JPH10228991A

JPH10228991A - 電源装置および放電灯点灯装置

Info

Publication number: JPH10228991A
Application number: JP9028691A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Sugino; 元洋杉野; Ryuichi Ikeda; 隆一池田; Kenji Kawabata; 賢治川端; Yoshiaki Watanabe; 佳映渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd; International Business Machines Corp
Current assignee: Hitachi Ltd; International Business Machines Corp
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】十分な汎用性を付与し、かつ開発期間や開発
コストが増加するのを防止する。【解決手段】電源装置を直流電源１、マイクロコンピ
ュータ１７、管電流検出回路１３等によって構成し、電
源装置に放電灯点灯回路４２を接続し、放電灯点灯回路
４２に放電灯１２を接続し、管電流検出回路１３の出力
電圧をディジタル値に変換した管電流検出値をマイクロ
コンピュータ１７のＲＡＭ２１内の検出値レジスタに格
納し、シリアルデータ通信制御回路２３によりパーソナ
ルコンピュータ等のデータメモリ４１に格納された管電
流目標値の読み込みを行ない、管電流目標値をＲＡＭ２
１内の目標値レジスタに格納し、管電流検出値と管電流
目標値とを比較する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はマイクロコンピュー
タ等の演算装置を使用した液晶バックライト用放電灯点
灯装置等の電源装置および放電灯点灯装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピュータを使用した液晶バ
ックライト用放電灯点灯装置の電源装置においては、被
供給装置である放電灯点灯装置の放電灯の管電流などの
制御や直流電源の電圧が異常値となったか否かの確認な
どをマイクロコンピュータのソフトウェアにより実現し
ている。その際、ソフトウェア中で使用する放電灯の管
電流目標値や直流電源の最小電圧値、最大電圧値などの
設定値をマイクロコンピュータのＲＯＭ（読み出し専用
メモリ）に複数記録しておき、設定値の選択をマイクロ
コンピュータの端子をロー（Ｌｏ）レベルにするかハイ
（Ｈｉ）レベルにするかの組み合わせによって行なって
いる。

【０００３】この電源装置においては、接続される放電
灯の機種に応じて設定値を選択することができるから、
仕様の異なる数機種の放電灯の電源装置として使用する
ことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術では、ＲＯＭの容量や選択に使用できる端子数によ
って設定できる設定値の数や設定内容が制限されるか
ら、十分な汎用性を得ることができず、またソフトウェ
ア開発時に想定していない仕様に対しては全く対応でき
ず、ソフトウェアを変更したマイクロコンピュータを新
規に開発する必要があるので、開発期間や開発コストが
増加する。

【０００５】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、十分な汎用性を有し、かつ開発期間や開発
コストが増加することのない電源装置、放電灯点灯装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明においては、被供給装置内の電圧または電流
を検出する検出手段と、上記検出手段で検出した検出値
と設定値メモリに格納された設定値との比較を行なう演
算手段とを有する電源装置において、上記演算手段とし
て外部のデータメモリから上記設定値を入力して上記設
定値メモリに格納するものを用いる。

【０００７】また、被供給装置内の電圧または電流を検
出する検出手段と、上記検出手段で検出した検出値と設
定値メモリに格納された設定値との比較を行なう演算手
段とを有する電源装置において、上記演算手段として上
記演算手段の外部に設置した抵抗の抵抗値によって決ま
る電圧に応じた上記設定値を入力して上記設定値メモリ
に格納するものを用いる。

