TWI419104B - An inverter, a control circuit thereof, a light-emitting device using the same, and an LCD TV - Google Patents

An inverter, a control circuit thereof, a light-emitting device using the same, and an LCD TV Download PDF

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Description

反相器、其控制電路、使用其之發光裝置及液晶電視
本發明係關於一種對螢光燈等供給驅動電壓的反相器。
近年來，取代布勞恩管電視，可實現薄型、大型化的液晶電視正趨於普及。液晶電視中，於顯示影像的液晶面板之背面，配置有複數支冷陰極螢光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp，以下稱為CCFL)、或外部電極螢光燈(External Electrode Fluorescent Lamp，以下稱為EEFL)，使其等作為背光而發光。
就CCFL或EEFL等螢光燈的驅動而言，例如，使用有使12 V左右之直流電壓上升而將其作為交流電壓輸出的反相器(DC/AC轉換器)。反相器將流經CCFL之電流轉換為電壓而反饋至控制電路，根據該所反饋之電壓而控制開關元件的接通、斷開。例如，於專利文獻1中，揭示有利用如此之反相器驅動螢光燈之技術。
[專利文獻1]日本專利特開2003－323994號公報
1.於以高電壓驅動螢光燈等負載之情形時，針對過電流、過電壓、接地故障、空中故障等電路異常之電路保護成為重要之技術。對於如此之電路保護而言，若電路異常在特定之期間內持續，則一般採用停止反相器之開關動作的方法。
然而，若使用該方法，即便產生電路異常，在經過特定之期間的期間內，反相器繼續動作，故而存在電路保護不充分的情形。尤其於使螢光燈並列連接而加以驅動之情形時，電路電流變得非常大，電力消耗上升至數百W左右，故而，需要更可靠地保護人體避免受到接地故障等之危害。
2.有時，為了進行調節螢光燈之亮度的調光，於反相器之控制電路設置調光功能。調光存在下述兩種，即，由設計搭載有螢光燈及反相器之機器的裝置製造廠進行調光設定，及使用機器的用戶在使用該機器時進行調光設定。該等調光之方法，存在控制流經螢光燈之電流的類比調光控制(電流調光控制)、間歇性地使螢光燈發光的突發調光控制等。
反相器之控制電路進行上述調光控制，並且同時檢測出燈之不亮燈、過電壓、過電流等電路異常，從而實行電路保護。此處，於反相器中產生電路異常時，若欲保持由裝置製造廠或用戶設定的調光等級，則有時會給電路動作帶來障礙。例如，反相器出現接地故障時，若驅動反相器而使得調光等級固定，則會產生電流持續流經接地故障路徑的問題。
3.一般而言，EEFL等燈係利用漏感與燈自身之寄生電容的共振而發光的，其共振頻率fr係使用電感L及電容C，根據fr＝1/(2×π×而算出的。
此處，燈之寄生電容，放電開始後比放電開始前高。故而，包括燈的共振電路之共振頻率，在燈之亮燈時與非亮燈時產生變化。此時，較理想的是，對於反相器之控制電路，根據燈之亮燈、非亮燈，使施加於變壓器的電壓的開關頻率變化。
1.本發明之某態樣係鑒於如此之課題而完成的，其之一個目的在於提供一種強化了對電路異常的保護功能的反相器之控制電路。
2.又，本發明之其他態樣之一個目的在於提供一種可限制來自外部之調光控制的反相器之控制電路。
3.本發明之進而其他之態樣之一個目的在於提供一種可根據作為驅動對象的螢光燈之狀態，而控制開關頻率的反相器之控制電路。
1.本發明之某態樣係關於一種含有變壓器的反相器之控制電路。該控制電路具備：脈衝調變器，其產生占空比受到反饋控制的脈衝信號，使得變壓器之2次側線圈之電流所對應的檢出電壓接近於基準電壓；邏輯控制部，其根據自脈衝調變器輸出之脈衝信號，對變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；第1保護電路，其檢測出反相器之電路異常，若電路異常在特定的異常檢出時間內持續，則停止反相器之開關控制；及第2保護電路，其對反相器之輸出電壓所對應的反饋電壓進行監控，於反饋電壓低於特定的臨限值電壓時，將異常檢出時間設定為較短，並且使基準電壓下降。
根據該態樣，藉由第1保護電路進行異常檢出時，由於負載之短路等而使得反相器之輸出電壓下降之情形時，使至開關控制停止為止的期間縮短，又，使基準電壓下降，藉此，強制性地減少反相器之輸出電流，降低了電力消耗，由此，可強化電路保護。
第2保護電路亦可包含產生臨限值電壓之電壓源、及將反饋電壓與電壓源產生之臨限值電壓進行比較的第2比較器。電壓源亦可設定臨限值電壓，使之在開始啟動此控制電路之後的啟動期間內低於啟動期間經過後的通常動作時。
於進行軟起動而使輸出電壓啟動且緩慢上升之情形時，在輸出電壓較低的啟動開始後之啟動期間內，將第2保護電路之臨限值電壓設定為較低，藉此，可判別由於短路而導致輸出電壓較低之狀態、及由於軟起動而導致輸出電壓較低之狀態，可將啟動期間排除在第2保護電路之電路保護以外。
第1保護電路亦可含有一端之電位得到固定的電容器、產生充電電流從而對電容器充電的電流源、及將電容器中所顯出的電壓與對應於異常檢出時間之電壓進行比較的第1比較器。第2保護電路亦可於反饋電壓低於臨限值電壓時，使充電電流增大。
亦可使脈衝調變器、邏輯控制部、以及第1及第2保護電路於一個半導體基板上積集為一體。「積集為一體」包括使所有的電路結構要素形成於半導體基板上之情形、及使電路之主要結構要素積集為一體之情形，為調節電路常數亦可將一部分電阻或電容器等設於半導體基板之外部。藉由使控制電路積集為一個LSI，可減小電路面積。
本發明的其他態樣係一種反相器。該反相器具備：變壓器；上述控制電路，其對變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；及電流電壓轉換部，其設於變壓器之2次側線圈之電流路徑上，將流經2次側線圈之電流轉換為電壓，且將之作為檢出電壓而反饋給上述控制電路。
本發明的進而其他的態樣係一種發光裝置。該發光裝置具備螢光燈、及將輸出電壓作為驅動電壓而供給於螢光燈的上述反相器。亦可使複數支螢光燈並列連接。又，反相器亦可為兩個，分別設於螢光燈之兩端，供給相互逆相的驅動電壓。又，螢光燈既可為冷陰極螢光燈，亦可為外部電極螢光燈。
本發明之進而其他的態樣係一種液晶電視。該液晶電視具備液晶面板、及配置於液晶面板背面的複數個發光裝置。
2.本發明之其他的態樣係關於一種螢光燈驅動用反相器之控制電路。其具備：電壓源，其產生特定的基準電壓；誤差放大器，其放大下述電壓間之誤差，即，用以調節作為驅動對象之螢光燈的亮度而自外部輸入之類比調光控制電壓及電壓源產生之基準電壓中任一較低的電壓、與流經反相器之變壓器之2次側線圈的電流所對應的檢出電壓間之誤差；脈寬調變比較器，其將自誤差放大器輸出之誤差電壓與三角波電壓進行比較，輸出脈寬調變信號；及邏輯控制部，其根據自脈寬調變比較器輸出之脈寬調變信號，對變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制。
根據該態樣，於類比調光控制電壓低於基準電壓時，以使得檢出電壓接近於類比調光控制電壓的方式實施反饋，故而，可實現自外部進行調光；於類比調光控制電壓高於基準電壓時，以使得檢出電壓接近於基準電壓的方式實施反饋，故而可使螢光燈藉由控制電路以預定之亮度發光。從而，可將流經變壓器之2次側線圈之電流，限制在基準電壓所決定的電流值以下。
控制電路亦可更包括保護電路，其對反相器之輸出電壓所對應的反饋電壓進行監控，於反饋電壓低於特定的臨限值電壓時，使基準電壓下降。
此時，於由於接地故障等異常而導致輸出電壓下降之情形時，基準電壓下降，故而可使流經變壓器之2次側線圈的電流之上限值下降，可強化電路保護。
於類比調光控制電壓之輸入端子與誤差放大器之間，亦可更具備類比調光停止開關。作為驅動對象的螢光燈未亮燈時，亦可斷開類比調光停止開關。
螢光燈未亮燈時，若進行類比調光，則亮燈變得更困難。故而，藉由於非亮燈時斷開類比調光停止開關，使類比調光無效，且以使得以基準電壓決定之電流流經螢光燈的方式而實施反饋，故而，可使亮燈變容易。
保護電路亦可於反饋電壓低於臨限值電壓時，斷開類比調光停止開關。
該情形下，於藉由保護電路檢測出接地故障等異常之情形時，誤差放大器上不會輸入有類比調光控制電壓，故而，能夠以使由基準電壓決定之電流流經燈的方式實施反饋，從而可容易地點亮燈。
控制電路亦可更具備：突發調光用比較器，其將自外部輸入之突發調光控制電壓，與頻率設定為低於三角波電壓之第2三角波電壓進行比較；及強制斷開電路，其參照突發調光用比較器之輸出信號，於突發調光控制電壓低於第2三角波電壓之期間，使檢出電壓強制上升至脈寬調變信號之占空比實質上為0之電壓值。
「脈寬調變信號之占空比實質上為0之電壓值」，意指流經變壓器之1次側線圈之電流之開關停止的範圍。於該情形下，根據突發調光用比較器之輸出信號之位準，間歇性地對螢光燈供給驅動電壓，故而可調節螢光燈之亮度。
保護電路於反饋電壓低於臨限值電壓時，亦可使強制斷開電路為非主動式而停止突發調光。
該情形下，於藉由保護電路檢測出接地故障等異常之情形時，停止突發調光，藉此可使螢光燈容易地亮燈。
亦可使電壓源、誤差放大器、脈寬調變比較器、及邏輯控制部於一個半導體基板上積集為一體。使控制電路積集為一個LSI，藉此可減小電路面積。
本發明之其他態樣係一種反相器。該反相器具備：變壓器，其於2次側線圈上連接有作為驅動對象的螢光燈；控制電路，其對變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；及電流電壓轉換部，其設於變壓器之2次側線圈之電流路徑上，將流經2次側線圈之電流轉換為電壓，作為檢出電壓反饋至控制電路。
本發明之進而其他之態樣係一種發光裝置。該發光裝置具備螢光燈、及將輸出電壓供給於螢光燈以作為驅動電壓之反相器。亦可並列連接有複數支螢光燈。又，反相器亦可為兩個，分別設於螢光燈之兩端，供給相互逆相之驅動電壓。進而，螢光燈既可為外部電極螢光燈，或，亦可為冷陰極螢光燈。
本發明之進而其他之態樣係一種液晶電視。該液晶電視具備液晶面板、配置於液晶面板背面的複數個發光裝置，及對發光裝置之反相器輸出類比調光控制電壓的信號處理部。
3.本發明之進而其他之態樣係關於一種螢光燈驅動用反相器之控制電路。該控制電路具備：誤差放大器，其放大下述減壓間之誤差，即，用以調節作為驅動對象之螢光燈之亮度的調光控制電壓、與流經反相器之變壓器之2次側線圈之驅動電流所對應的檢出電壓間之誤差；三角波信號產生部，其產生三角波信號；脈寬調變用比較器，其將自誤差放大器輸出之誤差電壓與自三角波信號產生部輸出之三角波信號進行比較，輸出脈寬調變信號；邏輯控制部，其根據自脈寬調變用比較器輸出之脈寬調變信號，對流經變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；及頻率控制部，其監控分別對應於流經變壓器之2次側線圈之驅動電流、及自反相器供給於螢光燈之驅動電壓的檢出電壓，於驅動電流所對應之第1檢出電壓低於特定之第1臨限值電壓、或驅動電壓所對應之第2檢出電壓高於特定之第2臨限值電壓時，使三角波信號之頻率上升。
根據該態樣，將驅動電流低於特定值之狀態、或驅動電壓高於特定值之狀態判定為螢光燈之非亮燈狀態，使三角波信號之頻率上升，藉此，可提高燈之亮燈性。
頻率控制部包含：第1比較器，其將對應於驅動電壓之第1檢出電壓與第1臨限值電壓進行比較，且於第1檢出電壓低於第1臨限值電壓時，使輸出為特定位準；及第2比較器，其將對應於驅動電流之第2檢出電壓與第2臨限值電壓進行比較，且於第2檢出電壓高於第2臨限值電壓時，使輸出為特定位準；及邏輯閘極，其對第1、第2比較器之輸出信號進行邏輯運算，亦可藉由邏輯閘極之輸出信號控制三角波信號之頻率。
