JPS6369197A - 放電灯点灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、放電灯点灯装置に関し、特に筒型な回路構成
でランプ寿命の改善を図った放電灯点灯装置に関する。

［従来の技術］ 最近、バッテリオペレート式の超小型液晶テレビが実現
している。この液晶テレビは、画面の裏側から画面全体
を照明し、この照明光を各画素に対応して設けられた液
晶素子で開閉して表側から画像として観賞させるもので
ある。そして、この裏側からの照明光の光源（バックラ
イト）としては、一般に、螢光ランプを高周波安定器で
点灯して用いている。

このような高周波安定器く放電灯点灯装置）は、電源が
乾電池であるため、できるだけ省電力化する必要があり
、従来より、点灯時に最適動作するように全回路を構成
している。

第４図は、昇圧インバータを用いた従来の熱陰極蛍光灯
用点灯装置の回路構成を示ず。同図において、１は直流
電源、２はチョッパ回路、３は出カドランス、４は熱陰
極蛍光灯（ランプ）、５はスイッチ回路、６はバラスト
コンデンサ、７はタイマ回路である。

同図の装置において、直流電源１が投入されると、チョ
ッパ回路２のトランジスタ２１が図示しない駆動回路に
より高周波でオン・オフされる。これにより出カドラン
ス３の１次巻線３Ｐが駆動され、２次巻線３Ｓに高周波
電圧が発生する。この高周波電圧はランプ４のフィラメ
ント４１．４２の電源側端子ａ、ｂ間に印加される。

一方、タイマ回路７において、直流電源投入直後、コン
デンサ７１の端子電圧は零であり、勿論ツェナーダイオ
ード７２のツェナー電圧より低い。したがってコンパレ
ータ７３の出力はＬレベルであり、トランジスタ７４は
オフとなる。このため、スイッチ回路５ではトランジス
タ５１がオンしてダイオードブリッジ５２の直流端子間
を短絡する。つまり、ダイオードブリッジ５２は交流的
にも短絡状態となり、ランプ４のフィラメント４１と４
２の非電源側端子ｃ、ｄ間を短絡している。

これにより、ランプ４のフィラメントには出カドランス
３の２次巻線３Ｓからコンデンサ６、フィラメント４１
、ダイオードブリッジ５２およびフィラメント４２の経
路で予熱電流が流れる。このとき、ランプ４はフィラメ
ント４１と４２との間は短絡しており、ここに印加され
る電圧は非常に低いので点灯状態には至らない。

タイマ回路において、コンデンサ７１は、直流電源１の
投入後抵抗７５を介して充電され、その端子電圧は徐々
に増加する。そして、直流筒′ｍ１の投入してから所定
時間を経過し、この端子電圧がツェナーダイオード７２
のツェナー電圧を越えると、コンパレータ７３の出力が
Ｈレベルとなり、トランジスタ７４がオンする。これに
よりスイッチ回路５のトランジスタ５１がオフし、ダイ
オードブリッジ５２は直流端子間が開放され、交流端子
間に開放状態となる。つまり、ランプ４はフィラメント
４１゜４２の非電源側端子ｃ、ｄ間の短絡を解除され、
ランプ４のフィラメント４１と４２との間に出カドラン
ス２次巻線３Ｓの開放（無負荷）電圧が印加される。こ
の電圧はランプ４の放電開始電圧より充分高く設定され
ており、ランプ４は放電し、点灯を開始する。点灯開始
後、ランプ４はコンデンサ６により限流された電流が供
給され、安定に点灯する。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、このような従来の装置においては、フィラメ
ント予熱電流は点灯時のランプ電流とほぼ等しいため、
ランプは予熱不足で点灯されることになりランプの寿命
が著しく短いという不都合があった。

本発明は、上述の従来形における問題点に鑑みてなされ
たもので、簡単な回路構成で放電灯の寿命を改良する放
電灯点灯装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段および作用］本発明は、
第１図に示すように、直流電源１の電圧をインバータ２
で昇圧し、これをランプ４のフィラメント４１．４２の
電源側端子ａ、ｂに供給するとともに、ランプ４の予熱
時はフィラメント４１゜４２の非電源側端子ｃ、ｄ間を
短絡してコールドスタートを防止しつつフィラメント予
熱電流を供給する放電灯点灯装置において、予熱期間終
了後の通常点灯時は第２図に示すように、上記昇圧イン
バータ２の出力発生期間をパルス幅制御することを特徴
とする。

上記構成からなる本発明によれば、昇圧インバータの連
続出力（最大出力）時にフィラメント予熱のための最適
電流が得られるように昇圧インバータの出力電圧および
バラストインピーダンスを設定するとともに昇圧インバ
ータの出力発生期間のデユーティ比を選択することによ
り、任意のランプ電流値を設定することができる。

［発明の効果］ したがって、本発明によれば、 ■適正な予熱電流およびランプ電流の選択が可能であり
、ランプ寿命を長くすることができる■点灯時ランプ電
流（昇圧インバータの出力期間）をＰＷＭ制御するため
消費電力を少なくすることができる ■フィラメント加熱用の巻線またはフィラメントトラン
スを設ける方式に比べて装置の小形化が可能である ■ランプ電流のデユーティを連続可変とすることにより
連続調光することも可能である■ＰＷＭ回路を付加する
のみであり、ＰＷＭ回路は１個のＩＣと小数の周辺素子
により構成することができるため、回路構成としては比
較的簡単である 等の効果が発規される。

