JPH1050475A - Ｅｌ駆動装置 - Google Patents
Ｅｌ駆動装置Info
- Publication number
- JPH1050475A JPH1050475A JP8216968A JP21696896A JPH1050475A JP H1050475 A JPH1050475 A JP H1050475A JP 8216968 A JP8216968 A JP 8216968A JP 21696896 A JP21696896 A JP 21696896A JP H1050475 A JPH1050475 A JP H1050475A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- coil
- circuit
- brightness
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長時間、高温高湿下でＥＬに直流電圧を与え
ても、エレクトロマイグレーションによって両極間にリ
ークが発生することを防ぐことのできるＥＬ駆動装置。 【解決手段】 １１はＥＬ、１２はコイル、１３は電
源、１４はｎｐｎトランジスタで、１５はダイオード、
１６は抵抗、１７は１４のトランジスタＴＲ１をスイッ
チングする制御回路ＣＴＲＬである。１８はＥＬにＤＣ
バイアスがかからないようにする為のコンデンサＣ１で
ある。制御回路ＣＴＲＬの出力信号ＳＩＧ１は、ベース
抵抗Ｒ１を通してｎｐｎトランジスタＴＲ１のベースを
駆動する。
ても、エレクトロマイグレーションによって両極間にリ
ークが発生することを防ぐことのできるＥＬ駆動装置。 【解決手段】 １１はＥＬ、１２はコイル、１３は電
源、１４はｎｐｎトランジスタで、１５はダイオード、
１６は抵抗、１７は１４のトランジスタＴＲ１をスイッ
チングする制御回路ＣＴＲＬである。１８はＥＬにＤＣ
バイアスがかからないようにする為のコンデンサＣ１で
ある。制御回路ＣＴＲＬの出力信号ＳＩＧ１は、ベース
抵抗Ｒ１を通してｎｐｎトランジスタＴＲ１のベースを
駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンス（ＥＬ）ランプの駆動回路に関するものであ
る。
ッセンス（ＥＬ）ランプの駆動回路に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＥＬ駆動回路として、特に共振現
象を利用したものとして、米国特許第４，７７７，４２
７号に記載の回路があった。従来の回路図の具体例を図
２に示す。
象を利用したものとして、米国特許第４，７７７，４２
７号に記載の回路があった。従来の回路図の具体例を図
２に示す。
【０００３】図２の回路図によると、原理的には第１の
フェーズで、１３である電源ＶBATと１２のコイルＬ１
と１１のＥＬをシリーズに接続して、ＬＣ共振回路を構
成し、第２のフェーズで、電源とコイルＬ１とスイッチ
である１４のＴＲ１をシリーズに接続し、この第２のフ
ェーズでスイッチであるＴＲ１をオンさせることによっ
てコイルＬ１にエネルギーを貯め、次にスイッチＴＲ１
をオフすることで第１のフェーズのＬＣ共振回路による
共振現象を利用することにより、１１のＥＬの両端に高
圧を発生させ、ＥＬランプを点灯するというものであっ
た。
フェーズで、１３である電源ＶBATと１２のコイルＬ１
と１１のＥＬをシリーズに接続して、ＬＣ共振回路を構
成し、第２のフェーズで、電源とコイルＬ１とスイッチ
である１４のＴＲ１をシリーズに接続し、この第２のフ
ェーズでスイッチであるＴＲ１をオンさせることによっ
てコイルＬ１にエネルギーを貯め、次にスイッチＴＲ１
をオフすることで第１のフェーズのＬＣ共振回路による
共振現象を利用することにより、１１のＥＬの両端に高
圧を発生させ、ＥＬランプを点灯するというものであっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ＥＬを消灯させる為に前記スイッチをオフさ
せることにより、電源からコイルを通しての電気が流れ
