JPH1126181A - Cold-cathode tube lighting device - Google Patents

Cold-cathode tube lighting device

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JPH1126181A
JPH1126181A JP9172225A JP17222597A JPH1126181A JP H1126181 A JPH1126181 A JP H1126181A JP 9172225 A JP9172225 A JP 9172225A JP 17222597 A JP17222597 A JP 17222597A JP H1126181 A JPH1126181 A JP H1126181A
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JP
Japan
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voltage
effect transistor
circuit
field effect
cold
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Application number
JP9172225A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyouji Toshinari
恭治 俊成
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease loss and increase efficiency of a field effect transistor by detecting voltage in the input part of a piezoelectric transformer constituting a DC/AC inverter, and supplying a control signal by which the field effect transistor is set on when the voltage in the input part is equal to reference voltage or lower than it to a driving circuit. SOLUTION: When input voltage Vdc is increased, tube current I flowing through a cold-cathode tube FL is increased, and in order to keep the tube current I constant, a frequency signal (f) from a V/F conversion circuit 7 is made high, and the period T of a field effect transistor Q is made short. As a result, on-duty D is varied to make on time short. When the input voltage Vdc is decreased, the tube current I flowing through the cold-cathode tube FL is decreased, and in order to keep the tube current I constant, the frequency signal (f) from the V/F conversion circuit 7 is made low, and the period T of the field effect transistor Q is made long. As a result, on-duty D is varied to make on time long.

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、液晶ディスプレイ
用のバックライト等に使用される冷陰極管点灯装置に関
し、特に、共振コイル、電界効果トランジスタ及び圧電
トランスからなるDC/ACインバータを用いた冷陰極
管点灯装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cold-cathode tube lighting device used for a backlight of a liquid crystal display and the like, and more particularly to a cold-cathode tube lighting device using a DC / AC inverter comprising a resonance coil, a field effect transistor and a piezoelectric transformer. The present invention relates to a cathode-ray tube lighting device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の圧電トランスを含むDC/ACイ
ンバータを用いた冷陰極管点灯装置を図5を用いて説明
する。図5に示すように、従来の冷陰極管点灯装置50
は、入力電源1と、共振コイルL、電界効果トランジス
タQ及び圧電トランスTからなり、入力電源1からの低
圧の直流電圧Vdcを高圧の交流電圧V2に変換するD
C/ACインバータ2と、オンデューティD、すなわち
オン時間(ton)/オン時間(ton)+オフ時間
(toff)[%]によって電界効果トランジスタQの
オン・オフを制御する駆動回路3と、圧電トランスTの
出力部Tbから発生する交流電圧V2により点灯する冷
陰極管FLと、冷陰極管FLに流れる管電流Iを検出す
る管電流検出回路4と、管電流検出回路4から出力され
る交流電圧V3を整流する整流回路5と、整流回路5の
直流電圧V4と調光電圧Voとの差電圧を増幅する誤差
増幅回路6と、誤差増幅回路6の直流電圧V5を周波数
信号fに変換し、その周波数信号fを駆動回路3に出力
するV/F変換回路7とからなり、全体としてフィード
バック制御回路を構成する。
2. Description of the Related Art A conventional cold cathode tube lighting device using a DC / AC inverter including a piezoelectric transformer will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, a conventional cold-cathode tube lighting device 50 is used.
Is composed of an input power supply 1, a resonance coil L, a field effect transistor Q, and a piezoelectric transformer T, and converts a low DC voltage Vdc from the input power supply 1 into a high AC voltage V2.
A C / AC inverter 2, a drive circuit 3 for controlling on / off of the field effect transistor Q by an on-duty D, that is, on-time (ton) / on-time (ton) + off-time (toff) [%]; A cold-cathode tube FL lit by an AC voltage V2 generated from an output portion Tb of the transformer T, a tube current detection circuit 4 for detecting a tube current I flowing through the cold-cathode tube FL, and an AC output from the tube current detection circuit 4. A rectifier circuit 5 for rectifying the voltage V3, an error amplifier circuit 6 for amplifying a difference voltage between the DC voltage V4 of the rectifier circuit 5 and the dimming voltage Vo, and a converter for converting the DC voltage V5 of the error amplifier circuit 6 into a frequency signal f. And a V / F conversion circuit 7 for outputting the frequency signal f to the drive circuit 3, and constitutes a feedback control circuit as a whole.

【0003】次に、冷陰極管点灯装置50の各ブロック
の動作について説明する。入力電源1は、直流電圧Vd
cを発生させるための電源である。
Next, the operation of each block of the cold-cathode tube lighting device 50 will be described. The input power supply 1 has a DC voltage Vd
This is a power supply for generating c.

【0004】DC/ACインバータ2は、電界効果トラ
ンジスタQがオンのときに共振コイルLに電力を蓄積
し、オフのときに共振コイルLから圧電トランスTの入
力部Taに電力を放出することにより、低圧の直流電圧
Vdcを片波正弦波である交流電圧V1に変換させると
いう機能を備える。この際、交流電圧V1が発生する時
間tV1は、共振コイルLのインダクタンス値と圧電ト
ランスTの入力部Taの容量値とに依存する。
The DC / AC inverter 2 stores power in the resonance coil L when the field effect transistor Q is on, and discharges power from the resonance coil L to the input portion Ta of the piezoelectric transformer T when it is off. And a function of converting a low-voltage DC voltage Vdc into an AC voltage V1 that is a single-wave sine wave. At this time, the time tV1 during which the AC voltage V1 is generated depends on the inductance value of the resonance coil L and the capacitance value of the input section Ta of the piezoelectric transformer T.