［実施例コ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

なお、従来例と共通または対応する部分については同一
の符号で表わす。

第３図は、本発明の１実施例に係る放電灯点灯装置の回
路構成を示す。同図の装置は、第４図の従来装置に対し
、ＰＷＭ回路８を付加するとともに、このＰＷＭ回路８
をランプ４の予熱期間経過後のみ動作させるため、タイ
マ回路７のコンパレータ７３の出力に応じてＰＷＭ回路
８の電源Ｖｃｃをオン・オフするようにしている。

次に第３図の装置の動作を説明する。

直流電源１の投入直後は、トランジスタ７６および７４
はオフしている。したがって、ＰＷＭ回路８では電源ス
ィッチとしてのトランジスタ８１がオフしてＰＷＭ用Ｉ
Ｃ８２の動作電源ＶＣＣは遮断したままでありトランジ
スタ８３はオフのままである。また、第４図の場合と同
様にトランジスタ７４のオフにより、スイッチ回路５の
トランジスタ５１およびダイオードブリッジ５２はオン
してランプ４のフィラメント４１と４２の非電源側端子
ｃ、ｄ間を短絡している。

一方、チョッパ回路２および出カドランス３は自動形の
発振回路を形成している。このため、上記直流電源１が
投入されると、トランジスタ２１はバイアス抵抗２２を
介してベース電流が流れ、コレクタ電流が出カドランス
３の１次巻線３ｐを介して流れる。これにより、出カド
ランス３のベース期間巻線３ｆに電圧が誘起され、この
電圧が抵抗２３とコンデンサ２４の直列回路を介してト
ランジスタ２１のベースに帰還される。以後は、出カド
ランス３を介してのトランジスタ２１のコレクタ・ベー
ス間の正帰還および出カドランスの２次巻線３Ｓのイン
ダクタンスとコンデンサ１０による共振により発振を持
続し、出カドランスの２次巻線３Ｓに昇圧された高周波
出力を発生する。

この状態における動作は第４図の場合と全く同じであり
、ランプ４は、フィラメント４１．４２を短絡すること
によりフィラメント予熱電流が供給され、点灯すること
なく予熱される。

タイマ回路７においては、直流電源１を投入した後、ざ
らに所定時間が経過すると、コンデンサ７１が抵抗７５
を介してツェナーダイオード７２のツェナー電圧以上に
充電され、これにより、コンパレータ７３の出力がＨレ
ベルとなり、トランジスタ７６および７４がオンする。

したがってＰＷＭ回路８はトランジスタ８１がオンして
電ｍ　Ｖ　ｃｃがＩＣ８２に供給されて動作を開始し、
スイッチ回路５ではトランジスタ５１およびダイオード
ブリッジ５２がオフしてランプ４のフィラメント４１と
４２の非電源側端子ｃ、ｄ間の短絡を解除する。これに
より、ランプ４はフィラメントが充分に予熱された状態
で出カドランス２次巻線３Ｓの開放電圧が印加されて点
灯する。

また、上記ＰＷＭ回路８が動作を開始し、抵抗８４、８
５とコンデンサ８６とにより定まるオン・オフデユーテ
ィの出力をトランジスタ８３のベースに供給する結果、
トランジスタ８３のオン期間、チョッパ回路２のトラン
ジスタ２１は発振を停止し、トランジスタ８３がオフす
ると再び発振を開始するというようにＰＷＭ回路の出力
によって定まる周期およびデユーティで発振を間欠する
。つまり、ランプ４には第２図に示すようなパルス幅変
調された高周波出力が印加される。

このように、この実施例によると、チョッパ回路２を連
続動作させたとき適正なフィラメント予熱電流が流れる
ように出カドランス２次巻線誘起電圧およびバラストコ
ンデンサ６の容量等の回路定数を決定し、かつランプ電
流はＰＷＭ回路８の抵抗８４．８５およびコンデンサ８
６等の値によりＰＷＭ回路８の出力デユーティを適宜選
択することにより、フィラメント予熱電流とは別個に定
めることができるため、これも適正値とすることが可能
である。このようにランプ４のフィラメント予熱電流と
ランプ電流の双方を適正化できるためランプの寿命を延
ばすことができ、さらに消費電力も少なくできる。

また、抵抗８４．８５またはコンデンサを可変とするこ
とにより簡単に連続調光することも可能である。

さらに、フィラメント加熱用の巻線やトランスを設ける
場合と比較すれば装置を小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の基本構成を示す回路図、第２図は、
第１図の装置における予熱時および点灯時の発振波形図
、 第３図は、本発明の１実施例に係る放電灯点灯装置の回
路図、 第４図は、従来の放電灯点灯装置の回路図である。 １：直流電源、２：ヂョッパ回路、 ３：出カドランス、４：熱陰極性蛍光灯、５：スイッチ
回路、６：バラストコンデンサ、７：タイマ回路、８　
：　ＰＷＭ回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、直流電源と、この直流電源電圧より昇圧した高周波
   出力を発生する昇圧形インバータと、該インバータの出
   力期間をパルス幅制御するＰＷＭ回路と、一対のフィラ
   メントを有し各フィラメントの各一方の端子をそれぞれ
   該昇圧形インバータの出力端に接続された放電灯と、該
   放電灯の各フィラメントの各他方の端子間に接続された
   スイッチ手段と、上記直流電源の投入直後は上記昇圧形
   インバータを連続発生させ、かつ上記スイッチ手段を閉
   成するとともに、上記直流電源を投入してから所定時間
   経過した後は上記ＰＷＭ回路の動作を有効ならしめ、か
   つ上記スイッチ手段を開放するタイマ手段とを具備する
   ことを特徴とする放電灯点灯装置。 ２、前記放電灯が、熱陰極蛍光灯である特許請求の範囲
   第１項記載の放電灯点灯装置。