power supply 35
A power supply terminal 127 and an output terminal 128 connected to.

【0091】変換器回路320は、電流駆動型の高電圧
プッシュプル回路であり、入力DC電源35からのDC
電力を高電圧正弦波ACに変換する。共振点におけるセ
ラミック変圧器220の圧電特性によって、セラミック
変圧器220は、無視できる程度の内部インピーダンス
をもった高利得、昇圧デバイスになる。非共振周波数に
おいては、セラミック変圧器220は、その中を伝搬さ
れる音響波について高インピーダンス回路としてふるま
う(理論的にはほぼ開回路である)。図2に示すよう
に、「スカート」周波数においては、セラミック変圧器
220は、中間的な範囲のインピーダンスをとる。
The converter circuit 320 is a current drive type high voltage push-pull circuit, and is supplied with DC from the input DC power source 35.
Converts power to a high voltage sine wave AC. The piezoelectric properties of the ceramic transformer 220 at resonance make it a high gain, boost device with negligible internal impedance. At the non-resonant frequency, the ceramic transformer 220 behaves as a high impedance circuit for acoustic waves propagating therein (theoretically an almost open circuit). As shown in FIG. 2, at the "skirt" frequency, the ceramic transformer 220 has an intermediate range of impedance.

【0092】図4において変換器320は、従来からあ
る磁気変圧器321およびセラミック変圧器220を用
いる。変換器320は、自己発振(self-oscillating)
回路である。トランジスタ322および323は、位相
がずれた状態で導通し、変圧器321が飽和するたびに
スイッチングする。1サイクル全体のあいだ、変圧器3
21のコアにおける磁束密度は、一方の向きの飽和値
と、反対の向きの飽和値とのあいだを変化する。磁束密
度が負の最小値から正の最大値まで変化するサイクル時
間のあいだ、トランジスタ322および323のうちの
1つがオンである。サイクル時間の残りのあいだ、もう
一方のトランジスタがオンになる。
In FIG. 4, as the converter 320, a conventional magnetic transformer 321 and ceramic transformer 220 are used. The converter 320 is self-oscillating.
Circuit. Transistors 322 and 323 conduct when out of phase and switch each time transformer 321 saturates. Transformer 3 during the entire cycle
The magnetic flux density in the 21 core changes between a saturation value in one direction and a saturation value in the opposite direction. During the cycle time when the magnetic flux density changes from a negative minimum value to a positive maximum value, one of transistors 322 and 323 is on. For the rest of the cycle time, the other transistor turns on.

【0093】トランジスタ322および323のスイッ
チングは、変圧器321の磁束密度が飽和し始めるとき
に始まる。そのとき、変圧器321のインダクタンス
は、急激にゼロに減少し、その結果、オン状態にあるト
ランジスタを流れるコレクタ電流が急に増大する。電流
スパイクは、変圧器321の変圧器バイアス巻線321
aによって検出される。トランジスタ322および32
3のベース端子は、バイアス巻線321aに結合されて
いるので、電流スパイクは、それを発生するトランジス
タのベースにフィードバックされる。その結果、そのト
ランジスタは、飽和状態からぬけだし、カットオフ状態
に入り、やがてトランジスタは、ターンオフする。した
がって、変圧器321における電流は、急激に減少し、
変圧器巻線電圧は極性が逆になり、その結果、それ以前
はオフであったもう一方のトランジスタはターンオンさ
れる。このスイッチング動作は、その後、第2のトラン
ジスタについても繰り返される。
Switching of transistors 322 and 323 begins when the magnetic flux density of transformer 321 begins to saturate. At that time, the inductance of transformer 321 suddenly decreases to zero, resulting in a sudden increase in collector current through the transistor in the on state. The current spike is the transformer bias winding 321 of the transformer 321.
detected by a. Transistors 322 and 32
The base terminal of 3 is coupled to the bias winding 321a so that the current spike is fed back to the base of the transistor that produces it. As a result, the transistor exits saturation and enters the cutoff state, which eventually causes the transistor to turn off. Therefore, the current in the transformer 321 decreases sharply,
The transformer winding voltage is reversed in polarity so that the other transistor, which was previously off, is turned on. This switching operation is then repeated for the second transistor.

【0094】図4をまた参照すれば、トランジスタ32
2および323は、約50%のデューティサイクルで交
互にオン、オフするスイッチングをおこなう。変圧器3
21の出力は、セラミック変圧器220の入力に与えら
れる高い(変圧器321の入力と比較して)電圧駆動力
である。セラミック変圧器220は、こんどはこの電圧
信号を昇圧して、ランプ15を駆動するのに十分なレベ
ルにする。
Referring again to FIG. 4, the transistor 32
2 and 323 switch on and off alternately with a duty cycle of about 50%. Transformer 3
The output of 21 is the high (compared to the input of transformer 321) voltage drive provided to the input of ceramic transformer 220. The ceramic transformer 220 now boosts this voltage signal to a level sufficient to drive the lamp 15.

【0095】セラミック変圧器220は、ランプ15を
駆動するための変換器320におけるメインの電圧昇圧
デバイスである。その結果、変圧器321は、磁気変圧
器を用いる従来のランプ駆動回路によって要求される大
きさの出力電圧を発生する必要はない。変圧器321
は、セラミック変圧器220への入力駆動を最適化する
のに十分な電圧信号を供給しさえすればよい。よって、
変圧器321の2次巻線321cおよび1次巻線321
bの巻線比は、従来のランプ駆動回路における磁気変圧
器の巻線比よりも大幅に小さい。したがって、変圧器3
21は、従来のランプ駆動回路において用いられる典型
的な磁気変圧器よりもずっと小さく、また大きい巻線比
に対応する高電圧構造の制約条件を課さない。
The ceramic transformer 220 is the main voltage boosting device in the converter 320 for driving the lamp 15. As a result, the transformer 321 does not have to generate an output voltage of the magnitude required by conventional lamp drive circuits that use magnetic transformers. Transformer 321
Need only provide a voltage signal sufficient to optimize the input drive to the ceramic transformer 220. Therefore,
Secondary winding 321c and primary winding 321 of transformer 321
The turns ratio of b is significantly smaller than the turns ratio of a magnetic transformer in a conventional lamp drive circuit. Therefore, transformer 3
21 is much smaller than typical magnetic transformers used in conventional lamp drive circuits and does not impose high voltage structure constraints corresponding to large turns ratios.

【0096】トランジスタ322および323のコレク
タの間に結合されたキャパシタ324は、セラミック変
圧器220の動作に悪影響を与えることなく回路からの
RF輻射を低減する。キャパシタ324は、キャパシタ
324がなかった場合のトランジスタ322および32
3のコレクタにおける方形波電圧振動を、より正弦波に
近くして磁気変圧器321を駆動する。さらにキャパシ
タ324は、発振をセラミック変圧器220の共振周波
数に同調させることも助ける。
Capacitor 324 coupled between the collectors of transistors 322 and 323 reduces RF emissions from the circuit without adversely affecting the operation of ceramic transformer 220. Capacitor 324 is equivalent to transistors 322 and 32 without capacitor 324.
Driving the magnetic transformer 321 with square wave voltage oscillations at the collector of 3 closer to a sine wave. In addition, the capacitor 324 also helps tune the oscillation to the resonant frequency of the ceramic transformer 220.

【0097】発振周波数(共振点において発生する)
は、第一に、磁気変圧器321、トランジスタ322お
よび323のコレクタ間に接続されたキャパシタ32
4、蛍光ランプ15、およびバラストキャパシタ360
の特性の組み合わせによって定められる。セラミック変
圧器220に固有の共振周波数は、このデバイスの物理
的なパラメータの関数である。
Oscillation frequency (generated at resonance point)
Is firstly a capacitor 32 connected between the magnetic transformer 321, the collectors of the transistors 322 and 323.
4, fluorescent lamp 15, and ballast capacitor 360
It is determined by the combination of the characteristics of. The resonant frequency inherent in ceramic transformer 220 is a function of the physical parameters of this device.

