JPH1074594A - 電流モード駆動制御を備えた蛍光灯 - Google Patents
電流モード駆動制御を備えた蛍光灯Info
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- JPH1074594A JPH1074594A JP9153383A JP15338397A JPH1074594A JP H1074594 A JPH1074594 A JP H1074594A JP 9153383 A JP9153383 A JP 9153383A JP 15338397 A JP15338397 A JP 15338397A JP H1074594 A JPH1074594 A JP H1074594A
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S315/00—Electric lamp and discharge devices: systems
- Y10S315/04—Dimming circuit for fluorescent lamps
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
- Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光灯からの光が、電流パルスのパルス幅の
変調によって調光されるシステムを提供する。 【解決手段】 電流コマンド信号が、所望のランプ輝度
の選択可能なレベルに相当する電圧レベルに応答してラ
ンプ駆動部に供給される。ランプ駆動部は、FETスイ
ッチを効率良く使用してランプ及び共振ブリッジを電流
サンプリングプロセスで切り離すフライバックAC電力
源として動作する。FETスイッチが活性の間、回路
は、インダクタ電流だけをサンプルする。サンプルは、
ランプ及びブリッジから切り離されているので、このサ
ンプリングは、ランプに供給される電力に作用する入力
ノイズと過渡現象とを制御するのに必要な調整プロセス
の特に堅い制御を提供する。ランプ駆動部は、ランプに
実際に供給される電流を検知し且つ蛍光灯の条件変化に
反応する同期駆動共振順方向コンバータとしても動作す
る。何となれば、ランプは回路に接続されているからで
ある。
変調によって調光されるシステムを提供する。 【解決手段】 電流コマンド信号が、所望のランプ輝度
の選択可能なレベルに相当する電圧レベルに応答してラ
ンプ駆動部に供給される。ランプ駆動部は、FETスイ
ッチを効率良く使用してランプ及び共振ブリッジを電流
サンプリングプロセスで切り離すフライバックAC電力
源として動作する。FETスイッチが活性の間、回路
は、インダクタ電流だけをサンプルする。サンプルは、
ランプ及びブリッジから切り離されているので、このサ
ンプリングは、ランプに供給される電力に作用する入力
ノイズと過渡現象とを制御するのに必要な調整プロセス
の特に堅い制御を提供する。ランプ駆動部は、ランプに
実際に供給される電流を検知し且つ蛍光灯の条件変化に
反応する同期駆動共振順方向コンバータとしても動作す
る。何となれば、ランプは回路に接続されているからで
ある。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光照明、特に蛍
光灯によって提供される光レベルを制御する調光制御回
路に関する。
光灯によって提供される光レベルを制御する調光制御回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】プロセッサ制御の蛍光灯調光回路は、公
知である。ブースジュニア(Booth, Jr.)等によって1
995年6月27日に特許され「航空機の液晶表示機器
用のプロセッサ制御の蛍光灯調光器」と題された米国特
許第5,428,265号は、各液晶表示(LCD)装
置のバックライトシステムに蛍光灯を利用する航空機の
表示システムにおいて使用されるプロセッサ制御の蛍光
灯調光回路を開示する。各LCDディスプレイに対する
制御においてプロセッサ制御調光回路を使用することに
よって、調光制御回路の動作において、より大なる柔軟
性が、ソフトウェアパラメータの調節などによって可能
になる。調光制御回路は、航空機のコクピット内の周辺
の光、蛍光灯光エネルギ出力、蛍光灯の温度などの条件
と反応して、検出条件の関数としてLCDディスプレイ
に調和し現在知覚される輝度を提供する。さらに、プロ
セッサ制御は、オーバドライブしてランプを劣化させず
に所望の輝度を得る。その結果、航空機の操縦士は、信
頼性が高く且つ調和したLCD表示を楽しみ、航空機の
操作においてLCDディスプレイの輝度の変化によって
混乱される必要がない。
知である。ブースジュニア(Booth, Jr.)等によって1
995年6月27日に特許され「航空機の液晶表示機器
用のプロセッサ制御の蛍光灯調光器」と題された米国特
許第5,428,265号は、各液晶表示(LCD)装
置のバックライトシステムに蛍光灯を利用する航空機の
表示システムにおいて使用されるプロセッサ制御の蛍光
灯調光回路を開示する。各LCDディスプレイに対する
制御においてプロセッサ制御調光回路を使用することに
よって、調光制御回路の動作において、より大なる柔軟
性が、ソフトウェアパラメータの調節などによって可能
になる。調光制御回路は、航空機のコクピット内の周辺