ないようにしていたが、逆にＥＬには常に電源電圧がか
かりっ放しということになってしまった。ＥＬはそもそ
も誘電体である蛍光体を透明電極と背面電極の間にはさ
んだもので、両極間がショートしないように、絶縁層も
含まれてはいる。
来例では、ＥＬを消灯させる為に前記スイッチをオフさ
せることにより、電源からコイルを通しての電気が流れ
ないようにしていたが、逆にＥＬには常に電源電圧がか
かりっ放しということになってしまった。ＥＬはそもそ
も誘電体である蛍光体を透明電極と背面電極の間にはさ
んだもので、両極間がショートしないように、絶縁層も
含まれてはいる。
【０００５】しかしながら、一般に交流駆動を行うこと
を前提にして作られている為か、長時間、高温高湿下で
直流電圧を与えると、エレクトロマイグレーションによ
って両極間にリークが発生してしまう。実際、直流電圧
を印加したまま１０年以上もの間、高温多湿の環境下で
リークによる非点灯といったトラブルが見うけられる。
を前提にして作られている為か、長時間、高温高湿下で
直流電圧を与えると、エレクトロマイグレーションによ
って両極間にリークが発生してしまう。実際、直流電圧
を印加したまま１０年以上もの間、高温多湿の環境下で
リークによる非点灯といったトラブルが見うけられる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願の請求項１，２記載
の発明は、電源とコイルとＥＬとからなる共振回路のシ
リーズ回路に、シリーズにキャパシタを挿入することで
あり、また、請求項３記載の発明では、キャパシタ挿入
によってＥＬの明るさの低下を招かないキャパシタの値
についても考慮するものである。
の発明は、電源とコイルとＥＬとからなる共振回路のシ
リーズ回路に、シリーズにキャパシタを挿入することで
あり、また、請求項３記載の発明では、キャパシタ挿入
によってＥＬの明るさの低下を招かないキャパシタの値
についても考慮するものである。
【０００７】このような構成にすることにより、ＥＬの
直流バイアスによる高温高湿試験において、マイグレー
ション劣化を防止することが可能である。
直流バイアスによる高温高湿試験において、マイグレー
ション劣化を防止することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態を示
す回路図である。コンデンサＣ１を除けば従来例を示す
図２と同じ回路であり、図２と同じものは同一符号を示
す。以下に、図１乃至図２に従って説明する。
す回路図である。コンデンサＣ１を除けば従来例を示す
図２と同じ回路であり、図２と同じものは同一符号を示
す。以下に、図１乃至図２に従って説明する。
【０００９】１１はＥＬである。正式にはエレクトロル
ミネッセンスといい、高電圧を印加すると点灯するラン
プとして良く使用される。特性上は、セラミックコンデ
ンサに似ているが、ＤＣバイアス下での耐環境性につい
ては余り強い訳ではないのでリークの発生し易いセラミ
ックコンデンサの類と見ることができる。
ミネッセンスといい、高電圧を印加すると点灯するラン
プとして良く使用される。特性上は、セラミックコンデ
ンサに似ているが、ＤＣバイアス下での耐環境性につい
ては余り強い訳ではないのでリークの発生し易いセラミ
ックコンデンサの類と見ることができる。
【００１０】１２はコイルで、１３は電源である。１４
はｎｐｎトランジスタで、１５はダイオード、１６は抵
抗、１７は１４のトランジスタＴＲ１をスイッチングす
る制御回路ＣＴＲＬである。１８はＥＬにＤＣバイアス
がかからないようにする為のコンデンサＣ１である。制
御回路ＣＴＲＬの出力信号ＳＩＧ１は、ベース抵抗Ｒ１
を通してｎｐｎトランジスタＴＲ１のベースを駆動す
る。
はｎｐｎトランジスタで、１５はダイオード、１６は抵
抗、１７は１４のトランジスタＴＲ１をスイッチングす
る制御回路ＣＴＲＬである。１８はＥＬにＤＣバイアス
がかからないようにする為のコンデンサＣ１である。制
御回路ＣＴＲＬの出力信号ＳＩＧ１は、ベース抵抗Ｒ１
を通してｎｐｎトランジスタＴＲ１のベースを駆動す
