JPH10285938A - 圧電トランスを含む電源装置 - Google Patents

圧電トランスを含む電源装置

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JPH10285938A
JPH10285938A JP9090968A JP9096897A JPH10285938A JP H10285938 A JPH10285938 A JP H10285938A JP 9090968 A JP9090968 A JP 9090968A JP 9096897 A JP9096897 A JP 9096897A JP H10285938 A JPH10285938 A JP H10285938A
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JP
Japan
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switching element
piezoelectric transformer
power supply
terminal
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP9090968A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Kato
裕一 加藤
Hiroshi Oishi
洋 大石
Takaaki Asada
隆昭 浅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Media Electronics Co Ltd
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Media Electronics Co Ltd
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Dc-Dc Converters (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、圧電トランスとスイッチング
素子の損失を大幅に削減できる圧電トランスを含む電源
装置を提供する。 【解決手段】 直流電源10とコイル12とスイッチン
グ素子15と圧電トランス16と前記スイッチング素子
15の制御回路19とを備え、制御回路19はスイッチ
ング素子15をオン、オフ制御するためのパルスをスイ
ッチング素子制御端子に供給するためのもので、スイッ
チング素子15と圧電トランス16の近傍に温度検出素
子13を設け、その温度検出素子13が制御回路19の
パルス幅制御用端子14に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷陰極蛍光
管(以下、CCFLと略記する)などを点灯させるに好
適な圧電トランスを含む電源装置に係り、特に温度変化
時にスイッチング素子を駆動するパルス幅を連続的に変
化させる手段を備えた電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の圧電トランスを含む電源
装置のブロツク図である。同図において符号1は圧電ト
ランス、2はCCFL、3はCCFL2の電流検出回
路、4は圧電トランス駆動部、5は発振回路部、6は制
御回路部、7は圧電トランス1の入力電極、8は圧電ト
ランス1の共通電極、9は圧電トランス1の出力電極で
あり、図に示すような接続関係になっている。
【0003】この圧電トランス1を電力変換素子として
利用するうえで、圧電トランス1の温度特性上周囲の温
度と圧電トランス自身の温度変化に対し、圧電トランス
1の入力インピーダンスと昇圧特性が変化する。そのた
め、駆動部4において圧電トランス1に印加する駆動パ
ルスのパルス幅を狭くして固定し、周波数制御を行なっ
ていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の圧電トラン
スを含む電源装置はパルス幅が固定されているため、広
範囲な入力電圧の変化に対応できない。またパルス幅を
広くした場合は、入力電圧が高くなった際、共振パルス
が収束しないうちにスイッチング素子がオンしてしま
い、そのため、圧電トランスとスイッチング素子の損失
が増加するという欠点を有している。
【0005】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、簡単な構成で、圧電トランスとスイッチン
グ素子の損失を大幅に削減できる圧電トランスを含む電
源装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、第1の本発明は、直流電源と、コイルと、例えばM
OS FETなどのスイッチング素子と、圧電トランス
と、例えば周波数変調・パルス幅制御回路などの前記ス
イッチング素子の制御回路とを備えている。
【0007】そして前記コイルの入力端は前記直流電源
の一端に接続され、前記スイッチング素子は第1および
第2の主端子と制御端子を有し、前記スイッチング素子
の第1の主端子は前記コイルの出力端と圧電トランスの
入力端に接続され、前記スイッチング素子の第2の主端
子は前記直流電源の他端に接続され、前記圧電トランス
は入力電極と出力電極と共通電極を有し、前記圧電トラ
ンスの入力電極は前記コイルの出力端に接続され、前記
圧電トランスの出力電極と共通電極との間に、例えばC
CFLなどの負荷が接続され、前記制御回路は前記スイ
ッチング素子をオン、オフ制御するためのパルスを前記
スイッチング素子の制御端子に供給するためのもので、
前記スイッチング素子と前記圧電トランスの近傍に、例
えばサーミスタなどの温度検出素子を設け、その温度検
出素子が制御回路のパルス幅制御用端子に接続されてい
ることを特徴とするものである。
【0008】前記目的を達成するため、第2の本発明
は、直流電源と、補助トランスと、例えばMOS FE
Tなどのスイッチング素子と、圧電トランスと、例えば
周波数変調・パルス幅制御回路などの前記スイッチング
素子の制御回路とを備えている。
【0009】そして前記補助トランスは単巻トランスで
あって、入力端子と共通端子と出力端子とを有する巻線
を有し、その巻線の入力端子は前記直流電源の一端に接