第1比較器亦可將與調光控制電壓成正比之電壓或特定之基準電壓中任意較低的一方設定為第1臨限值電壓，與第1檢出電壓進行比較。
該情形時，當與調光控制電壓成正比之電壓低於基準電壓時，應與第1檢出電壓比較之第1臨限值電壓會根據調光控制電壓而變化，故而，即便於使螢光燈以低亮度發光之情形時，亦可較好地檢測出燈之亮燈、非亮燈。
三角波信號產生部亦可包含電容器、及對電容器供給充電電流或自電容器抽取放電電流之充放電電路。頻率控制部亦可藉由使充放電電路之充電電流及放電電流增大，而使三角波信號之頻率上升。
亦可使控制電路於一個半導體基板上積集為一體。藉由將控制電路積集作一個LSI，可減小電路面積。
本發明之其他態樣係一種具備上述控制電路之反相器。該反相器具備：變壓器，其於2次側線圈上連接有作為驅動對象的螢光燈；上述控制電路，其對變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；驅動電壓檢出部，其半波整流有供給於作為驅動對象的螢光燈之驅動電壓，且將其轉換為直流電壓，作為第1檢出電壓反饋至控制電路；及電流電壓轉換部，其設於變壓器之2次側線圈之電流路徑上，將流經2次側線圈之驅動電流轉換為電壓，作為第2檢出電壓反饋至控制電路。
根據該態樣，將螢光燈之驅動電壓及驅動電流反饋至控制電路，判定螢光燈之亮燈、非亮燈，從而可較好地切換變壓器之驅動頻率。
本發明之進而其他之態樣係一種具備上述反相器之發光裝置。該發光裝置具備螢光燈、及將輸出電壓供給於螢光燈以作為驅動電壓之上述反相器。
根據該態樣，可提高螢光燈之亮燈性。
亦可並列連接有複數支螢光燈。反相器亦可為兩個，分別設於螢光燈之兩端，供給相互逆相之驅動電壓。又，螢光燈亦可為外部電極螢光燈或冷陰極螢光燈。
本發明之進而其他之態樣係一種液晶電視。該液晶電視具備液晶面板、及配置於液晶面板背面的複數個發光裝置。
根據該態樣，可提高被用作液晶之背光的螢光燈之亮燈性。
再者，於方法、裝置、系統等之間，對上述結構要素之任意組合、或本發明之結構要素或表現進行相互置換，亦可有效地作為本發明之態樣。
1.根據本發明之某態樣的反相器之控制電路，可強化短路保護功能。
2.根據本發明之其他態樣的反相器之控制電路，可自外部控制作為驅動對象的螢光燈之亮度，並且可將電流限制在控制電路上所產生之基準電壓所決定的電流值以下。
3.根據本發明之進而其他之態樣的反相器之控制電路，可自外部控制驅動對象螢光燈之亮度，並且可限制在控制電路中所產生之基準電壓所決定之電流值以下。
以下，根據較好的實施形態，參照圖式說明本發明。對各圖式所示的相同或同等結構要素、構件、處理，使用相同符號，適當地省略重複之說明。又，實施形態並未限定發明，僅為例示，實施形態中所述之所有特徵及其組合並非必定為發明之本質。
(第1實施形態)
圖1係表示本發明之第1實施形態之發光裝置200之結構的電路圖。圖2係表示搭載有圖1之發光裝置200的液晶電視300之結構的區塊圖。液晶電視300與天線310連接。天線310接收空中電波，向接收部304輸出接收信號。接收部304檢波、放大接收信號，向信號處理部306輸出。信號處理部306解調已調變的資料，將所得之圖像資料輸出至液晶驅動器308。液晶驅動器308針對每個掃描線向液晶面板302輸出圖像資料，顯示影像、圖像。於液晶面板302之背面，配置有複數個發光裝置200作為背光。本實施形態之發光裝置200可較好地用作如此之液晶面板302之背光。以下，返回至圖1，就發光裝置200之結構及動作加以詳細說明。
本實施形態之發光裝置200包括EEFL 210、第1反相器100a、及第2反相器100b。EEFL 210配置於液晶面板302之背面。第1反相器100a、第2反相器100b係DC/AC轉換器，將自直流電源輸出、向輸入端子102輸入的輸入電壓Vin轉換、且升壓為交流電壓，分別向EEFL 210之第1端子212、第2端子214供給第1驅動電壓Vdrv1、第2驅動電壓Vdrv2。第1驅動電壓Vdrv1、第2驅動電壓Vdrv2係相互逆相之交流電壓。
於圖1中，EEFL 210僅表示有一個，然而亦可並列配置複數個。以下，就本實施形態之第1反相器100a、第2反相器100b之結構加以說明。因第1反相器100a、第2反相器100b為相同之結構，故以下說明中並未區分兩者，而總稱為反相器100。
反相器100包括H橋接電路10、變壓器12、電流電壓轉換部14、驅動電壓檢出部20、控制電路30、及電容器C10。
H橋接電路10包括第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2四個功率電晶體。
第1高端電晶體MH1之一端連接於施加有輸入電壓Vin之輸入端子102，另一端連接於變壓器12之1次側線圈12a的第1端子。第1低端電晶體ML1之一端連接於電位得到固定之接地端子，另一端連接於1次側線圈12a之第1端子。第2高端電晶體MH2之一端連接於輸入端子102，另一端經由用於阻止直流的電容器C10而連接於1次側線圈之第2端子。第2低端電晶體ML2之一端連接於接地端子，另一端經由用於阻止直流的電容器C10而連接於1次側線圈12a之第2端子。
電流電壓轉換部14係設於變壓器12之2次側線圈12b的電流路徑上。電流電壓轉換部14，將流經2次側線圈12b之電流、即流經EEFL 210之電流轉換為電壓，作為檢出電壓Vdet輸出。電流電壓轉換部14包括整流電路16、及濾波器18。
整流電路16包括第1二極體D1、第2二極體D2、及第1電阻R1。使第1二極體D1之陽極接地，陰極連接於2次側線圈12b之一端。第2二極體D2之陽極與第1二極體D1之陰極連接。將第1電阻R1設於第2二極體D2之陰極與接地之間。使流經2次側線圈12b之交流電流，藉由第1二極體D1、第2二極體D2而受到半波整流，流經第1電阻R1。於第1電阻R1中，電壓與流經2次側線圈12b之電流成正比地有所下降。整流電路16輸出第1電阻R1中所產生的下降電壓。
濾波器18係包括第2電阻R2、及第1電容器C1之低通濾波器。濾波器18將已將整流電路16之輸出電壓之高頻成分除去後的檢出電壓Vdet，反饋至控制電路30。
驅動電壓檢出部20包括整流電路22及濾波器24，設於反相器100之輸出端子104與接地之間。驅動電壓檢出部20產生與自反相器100輸出之驅動電壓Vdrv對應的直流反饋電壓Vfb，且將其反饋至控制電路30。
整流電路22包括第2電容器C2、第3電容器C3、第3二極體D3、第4二極體D4、第3電阻R3、及第4電阻R4。使第2電容器C2及第3電容器C3串聯連接於輸出端子104與接地之間。使第3二極體D3之陽極接地，陰極連接於第2電容器C2與第3電容器C3之連接點。又，使第4二極體D4之陽極與第3二極體D3之陰極連接。於第4二極體D4之陰極與接地之間，串聯連接有第3電阻R3及第4電阻R4。自輸出端子104輸出的驅動電壓Vdrv係交流電壓，藉由第2電容器C2、第3電容器C3而受到分壓。經過分壓的驅動電壓Vdrv，藉由第3二極體D3及第4二極體D4而受到半波整流，進而藉由第3電阻R3及第4電阻R4而受到分壓。使藉由第3電阻R3及第4電阻R4受到分壓的驅動電壓向濾波器24輸出。
濾波器24將除去了自整流電路22輸出之信號之高頻成分的反饋電壓Vfb反饋至控制電路30。濾波器24亦可與濾波器18相同，使用電阻及電容器而構成。
控制電路30根據所反饋的檢出電壓Vdet、反饋電壓Vfb，控制H橋接電路10之第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2之接通及斷開。藉由H橋接電路10之控制，對變壓器12之1次側線圈12a供給開關電壓。從而，以變壓器12進行能量轉換、且連接於2次側線圈12b之EEFL 210上，供給有第1驅動電壓Vdrv1。
以下，就控制電路30之結構加以說明。圖3係表示第1實施形態之控制電路30之結構的電路圖。控制電路30包括脈寬調變器60、第1保護電路50、第2保護電路40、邏輯控制部70、及軟起動控制部72，係於一個半導體基板上積集為一體的功能IC。控制電路30使連接於外部的H橋接電路10之電晶體接通、斷開，藉此，對反相器100之變壓器12進行開關控制。
脈寬調變器60產生占空比受到反饋控制的脈衝信號，使得與變壓器12之2次側線圈12b之電流、即流經EEFL 210之電流對應的檢出電壓Vdet接近於基準電壓Vref。脈寬調變器60包括誤差放大器61、脈寬調變比較器(以下，稱為PWM(Pulse Width Modulation)比較器)64、三角波信號產生部66、及電壓源68。
電壓源68產生基準電壓Vref。電壓源68產生根據EEFL 210之發光亮度而決定的基準電壓Vref。於誤差放大器61之反轉輸入端子上，輸入有自電流電壓轉換部14所反饋的檢出電壓Vdet，而於非反轉輸入端子上，輸入有自電壓源68所輸出的基準電壓Vref。誤差放大器61輸出與檢出電壓Vdet與基準電壓Vref之誤差相對應的誤差電壓Verr。再者，基準電壓Vref亦可自外部而輸入。
三角波信號產生部66產生具有特定頻率的三角波狀之三角波信號Vosc。PWM比較器64對自誤差放大器61而輸出的誤差電壓Verr、與自三角波信號產生部66輸出的三角波信號Vosc進行比較，產生於Verr<Vosc時變為高位、於Verr>Vosc時變為低位之脈衝信號。該脈衝信號係，占空比受到反饋控制之使得檢出電壓Vdet接近於基準電壓Vref的脈寬調變信號。以下，將該脈衝信號稱為PWM信號Vpwm。將PWM信號Vpwm輸入邏輯控制部70。
邏輯控制部70根據PWM信號Vpwm之占空比，控制H橋接電路10之第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2之接通及斷開。開關控制H橋接電路10之結果為，將直流電壓的輸入電壓Vin轉換為交流電壓，作為驅動電壓Vdrv而輸出。
第1保護電路50檢測出反相器100之電路異常，若電路異常在特定的異常檢出時間Ta之內持續，則停止反相器100之開關控制。於本實施形態中，第1保護電路50監控自誤差放大器61輸出的誤差電壓Verr，檢測出EEFL 210之非亮燈等電路異常。然而，第1保護電路50之異常檢出機構並未限定於此，只要可檢測出輸出電壓之過電壓、輸出電流之過電流、或發熱異常等反相器之異於正常狀態的狀態即可。
另一方面，下文中有相關的詳細敍述，第2保護電路40對反相器100之輸出電壓Vdrv所對應的反饋電壓Vfb進行監控，檢測出輸出電壓Vdrv之振幅低於特定值之狀態。如此之狀態係由於反相器100之輸出端子104之接地故障等而產生的。第2保護電路40若檢測出接地故障狀態，則輸出變為高位之第2比較信號Vcmp2。
以下，就第1保護電路50及第2保護電路40之結構，依序加以說明。第1保護電路50包括異常檢出比較器54、電流源52、第1比較器55、OR閘極57、及第4電容器C4。異常檢出比較器54對自誤差放大器61輸出的誤差電壓Verr與特定的異常檢出臨限值電壓Vth1進行比較，藉此檢測出電路異常，於產生異常時，輸出變為高位之異常檢出信號Sabn。
第4電容器C4一端之電位得到固定。電流源52產生電流值能以大小兩個值進行切換的充電電流Ic，且對第4電容器C4充電。電流源52包括產生第1充電電流Ic11的第1電流源52a，以及產生第2充電電流Ic12的第2電流源52b。對第1電流源52a，經由OR閘極57，輸入有異常檢出信號Sabn及第2比較信號Vcmp2，於異常檢出信號Sabn及第2比較信號Vcmp2中至少任意一者為高位的期間，第1電流源52a變為主動式，且產生第1充電電流Ic11。第2電流源52b在自下述第2保護電路40輸出之第2比較信號Vcmp2為高位之期間變為主動式，且產生第2充電電流Ic12。例如，將第2充電電流Ic12設定為第1充電電流Ic11之10倍左右。電流源52藉由切換第1電流源52a、第2電流源52b之主動式、非主動式，而控制充電電流Ic之值。