の光、蛍光灯光エネルギ出力、蛍光灯の温度などの条件
と反応して、検出条件の関数としてLCDディスプレイ
に調和し現在知覚される輝度を提供する。さらに、プロ
セッサ制御は、オーバドライブしてランプを劣化させず
に所望の輝度を得る。その結果、航空機の操縦士は、信
頼性が高く且つ調和したLCD表示を楽しみ、航空機の
操作においてLCDディスプレイの輝度の変化によって
混乱される必要がない。
【0003】ルックアップテーブルが使用されて、見か
け上の輝度レベルの維持に必要な実際の輝度レベルを判
別する。ルックアップテーブル値は、従来は、LCDデ
ィスプレイと、既存の光及び温度条件と、ランプの条件
と、適用夜間視力(NVIS)制限とに対する適切なバ
ックライト照明を提供し、ランプを過剰な消耗や損傷か
ら保護する値に相当し、全ての事象は等しい。
け上の輝度レベルの維持に必要な実際の輝度レベルを判
別する。ルックアップテーブル値は、従来は、LCDデ
ィスプレイと、既存の光及び温度条件と、ランプの条件
と、適用夜間視力(NVIS)制限とに対する適切なバ
ックライト照明を提供し、ランプを過剰な消耗や損傷か
ら保護する値に相当し、全ての事象は等しい。
【0004】正確且つ安定した照明レベルが極度に重要
となる「ビュースクリーン」タイプのラージLCDアビ
オニクスディスプレイパネルをバックライトするランプ
は、物理的にさらには電子工学的に不適切な環境で動作
する。ランプに供給されて利用される電力は、非調整
の、スパイクのある(spike-prone )400Hz発生器
の電力であり、スイッチングノイズ及びナビゲーショナ
ル及び通信rf放出が航空機のコクピットにあれば、高
い周辺レベルによってさらに複雑になる。表示は、極端
な温度、湿度、振動状態においても行う必要がある。
となる「ビュースクリーン」タイプのラージLCDアビ
オニクスディスプレイパネルをバックライトするランプ
は、物理的にさらには電子工学的に不適切な環境で動作
する。ランプに供給されて利用される電力は、非調整
の、スパイクのある(spike-prone )400Hz発生器
の電力であり、スイッチングノイズ及びナビゲーショナ
ル及び通信rf放出が航空機のコクピットにあれば、高
い周辺レベルによってさらに複雑になる。表示は、極端
な温度、湿度、振動状態においても行う必要がある。
【0005】蛍光灯の特性インピーダンスは、ランプを
駆動するために印加される電流とともに変化する。ある
電圧及び物理的動作状態に対して、ランプは、照明の異
なるレベルを提供する複数の電流レベルのうちの1つで
動作する。これにも拘らず、蛍光灯のランプ制御回路
は、一般に、輝度制御フィードバック用に電圧検知を使
用してきた。図1、図2、図3及び図4は、かかるラン
プに対して輝度制御の程度を変える周知の蛍光灯駆動回
路を示す。
駆動するために印加される電流とともに変化する。ある
電圧及び物理的動作状態に対して、ランプは、照明の異
なるレベルを提供する複数の電流レベルのうちの1つで
動作する。これにも拘らず、蛍光灯のランプ制御回路
は、一般に、輝度制御フィードバック用に電圧検知を使
用してきた。図1、図2、図3及び図4は、かかるラン
プに対して輝度制御の程度を変える周知の蛍光灯駆動回
路を示す。
【0006】図1及び図2は、代表的なパルス幅変調調
光回路と対応する回路波形とを示す。図3において、図
1の回路が応用されて軍用機のLCDディスプレイに供
給される非調整整流3相電力を制御する。図3及び図4
の波形において、電圧検知調光器の輝度範囲は制限され
る。何となれば、電圧調整は、低輝度レベルでの安定し
た蛍光灯動作を保証できないからである。
光回路と対応する回路波形とを示す。図3において、図
1の回路が応用されて軍用機のLCDディスプレイに供
給される非調整整流3相電力を制御する。図3及び図4
の波形において、電圧検知調光器の輝度範囲は制限され
る。何となれば、電圧調整は、低輝度レベルでの安定し
た蛍光灯動作を保証できないからである。
【0007】電流検知を使用するパルス化エネルギ蛍光
灯駆動回路が周知であり、かかる回路及び波形の一例を
図5及び図6に示す。しかし、蛍光灯を駆動するため
に、バランスの取れたAC電力よりもパルス化DCを使
用すると、ランプのカソードに向かう水銀ポンピングが
生じる。小なるアビオニクスディスプレイパネルに対し
て使用される小孔蛍光灯において、水銀ポンピングは特
に重大な問題である。
灯駆動回路が周知であり、かかる回路及び波形の一例を
図5及び図6に示す。しかし、蛍光灯を駆動するため
に、バランスの取れたAC電力よりもパルス化DCを使
用すると、ランプのカソードに向かう水銀ポンピングが
生じる。小なるアビオニクスディスプレイパネルに対し
て使用される小孔蛍光灯において、水銀ポンピングは特
に重大な問題である。
【0008】一方、ラージLCDディスプレイパネルの
バックライトに使用されるフラットパネル状蛍光灯素子
の拡張されたチャネルは、均一な発光が困難である。チ
ャネル内部の発光アークは、ランプに供給される信号の
極性の変化で移動する傾向があり、故に、駆動エネルギ
の極性がアンバランスなとき、アークはチャネルの一側
に移動するように見える。このように、バランスの取れ
た駆動エネルギも、より安定且つより均一な照明に対し
て大切である。
バックライトに使用されるフラットパネル状蛍光灯素子
の拡張されたチャネルは、均一な発光が困難である。チ