る。
【００１１】これらの波形を図３に示す。
【００１２】まず、Ｔ１のサイクルで、電流ＳＩＧ１が
ＨｉとなりＴＲ１はオンすることにより、ＶBATからＳ
ＩＧ３の電流が流れ、コイルＬ１、ダイオードＤ１、ト
ランジスタＴＲ１を通ってＶBATのマイナス端子に流れ
る。このシリーズ回路にはコイルＬ１があるので、図３
のＴ１サイクルのＳＩＧ３のように電流は徐々に増加す
る。コイル自体の抵抗分で決定される電流値まで達する
と、コイルＬ１は磁気飽和を起こしてしまったことにな
る。因みにこの時、ＳＩＧ２はダイオードＤ１の電圧降
下ＶFとトランジスタＴＲ１のサチュレーション電位Ｖ
SATの和程度、即ち１Ｖ弱の電位になっている。
ＨｉとなりＴＲ１はオンすることにより、ＶBATからＳ
ＩＧ３の電流が流れ、コイルＬ１、ダイオードＤ１、ト
ランジスタＴＲ１を通ってＶBATのマイナス端子に流れ
る。このシリーズ回路にはコイルＬ１があるので、図３
のＴ１サイクルのＳＩＧ３のように電流は徐々に増加す
る。コイル自体の抵抗分で決定される電流値まで達する
と、コイルＬ１は磁気飽和を起こしてしまったことにな
る。因みにこの時、ＳＩＧ２はダイオードＤ１の電圧降
下ＶFとトランジスタＴＲ１のサチュレーション電位Ｖ
SATの和程度、即ち１Ｖ弱の電位になっている。
【００１３】次に、Ｔ２のサイクルになると、ＳＩＧ１
がＬｏとなり、ＴＲ１はオフする。図２で見ると、コイ
ルＬ１はそれまで流れていた電流を保持しようとする
が、トランジスタＴＲ１がオフしている為に１１のＥＬ
の方に電流を流し込む。１１のＥＬは大きな容量成分を
持っている為、図３のＳＩＧ２のように１１のＥＬの上
端の電位はプラス方向に大きく上がる。そして、この時
のプラス方向のピーク電圧ＶPを最大値として、コイル
Ｌ１と１１のＥＬの容量ＣEL及び電源ＶBATとで構成さ
れる共振回路で、ＳＩＧ２に示すように共振する。この
共振は１２のコイルＬ１の抵抗成分や、１１のＥＬの抵
抗成分等によって減衰カーブを描きながら共振し続け
る。この時のＶPが高く、また減衰が少ないほど１１の
ＥＬは明るくなる。
がＬｏとなり、ＴＲ１はオフする。図２で見ると、コイ
ルＬ１はそれまで流れていた電流を保持しようとする
が、トランジスタＴＲ１がオフしている為に１１のＥＬ
の方に電流を流し込む。１１のＥＬは大きな容量成分を
持っている為、図３のＳＩＧ２のように１１のＥＬの上
端の電位はプラス方向に大きく上がる。そして、この時
のプラス方向のピーク電圧ＶPを最大値として、コイル
Ｌ１と１１のＥＬの容量ＣEL及び電源ＶBATとで構成さ
れる共振回路で、ＳＩＧ２に示すように共振する。この
共振は１２のコイルＬ１の抵抗成分や、１１のＥＬの抵
抗成分等によって減衰カーブを描きながら共振し続け
る。この時のＶPが高く、また減衰が少ないほど１１の
ＥＬは明るくなる。
【００１４】１３の電源ＶBATとして電池を使うような
場合、１４のＴＲ１をオンしたままだと１２のコイルＬ
１の抵抗分で制限されるだけの無駄な電流を流すことに
なるので、非点灯時にはトランジスタＴＲ１をオフさせ
る。
場合、１４のＴＲ１をオンしたままだと１２のコイルＬ
１の抵抗分で制限されるだけの無駄な電流を流すことに
なるので、非点灯時にはトランジスタＴＲ１をオフさせ
る。
【００１５】しかしながら、図２の従来の回路では、１
１のＥＬの両端には電源ＶBATが１２のコイルＬ１を通
してかかりっ放しとなっている。この結果、高温高湿の
耐久試験等を行うと、エレクトロマイグレーションによ
り１１のＥＬにリークが発生し、しまいには１１のＥＬ
の両電極間の抵抗値がますます低下し、点灯しなくなっ
てしまう。
１のＥＬの両端には電源ＶBATが１２のコイルＬ１を通
してかかりっ放しとなっている。この結果、高温高湿の
耐久試験等を行うと、エレクトロマイグレーションによ
り１１のＥＬにリークが発生し、しまいには１１のＥＬ
の両電極間の抵抗値がますます低下し、点灯しなくなっ
てしまう。
【００１６】それに対して本発明の図１の回路では、１
８のコンデンサＣ１を１１のＥＬにシリーズに接続した