第1比較器55將第4電容器C4所顯出的電壓Vx1與對應於異常檢出時間Ta而設定的電壓(以下，稱為臨限值電壓Vtime)進行比較。第1比較器55輸出Vx1>Vtime時變為高位、Vx1<Vtime時變為低位之第1比較信號Vcmp1。
第1保護電路50之電流源52、第1比較器55、及第4電容器C4構成計時器，異常檢出比較器54輸出的異常檢出信號Sabn變為高位後，且在經過特定的異常檢出時間Ta後，第1比較信號Vcmp1變為高位。異常檢出時間Ta可根據Ta＝Vtime×C4/Ic而算出。此處，C4表示第4電容器C4之容量值，Ic表示第4電容器C4中流通之電流值。
僅第1電流源52a為主動式時，即藉由第1保護電路50檢測出電路異常時，流入第4電容器C4之電流與Ic11相等，故而，異常檢出時間為Ta1＝Vtime×C4/Ic11。另一方面，若由第2保護電路40檢測出短路，則第2電流源52b成為主動式，故而流入第4電容器C4之電流變為Ic＝Ic11＋Ic12，異常檢出時間變為Ta2＝Vtime×C4/(Ic11＋Ic12)。如上所述，於將第2充電電流Ic12設定為第1充電電流Ic11之10倍左右之情形時，短路時之異常檢出時間Ta2被設定為非短路時之異常檢出時間Ta1之1/10左右。第1比較信號Vcmp1在第1保護電路50檢測出異常後，且經過異常檢出時間Ta後，變為高位。於本實施形態之控制電路30中，第1保護電路50將EEFL 210之非亮燈檢出為電路異常，於非亮燈時使第1比較信號Vcmp1為高位。
使第1保護電路50中產生的第1比較信號Vcmp1向邏輯控制部70輸出。若第1比較信號Vcmp1變為高位，則邏輯控制部70停止H橋接電路10之開關動作。
繼而，就第2保護電路40之結構加以說明。第2保護電路40包括電壓源42、及第2比較器44。電壓源42產生特定的臨限值電壓(以下，稱為短路檢出臨限值電壓Vth2)。第2比較器44將反饋電壓Vfb與由電壓源42產生的短路檢出臨限值電壓Vth2進行比較，輸出於Vfb<Vth2時變為高位、於Vfb>Vth2時變為低位之第2比較信號Vcmp2。如上所述所產生的第2比較信號Vcmp2，例如，於反相器100之輸出端子104出現接地故障時變為高位。向脈寬調變器60輸出該第2比較信號Vcmp2。
若第2比較信號Vcmp2變為高位，則脈寬調變器60之電壓源68使基準電壓Vref下降。例如，電壓源68於第2比較信號Vcmp2變為高位時，將基準電壓Vref設定為通常之1/4倍左右。如此，第2保護電路40對反相器100之輸出電壓Vdrv對應的反饋電壓Vfb進行監控，若反饋電壓Vfb小於短路檢出臨限值電壓Vth2，則使由脈寬調變器60之電壓源68所產生的基準電壓Vref下降。
又，自第2比較器44輸出的第2比較信號Vcmp2，輸出至第1保護電路50之電流源52。如上所述，若第2比較信號Vcmp2變為高位，即檢測出短路，則第2電流源52b變為主動式，對第1保護電路50之第4電容器C4的充電電流增大，將第1保護電路50之異常檢出時間Ta設為較短。
軟起動控制部72係控制反相器100之輸出電壓Vdrv，使其緩慢上升的軟起動之區塊。軟起動控制部72對第2保護電路40之電壓源42，輸出軟起動控制信號SS。該軟起動控制信號SS，例如，係於開始啟動控制電路30的反相器100之後的啟動期間內，變為高位，此後變為低位的信號。軟起動控制部72既可將開始啟動反相器100之後之特定時間設定為啟動期間，亦可將控制軟起動的燈波形之軟起動電壓到達特定電位為止的期間設定為啟動期間。
電壓源42於軟起動控制信號SS為高位之期間，將短路檢出臨限值電壓Vth2設定為第1電壓值Vth2a；於軟起動控制信號SS為低位之期間，將其設定為高於第1電壓值Vth2的第2電壓值Vth2b。即，設定自電壓源42輸出的短路檢出臨限值電壓Vth2，使得於開始啟動本控制電路30之後之啟動期間的值，低於啟動期間經過後之通常動作時的值。
就如上而構成的反相器100之動作加以說明。圖4(a)~(e)及圖5(a)~(e)係表示本實施形態之反相器100於負載短路時之動作狀態的時序圖，於該等時序圖中，為便於說明，適當放大、縮小縱軸及橫軸。
首先，使用圖4(a)~(e)，就檢測出接地故障之情形的動作加以說明。圖4(a)表示檢出電壓Vdet及基準電壓Vref，該圖(b)表示誤差電壓Verr，該圖(c)表示異常檢出信號Sabn，該圖(d)表示第4電容器C4之電壓Vx1，該圖(e)表示第1比較信號Vcmp1。
於時刻t0以前，使檢出電壓Vdet穩定為基準電壓Vref，EEFL 210以特定之亮度發光。此時之誤差電壓Verr取低於異常檢出臨限值電壓Vth1之固定值。故而，於時刻t0以前，異常檢出信號Sabn為低位，第1電流源52a設定為非主動式，第4電容器C4之電壓Vx1為0 V。
於時刻t0，流經EEFL 210之電流產生變動，變壓器12之2次側線圈12b上之電流產生變動，則檢出電壓Vdet亦與電流之變動同時變動。此時，放大檢出電壓Vdet與基準電壓Vref之誤差後所得的誤差電壓Verr亦上升，高於異常檢出臨限值電壓Vth1。從而，於時刻t0，異常檢出信號Sabn變為高位。
若於時刻t0異常檢出信號Sabn變為高位，則第1電流源52a變為主動式，開始進行第4電容器C4之充電，第4電容器C4所顯出的電壓Vx1開始上升。此後，於經過異常檢出時間Ta1後之時刻t1，第4電容器C4所顯出的電壓Vx1高於臨限值電壓Vtime時，第1比較信號Vcmp1變為高位。於時刻t1第1比較信號Vcmp1變為高位後，邏輯控制部70停止H橋接電路10之開關控制。H橋接電路10之開關控制停止後，流經2次側線圈12b之電流下降，檢出電壓Vdet亦下降至0 V。
如此，本實施形態之反相器100於非接地故障時，藉由第1保護電路50而檢測出電路異常，經過特定之異常檢出時間Ta1後，停止反相器100，實行電路保護。
繼而，參照圖5(a)~(e)，就接地故障時之電路保護加以說明。圖5(a)表示檢出電壓Vdet及基準電壓Vref，該圖(b)表示反饋電壓Vfb，該圖(c)表示第2比較信號Vcmp2，該圖(d)表示第4電容器C4之電壓Vx1，該圖(e)表示第1比較信號Vcmp1。
於時刻t0，反相器100之輸出端子104出現接地故障。輸出端子104出現接地故障時，除EEFL 210以外，另外形成有對應於接地的兩個電流路徑，故而變壓器12之2次側線圈12b之電流增大。
又，於時刻t0輸出端子104出現接地故障，由此輸出端子104所顯出的驅動電壓Vdrv之振幅變小，對應於驅動電壓Vdrv的反饋電壓Vfb下降至接近0 V。於時刻t0，反饋電壓Vfb低於短路檢出臨限值電壓Vth2時，第2比較信號Vcmp2變為高位。
於時刻t0第2比較信號Vcmp2變為高位後，第1電流源52a變為主動式，並且第2電流源52b變為主動式，故而，對第4電容器C4之充電電流Ic變為Ic11＋Ic12。從而，與圖4(d)相比，第4電容器C4之電壓Vx1上升得更快。自時刻t0經過異常檢出時間Ta2後之時刻t1'，第1比較信號Vcmp1變為高位，反相器100停止。反相器100停止後，流經2次側線圈12b之電流下降，檢出電壓Vdet亦下降至0 V為止。
如此，本實施形態之控制電路30，若檢測出接地故障，則將異常檢出時間Ta設為較短，以較非接地故障時更短的時間內停止反相器100而實行電路保護。
又，於時刻t0第2比較信號Vcmp2變為高位時，由脈寬調變器60之電壓源68產生的基準電壓Vref下降。從而，檢出電壓Vdet接近於下降後的基準電壓Vref，即，流經變壓器12之2次側線圈12b的電流減小，以此進行電路保護。
如此，根據本實施形態之控制電路30，設定基準電壓Vref，使之於接地故障時低於通常之動作時，藉此，可於至反相器100停止為止之期間，減小反相器100之輸出電流，使流經接地故障路徑之電流減小，並且抑制電路之電力消耗，強化反相器100及搭載其之組件的保護。
進而，本實施形態之控制電路30，於啟動期間內，使電壓源42產生的短路檢出臨限值電壓Vth2下降。從而，於進行軟起動而使輸出電壓Vdrv在啟動後緩慢上升之情形時，可判別由於短路而導致輸出電壓Vdrv較低之狀態、與由於軟起動而導致輸出電壓Vdrv較低之狀態，可將啟動期間排除在第2保護電路40之電路保護以外。
實施形態為例示，業者應瞭解，對於該等各結構要素或各處理製程之組合可進行各種變形，又，如此之變形例亦在本發明之範圍內。
於實施形態中，控制電路30之第1保護電路50監控自誤差放大器61輸出的誤差電壓Verr，檢測出EEFL 210之非亮燈，然而，本發明並未限定於此。第1保護電路50亦可監控對應於輸出電壓Vdrv的電壓Vfb，於該電壓超過臨限值電壓時，判斷為非亮燈。
於本實施形態中，可使整個控制電路30積集為一體，或，亦可使其一部分以分立零件或晶片零件而構成。又，控制電路30亦可包含H橋接電路10而進行積集。使哪個部分積集為何種程度，可由反相器100之狀態、成本或占地面積等而決定。
於本實施形態中，邏輯電路之高位、低位之邏輯值的設定為一例，藉由反相器等使之適當反轉，以此可自由地進行變更。
於實施形態中，切換由第1保護電路50之電流源52產生的充電電流Ic，以此切換直至反相器停止為止的異常檢出時間，然而並未限定於此。例如，為了切換異常檢出時間，既可切換第4電容器C4之容量值，亦可切換臨限值電壓Vtime。又，亦可使用數位計時器構成第1保護電路50。
於實施形態中，已就下述情形進行了說明，即，於發光裝置200中，在EEFL 210兩端連接兩個反相器100，以逆相之驅動電壓加以驅動，然而並未限定於此，亦可使用一個反相器100，對一端之電壓受到固定的EEFL 210進行驅動。又，作為驅動對象之螢光管並未限定於EEFL，亦可為CCFL等其他螢光管。又，由本實施形態之反相器100驅動之負載並未限定於螢光管，除此之外，亦可適用於需要交流之高電壓的各種裝置之驅動中，可實現電路保護。
(第2實施形態)
圖6係表示本發明之第2實施形態的發光裝置200之結構的電路圖。圖7係表示搭載有圖6之發光裝置200的液晶電視300之結構的區塊圖。液晶電視300與天線310連接。天線310接收空中電波，將接收信號輸出至接收部304。接收部304檢波、放大接收信號，向信號處理部306輸出。信號處理部306解調經過調變的資料，且將所得的圖像資料輸出至液晶驅動器308。液晶驅動器308針對每個掃描線向液晶面板302輸出圖像資料，顯示影像、圖像。於液晶面板302之背面配置有複數個發光裝置200，以作為背光。信號處理部306為了根據液晶電視300之動作狀態及用戶之操作而控制發光裝置200之發光亮度，而輸出兩個調光控制電壓Vdim1、Vdim2。
本實施形態之圖6之發光裝置200，可較好地用作如此之液晶面板302之背光。以下，返回至圖6，就發光裝置200之結構及動作加以詳細之說明。
本實施形態之發光裝置200包括EEFL 210、第1反相器100a、及第2反相器100b。將EEFL 210配置於液晶面板302之背面。第1反相器100a、第2反相器100b係DC/AC轉換器，將自直流電源輸出、向輸入端子102輸入的輸入電壓Vin轉換、升壓為交流電壓，對EEFL 210之第1端子212供給第1驅動電壓Vdrv1，而對第2端子214供給第2驅動電壓Vdrv2。第1驅動電壓Vdrv1與第2驅動電壓Vdrv2係相互逆相之交流電壓。