【0098】磁気変圧器321は、トランジスタ322
および323のコレクタにおける正弦波電圧を昇圧し
て、2次巻線321cにおいて、セラミック変圧器22
0を駆動するのに十分なAC電圧を発生する。セラミッ
ク変圧器220は、こんどは、磁気変圧器321の出力
電圧を昇圧して、蛍光ランプ15(バラストキャパシタ
360を通して変圧器220に接続されていることが示
されている)を駆動するのに十分に高い電圧のAC波形
を発生する。バラストキャパシタ360は、ランプ特性
に対する回路の敏感さを最小化するために、ランプ15
に直列に制御されたインピーダンスを挿入する。本発明
のある実施例においては、バラストキャパシタ360
は、セラミック変圧器220によって与えられる出力駆
動の容量性特性のために省略できる。電流モードスイッ
チングレギュレータ回路125と関連して変換器320
は、以上のように動作して、制御されたAC電流を高電
圧で蛍光ランプ15の端子16において供給する。レギ
ュレータ125の端子128と、トランジスタ322お
よび323のエミッタとに接続されたインダクタ143
は、スイッチングレギュレータ125のためのエネルギ
ー蓄積素子である。インダクタ143はまた、トランジ
スタ322および323のコレクタ電流の大きさを設定
し、すなわち変圧器220を通してランプ15に伝えら
れるエネルギーを設定する。入力DC電源35とインダ
クタ143との間に接続されたショットキーダイオード
142は、スイッチングレギュレータ回路125のオフ
サイクルのあいだ、インダクタ143を通る電流を維持
する。抵抗157は、トランジスタ322および323
のそれぞれのベースをDC的にバイアスする。
The magnetic transformer 321 comprises a transistor 322.
And 323 boost the sine wave voltage at the collectors of the ceramic transformer 22 and the secondary winding 321c.
Generate sufficient AC voltage to drive zero. The ceramic transformer 220 is now sufficient to boost the output voltage of the magnetic transformer 321 to drive the fluorescent lamp 15 (shown connected to the transformer 220 through a ballast capacitor 360). It produces a high voltage AC waveform. Ballast capacitor 360 is used in lamp 15 to minimize the sensitivity of the circuit to lamp characteristics.
Insert a controlled impedance in series with. In some embodiments of the invention, ballast capacitor 360.
Can be omitted due to the capacitive characteristics of the output drive provided by the ceramic transformer 220. A converter 320 in connection with the current mode switching regulator circuit 125.
Operates as described above to supply a controlled AC current at a high voltage at the terminal 16 of the fluorescent lamp 15. Inductor 143 connected to terminal 128 of regulator 125 and emitters of transistors 322 and 323
Is an energy storage element for the switching regulator 125. Inductor 143 also sets the magnitude of the collector current of transistors 322 and 323, ie the energy delivered to lamp 15 through transformer 220. The Schottky diode 142 connected between the input DC power supply 35 and the inductor 143 maintains the current through the inductor 143 during the off cycle of the switching regulator circuit 125. Resistor 157 connects transistors 322 and 323.
DC bias each base of the.

【0099】変圧器220によってランプ15に伝えら
れる電流(ILAMP)は、ランプ15、ダイオード144
およびフィードバック回路130を含むフィードバック
ループによって、実質的に一定値に調整される。ダイオ
ード143と連携してダイオード144は、ランプ電流
LAMPを半波整流する。ダイオード143は、ILAMP
それぞれのサイクルの負の部分をグラウンドにシャント
し、ダイオード144は、この電流の正の部分(ランプ
電流ILAMPの半分を表す)をフィードバック回路130
に流す。
The current (I LAMP ) transmitted to the lamp 15 by the transformer 220 is the lamp 15 and the diode 144.
And a feedback loop including the feedback circuit 130 adjusts to a substantially constant value. The diode 144 cooperates with the diode 143 to half-wave rectify the lamp current I LAMP . Diode 143 shunts the negative portion of each cycle of I LAMP to ground, and diode 144 feeds the positive portion of this current (representing half the lamp current I LAMP ) into feedback circuit 130.
Shed on.

【0100】フィードバック回路130は、抵抗151
と、ダイオード144のカソードとグラウンドとの間に
直列に接続されたキャパシタ152とを備えている。こ
れはキャパシタ152の両端に、ILAMPの大きさに比例
した電圧を発生する。この電圧(FB)は、スイッチン
グレギュレータ125のフィードバックピン(端子12
6)に与えられる。上記接続によって、ランプ電流を調
整するフィードバック制御ループは閉じられる。抵抗1
51およびキャパシタ152に並列に接続された抵抗1
46および147は、フィードバックピンに現れる電圧
(FB)におけるDC調整を可能にする。
The feedback circuit 130 includes a resistor 151.
And a capacitor 152 connected in series between the cathode of the diode 144 and the ground. This produces a voltage across capacitor 152 that is proportional to the magnitude of ILAMP . This voltage (FB) is the feedback pin (terminal 12) of the switching regulator 125.
6). With the above connection, the feedback control loop for regulating the lamp current is closed. Resistance 1
Resistor 1 connected in parallel with 51 and capacitor 152
46 and 147 allow DC regulation in the voltage (FB) appearing at the feedback pin.

【0101】図4の回路100を起動すると、スイッチ
ングレギュレータ回路125のフィードバックピン12
6における電圧(FB)は、一般にレギュレータ回路1
25の内部参照電圧(例えば、上述のLT-1072の場合、
1.23ボルト)よりも低い。よって、レギュレータ回路1
25の出力端子128においてフルデューティサイクル
変調(full duty cycle modulation)が起こる。その結
果、インダクタ143は、磁気変圧器321からトラン
ジスタ322および323を通してインダクタ143に
流れ込む電流を通す。この電流は、レギュレータの動作
によってスイッチングされたかたちでグラウンドにデポ
ジット(deposit)される。このスイッチング動作は、
ランプ15の平均電流ILAMPを制御する。この平均電流
の量は、フィードバック端子126におけるフィードバ
ック信号FBの大きさによって設定される。
When the circuit 100 of FIG. 4 is activated, the feedback pin 12 of the switching regulator circuit 125 is
The voltage (FB) at 6 is generally the regulator circuit 1
25 internal reference voltages (for example, in the case of the LT-1072 above,
1.23 volts) lower. Therefore, the regulator circuit 1
At 25 output terminals 128, full duty cycle modulation occurs. As a result, the inductor 143 conducts the current flowing from the magnetic transformer 321 through the transistors 322 and 323 into the inductor 143. This current is deposited on the ground while being switched by the operation of the regulator. This switching operation is
It controls the average current I LAMP of the lamp 15. The amount of this average current is set by the magnitude of the feedback signal FB at the feedback terminal 126.

【0102】フィードバックループは、スイッチングレ
ギュレータ125を用いて、ランプ15における一定電
流を維持するために必要なあらゆる値に変換器320の
出力を変調する。しかし一定電流の大きさは、可変抵抗
147によって変化されうる。ランプ15の強度は、ラ
ンプを流れる電流の大きさに直接的に関係するので、可
変抵抗147は、ランプ15の強度をスムーズ、かつ連
続的に選ばれた強度範囲にわたって調整することができ
る。
The feedback loop uses the switching regulator 125 to modulate the output of the converter 320 to whatever value is needed to maintain a constant current in the lamp 15. However, the magnitude of the constant current can be changed by the variable resistor 147. Since the intensity of the lamp 15 is directly related to the magnitude of the current flowing through the lamp, the variable resistor 147 can adjust the intensity of the lamp 15 smoothly and continuously over the selected intensity range.

【0103】当業者であれば本発明の精神および範囲か
ら離れることなく、図4の回路を多くの方法で改変でき
ることがわかるだろう。例えば、ランプ15の強度は、
可変抵抗147による以外にも、図5に示すようにフィ
ードバックループに変化可能に信号Sを導入することに
よっても変えることができる。信号Sは、レギュレータ
125に与えられるフィードバック信号FBの大きさを
変えることによってフィードバックループのループゲイ
ンを変えるようにはたらく。図4の可変抵抗147と同
様に、図5の信号Sを導入することによってランプ15
の強度が変わるようにできる。
Those skilled in the art will appreciate that the circuit of FIG. 4 can be modified in many ways without departing from the spirit and scope of the invention. For example, the intensity of the lamp 15 is
Besides the variable resistance 147, it can be changed by introducing the signal S variably into the feedback loop as shown in FIG. The signal S serves to change the loop gain of the feedback loop by changing the magnitude of the feedback signal FB provided to the regulator 125. Similar to the variable resistor 147 of FIG. 4, the lamp 15 is introduced by introducing the signal S of FIG.
The intensity of can be changed.