【0005】DC/ACインバータ2を構成する圧電ト
ランスTは、その入力部Taに共振コイルLから印加さ
れる交流電圧V1により発生する機械的振動によるエネ
ルギーを出力部Tbに伝えて交流電圧V2を発生させ、
その交流電圧V2を冷陰極管FLに供給する。
[0005] The piezoelectric transformer T constituting the DC / AC inverter 2 transmits energy due to mechanical vibration generated by an AC voltage V1 applied from the resonance coil L to an input portion Ta of the piezoelectric transformer T to an output portion Tb, thereby transmitting the AC voltage V2. Raise,
The AC voltage V2 is supplied to the cold cathode fluorescent lamp FL.

【0006】駆動回路3は、事前に決められたオンデュ
ーティD、すなわちオン時間(ton)/(オン時間
(ton)+オフ時間(toff))[%]と、V/F
変換回路7からの周波数信号f、すなわちオン時間(t
on)+オフ時間(toff)とによって、DC/AC
インバータ2を構成する電界効果トランジスタQのオン
時間ton及びオフ時間toffを決定する。そして、
オン時間tonには、ゲート電圧を電界効果トランジス
タQのゲートに印加し、電界効果トランジスタQをオン
し、オフ時間toffには、ゲート電圧を電界効果トラ
ンジスタQのゲートに印加せず、電界効果トランジスタ
Qをオフする。
The drive circuit 3 has a predetermined on-duty D, ie, on-time (ton) / (on-time (ton) + off-time (toff)) [%], and V / F
The frequency signal f from the conversion circuit 7, that is, the on-time (t
on) + off time (toff), DC / AC
The on-time ton and the off-time toff of the field-effect transistor Q forming the inverter 2 are determined. And
During the on-time ton, a gate voltage is applied to the gate of the field-effect transistor Q to turn on the field-effect transistor Q. During the off-time toff, no gate voltage is applied to the gate of the field-effect transistor Q. Turn off Q.

【0007】冷陰極管FLは、圧電トランスTの交流電
圧V2が入力されて点灯する。その際、冷陰極管FLを
流れる管電流Iを管電流検出回路4に供給する。
[0007] The cold cathode fluorescent lamp FL is lit when an AC voltage V2 of the piezoelectric transformer T is input. At this time, a tube current I flowing through the cold-cathode tube FL is supplied to the tube current detection circuit 4.

【0008】管電流検出回路4は、供給された管電流I
に比例した交流電圧V3を整流回路5に供給する。
[0008] The tube current detection circuit 4 detects the supplied tube current I
Is supplied to the rectifier circuit 5.

【0009】整流回路5は、供給された交流電圧V3を
整流及び平滑して直流電圧V4を発生させ、その直流電
圧V4を誤差増幅回路7の一方入力端に供給する。
The rectifier circuit 5 rectifies and smoothes the supplied AC voltage V3 to generate a DC voltage V4, and supplies the DC voltage V4 to one input terminal of the error amplifier circuit 7.

【0010】誤差増幅回路6は、一方入力端に供給され
た整流回路5からの直流電圧V4と、他方入力端に供給
された調光電圧Voを比較し、その差電圧を増幅して直
流電圧V5としてV/F変換回路7に供給する。
The error amplifier circuit 6 compares the DC voltage V4 supplied from the rectifier circuit 5 supplied to one input terminal with the dimming voltage Vo supplied to the other input terminal, amplifies the difference voltage, and amplifies the DC voltage. It is supplied to the V / F conversion circuit 7 as V5.

【0011】V/F変換回路7は、誤差増幅回路6から
供給された直流電圧V5を周波数信号fに変換し、その
周波数信号fを、DC/ACインバータ2を構成する電
界効果トランジスタQのオン時間tonとオフ時間to
ffとの和、すなわち電界効果トランジスタQのオン時
間tonを制御するオンデューティDの分母として、駆
動回路3に入力する。
The V / F conversion circuit 7 converts the DC voltage V5 supplied from the error amplification circuit 6 into a frequency signal f, and converts the frequency signal f into an ON state of the field effect transistor Q constituting the DC / AC inverter 2. Time ton and off time to
ff, that is, the denominator of the on-duty D that controls the on-time ton of the field-effect transistor Q, is input to the drive circuit 3.

【0012】以上のような一連の動作が、冷陰極管点灯
装置50の各ブロックにおいて行われ、フィードバック
制御がなされる。
A series of operations as described above are performed in each block of the cold-cathode tube lighting device 50, and feedback control is performed.