ャネル内部の発光アークは、ランプに供給される信号の
極性の変化で移動する傾向があり、故に、駆動エネルギ
の極性がアンバランスなとき、アークはチャネルの一側
に移動するように見える。このように、バランスの取れ
た駆動エネルギも、より安定且つより均一な照明に対し
て大切である。
【0009】電流モードパルス幅変調(PWM)が、図
7の回路及び図8の波形に示すように、電源回路の電圧
調整に対して使用されてきた。しかし、これらの電源に
おいて、電流サンプルが使用されて、電源によって補償
されるべき出力電圧の変化を予測している。このよう
に、この制御回路の電流検知入力は、入力ラインの状態
に関する情報を調整方程式に導入することによって、電
源による電圧調整の精度を「厳しくしている」。これ
は、破壊的な現象に抵抗することを保証し、故に、出力
電圧は安定したままである。
7の回路及び図8の波形に示すように、電源回路の電圧
調整に対して使用されてきた。しかし、これらの電源に
おいて、電流サンプルが使用されて、電源によって補償
されるべき出力電圧の変化を予測している。このよう
に、この制御回路の電流検知入力は、入力ラインの状態
に関する情報を調整方程式に導入することによって、電
源による電圧調整の精度を「厳しくしている」。これ
は、破壊的な現象に抵抗することを保証し、故に、出力
電圧は安定したままである。
【0010】給電順方向電流検知を使用する電源は、図
8に示すように、出力電圧を基準電圧と比較することに
よって出力電圧を調整する。次に、所望の出力電圧と実
際の出力電圧との差は、パルス化電流サンプリング信号
をパルス幅変調する。これは、電源によって供給される
電流を調整するよりも、電源電圧の出力電圧を補正す
る。
8に示すように、出力電圧を基準電圧と比較することに
よって出力電圧を調整する。次に、所望の出力電圧と実
際の出力電圧との差は、パルス化電流サンプリング信号
をパルス幅変調する。これは、電源によって供給される
電流を調整するよりも、電源電圧の出力電圧を補正す
る。
【0011】蛍光灯に供給される電圧レベルよりもラン
プに供給される電流量を検知するライン調整は、周囲の
光レベルの変化に反応して作られる輝度レベルの所望の
変化の継続性と、安定した照明とを保証する。これは、
操縦士に対してきわどい飛行情報の正確且つノイズフリ
ーの提示を行うアビオニクスの用途においては、特に重
要である。何となれば、航空機の発生機器によってLC
Dディスプレイに供給される非調整電圧は変化するから
である。
プに供給される電流量を検知するライン調整は、周囲の
光レベルの変化に反応して作られる輝度レベルの所望の
変化の継続性と、安定した照明とを保証する。これは、
操縦士に対してきわどい飛行情報の正確且つノイズフリ
ーの提示を行うアビオニクスの用途においては、特に重
要である。何となれば、航空機の発生機器によってLC
Dディスプレイに供給される非調整電圧は変化するから
である。
【0012】一方、AC回路の電圧モード制御回路は、
通常、大抵の用途においては電流モード制御回路よりは
組立が簡単であり、維持が容易である。特に、電圧検知
信号は、鮮明(clean )であり、制御回路のフィルタ処
理出力から得られる波形の操作が容易である。しかし、
電流検知信号は、ダイナミック回路動作に対して、寄生
振動と、スイッチング過渡現象と、他のノイズとを反映
する。このように、電圧モード制御は、蛍光灯駆動部に
対して広く使用されてきた。
通常、大抵の用途においては電流モード制御回路よりは
組立が簡単であり、維持が容易である。特に、電圧検知
信号は、鮮明(clean )であり、制御回路のフィルタ処
理出力から得られる波形の操作が容易である。しかし、
電流検知信号は、ダイナミック回路動作に対して、寄生
振動と、スイッチング過渡現象と、他のノイズとを反映
する。このように、電圧モード制御は、蛍光灯駆動部に
対して広く使用されてきた。
【0013】しかし、高効率ライン調整と、アビオニク
ス環境に対するディスプレイパネルと非常に安定な広帯
域蛍光灯駆動部とによるノイズが低減された描画とに対
する組み合わせられた必要性故に、AC電源分野におい
て電圧検知出力電圧制御を微調整するために以前使用さ
れていた電流モードAC制御は、AC蛍光灯駆動部用の
単独フィードバックモードとして有効である。
ス環境に対するディスプレイパネルと非常に安定な広帯
域蛍光灯駆動部とによるノイズが低減された描画とに対
する組み合わせられた必要性故に、AC電源分野におい
て電圧検知出力電圧制御を微調整するために以前使用さ
れていた電流モードAC制御は、AC蛍光灯駆動部用の
単独フィードバックモードとして有効である。
【0014】
【発明の概要】本発明の目的は、蛍光灯からの光が、所
望のランプ輝度の選択可能なレベルに相当する電圧レベ
ルに反応してパルス化電流サンプリング信号のパルス幅
を変調することによって調光される電流モード検知を使
用する蛍光灯回路を提供することである。
望のランプ輝度の選択可能なレベルに相当する電圧レベ
ルに反応してパルス化電流サンプリング信号のパルス幅
を変調することによって調光される電流モード検知を使
用する蛍光灯回路を提供することである。
【0015】本発明の他の目的は、高レベルの寄生容量
及びノイズを備えたランプ(lamp)及び共振ブリッジを
電流サンプリングプロセスから効率良く切り離すフライ
バックAC電源として動作する電流モード検知を使用す