於圖6中，表示有一個EEFL 210，然而亦可並列配置複數個。以下，就本實施形態之第1反相器100a、第2反相器100b之結構加以說明。第1反相器100a、第2反相器100b為相同結構，故以下說明中並未區別兩者，而總稱為反相器100。
反相器100包含H橋接電路10、變壓器12、電流電壓轉換部14、驅動電壓檢出部20、控制電路30、及電容器C10。
H橋接電路10包括第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2四個功率電晶體。
使第1高端電晶體MH1之一端連接於施加有輸入電壓Vin之輸入端子102，另一端連接於變壓器12之1次側線圈12a之第1端子。使第1低端電晶體ML1之一端連接於電位得到固定之接地端子，另一端連接於1次側線圈12a之第1端子。使第2高端電晶體MH2之一端連接於輸入端子102，另一端經由用於阻止直流之電容器C10而連接於1次側線圈之第2端子。使第2低端電晶體ML2之一端連接於接地端子，另一端經由用於阻止直流之電容器C10而連接於1次側線圈12a之第2端子。
將電流電壓轉換部14設於變壓器12之2次側線圈12b之電流路徑上。電流電壓轉換部14將流經2次側線圈12b之電流、即流經EEFL 210之電流轉換為電壓，作為檢出電壓Vdet而輸出。電流電壓轉換部14包括整流電路16及濾波器18。
整流電路16包含第1二極體D1、第2二極體D2、及第1電阻R1。使第1二極體D1之陽極接地，而陰極連接於2次側線圈12b之一端。使第2二極體D2之陽極與第1二極體D1之陰極連接。將第1電阻R1設於第2二極體D2之陰極與接地之間。流經2次側線圈12b之交流電流，藉由第1二極體D1、第2二極體D2而受到半波整流，流入第1電阻R1。於第1電阻R1上，電壓與流經2次側線圈12b之電流成正比地有所下降。整流電路16輸出電阻R1所產生的下降電壓。
濾波器18係含有第2電阻R2、第1電容器C1之低通濾波器。濾波器18將除去整流電路16之輸出電壓之高頻成分後的檢出電壓Vdet，反饋至控制電路30。
驅動電壓檢出部20包括整流電路22、濾波器24，設於反相器100之輸出端子104與接地之間。驅動電壓檢出部20產生與自反相器100輸出之驅動電壓Vdrv相對應的直流之反饋電壓Vfb，且將其反饋至控制電路30。
整流電路22包括第2電容器C2、第3電容器C3、第3二極體D3、第4二極體D4、第3電阻R3、及第4電阻R4。於輸出端子104與接地之間，串聯連接有第2電容器C2及第3電容器C3。使第3二極體D3之陽極接地，而陰極連接於第2電容器C2與第3電容器C3之連接點。又，使第4二極體D4之陽極與第3二極體D3之陰極連接。於第4二極體D4之陰極與接地之間，串聯連接有第3電阻R3及第4電阻R4。自輸出端子104輸出之驅動電壓Vdrv係交流電壓，藉由第2電容器C2、第3電容器C3而受到分壓。受到分壓的驅動電壓Vdrv，藉由第3二極體D3及第4二極體D4而受到半波整流，進而，藉由第3電阻R3及第4電阻R4加以分壓。使藉由第3電阻R3及第4電阻R4而分壓之驅動電壓，向濾波器24輸出。
濾波器24將除去自整流電路22輸出之信號之高頻成分後的反饋電壓，反饋至控制電路30。濾波器24亦可與濾波器18相同，使用電阻及電容器而構成。
控制電路30根據所反饋的檢出電壓Vdet、反饋電壓Vfb，而控制H橋接電路10之第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2之接通及斷開。藉由H橋接電路10之控制，對變壓器12之1次側線圈12a供給開關電壓。從而，以變壓器12進行能量轉換、且對連接於2次側線圈12b之EEFL 210上，供給有第1驅動電壓Vdrv1。
以下，就控制電路30之結構加以說明。控制電路30藉由對連接於外部之H橋接電路10之電晶體接通、斷開，而對反相器100之變壓器12進行開關控制。圖8係表示第2實施形態之控制電路30之結構的區塊圖。首先，根據該區塊圖，說明整個控制電路30之動作的概要。
控制電路30包含脈寬調變器60、第1保護電路50、第2保護電路40、邏輯控制部70、軟起動控制部72、及突發調光控制部93，係於一個半導體基板上積集為一體之功能IC。控制電路30具備輸入端子P1~P4。第1輸入端子P1上輸入有檢出電壓Vdet，第2輸入端子P2上輸入有反饋電壓Vfb，第3輸入端子P3上輸入有類比調光控制電壓Vdim1，第4輸入端子P4上輸入有突發調光控制電壓Vdim2。
控制電路30根據自外部輸入第3輸入端子P3之類比調光控制電壓Vdim1，而反饋控制作為驅動對象的EEFL 210之電流，調節驅動對象EEFL 210之亮度。又，控制電路30根據輸入至第4輸入端子P4之突發調光控制電壓Vdim2，而間歇性地進行EEFL 210之發光，藉此控制實效的發光亮度。
脈寬調變器60於啟動反相器100之時，在EEFL 210亮燈前，根據反饋電壓Vfb，而使驅動電壓Vdrv穩定。若EEFL 210上供給有特定的驅動電壓Vdrv而亮燈，則燈開始放電，故驅動電壓Vdrv下降。若EEFL 210亮燈，則脈寬調變器60根據流經燈之電流所對應的檢出電壓Vdet，而使流經燈之驅動電流Idrv穩定，使燈以預期之亮度發光。脈寬調變器60產生占空比根據反饋而變化之脈寬調變(PWM，Pulse Width Modution)信號Vpwm1。
第1保護電路50係檢測出反相器100之電路異常而實行電路保護之區塊。第1保護電路50，向邏輯控制部70輸出以下信號，即，若在特定之異常檢出時間Ta內持續電路異常則變為高位的開關停止信號S6。
邏輯控制部70根據PWM信號Vpwm1之占空比，控制H橋接電路10之第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2之接通及斷開。對H橋接電路10進行開關控制之後，則直流電壓之輸入電壓Vin轉換為交流電壓，作為驅動電壓Vdrv而輸出。又，開關停止信號S6變為高位時，為保護電路，邏輯控制部70停止H橋接電路10之電晶體的開關。
第2保護電路40監控與反相器100之輸出電壓Vdrv對應的反饋電壓Vfb，檢測出輸出電壓Vdrv之振幅低於特定值之狀態。如此之狀態係由於反相器100之輸出端子104的接地故障等而產生的。第2保護電路40，輸出檢測出接地故障等異常時變為高位的短路檢出信號S7。第1保護電路50上輸入有高位的短路檢出信號S7時，將上述異常檢出期間Ta設為較短而開始實施時間測定，縮短直至開關停止為止之時間，且強化電路保護。又，若輸入有高位之短路檢出信號S7，則脈寬調變器60中於檢出電壓Vdet下降之方向、即流經EEFL 210之驅動電流Idrv下降之方向實施反饋，強化電路保護。
軟起動控制部72係控制軟起動，使反相器100之輸出電壓Vdrv緩慢上升的區塊。軟起動控制部72對第2保護電路40之電壓源42，輸出軟起動控制信號SS。該軟起動控制信號SS，例如，係於開始控制電路30之反相器100開始啟動後的啟動期間變為高位，而此後變為低位之信號。軟起動控制部72既可將反相器100之啟動開始後之特定時間設定為啟動期間，亦可將控制軟起動的燈波形之軟起動電壓到達特定電位為止的期間設定為啟動期間。第2保護電路40於軟起動控制信號SS為高位之期間內，使與反饋電壓Vfb比較之臨限值電壓下降。
突發調光控制部93係根據突發調光控制電壓Vdim2，而間歇性地停止EEFL 210之發光，藉此控制實效的發光亮度之區塊。突發調光控制部93向脈寬調變器60輸出經過脈寬調變的突發信號S8。脈寬調變器60參照突發信號S8，當指示發光停止時，將PWM信號Vpwm1固定為高位或低位。
以下，就各電路區塊之結構加以詳細之說明。
圖9係表示脈寬調變器60、第1保護電路50、第2保護電路40之結構的電路圖。
脈寬調變器60包含第1定電流源CCS1、第2定電流源CCS2，第1誤差放大器EA1、第2誤差放大器EA2、第1雙極電晶體Q1、第2雙極電晶體Q2、AND閘極62、PWM比較器64、三角波信號產生部66、電壓源68、類比調光停止開關SW1、及緩衝器BUF1。
電壓源68產生對流經EEFL 210的電流之上限值加以設定的基準電壓Vrefi。第1誤差放大器EA1具備兩個反轉輸入端子，於其一方輸入有自電壓源68輸出之基準電壓Vrefi，於其另一方輸入有自外部輸入之類比調光控制電壓Vdim1。於第1誤差放大器EA1之非反轉輸入端子上，輸入有自電流電壓轉換部14反饋之檢出電壓Vdet。第1誤差放大器EA1放大類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi中任一較低的電壓與檢出電壓Vdet間之誤差。
將第1誤差放大器EA1之輸出信號S1，輸入至射極接地之第1雙極電晶體Q1的基極。於第1雙極電晶體Q1之集極，連接有產生定電流Ic1之第1定電流源CCS1。
另一方面，於第2誤差放大器EA2之反轉輸入端子上，輸入有基準電壓Vrefv，於非反轉輸入端子上，輸入有反饋電壓Vfb。第2誤差放大器EA2放大基準電壓Vrefv與反饋電壓Vfb間之誤差。
將第2誤差放大器EA2之輸出信號S2，輸入至射極接地之第2雙極電晶體Q2的基極。第2雙極電晶體Q2係雙集極之NPN型雙極電晶體，於一方之集極連接有第1定電流源CCS1，於另一方之集極連接有產生第2定電流Ic2之第2定電流源CCS2。
將於第1定電流源CCS1與第1雙極電晶體Q1、第2雙極電晶體Q2之集極之連接點處所顯出的電壓(以下，稱為誤差電壓Verr)，輸入至PWM比較器64之反轉輸入端子。
此處，於EEFL 210亮燈以前，並無電流流經EEFL 210、即變壓器12之2次側線圈12b，檢出電壓Vdet變低，與基準電壓Vrefi間之誤差變大。從而，信號S1下降，第1雙極電晶體Q1斷開。其間，由第1定電流源CCS1所產生之定電流Ic1會流經第2雙極電晶體Q2。從而，誤差電壓Verr係藉由第2誤差放大器EA2及第2雙極電晶體Q2而產生的，實施反饋，以使得反饋電壓Vfb接近於基準電壓Vrefv。
若EEFL 210亮燈而流經驅動電流Idrv，則驅動電壓Vdrv下降。從而，反饋電壓Vfb變低，與基準電壓Vrefv間之誤差變大，故而信號S2下降，第2雙極電晶體Q2斷開。EEFL 210亮燈而流經驅動電流Idrv，藉此，檢出電壓Vdet變高而接近於基準電壓Vrefi。從而，信號S1升高，第1雙極電晶體Q1接通。即，若EEFL 210亮燈，則誤差電壓Verr係藉由第1誤差放大器EA1及第1雙極電晶體Q1而產生，實施反饋，以使得檢出電壓Vdet接近於基準電壓Vrefi。
三角波信號產生部66產生具有特定之頻率之三角波狀之三角波信號Vosc1。PWM比較器對誤差電壓Verr與自三角波信號產生部66輸出之三角波信號Vosc1進行比較，輸出Verr<Vosc1時變為高位、Verr>Vosc1時變為低位之PWM信號Vpwm1。
PWM信號Vpwm，於EEFL 210之亮燈中，占空比受到反饋控制，使得檢出電壓Vdet接近於類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi中較低一方之電壓。另一方面，於EEFL 210非亮燈之情形時，以使得反饋電壓Vfb接近於基準電壓Vrefv的方式加以反饋控制。
於脈寬調變器60中，電壓源68係可變電壓源。若自第2保護電路輸出之短路檢出信號S7變為高位，則電壓源68使基準電壓Vrefi下降。例如，電壓源於短路檢出信號S7為高位時，將基準電壓Vrefi設定為通常之1/4左右。
於輸入有類比調光控制電壓Vdim1之第3輸入端子P3、與第1誤差放大器EA1之反轉輸入端子之間，設有類比調光停止開關SW1及緩衝器BUF1。類比調光停止開關SW1之接通、斷開係根據AND閘極62之輸出而加以控制的。於AND閘極62之一方之輸入端子上，輸入有經過邏輯反轉之自第2保護電路40輸出的短路檢出信號S7。又，於AND閘極62之另一方之輸入端子，輸入有經過反轉之自第1保護電路輸出且於電路異常時變為高位的異常檢出信號S5。類比調光停止開關SW1，於軟起動控制部72之輸出信號S9為高位時接通、為低位時斷開。