【0013】そして、DC/ACインバータ2を構成す
る電界効果トランジスタQの周期T、すなわち、オン時
間tonとオフ時間toffとの和はV/F変換回路7
からの周波数信号fで、電界効果トランジスタQのオン
時間tonは駆動回路3のオンデューティDで決定され
る。また、圧電トランスの入力部の電圧V1が発生する
時間tV1は、共振コイルのインダクタンス値と圧電ト
ランスの入力部の容量値とで決定される。
The period T of the field effect transistor Q constituting the DC / AC inverter 2, that is, the sum of the on-time ton and the off-time toff is determined by the V / F conversion circuit 7.
, The on-time ton of the field-effect transistor Q is determined by the on-duty D of the drive circuit 3. The time tV1 at which the voltage V1 of the input portion of the piezoelectric transformer is generated is determined by the inductance value of the resonance coil and the capacitance value of the input portion of the piezoelectric transformer.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の冷陰極管点灯装置においては、共振コイルや圧電トラ
ンスの製品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の
変動によって、共振コイルのインダクタンス値と圧電ト
ランスの入力部の容量値とで決定される圧電トランスの
入力部の電圧の発生時間がばらつく。その結果、交流電
圧V1が発生する時間tV1と、V/F変換回路からの
周波数信号fと駆動回路のオンデューティDとで決定さ
れる電界効果トランジスタのオン時間tonの周期との
間に差が生じ、図6(a)に示すように、交流電圧V1
が発生する時間tV1が長くなる(領域I)、すなわ
ち、交流電圧V1がゼロにならないうちに電界効果トラ
ンジスタがオンしたり、図6(b)に示すように、交流
電圧V1が発生する時間tV1が短くなる(領域I
I)、すなわち、交流電圧V1がゼロの際に、電界効果
トランジスタがオフとなる時間が長くなったりする。
However, in the above-described conventional cold-cathode tube lighting device, the inductance value of the resonance coil and the piezoelectric transformer are affected by the product variation and temperature characteristics of the resonance coil and the piezoelectric transformer, or the fluctuation of the input voltage. Of the input portion of the piezoelectric transformer, which is determined by the capacitance value of the input portion of the piezoelectric transformer. As a result, there is a difference between the time tV1 at which the AC voltage V1 is generated and the cycle of the on-time ton of the field-effect transistor determined by the frequency signal f from the V / F conversion circuit and the on-duty D of the drive circuit. As a result, as shown in FIG.
Is increased (region I), that is, the field-effect transistor is turned on before the AC voltage V1 becomes zero, or the time tV1 when the AC voltage V1 is generated as shown in FIG. (Region I
I) That is, when the AC voltage V1 is zero, the time during which the field-effect transistor is turned off becomes longer.

【0015】同様に、入力電圧が異なる、例えばバッテ
リー(6V程度)とACアダプター(12V程度)を使
用することによって、DC/ACインバータを構成する
電界効果トランジスタの周期T、すなわち、オン時間t
onとオフ時間toffとの和が変動する。その結果、
交流電圧V1が発生する時間tV1と、V/F変換回路
からの周波数信号fと駆動回路のオンデューティDとで
決定される電界効果トランジスタのオン時間tonの周
期との間に差が生じ、図7(a)に示すように、入力電
圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの周期
Tが短くなる(領域I)、すなわち交流電圧V1がゼロ
にならないうちに電界効果トランジスタがオンしたり、
図7(b)に示すように、入力電圧が小さくなることに
より電界効果トランジスタの周期Tが長くなる(領域I
I)、すなわち交流電圧V1がゼロの際に、電界効果ト
ランジスタがオフとなる時間が長くなったりする。
Similarly, by using different input voltages, for example, using a battery (about 6 V) and an AC adapter (about 12 V), the period T of the field-effect transistor constituting the DC / AC inverter, that is, the on-time t
The sum of on and off time toff varies. as a result,
A difference occurs between the time tV1 at which the AC voltage V1 is generated and the cycle of the on-time ton of the field-effect transistor determined by the frequency signal f from the V / F conversion circuit and the on-duty D of the drive circuit. As shown in FIG. 7A, as the input voltage increases, the period T of the field effect transistor is shortened (region I), that is, the field effect transistor is turned on before the AC voltage V1 becomes zero,
As shown in FIG. 7B, as the input voltage decreases, the period T of the field effect transistor increases (region I).
I) That is, when the AC voltage V1 is zero, the time during which the field effect transistor is turned off becomes longer.

【0016】この結果、図6(a)及び図7(a)に示
したように、交流電圧V1がゼロにならないうちに電界
効果トランジスタがオンしてしまう場合には、電界効果
トランジスタにサージ電流が流れてしまい、電界効果ト
ランジスタの損失が大きくなり、効率が低下するという
問題があった。また、電界効果トランジスタにサージ電
流が流れることにより、ノイズが発生し、冷陰極管がち
らつくため、この冷陰極管点灯装置をバックライトとし
て使用した液晶ディスプレイの画面が乱れるという問題
もあった。
As a result, as shown in FIGS. 6A and 7A, when the field effect transistor is turned on before the AC voltage V1 becomes zero, the surge current is supplied to the field effect transistor. Flow, the loss of the field effect transistor increases, and the efficiency decreases. Further, when a surge current flows through the field-effect transistor, noise is generated and the cold-cathode tube flickers, which causes a problem that the screen of a liquid crystal display using the cold-cathode tube lighting device as a backlight is disturbed.