続され、前記スイッチング素子は第1および第2の主端
子と制御端子を有し、前記スイッチング素子の第1の主
端子は前記巻線の共通端子に接続され、前記スイッチン
グ素子の第2の主端子は前記直流電源の他端に接続さ
れ、前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極
を有し、前記圧電トランスの入力電極は前記巻線の出力
端子に接続され、前記圧電トランスの共通電極は前記ス
イッチング素子の第2の主端子に接続され、前記圧電ト
ランスの出力電極と共通電極との間に、例えばCCFL
などの負荷が接続され、前記制御回路は前記スイッチン
グ素子をオン、オフ制御するためのパルスを前記スイッ
チング素子の制御端子に供給するためのもので、前記ス
イッチング素子と前記圧電トランスの近傍に、例えばサ
ーミスタなどの温度検出素子を設け、その温度検出素子
が制御回路のパルス幅制御用端子に接続されていること
を特徴とするものである。
【0010】前記目的を達成するため、第3の本発明
は、直流電源と、補助トランスと、例えばMOS FE
Tなどのスイッチング素子と、圧電トランスと、例えば
周波数変調・パルス幅制御回路などの前記スイッチング
素子の制御回路とを備えている。
【0011】そして前記補助トランスは1次巻線と2次
巻線を有し、その1次巻線は前記直流電源の一端に接続
され、前記スイッチング素子は第1および第2の主端子
と制御端子を有し、前記スイッチング素子の第1の主端
子は前記1次巻線の他端に接続され、前記スイッチング
素子の第2の主端子は前記直流電源の他端に接続され、
前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極を有
し、前記圧電トランスの入力電極は前記2次巻線の一端
に接続され、前記圧電トランスの共通電極は前記2次巻
線の他端に接続され、前記圧電トランスの出力電極と共
通電極との間に、例えばCCFLなどの負荷が接続さ
れ、前記制御回路は前記スイッチング素子をオン、オフ
制御するためのパルスを前記スイッチング素子の制御端
子に供給するためのもので、前記スイッチング素子と前
記圧電トランスの近傍に、例えばサーミスタなどの温度
検出素子を設け、その温度検出素子が制御回路のパルス
幅制御用端子に接続されていることを特徴とするもので
ある。
【0012】
【発明の実施の形態】第1〜3の本発明は前述のよう
に、スイッチング素子と圧電トランスの近傍に温度検出
素子を配置し、その温度検出素子からの検出信号に基づ
いてスイッチング素子を駆動するパルス幅を連続的に変
化させる制御回路を備えている。そのため圧電トランス
の素子温度特性に依存することなく、共振波形が収束し
た時点で駆動パルス発生用のスイッチング素子がオンで
きるため、簡単な構成で、効率の高い電源装置を提供す
ることができる。
【0013】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る
電源装置のブロック図である。同図において符号10は
直流電源、11は平滑コンデンサ、12はコイル、13
はサーミスタなどの温度検出素子、14は制御回路デッ
トタイムコントロール端子、15はMOS FET、1
6は圧電トランス、17はCCFL、18はCCFL1
7の電流検出回路、19は周波数変調・パルス幅制御回
路部、20は圧電トランス16の入力電極、21は圧電
トランス16の共通電極、22は圧電トランス16の出
力電極である。
【0014】同図に示すようにこの電源装置は、直流電
源10と、コイル12と、スイッチング素子としてのM
OS FET15と、圧電トランス16と、周波数変調
・パルス幅制御回路部19とを備えている。
【0015】そしてコイル12の入力端は直流電源10
の一端に接続され、MOS FET15は第1および第
2の主端子と制御端子を有し、第1の主端子はコイル1
2の出力端と圧電トランス16の入力端に接続され、第
2の主端子は直流電源10の他端に接続されている。
【0016】圧電トランス16は入力電極20と出力電
極22と共通電極21を有し、入力電極20はコイル1
2の出力端に接続され、出力電極22と共通電極21と
の間に負荷であるCCFL17が接続されている。
【0017】周波数変調・パルス幅制御回路部19はM
OS FET15をオン、オフ制御するためのパルス信
号をMOS FET15の制御端子に供給するためのも
のである。MOS FET15と圧電トランス16の近
傍に温度検出素子13を設け、周波数変調・パルス幅制
御回路部19のコントロール端子14に接続されてい
る。そしてMOS FET15と圧電トランス16の近
傍の温度変化が温度検出素子13により検出され、その
温度変化による抵抗値変化を利用して周波数変調・パル
ス幅制御回路部19のコントロール端子14の電圧を変
化させることにより、MOS FET15のパルス幅を
自動的に調整して、共振電圧波形を最適状態に保つこと
ができる。
【0018】図2は、本発明の第2の実施の形態に係る
電源装置のブロック図である。同図において符号23は
単巻トランスからなる補助トランスであり、入力端子と
共通端子と出力端子とを備えた巻線を有している。同図
に示すようにその巻線の入力端子は直流電源10の一端
に接続され、MOS FET15の第1の主端子は前記
巻線の共通端子に接続され、圧電トランス16の入力電
極は前記巻線の出力端子に接続されている。他の構成
は、前記第1の実施の形態に係る電源装置と同様であ
る。
【0019】図3は、本発明の第3の実施の形態に係る
電源装置のブロック図である。同図において符号24は
補助トランスであり、1次巻線と2次巻線を有してい
る。同図に示すようにその補助トランス24の1次巻線
は直流電源10の一端に接続され、MOS FET15
の第1の主端子は前記1次巻線の他端に接続されて、圧
電トランス16の入力電極は前記2次巻線の一端に接続
され、圧電トランス16の共通電極は前記2次巻線の他
端に接続されている。他の構成は、前記第1の実施の形
態に係る電源装置と同様である。
【0020】前記実施の形態では負荷としてCCFLを
用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他
の負荷を接続する用途にも適用可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように第1〜3の本発明