第1保護電路50包括第1異常檢出比較器CMP1、第2異常檢出比較器CMP2、OR閘極56、及計時器電路58。第1異常檢出比較器CMP1將誤差電壓Verr與臨限值電壓Vth1進行比較，輸出Verr>Vth1時變為高位之異常檢出信號S3。異常檢出信號S3，於檢出電壓Vdet並未穩定為基準電壓Vrefi、進而是反饋電壓Vfb亦並未穩定為基準電壓Vrefv時，變為高位。
又，第2異常檢出比較器CMP2，對第2定電流源CCS2與第2雙極電晶體Q2之集極的連接點處所顯出的電壓Vc2、與臨限值電壓Vth2進行比較，輸出Vc2<Vth2時變為高位之異常檢出信號S4。反饋電壓Vfb越高則電壓Vc2越低，故而，異常檢出信號S4於過電壓狀態下變為高位。
OR閘極56產生兩個異常檢出信號S3、S4之邏輯和，輸出作為異常檢出信號S5。異常檢出信號S5，除電路為過電流、過電壓狀態之情形外，於EEFL 210之非亮燈時，變為高位。
然而，第1保護電路50之異常檢出機構並未限定於此，只要可檢測出輸出電壓之過電壓、輸出電流之過電流、或發熱異常等反相器之狀態是否異於正常狀態即可。
計時器電路58上輸入有異常檢出信號S5。計時器電路58計測出異常檢出信號S5變為高位之期間，將經過特定之異常檢出時間Ta後變為高位之開關停止信號S6輸出至邏輯控制部70。邏輯控制部70，於開關停止信號S6變為高位後、即電路之異常狀態持續特定時間之後，停止H橋接電路10之開關動作。
第2保護電路40包括短路檢出比較器CMP3、及電壓源42。電壓源42產生特定之臨限值電壓(以下，稱為短路檢出臨限值電壓Vth3)。短路檢出比較器CMP3將反饋電壓Vfb與電壓源42所產生之短路檢出臨限值電壓Vth3進行比較，輸出Vfb<Vth3時變為高位、Vfb>Vth3時變為低位之短路檢出信號S7。如此而產生之短路檢出信號S7，例如，於反相器100之輸出端子104出現接地故障時變為高位。再者，第2保護電路40所監控之反饋電壓Vfb，係與輸入第2誤差放大器EA2之反饋電壓Vfb成正比之電壓。
將短路檢出信號S7輸出至第1保護電路50、脈寬調變器60，並且利用於類比調光停止開關SW1、突發調光控制開關SW2之接通、斷開控制中。若異常檢出信號S5變為高位，則將第1保護電路50之計時器電路58中所設定之異常檢出時間Ta設為較短，例如，為通常之1/10左右。
電壓源42於軟起動控制信號SS為高位之期間，將短路檢出臨限值電壓Vth3設定為第1電壓值Vth3a，而於低位之期間，將其設定為高於第1電壓值Vth3a之第2電壓值Vth3b。即，於控制電路30開始啟動後之啟動期間，設定自電壓源42輸出之短路檢出臨限值電壓Vth3，使之低於經過啟動期間後之通常動作時。
如此，第2保護電路40監控與反相器100之輸出電壓Vdrv對應的反饋電壓Vfb，反饋電壓Vfb低於短路檢出臨限值電壓Vth3時，使脈寬調變器60之電壓源68所產生之基準電壓Vrefi下降。
圖10係表示突發調光控制部93之結構的電路圖。突發調光控制部93包括突發調光調變部94、及強制斷開電路90。
突發調光調變部94包含突發調光用比較器95、及第2三角波信號產生部96。第2三角波信號產生部96產生第2三角波信號Vosc2。設定第2三角波信號Vosc2之頻率，使之低於由三角波信號產生部66產生之三角波信號Vosc1的頻率。例如，於三角波信號Vosc1之頻率為幾十百kHz左右之情形時，將第2三角波信號Vosc2之頻率設定為100 Hz左右。
突發調光用比較器95，對突發調光控制電壓Vdim2與第2三角波信號Vosc2進行比較。突發調光用比較器95之輸出信號(以下，稱為突發PWM信號Vpwm2)，於Vdim2>Vosc2時變為高位，而於Vdim2<Vosc2時變為低位。向強制斷開電路90輸出該突發PWM信號Vpwm2。
強制斷開電路90，於突發調光用比較器95之輸出信號、即突發PWM信號Vpwm2為低位之期間，使檢出電壓Vdet強制上升至PWM信號Vpwm1之占空比實質上為0的電壓值。
該強制斷開電路90包括電流源CCS3、第5二極體D5、突發調光控制開關SW2、及OR閘極92。電流源CCS3產生定電流Ic3。使第5二極體D5之陰極連接於第1輸入端子P1，陽極連接於電流源CCS3，防止電流之逆流。將突發調光控制開關SW2設於第5二極體D5之陽極與接地之間。突發調光控制開關SW2接通時，定電流Ic3經由突發調光控制開關SW2而流向接地；突發調光控制開關SW2斷開時，經由第5二極體D5而流經電阻R10。再者，電阻R10亦可為圖6之電阻R2、R1。流經電阻R10之電流(以下，稱為突發電流Ipwm2)，變為與突發PWM信號Vpwm2具有相同占空比之脈衝信號。
OR閘極92，輸出自突發調光調變部94輸出之突發PWM信號Vpwm2、自第2保護電路40輸出之短路檢出信號S7、及自第1保護電路50輸出之異常檢出信號S5之邏輯和。突發調光控制開關SW2於OR閘極92之輸出信號S10為高位時接通，為低位時斷開。
OR閘極92之輸出信號S10變為低位，且突發調光控制開關SW2斷開時，Ipwm2＝Ic3，電流流入電阻R10。與此相反，突發調光控制開關SW2接通時，突發電流Ipwm2＝0。
突發調光控制開關SW2斷開時，第1輸入端子P1之電位、即檢出電壓Vdet上升至根據R10×Ic3所求出之電位。將定電流Ic3之電流值設為PWM信號Vpwm之占空比實質上為0之值。
若電阻R10上有電流，檢出電壓Vdet上升，則PWM信號Vpwm1之位準得到固定，H橋接電路10之開關動作停止。從而，EEFL 210上並未供給有驅動電壓Vdrv，發光停止。即，EEFL 210之實效亮度，亦會受到突發PWM信號Vpwm2之占空比的控制。
再者，若異常檢出信號S5或短路檢出信號S7中任意一方變為高位，則OR閘極92之輸出信號S10不會依賴於突發PWM信號Vpwm2而變為高位，突發調光控制開關SW2接通。故而，若藉由第2保護電路40或第1保護電路50而檢測出異常，則強制斷開電路90變為非主動式，突發調光變為無效。
以下，就如上所述而構成的本實施形態之反相器100之動作加以說明。
首先，就類比調光控制電壓Vdim1的EEFL 210之亮度調節加以說明。如上所述，脈寬調變器60產生占空比受到反饋控制之PWM信號Vpwm1，以使得於EEFL 210之亮燈期間，與流經變壓器12之2次側線圈12b之電流、即流入EEFL 210之驅動電流Idrv相對應之檢出電壓Vdet，接近於自外部輸入之類比調光控制電壓Vdim1。
圖11(a)~(c)係表示反相器100之動作狀態之電壓波形圖。圖11(a)表示類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi，該圖(b)表示誤差電壓Verr及三角波信號Vosc1，該圖(c)表示PWM信號Vpmw1。
圖11(b)所示之誤差電壓Verr，於Vdim1<Vrefi之範圍內，隨著類比調光控制電壓Vdim1變大而上升，於Vdim1>Vrefi時，成為固定值。從而，PWM信號Vpwm1之占空比，於Vdim1<Vrefi之範圍內逐漸變大，於Vdim1>Vrefi時變為固定值。其結果為，類比調光控制電壓Vdim1低於基準電壓Vrefi時，實施反饋，以使得檢出電壓Vdet接近於類比調光控制電壓Vdim1，故而，可自外部實現調光。又，類比調光控制電壓Vdim1高於基準電壓Vrefi時，實施反饋，以使得檢出電壓Vdet接近於基準電壓Vrefi，故而可使EEFL 210藉由控制電路30而以預定之亮度發光，將流經變壓器12之2次側線圈12b之驅動電流Idrv限制在以基準電壓Vrefi決定之電流值以下。
尤其於並列連接複數支EEFL 210而驅動之情形時，驅動電流Idrv較大而電力消耗亦增大，故而藉由對驅動電流Idrv設定上限，可提高電路之安全性。
圖12(a)~(e)係用以就突發調光加以說明之時序圖。圖12(a)表示突發調光控制電壓Vdim2及第2三角波信號Vosc2，該圖(b)表示突發PWM信號Vpwm2，該圖(c)表示檢出電壓Vdet，該圖(d)表示誤差電壓Verr及三角波信號Vosc1，該圖(e)表示PWM信號Vpwm1。
於時刻t0之前，Vdim2>Vosc2時，突發PWM信號Vpwm2為高位，突發調光控制開關SW2接通，故而，使檢出電壓Vdet與類比調光控制電壓Vdim1相等，從而達到穩定。於時刻t0，Vdim2<Vosc2後，突發PWM信號Vpwm2變為低位，突發調光控制開關SW2斷開，使檢出電壓Vdet強制上升。從而，誤差電壓Verr低於三角波信號Vosc1之底端電壓，PWM信號Vpwm1被固定為低位，故而反相器100之開關動作停止。於時刻t1，再次變為Vdim2>Vosc2後，反相器100之開關動作恢復，EEFL 210再次亮燈。
本實施形態之反相器100，藉由交替重複以突發調光控制電壓Vdim2所決定的停止期間Tx及動作期間Ty，而控制EEFL 210之亮度。隨著突發調光控制電壓Vdim2變低，停止期間Tx變長，故而發光亮度下降。
繼而，就反相器100之電路保護動作加以說明。圖13(a)~(d)及圖14(a)~(d)係表示第2實施形態之反相器100於異常檢出時之動作狀態的時序圖。於該等時序圖中，為便於說明，適當放大、縮小縱軸及橫軸。
首先，使用圖13(a)~(d)，就未檢測出接地故障的情形之動作加以說明。圖13(a)表示檢出電壓Vdet及類比調光控制電壓Vdim1，該圖(b)表示誤差電壓Verr，該圖(c)表示異常檢出信號S5(S3)，該圖(d)表示開關停止信號S6。
於時刻t0之前，使檢出電壓Vdet穩定為類比調光控制電壓Vdim1(<Vrefi)，EEFL 210以自外部所指示之亮度而發光。此時之誤差電壓Verr為低於異常檢出臨限值電壓Vth1之固定值。
於時刻t0，流經EEFL 210之電流變動，變壓器12之2次側線圈12b之電流變動時，檢出電壓Vdet亦與電流之變動同時變動。此時，放大檢出電壓Vdet與基準電壓Vrefi間之誤差後所得之誤差電壓Verr亦上升，高於異常檢出臨限值電壓Vth1。從而，於時刻t0，異常檢出信號S5(＝S3)變為高位。
於時刻t0異常檢出信號S5變為高位後，藉由計時器電路58開始實施異常檢出時間Ta之測定。自時刻t0經過異常檢出時間Ta後之時刻t1，開關停止信號S6變為高位，邏輯控制部70停止H橋接電路10之開關控制。H橋接電路10之開關控制停止後，流經2次側線圈12b之電流減小，檢出電壓Vdet亦下降至0 V。
如此，本實施形態之反相器100，於非接地故障時，藉由第1保護電路50檢測出電路異常時，經過特定之異常檢出時間Ta1後，開關停止信號S6為高位，停止H橋接電路10之開關動作，實行電路保護。
繼而，參照圖14(a)~(d)，就接地故障時之電路保護加以說明。圖14(a)表示檢出電壓Vdet、類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi，該圖(b)表示反饋電壓Vfb，該圖(c)表示短路檢出信號S7，該圖(d)表示開關停止信號S6。於自時刻t0前之期間，使檢出電壓Vdet穩定，使其與類比調光控制電壓Vdim1(<Vrefi)相等，EEFL 210之亮度藉由類比調光控制電壓Vdim1而受到控制。
於時刻t0，反相器100之輸出端子104出現接地故障。輸出端子104出現接地故障後，除EEFL 210之外，形成有對應於接地的兩條電流路徑，故而變壓器12之2次側線圈12b之電流增大。
又，於時刻t0輸出端子104出現接地故障，由此，輸出端子104所顯出的驅動電壓Vdrv之振幅變小，對應於驅動電壓Vdrv之反饋電壓Vfb亦下降至接近0 V。於時刻t0反饋電壓Vfb低於短路檢出臨限值電壓Vth2時，短路檢出信號S7變為高位。
