KR100675568B1

KR100675568B1 - 방전관 점등장치

Info

Publication number: KR100675568B1
Application number: KR1020057013903A
Authority: KR
Inventors: 겐고 기무라; 도루 아시카가
Original assignee: 산켄덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2007-01-30
Also published as: TWI288580B; KR20050096955A; WO2004068914A1; US20060214606A1; US7564197B2; JP4193798B2; CN1745605B; TW200425800A; CN1745605A; JPWO2004068914A1

Abstract

적분회로(40)의 오차증폭기(41)에 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 지시하는 시분할신호(S2)를 입력한다. 적분회로(40)가 시분할신호(S2)에 따라서 콘덴서(42)를 충방전한다. 이 동작을 이용해서, 제어회로(49)는 방전관(23)에 흐르는 전류를 조정하고, 방전관(23)을 점등 및 소등한다.

방전관, 오차증폭기, 시분할신호출력회로, 공진회로, 방전관전류검출회로.

Description

방전관 점등장치{DISCHARGE TUBE OPERATION DEVICE}

본 발명은 방전관에 흐르는 전류를 조정함으로써 방전관의 조도를 조정하는 방전관 점등장치에 관한 것이다.

액정 백라이트 등에 이용되는 방전관 점등장치에는 방전관에 흐르는 전류를 피드백 제어하여 방전관의 전류를 조정함으로써 방전관의 조도를 조정하는 것이 존재하고, 예를 들면 일본국 특개 2002-43088호 공보에 개시되어 있다.

종래의 이러한 종류의 방전관 점등장치의 일반적인 구성을 도 4에 도시한다. 종래의 방전관 점등장치는 직류전원(V3)과, 직교변환회로(50)와, 공진부(60)와, 방전관전류검출회로(70)와, 소프트스타트회로(80)와, 오차증폭기(83)와, 제어회로(87)와, 시분할신호출력회로(85)와, 기준전압전원(V4)을 구비하고 있다.

직교변환회로(50)는 직류전원(V3)으로부터 공급되는 직류전압을 MOSFET(51), (52)에서 스위칭함으로써 교류전압으로 변환한다.

공진부(60)는 변압기(61)와, 콘덴서(62)와, 방전관(63)을 구비하고 있다. 콘덴서(62)와 변압기(61)의 2차 코일(61b)과 방전관(63)으로 공진회로가 구성되고, 고유의 공진주파수로 공진한다.

방전관전류검출회로(70)는 다이오드(71), (72)와, 저항(73)으로 구성되고, 방전관(63)을 흐르는 전류(I2)의 전류레벨을 검출하며, 출력신호를 소프트스타트회로(80)에 공급한다.

소프트스타트회로(80)는 저항(81)과 콘덴서(82)로 구성되고, 방전관전류검출회로(70)의 출력신호를 평활화하고, 신호(E2)를 오차증폭기(83)의 정입력단자(+)에 공급한다.

오차증폭기(83)는 차동증폭기로 구성되며, 오차증폭기(83)의 부(반전)입력단자(-)에는 기준전압전원(V4)으로부터 고정의 기준전압(Vr)이 인가되어 있다. 오차증폭기(83)의 출력단과 기준전압전원(V4)의 출력단자 사이에는 콘덴서(84)가 접속되어 있다. 오차증폭기(83)는 소프트스타트회로(80)로부터 공급된 신호(E2)의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차를 구하고, 전압신호(E3)를 제어회로(87)에 공급한다.

시분할신호출력회로(85)의 입력단자에는 방전관(63)의 휘도를 지시하는 휘도지시신호(S3)가 공급된다. 이 휘도지시신호(S3)는 예를 들면 방전관(63)의 정격휘도에 대한 발광시키고자 하는 휘도의 비율을 나타낸다. 시분할신호출력회로(85)는 이 휘도지시신호(S3)의 지시에 따라, 주기가 일정하고 듀티비가 변화하는 시분할신호(S4)를 발생한다. 즉, 시분할신호출력회로(85)는 휘도지시신호(S3)가 지시하는 휘도가 큰 경우에는 1주기에 차지하는 점등기간(L레벨기간)의 비율을 크게 하고, 휘도지시신호(S3)가 지시하는 휘도가 작은 경우에는 1주기에 차지하는 점등기간(L레벨기간)의 비율을 작게 한다.

시분할신호출력회로(85)가 출력하는 시분할신호(S4)의 전압은 소프트스타트 회로(80)의 출력신호(E2)의 전압에 가산되어, 오차증폭기(83)의 정입력단자에 공급된다. 따라서, 시분할신호(S4)가 H레벨인 기간에서는 소프트스타트회로(80)의 출력신호(E2)의 전압레벨에 관계없이, 오차증폭기(83)의 정입력단자에는 H레벨이 인가되고, 시분할신호(S4)가 L레벨인 기간에서는 소프트스타트회로(80)의 출력신호(E2)의 전압레벨과 대략 동일한 레벨의 전압이 오차증폭기(83)의 정입력단자에 인가된다.

제어회로(87)는 소프트스타트회로(80)의 출력신호(E2)의 전압과 기준전압(Vr)이 동일하게 되도록 MOSFET(51), (52)를 ONㆍOFF시킨다.

다음에, 상기 구성의 방전관 점등장치의 동작을 설명한다.

방전관(63)의 점등이 지시되면, 제어회로(87)는 MOSFET(51), (52)의 ONㆍOFF 동작을 개시한다. 이것에 의해, 직류전압이 스위칭되고, 직교변환회로(50)로부터 교류전압이 출력된다. 이 교류전압은 변압기(61)의 1차코일(61a)에 인가된다. 공진부(60)의 공진작용에 의한 공진전압이 2차코일(61b)에 발생해서 방전관(63)에 인가되어, 방전관(63)이 점등된다.

방전관전류검출회로(70)는 방전관(63)에 흐르는 전류(I2)의 전류레벨을 검출하고, 검출된 전류레벨에 대응하는 전압을 다이오드(71)의 캐소드로부터 출력한다. 소프트스타트회로(80)는 방전관전류검출회로(70)의 출력신호를 평활화하고, 신호(E2)를 신호 오차증폭기(83)의 정입력단자에 부여한다.