【0104】例えば図5の信号Sが、周囲の光の強度を
モニタする従来のフォトセルまたは他の光検出回路(不
図示)の出力から取られていてもよい。そのような回路
によって、蛍光ランプ電源および制御回路は、その環境
内の周囲光の強度に応答して蛍光ランプ強度を補償した
り、調節したりすることができるようになる。このよう
に、環境の周囲の光の強度が低いときは、蛍光ランプの
強度は、高い値に調節される。同様に、環境の周囲の光
の強度が高いときは、蛍光ランプの強度は、低い値に調
節される。もちろん当業者には、ある望ましい方法で蛍
光ランプの強度が変わるようにするために、信号Sが実
際には他のどんな回路から得られるものであってもよい
ことがわかるだろう。さらに、当業者には、本発明の範
囲の中で、さらなる改変によって複数の蛍光ランプを駆
動するためのさまざまな回路構成がとりえることがわか
るだろう。
For example, the signal S of FIG. 5 may be taken from the output of a conventional photocell or other photodetector circuit (not shown) that monitors the intensity of ambient light. Such circuitry allows the fluorescent lamp power supply and control circuitry to compensate or adjust the fluorescent lamp intensity in response to the intensity of ambient light in its environment. Thus, when the intensity of light around the environment is low, the intensity of the fluorescent lamp is adjusted to a high value. Similarly, when the intensity of light around the environment is high, the intensity of the fluorescent lamp is adjusted to a low value. Of course, those skilled in the art will appreciate that the signal S may in fact be derived from any other circuit, in order to vary the intensity of the fluorescent lamp in one desired way. Furthermore, those skilled in the art will appreciate that within the scope of the invention, further modifications can be made to various circuit configurations for driving multiple fluorescent lamps.

【0105】図4の回路100をさらに拡張したものが
図6に示されている。図6においては、従来の磁気変圧
器321の2次巻線がない。その結果、セラミック変圧
器220は、トランジスタ322および323のコレク
タに直接に接続されている。
A further extension of the circuit 100 of FIG. 4 is shown in FIG. In FIG. 6, there is no secondary winding of the conventional magnetic transformer 321. As a result, ceramic transformer 220 is directly connected to the collectors of transistors 322 and 323.

【0106】やはり変換器320は、自己発振型回路で
ある。図6の回路の動作は、図4の回路の動作と同じで
ある。図6において磁気変圧器321の2次巻線が除か
れているために、磁気変圧器321は、図4の磁気変圧
器よりもさらに小さくできる。磁気変圧器321の1次
巻線321bは、入力駆動をセラミック変圧器220に
十分に最適化する。
The converter 320 is also a self-oscillation type circuit. The operation of the circuit of FIG. 6 is the same as the operation of the circuit of FIG. Since the secondary winding of the magnetic transformer 321 is omitted in FIG. 6, the magnetic transformer 321 can be made smaller than the magnetic transformer of FIG. The primary winding 321b of the magnetic transformer 321 fully optimizes the input drive to the ceramic transformer 220.

【0107】図7〜9は、本発明のさらなる局面による
別の実施例のさまざまな例示的な構成を示す。これらの
構成においては、蛍光ランプの出力が間接的にモニタさ
れ、ランプは、4端子セラミック変圧器をはさんでフロ
ーティングの状態にある。図10は、従来の磁気変圧器
および3端子セラミック変圧器が用いられ、磁気変圧器
の出力端子をはさんでフローティングの状態にある実施
例の例示的な構成を示す。
7-9 illustrate various exemplary configurations of another embodiment according to further aspects of the present invention. In these configurations, the output of the fluorescent lamp is indirectly monitored and the lamp is floating across a 4-terminal ceramic transformer. FIG. 10 shows an exemplary configuration of an embodiment in which a conventional magnetic transformer and a three-terminal ceramic transformer are used and are in a floating state across the output terminals of the magnetic transformer.

【0108】図7〜10は、蛍光ランプを拡張された強
度範囲にわたって調整する回路の簡単な概略図を示して
おり、これらの回路においてはランプの強度は、ランプ
の長軸方向に沿ってより一定である。図7〜10に示す
回路は、特に冷陰極蛍光ランプを動作させるのに効果的
であるが、図7〜10の回路は、熱陰極蛍光ランプを駆
動するのにも用いられる。
7-10 show simple schematics of circuits for adjusting a fluorescent lamp over an extended intensity range, in which the lamp intensity is more pronounced along the longitudinal axis of the lamp. It is constant. While the circuits shown in FIGS. 7-10 are particularly effective for operating cold cathode fluorescent lamps, the circuits of FIGS. 7-10 are also used to drive hot cathode fluorescent lamps.

【0109】図7に示すように、DC−AC変換器24
8は、セラミック変圧器520の入力端子を駆動する。
変換器248は、図1に示すさまざまな要素を簡略化し
て表現したものであり、少なくともレギュレータ25お
よびDC−AC変換器の要素を含む。セラミック変圧器
520の出力端子は、冷陰極蛍光ランプ15の両端に接
続されている。従来からあるバラストキャパシタ160
も図示されるように、ランプ15に直列に接続されてい
る。図4についても設けられているように、このキャパ
シタは、本発明の原理を用いながらも他の実施例では省
略してもよい。
As shown in FIG. 7, the DC-AC converter 24
8 drives the input terminal of the ceramic transformer 520.
The converter 248 is a simplified representation of the various elements shown in FIG. 1 and includes at least the elements of the regulator 25 and the DC-AC converter. The output terminals of the ceramic transformer 520 are connected to both ends of the cold cathode fluorescent lamp 15. Conventional ballast capacitor 160
Is also connected in series to the lamp 15, as also shown. As also provided for FIG. 4, this capacitor may be omitted in other embodiments while still utilizing the principles of the present invention.

【0110】ランプ15のレギュレーションは、フィー
ドバック信号を変換器248に供給することによってお
こなわれる。インピーダンス210(他の適切なかたち
のインピーダンスも用いることができるが、図では抵抗
で示される)の両端に発生するフィードバック信号は、
入力電流に比例する。フィードバック信号は、ランプ1
5を流れる電流を調節するために変換器248に結合さ
れ、その結果、ランプ15によって放射される光の量が
調節される。間接的にランプ駆動電力をモニタするこの
フィードバック信号は、フィードバック信号がランプ出
力回路から直接に抽出される図1、3および4〜6に示
された構成とは異なる。さらにインピーダンス210
は、好ましくは、変換器248が対応してランプ15の
強度を変化させるユーザ入力を受け取る可変インピーダ
ンスである。
Regulation of lamp 15 is accomplished by providing a feedback signal to converter 248. The feedback signal generated across impedance 210 (indicated by a resistor in the figure, although any other suitable impedance may be used) is:
Proportional to the input current. The feedback signal is lamp 1
5 is coupled to the converter 248 to regulate the current flowing therethrough, so that the amount of light emitted by the lamp 15 is regulated. This feedback signal, which indirectly monitors the lamp drive power, differs from the configuration shown in FIGS. 1, 3 and 4-6, where the feedback signal is extracted directly from the lamp output circuit. Further impedance 210
Is preferably a variable impedance that the transducer 248 receives corresponding user input to vary the intensity of the lamp 15.

【0111】その駆動回路からランプをアイソレートさ
せるために、セラミック変圧器520の出力端子の両端
に接続されたフローティングしているランプ15と、ラ
ンプに供給された駆動電力を間接的に測定することと
は、非対称駆動をランプ15に生じる接続が含まれない
ために効果を有する。この結果、ランプ内においてより
均一に分布した電界が得られ、低い動作電流においてそ
の全長にわたって均一に光を放射するランプの能力を高
めることができる。
Indirectly measuring the floating lamp 15 connected across the output terminals of the ceramic transformer 520 and the drive power supplied to the lamp in order to isolate the lamp from its drive circuit. Has the effect that it does not include the connections that result in asymmetrical drive in the lamp 15. This results in a more evenly distributed electric field within the lamp, which can enhance the lamp's ability to emit light uniformly over its entire length at low operating currents.