於時刻t0短路檢出信號S7變為高位後，計時器電路58中將異常檢出時間Ta設為較短而開始實施時間測定。從而，自時刻t0經過異常檢出時間Ta2後之時刻t1'，開關停止信號S6變為高位，反相器100停止。反相器100停止後，流經2次側線圈12b之電流減小，檢出電壓Vdet亦下降至0 V。
如此，本實施形態之控制電路30，檢測出接地故障後，將異常檢出時間Ta設為較短，於與非接地故障時相比更短之時間內停止反相器100從而實行電路保護。
又，於時刻t0短路檢出信號S7變為高位，由此，脈寬調變器60之電壓源68所產生之基準電壓Vrefi下降。從而，基準電壓Vrefi低於類比調光控制電壓Vdim1，故而來自外部之類比調光變得無效。於時刻t0以後，檢出電壓Vdet接近於下降後之基準電壓Vrefi，即，流經變壓器12之2次側線圈12b之電流下降，由此可實現電路保護。
如此，根據本實施形態之控制電路30，於產生接地故障時將基準電壓Vrefi設定為與通常動作時相比更低，由此於至停止反相器100為止之期間，使類比調光無效，減小反相器100之輸出電流，從而減小流經接地故障路徑之電流，並且抑制電路上之電力消耗，強化反相器100及搭載其之組件之保護。
又，藉由設置類比調光停止開關SW1，於藉由第2保護電路40而檢測出接地故障等異常之情形時，第1誤差放大器EA1上並未輸入有類比調光控制電壓Vdim1。從而，可根據基準電壓Vrefi，而確實地控制EEFL 210之亮度及電流。
進而，於藉由第1保護電路50檢測出驅動對象EEFL 210之非亮燈的情形時，亦通過斷開類比調光停止開關SW1，而使類比調光控制無效，使以基準電壓Vrefi所決定的電流流入EEFL 210，由此可容易地亮燈。如此之控制，對於驅動難以亮燈之EEFL之電路而言尤其有效。
進而，本實施形態之控制電路30，於啟動期間內，使電壓源42所產生之短路檢出臨限值電壓Vth3下降。從而，於進行使輸出電壓Vdrv於啟動後緩慢上升之軟起動之情形時，可判別由於短路而導致輸出電壓Vdrv較低之狀態、以及由於軟起動而導致輸出電壓Vdrv較低之狀態，可將啟動期間排除於第2保護電路40之電路保護之外。
進而，於實施形態中，異常檢出信號S5、短路檢出信號S7中任意一方為高位時，即，於第1保護電路50或第2保護電路40中檢測出異常時，於強制斷開電路90上接通突發調光控制開關SW2，使突發調光無效。從而，於EEFL 210滅燈之情形時，亦可容易地使之再亮燈。
業者應當瞭解，實施形態僅為例示，可於該等各結構要素或各處理製程之組合中進行各種變形，又，如此之變形例亦屬於本發明之範圍內。
於實施形態中，控制電路30之第1保護電路50監控自第1誤差放大器EA1輸出之誤差電壓Verr，檢測出EEFL 210之非亮燈，然而本發明並未限定於此。第1保護電路50亦可監控對應於輸出電壓Vdrv之電壓Vfb，於該電壓超過臨限值電壓時，判斷為非亮燈。
控制電路30，既可使所有部分積集為一體，亦可使其一部分以分立零件或晶片零件而構成。又，亦可使控制電路30包括H橋接電路10而積集。任一部分積集為何種程度，可藉由反相器100之狀態、成本或佔有面積等而決定。
於本實施形態中，邏輯電路之高位、低位之邏輯值之設定僅係一例，可藉由使用反相器等加以適當反轉而進行自由變更。
於實施形態中，已對於發光裝置200中、於EEFL 210之兩端連接兩個反相器100、以逆相之驅動電壓加以驅動之情形進行了說明，然而並未限定於此，亦可使用一個反相器100，驅動一端之電壓受到固定之EEFL 210。又，作為驅動對象之螢光管，並未限定為EEFL，亦可為CCFL等其他螢光管。又，藉由本實施形態之反相器100加以驅動之負載，並未限定於螢光管，除此之外，亦可適用於需要交流高電壓之各種裝置的驅動中，可實現電路保護。
(第3實施形態)
圖15係表示本發明之第3實施形態之發光裝置200之結構的電路圖。圖16係表示搭載有圖15之發光裝置200的液晶電視300之結構的區塊圖。液晶電視300與天線310連接。天線310接收空中電波，將接收信號輸出至接收部304。接收部304檢波、放大接收信號，向信號處理部306輸出。信號處理部306解調經過調變之資料，將所得的圖像資料輸出至液晶驅動器308。液晶驅動器308針對每個掃描線向液晶面板302輸出圖像資料，顯示影像、圖像。於液晶面板302之背面，配置有複數個發光裝置200作為背光。信號處理部306為了根據液晶電視300之動作狀態或用戶之操作而控制發光裝置200之發光亮度，故而輸出類比調光控制電壓Vdim1。
本實施形態之圖15之發光裝置200，可較好地用作如此之液晶面板302之背光。以下，返回至圖15，就發光裝置200之結構及動作加以詳細之說明。
本實施形態之發光裝置200包括EEFL 210、第1反相器100a、第2反相器100b。將EEFL 210配置於液晶面板302之背面。第1反相器100a、第2反相器100b係DC/AC轉換器，將自直流電源輸出、向輸入端子102輸入之輸入電壓Vin轉換、升壓為交流電壓，對EEFL 210之第1端子212供給第1驅動電壓Vdrv1，而對第2端子214供給第2驅動電壓Vdrv2。第1驅動電壓Vdrv1、第2驅動電壓Vdrv2係相互逆相之交流電壓。
於圖15中，EEFL 210僅表示有一個，然而亦可並列配置複數個。以下，就本實施形態之第1反相器100a、第2反相器100b之結構加以說明。第1反相器100a、第2反相器100b為相同結構，故以下說明中並未區分兩者，總稱為反相器100。
反相器100包括H橋接電路10、變壓器12、電流電壓轉換部14、驅動電壓檢出部20、控制電路30、及電容器C10。
H橋接電路10包括第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、第2低端電晶體ML2四個功率電晶體。
第1高端電晶體MH1之一端連接於施加有輸入電壓Vin之輸入端子102，另一端連接於變壓器12之1次側線圈12a之第1端子。第1低端電晶體ML1之一端連接於電位得到固定之接地端子，而另一端連接於1次側線圈12a之第1端子。第2高端電晶體MH2之一端連接於輸入端子102，另一端經由用於阻止直流之電容器C10而連接於1次側線圈之第2端子。第2低端電晶體ML2之一端連接於接地端子，另一端經由用於阻止直流之電容器C10而連接於1次側線圈12a之第2端子。
電流電壓轉換部14，設於變壓器12之2次側線圈12b之電流路徑上。電流電壓轉換部14將流經2次側線圈12b之電流、即流入EEFL 210之驅動電流Idrv轉換為電壓，作為第1檢出電壓Vdet1而輸出。電流電壓轉換部14之結構為，含有整流電路16、及濾波器18。
整流電路16包括第1二極體D1、第2二極體D2、及第1電阻R1。使第1二極體D1之陽極接地，陰極連接於2次側線圈12b之一端。第2二極體D2之陽極與第1二極體D1之陰極連接。第1電阻R1設於第2二極體D2之陰極與接地之間。流經2次側線圈12b之交流電流，藉由第1二極體D1、第2二極體D2而受到半波整流，且流入至第1電阻R1。於第1電阻R1上，與流經2次側線圈12b之電流成正比的電壓產生下降。整流電路16輸出以第1電阻R1所產生之電壓下降。
濾波器18係含有第2電阻R2、第1電容器C1之低通濾波器。濾波器18將除去整流電路16之輸出電壓之高頻成分後的第1檢出電壓Vdet1，反饋至控制電路30。
驅動電壓檢出部20含有整流電路22、及濾波器24，且設於反相器100之輸出端子104與接地之間。驅動電壓檢出部20產生與自反相器100輸出之驅動電壓Vdrv相對應之直流的第2檢出電壓Vdet2，且將其反饋至控制電路30。
整流電路22包含第2電容器C2、第3電容器C3、第3二極體D3、第4二極體D4、第3電阻R3、及第4電阻R4。使第2電容器C2及第3電容器C3串聯連接於輸出端子104與接地之間。使第3二極體D3之陽極接地，陰極連接於第2電容器C2與第3電容器C3之連接點，又，第4二極體D4之陽極與第3二極體D3之陰極連接。於第4二極體D4之陰極與接地之間，串聯連接有第3電阻R3及第4電阻R4。自輸出端子104輸出之驅動電壓Vdrv係交流電壓，藉由第2電容器C2、第3電容器C3而受到分壓。受到分壓之驅動電壓Vdrv，藉由第3二極體D3及第4二極體D4而加以半波整流，進而，藉由第3電阻R3及第4電阻R4而加以分壓。使藉由第3電阻R3及第4電阻R4而受到分壓之驅動電壓，向濾波器24輸出。
濾波器24將除去了自整流電路22輸出之信號之高頻成分後的第2檢出電壓Vdet2，反饋至控制電路30。濾波器24與濾波器18相同，亦可使用電阻及電容器而構成。
控制電路30根據所反饋之第1檢出電壓Vdet1、第2檢出電壓Vdet2，而控制H橋接電路10之第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、及第2低端電晶體ML2之接通、斷開。藉由H橋接電路10之控制，而對變壓器12之1次側線圈12a供給開關電壓。從而，以變壓器12進行有能量轉換、且連接於2次側線圈12b之EEFL 210上，供給有第1驅動電壓Vdrv1。
以下，就控制電路30之結構加以說明。控制電路30藉由對連接於外部之H橋接電路10之電晶體進行接通、斷開，而對反相器100之變壓器12實施開關控制。圖17係表示第3實施形態之控制電路30之結構的區塊圖。首先，根據該區塊圖，說明整個控制電路30之動作概要。
控制電路30包含脈寬調變器60、第1保護電路50、第2保護電路40、邏輯控制部70、軟起動控制部72、及頻率控制部80，係於一個半導體基板上積集為一體之功能IC。控制電路30具備輸入端子P1~P3。第1輸入端子P1上輸入有第1檢出電壓Vdet1，第2輸入端子P2上輸入有第2檢出電壓Vdet2，第3輸入端子P3上輸入有類比調光控制電壓Vdim1。
脈寬調變器60於啟動反相器100時，在EEFL 210亮燈前，根據第2檢出電壓Vdet2，而使驅動電壓Vdrv穩定。對EEFL 210供給有特定的驅動電壓Vdrv而使之亮燈後，因燈開始放電故驅動電壓Vdrv下降。脈寬調變器60於EEFL 210亮燈後，根據對應於流入燈之驅動電流的第1檢出電壓Vdet1，而使流入燈之驅動電流Idrv穩定，從而以預期之亮度發光。脈寬調變器60產生占空比根據反饋變化之脈寬調變(PWM，Pulse Width Modution)信號Vpwm1。
第1保護電路50係檢測出反相器100之電路異常而實行電路保護之區塊。第1保護電路50對邏輯控制部70輸出開關停止信號S6，該開關停止信號S6於電路異常在特定的異常檢出時間Ta內持續時變為高位。
邏輯控制部70根據PWM信號Vpwm1之占空比，而控制H橋接電路10之第1高端電晶體MH1、第1低端電晶體ML1、第2高端電晶體MH2、及第2低端電晶體ML2之接通、斷開。H橋接電路10受到開關控制之後，將直流電壓之輸入電壓Vin轉換為交流電壓，作為驅動電壓Vdrv而輸出。又，邏輯控制部70於開關停止信號S6變為高位時，為保護電路而停止H橋接電路10之電晶體之開關。
第2保護電路40監控對應於反相器100之輸出電壓Vdrv的第2檢出電壓Vdet2，檢測出輸出電壓Vdrv之振幅低於特定值之狀態。如此之狀態係由於反相器100之輸出端子104之接地故障等而產生的。第2保護電路40，輸出檢測出接地故障等異常後變為高位的短路檢出信號S7。第1保護電路50上輸入有高位之短路檢出信號S7後，將上述異常檢出期間Ta設為較短，縮短直至開關停止為止之時間，強化電路保護。又，脈寬調變器60上輸入有高位之短路檢出信號S7後，於第1檢出電壓Vdet1下降之方向、即流入EEFL 210之驅動電流Idrv下降之方向實施反饋，強化電路保護。