【0017】さらに、図6(b)及び図7(b)に示し
たように、交流電圧V1がゼロの際に、電界効果トラン
ジスタがオフとなる時間が長くなる場合には、その間
に、電界効果トランジスタの寄生ダイオードに順方向電
流が流れてしまい、電界効果トランジスタの損失が大き
くなり、効率が低下するという問題もあった。
Further, as shown in FIGS. 6 (b) and 7 (b), when the time during which the field-effect transistor is turned off becomes longer when the AC voltage V1 is zero, the electric field is increased during that time. There is also a problem that a forward current flows through the parasitic diode of the effect transistor, the loss of the field effect transistor increases, and the efficiency decreases.

【0018】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、DC/ACインバータを構成
する電界効果トランジスタの損失を減少させ、効率を向
上させる冷陰極管点灯装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a cold-cathode tube lighting device which reduces the loss of a field effect transistor constituting a DC / AC inverter and improves the efficiency. The purpose is to do.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、入力電源と、共振コイル、電界効果ト
ランジスタ及び圧電トランスからなり、前記電界効果ト
ランジスタのオン・オフを制御して前記入力電源からの
直流電圧を交流電圧に変換するDC/ACインバータ
と、前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御する
駆動回路と、前記圧電トランスの出力電圧により点灯す
る冷陰極管と、該冷陰極管に流れる管電流を検出する管
電流検出回路と、該管電流検出回路から出力される交流
電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧と調
光電圧との差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増
幅回路の出力電圧を周波数信号に変換し、該周波数信号
を前記駆動回路に供給するV/F変換回路とからなる冷
陰極管点灯装置において、前記駆動回路に、前記DC/
ACインバータを構成する圧電トランスの入力部の電圧
を検出し、該入力部の電圧が基準電圧以下のときに、前
記電界効果トランジスタがオンする制御信号を前記駆動
回路に供給する機能を有する制御回路を備えることを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention comprises an input power supply, a resonance coil, a field effect transistor, and a piezoelectric transformer, and controls the on / off of the field effect transistor. A DC / AC inverter for converting a DC voltage from an input power supply into an AC voltage, a drive circuit for controlling on / off of the field effect transistor, a cold cathode tube which is turned on by an output voltage of the piezoelectric transformer, and the cold cathode A tube current detection circuit for detecting a tube current flowing in a tube, a rectification circuit for rectifying an AC voltage output from the tube current detection circuit, and an error for amplifying a difference voltage between an output voltage of the rectification circuit and a dimming voltage. A cold-cathode tube lighting device including an amplifier circuit and a V / F converter circuit that converts an output voltage of the error amplifier circuit into a frequency signal and supplies the frequency signal to the drive circuit. Te, the driving circuit, the DC /
A control circuit having a function of detecting a voltage of an input section of a piezoelectric transformer constituting an AC inverter and supplying a control signal for turning on the field effect transistor to the drive circuit when the voltage of the input section is equal to or lower than a reference voltage. It is characterized by having.

【0020】また、前記制御回路が、前記電界効果トラ
ンジスタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信号
を前記駆動回路に供給する機能を有することを特徴とす
る。
Further, the invention is characterized in that the control circuit has a function of supplying a control signal for controlling a sum of an on time and an off time of the field effect transistor to the drive circuit.

【0021】本発明の冷陰極管点灯装置によれば、 D
C/ACインバータを構成する圧電トランスの入力部の
電圧が基準電圧以下のときに、電界効果トランジスタを
オンさせるような制御信号を駆動回路に供給する制御回
路を備えるため、電界効果トランジスタのオン時間に
は、共振コイルから電界効果トランジスタに流れる電流
のみとなり、圧電トランスから電界効果トランジスタに
流れるサージ電流をなくすることが可能となる。
According to the cold-cathode tube lighting device of the present invention,
When the input voltage of the piezoelectric transformer constituting the C / AC inverter is equal to or lower than the reference voltage, the control circuit supplies a control signal for turning on the field effect transistor to the drive circuit. In this case, only the current flowing from the resonance coil to the field effect transistor is provided, and it is possible to eliminate the surge current flowing from the piezoelectric transformer to the field effect transistor.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。なお、従来例と同一もしくは同等の部
分には同一番号を付し、その説明は省略し、相違する部
分についてのみ説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the same or equivalent parts as those in the conventional example are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and only different parts will be described.

【0023】図1に、本発明の冷陰極管点灯装置の一実
施例のブロック図を示す。図1の冷陰極管点灯装置10
が、従来例である図5の冷陰極管点灯装置50と異なる
点は、DC/ACインバータ2を構成する圧電トランス
Tの入力部Taの電圧V1を検出し、その電圧が基準電
圧Vref以下のときに、電界効果トランジスタQをオ
ンさせるような制御信号を駆動回路3に供給する制御回
路11を備えることである。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a cold cathode tube lighting device according to the present invention. The cold cathode tube lighting device 10 of FIG.
However, the difference from the conventional cold-cathode tube lighting device 50 of FIG. 5 is that the voltage V1 of the input section Ta of the piezoelectric transformer T constituting the DC / AC inverter 2 is detected and the voltage is equal to or lower than the reference voltage Vref. Sometimes, a control circuit 11 for supplying a control signal for turning on the field effect transistor Q to the drive circuit 3 is provided.