る蛍光灯駆動回路を提供することである。本発明のさら
なる目的は、回路のFETがオンになる間にフライバッ
ク電流をサンプルする蛍光灯駆動回路を提供することで
ある。何となれば、電流サンプリングは、航空機のジェ
ネレータによってランプに印加される電力に影響する入
力ノイズと過渡現象とを制御するために必要な調整プロ
セスの特に固い制御を提供するからである。
及びノイズを備えたランプ(lamp)及び共振ブリッジを
電流サンプリングプロセスから効率良く切り離すフライ
バックAC電源として動作する電流モード検知を使用す
る蛍光灯駆動回路を提供することである。本発明のさら
なる目的は、回路のFETがオンになる間にフライバッ
ク電流をサンプルする蛍光灯駆動回路を提供することで
ある。何となれば、電流サンプリングは、航空機のジェ
ネレータによってランプに印加される電力に影響する入
力ノイズと過渡現象とを制御するために必要な調整プロ
セスの特に固い制御を提供するからである。
【0016】本発明のさらなる目的は、同期駆動共振コ
ンバータとして動作し、ランプに実際に供給される電流
を検知する蛍光灯駆動回路を提供することである。これ
は、入力ラインの変化の緩やかな調整を行うが、蛍光灯
の状態変化には反応する。何となれば、ランプが回路に
接続されている間に電流が検知されるからである。本発
明のさらなる特徴、作用及び効果を、添付図面とともに
以下の記載において明らかにする。上記記載及び以下の
詳細な記載は、例示であって、本発明を制限するもので
はない。本発明の一部に組み込まれて本発明の一部を次
の記載とともに構成する添付図面は、本発明の原理を説
明する。同一の参照符号は同一の部品を示す。
ンバータとして動作し、ランプに実際に供給される電流
を検知する蛍光灯駆動回路を提供することである。これ
は、入力ラインの変化の緩やかな調整を行うが、蛍光灯
の状態変化には反応する。何となれば、ランプが回路に
接続されている間に電流が検知されるからである。本発
明のさらなる特徴、作用及び効果を、添付図面とともに
以下の記載において明らかにする。上記記載及び以下の
詳細な記載は、例示であって、本発明を制限するもので
はない。本発明の一部に組み込まれて本発明の一部を次
の記載とともに構成する添付図面は、本発明の原理を説
明する。同一の参照符号は同一の部品を示す。
【0017】本発明の第1実施例による蛍光灯制御回路
は、変圧器の1次巻回部と直列のインダクタンスと変圧
器の前記1次巻回部と並列のFETスイッチとを有する
蛍光灯駆動部からなる。第2実施例において、FETス
イッチとインダクタンスとは、ともに変圧器の1次巻回
部と直列である。これらの回路の各々において、ランプ
は変圧器の2次巻回部に接続され、電力は共振ブリッジ
ACコンバータ回路を介して1次巻回部に供給される。
電流検知抵抗器は、変圧器の前記インダクタンスとは反
対側に設けられ、この抵抗器の負荷端子からの電流サン
プル信号は、所望の輝度レベルに相当するDC電圧信号
によってパルス幅変調される。また、前記所望の輝度レ
ベルによって決められるパルス幅を有するパルス化信号
は、変調電流サンプル信号をバーストにゲートする。
は、変圧器の1次巻回部と直列のインダクタンスと変圧
器の前記1次巻回部と並列のFETスイッチとを有する
蛍光灯駆動部からなる。第2実施例において、FETス
イッチとインダクタンスとは、ともに変圧器の1次巻回
部と直列である。これらの回路の各々において、ランプ
は変圧器の2次巻回部に接続され、電力は共振ブリッジ
ACコンバータ回路を介して1次巻回部に供給される。
電流検知抵抗器は、変圧器の前記インダクタンスとは反
対側に設けられ、この抵抗器の負荷端子からの電流サン
プル信号は、所望の輝度レベルに相当するDC電圧信号
によってパルス幅変調される。また、前記所望の輝度レ
ベルによって決められるパルス幅を有するパルス化信号
は、変調電流サンプル信号をバーストにゲートする。
【0018】特定の実施例において、FETスイッチの
動作をブリッジの駆動周波数に同期させると、ブリッジ
スイッチングが1のパルスの間に生ぜず、故に、各パル
スがブリッジや他のものの一側に提供されることが保証
される。ブリッジの駆動周波数の高調波及びパルス幅変
調器のクロック周波数の前縁部へのマイクロプロセッサ
の同期は、駆動部によって生成されるノイズスペクトラ
ムへのスプリアス周波数の付加を防止し、故に、狭帯域
のノイズだけが各クロック周波数にて生成され、LCD
ディスプレイにおける画像の完全さが、各基本クロック
周波数を簡単にフィルタ処理することによって保護され
る。
動作をブリッジの駆動周波数に同期させると、ブリッジ
スイッチングが1のパルスの間に生ぜず、故に、各パル
スがブリッジや他のものの一側に提供されることが保証
される。ブリッジの駆動周波数の高調波及びパルス幅変
調器のクロック周波数の前縁部へのマイクロプロセッサ
の同期は、駆動部によって生成されるノイズスペクトラ
ムへのスプリアス周波数の付加を防止し、故に、狭帯域
のノイズだけが各クロック周波数にて生成され、LCD
ディスプレイにおける画像の完全さが、各基本クロック
周波数を簡単にフィルタ処理することによって保護され
る。
【0019】ディスプレイパネルの垂直同期速度信号へ
のマイクロプロセッサのパルス化輝度制御信号の同期
は、ディスプレイによってピックアップされたランプ駆
動回路によって発せられるノイズが、乱れた「移動目