軟起動控制部72，係控制軟起動使反相器100之輸出電壓Vdrv逐漸上升的區塊。軟起動控制部72對第2保護電路40之電壓源42，輸出軟起動控制信號SS。該軟起動控制信號SS，例如，係於開始控制電路30的反相器100開始啟動後之啟動期間變為高位，此後變為低位之信號。軟起動控制部72既可將反相器100開始啟動後之特定時間設定為啟動期間，亦可將控制軟起動之燈波形之軟起動電壓到達特定電位為止的期間設定為啟動期間。第2保護電路40於軟起動控制信號SS為高位之期間，使與第2檢出電壓Vdet2進行比較之臨限值電壓下降。
頻率控制部80監控第1檢出電壓Vdet1、第2檢出電壓Vdet2，該第1檢出電壓Vdet1、第2檢出電壓Vdet2分別對應於流經變壓器12之2次側線圈12b之驅動電流Idrv、及自反相器100供給至EEFL 210之驅動電壓Vdrv。頻率控制部80，於對應於驅動電流Idrv之第1檢出電壓Vdet1低於特定的第1臨限值電壓、或對應於驅動電壓Vdrv之第2檢出電壓Vdet2高於特定的第2臨限值電壓時，使脈寬調變器60中產生之三角波信號之頻率上升。為了切換三角波信號Vosc1之頻率，頻率控制部80輸出頻率控制信號S13。
以下，就各電路區塊之結構加以詳細之說明。
圖18係表示脈寬調變器60、第1保護電路50、第2保護電路40之結構的電路圖。
脈寬調變器60包括：第1定電流源CCS1、第2定電流源CCS2、第1誤差放大器EA1、第2誤差放大器EA2、第1雙極電晶體Q1、第2雙極電晶體Q2、AND閘極62、PWM比較器64、三角波信號產生部66、電壓源68、類比調光停止開關SW1、及緩衝器BUF1。
電壓源68產生設定流經EEFL 210之電流之上限值的基準電壓Vrefi。第1誤差放大器EA1具備兩個反轉輸入端子，於其一方輸入有自電壓源68輸出之基準電壓Vrefi，於另一方輸入有自外部輸入之類比調光控制電壓Vdim1。於第1誤差放大器EA1之非反轉輸入端子上，輸入有自電流電壓轉換部14反饋之第1檢出電壓Vdet1。第1誤差放大器EA1，放大類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi中任一較低之電壓、與第1檢出電壓Vdet1間之誤差。
於射極接地之第1雙極電晶體Q1之基極，輸入有第1誤差放大器EA1之輸出信號S1。於第1雙極電晶體Q1之集極，連接有產生定電流Ic1之第1定電流源CCS1。
另一方面，於第2誤差放大器EA2之反轉輸入端子上，輸入有基準電壓Vrefv，於非反轉輸入端子上輸入有第2檢出電壓Vdet2。第2誤差放大器EA2，放大基準電壓Vrefv與第2檢出電壓Vdet2間之誤差。
於射極接地之第2雙極電晶體Q2之基極，輸入有第2誤差放大器EA2之輸出信號S2。第2雙極電晶體Q2係雙集極之NPN型雙極電晶體，於其一方之集極連接有第1定電流源CCS1，於另一方之集極連接有產生第2定電流Ic2之第2定電流源CCS2。
PWM比較器64之反轉輸入端子上，輸入有第1定電流源CCS1與第1雙極電晶體Q1、第2雙極電晶體Q2之集極的連接點處所顯出的電壓(以下，稱為誤差電壓Verr)。
此處，於EEFL 210亮燈之前，並無電流流經EEFL 210、即變壓器12之2次側線圈12b，第1檢出電壓Vdet1變低，與基準電壓Vrefi間之誤差變大。從而，導致信號S1下降，第1雙極電晶體Q1斷開。其間，由第1定電流源CCS1產生之定電流Ic1會流入至第2雙極電晶體Q2。從而，誤差電壓Verr係藉由第2誤差放大器EA2及第2雙極電晶體Q2而產生的，以使得第2檢出電壓Vdet2接近於基準電壓Vrefv，以此實施反饋。
EEFL 210亮燈而流經驅動電流Idrv後，驅動電壓Vdrv下降。從而，第2檢出電壓Vdet2變低，與基準電壓Vrefv間之誤差變大，故而信號S2下降，第2雙極電晶體Q2斷開。EEFL 210亮燈而流經驅動電流Idrv，由此第1檢出電壓Vdet1變高，接近於基準電壓Vrefi。從而，電壓S1變高，第1雙極電晶體Q1接通。即，EEFL 210亮燈後，誤差電壓Verr係藉由第1誤差放大器EA1及第1雙極電晶體Q1而產生的，以使得檢出電壓Vdet1接近於基準電壓Vrefi，以此實施反饋。
三角波信號產生部66產生具有特定頻率之三角波狀之三角波信號Vosc1。PWM比較器64，對誤差電壓Verr與自三角波信號產生部66輸出之三角波信號Vosc1進行比較，輸出於Verr<Vosc1時變為高位之PWM信號Vpwm1、於Verr>Vosc1時變為低位之PWM信號Vpwm1。
PWM信號Vpwm於EEFL 210之亮燈期間，占空比受到反饋控制，以使得第1檢出電壓Vdet1接近於類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi中任一較低方之電壓。另一方面，於EEFL 210非亮燈之情形時，以使得第2檢出電壓Vdet2接近於基準電壓Vrefv的方式而加以反饋控制。
於脈寬調變器60中，電壓源68係可變電壓源。電壓源68於自第2保護電路40輸出之短路檢出信號S7變為高位時，使基準電壓Vrefi下降。例如，電壓源68於短路檢出信號S7為高位時，將基準電壓Vrefi設定為通常時之1/4倍左右。
於輸入有類比調光控制電壓Vdim1之第3輸入端子P3、與第1誤差放大器EA1之反轉輸入端子之間，設有類比調光停止開關SW1及緩衝器BUF1。類比調光停止開關SW1之接通、斷開，係根據AND閘極62之輸出而加以控制的。於AND閘極62之一方之輸入端子上，輸入有經過邏輯反轉之、自第2保護電路40輸出之短路檢出信號S7。又，於AND閘極62之另一方之輸入端子上，輸入有經過反轉之、自第1保護電路50輸出且於電路異常時變為高位之異常檢出信號S5。類比調光停止開關SW1於軟起動控制部72之輸出信號S9為高位時接通，而為低位時斷開。
第1保護電路50包括第1異常檢出比較器CMP1、第2異常檢出比較器CMP2、OR閘極56、及計時器電路58。第1異常檢出比較器CMP1，對誤差電壓Verr與臨限值電壓Vth1進行比較，輸出Verr>Vth1時變為高位之異常檢出信號S3。異常檢出信號S3，於第1檢出電壓Vdet1並未穩定為基準電壓Vrefi、進而是第2檢出電壓Vdet2亦並未穩定為基準電壓Vrefv時，變為高位。
又，第2異常檢出比較器CMP2，對於第2定電流源CCS2與第2雙極電晶體Q2之集極的連接點處所顯出的電壓Vc2、與臨限值電壓Vth2進行比較，輸出Vc2<Vth2時變為高位的異常檢出信號S4。第2檢出電壓Vdet2越高則電壓Vc2越低，故而異常檢出信號S4於過電壓狀態下變為高位。
OR閘極56上產生兩個異常檢出信號S3、S4之邏輯和，且將其作為異常檢出信號S5而輸出。異常檢出信號S5，除電路為過電流、過電壓狀態之情形外，於EEFL 210之非亮燈時，變為高位。
然而，第1保護電路50之異常檢出機構並未僅限定於此，若可檢測出輸出電壓之過電壓、輸出電流之過電流、或發熱異常等反相器之狀態是否異於正常狀態即可。
將異常檢出信號S5輸入至計時器電路58。計時器電路58，計測出異常檢出信號S5變為高位之期間，且將經過特定之異常檢出時間Ta後變為高位之開關停止信號S6輸出至邏輯控制部70。邏輯控制部70於開關停止信號S6變為高位時、即電路之異常狀態持續特定之時間後，停止H橋接電路10之開關動作。
第2保護電路40包括短路檢出比較器CMP3及電壓源42。電壓源42產生特定之臨限值電壓(以下，稱為短路檢出臨限值電壓Vth3)。短路檢出比較器CMP3將第2檢出電壓Vdet2與由電壓源42產生之短路檢出臨限值電壓Vth3進行比較，輸出Vdet2<Vth3時變為高位、Vdet2>Vth3時變為低位之短路檢出信號S7。如此而產生的短路檢出信號S7，例如，於反相器100之輸出端子104出現接地故障時變為高位。再者，第2保護電路40所監控之第2檢出電壓Vdet2，亦可為與輸入至第2誤差放大器EA2之第2檢出電壓Vdet2成正比的電壓。
異常檢出信號S5，被輸出至第1保護電路50、脈寬調變器60，並且將其利用於類比調光停止開關SW1、突發調光控制開關SW2之接通、斷開控制中。若異常檢出信號S5變為高位，則將第1保護電路50之計時器電路58中所設定之異常檢出時間Ta設為較短，例如，設定為通常時之1/10左右。
電壓源42，於軟起動控制信號SS為高位之期間，將短路檢出臨限值電壓Vth3設定為第1電壓值Vth3a；於低位之期間，將其設定為高於第1電壓值Vth3a之第2電壓值Vth3b。即，於控制電路30開始啟動後之啟動期間，將自電壓源42輸出之短路檢出臨限值電壓Vth3設定為低於經過啟動期間後之通常動作時。
如此，第2保護電路40監控對應於反相器100之驅動電壓Vdrv的第2檢出電壓Vdet2，第2檢出電壓Vdet2低於短路檢出臨限值電壓Vth3時，使由脈寬調變器60之電壓源68所產生的基準電壓Vrefi下降。
圖19係表示頻率控制部80之結構的電路圖。頻率控制部80包括第1比較器CMP11、第2比較器CMP12、閂鎖電路82、及OR閘極84。如上所述，頻率控制部80監控分別對應於驅動電流Idrv及驅動電壓Vdrv之檢出電壓，且切換變壓器12之開關頻率。
於第1比較器CMP11之非反轉輸入端子上，輸入有對應於驅動電壓Vdrv之第1檢出電壓Vdet1。又，於第1比較器CMP11之兩個反轉輸入端子上，輸入有特定之基準電壓Vth11及藉由電阻R11、R12而分壓之類比調光控制電壓Vdim1。第1比較器CMP11將第1臨限值電壓Vth11、或與類比調光控制電壓Vdim1成正比之電壓中任意較低一方設定為第1臨限值電壓，且與第1檢出電壓Vdet1進行比較。其結果為，第1檢出電壓Vdet1較高時輸出高位；第1檢出電壓Vdet1較低時輸出低位。輸入至第1比較器CMP11之第1檢出電壓Vdet1亦可適當藉由電阻而分壓。
於第2比較器CMP12之非反轉輸入端子上，輸入有第2檢出電壓Vdet2，於反轉輸入端子上，輸入有第2臨限值電壓Vth12。第2比較器CMP12，對第2檢出電壓Vdet2與第2臨限值電壓Vth12進行比較，於Vdet2>Vth12時輸出高位，於Vdet2<Vth12時輸出低位。輸入至第2比較器CMP12之第2檢出電壓Vdet2，亦可適當藉由電阻而分壓。
將第2比較器CMP12之輸出信號(以下，稱為第2比較信號S12)，輸入至閂鎖電路82。閂鎖電路82鎖定第2比較信號S12。OR閘極84將第1比較器CMP11之輸出信號(以下，稱為第1比較信號S11)與第2比較信號S12之邏輯和作為頻率控制信號S13，輸出至三角波信號產生部66，控制三角波信號Vosc1之頻率。
圖20係表示三角波信號產生部66之結構例的電路圖。三角波信號產生部66包括第1比較器CMP21、第2比較器CMP22、RS正反器FF1、充電用定電流源CCS20、放電用定電流源CCS21、及電容器C20。
充電用定電流源CCS20係用以對一端接地之電容器C20供給電流並進行充電的電流源，放電用定電流源CCS21係用以自電容器C20抽取電荷並進行放電之電流源。將電容器C20所顯出之電壓，作為三角波信號Vosc1輸出。
第1比較器CMP21，對三角波信號Vosc1之電位、與設定輸出之三角波信號之峰值的最大電壓Vmax進行比較。第1比較器CMP21於Vosc>Vmax時輸出高位。又，第2比較器CMP22，對三角波信號Vosc之電位與設定應輸出之三角波信號之底端值的最小電壓Vmin進行比較。第2比較器CMP22於Vosc<Vmin時輸出高位。
第1比較器CMP21、第2比較器CMP22之輸出信號，分別輸入至RS正反器FF1之設置端子、重置端子。將RS正反器FF1之輸出信號Vq輸出至充電用定電流源CCS20，且向放電用定電流源CCS21輸出反轉輸出信號＊ Vq。充電用定電流源CCS20於輸出信號Vq為高位時接通，藉由充電電流Ich對電容器C20充電。又，放電用定電流源CCS21於反轉輸出信號＊ Vq為高位時接通，藉由放電電流Idis將電容器C20放電。