【0112】さらなるメリットは、ランプ駆動回路の全
体の効率が向上することである。なぜなら、寄生容量に
よる正味のエネルギー損失が減少するからである。寄生
容量は、蛍光ランプ15のいずれかの端子に接続された
線に沿って存在する。容量によるエネルギー損失の大き
さは、その容量の両端における電圧降下に直接、比例す
る。ランプ15がある端子においてグラウンドされてい
る代わりにフローティング状態であれば、ランプ15の
高電圧端における寄生容量は、電圧の振れがより少なく
なる(もしランプ15の低電圧端がグラウンドされたな
ら、電圧の振れは、そうでないときの半分になる)。こ
れらの容量に起因するエネルギー損失は、したがって低
い。この結果は、寄生容量エネルギー損失における正味
の減少につながり、よって全体的な回路の効率も大きく
なる。
A further advantage is that the overall efficiency of the lamp drive circuit is improved. This is because the net energy loss due to parasitic capacitance is reduced. The parasitic capacitance exists along the line connected to any terminal of the fluorescent lamp 15. The amount of energy loss due to a capacity is directly proportional to the voltage drop across that capacity. If the lamp 15 is floating instead of grounded at one terminal, the parasitic capacitance at the high voltage end of the lamp 15 will have less voltage swing (if the low voltage end of the lamp 15 is grounded, The voltage swing will be half of what it would otherwise be). The energy loss due to these capacities is therefore low. This result leads to a net reduction in parasitic capacitance energy loss, and therefore also an increase in overall circuit efficiency.

【0113】図8は、ランプ15への駆動を間接的にモ
ニタする他の方法を示す。図8において、変換器248
の帰還(グラウンド)端子を通して流れる電流は、変換
器248およびグラウンドの間に直列に接続されたイン
ピーダンス215(抵抗として示されるが、他の適当な
インピーダンスであってもよい)を介してモニタされ
る。インピーダンス215の両端に発生する電圧は、フ
ィードバック信号として用いられ、図示するように変換
器248のフィードバック端子に結合されることによっ
て、ランプの駆動を上述のように制御する。図7と比べ
た図8のアプローチのデメリットには、動作状態が変化
するときによいレギュレーションを得るために、変換器
248の中で、または周辺でさらなる信号処理が必要と
なる点である。これは、変換器248の帰還ラインは、
典型的には非常に非線形な信号成分を含むからである。
FIG. 8 shows another method of indirectly monitoring the drive to the lamp 15. In FIG. 8, the converter 248
The current flowing through the feedback (ground) terminal of the is monitored through an impedance 215 (shown as a resistor, but other suitable impedances) connected in series between the converter 248 and ground. . The voltage developed across impedance 215 is used as a feedback signal and is coupled to the feedback terminal of converter 248 as shown to control lamp drive as described above. A disadvantage of the FIG. 8 approach compared to FIG. 7 is that it requires additional signal processing in or around the converter 248 in order to obtain good regulation as the operating conditions change. This is because the feedback line of the converter 248 is
This is because it typically includes a very non-linear signal component.

【0114】図9は、ランプ15に供給される駆動を間
接的にモニタするさらに他の方法を示す。この図におい
ては、フィードバック信号FBは、セラミック変圧器5
20の入力AC電圧信号の一部をサンプリングすること
によって発生される。フィードバックループは、その一
端がセラミック変圧器520の入力端子に結合されてい
るキャパシタ200を含む。キャパシタ200の他の端
子は、ダイオード225のアノードと、インピーダンス
230の第1端子とに接続されている。インピーダンス
230の他の端子は、グラウンドに結合されているいっ
ぽう、ダイオード225のカソードは、変換器248の
フィードバック入力端子に結合されている。
FIG. 9 illustrates yet another method of indirectly monitoring the drive supplied to the lamp 15. In this figure, the feedback signal FB is the ceramic transformer 5
It is generated by sampling a portion of the 20 input AC voltage signals. The feedback loop includes a capacitor 200 having one end coupled to the input terminal of ceramic transformer 520. The other terminal of the capacitor 200 is connected to the anode of the diode 225 and the first terminal of the impedance 230. The other terminal of impedance 230 is coupled to ground, while the cathode of diode 225 is coupled to the feedback input terminal of converter 248.

【0115】図10は、ランプ215への入力駆動を間
接的にモニタする方法を示しており、ここでは従来の磁
気変圧器が3端子セラミック変圧器とともに用いられて
いる。図10においては、ランプ15は、セラミック変
圧器220の出力端子および磁気変圧器321の出力端
子をはさんでフローティング状態である。よってランプ
15は、変換器248からアイソレートされており、図
7と同様に動作する。
FIG. 10 shows a method of indirectly monitoring the input drive to the lamp 215, where a conventional magnetic transformer is used with a three terminal ceramic transformer. In FIG. 10, the lamp 15 is in a floating state across the output terminal of the ceramic transformer 220 and the output terminal of the magnetic transformer 321. Therefore, the lamp 15 is isolated from the converter 248 and operates similarly to FIG.

【0116】ランプ215への駆動を間接的にモニタす
るための他の回路構成を用いることができ、図7〜10
の回路は、そのような回路をすべて示すものではなく、
あくまで代表的なものである。ランプの駆動を間接的に
モニタするためには、ランプを駆動回路からフローティ
ングにする必要がないことが当業者にはわかるだろう。
図7〜10に示す間接測定技術のうちのどれを、図2〜
6に示されたランプ構成のどれに適用させてもよい。
Other circuit configurations for indirectly monitoring the drive to the lamp 215 can be used and are shown in FIGS.
Circuit is not an exhaustive list of such circuits,
It is only representative. Those skilled in the art will appreciate that in order to indirectly monitor the drive of the lamp, it is not necessary to float the lamp from the drive circuit.
Which of the indirect measurement techniques shown in FIGS.
It may be applied to any of the lamp configurations shown in FIG.

【0117】図11は、セラミック変圧器220の圧電
特性を利用する本発明のさらなる例示的な構成のブロッ
ク図である。図11において、入力DC電源35は、電
圧制御信号(VC)を演算増幅器610の端子612に
供給する。オペアンプ610は、電圧制御発振器620
(VCO)の動作周波数を設定する出力DC電圧信号を
発生する。DC電圧信号は、オペアンプ610のフィー
ドバックピン(端子611)において検知されたフィー
ドバック信号FBに比例する。DC電圧信号は、電圧制
御発振器620を駆動してAC出力信号をつくるために
用いられる。AC信号の大きさは、ドライバ630によ
って増幅され、ドライバ630の出力は、セラミック変
圧器220を駆動するために用いられる。セラミック変
圧器220は、昇圧された正弦波電圧波形を出力し、ラ
ンプ15を駆動する。ランプ15を流れる電流I
LAMPは、オペアンプ610のフィードバックピン(端子
611)において検知されたフィードバック信号FBを
つくるためにフィードバックされ、フィードバックルー
プを閉じる。電流検知フィードバックループは、ランプ
駆動を調節する。
FIG. 11 is a block diagram of a further exemplary configuration of the present invention that utilizes the piezoelectric properties of ceramic transformer 220. In FIG. 11, the input DC power supply 35 supplies the voltage control signal (VC) to the terminal 612 of the operational amplifier 610. The operational amplifier 610 is a voltage controlled oscillator 620.
An output DC voltage signal that sets the operating frequency of the (VCO) is generated. The DC voltage signal is proportional to the feedback signal FB detected at the feedback pin (terminal 611) of the operational amplifier 610. The DC voltage signal is used to drive the voltage controlled oscillator 620 to produce the AC output signal. The magnitude of the AC signal is amplified by driver 630 and the output of driver 630 is used to drive ceramic transformer 220. The ceramic transformer 220 outputs a boosted sinusoidal voltage waveform to drive the lamp 15. Current I flowing through the lamp 15
LAMP is fed back to create the sensed feedback signal FB at the feedback pin (terminal 611) of operational amplifier 610, closing the feedback loop. The current sense feedback loop regulates the lamp drive.