【0024】図2は、図1の冷陰極管点灯装置10の制
御回路11の構成を示すブロック図である。制御回路1
1は、例えばコンパレータからなる比較器12と、OR
回路13と、例えばPWMICからなるパルス発生器1
4とで構成され、比較器12の一方の入力端子は圧電ト
ランスTと電界効果トランジスタQとの接続点に接続さ
れ、他方の入力端子は基準電圧Vrefに接続される。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control circuit 11 of the cold cathode tube lighting device 10 of FIG. Control circuit 1
1 is a comparator 12 composed of, for example, a comparator, and OR
A circuit 13 and a pulse generator 1 comprising for example a PWMIC
4, one input terminal of the comparator 12 is connected to a connection point between the piezoelectric transformer T and the field effect transistor Q, and the other input terminal is connected to the reference voltage Vref.

【0025】また、比較器12の出力はOR回路13の
一方の入力端子に接続され、OR回路13の他方の入力
端子はパルス発生器14に接続される。さらに、OR回
路13の出力端子は駆動回路3に接続され、パルス発生
器14はV/F変換回路7に接続される。
The output of the comparator 12 is connected to one input terminal of an OR circuit 13, and the other input terminal of the OR circuit 13 is connected to a pulse generator 14. Further, the output terminal of the OR circuit 13 is connected to the drive circuit 3, and the pulse generator 14 is connected to the V / F conversion circuit 7.

【0026】なお、パルス発生器14は、V/F変換回
路7からの周波数信号fに応じて、DC/ACインバー
タ2を構成する電界効果トランジスタQの周期T(オン
時間tonとオフ時間toffとの和)を決定し、その
周期Tとパルス発生器14のCR定数等で設定されるオ
ンデューティDとに基づき、電界効果トランジスタQの
オン・オフを決定するパルスを発生させるものである。
Note that the pulse generator 14 generates a cycle T (on time ton and off time toff) of the field effect transistor Q constituting the DC / AC inverter 2 according to the frequency signal f from the V / F conversion circuit 7. Of the field effect transistor Q based on the period T and the on-duty D set by the CR constant of the pulse generator 14 or the like.

【0027】ここで、制御回路11の動作を説明する。
例えば、検出された圧電トランスTの入力部Taの電圧
V1と、基準電圧Vrefとが比較され、圧電トランス
Tの入力部Taの電圧V1が、基準電圧Vref以下の
ときに、比較器12からの出力はlowとなる。
Here, the operation of the control circuit 11 will be described.
For example, the detected voltage V1 of the input portion Ta of the piezoelectric transformer T is compared with the reference voltage Vref. When the voltage V1 of the input portion Ta of the piezoelectric transformer T is equal to or lower than the reference voltage Vref, the comparator 12 The output is low.

【0028】そして、比較器12の出力がlow、パル
ス発生器14の出力がlow(電界効果トランジスタQ
のオフ時間toff)になると、OR回路13の出力が
lowとなり、そのlowの信号が駆動回路3に入力さ
れたときには、駆動回路3から電界効果トランジスタQ
をオンするためのゲート電圧が電界効果トランジスタQ
のゲートに印加される。
The output of the comparator 12 is low, and the output of the pulse generator 14 is low (the field-effect transistor Q
When the off time (toff) is reached, the output of the OR circuit 13 becomes low, and when the low signal is input to the drive circuit 3, the drive circuit 3
The gate voltage for turning on the field effect transistor Q
Is applied to the gates.

【0029】すなわち、パルス発生器14の出力がlo
wにもかかわらず、比較器12の出力がhigh(圧電
トランスTの入力部Taの電圧V1が基準電圧Vref
以上)のときには、電界効果トランジスタQのゲートに
はゲート電圧が印加されず、電界効果トランジスタQは
オフとなる。
That is, the output of the pulse generator 14 is low
Despite w, the output of the comparator 12 is high (the voltage V1 of the input portion Ta of the piezoelectric transformer T is equal to the reference voltage Vref).
In the above case, no gate voltage is applied to the gate of the field effect transistor Q, and the field effect transistor Q is turned off.

【0030】また、入力電源1が異なることにより発生
する入力電圧Vdcが変化した場合には、冷陰極管FL
を流れる管電流Iも変動し、その管電流Iを一定に保つ
ために、管電流Iに依存してV/F変換回路7からの周
波数信号fが動き、その周波数信号fに依存してパルス
発生器14で決定される電界効果トランジスタQの周期
Tが動く。
When the input voltage Vdc generated due to the difference in the input power source 1 changes, the cold cathode fluorescent lamp FL
The tube current I flowing through the V / F converter 7 also fluctuates. In order to keep the tube current I constant, the frequency signal f from the V / F conversion circuit 7 moves depending on the tube current I, and the pulse signal depends on the frequency signal f. The period T of the field effect transistor Q determined by the generator 14 moves.

【0031】すなわち、入力電圧Vdcが大きくなった
場合には、冷陰極管FLを流れる管電流Iも大きくな
り、その管電流Iを一定に保つために、V/F変換回路
7からの周波数信号fは高くなり、電界効果トランジス
タQの周期Tは短くなる。その結果、オンデューティD
を変化させてオン時間を短くする。
That is, when the input voltage Vdc increases, the tube current I flowing through the cold-cathode tube FL also increases. In order to keep the tube current I constant, the frequency signal from the V / F conversion circuit 7 f increases, and the period T of the field effect transistor Q decreases. As a result, the on-duty D
To shorten the on-time.