標」画像よりも単なる静止ブリップとしてディスプレイ
に現れることを保証する。さらなる実施例により、前記
スイッチを制御するバースト信号をゲートするパルス
は、同期パルスジェネレータによって選択的に遅延さ
れ、故に、連続パルスはブリッジの反対側によってスイ
ッチされる。これは、ランプに同一極性の連続パルスが
入力されることを防ぎ、故に、ランプを駆動するエネル
ギは、バランスが取られ、アークは安定したままとな
る。
のマイクロプロセッサのパルス化輝度制御信号の同期
は、ディスプレイによってピックアップされたランプ駆
動回路によって発せられるノイズが、乱れた「移動目
標」画像よりも単なる静止ブリップとしてディスプレイ
に現れることを保証する。さらなる実施例により、前記
スイッチを制御するバースト信号をゲートするパルス
は、同期パルスジェネレータによって選択的に遅延さ
れ、故に、連続パルスはブリッジの反対側によってスイ
ッチされる。これは、ランプに同一極性の連続パルスが
入力されることを防ぎ、故に、ランプを駆動するエネル
ギは、バランスが取られ、アークは安定したままとな
る。
【0020】このエネルギバーストの厳密な交替も、蛍
光灯のチャネルの内側に発光アークの見かけ上の側方拡
大を生成するツインアークの成立を許容する。チャネル
の光の見かけの側方拡張の影響は、比較的広いチャネル
を有し、チャネル間のランプの表面を均一に照射する困
難さとを有する大きな方形のフラット蛍光灯に対して特
に有効である。
光灯のチャネルの内側に発光アークの見かけ上の側方拡
大を生成するツインアークの成立を許容する。チャネル
の光の見かけの側方拡張の影響は、比較的広いチャネル
を有し、チャネル間のランプの表面を均一に照射する困
難さとを有する大きな方形のフラット蛍光灯に対して特
に有効である。
【0021】
【好ましい実施例の記載】図9に、本発明による電流モ
ード検知を使用する第1の蛍光灯駆動回路を示す。この
回路は、整流された非調整高ノイズ3相電力によって駆
動されるバックライトされたラージLCDアビオニクス
ディスプレイパネルを堅実に制御するように設計されて
いる。Mil-Std-704 により、非調整の115VAC3相
電力は、全波ブリッジ205によって整流される。ブリ
ッジ205からの整流電圧は、直列インダクタ224を
介して、出力変圧器228の1次巻回部に接続された1
00kHz共振ブリッジ変圧駆動装置226の一側に供
給される。出力変圧器228は、調整AC電流を供給し
て、変圧器の2次巻回部に接続された蛍光灯230を駆
動する。
ード検知を使用する第1の蛍光灯駆動回路を示す。この
回路は、整流された非調整高ノイズ3相電力によって駆
動されるバックライトされたラージLCDアビオニクス
ディスプレイパネルを堅実に制御するように設計されて
いる。Mil-Std-704 により、非調整の115VAC3相
電力は、全波ブリッジ205によって整流される。ブリ
ッジ205からの整流電圧は、直列インダクタ224を
介して、出力変圧器228の1次巻回部に接続された1
00kHz共振ブリッジ変圧駆動装置226の一側に供
給される。出力変圧器228は、調整AC電流を供給し
て、変圧器の2次巻回部に接続された蛍光灯230を駆
動する。
【0022】ブリッジ205からのリターンラインは、
検知抵抗器232を介して共振ブリッジ駆動装置226
の他側に接続されている。出力変圧器228の1次巻回
部の他側は、パルス幅変調器234の出力によって速度
66.6kHzでスイッチされるFET222を介して
検知抵抗器232に接続されている。ランプド(rampe
d)電圧電流検知信号は、FET222と検知抵抗器2
32との間で検出され、パルス幅変調器234に供給さ
れる。
検知抵抗器232を介して共振ブリッジ駆動装置226
の他側に接続されている。出力変圧器228の1次巻回
部の他側は、パルス幅変調器234の出力によって速度
66.6kHzでスイッチされるFET222を介して
検知抵抗器232に接続されている。ランプド(rampe
d)電圧電流検知信号は、FET222と検知抵抗器2
32との間で検出され、パルス幅変調器234に供給さ
れる。
【0023】変圧器228に給電する共振ブリッジ駆動
装置226の各サイドは、パルス幅変調器234を駆動
する66.6kHzパルスの前縁部に同期されたジェネ
レータ210からの100kHzクロック信号の各々に
よって駆動される。パルス幅変調器234は、輝度基準
信号Sr に反応して検知抵抗器232によって供給され
る電流信号Si のパルス幅を減らす。この信号Sr は、
マイクロプロセッサ239へ入力される「選択された輝
度レベル」信号によって決められたDC電圧レベルであ
り、ユーザによって選択される輝度レベルの適切な表示
である。
装置226の各サイドは、パルス幅変調器234を駆動
する66.6kHzパルスの前縁部に同期されたジェネ
レータ210からの100kHzクロック信号の各々に
よって駆動される。パルス幅変調器234は、輝度基準
信号Sr に反応して検知抵抗器232によって供給され
る電流信号Si のパルス幅を減らす。この信号Sr は、
マイクロプロセッサ239へ入力される「選択された輝
度レベル」信号によって決められたDC電圧レベルであ
り、ユーザによって選択される輝度レベルの適切な表示
である。
【0024】LCDディスプレイの60Hz垂直同期信
号に同期されるパルス幅120Hz輝度コマンド基準パ