【0118】図11のシステムにおける発振周波数は、
発振器620と結合されたオペアンプ610(電圧制御
信号VCおよびフィードバック信号FBを検知する)に
よって制御される。図1、3〜6および10の本発明の
実施例と異なり、図11の実施例は、セラミック変圧器
220の共振周波数における一定動作をおこなわない。
フルに共振した点における動作を維持し、ランプ駆動回
路に供給される電力の量だけを変化させる代わりに、図
11は動作周波数が共振周波数および非共振周波数にわ
たって動作周波数が変化するシステムを示す。電圧制御
信号VCは、図11に示すシステムを制御してランプ1
5を非共振周波数において駆動するように調節すること
ができる。図2に示す「スカート」周波数においてラン
プ15を駆動しようとすることは、セラミック変圧器2
20がフルの共振より低い共振点において動作すること
をまねく。よって、セラミック変圧器220は、ランプ
15に対してフルの駆動電流を流さない。したがって、
ランプ15の光の強度は、完全には「オン」にはならな
い。共振点およびスカート以外の周波数においては、セ
ラミック変圧器220は、ランプ15に駆動電流をまっ
たく流さない。
The oscillation frequency in the system of FIG. 11 is
It is controlled by an operational amplifier 610 (which senses the voltage control signal VC and the feedback signal FB) coupled to the oscillator 620. Unlike the embodiment of the invention of FIGS. 1, 3-6 and 10, the embodiment of FIG. 11 does not perform constant operation at the resonant frequency of the ceramic transformer 220.
Instead of maintaining operation at full resonance and changing only the amount of power supplied to the lamp drive circuit, FIG. 11 shows a system in which the operating frequency varies over resonant and non-resonant frequencies. The voltage control signal VC controls the system shown in FIG.
5 can be adjusted to drive at a non-resonant frequency. Attempting to drive the lamp 15 at the "skirt" frequency shown in FIG.
It causes 20 to operate at a lower resonance than full resonance. Therefore, the ceramic transformer 220 does not flow a full drive current to the lamp 15. Therefore,
The light intensity of the lamp 15 is not completely "on". At frequencies other than the resonance point and the skirt, the ceramic transformer 220 draws no drive current through the lamp 15.

【0119】電圧制御信号VCを調節することによって
システムの動作周波数を変化させることは、ランプ15
の光の強度を弱めることに利用できる。光の強度の範囲
は、十分に、つまり実質的に「オン」(フルの共振点に
おいて)から、十分に、つまり実質的に「オフ」(「ス
カート」の外側の周波数において)までであり、スカー
ト周波数においてランプ15を駆動することによって得
られる中間的な弱い光の放射も含む。
Varying the operating frequency of the system by adjusting the voltage control signal VC is a function of the lamp 15
It can be used to reduce the intensity of light. The range of light intensities is full, ie, substantially “on” (at full resonance) to full, ie, substantially “off” (at frequencies outside the “skirt”), It also includes the intermediate weak light emission obtained by driving the lamp 15 at the skirt frequency.

【0120】図12は、図1に示す回路の原理にしたが
った、本発明の他の実施例の概略ブロック図である。
FIG. 12 is a schematic block diagram of another embodiment of the present invention according to the principle of the circuit shown in FIG.

【0121】図12の回路において、入力ドライバ71
0は、MOSトランジスタ720および730を駆動す
るためのパルス幅変調された出力信号をつくる。入力ド
ライバ710は、レギュレータを含む。次にトランジス
タ720および730は、交互に、最大デューティサイ
クルである約50%でオン、オフのスイッチングをす
る。トランジスタ720がオンで、トランジスタ730
がオフであるとき、インダクタ750は充電し、電流
は、トランジスタ720を通してセラミック変圧器22
0へ流れる。トランジスタ720がオフで、トランジス
タ730がオンであるとき、インダクタ750は放電
し、電流は、トランジスタ730を通してグラウンドに
引き抜かれる。
In the circuit of FIG. 12, the input driver 71
0 produces a pulse width modulated output signal for driving MOS transistors 720 and 730. The input driver 710 includes a regulator. Transistors 720 and 730 then alternately switch on and off with a maximum duty cycle of about 50%. Transistor 720 is on and transistor 730
When is off, inductor 750 charges and current passes through transistor 720 to ceramic transformer 22.
Flows to zero. When transistor 720 is off and transistor 730 is on, inductor 750 is discharged and current is drawn through transistor 730 to ground.

【0122】インダクタ750は、セラミック変圧器2
20の入力インピーダンスをトランジスタ720および
730の出力電圧駆動とインピーダンス整合する。イン
ダクタ750はまた、セラミック変圧器220を駆動す
るために電圧昇圧をおこなう。変圧器220の圧電特性
は、従来の磁気変圧器によって提供される広帯域デバイ
スとは反対に、狭帯域フィルタとして機能する。その結
果、変圧器220に入力された音響波は、実質的に正弦
波である必要はない。しかしキャパシタ740は、回路
からのRF輻射を低減するために用いられてもよい。キ
ャパシタ740は、DC信号成分を阻止し、もしキャパ
シタ740がなければトランジスタ720および730
の出力端子723において方形波電圧発振である信号を
平滑化する。
The inductor 750 is the ceramic transformer 2
The input impedance of 20 is impedance matched with the output voltage drive of transistors 720 and 730. Inductor 750 also provides a voltage boost to drive ceramic transformer 220. The piezoelectric properties of transformer 220 act as a narrow band filter, as opposed to the wide band devices provided by conventional magnetic transformers. As a result, the acoustic waves input to transformer 220 need not be substantially sinusoidal. However, the capacitor 740 may be used to reduce RF radiation from the circuit. Capacitor 740 blocks the DC signal component and, if capacitor 740 is absent, transistors 720 and 730.
At the output terminal 723 of the above, the signal which is the square wave voltage oscillation is smoothed.

【0123】セラミック変圧器220に固有の共振周波
数は、デバイスの物理パラメータの関数である。セラミ
ック変圧器220は、蛍光ランプ15を駆動するのに十
分に高い電圧のAC波形をつくるために入力電圧を昇圧
する。
The resonant frequency inherent in the ceramic transformer 220 is a function of the physical parameters of the device. The ceramic transformer 220 boosts the input voltage to create an AC waveform with a voltage high enough to drive the fluorescent lamp 15.

【0124】ランプ15をめぐるフィードバック制御ル
ープは、フィードバック信号FBを入力ドライバ710
に帰還させるパス(path)で閉じられる。このフィード
バックループは、ランプ電流ILAMPを検知し、この情報
は、入力ドライバ710の動作点を設定する。出力によ
って変調されたドライバ710のパルス幅は、圧電変圧
器に可能な駆動を設定する。ランプ15の動作電流は、
可変抵抗760の値を調節することによって制御されう
る。抵抗を変化させることによって、入力ドライバ71
0に与えられたフィードバック信号FBの大きさが変化
し、結局、ランプ電流ILAMPが対応して変化する。蛍光
ランプは、高いインピーダンスをもち、実質的に電流駆
動デバイスであるので、ILAMPの大きさを変化させるこ
とは、ランプ15の強度が変化することになる。
The feedback control loop around the lamp 15 applies the feedback signal FB to the input driver 710.
It is closed by the path that returns to. This feedback loop senses the lamp current I LAMP , and this information sets the operating point of the input driver 710. The pulse width of the driver 710 modulated by the output sets the possible drive for the piezoelectric transformer. The operating current of the lamp 15 is
It can be controlled by adjusting the value of the variable resistor 760. By changing the resistance, the input driver 71
The magnitude of the feedback signal FB applied to 0 changes, and eventually the lamp current I LAMP changes correspondingly. Since a fluorescent lamp has a high impedance and is essentially a current driven device, changing the magnitude of ILAMP will change the intensity of the lamp 15.

【0125】本発明の電源および制御回路は、以上に図
示され、説明された回路構成以外の構成を用いても実現
できることが当業者にはわかるだろう。そのような改変
も本発明の範囲の中であり、特許請求の範囲だけによっ
て限定されるものである。
Those skilled in the art will appreciate that the power supply and control circuit of the present invention can be implemented using configurations other than those shown and described above. Such modifications are also within the scope of the invention and are limited only by the scope of the claims.

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明によれば、少なくとも以下の効果
が得られる。従来の磁気コイル変圧器の特性よりも、昇
圧変圧器として用いられるデバイスに対してより導電率
が高い固有の基本特性をもつデバイスを用いた蛍光ラン
プのための電源および制御回路を提供できる。
According to the present invention, at least the following effects can be obtained. It is possible to provide a power supply and a control circuit for a fluorescent lamp using a device having an inherent basic characteristic that the conductivity is higher than that of a device used as a step-up transformer than the characteristic of a conventional magnetic coil transformer.

【0127】また従来の磁気変圧器よりもすべての次元
においてもともと小さくつくられうる昇圧変圧器を用い
る蛍光ランプのための電源および制御回路を提供でき
る。
It is also possible to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that uses a step-up transformer that can be made smaller in all dimensions than conventional magnetic transformers.

【0128】さらに磁気変圧器を用いる従来の回路より
も小さくつくれる蛍光ランプのための電源および制御回
路を提供できる。
Furthermore, it is possible to provide a power supply and control circuit for a fluorescent lamp that can be made smaller than conventional circuits using magnetic transformers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理を実現する蛍光ランプ電源および
制御回路のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a fluorescent lamp power supply and control circuit that implements the principles of the present invention.