【0032】逆に、入力電圧Vdcが小さくなった場合
には、冷陰極管FLを流れる管電流Iも小さくなり、そ
の管電流Iを一定に保つために、V/F変換回路7から
の周波数信号fは低くなり、電界効果トランジスタQの
周期Tは長くなる。その結果、オンデューティDを変化
させてオン時間が長くする。
Conversely, when the input voltage Vdc decreases, the tube current I flowing through the cold-cathode tube FL also decreases, and the frequency from the V / F conversion circuit 7 is maintained to keep the tube current I constant. The signal f becomes lower, and the period T of the field effect transistor Q becomes longer. As a result, the on-duty D is changed to increase the on-time.

【0033】上述の本実施例によれば、制御回路が、D
C/ACインバータを構成する圧電トランスの入力部の
電圧を検出し、圧電トランスの入力部の電圧が基準電圧
以下のときに、電界効果トランジスタをオンさせる機能
を有するため、共振コイルや圧電トランスの製品ばらつ
き及び温度特性、あるいは入力電圧の変動によって、共
振コイルのインダクタンス値と圧電トランスの入力部の
容量値とで決定される圧電トランスの入力部の電圧の発
生時間がばらついても、図3(a)に示すように、交流
電圧V1の発生時間tV1が長くなった場合には、電界
効果トランジスタのオフ時間toffが長くなり、図3
(b)に示すように、交流電圧V1の発生時間tV1が
短くなった場合には、電界効果トランジスタのオフ時間
toffは短くなる。
According to the above-described embodiment, the control circuit operates as follows:
It has a function of detecting the voltage of the input section of the piezoelectric transformer constituting the C / AC inverter and turning on the field effect transistor when the voltage of the input section of the piezoelectric transformer is equal to or lower than the reference voltage. FIG. 3 (A) shows that even when the time of generation of the voltage at the input section of the piezoelectric transformer determined by the inductance value of the resonance coil and the capacitance value of the input section of the piezoelectric transformer varies due to the product variation and the temperature characteristics or the fluctuation of the input voltage. As shown in FIG. 3A, when the generation time tV1 of the AC voltage V1 becomes longer, the off time toff of the field effect transistor becomes longer, and FIG.
As shown in (b), when the generation time tV1 of the AC voltage V1 is shortened, the off-time toff of the field-effect transistor is shortened.

【0034】同様に、制御回路が、電界効果トランジス
タの周期であるオン時間とオフ時間との和を制御する制
御信号を駆動回路に供給する機能を有するため、入力電
圧が異なることによって、DC/ACインバータを構成
する電界効果トランジスタの周期であるオン時間とオフ
時間との和が変動しても、図4(a)に示すように、入
力電圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの
周期が短くなった場合には、電界効果トランジスタのオ
ン時間tonが短くなり、図4(b)に示すように、入
力電圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの
周期が長くなった場合には、電界効果トランジスタのオ
ン時間tonが長くなる。
Similarly, since the control circuit has a function of supplying a control signal for controlling the sum of the on-time and the off-time, which is the cycle of the field-effect transistor, to the drive circuit, the DC / Even if the sum of the on-time and the off-time, which is the cycle of the field-effect transistor constituting the AC inverter, fluctuates, as shown in FIG. 4B, the on-time ton of the field-effect transistor becomes short, and as shown in FIG. 4B, when the period of the field-effect transistor becomes longer due to an increase in the input voltage, Becomes longer.

【0035】すなわち、共振コイルや圧電トランスの製
品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の変動によ
って、圧電トランスの入力部の電圧の発生時間がばらつ
いても、並びに、入力電圧が異なることによって、DC
/ACインバータを構成する電界効果トランジスタの周
期であるオン時間とオフ時間との和が変動しても、圧電
トランスの入力部の電圧がゼロになるタイミングと電界
効果トランジスタがオンするタイミングとをほぼ一致さ
せることができるため、圧電トランスの入力部から電界
効果トランジスタに流れるサージ電流が発生する場合
や、交流電圧V1がゼロの際に電界効果トランジスタが
オフとなり、電界効果トランジスタの寄生ダイオードに
順方向電流が流れる場合がなくなる。
That is, even if the generation time of the voltage at the input section of the piezoelectric transformer varies due to the product variation and temperature characteristics of the resonance coil and the piezoelectric transformer, or the fluctuation of the input voltage, and the input voltage varies, the DC
Even when the sum of the on-time and the off-time, which is the cycle of the field effect transistor constituting the / AC inverter, fluctuates, the timing at which the voltage of the input portion of the piezoelectric transformer becomes zero and the timing at which the field effect transistor turns on are substantially the same. Since the surge current can flow from the input portion of the piezoelectric transformer to the field effect transistor or when the AC voltage V1 is zero, the field effect transistor is turned off, and the parasitic diode of the field effect transistor is forward-directed. The current does not flow.

【0036】したがって、電界効果トランジスタの損失
を減少させ、効率を向上させることができる。
Therefore, the loss of the field effect transistor can be reduced, and the efficiency can be improved.