ルスSPWM と基準電圧Sr の電圧レベルとは、ともに、
ユーザによってランプ駆動部のマイクロプロセッサに入
力される最新の「選択された輝度レベル」信号に対し
て、マイクロプロセッサ239のルックアップテーブル
237に与えられた信号値の各々に相当する。ルックア
ップテーブルも、マイクロプロセッサ239によって出
力される2つの調光信号Sr ,SPWM を決める際の、環
境及び成分性能情報における要素である。
号に同期されるパルス幅120Hz輝度コマンド基準パ
ルスSPWM と基準電圧Sr の電圧レベルとは、ともに、
ユーザによってランプ駆動部のマイクロプロセッサに入
力される最新の「選択された輝度レベル」信号に対し
て、マイクロプロセッサ239のルックアップテーブル
237に与えられた信号値の各々に相当する。ルックア
ップテーブルも、マイクロプロセッサ239によって出
力される2つの調光信号Sr ,SPWM を決める際の、環
境及び成分性能情報における要素である。
【0025】ルックアップテーブルによって決められる
120Hzの幅変調輝度信号SPWMの幅は、同期クロッ
ク発生器210からの200kHz同期クロック信号に
よって駆動される同期ゲート238によって、パルス幅
変調器234に供給される。パルス幅変調器234は、
66.6kHz同期クロック信号によって駆動されて、
同期してゲートされる120Hz輝度レベル信号SPWMg
によってゲートされるエネルギバースト信号として、6
6.6kHz電流調整信号SPWMcを出力する。
120Hzの幅変調輝度信号SPWMの幅は、同期クロッ
ク発生器210からの200kHz同期クロック信号に
よって駆動される同期ゲート238によって、パルス幅
変調器234に供給される。パルス幅変調器234は、
66.6kHz同期クロック信号によって駆動されて、
同期してゲートされる120Hz輝度レベル信号SPWMg
によってゲートされるエネルギバースト信号として、6
6.6kHz電流調整信号SPWMcを出力する。
【0026】パルス幅変調器234は、SPWMgを使用し
て、基準電圧Sr によって幅変調される66.6kHz
電流検知パルスSi を構成する幅変調された120Hz
の調光バーストを生成する。次に、FETスイッチ22
2が電力制御信号SPWMcによって導通となるときに3相
全波ブリッジを通過する調整電力は、当該分野において
周知な方法で共振ブリッジ226及び昇圧変圧器238
によって蛍光灯230を効率良く動作せしめるために必
要なAC電力に変換される。このブリッジ226のLC
ブランチは、ランプ230のAC結合バラストとして機
能する。
て、基準電圧Sr によって幅変調される66.6kHz
電流検知パルスSi を構成する幅変調された120Hz
の調光バーストを生成する。次に、FETスイッチ22
2が電力制御信号SPWMcによって導通となるときに3相
全波ブリッジを通過する調整電力は、当該分野において
周知な方法で共振ブリッジ226及び昇圧変圧器238
によって蛍光灯230を効率良く動作せしめるために必
要なAC電力に変換される。このブリッジ226のLC
ブランチは、ランプ230のAC結合バラストとして機
能する。
【0027】図9において、インダクタ224の出力側
は、ダイオード236に接続され、このダイオードは、
FETスイッチ222がオフの時、インダクタ224の
フライバックパルスに対して必要なパスを形成する。F
ETスイッチ222は、共振ブリッジ回路236のコン
バータセクションを直ちに短絡する。故に、フライバッ
クパルスは、ブリッジと変圧器とランプとの寄生容量に
よってロードされず、電流モード電力調整の給電順方向
作用は、最大となる。これは、リップルやこの回路の外
部での負荷変動と同様に、このアビオニクス回路によっ
て使用される非調整の270HzDCに見られる高速で
大きな過渡外乱に対する高速の反応を保証する。何とな
れば、供給されるライン電圧は整流され且つ非調整であ
るからである。
は、ダイオード236に接続され、このダイオードは、
FETスイッチ222がオフの時、インダクタ224の
フライバックパルスに対して必要なパスを形成する。F
ETスイッチ222は、共振ブリッジ回路236のコン
バータセクションを直ちに短絡する。故に、フライバッ
クパルスは、ブリッジと変圧器とランプとの寄生容量に
よってロードされず、電流モード電力調整の給電順方向
作用は、最大となる。これは、リップルやこの回路の外
部での負荷変動と同様に、このアビオニクス回路によっ
て使用される非調整の270HzDCに見られる高速で
大きな過渡外乱に対する高速の反応を保証する。何とな
れば、供給されるライン電圧は整流され且つ非調整であ
るからである。
【0028】対称的に、同期クロック発生器210がA
/Bカウンタ211を含む図11において、FETスイ
ッチ222は、インダクタ224とライン入力との間に
置かれ、FETスイッチ222が切られている間、イン
ダクタ224は充電できない。この第2の回路におい
て、FETスイッチが切られている間、インダクタ22
4は場を組み立てられない。このように、ダイオード2
36は、他の回路素子がインダクタの減衰場(decaying
field)によって傷付けられることから保護しながら、
フリーホイールする(freewheels)。
/Bカウンタ211を含む図11において、FETスイ
ッチ222は、インダクタ224とライン入力との間に