【図2】本発明の原理にしたがって用いられる実施例の
セラミック変圧器のインピーダンス特性を、周波数に対
してプロットしたグラフである。
FIG. 2 is a graph plotting the impedance characteristic of an example ceramic transformer used in accordance with the principles of the present invention against frequency.

【図3】図1の蛍光ランプ電源および制御回路のある実
施例の概略ブロック図である。
3 is a schematic block diagram of one embodiment of the fluorescent lamp power supply and control circuit of FIG.

【図4】図1の蛍光ランプ電源および制御回路の他の実
施例の概略ブロック図である。
FIG. 4 is a schematic block diagram of another embodiment of the fluorescent lamp power supply and control circuit of FIG.

【図5】図1の蛍光ランプ電源および制御回路の他の実
施例の概略ブロック図である。
5 is a schematic block diagram of another embodiment of the fluorescent lamp power supply and control circuit of FIG. 1. FIG.

【図6】図1の蛍光ランプ電源および制御回路の他の実
施例の概略ブロック図である。
FIG. 6 is a schematic block diagram of another embodiment of the fluorescent lamp power supply and control circuit of FIG.

【図7】蛍光ランプの出力が間接的にモニタされ、1つ
の端子においてグラウンドされるかわりにランプがフロ
ーティングである本発明の他の局面にしたがった他の実
施形態の例示的な構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 7 is a schematic showing an exemplary configuration of another embodiment according to another aspect of the invention in which the output of a fluorescent lamp is indirectly monitored and the lamp is floating instead of grounded at one terminal. It is a block diagram.

【図8】蛍光ランプの出力が間接的にモニタされ、1つ
の端子においてグラウンドされるかわりにランプがフロ
ーティングである本発明の他の局面にしたがった他の実
施形態の例示的な構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 8 is a schematic showing an exemplary configuration of another embodiment according to another aspect of the invention in which the output of a fluorescent lamp is indirectly monitored and the lamp is floating instead of being grounded at one terminal. It is a block diagram.

【図9】蛍光ランプの出力が間接的にモニタされ、1つ
の端子においてグラウンドされるかわりにランプがフロ
ーティングである本発明の他の局面にしたがった他の実
施形態の例示的な構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 9 is a schematic showing an exemplary configuration of another embodiment according to another aspect of the invention in which the output of a fluorescent lamp is indirectly monitored and the lamp is floating instead of being grounded at one terminal. It is a block diagram.

【図10】蛍光ランプの出力が間接的にモニタされ、1
つの端子においてグラウンドされるかわりにランプがフ
ローティングである本発明の他の局面にしたがった他の
実施形態の例示的な構成を示す概略ブロック図である。
FIG. 10: The output of the fluorescent lamp is indirectly monitored, 1
FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating an exemplary configuration of another embodiment according to another aspect of the invention in which the lamp is floating instead of grounded at one terminal.

【図11】本発明の原理を実現する蛍光ランプ電源およ
び制御回路のさらに別の実施例のブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram of yet another embodiment of a fluorescent lamp power supply and control circuit implementing the principles of the present invention.

【図12】図1の蛍光ランプ電源および制御回路のさら
に他の実施例の概略ブロック図である。
12 is a schematic block diagram of still another embodiment of the fluorescent lamp power supply and control circuit of FIG. 1. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 蛍光ランプ電源および制御回路 15 蛍光ランプ 16、17、21、22、23、26、27、28 端
子 20 高電圧変換器 25 レギュレータ回路 35 入力DC電源
10 Fluorescent Lamp Power Supply and Control Circuit 15 Fluorescent Lamp 16, 17, 21, 22, 23, 26, 27, 28 Terminal 20 High Voltage Converter 25 Regulator Circuit 35 Input DC Power Supply