【０００８】これらの場合、上記演算手段としてディジ
タル値の記憶素子を有するマイクロコンピュータを用い
る。

【０００９】この場合、上記マイクロコンピュータに上
記検出手段で検出した検出値をディジタル値に変換する
変換手段を設ける。

【００１０】また、放電灯点灯装置において、上記の電
源装置に放電灯点灯回路を接続し、上記放電灯点灯回路
に放電灯を接続し、上記放電灯の管電流を検出する管電
流検出回路を設け、上記電源装置の上記演算手段で上記
管電流検出回路で検出した管電流検出値と上記設定値メ
モリに格納された上記設定値との比較を行なう。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る電源装置を有
する液晶バックライト用放電灯点灯装置を示す回路図で
ある。図に示すように、電源装置は直流電源１、スイッ
チングトランジスタ２、チョークコイル３、抵抗４、ト
ランジスタ２のベース抵抗５、ダイオード６、トランジ
スタ１４、トランジスタ１４のベース抵抗１５、演算手
段であるマイクロコンピュータ１７、発振回路１８、検
出手段である管電流検出回路１３によって構成され、電
源装置に放電灯点灯回路４２が接続され、放電灯点灯回
路４２に放電灯１２が接続されている。また、マイクロ
コンピュータ１７はＣＰＵ（中央演算処理装置）１９、
ＲＯＭ２０、設定値メモリであるＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）２１、変換手段であるＡ／Ｄ変換器２２、
シリアルデータ通信制御回路２３、ＰＷＭ（Pulse Widt
h Modulation）パルス制御手段２４、入出力制御回路２
５、内部信号バス２６から構成されている。また、放電
灯点灯回路４２はトランス７、共振コンデンサ８、トラ
ンジスタ９、１０、バラストコンデンサ１１、抵抗１６
によって構成されている。

【００１２】この電源装置、放電灯点灯装置において
は、直流電源１の出力する直流電圧がスイッチングトラ
ンジスタ２でチョッピングされ、さらにチョークコイル
３とダイオード６とによって平滑されて、スイッチング
トランジスタ２のデューティ比に応じた直流電圧として
トランス７に入力される。そして、トランジスタ９、１
０と共振コンデンサ８と抵抗１６とトランス７とで構成
されるいわゆるプッシュプル形電圧共振回路で、トラン
ス７と共振コンデンサ８の容量でほぼ決まる周波数で正
弦波発振動作が行なわれ、トランス７に入力された直流
電圧はその電圧値に応じた電圧に昇圧され、バラストコ
ンデンサ１１を介して放電灯１２の両端に印加され、放
電灯１２が点灯する。この場合、放電灯１２が点灯する
と、バラストコンデンサ１１のインピーダンスとトラン
ス７の２次側電圧とによって決まる管電流が放電灯１２
に流れ、放電灯１２に流れる管電流は管電流検出回路１
３で電圧値に変換され、Ａ／Ｄ変換器２２を介してマイ
クロコンピュータ１７に入力される。

【００１３】また、マイクロコンピュータ１７は発振回
路１８の出力するクロック信号を使用して動作し、管電
流検出回路１３の出力電圧はＡ／Ｄ変換器２２でディジ
タル値に変換され、その変換値である管電流検出値がＲ
ＡＭ２１内の検出値レジスタに格納される。また、シリ
アルデータ通信制御回路２３はシリアルデータ通信を行
なうための制御回路で、シリアルデータ通信制御回路２
３は電源投入後の初期設定時にシリアルクロック出力信
号２７を出力して、放電灯１２を有する液晶表示装置が
設けられたパーソナルコンピュータ等のデータメモリ４
１に格納された管電流目標値の読み込みを行ない、管電
流目標値をＲＡＭ２１内の目標値レジスタに格納する。
そして、初期設定終了後に、ＣＰＵ１９はＲＡＭ２１内
の検出値レジスタに格納された管電流検出値と目標値レ
ジスタに格納された管電流目標値とを比較し、管電流検
出値が管電流目標値よりも大きい場合には、ＰＷＭパル
ス制御手段２４の出力するパルスのデューティ比を減ら
す処理を行ない、逆に管電流検出値が管電流目標値より
も小さい場合には、ＰＷＭパルス出力制御手段２４の出
力するパルスのデューティ比を増やす処理を行なう。こ
の結果、放電灯１２に流れる管電流はシリアルデータ通
信によってＲＡＭ２１内の目標値レジスタに格納された
管電流目標値に応じた値に制御される。