오차증폭기(83)는 소프트스타트회로(80)로부터 공급된 신호(E2)의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차에 상당하는 전압신호(E3)를 제어회로(87)에 공급한다. 제 어회로(87)는 소프트스타트회로(80)의 출력신호(E2)(=콘덴서(82)의 단자전압(E2))의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차가 없어지도록, MOSFET(51), (52)의 스위칭 주파수를 제어한다.

이 제어동작을 반복함으로써, 방전관전류(I2)는 기준전압(Vr)에 대응하는 레벨로 조정된다.

방전관 점등장치는 방전관(63)의 점등 후, 방전관(63)의 휘도를 시분할신호출력회로(85)에 공급되는 지시신호(S3)가 지시하는 휘도레벨로 조정한다. 이하, 도 5를 참조해서 방전관(63)의 휘도를 조정하는 방법을 설명한다.

도 5A 내지 도 5D는 각각 시분할신호(S4)와, 콘덴서(82)의 단자전압(E2)과, 오차증폭기(83)의 전압신호(E3)와, 방전관(63)의 전류(I2)를 나타낸다.

또한, 도 5중의 t0과 t5는 오차증폭기(83)에 공급되어 있는 시분할신호(S4)가 H레벨로 상승하는 타이밍을 나타내고, t1은 시분할신호(S4)가 L레벨로 하강하는 타이밍이다.

시분할신호출력회로(85)는 휘도지시신호(S3)가 지시하는 휘도레벨에 따라서 시분할신호(S4)의 듀티비를 결정하고, 결정된 듀티비를 갖는 시분할신호(S4)를 출력한다.

도 5A에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S4)가 타이밍 t0에서 H레벨로 되면, 도 5B에 도시하는 바와 같이, 오차증폭기(83)의 정입력단자의 전압(=콘덴서(82)의 단자전압)(E2)은 상승한다. 이것에 의해, 오차증폭기(83)의 전압신호(E3)도 도 5C에 도시하는 바와 같이 상승한다.

제어회로(87)는 오차증폭기(83)의 상승한 전압신호(E3)에 의거해서 MOSFET(51), (52)의 스위칭 주파수를 공진주파수로부터 벗어나도록 제어한다. 이 때, 공진부(60)는 여진(勵振)되지 않기 때문에, 공진전압은 발생하지 않는다. 따라서, 도 5D에 도시하는 바와 같이 방전관전류(I2)는 차단된다.

다음에, 타이밍 t1에서, 시분할신호(S4)가 H에서 L레벨로 천이하면, 오차증폭기(83)의 정입력단자에는 소프트스타트회로(80)의 출력신호의 전압(E2)이 거의 그대로 인가된다. 이 전압(E2)은 콘덴서(82)가 서서히 방전하기 때문에, 도 5B에 도시하는 바와 같이 서서히 저하한다.

그 후, 타이밍 t2에서, 콘덴서(82)의 단자전압(=E2)이 기준전압(Vr)에 근접하면, 오차증폭기(83)의 전압신호(E3)는 도 5C에 도시하는 바와 같이 저하한다.

제어회로(87)는 오차증폭기(83)의 저하된 전압신호(E3)에 의거해서, MOSFET(51), (52)의 스위칭주파수를 공진부(60)의 공진주파수에 근접하도록 제어한다. 이것에 의해, 공진부(60)는 재차 여진되고, 공진전압이 발생한다. 따라서, 도 5D에 도시하는 바와 같이, 방전관전류(I2)가 흘러 방전관(63)이 점등한다(t=3).

방전관(63)이 점등된 후, 제어회로(87)는 콘덴서(82)의 단자전압(E2)과 기준전압(Vr)과의 전위차가 없어지도록 피드백제어를 행한다. 그리고, 방전관(63)의 전류(I2)의 전류레벨이 제어된다.

이와 같이 해서 이 방전관 점등장치는 시분할신호(S4)의 H레벨, L레벨의 반복에 의해 방전관(63)의 점등기간 및 소등기간을 조정한다.

종래의 방전관 점등장치에서는 소프트스타트회로(80)의 저항(81)의 저항값과 콘덴서(82)의 용량으로 정해지는 시정수 τ가 작으면, 피드백 제어계의 지연이 원인으로 되어 오버런이 발생한다. 오버런에 의해 도 5D의 t3의 타이밍에서 방전관(63)을 흐르는 전류(I2)에 서지가 발생한다. 이 서지의 발생은 방전관(63)의 수명을 짧게 하는 원인이 된다.

서지의 발생을 방지하기 위해서는 소프트스타트회로(80)의 시정수 τ를 크게 하면 좋다. 도 6A 내지 도 6D에 시정수가 큰 경우의 시분할신호(S4), 콘덴서(82)의 단자전압(E2), 오차증폭기(83)의 전압신호(출력전압)(E3) 및, 방전관(63)의 전류(I2)를 나타낸다.

시정수 τ가 크면, 도 6C에 도시하는 바와 같이, 오차증폭기(83)의 출력전압(E3)이 강하를 개시하기까지의 동안(t1 내지 t2의 기간)은 소프트스타트회로(80)의 시정수 τ에 비례해서 커진다.

즉, 도 6D에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S4)가 L레벨로 되는 시점 t1부터, 방전관(63)에 방전관전류(I2)가 흐르기 시작하는 시점 t3까지의 시간이 증가한다.

이것에 의해, 도 6A와 도 6D에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S4)가 L레벨인 기간과 방전관전류(I2)가 흐르는 기간 사이에 어긋남(편차)이 발생하며, 방전관 점등기간 t3 내지 t5가 단축된다. 방전관(63)의 점등기간이 짧기 때문에, 방전관(63)의 발광휘도는 휘도지시신호가 지시하는 레벨보다도 작아져 버린다.

이와 같이 종래의 소프트스타트회로(80)를 구비하는 방전관 점등장치는 서지의 발생을 억제하기 위해 소프트스타트회로(80)의 시정수 τ를 크게 하면, 방전관 (63)의 휘도레벨이, 휘도지시신호(S3)가 지시하는 휘도레벨에 도달하지 않게 되는 경우가 발생한다.