置かれ、FETスイッチ222が切られている間、イン
ダクタ224は充電できない。この第2の回路におい
て、FETスイッチが切られている間、インダクタ22
4は場を組み立てられない。このように、ダイオード2
36は、他の回路素子がインダクタの減衰場(decaying
field)によって傷付けられることから保護しながら、
フリーホイールする(freewheels)。
【0029】また、図11において、ゲート化パルスS
PWMgが、最初にクロック発生器210に供給されると、
クロック発生器210は、その信号SPWMdの選択的に遅
延されたコピーをパルス幅変調器134に進める。昇圧
変圧器228に供給されるエネルギの極性バランスを維
持するため、故に、蛍光灯230に対するAC動作条件
を正確に刺激するため。クロック発生器210のA/B
カウンタ211は、電力制御信号SPWMcの先のバースト
をゲートした100kHzのクロックパルスの極性の軌
跡を維持し、必要に応じて、正確な極性の100kHz
クロックパルスが有効になるまで、電力制御信号SPWMc
の次のバーストを遅延する。十分に広い蛍光チャネルを
有するフラットランプにおいて、電流モードのACラン
プ駆動部のこの特徴によって提供される「合成」エネル
ギバランスも、アークの位置の安定化と同様に、これら
のランプの表面における光分布を改善するチャネル内の
見かけ上の「拡張された」または「2重」発光アークを
生成する。
PWMgが、最初にクロック発生器210に供給されると、
クロック発生器210は、その信号SPWMdの選択的に遅
延されたコピーをパルス幅変調器134に進める。昇圧
変圧器228に供給されるエネルギの極性バランスを維
持するため、故に、蛍光灯230に対するAC動作条件
を正確に刺激するため。クロック発生器210のA/B
カウンタ211は、電力制御信号SPWMcの先のバースト
をゲートした100kHzのクロックパルスの極性の軌
跡を維持し、必要に応じて、正確な極性の100kHz
クロックパルスが有効になるまで、電力制御信号SPWMc
の次のバーストを遅延する。十分に広い蛍光チャネルを
有するフラットランプにおいて、電流モードのACラン
プ駆動部のこの特徴によって提供される「合成」エネル
ギバランスも、アークの位置の安定化と同様に、これら
のランプの表面における光分布を改善するチャネル内の
見かけ上の「拡張された」または「2重」発光アークを
生成する。
【0030】図9のランプ調光器は、寄生容量及びノイ
ズの高レベルを備えたランプ及び共振ブリッジを、電流
サンプリングプロセスから効率良く切り離すフライバッ
クACランプ駆動部として動作し、FETスイッチ22
2が非導通状態にある間、入ってくるノイズ及び過渡現
象を制御する調整プロセスの特に堅い制御を行う。図1
1のランプ調光器は、ランプの昇圧変圧器238に実際
に供給される電流を検知する共振コンバータとして動作
する。このように、調光器は、3相ライン整流器によっ
て供給される入力ライン電圧の変動よりも、ランプの条
件を示す演算インピーダンスを直接反映する信号を有す
る。一方、この回路の電流検知機能に接続された寄生容
量により、3相ラインに生じる変動に対する修正反応を
行うために設けられるリード時間は少ない。
ズの高レベルを備えたランプ及び共振ブリッジを、電流
サンプリングプロセスから効率良く切り離すフライバッ
クACランプ駆動部として動作し、FETスイッチ22
2が非導通状態にある間、入ってくるノイズ及び過渡現
象を制御する調整プロセスの特に堅い制御を行う。図1
1のランプ調光器は、ランプの昇圧変圧器238に実際
に供給される電流を検知する共振コンバータとして動作
する。このように、調光器は、3相ライン整流器によっ
て供給される入力ライン電圧の変動よりも、ランプの条
件を示す演算インピーダンスを直接反映する信号を有す
る。一方、この回路の電流検知機能に接続された寄生容
量により、3相ラインに生じる変動に対する修正反応を
行うために設けられるリード時間は少ない。
【0031】本発明は、好ましい実施例を参照しながら
説明したが、当業者においては、本発明の請求項に含ま
れる変形や応用は可能である。本発明は、請求項によっ
て定義される。
説明したが、当業者においては、本発明の請求項に含ま
れる変形や応用は可能である。本発明は、請求項によっ
て定義される。
【図1】従来のランプ制御及び電源回路の第1の例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図2】図1の回路の波形図を示す。
【図3】従来のランプ制御及び電源回路の第2の例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図4】図3の回路の波形図を示す。
【図5】従来のランプ制御及び電源回路の第3の例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図6】図5の回路の波形図を示す。
【図7】従来のランプ制御及び電源回路の第4の例を示
す構成図である。
す構成図である。
【図8】図7の回路の波形図を示す。
【図9】本発明の原理による電流モード蛍光灯調光回路
の第1の実施例を示す構成図である。
の第1の実施例を示す構成図である。
【図10】図9に示す回路の波形図を示す。
【図11】本発明の原理による電流モード蛍光灯調光回