【0037】また、電界効果トランジスタの最大定格電
流を小さくできるため、電界効果トランジスタの小型化
が実現でき、それにともない、冷陰極管点灯装置の小型
化も実現できる。
Since the maximum rated current of the field effect transistor can be reduced, the size of the field effect transistor can be reduced, and accordingly, the size of the cold-cathode tube lighting device can be reduced.

【0038】さらに、高精度の共振コイルや圧電トラン
ス、あるいはそれらを選別する工程が不要となるため、
製造コストを低減することもできるとともに、設計の自
由度を向上させることもできる。
Further, since a high-precision resonance coil and a piezoelectric transformer or a step of selecting them are not required,
The manufacturing cost can be reduced, and the degree of freedom in design can be improved.

【0039】また、入力電源にバッテリー(6V程度)
とACアダプター(12V程度)とを併用し、入力電圧
が異なる場合でも、電界効果トランジスタの効率を低下
させることなく、十分に対応が可能となる。
A battery (about 6 V) is used as an input power supply.
And an AC adapter (approximately 12 V), so that even if the input voltage is different, it is possible to sufficiently cope without reducing the efficiency of the field effect transistor.

【0040】なお、上記の実施例では、DC/ACイン
バータが、入力電源から発生する低圧の直流電圧を片波
正弦波の交流電圧に変換させるという機能を備える場合
について説明したが、入力電源からの直流電圧を両波正
弦波の交流電圧に変換させるという機能を備える場合で
も同様の効果が得られる。
In the above embodiment, the case where the DC / AC inverter has a function of converting a low-voltage DC voltage generated from the input power supply into a single-wave sine-wave AC voltage has been described. A similar effect can be obtained even when a function of converting the DC voltage of the above to a sine wave AC voltage is provided.

【0041】[0041]

【発明の効果】請求項1の冷陰極管点灯装置によれば、
制御回路が、DC/ACインバータを構成する圧電トラ
ンスの入力部の電圧を検出し、圧電トランスの入力部の
電圧が基準電圧以下のときに、電界効果トランジスタを
オンさせる機能を有するため、共振コイルや圧電トラン
スの製品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の変
動によって、圧電トランスの入力部の電圧の発生時間が
ばらついても、圧電トランスの入力部の電圧がゼロにな
るタイミングと電界効果トランジスタがオンするタイミ
ングとをほぼ一致させることができる。
According to the cold cathode tube lighting device of the first aspect,
The control circuit has a function of detecting the voltage of the input portion of the piezoelectric transformer constituting the DC / AC inverter and turning on the field effect transistor when the voltage of the input portion of the piezoelectric transformer is equal to or lower than the reference voltage. The timing at which the voltage at the input section of the piezoelectric transformer becomes zero and the field effect transistor is turned on even if the time at which the voltage at the input section of the piezoelectric transformer varies varies due to product variations and temperature characteristics of the piezoelectric transformer and fluctuations in the input voltage. Timing can be substantially matched.

【0042】その結果、圧電トランスの入力部から電界
効果トランジスタに流れるサージ電流が発生する場合
や、圧電トランスの入力部の電圧がゼロの際に電界効果
トランジスタがオフとなり、電界効果トランジスタの寄
生ダイオードに順方向電流が流れる場合がなくなる。
As a result, when a surge current flows from the input portion of the piezoelectric transformer to the field effect transistor or when the voltage of the input portion of the piezoelectric transformer is zero, the field effect transistor is turned off, and the parasitic diode of the field effect transistor is turned off. This eliminates the case where a forward current flows through the circuit.

【0043】したがって、電界効果トランジスタの損失
を減少させ、効率を向上させることができる。また、電
界効果トランジスタの最大定格電流を小さくできるた
め、電界効果トランジスタの小型化が実現でき、冷陰極
管点灯装置の小型化も実現できる。さらに、高精度の共
振コイルや圧電トランス、あるいはそれらを選別する工
程が不要となるため、製造コストを低減することもでき
るとともに、設計の自由度を向上させることもできる。
Therefore, the loss of the field effect transistor can be reduced, and the efficiency can be improved. Further, since the maximum rated current of the field-effect transistor can be reduced, the size of the field-effect transistor can be reduced, and the size of the cold-cathode tube lighting device can be reduced. Furthermore, since a high-precision resonance coil or piezoelectric transformer or a step of selecting them is not required, the manufacturing cost can be reduced and the degree of freedom in design can be improved.

【0044】請求項2の冷陰極管点灯装置によれば、制
御回路が、DC/ACインバータを構成する電界効果ト
ランジスタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信
号を駆動回路に供給する機能を有するため、入力電源に
バッテリー(6V程度)とACアダプター(12V程
度)とを併用し、入力電圧が異なった場合でも、電界効
果トランジスタの効率を低下させることなく、十分に対
応が可能となる。
According to the cold-cathode tube lighting device of the second aspect, the control circuit supplies the drive circuit with a control signal for controlling the sum of the on-time and off-time of the field-effect transistor constituting the DC / AC inverter. Therefore, a battery (approximately 6 V) and an AC adapter (approximately 12 V) are used in combination as an input power source, so that even when the input voltage is different, it is possible to sufficiently cope without reducing the efficiency of the field effect transistor. .