[발명의 개시]

본 발명은 상기 실정을 감안해서 이루어진 것으로서, 서지의 발생을 억제하면서, 소망의 조도를 얻을 수 있는 방전관 점등장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 서지의 발생을 억제하면서, 소망의 조도를 얻기 위해 충분한 점등기간을 얻는 것이 가능한 방전관 점등장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에 관한 방전관 점등장치는 제어신호에 따라서 직류전압을 스위칭함으로써 교류전압을 생성하는 직교변환회로(10)와, 상기 직교변환회로(10)로부터 교류전압이 공급되어, 해당 교류전압에 의해 공진해서 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키는 공진회로(20)와, 상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류레벨을 검출하여, 검출된 전류레벨에 대응하는 신호레벨을 갖는 검출신호를 출력하는 방전관전류검출회로(30)와, 상기 검출신호를 입력하는 입력단자와 해당 입력단자의 신호를 적분하는 적분소자(42)와 해당 적분소자(42)의 전압레벨이 소정값 이상으로 되는 것을 방지하는 클램프회로(101)를 구비하고, 상기 검출신호의 신호레벨을 적분해서 해당 출력단자로부터 출력하는 적분회로(40)와, 상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭을 제어해서, 상기 직교변환회로(10)로부터 상기 공진회로(20)에 전달되는 에너지를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어회로(49)와, 상기 방전관(23)을 시분할구동하기 위해 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 방전관(23)을 점등시킬 수 있는 에너지를 상기 직교변환회로(10)로부터 상기 공진회로(20)에 전달하고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 방전관(23)을 점등할 수 없는 에너지를 상기 직교변환회로(10)로부터 상기 공진회로(20)에 전달시키는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 시분할신호출력회로(48)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 채용한 것에 의해, 충분한 점등기간을 얻을 수 있으므로, 소망의 조도를 얻을 수 있다.

상기 직교변환회로(10)는 제어신호에 따른 주파수로 직류전압을 스위칭하고, 상기 공진회로(20)는 고유의 공진주파수를 갖고, 상기 직교변환회로(10)로부터 공급되는 교류전압의 주파수가 공진주파수에 일치할 때에 공진해서 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키며, 상기 제어회로(49)는 상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭주파수를 제어하고, 상기 시분할신호출력회로(48)는 상기 방전관(23)을 시분할 구동하기 위해, 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수에 일치시키며, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수로부터 벗어나게 하는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 것이어도 좋다.

상기 직교변환회로(10)는 제어신호에 따른 듀티비로 직류전압을 스위칭하고, 상기 공진회로(20)는 고유의 공진주파수를 갖고, 상기 직교변환회로(10)로부터 공급되는 교류전압의 주파수가 공진주파수에 일치할 때에 공진하여 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘리며, 상기 제어회로(49, 49b)는 상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭의 듀티비를 제어하고, 상기 시분할신호출력회로(48)는 상기 방전관(23)을 시분할구동하기 위해 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 점등에 충분한 에너지가 전달되는 듀티비로 되고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 점등할 수 없는 에너지가 전달되는 듀티비로 되는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 것이어도 좋다.

상기 적분소자는 콘덴서(42)이고, 상기 적분회로(40)는 적분회로용 저항소자(43)를 가지며, 상기 방전관전류검출회로(30)는 상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전압을 검출하는 방전관전류검출용 저항소자(33)를 갖고, 상기 적분회로(40)의 시정수는 상기 콘덴서(42)의 용량과, 상기 적분회로용 저항소자(43) 및 상기 방전관전류검출용 소자(33)의 저항값에 의해 결정되도록 해도 좋다.

또한, 상기 공진회로(20)는 상기 직교변환회로(10)에 접속되어 있는 1차코일(21a)과, 해당 1차코일(21a)에 결합하여 상기 방전관(23)에 전압을 부여하는 2차코일(21b)을 갖는 변압기(21)를 구비하는 것이어도 좋다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 2 관점에 관한 방전관 점등장치는 제어신호에 따른 주파수로 직류전압을 스위칭함으로써 교류전압을 생성하는 직교변환회로(10)와, 고유의 공진주파수를 갖고 상기 직교변환회로(10)로부터 교류전압이 공급되어, 해당 교류전압의 주파수가 공진주파수에 일치할 때에 공진하여 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키는 공진회로(20)와, 상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류레벨을 검출하여, 검출된 전류레벨에 대응하는 신호레벨을 갖는 검출신호를 출력하는 방전관전류검출회로(30)와, 상기 검출신호를 입력하는 입력단자와 해당 입력단자의 신호를 적분하는 적분소자(42)와 해당 적분소자(42)의 전압레벨이 소정값 이상으로 되는 것을 방지하는 클램프회로(101)를 구비하고, 상기 검출신호의 신호레벨을 적분해서 해당 출력단자로부터 출력하는 적분회로(40)와, 상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭주파수를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어회로(49)와, 상기 방전관(23)을 시분할 구동하기 위해, 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수에 일치시키고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수로부터 벗어나게 하는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 시분할신호출력회로(48)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 채용하는 것에 의해, 서지의 발생을 억제하면서, 소망의 조도를 얻을 수 있다. 또, 서지의 발생을 억제하면서, 소망의 조도를 얻기 위해 충분한 점등기간을 얻을 수 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 3 관점에 관한 방전관 점등장치는 직류전압을 제어신호에 따라서 스위칭함으로써 펄스를 발생하는 직교변환회로(10)와, 상기 직교변환회로(10)에 접속되고 상기 펄스의 폭에 의거한 전압을 발생하여, 그 전압에 의거해서 해당 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키는 공진회로(20)와, 상기 공진회로(20)에 접속되고 상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류값을 검출하여, 해당 전류값에 대응하는 전기신호를 출력하는 방전관전류검출회로(30)와, 기준값과 상기 전기신호의 차분을 구하는 차분회로(41), 해당 차분회로(41)의 입력단자와 출력단자 사이에 접속된 콘덴서(42) 및 해당 콘덴서(42)의 충방전속도를 설정하는 소자(43) 및, 해당 차분회로(41)의 입력단자의 레벨이 소정값 이상으로 되는 것을 방지하는 클램프회로(101)를 갖고, 해당 전기신호의 적분을 행하며 해당 출력단자로부터 출력하는 적분회로(40)와, 상기 적분회로(40)의 출력신호에 의거하여 상기 펄스의 폭을 변화시키는 제어신호를 생성하는 제어회로(49b)와, 상기 방전관(23)을 소등시키는 주기적인 소등기간에 전기신호레벨이 변화하는 시분할신호(S2)를 상기 전기신호에 중첩하여 상기 적분회로(40)에 부여함으로써 상기 소등기간에 상기 적분회로(40)의 출력신호를 변화시켜 상기 펄스의 폭을 변화시키고, 상기 방전관(23)을 소등시켜서 조도를 조정하는 시분할신호출력회로(48)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 채용하는 것에 의해, 서지의 발생을 억제하면서, 소망의 조도를 얻을 수 있는 방전관 점등장치를 제공하는 것이 가능해진다. 또, 서지의 발생을 억제하면서, 소망의 조도를 얻기 위해 충분한 점등기간을 얻을 수 있는 방전관 점등장치를 제공하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 방전관 점등장치의 구성을 도시하는 회로도,