【００１４】図１に示した電源装置、放電灯点灯装置に
おいては、マイクロコンピュータ１７のソフトウェア内
で使用する設定値すなわち管電流目標値を外部から自由
に設定することが可能であるから、マイクロコンピュー
タ１７の内部すなわちＲＯＭ２０に予め管電流目標値を
用意しておくことなく、放電灯１２に流れる管電流を任
意の電流値に制御することが可能となるので、仕様の異
なる放電灯１２に同一のソフトウェアを搭載したマイク
ロコンピュータ１７を有する電源装置を使用することが
可能となる。また、管電流目標値の数や設定内容が制限
されることはないから、十分な汎用性を有するととも
に、ソフトウェア開発時に想定していない仕様に対して
も対応することができるので、ソフトウェアを変更した
マイクロコンピュータ１７を新規に開発する必要がない
ため、開発期間を短縮することができ、製品をいちはや
く市場に送り出すことができるようになるとともに、開
発コストを低減することができる。また、同一のマイク
ロコンピュータ１７を多く使用することができるから、
製造コストが安価になる。

【００１５】なお、図１に示した電源装置、放電灯点灯
装置においては、シリアルデータ通信によって設定する
設定値が管電流目標値１つのみの場合について説明を行
なったが、直流電源の最小電圧値、最大電圧値、調光の
最低デューティ比などをシリアルデータ通信によってＲ
ＡＭ２１に格納するような構成としてもよい。その際に
は、調光を設定するための調光用ボリュームや、装置の
保護を行なうために装置内の各部の電圧たとえば直流電
源１の電圧等を検出する検出手段が必要となり、その電
圧をＡ／Ｄ変換器２２で読み込むことができるような回
路構成とし、マイクロコンピュータ１７のソフトウェア
もそれに対応した構成とする。

【００１６】図２は本発明に係る他の電源装置を有する
液晶バックライト用放電灯点灯装置を示す回路図であ
る。図に示すように、調光用ボリューム２９の出力電
圧、直流電源１の出力電圧を検出用抵抗３０、３１で分
圧した電源電圧検出電圧がＡ／Ｄ変換器２２入力され、
入出力制御回路２５の入出力端子に設定用抵抗３２〜３
５が接続され、設定用抵抗３２〜３５に抵抗３６が接続
され、設定用抵抗３２〜３５と抵抗３６とで構成される
抵抗回路がＡ／Ｄ変換器２２に接続されている。そし
て、設定用抵抗３２の抵抗値は管電流目標値に応じた値
であり、設定用抵抗３３の抵抗値は直流電源１の電圧最
大値に応じた値であり、設定用抵抗３４の抵抗値は直流
電源１の電圧最小値に応じた値であり、設定用抵抗３５
の抵抗値はチョッピング調光の最低デューティ比に応じ
た値である。

【００１７】この電源装置、放電灯点灯装置において
は、Ａ／Ｄ変換器２２はＣＰＵ１９からの切替処理によ
りＡ／Ｄ変換を行なうチャネルが切り替えられ、Ａ／Ｄ
変換器２２には管電流検出回路１３の出力電圧すなわち
管電流検出値、調光用ボリューム２９の出力電圧、直流
電源１の電源電圧検出電圧、抵抗回路の出力電圧が選択
的にＡ／Ｄ変換器２２に入力する。また、入出力制御回
路２５は入出力端子の制御を行なう回路であり、ＣＰＵ
１９からの設定により各入出力端子をハイレベル、ロー
レベルまたはハイ・インピーダンス状態にすることがで
き、設定用抵抗３２〜３５が接続された入出力端子のう
ち１本だけをハイレベルとし、その他の入出力端子をハ
イ・インピーダンス状態とすれば、たとえば設定用抵抗
３２が接続された入出力端子だけをハイレベルとし、そ
の他の入出力端子をハイ・インピーダンス状態とすれ
ば、Ａ／Ｄ変換器２２に入力される電圧はマイクロコン
ピュータ１７の電源電圧を抵抗３６とハイレベルとした
入出力端子に接続された設定用抵抗３２とで分圧した電
圧となるから、設定用抵抗３２〜３５の抵抗値を調整す
ることで、入出力端子の選択によって０からマイクロコ
ンピュータ１７の電源電圧までの任意の電圧をＡ／Ｄ変
換器２２に供給することが可能となる。すなわち、設定
用抵抗３２〜３５の抵抗値によって任意の設定値をＲＡ
Ｍ２１に格納することが可能である。