Claims (36)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 DC電源から蛍光ランプを点灯させる回
路であって、 DC電源に接続された入力と、出力と、該出力を制御す
るフィードバック信号を受け取る制御端子とを有するレ
ギュレータと、 セラミック変圧器を有する、該レギュレータの該出力に
接続されたDC−AC変換器であって、蛍光ランプが光
を放射するのに十分なAC信号を出力端子に発生するD
C−AC変換器と、 該蛍光ランプが流す電流を示す電流をモニタし、該蛍光
ランプが流す電流を示すフィードバック信号を発生する
モニタリング素子であって、該フィードバック信号は、
該レギュレータに結合されることによってランプによっ
て放射される光が調節されるモニタリング素子と、 を備えている蛍光ランプ点灯回路。
1. A circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power supply, the regulator having an input connected to the DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output, and a ceramic transformer. A DC-AC converter connected to the output of the regulator, comprising: D generating at the output terminal an AC signal sufficient for the fluorescent lamp to emit light.
A C-AC converter and a monitoring element for monitoring a current indicating a current flowing through the fluorescent lamp and generating a feedback signal indicating a current flowing through the fluorescent lamp, the feedback signal comprising:
A fluorescent lamp lighting circuit comprising: a monitoring element coupled to the regulator to regulate light emitted by the lamp.
【請求項2】 前記ランプおよび前記変換器は、該ラン
プが該変換器からアイソレートされるように接続されて
いる請求項1に記載の蛍光ランプ点灯回路。
2. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 1, wherein the lamp and the converter are connected so that the lamp is isolated from the converter.
【請求項3】 前記蛍光ランプが流す電流を応答して調
節するフィードバック信号調節回路をさらに備えている
請求項1に記載の蛍光ランプ点灯回路。
3. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 1, further comprising a feedback signal adjusting circuit that adjusts a current supplied from the fluorescent lamp in response.
【請求項4】 前記DC−AC変換器によってつくられ
た前記AC信号は、前記出力端子において実質的に正弦
波状である請求項1に記載の蛍光ランプ点灯回路。
4. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 1, wherein the AC signal generated by the DC-AC converter is substantially sinusoidal at the output terminal.
【請求項5】 前記蛍光ランプは、バラストキャパシタ
に接続されている請求項1に記載の蛍光ランプ点灯回
路。
5. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 1, wherein the fluorescent lamp is connected to a ballast capacitor.
【請求項6】 前記モニタリング素子は、前記蛍光ラン
プが流す電流に比例するフィードバック信号をつくる請
求項1に記載の蛍光ランプ点灯回路。
6. The fluorescent lamp lighting circuit as claimed in claim 1, wherein the monitoring element produces a feedback signal proportional to a current passed by the fluorescent lamp.
【請求項7】 前記モニタリング素子は、前記レギュレ
ータ制御端子に直列に接続されたインピーダンスを含
み、前記フィードバック信号は、少なくとも該インピー
ダンスの一部の両端に発生する電圧を含む請求項6に記
載の蛍光ランプ点灯回路。
7. The fluorescence according to claim 6, wherein the monitoring element includes an impedance connected in series to the regulator control terminal, and the feedback signal includes a voltage generated across at least a part of the impedance. Lamp lighting circuit.
【請求項8】 前記モニタリング素子は、前記レギュレ
ータ制御端子に直列に接続されている第1インピーダン
スを含み、前記フィードバック信号は、該第1インピー
ダンスの少なくとも一部の両端に発生する電圧を含み、
前記フィードバック信号調節回路は、該第1インピーダ
ンスの少なくとも一部に直列に接続された可変インピー
ダンスを含み、該可変インピーダンスは、前記蛍光ラン
プの前記強度を変化させるのに十分な調節範囲を有する
請求項3に記載の蛍光ランプ点灯回路。
8. The monitoring element includes a first impedance connected in series to the regulator control terminal, the feedback signal includes a voltage developed across at least a portion of the first impedance,
The feedback signal adjustment circuit includes a variable impedance connected in series to at least a portion of the first impedance, the variable impedance having an adjustment range sufficient to change the intensity of the fluorescent lamp. The fluorescent lamp lighting circuit according to item 3.
【請求項9】 前記レギュレータは、スイッチングレギ
ュレータである請求項1に記載の蛍光ランプ点灯回路。
9. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 1, wherein the regulator is a switching regulator.
【請求項10】 前記レギュレータは、電流モードスイ
ッチングレギュレータである請求項1に記載の蛍光ラン
プ点灯回路。
10. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 1, wherein the regulator is a current mode switching regulator.
【請求項11】 DC電源から蛍光ランプを点灯させる
回路であって、 DC電源に接続された入力と、出力と、該出力を制御す
るフィードバック信号を受け取る制御端子とを有するレ
ギュレータと、 セラミック変圧器を有する、該レギュレータの該出力に
接続されたDC−AC変換器であって、AC信号を出力
端子に発生するDC−AC変換器と、 該ランプを該変換器に結合する結合素子と、 該蛍光ランプが流す電流を示す電流をモニタし、該蛍光
ランプが流す電流を示すフィードバック信号を発生する
モニタリング素子であって、該フィードバック信号は、
該レギュレータに結合されることによってランプによっ
て放射される光が調節されるモニタリング素子と、 を備えている蛍光ランプ点灯回路。
11. A circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power supply, the regulator having an input connected to the DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output, and a ceramic transformer. A DC-AC converter connected to the output of the regulator, the DC-AC converter generating an AC signal at an output terminal; and a coupling element coupling the lamp to the converter. A monitoring element for monitoring a current indicating a current flowing by the fluorescent lamp and generating a feedback signal indicating a current flowing by the fluorescent lamp, wherein the feedback signal is
A fluorescent lamp lighting circuit comprising: a monitoring element coupled to the regulator to regulate light emitted by the lamp.
【請求項12】 前記結合素子は、前記ランプを前記変
換器からアイソレートする請求項11に記載の蛍光ラン
プ点灯回路。
12. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 11, wherein the coupling element isolates the lamp from the converter.
【請求項13】 前記蛍光ランプが流す電流を応答して
調節するフィードバック信号調節素子をさらに備えてい
る請求項11に記載の蛍光ランプ点灯回路。
13. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 11, further comprising a feedback signal adjusting element that adjusts a current supplied from the fluorescent lamp in response.
【請求項14】 前記DC−AC変換器によってつくら
れた前記AC信号は、前記出力端子において実質的に正
弦波状である請求項11に記載の蛍光ランプ点灯回路。
14. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 11, wherein the AC signal generated by the DC-AC converter is substantially sinusoidal at the output terminal.
【請求項15】 前記蛍光ランプは、バラストキャパシ
タに接続されている請求項11に記載の蛍光ランプ点灯
回路。
15. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 11, wherein the fluorescent lamp is connected to a ballast capacitor.
【請求項16】 前記モニタリング素子は、前記蛍光ラ
ンプが流す電流に比例するフィードバック信号をつくる
請求項11に記載の蛍光ランプ点灯回路。
16. The fluorescent lamp lighting circuit of claim 11, wherein the monitoring element produces a feedback signal that is proportional to the current passed by the fluorescent lamp.
【請求項17】 前記モニタリング素子は、前記レギュ
レータ制御端子に直列に接続されたインピーダンスを含
み、前記フィードバック信号は、少なくとも該インピー
ダンスの一部の両端に発生する電圧を含む請求項16に
記載の蛍光ランプ点灯回路。
17. The fluorescence according to claim 16, wherein the monitoring element includes an impedance connected in series to the regulator control terminal, and the feedback signal includes a voltage generated across at least a part of the impedance. Lamp lighting circuit.
【請求項18】 前記モニタリング素子は、前記レギュ
レータ制御端子に直列に接続されている第1インピーダ
ンスを含み、前記フィードバック信号は、該第1インピ
ーダンスの少なくとも一部の両端に発生する電圧を含
み、前記フィードバック信号調節素子は、該第1インピ
ーダンスの少なくとも一部に直列に接続された可変イン
ピーダンスを含み、該可変インピーダンスは、前記蛍光
ランプの前記強度を変化させるのに十分な調節範囲を有
する請求項13に記載の蛍光ランプ点灯回路。
18. The monitoring element includes a first impedance connected in series to the regulator control terminal, the feedback signal includes a voltage developed across at least a portion of the first impedance, 14. The feedback signal conditioning element comprises a variable impedance connected in series with at least a portion of the first impedance, the variable impedance having a tuning range sufficient to change the intensity of the fluorescent lamp. Fluorescent lamp lighting circuit according to.
【請求項19】 前記レギュレータは、スイッチングレ
ギュレータである請求項11に記載の蛍光ランプ点灯回
路。
19. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 11, wherein the regulator is a switching regulator.
【請求項20】 前記レギュレータは、電流モードスイ
ッチングレギュレータである請求項11に記載の蛍光ラ
ンプ点灯回路。
20. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 11, wherein the regulator is a current mode switching regulator.
【請求項21】 DC電源から蛍光ランプを点灯させる
回路であって、 DC電源に接続された入力と、出力と、該出力を制御す
るフィードバック信号を受け取る制御端子とを有するレ
ギュレータと、 セラミック変圧器を有する、該レギュレータの該出力に
接続されたDC−AC変換器であって、AC信号をAC
出力に発生するDC−AC変換器と、 該変換器の該AC出力に結合された第1端子を有し、該
蛍光ランプに結合された第2端子を有するセラミック昇
圧変圧器と、 該蛍光ランプに供給される電流を示す電流をモニタし、
該ランプによって放射される光を調節するフィードバッ
ク信号を発生するモニタリング素子と、 を備えている蛍光ランプ点灯回路。
21. A circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power supply, the regulator having an input connected to the DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output, and a ceramic transformer. A DC-AC converter connected to the output of the regulator, comprising:
A DC-AC converter for generating an output, a ceramic step-up transformer having a first terminal coupled to the AC output of the converter and a second terminal coupled to the fluorescent lamp, and the fluorescent lamp Monitor the current indicating the current supplied to
A fluorescent lamp lighting circuit comprising: a monitoring element for generating a feedback signal for adjusting the light emitted by the lamp.
【請求項22】 前記第2端子および前記ランプは、該
ランプが前記変換器からアイソレートされるように結合
されている請求項21に記載の蛍光ランプ点灯回路。
22. The fluorescent lamp lighting circuit as claimed in claim 21, wherein the second terminal and the lamp are coupled so that the lamp is isolated from the converter.
【請求項23】 蛍光ランプが流す電流を応答して変化
させるためのフィードバック信号を変化させる調節素子
をさらに含んでいる請求項21に記載の蛍光ランプ点灯
回路。
23. The fluorescent lamp lighting circuit of claim 21, further comprising an adjusting element that changes a feedback signal for responsively changing the current that the fluorescent lamp draws.
【請求項24】 前記モニタリング素子は、 前記第1端子に流れる電流を整流する整流器と、 該整流器に直列に結合された抵抗と、 該抵抗に直列に結合されて、該整流された電流をフィル