도 2는 도 1의 방전관 점등장치의 동작을 설명하기 위한 파형도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 방전관 점등장치의 구성을 도시하는 회로도,

도 4는 종래의 방전관 점등장치의 구성을 도시하는 회로도,

도 5는 종래의 방전관 점등장치에 있어서 시정수가 작은 경우의 출력파형도,

도 6은 종래의 방전관 점등장치에 있어서 시정수가 큰 경우의 출력파형도.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

이하, 본 발명의 실시형태에 관한 방전관 점등장치를 도면을 참조해서 설명한다.

<제 1 실시형태>

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태의 방전관 점등장치의 구성도이다.

이 방전관 점등장치는 직류전원(V1)과, 직교변환회로(10)와, 공진회로(20)과, 방전관전류검출회로(30)와, 적분회로(40)와, 감산기(46)와, 시분할신호출력회로(48)와, 제어회로(49)를 구비하고 있다.

직류전원(V1)은 직교변환회로(10)에 직류전압을 공급하는 전원으로서, 그의 음극(-)은 접지되고, 양극(+)은 직교변환회로(10)에 접속되어 있다.

직교변환회로(10)는 스위칭소자인 MOSFET(11), (12)를 구비하고 있다. MOSFET(11)과 (12)는 상보(complementary)회로를 형성하고 있으며, 직류전원(V1)과 그라운드 사이에 접속되어 있다.

직교변환회로(10)는 직류전압을 MOSFET(11), (12)에서 스위칭함으로써 교류전압으로 변환한다.

MOSFET(11)의 소스는 직류전원(V1)의 양극(+)에 접속되고, MOSFET(11)의 드 레인은 MOSFET(12)의 드레인에 접속되어 있다. 그리고, MOSFET(12)의 소스는 접지되어 있다.

공진회로(20)는 변압기(21)와, 콘덴서(22)와, 방전관(23)으로 구성되어 있다. 변압기(21)의 1차코일(21a)의 일단이 MOSFET(11)의 드레인과 MOSFET(12)의 드레인과의 접속점에 접속되어 있다.

변압기(21)의 2차코일(21b)의 일단은 콘덴서(22)의 한쪽의 전극과, 방전관(23)의 한쪽의 전극에 접속되어 있다. 1차코일(21a), 2차코일(21b)의 타단과 콘덴서(22)의 다른쪽의 전극은 접지되어 있다.

공진회로(20)는 고유의 공진주파수로 공진되며 공진전압을 2차코일(21b)에 생성한다.

방전관전류검출회로(30)는 다이오드(31), (32)와, 방전관전류검출용 저항(33)으로 구성되어 있고, 방전관(23)을 흐르는 전류(I1)의 전류레벨을 검출하고, 검출신호를 적분회로(40)에 공급한다.

다이오드(31)의 애노드와 다이오드(32)의 캐소드는 방전관(23)의 다른쪽의 전극에 접속되어 있다. 다이오드(32)의 애노드와 방전관전류검출용 저항(33)의 일단은 접지되어 있다. 그리고, 다이오드(31)의 캐소드와 방전관전류검출용 저항(33)의 타단은 후술하는 바와 같이 적분회로(40)에 접속되어 있다.

적분회로(40)는 오차증폭기(41)와, 콘덴서(42)와, 저항(43)과, 기준전압전원 (V2)과, 전압클램프회로(101)로 구성되어 있다. 기준전압전원(V2)은 오차증폭기(41)의 동작상 기준으로 되는 전위(기준전압(Vr))를 오차증폭기(41)의 정입력단자 (+)에 공급하는 전원이며, 그의 음극(-)은 접지되어 있다. 양극은 (+)오차증폭기(41)의 정입력단자(+)에 접속되어 있다.

콘덴서(42)는 후술하는 시분할신호출력회로(48)에 의해 생성되는 시분할신호(S2)에 따라서 충방전된다.

전압클램프회로(101)는 오차증폭기(41)의 부입력단자(-)와 접지 사이에 접속되어 있고, 기준전압전원(V2)의 전압(기준전압(Vr))값보다 약간 높은 전압값으로 오차증폭기(41)의 입력전압을 제한한다.

적분회로(40)는 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차에 상당하는 전압신호를 제어회로(49)에 공급한다.

오차증폭기(41)는 차동증폭회로로 구성되고, 그의 출력단자와 부입력단자(-) 사이에는 콘덴서(42)가 접속되어 있다. 또, 부입력단자(-)는 저항(43)을 통하여 다이오드(31)의 캐소드와 방전관전류검출용 저항(33)의 타단에 접속되어 있다. 오차증폭기(41)는 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차에 상당하는 전압신호(E1)를, 감산기(46)에 공급한다.