路の第2の実施例を示す構成図である。
路の第2の実施例を示す構成図である。
【図12】図11に示す回路の波形図を示す。
205 入力電力信号源 210 同期クロック発生手段 222 スイッチング手段 224 直列インダクタンス手段 226 共振ブリッジ変圧器駆動回路 228 変圧器 230 蛍光灯 232 電流検知抵抗手段 234 パルス幅変調手段 239 プロセッサ手段
Claims (7)
- 【請求項1】 蛍光灯の光強度の電流モード制御用のラ
ンプ(lamp)駆動回路であって、 蛍光灯と、 1次巻回部及び2次巻回部を有し前記2次巻回部が前記
蛍光灯に接続される変圧器と、 第1サイド及び第2サイドを有し前記第2サイドが前記
変圧器の前記1次巻回部に接続される共振ブリッジ変圧
器駆動回路と、 前記共振ブリッジ変圧器駆動回路の第1サイドと入力電
力信号源との間に接続される直列インダクタンス手段
と、 前記共振ブリッジ変圧器駆動回路の第1サイドと前記入
力電力信号源との間に接続される電流検知抵抗手段と、 前記共振ブリッジ変圧器駆動回路の前記第1サイド及び
前記直列インダクタンス手段に接続されるスイッチング
手段と、 前記スイッチング手段に接続されるパルス幅変調信号S
PWMcを生成して前記パルス幅信号のパルス幅を表す周波
数で前記スイッチング手段を交互に開閉するパルス幅変
調手段と、前記スイッチング手段の開閉によって、前記
直列インダクタンス手段の場は前記パルス幅変調手段に
接続された同期クロック発生手段を変動せしめて同期ク
ロック信号を提供し、 前記電流検知抵抗器を前記パルス幅変調器に接続して前
記パルス幅変調手段に電流検知信号Si を提供する信号
タップと、 輝度レベル基準信号Sr 及び電流調整信号SPWMgを提供
し、前記同期クロック発生手段からのクロック信号及び
選択された輝度レベル信号に接続されるプロセッサ手段
と、 前記パルス幅変調手段は、前記プロセッサ手段に接続さ
れ、前記プロセッサ手段からの前記Sr 信号及び前記信
号タップからの前記Si 信号に反応して、前記Sr 信号
によって前記Si 信号を幅変調して前記スイッチング手
段に接続される前記SPWMcパルス幅変調信号を生成する
ことを特徴とするランプ駆動回路。 - 【請求項2】 前記スイッチング手段は、前記インダク
タンス手段と並列に接続され且つ前記共振ブリッジ変圧
回路の前記第2サイド及び前記電流検知抵抗手段に接続
されたFET装置であることを特徴とする請求項1記載
のランプ駆動回路。 - 【請求項3】 前記パルス幅変調手段は、前記プロセッ
サ手段からの前記S PWMg信号に接続されることを特徴と
する請求項1記載のランプ駆動回路。 - 【請求項4】 前記スイッチング手段は、前記インダク
タンス手段と前記入力電力信号源との間に直列に接続さ
れたFET装置であることを特徴とする請求項1記載の
ランプ駆動回路。 - 【請求項5】 前記同期クロック発生手段は、同期クロ
ック信号の極性の軌跡を維持し且つ前記プロセッサ手段
からの前記SPWMg電流調整信号に接続されるA/Bカウ
ンタを含むことを特徴とする請求項1記載のランプ駆動
回路。 - 【請求項6】 前記パルス幅変調手段は、前記蛍光灯用
の所望の輝度レベルに相当するDC信号Sr に接続され
ることを特徴とする請求項3記載のランプ駆動回路。 - 【請求項7】 前記SPWMgは、前記パルス幅変調手段に
接続されて、前記S i 信号を信号バーストへとゲートし
て前記スイッチング手段を制御する前記SPW Mcを提供す
ることを特徴とする請求項6記載のランプ駆動回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/663,893 US5719474A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Fluorescent lamps with current-mode driver control |
US08/663,893 | 1996-06-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1074594A true JPH1074594A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=24663668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9153383A Pending JPH1074594A (ja) | 1996-06-14 | 1997-06-11 | 電流モード駆動制御を備えた蛍光灯 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5719474A (ja) |
JP (1) | JPH1074594A (ja) |
FR (1) | FR2750002A1 (ja) |
GB (1) | GB2314176A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008083715A (ja) * | 2007-11-09 | 2008-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 映像機器 |
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