ので、非点灯には１３の電源ＶBATを１８のコンデンサ
Ｃ１と１１のＥＬの容量値ＣELとで分圧した直流電圧が
１１のＥＬの両端にかかるが、この結果１１のＥＬにリ
ークがあると、図２の従来例ではＤＣバイアスが常時印
加される為、時間と共にマイグレーションが進み、しま
いにはショートしてしまうのに対して、図１の本発明の
実施の形態では、１１のＥＬにリークが発生すると、す
ぐに１１のＥＬの両端電位はゼロになる為、もうそれ以
上マイグレーションが進む心配がない。即ち、再度１１
のＥＬを点灯した後に１回だけＤＣバイアスがかかるこ
とになるだけで、点灯回数に依存するものの経過時間に
は依存しない。
８のコンデンサＣ１を１１のＥＬにシリーズに接続した
ので、非点灯には１３の電源ＶBATを１８のコンデンサ
Ｃ１と１１のＥＬの容量値ＣELとで分圧した直流電圧が
１１のＥＬの両端にかかるが、この結果１１のＥＬにリ
ークがあると、図２の従来例ではＤＣバイアスが常時印
加される為、時間と共にマイグレーションが進み、しま
いにはショートしてしまうのに対して、図１の本発明の
実施の形態では、１１のＥＬにリークが発生すると、す
ぐに１１のＥＬの両端電位はゼロになる為、もうそれ以
上マイグレーションが進む心配がない。即ち、再度１１
のＥＬを点灯した後に１回だけＤＣバイアスがかかるこ
とになるだけで、点灯回数に依存するものの経過時間に
は依存しない。
【００１７】このように本実施の形態では、コンデンサ
Ｃ１を挿入することによって、マイグレーションを予防
するだけでなく、ひとたびリークが発生しても、リーク
の進行を防ぐ抑制効果もある。
Ｃ１を挿入することによって、マイグレーションを予防
するだけでなく、ひとたびリークが発生しても、リーク
の進行を防ぐ抑制効果もある。
【００１８】ところで、１１のＥＬにシリーズに１８の
コンデンサＣ１を入れると、点灯時に１１のＥＬにかか
る電圧は低下する。また、１８のＣ１と１１のＥＬのＣ
ELとの直列容量とコイルＬ１との共振となる為、共振周
波数も変わり、１１のＥＬの明るさが影響を受ける。
コンデンサＣ１を入れると、点灯時に１１のＥＬにかか
る電圧は低下する。また、１８のＣ１と１１のＥＬのＣ
ELとの直列容量とコイルＬ１との共振となる為、共振周
波数も変わり、１１のＥＬの明るさが影響を受ける。
【００１９】このコンデンサＣ１と明るさとの関係を表
１に示す。これはＶBAT＝６Ｖ、Ｌ１＝２２ｍＨ、Ｌ１
の抵抗分９２Ω、ＥＬの容量ＣEL≒３ｎＦである。これ
によってもわかるように、Ｃ１の値を下げていくと、共
振ピーク電圧ＶPも低下し、目で見た明るさも低下す
る。ＥＬの容量成分ＣELを１つの目安として、これより
小さいコンデンサにすると、せっかくの共振エネルギー
をコンデンサＣ１に食われてしまうので、発光も少なく
なり無駄になる。
１に示す。これはＶBAT＝６Ｖ、Ｌ１＝２２ｍＨ、Ｌ１
の抵抗分９２Ω、ＥＬの容量ＣEL≒３ｎＦである。これ
によってもわかるように、Ｃ１の値を下げていくと、共
振ピーク電圧ＶPも低下し、目で見た明るさも低下す
る。ＥＬの容量成分ＣELを１つの目安として、これより
小さいコンデンサにすると、せっかくの共振エネルギー
をコンデンサＣ１に食われてしまうので、発光も少なく
なり無駄になる。
【００２０】従って、ＥＬにシリーズに入れるコンデン
サＣ１は、ＥＬの容量値よりも大きいことが望ましい。
特に１桁近く大きい値であればＣ１とＣELの合成容量も
ほとんど変化しないので、共振周波数も変わらず、色・
明るさ・耐久性への影響もほとんどない。
サＣ１は、ＥＬの容量値よりも大きいことが望ましい。
特に１桁近く大きい値であればＣ１とＣELの合成容量も
ほとんど変化しないので、共振周波数も変わらず、色・
明るさ・耐久性への影響もほとんどない。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本願の請求項１乃
至３記載の発明によれば、ＥＬの明るさを損なうことな
く、高温高湿下のＥＬのＤＣバイアスによる劣化を防止
できる上、コスト的にも唯一コンデンサのみで対応出