오차증폭기(41)의 정입력단자(+)는 전술한 바와 같이, 기준전압전원(V2)의 출력단자에 접속되어 있고, 오차증폭기(41)의 출력단자는 저항(44)을 통하여 감산기(46)의 부입력단자(-)에 접속되어 있다. 감산기(46)의 출력단과 부입력단자(-) 사이에는 저항(45)이 접속되어 있다.

감산기(46)는 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)의 특성을 반전시키는 반전증폭회로이며, 그의 출력단자는 후술하는 바와 같이 제어회로(49)에 접속되어 있다.

시분할신호출력회로(48)의 출력단자는 다이오드(47)의 애노드에 접속되어 있다. 다이오드(47)의 캐소드는 저항(43)과, 오차증폭기(41)의 (-)입력단자 사이에 접속되어 있다.

시분할신호출력회로(48)는 그의 입력단자에 방전관(23)의 휘도를 지시하는 휘도지시신호(S1)가 입력되면, 시분할신호(S2)를 생성한다. 이 시분할신호(S2)는 예를 들면 방전관(23)의 정격휘도에 대한 발광시키고자 하는 휘도의 비율을 나타낸다. 시분할신호출력회로(48)는 이 휘도지시신호(S1)의 지시에 따라서, 주기가 일정하고 듀티비가 변화하는 시분할신호(S2)를 생성한다. 즉, 시분할신호출력회로(48)는 휘도지시신호(S1)가 지시하는 휘도가 큰 경우에는 1주기에 차지하는 점등기간(L레벨기간)의 비율을 크게 하고, 휘도지시신호(S1)가 지시하는 휘도가 작은 경우에는 1주기에 차지하는 점등기간(L레벨기간)의 비율을 작게 한다.

시분할신호(S2)가 H레벨인 기간에는 다이오드(47)는 ON되어, 시분할신호출력회로(48)의 출력단자와 오차증폭기(41)의 부입력단자(-) 사이가 전기적으로 접속된 상태로 된다. 또, 시분할신호(S2)가 L레벨인 기간에는 다이오드(47)는 OFF되어, 시분할신호출력회로(48)의 출력단자와 오차증폭기(41)의 부입력단자(-) 사이는 전기적으로 분리된 상태로 된다.

이 때문에, 시분할신호(S2)가 H레벨인 기간에는 시분할신호출력회로(48)가 출력하는 시분할신호(S2)의 전압은 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압에 가산되어, 오차증폭기(41)의 부입력단자(-)에 공급된다. 따라서, 시분할신호(S2)가 H레벨인 기간에서는 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압레벨에 관계없 이, 오차증폭기(41)의 부입력단자(-)에는 H레벨이 인가되고, 시분할신호(S2)가 L레벨인 기간에서는 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압레벨과 대략 동일한 레벨의 전압이 오차증폭기(41)의 부입력단자(-)에 인가된다.

제어회로(49)의 입력단자는 감산기(46)의 출력단자와, 2개의 출력단자는 각각 MOSFET(11), (12)의 게이트에 접속되어 있다.

제어회로(49)는 방전관전류검출회로(30), 적분회로(40) 및 감산기(46)와 아울러 피드백 제어계를 구성하는 회로이다.

제어회로(49)는 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압과 기준전압(Vr)이 동일하게 되도록, MOSFET(11), (12)를 ONㆍOFF시키는 제어신호를 생성한다.

이와 같이 해서 방전관 점등장치는 구성되어 있다.

다음에, 상기 구성의 방전관 점등장치의 동작을 설명한다.

직류전원(V1)으로부터 직류전압이 공급되면, 직교변환회로(10)에서는 MOSFET(11), (12)가 스위칭을 행하여, 파형이 방형파로 되는 교류전압을 MOSFET(11)와 (12) 사이의 접속점에 생성한다. 교류전압은 1차코일(21a)에 인가된다.

직교변환회로(10)로부터 교류전압이 1차코일(21a)에 인가된 후, 콘덴서(22)와, 방전관(23)의 임피던스와, 2차코일(21b)에 의해서 공진작용이 일어난다. 공진작용에 의해 공진전압이 2차코일(21b)에 발생한다. 이 공진전압은 방전관(23)에 인가되어 방전관(23)을 점등시킨다. 즉, 직교변환회로(10)로부터 공급되는 교류전압의 주파수가 공진회로(20)의 고유의 공진주파수에 일치할 때에, 공진회로 (20)는 공진하며 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시킨다.

방전관(23)이 점등하면, 방전관전류검출회로(30)에서는 다이오드(31), (32)가 방전관(23)에 흐르는 전류(I1)의 전류레벨을 검출하고, 캐소드로부터 출력한다. 또, 저항(33)이 전류(I1)의 정의 전압을 검출하고, 검출된 전압레벨에 상당하는 검출신호가 저항(43)을 통하여 적분회로(40)에 인가된다.

오차증폭기(41)는 방전관전류검출회로(30)로부터의 검출신호의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차에 상당하는 전압신호(E1)를 생성하고, 생성된 전압신호(E1)를 저항(44)을 통하여 감산기(46)에 입력한다. 감산기(46)는 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)를 반전시켜서 제어회로(49)의 입력단자에 부여한다.

제어회로(49)는 방전관전류검출회로(30)의 검출신호의 전압과 기준전압(Vr)과의 전위차가 동일하게 되도록 하기 위해, 적분회로(40)로부터 공급된 출력신호에 의거해서 MOSFET(11), (12)의 스위칭 주파수를 제어하며, 직교변환회로(10)로부터 공진회로(20)에 전달되는 에너지를 제어하는 제어신호를 생성한다. 그리고, 제어회로(49)는 생성된 제어신호를 MOSFET(11), (12)의 게이트에 공급한다.

이것에 의해, MOSFET(11), (12)는 제어회로(49)로부터의 제어신호에 의거해서 상보적으로 ONㆍOFF를 행하고, 교류전압을 생성한다. 교류전압이 공진회로(20)내에 배치되어 있는 변압기(21)의 1차코일(21a)에 인가된 후, 2차코일(21b)에 공진전압이 발생한다.

이 때 발생하는 공진전압은 기준전압(Vr)에 대응하는 레벨로 조정되어 있다. 즉, 제어회로(49)는 MOSFET(11), (12)의 스위칭주파수를 제어함으로써, 방전관(23) 에 흐르는 전류(I1)를 기준전압(Vr)에 대응하는 레벨로 조정한다.