【００１８】そして、電源投入後の初期設定において、
ＣＰＵ１９は設定用抵抗３２を接続した入出力端子をハ
イレベル、その他の抵抗を接続した入出力端子をハイ・
インピーダンス状態としたときの電圧をＡ／Ｄ変換器２
２でディジタル値に変換し、その変換値すなわち管電流
目標値をＲＡＭ２１内の目標値レジスタに格納する。そ
して、初期設定終了後は管電流検出回路１３の出力電圧
をＡ／Ｄ変換器２２でディジタル値に変換した管電流検
出値を検出値レジスタに格納し、管電流検出値と管電流
目標値とを比較し、図１によって説明した電源装置と同
様にＰＷＭパルス制御手段２４の出力するパルスのデュ
ーティ比を制御することで放電灯１２の管電流を一定の
目標値に制御する。

【００１９】また、設定用抵抗３３を接続した入出力端
子をハイレベル、その他の抵抗を接続した入出力端子を
ハイ・インピーダンス状態としたときの電圧をＡ／Ｄ変
換器２２でディジタル値に変換した値を直流電源１の電
圧最大値としてＲＡＭ２１に格納し、また設定用抵抗３
４を接続した入出力端子をハイレベル、その他の抵抗を
接続した入出力端子をハイ・インピーダンス状態とした
ときの電圧をディジタル値に変換した値を直流電源１の
電圧最小値としてＲＡＭ２１に格納しておき、放電灯１
２の点灯中に一定期間毎に検出用抵抗３０、３１で検出
した電源電圧検出電圧をディジタル値に変換した結果と
直流電源１の電圧最大値、電圧最小値との比較を行な
い、直流電源１の電圧が正常かどうかの判定を行なう。
そして、電源電圧検出電圧が設定された電圧最大値以上
となった場合または電圧最小値以下となった場合、ＣＰ
Ｕ１９がＰＷＭパルス制御回路２４の出力を停止させる
データをＰＷＭパルス制御回路２４に転送し、放電灯１
２を消灯させることで異常な直流電源１の電圧での点灯
を防止し、安全性を確保する。

【００２０】また、電源投入後の初期設定において設定
用抵抗３５を接続した入出力端子をハイレベル、その他
の抵抗を接続した入出力端子をハイ・インピーダンス状
態としたときの電圧をＡ／Ｄ変換器２２でディジタル値
に変換して得た調光の最低デューティ比とＲＯＭ２０に
予め設定してある調光の最大デューティ比とから調光用
ボリューム２９の出力電圧と調光データとの関係を示す
調光テーブルを作成し、調光テーブルをＲＡＭ２１に格
納し、ＣＰＵ１９がＲＡＭ２１に格納された調光テーブ
ルから調光用ボリューム２９の出力電圧に応じた調光デ
ータを求め、この調光データをＰＷＭパルス制御回路２
４に転送し、ＰＷＭパルス制御回路２４の出力パルスを
出力する期間と停止する期間との割合を調光データに応
じて変化させることで放電灯１２の調光を制御する。

【００２１】図２に示した電源装置、放電灯点灯装置に
おいては、直流電源１の電圧範囲、管電流、調光等の仕
様を変更する場合にも、ＲＯＭ２０の内容すなわちプロ
グラムを変更することなく設定用抵抗３２〜３５の値を
選択することで対応することが可能となる。このため、
直流電源１の電圧範囲、管電流目標値、調光テーブル等
の数や設定内容が制限されることはないから、十分な汎
用性を有するとともに、ソフトウェア開発時に想定して
いない仕様に対しても対応することができるので、ソフ
トウェアを変更したマイクロコンピュータ１７を新規に
開発する必要がないため、開発期間を短縮することがで
き、開発コストを低減することができる。また、同一の
マイクロコンピュータ１７を多く使用することができる
から、製造コストが安価になる。

【００２２】なお、図２に示した電源装置においては、
入出力制御回路２５の４本の入出力端子に接続した設定
用抵抗３２〜３５により４種類の設定値（パラメータ）
を設定する構成として説明を行なったが、入出力制御回
路にもっと多くの抵抗を接続する入出力端子を設けるこ
とで、設定することのできる設定値を増やすことも可能
である。また、図２に示した電源装置においては、設定
用抵抗３２〜３５を接続した入出力端子をハイレベルと
することによって抵抗３６との間に発生する電圧をディ
ジタル値に変換する構成として説明を行なったが、抵抗
３６をグランドではなく電源に接続し、設定用抵抗を接
続した入出力端子をローレベルとするような構成として
も、効果に変わりはない。