来、また、部品点数、サイズ、コスト的に非常に優れた
共振タイプのＥＬ駆動方式の良さを引き継ぐことがで
き、極めて現実的で有効な駆動回路を提供できる。
至３記載の発明によれば、ＥＬの明るさを損なうことな
く、高温高湿下のＥＬのＤＣバイアスによる劣化を防止
できる上、コスト的にも唯一コンデンサのみで対応出
来、また、部品点数、サイズ、コスト的に非常に優れた
共振タイプのＥＬ駆動方式の良さを引き継ぐことがで
き、極めて現実的で有効な駆動回路を提供できる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す回路図である。
【図２】従来例を説明する回路図である。
【図３】図１、図２の各ノードの波形図である。
１１ ＥＬ １２ コイルＬ１ １３ 電源ＶBAT １４ スイッチ手段（トランジスタＴＲ１） １５ ダイオードＤ１ １８ コンデンサＣ１
Claims (3)
- 【請求項１】 電源とコイルとキャパシタとＥＬとから
なる第１のシリーズ回路と、電源とコイルとスイッチ手
段とからなる第２のシリーズ回路と、前記第１のシリー
ズ回路と第２のシリーズ回路を交互に選択する為に、前
記スイッチ手段を交互にオン，オフする駆動回路を設け
たことを特徴とするＥＬ駆動回路。 - 【請求項２】 電源とコイルとキャパシタとＥＬとから
なる第１のシリーズ回路と、電源とコイルとダイオード
とスイッチ手段とからなる第２のシリーズ回路と、前記
第１のシリーズ回路と第２のシリーズ回路を交互に選択
する為に、前記スイッチ手段を交互にオン，オフする駆
動回路を設けたことを特徴とするＥＬ駆動回路。 - 【請求項３】 前記キャパシタの値は、ＥＬの容量値よ
りも大きいことを特徴とする請求項１または２記載のＥ
Ｌ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8216968A JPH1050475A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Ｅｌ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8216968A JPH1050475A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Ｅｌ駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050475A true JPH1050475A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16696748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8216968A Pending JPH1050475A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | Ｅｌ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050475A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8104654B2 (en) | 2007-02-13 | 2012-01-31 | Overton Enterprises, Llc | Belt with expandable pouch |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP8216968A patent/JPH1050475A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8104654B2 (en) | 2007-02-13 | 2012-01-31 | Overton Enterprises, Llc | Belt with expandable pouch |
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