이와 같이 해서, 본 실시형태의 방전관 점등장치는 방전관전류(I1)의 전류레벨을 조정한다. 계속해서, 이 방전관 전류 점등장치는 방전관(23)의 휘도를 시분할신호출력회로(48)에 공급되는 휘도지시신호(S1)가 지시하는 휘도레벨로 조정한다. 이하, 도 2를 참조해서 방전관(23)의 휘도를 조정하는 방법을 설명한다.

도 2A 내지 도 2C는 각각 시분할신호(S2)와, 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)와, 방전관(23)의 전류(I1)를 나타낸다.

또한, 도 2중의 t0과 t5는 오차증폭기(41)에 공급되어 있는 시분할신호(S2)가 L레벨에서 H레벨로 상승하는 타이밍이고, t1은 시분할신호(S2)가 H레벨에서 L레벨로 하강하는 타이밍이다. t3은 방전관(23)에 전류(I1)가 흐르기 시작하는 타이밍이다. 또, t3 내지 t4는 방전관전류(I1)의 전류레벨이 조정되는 타이밍이다.

시분할신호출력회로(48)는 휘도지시신호(S1)가 지시하는 휘도레벨에 따라서, 시분할신호(S2)의 듀티비를 결정하고, 결정된 듀티비를 갖는 시분할신호(S2)를 출력한다.

도 2A에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S2)가 타이밍 t0에서 H레벨로 상승한다. 시분할신호(S2)가 H레벨인 기간에는 다이오드(47)가 ON되어, 시분할신호출력회로(48)의 출력단자와 오차증폭기(41)의 부입력단자(-) 사이는 전기적으로 접속된 상태로 된다. 따라서, 콘덴서(42)는 시분할신호(S2)의 전압에 의해 충전된다. 이것에 의해, 도 2B에 도시하는 바와 같이, 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)는 저하한다. 저하된 전압신호(E1)는 감산기(46)를 통하여 제어회로(49)에 인가된다.

제어회로(49)는 적분회로(40)의 저하된 전압신호에 의거해서, MOSFET(11), (12)의 스위칭주파수를 공진주파수로부터 벗어나도록 제어하는 제어신호를 직교변환회로(10)에 공급한다. 이 때, 공진회로(20)는 공진이 억제되어 공진작용이 제지된다. 공진작용이 제지되기 때문에 2차코일(21b)에 전압은 발생하지 않는다. 따라서, 도 2C에 도시하는 바와 같이, 방전관전류(I1)는 차단된다.

다음에, 타이밍 t1에서 도 2A에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S2)가 H레벨에서 L레벨로 천이한다. 시분할신호(S2)가 L레벨인 기간에는 다이오드(47)가 OFF되어, 시분할신호출력회로(48)의 출력단자와 오차증폭기(41)의 부입력단자(-) 사이는 전기적으로 분리된 상태로 된다. 이 때문에 시분할신호(S2)가 공급되지 않으므로, 콘덴서(42)가 방전을 개시한다. 이 때, 콘덴서(42)의 전하는 하기의 식(1)에 나타내는 방전전류에 의해서 방전된다.

방전전류=기준전압(Vr)/(저항(33)+저항(43)) ‥‥(1)

콘덴서(42)의 방전에 수반해서, 오차증폭기(41)의 부입력단자(-)가 저하하기 시작하고, 타이밍 t1 내지 t3에서, 도 2B에 도시하는 바와 같이, 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)는 증가하기 시작한다. 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)는 감산기(46)를 통하여 제어회로(49)에 공급된다.

제어회로(49)는 적분회로(40)의 증가된 전압신호에 의거해서, MOSFET(11), (12)의 스위칭 주파수를 공진주파수에 근접하도록 제어하는 제어신호를 직교변환회로(10)에 공급한다. 공진회로(20)는 여진되며, 공진전압이 변압기의 2차코일(21b)에 발생한다.

공진전압에 의해 타이밍 t3에서, 도 2C에 도시하는 바와 같이 방전관(23)에 전류(I1)가 흘러 방전관(23)은 재차 점등된다.

방전관전류(I1)의 정의 전압은 방전관전류검출회로(30)를 통하여 오차증폭기(41)에 입력된다. 타이밍 t3 내지 t4에서, 제어회로(49)는 방전관(23)에 흐르는 전류를 증가시키도록 MOSFET(11), (12)의 스위칭주파수를 제어한다.

그리고, 타이밍 t4 내지 t5에서, 제어회로(49)는 방전관전류검출회로(30)의 검출전압과 기준전압(Vr)과의 전위차가 동일하게 되도록 피드백제어를 행한다.

이와 같은 동작을 시분할신호(S2)의 H레벨, L레벨의 반복에 의해, 본 실시형태의 방전관 점등장치는 방전관(23)의 점등기간 및 소등기간을 조정한다. 즉, 시분할신호(S2)는 방전관(23)을 시분할 구동하기 위해, 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 방전관(23)을 점등시킬수 있는 에너지를 직교변환회로(10)로부터 공진회로(20)에 전달하고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 방전관(23)을 점등할 수 없는 에너지를 직교변환회로(10)로부터 공진회로(20)에 전달시키는 바와 같은 신호레벨을 갖는 신호이다.

시분할신호(S2)가 H에서 L레벨로 하강했을 때, 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)의 파형은 도 2B에 도시하는 바와 같이, 저항(33), (43)의 저항값과, 콘덴서(42)의 용량으로 정해지는 적분회로(40)의 시정수 τ에 의해서 결정된 천이경사를 갖는다.

즉, 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)가 상승을 개시하는 시간은 오차증폭기 (41)의 귀환용량인 콘덴서(42)의 단자전압이 기준전압레벨에 근접하는 속도에 영향을 받는다.

이상과 같이 본 실시형태의 방전관 점등장치는 이하의 이점을 갖는다.