は、スイッチング素子と圧電トランスの近傍に温度検出
素子を配置し、その温度検出素子からの検出信号に基づ
いてスイッチング素子を駆動するパルス幅を連続的に変
化させる制御回路を備えている。そのため圧電トランス
の素子温度特性に依存することなく、共振波形が収束し
た時点で駆動パルス発生用のスイッチング素子がオンで
きるため、簡単な構成で、効率の高い電源装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る圧電トランス
を含む電源装置のブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る圧電トランス
を含む電源装置のブロック図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係る圧電トランス
を含む電源装置のブロック図である。
【図4】従来の圧電トランスを含む電源装置のブロック
図である。
【符号の説明】
10 直流電源 11 平滑コンデンサ 12 コイル 13 温度検出素子 14 制御回路デットタイムコントロール端子 15 MOS FET 16 圧電トランス 17 CCFE 18 CCFEの電流検出回路 19 周波数変調・パルス幅制御回路 20 入力電極 21 共通電極 22 出力電極 23、24 補助トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅田 隆昭 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流電源とコイルとスイッチング素子と
    圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路とを備
    え、 前記コイルの入力端は前記直流電源の一端に接続され、 前記スイッチング素子は第1および第2の主端子と制御
    端子を有し、 前記スイッチング素子の第1の主端子は前記コイルの出
    力端と圧電トランスの入力端に接続され、前記スイッチ
    ング素子の第2の主端子は前記直流電源の他端に接続さ
    れ、 前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極を有
    し、 前記圧電トランスの入力電極は前記コイルの出力端に接
    続され、 前記圧電トランスの出力電極と共通電極との間に負荷が
    接続され、 前記制御回路は前記スイッチング素子をオン、オフ制御
    するためのパルスを前記スイッチング素子の制御端子に
    供給するためのもので、前記スイッチング素子と前記圧
    電トランスの近傍に温度検出素子を設け、その温度検出
    素子が制御回路のパルス幅制御用端子に接続されている
    ことを特徴とする圧電トランスを含む電源装置。
  2. 【請求項2】 直流電源と補助トランスとスイッチング
    素子と圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路
    とを備え、 前記補助トランスは単巻トランスであって、入力端子と
    共通端子と出力端子とを有する巻線を有し、その巻線の
    入力端子は前記直流電源の一端に接続され、 前記スイッチング素子は第1および第2の主端子と制御
    端子を有し、 前記スイッチング素子の第1の主端子は前記巻線の共通
    端子に接続され、 前記スイッチング素子の第2の主端子は前記直流電源の
    他端に接続され、 前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極を有
    し、 前記圧電トランスの入力電極は前記巻線の出力端子に接
    続され、 前記圧電トランスの共通電極は前記スイッチング素子の
    第2の主端子に接続され、 前記圧電トランスの出力電極と共通電極との間に負荷が
    接続され、 前記制御回路は前記スイッチング素子をオン、オフ制御
    するためのパルスを前記スイッチング素子の制御端子に
    供給するためのもので、前記スイッチング素子と前記圧
    電トランスの近傍に温度検出素子を設け、その温度検出
    素子が制御回路のパルス幅制御用端子に接続されている
    ことを特徴とする圧電トランスを含む電源装置。
  3. 【請求項3】 直流電源と補助トランスとスイッチング
    素子と圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路
    とを備え、 前記補助トランスは1次巻線と2次巻線を有し、その1
    次巻線は前記直流電源の一端に接続され、 前記スイッチング素子は第1および第2の主端子と制御
    端子を有し、 前記スイッチング素子の第1の主端子は前記1次巻線の
    他端に接続され、 前記スイッチング素子の第2の主端子は前記直流電源の
    他端に接続され、 前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極を有
    し、 前記圧電トランスの入力電極は前記2次巻線の一端に接
    続され、 前記圧電トランスの共通電極は前記2次巻線の他端に接
    続され、 前記圧電トランスの出力電極と共通電極との間に負荷が
    接続され、 前記制御回路は前記スイッチング素子をオン、オフ制御
    するためのパルスを前記スイッチング素子の制御端子に
    供給するためのもので、前記スイッチング素子と前記圧
    電トランスの近傍に温度検出素子を設け、その温度検出
    素子が制御回路のパルス幅制御用端子に接続されている
    ことを特徴とする圧電トランスを含む電源装置。
JP9090968A 1997-04-09 1997-04-09 圧電トランスを含む電源装置 Pending JPH10285938A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111049410A (zh) * 2019-12-31 2020-04-21 华为数字技术(苏州)有限公司 电能装换装置的控制方法和电能转换系统

Cited By (2)

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