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

【図1】本発明の冷陰極管点灯装置に係る一実施例のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment according to a cold cathode tube lighting device of the present invention.

【図2】図1の冷陰極管点灯装置を構成する制御回路の
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control circuit constituting the cold cathode tube lighting device of FIG.

【図3】図1の冷陰極管点灯装置のDC/ACインバー
タで発生する片波正弦波の交流電圧の周期が(a)長く
なった場合、(b)短くなった場合のそれぞれ動作を示
す図である。
3 shows operations when the period of the single-wave sine-wave AC voltage generated by the DC / AC inverter of the cold-cathode tube lighting device of FIG. 1 is (a) longer and (b) shorter. FIG.

【図4】図1の冷陰極管点灯装置の入力電源から発生す
る入力電圧が(a)大きくなった場合、(b)小さくな
った場合のそれぞれ動作を示す図である。
4A and 4B are diagrams illustrating an operation when an input voltage generated from an input power supply of the cold cathode tube lighting device of FIG. 1 is (a) increased and (b) is decreased, respectively.

【図5】従来の冷陰極管点灯装置を示すブロック図であ
る。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional cold-cathode tube lighting device.

【図6】図5の従来の冷陰極管点灯装置において、DC
/ACインバータで発生する片波正弦波の交流電圧の周
期が(a)長くなった場合、(b)短くなった場合のそ
れぞれ動作を示す図である。
FIG. 6 shows a conventional cold-cathode tube lighting device of FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation when the cycle of the single-wave sine wave AC voltage generated by the / AC inverter is (a) longer and (b) shorter.

【図7】図5の従来の冷陰極管点灯装置の入力電源から
発生する入力電圧が(a)大きくなった場合、(b)小
さくなった場合のそれぞれ動作を示す図である。
7A and 7B are diagrams illustrating an operation when an input voltage generated from an input power source of the conventional cold-cathode tube lighting device of FIG. 5 is (a) increased and (b) is decreased, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 冷陰極管点灯装置 11 制御回路 1 入力電源 2 DC/ACインバータ 3 駆動回路 4 管電流検出回路 5 整流回路 6 誤差増幅回路 7 V/F変換回路 FL 冷陰極管 L 共振コイル Q 電界効果トランジスタ T 圧電トランス Ta 入力部 Vdc 直流電圧 V1 交流電圧 Vref 基準電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cold-cathode tube lighting device 11 Control circuit 1 Input power supply 2 DC / AC inverter 3 Drive circuit 4 Tube current detection circuit 5 Rectifier circuit 6 Error amplifier circuit 7 V / F conversion circuit FL Cold-cathode tube L Resonant coil Q Field effect transistor T Piezoelectric transformer Ta input section Vdc DC voltage V1 AC voltage Vref Reference voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力電源と、共振コイル、電界効果トラ
ンジスタ及び圧電トランスからなり、前記電界効果トラ
ンジスタのオン・オフを制御して前記入力電源からの直
流電圧を交流電圧に変換するDC/ACインバータと、
前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御する駆動
回路と、前記圧電トランスの出力電圧により点灯する冷
陰極管と、該冷陰極管に流れる管電流を検出する管電流
検出回路と、該管電流検出回路から出力される交流電圧
を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧と調光電
圧との差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増幅回
路の出力電圧を周波数信号に変換し、該周波数信号を前
記駆動回路に供給するV/F変換回路とからなる冷陰極
管点灯装置において、 前記駆動回路に、前記DC/ACインバータを構成する
圧電トランスの入力部の電圧を検出し、該入力部の電圧
が基準電圧以下のときに、前記電界効果トランジスタが
オンする制御信号を供給する機能を有する制御回路を備
えることを特徴とする冷陰極管点灯装置。
1. A DC / AC inverter comprising an input power supply, a resonance coil, a field effect transistor, and a piezoelectric transformer, controlling on / off of the field effect transistor to convert a DC voltage from the input power supply into an AC voltage. When,
A drive circuit for controlling on / off of the field-effect transistor, a cold-cathode tube lit by an output voltage of the piezoelectric transformer, a tube-current detection circuit for detecting a tube current flowing through the cold-cathode tube, A rectifier circuit for rectifying an AC voltage output from the circuit, an error amplifier circuit for amplifying a difference voltage between the output voltage of the rectifier circuit and the dimming voltage, and converting the output voltage of the error amplifier circuit into a frequency signal; A cold cathode tube lighting device comprising a V / F conversion circuit for supplying the frequency signal to the drive circuit, wherein the drive circuit detects a voltage of an input part of a piezoelectric transformer constituting the DC / AC inverter; A cold-cathode tube lighting device comprising: a control circuit having a function of supplying a control signal for turning on the field-effect transistor when a voltage of an input unit is equal to or lower than a reference voltage.
【請求項2】 前記制御回路が、前記電界効果トランジ
スタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信号を前
記駆動回路に供給する機能を有することを特徴とする請
求項1に記載の冷陰極管点灯装置。
2. The cold cathode according to claim 1, wherein the control circuit has a function of supplying a control signal for controlling a sum of an on time and an off time of the field effect transistor to the drive circuit. Tube lighting device.
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