[1] 오차증폭기(41)의 전압신호(E1)의 경사의 스타트점(개시점)은 도 2B에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S2)가 L레벨로 되는 타이밍 t1이다. 전압신호(E1)는 시분할신호(S2)의 천이 직후에 변화하기 시작하므로, 제어회로(49)는 지연이 발생하는 일 없이 제어동작을 행할 수 있다. 따라서, 제어회로(49)가 시분할신호(S2)의 천이에 빨리 추종할 수 있으므로, 제어회로(49)의 주파수가변 제어동작의 정밀도가 향상하며, 피드백 제어계에 오버런이 발생하지 않는다. 더 나아가서는 서지의 발생을 억제할 수 있다.

[2] 또, 도 2C에 도시하는 바와 같이, 시분할신호(S2)가 H에서 L레벨로 천이하고 나서, 방전관(23)에 방전관전류(I1)가 흐르기 시작하기까지의 시간 t1 내지 t3이 짧기 때문에, 시분할신호(S2)가 L레벨인 기간과 방전관전류(I1)가 흐르는 기간 사이의 어긋남이 감소한다. 따라서, 방전관 점등기간 t3 내지 t5가 증가하고, 방전관(23)의 발광휘도는 충분한 점등기간을 얻는 것에 의해, 휘도지시신호(S1)가 지시하는 휘도레벨에 도달한다. 따라서, 방전관(23)은 소망의 조도를 얻을 수 있다.

<제 2 실시형태>

도 3은 본 발명의 제 2 실시형태의 방전관 점등장치의 구성도이다.

제 1 실시형태에서는 주파수가변식의 제어회로(49)를 이용했지만, PWM(Pulse Width Modulation :펄스폭변조) 제어식의 제어회로(49b)를 이용해도 좋다.

또한, 방전관 점등장치는 상기 제 1 실시형태와 마찬가지의 구성이기 때문에, 도 1과 동일 요소에 대해서는 동일부호를 붙이고, 제 1 실시형태와 다른 점에 대해서만 설명하며, 그 밖의 설명은 생략한다.

이와 같은 구성으로 하는 것에 의해, 제어회로(49b)는 MOSFET(11), (12)의 출력의 듀티비를 제어하기 위한 듀티비 제어신호를 출력한다. 이것에 의해, 공진회로(20)로의 인가전압이 제어되기 때문에, 방전관(23)에 흐르는 전류(I1)가 제어된다. 또한, 시분할신호출력회로(48)는 방전관(23)의 점등을 지시하고 있는 기간에서는 점등에 충분한 에너지가 전달되는 바와 같은 듀티비로 되고, 방전관(23)의 소등을 지시하고 있는 기간에는 점등할 수 없는 에너지가 전달되는 듀티비로 되는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성한다.

이와 같은 동작을 제어회로(49b)가 실행함으로써, 이 실시형태의 방전관 점등장치는 제 1 실시형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 방전관 점등장치는 소망의 조도를 얻을 수 있고 또한 방전관(23)내에 서지의 발생을 억제하는 소프트스타트동작을 실행할 수 있다.

또, 제어회로(49b)는 직교변환회로(10)가 직류전압을 스위칭함으로써 발생하는 펄스의 폭을 변화시키는 제어신호를 생성하는 것으로도 생각할 수 있다. 공진회로(20)는 직교변환회로(10)로부터 출력된 펄스의 폭에 의거한 전압을 발생시키고, 이 전압에 의거해서 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시킨다. 방전관전류검출회로(30)는 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류레벨을 검출하고, 이 전류레벨에 대응 하는 전기신호를 출력한다. 이 경우, 시분할신호출력회로(48)를, 방전관(23)을 소등시키는 주기적인 소등기간에, 전기신호레벨이 변화하는 시분할신호(S2)를 전기신호에 중첩시켜 적분회로(40)에 부여함으로써, 소등기간에 적분회로(40)의 출력신호를 변화시켜 펄스의 폭을 변화시키고, 방전관(23)을 소등시켜 조도를 조정하도록 구성하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 각종 변형 및 응용 등이 가능하다.

예를 들면, MOSFET(11), (12) 대신에 바이폴라 트랜지스터를 이용해도 좋다.

MOSFET(11), (12)의 접속방법은 상보(complementary) 접속 대신에 풀브리지(Full Bridge) 접속이어도 좋다.

제어회로(49)는 입력신호가 L레벨로 되면 공진회로(20)의 공진전압 레벨을 제어하는 동작을 행하지만, 입력신호가 H레벨일 때에 공진회로(20)의 공진전압 레벨을 제어해도 좋다. 이 경우, 감산기(46)를 배치하지 않아도 좋다.

방전관전류검출회로(30)는 방전관전류(I1)의 전압으로부터 정의 전압을 검출했지만, 방전관전류검출회로(30)내의 다이오드(31), (32)의 방향을 반대로 해서 부의 전압을 검출해도 좋다.

이와 같은 동작을 행함으로써, 반전증폭회로로서 이용되는 감산기(46)를 배치하지 않아도 좋다.

다이오드(47) 대신에 시분할신호(S2)가 H레벨의 기간에 ON, L레벨의 기간에 OFF되는 MOSFET 등의 스위칭소자를 이용해도 상관없다.

또한, 본 발명은 2003년 1월 29일에 출원된 일본국 특허출원 2003-21106호에 의거하여, 그 명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약을 포함한다. 상기 출원에 있어서의 개시는 그 전체가 본 명세서중에 참조로서 포함된다.

본 발명은 방전관에 흐르는 전류를 조정함으로써, 방전관의 조도를 조정하는 방전관 점등장치를 사용하는 산업분야에 이용가능하다.