タリングするキャパシタンスであって、前記フィードバ
ック信号は、該キャパシタンスの両端に発生する電圧を
含むキャパシタンスと、 を備えている請求項21に記載の蛍光ランプ点灯回路。
24. The monitoring element includes a rectifier for rectifying a current flowing through the first terminal, a resistor coupled in series with the rectifier, and a resistor coupled in series with the resistor for filtering the rectified current. 22. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 21, wherein the feedback signal comprises a capacitance including a voltage generated across the capacitance.
【請求項25】 前記フィードバック信号の大きさを変
化させ、前記蛍光ランプが流す電流を応答して変化させ
る前記モニタリング素子に結合された可変抵抗をさらに
備えている請求項24に記載の蛍光ランプ点灯回路。
25. The fluorescent lamp lighting of claim 24, further comprising a variable resistor coupled to the monitoring element that changes the magnitude of the feedback signal and responsively changes the current passed by the fluorescent lamp. circuit.
【請求項26】 DC電源から蛍光ランプを点灯させる
回路であって、 DC電源に接続された入力と、出力と、該出力において
つくられた電流を制御する信号を受け取るように適応さ
れた制御端子とを有する電流モードスイッチングレギュ
レータと、 該スイッチングレギュレータの該出力に結合された、A
C電圧をつくる発振器と、 該蛍光ランプに結合された第1端子および第2端子を有
するセラミック昇圧変圧器であって、該発振器によって
つくられたAC電圧を該第2端子において、該蛍光ラン
プを点灯するのに十分なだけ高いAC電圧に変換するた
めに、該第1端子は、該発振器に結合されているセラミ
ック昇圧変圧器と、 該入力電流に比例したフィードバック信号を発生するた
めに、該スイッチングレギュレータの該入力において入
力電流を検知するように適応されているインピーダンス
を含む検知素子であって、該蛍光ランプが流す電流およ
び該蛍光ランプによって放射される光の強度を調節する
ために、該スイッチングレギュレータの該制御端子に該
フィードバック信号を流すように該電流検知素子が接続
されている検知素子と、 を備えている蛍光ランプ点灯回路。
26. A circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power supply, the control terminal adapted to receive an input connected to the DC power supply, an output and a signal controlling the current produced at the output. A current mode switching regulator having: and A coupled to the output of the switching regulator,
A ceramic step-up transformer having an oscillator for producing a C voltage and a first terminal and a second terminal coupled to the fluorescent lamp, wherein the AC voltage produced by the oscillator is applied to the fluorescent lamp at the second terminal. In order to convert the AC voltage high enough to ignite, the first terminal is connected to a ceramic step-up transformer coupled to the oscillator and to generate a feedback signal proportional to the input current. A sensing element including an impedance adapted to sense an input current at the input of a switching regulator, the sensing element for adjusting a current drawn by the fluorescent lamp and an intensity of light emitted by the fluorescent lamp. A sensing element to which the current sensing element is connected so as to flow the feedback signal to the control terminal of the switching regulator; Fluorescent lamp lighting circuit is provided.
【請求項27】 前記蛍光ランプは、前記スイッチング
レギュレータおよび前記発振器からアイソレートされて
いる請求項26に記載の蛍光ランプ点灯回路。
27. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 26, wherein the fluorescent lamp is isolated from the switching regulator and the oscillator.
【請求項28】 DC電源から蛍光ランプを点灯させる
回路であって、 DC電源に接続された入力と、出力と、該出力において
つくられた電流を制御する信号を受け取る制御端子とを
有する電流モードスイッチングレギュレータと、 該スイッチングレギュレータの該出力に結合された、A
C電圧をつくる発振器と、 該蛍光ランプに結合された第1端子および第2端子を有
するセラミック昇圧変圧器であって、該発振器によって
つくられたAC電圧を該第2端子において、該蛍光ラン
プを点灯するのに十分なだけ高いAC電圧に変換するた
めに、該第1端子は、該発振器に結合されているセラミ
ック昇圧変圧器と、 該入力電流に比例したフィードバック信号を発生するた
めに、該変圧器の該第1端子において入力電流を検知す
るように適応されているインピーダンスを含む検知素子
であって、該蛍光ランプが流す電流および該蛍光ランプ
によって放射される光の強度を調節するために、該スイ
ッチングレギュレータの該制御端子に該フィードバック
信号を流すように該電流検知素子が接続されている検知
素子と、 を備えている蛍光ランプ点灯回路。
28. A circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power supply, the current mode having an input connected to the DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a signal controlling the current produced at the output. A switching regulator and A coupled to the output of the switching regulator,
A ceramic step-up transformer having an oscillator for producing a C voltage and a first terminal and a second terminal coupled to the fluorescent lamp, wherein the AC voltage produced by the oscillator is applied to the fluorescent lamp at the second terminal. In order to convert the AC voltage high enough to ignite, the first terminal is connected to a ceramic step-up transformer coupled to the oscillator and to generate a feedback signal proportional to the input current. A sensing element comprising an impedance adapted to sense an input current at the first terminal of a transformer for adjusting the current drawn by the fluorescent lamp and the intensity of the light emitted by the fluorescent lamp. A detection element to which the current detection element is connected so as to flow the feedback signal to the control terminal of the switching regulator. Lamp lighting circuit.
【請求項29】 前記蛍光ランプは、前記スイッチング
レギュレータおよび前記発振器からアイソレートされて
いる請求項28に記載の蛍光ランプ点灯回路。
29. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 28, wherein the fluorescent lamp is isolated from the switching regulator and the oscillator.
【請求項30】 DC電源から蛍光ランプを点灯させ
る回路であって、 少なくとも1つの蛍光ランプと、 DC電源に接続された入力と、出力と、該出力を制御す
るフィードバック信号を受け取る制御端子とを有するD
C−AC変換器と、 蛍光ランプに光を放射させるのに十分な高電圧ACを出
力端子においてつくる該変換器の該出力に結合されたセ
ラミック昇圧変圧器であって、該蛍光ランプを流れる電
流を発生するように該出力端子が結合されているセラミ
ック昇圧変圧器と、 該変換器を通して流れる電流をモニタリングすることに
よって該蛍光ランプが流す電流を検知し、該蛍光ランプ
を通して流れる電流の大きさを示すフィードバック信号
を発生し、該蛍光ランプが流す電流および該蛍光ランプ
によって放射される光の強度を調節するために該フィー
ドバック信号を該変換器に結合させる検知素子と、 を備えている蛍光ランプ点灯回路。
30. A circuit for lighting a fluorescent lamp from a DC power supply, comprising: at least one fluorescent lamp, an input connected to the DC power supply, an output, and a control terminal for receiving a feedback signal for controlling the output. Have D
A C-AC converter and a ceramic step-up transformer coupled to the output of the converter that produces a high voltage AC at the output terminal sufficient to cause the fluorescent lamp to emit light, the current flowing through the fluorescent lamp. To detect the current flowing through the fluorescent lamp by monitoring the current flowing through the converter and a ceramic step-up transformer to which the output terminal is coupled so as to determine the magnitude of the current flowing through the fluorescent lamp. Fluorescent lamp ignition comprising a sensing element for generating a feedback signal indicative of and coupling the feedback signal to the converter to regulate the current drawn by the fluorescent lamp and the intensity of the light emitted by the fluorescent lamp. circuit.
【請求項31】 前記蛍光ランプは、前記変換器からア
イソレートされている請求項30に記載の蛍光ランプ点
灯回路。
31. The fluorescent lamp lighting circuit according to claim 30, wherein the fluorescent lamp is isolated from the converter.
【請求項32】 DC電源から蛍光ランプを点灯する方
法であって、 DC電力をAC電圧に変換するステップと、 該蛍光ランプに光を放射させるために、セラミック変圧
器を用いて該AC電圧を、該蛍光ランプを流れる電流を
発生するのに十分な高電圧AC信号に変換するステップ
と、 該変換するステップのあいだ、該蛍光ランプが流す電流
を示す電流をモニタリングすることによって、該蛍光ラ
ンプが流す電流を検知するステップと、 該モニタリングされた電流の大きさを示すフィードバッ
ク信号を発生するステップと、 該フィードバック信号に応答してDC電力から高電圧A
Cへの変換を制御することによって、該ランプが流す電
流および該ランプによって放射される光の強度を調節す
るステップと、 を包含する蛍光ランプ点灯方法。
32. A method of lighting a fluorescent lamp from a DC power source, the method comprising: converting DC power into an AC voltage; and converting the AC voltage using a ceramic transformer to emit light into the fluorescent lamp. , Converting the fluorescent lamp to a high voltage AC signal sufficient to generate a current flowing through the fluorescent lamp, and monitoring the current indicative of the current drawn by the fluorescent lamp during the converting step. Sensing a current flow, generating a feedback signal indicative of the magnitude of the monitored current, and responsive to the feedback signal from DC power to a high voltage A
Controlling the current passed by the lamp and the intensity of the light emitted by the lamp by controlling the conversion to C.
【請求項33】 前記検知するステップにおいては、該
ランプからアイソレートされている電流がモニタリング
される請求項32に記載の蛍光ランプ点灯方法。
33. The method according to claim 32, wherein in the detecting step, a current isolated from the lamp is monitored.
【請求項34】 応答して前記蛍光ランプが流す電流を
調節するために、前記フィードバック信号を調節するス
テップをさらに包含している請求項32に記載の蛍光ラ
ンプ点灯方法。
34. The method of claim 32, further comprising adjusting the feedback signal to adjust the current drawn by the fluorescent lamp in response.
【請求項35】 前記制御するステップにおいては、前
記DC電力が実質的に正弦波状の高電圧ACに変換され
る請求項32に記載の蛍光ランプ点灯方法。
35. The method according to claim 32, wherein in the controlling step, the DC power is converted into a substantially sinusoidal high voltage AC.
【請求項36】 前記フィードバック信号は、前記蛍光
ランプが流す電流に比例している請求項32に記載の蛍
光ランプ点灯方法。
36. The method of lighting a fluorescent lamp of claim 32, wherein the feedback signal is proportional to the current passed by the fluorescent lamp.
JP8146277A 1995-06-07 1996-06-07 Fluorescent lamp illumination circuit using piezoelectric acoustic transformer and illumination method Pending JPH097786A (en)

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US08/483,374 US5548189A (en) 1992-03-26 1995-06-07 Fluorescent-lamp excitation circuit using a piezoelectric acoustic transformer and methods for using same
US08/483,374 1995-06-07

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008277411A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Tamura Seisakusho Co Ltd Insulating circuit of piezoelectric transformer

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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