【００２３】また、入出力制御回路２５の入出力端子に
接続した設定用抵抗により設定値を設定するとともに、
シリアルデータ通信制御回路２３を使用したシリアルデ
ータ通信によっても設定値を設定するような方式として
もよい。

【００２４】また、一般的に上記のような動作では、直
流電源１の電圧に対するデューティ比の関係はおおよそ
一義的に決定する。そこで、正常な動作時の直流電源１
の電圧に対するデューティ比の関係を示すデューティ比
テーブルを設定値としてＲＡＭ２１に格納し、実際のデ
ューティ比がデューティ比テーブルの値から大きくずれ
たときに異常を検知したり、正常なデューティ比から大
きくずれないようにデューティ比のリミットを行なえ
ば、より安全な電源装置を提供することができる。ま
た、直流電源１の電圧が急激に変動してフィードバック
制御が追い付かない時にデューティ比テーブルから直接
デューティ比を決定するような制御を行なえば、制御性
が改善される。

【００２５】なお、上述実施の形態においては、液晶バ
ックライト用放電灯点灯装置の電源装置について説明し
たが、他の装置の電源装置にも本発明を適用することが
できる。また、上述実施の形態においては、演算手段と
してディジタル値の記憶素子出あるＲＡＭ２１を有する
マイクロコンピュータ１７を用いたが、他の演算手段を
用いてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係る電源装置、放電灯点灯装置
においては、設定値の数や設定内容が制限されることは
ないから、十分な汎用性を有するとともに、ソフトウェ
ア開発時に想定していない仕様に対しても対応すること
ができるので、ソフトウェアを変更したマイクロコンピ
ュータを新規に開発する必要がないため、開発期間を短
縮することができ、開発コストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電源装置を有する液晶バックライ
ト用放電灯点灯装置を示す回路図である。

【図２】本発明に係る他の電源装置を有する液晶バック
ライト用放電灯点灯装置を示す回路図である。

【符号の説明】

１２…放電灯１３…管電流検出回路１７…マイクロコンピュータ２１…ＲＡＭ２２…Ａ／Ｄ変換器２３…シリアルデータ通信制御回路２５…入出力制御回路２９…調光用ボリューム３０、３１…検出用抵抗３２〜３５…設定用抵抗４１…データメモリ４２…放電灯点灯回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉野元洋神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者池田隆一神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者川端賢治東京都青梅市藤橋888番地株式会社日立製作所熱器ライティング事業部内 (72)発明者渡辺佳映神奈川県大和市下鶴間1623番14 日本アイ・ビー・エム株式会社大和事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被供給装置内の電圧または電流を検出する
検出手段と、上記検出手段で検出した検出値と設定値メ
モリに格納された設定値とを用いて演算を行なう演算手
段とを有する電源装置において、上記演算手段として外
部のデータメモリから上記設定値を入力して上記設定値
メモリに格納するものを用いたことを特徴とする電源装
置。
【請求項２】被供給装置内の電圧または電流を検出する
検出手段と、上記検出手段で検出した検出値と設定値メ
モリに格納された設定値とを用いて演算を行なう演算手
段とを有する電源装置において、上記演算手段として上
記演算手段の外部に設置した抵抗の抵抗値によって決ま
る電圧に応じた上記設定値を入力して上記設定値メモリ
に格納するものを用いたことを特徴とする電源装置。
【請求項３】上記演算手段としてディジタル値の記憶素
子を有するマイクロコンピュータを用いたことを特徴と
する請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項４】上記マイクロコンピュータに上記検出手段
で検出した検出値をディジタル値に変換する変換手段を
設けたことを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【請求項５】請求項１または２に記載の電源装置に放電
灯点灯回路を接続し、上記放電灯点灯回路に放電灯を接
続し、上記放電灯の管電流を検出する管電流検出回路を
設け、上記電源装置の上記演算手段で上記管電流検出回
路で検出した管電流検出値と上記設定値メモリに格納さ
れた上記設定値との比較を行なうことを特徴とする放電
灯点灯装置。