Claims

제어신호에 따라서 직류전압을 스위칭함으로써 교류전압을 생성하는 직교변환회로(10)와,

상기 직교변환회로(10)로부터 교류전압이 공급되어, 해당 교류전압에 의해 공진해서 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키는 공진회로(20)와,

상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류레벨을 검출하여, 검출된 전류레벨에 대응하는 신호레벨을 갖는 검출신호를 출력하는 방전관전류검출회로(30)와,

상기 검출신호를 입력하는 입력단자와 해당 입력단자의 신호를 적분하는 적분소자(42)와 해당 적분소자(42)의 전압레벨이 소정값 이상으로 되는 것을 방지하는 클램프회로(101)를 구비하고, 상기 검출신호의 신호레벨을 적분해서 해당 출력단자로부터 출력하는 적분회로(40)와,

상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭을 제어해서, 상기 직교변환회로(10)로부터 상기 공진회로(20)에 전달되는 에너지를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어회로(49)와,

상기 방전관(23)을 시분할 구동하기 위해 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 방전관(23)을 점등시킬 수 있는 에너지를 상기 직교변환회로(10)로부터 상기 공진회로(20)에 전달하고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 방전관(23)을 점등할 수 없는 에너지를 상기 직교변환회로(10)로부터 상기 공진회로(20)에 전달시키는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 시분할신호출력회로(48)를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.
제 1 항에 있어서,

상기 직교변환회로(10)는 제어신호에 따른 주파수로 직류전압을 스위칭하고,

상기 공진회로(20)는 고유의 공진주파수를 갖고, 상기 직교변환회로(10)로부터 공급되는 교류전압의 주파수가 공진주파수에 일치할 때에 공진하여 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키며,

상기 제어회로(49)는 상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭주파수를 제어하고,

상기 시분할신호출력회로(48)는 상기 방전관(23)을 시분할 구동하기 위해 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수에 일치시키며, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수로부터 벗어나게 하는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.
제 1 항에 있어서,

상기 직교변환회로(10)는 제어신호에 따른 듀티비로 직류전압을 스위칭하고,

상기 공진회로(20)는 고유의 공진주파수를 갖고, 상기 직교변환회로(10)로부터 공급되는 교류전압의 주파수가 공진주파수에 일치할 때에 공진하여 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘리며,

상기 제어회로(49, 49b)는 상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭의 듀티비를 제어하고,

상기 시분할신호출력회로(48)는 상기 방전관(23)을 시분할구동하기 위해 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 점등에 충분한 에너지가 전달되는 듀티비로 되고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 점등할 수 없는 에너지가 전달되는 듀티비로 되는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.
제 1 항에 있어서,

상기 적분소자는 콘덴서(42)이고,

상기 적분회로(40)는 적분회로용 저항소자(43)를 가지며,

상기 방전관전류검출회로(30)는 상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전압을 검출하는 방전관전류검출용 저항소자(33)를 갖고,

상기 적분회로(40)의 시정수는 상기 콘덴서(42)의 용량 및, 상기 적분회로용 저항소자(43) 및 상기 방전관전류검출용 소자(33)의 저항값에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.
제 1 항에 있어서,

상기 공진회로(20)는 상기 직교변환회로(10)에 접속되어 있는 1차코일(21a) 과, 해당 1차코일(21a)에 결합하여 상기 방전관(23)에 전압을 부여하는 2차코일(21b)을 갖는 변압기(21)를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.
제어신호에 따른 주파수로 직류전압을 스위칭함으로써 교류전압을 생성하는 직교변환회로(10)와,

고유의 공진주파수를 갖고, 상기 직교변환회로(10)로부터 교류전압이 공급되어, 해당 교류전압의 주파수가 공진주파수에 일치할 때에 공진하여 점등대상의 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키는 공진회로(40)와,

상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류레벨을 검출하여, 검출된 전류레벨에 대응하는 신호레벨을 갖는 검출신호를 출력하는 방전관전류검출회로(30)와,

상기 검출신호를 입력하는 입력단자와 해당 입력단자의 신호를 적분하는 적분소자(42)와 해당 적분소자(42)의 전압레벨이 소정값 이상으로 되는 것을 방지하는 클램프회로(101)를 구비하고, 상기 검출신호의 신호레벨을 적분해서 해당 출력단자로부터 출력하는 적분회로(40)와,

상기 적분회로(40)의 출력신호의 신호레벨에 따라서 상기 직교변환회로(10)의 스위칭주파수를 제어하는 제어신호를 출력하는 제어회로(49)와,

상기 방전관(23)을 시분할 구동하기 위해 상기 방전관(23)의 점등기간과 소등기간을 반복해서 지시하는 신호로서, 점등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수에 일치시키고, 소등을 지시하고 있는 기간에서는 상기 교류전압의 주파수를 상기 공진주파수로부터 벗어나게 하는 신호레벨을 갖는 시분할신호(S2)를 생성하여, 상기 검출신호의 신호레벨에 가산하는 시분할신호출력회로(48)를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.
직류전압을 제어신호에 따라서 스위칭함으로써 펄스를 발생하는 직교변환회로(10)와,

상기 직교변환회로(10)에 접속되고, 상기 펄스의 폭에 의거한 전압을 발생하여, 그 전압에 의거해서 해당 방전관(23)에 전류를 흘려 점등시키는 공진회로(20)와,

상기 공진회로(20)에 접속되고, 상기 방전관(23)에 흐르는 전류의 전류레벨을 검출하여, 해당 전류레벨에 대응하는 전기신호를 출력하는 방전관전류검출회로(30)와,

기준레벨과 상기 전기신호의 차분을 구하는 차분회로(41), 해당 차분회로(41)의 입력단자와 출력단자 사이에 접속된 콘덴서(42) 및 해당 콘덴서(42)의 충방전속도를 설정하는 소자(43) 및, 해당 차분회로(41)의 입력단자의 레벨이 소정값 이상으로 되는 것을 방지하는 클램프회로(101)를 갖고, 해당 전기신호의 적분을 행하며 해당 출력단자로부터 출력하는 적분회로(40)와,

상기 적분회로(40)의 출력신호에 의거하여 상기 펄스의 폭을 변화시키는 제어신호를 생성하는 제어회로(49b)와,

상기 방전관(23)을 소등시키는 주기적인 소등기간에 전기신호레벨이 변화하는 시분할신호(S2)를 상기 전기신호에 중첩하여 상기 적분회로(40)에 부여함으로써 상기 소등기간에 상기 적분회로(40)의 출력신호를 변화시켜 상기 펄스의 폭을 변화시키고, 상기 방전관(23)을 소등시켜서 조도를 조정하는 시분할신호출력회로(48)를 구비하는 것을 특징으로 하는 방전관 점등장치.