充電用定電流源CCS20、放電用定電流源CCS21上，輸入有自頻率控制部80輸出之頻率控制信號S13。充電用定電流源CCS20、放電用定電流源CCS21，於頻率控制信號S13變為高位時，分別使充電電流Ich、放電電流Idis增加。例如，頻率控制信號S13為高位時，若將充電電流Ich、放電電流Idis設定為10倍，則三角波信號Vosc1之頻率變為10倍。
自三角波信號產生部66，以對應於頻率控制信號S13之頻率，輸出有將峰值電壓設定為Vmax、底端電壓設定為Vmin之三角波信號。再者，三角波信號產生部66亦可使用滯後比較器而構成。
以下，就如上所述而構成的本實施形態之反相器100之動作加以說明。首先，就類比調光控制電壓Vdim1的EEFL 210之亮度調節加以說明。如上所述，脈寬調變器60於EEFL 210之亮燈期間，產生占空比受到反饋控制的PWM信號Vpwm1，以使得對應於流經變壓器12之2次側線圈12b之電流、即流入EEFL 210之驅動電流Idrv的第1檢出電壓Vdet1接近於自外部輸入之類比調光控制電壓Vdim1。
圖21(a)~(c)係表示反相器100之動作狀態的電壓波形圖。圖21(a)表示類比調光控制電壓Vdim1及基準電壓Vrefi，該圖(b)表示誤差電壓Verr及三角波信號Vosc1，該圖(c)表示PWM信號Vpwm1。
圖21(b)所示之誤差電壓Verr，於Vdim1<Vrefi之範圍內，隨著類比調光控制電壓Vdim1變大而上升，於Vdim1>Vrefi時，變為固定值。從而，PWM信號Vpwm1之占空比於Vdim1<Vrefi之範圍內逐漸變大，於Vdim1>Vrefi時，變為固定值。其結果為，類比調光控制電壓Vdim1低於基準電壓Vrefi時，實施反饋，以使得第1檢出電壓Vdet1接近於類比調光控制電壓Vdim1，故而可自外部實現調光。又，類比調光控制電壓Vdim1高於基準電壓Vrefi時，實施反饋，以使得第1檢出電壓Vdet1接近於基準電壓Vrefi，故而可使EEFL 210藉由控制電路30而以預定之亮度發光，可將流經變壓器12之2次側線圈12b之驅動電流Idrv，限制於以基準電壓Vrefi所決定之電流值以下。
尤其於並列連接複數個EEFL 210而驅動之情形時，驅動電流Idrv變大從而電力消耗亦增大，故而藉由對驅動電流Idrv設置上限，可提高電路之安全性。
以下，就第3實施形態之反相器100之頻率控制加以說明。圖22(a)~(e)係表示頻率控制部80之頻率控制之狀況的時序圖，圖22(a)表示第2檢出電壓Vdet2，該圖(b)表示第1檢出電壓Vdet1，該圖(c)表示自第2比較器CMP12輸出之第2比較信號S12，該圖(d)表示自第1比較器CMP11輸出之第1比較信號S11，該圖(e)表示頻率控制信號S13。
於時刻t0，藉由軟起動控制部72開始實施反相器100之動作。軟起動期間內，脈寬調變器60藉由第2誤差放大器EA2進行反饋，以使得第2檢出電壓Vdet2接近於軟起動電壓，使驅動電壓Vdrv上升。其間，第2檢出電壓Vdet2低於第2臨限值電壓Vth12，故而第2比較器CMP12之第2比較信號S12為低位。
又，於軟起動期間內，因EEFL 210熄滅，故並未流經驅動電流Idrv，第1檢出電壓Vdet1為0 V，第1比較信號S11為高位。
軟起動期間內，邏輯合成第1比較信號S11及第2比較信號S12所得之頻率控制信號S13為高位。故而，設定由三角波信號產生部66所產生的三角波信號Vosc1之頻率，使之較高。
於時刻t1，第2檢出電壓Vdet2高於第2臨限值電壓Vth12時，第2比較信號S12變為高位。
EEFL 210亮燈後，對應於驅動電流Idrv之第1檢出電壓Vdet1上升。此時，EEFL 210亮燈，由此驅動電壓Vdrv下降，於時刻t2，第2檢出電壓Vdet2低於第2臨限值電壓Vth12，第2比較信號S12變為低位。EEFL 210亮燈後，脈寬調變器60之第2誤差放大器EA2的反饋變得無效，藉由第1誤差放大器EA1，以使得第1檢出電壓Vdet1接近於類比調光控制電壓Vdim1的方式，而控制驅動電流Idrv，第1檢出電壓Vdet1上升。於時刻t2，Vdet1>Vth11時，第1比較信號S11變為低位。此時，因第1比較信號S11、第2比較信號S12中任一者變為低位，故頻率控制信號S13轉變為低位，三角波信號Vosc1之頻率下降。
於時刻t3，EEFL 210由於某些原因而熄滅後，因放電停止，故對應於驅動電壓Vdrv之第2檢出電壓Vdet2上升，高於第2臨限值電壓Vth12，故而第2比較信號S12變為高位。又，由於放電停止，並未流有驅動電流Idrv，故而第1檢出電壓Vdet1下降，低於第1臨限值電壓Vth11，由此第1比較信號S11亦變為高位。其結果為，頻率控制信號S13變為高位，三角波信號Vosc1之頻率上升，藉此EEFL 210亮燈變得容易。於時刻t4，EEFL 210再亮燈時，因頻率控制信號S13變為低位，故設定三角波信號Vosc1之頻率，使之與電路之共振頻率一致而較低。
以上，就第3實施形態之反相器100之結構及動作進行了說明。本實施形態之控制電路30，監控與供給於EEFL 210之驅動電壓Vdrv及驅動電流Idrv對應的兩個檢出電壓Vdet，藉此檢測出EEFL 210之非亮燈狀態。含有EEFL 210的共振電路之共振頻率，係根據EEFL 210之亮燈、非亮燈而變化的，故而藉由於EEFL 210之非亮燈時使由三角波信號產生部66產生之三角波信號Vosc1之頻率上升，可縮短直至再亮燈為止的時間，穩定EEFL 210而使之發光。
又，於第3實施形態中，將第1比較器CMP11之反轉輸入端子側的臨限值電壓，設定為與類比調光控制電壓Vdim1成正比之電壓及第1臨限值電壓Vth11中任一較低之電壓。從而，為了使EEFL 210之亮度下降而將類比調光控制電壓Vdim1設定為較低之情形時，亦可根據類比調光控制電壓Vdim1，將與第1檢出電壓Vdet1進行比較的臨限值電壓設定為較低，從而較好地檢測出EEFL 210之非亮燈。
業者應當瞭解，本實施形態僅為例示，可對於該等各結構要素或各處理製程之組合進行各種變形，又，如此之變形例亦於本發明之範圍內。
對於控制電路30，既可使其所有部分積集為一體，或，亦可使其一部以分立零件或晶片零件而構成。又，亦可使控制電路30含有H橋接電路10而積集。使任一部分積集為何種程度化，可藉由反相器100之狀態、成本或佔有面積等而決定。
於本實施形態中，邏輯電路之高位、低位邏輯值之設定係一例，可藉由反相器等而加以適當反轉，由此可進行自由變更。
於本實施形態中，就於發光裝置200中、EEFL 210之兩端連接兩個反相器100、以逆相之驅動電壓加以驅動之情形進行了說明，然而並未限定於此，亦可使用一個反相器100，驅動一端之電壓受到固定的EEFL 210。又，作為驅動對象之螢光管並未僅限於EEFL，亦可為CCFL等其他螢光管。
已根據實施形態說明了本發明，然而實施形態僅表示本發明之原理、應用，於實施形態中，可於未脫離申請專利範圍所規定的本發明之思想的範圍內，可具有多種變形例或實施多種配置上之變更。
[產業上之可利用性]
本發明可利用於螢光燈之驅動中。
10．．．H橋接電路
12．．．變壓器
12a．．．1次側線圈
12b．．．2次側線圈
14．．．電流電壓轉換部
16、22．．．整流電路
18、24．．．濾波器
20．．．驅動電壓檢出部
30．．．控制電路
40．．．第2保護電路
42、68．．．電壓源
44、CMP12、CMP22．．．第2比較器
50．．．第1保護電路
52．．．電流源
52a．．．第1電流源
52b．．．第2電流源
54．．．異常檢出比較器
55、CMP11、CMP21．．．第1比較器
56、84、92、57．．．OR閘極
58．．．計時器電路
60．．．脈寬調變器
61．．．誤差放大器
64．．．脈寬調變比較器
66．．．三角波信號產生部
70．．．邏輯控制部
72．．．軟起動控制部
80．．．頻率控制部
82．．．閂鎖電路
93．．．突發調光控制部
94．．．突發調光調變部
95．．．突發調光用比較器
96．．．第2三角波信號產生部
100．．．反相器
100a．．．第1反相器
100b．．．第2反相器
102．．．輸入端子
104．．．輸出端子
200．．．發光裝置
210．．．EEFL
212．．．第1端子
214．．．第2端子
300．．．液晶電視
302．．．液晶面板
304．．．接收部
306．．．信號處理部
308．．．液晶驅動器
310．．．天線
BUF1．．．緩衝器
C1．．．第1電容器
C2．．．第2電容器
C3．．．第3電容器
C4．．．第4電容器
C10、C20．．．電容器
CCS1．．．第1定電流源
CCS2．．．第2定電流源
CCS3．．．定電流源
CCS20．．．充電用定電流源
CCS21．．．放電用定電流源
CMP1．．．第1異常檢出比較器
CMP2．．．第2異常檢出比較器
CMP3．．．短路檢出比較器
D1．．．第1二極體
D2．．．第2二極體
D3．．．第3二極體
D4．．．第4二極體
D5．．．第5二極體
EA1．．．第1誤差放大器
EA2．．．第2誤差放大器
FF1．．．RS正反器
Ic、Ich．．．充電電流
Ic1、Ic3．．．定電流
Ic2．．．第2定電流
Ic11．．．第1充電電流
Ic12．．．第2充電電流
Idis．．．放電電流
Idrv．．．驅動電流
Ipwm2．．．突發電流
MH1．．．第1高端電晶體
MH2．．．第2高端電晶體
ML1．．．第1低端電晶體
ML2．．．第2低端電晶體
P1．．．第1輸入端子
P2．．．第2輸入端子
P3．．．第3輸入端子
P4．．．第4輸入端子
Q1．．．第1雙極電晶體
Q2．．．第2雙極電晶體
R1．．．第1電阻
R2．．．第2電阻
R3．．．第3電阻
R4．．．第4電阻
R11、R12．．．電阻
S1、S2、S9、S10、Vq．．．輸出信號
S3~S5、Sabn．．．異常檢出信號
S6．．．開關停止信號
S7．．．短路檢出信號
S8．．．突發信號
S11、Vcmp1．．．第1比較信號
S12、Vcmp2．．．第2比較信號
S13．．．頻率控制信號
SS．．．軟起動控制信號
SW1．．．類比調光停止開關
SW2．．．突發調光控制開關
t0、t1、t1'、t2、t3、t4．．．時刻
Ta、Ta1、Ta2．．．異常檢出時間
Tx．．．停止期間
Ty．．．動作期間
Vc2、Vx1．．．電壓
Vdet．．．檢出電壓
Vdet1．．．第1檢出電壓
Vdet2．．．第2檢出電壓
Vdim1．．．類比調光控制電壓
Vdim2．．．突發調光控制電壓
Vdrv．．．驅動電壓
Vdrv1．．．第1驅動電壓
Vdrv2．．．第2驅動電壓
Verr．．．誤差電壓
Vfb．．．反饋電壓
Vin．．．輸入電壓
Vmax．．．最大電壓
Vmin．．．最小電壓
Vosc、Vosc1．．．三角波信號
Vosc2．．．第2三角波信號
Vpwm、Vpwm1．．．脈衝信號
Vpwm2．．．突發PWM信號
Vref、Vrefi、Vrefv、Vth11．．．基準電壓
Vtime．．．臨限值電壓
Vth1．．．異常檢出臨限值電壓
Vth2、Vth3．．．短路檢出臨限值電壓
Vth2a．．．第1電壓值
Vth2b．．．第2電壓值
Vth12．．．第2臨限值電壓
＊ Vq．．．反轉輸出信號
圖1係表示第1實施形態之發光裝置之結構的電路圖。
圖2係表示搭載有圖1之發光裝置的液晶電視之結構的區塊圖。
圖3係表示第1實施形態之控制電路之結構的電路圖。
圖4(a)~(e)係表示非接地故障時的圖1之反相器之動作狀態的時序圖。
圖5(a)~(e)係表示接地故障時的圖1之反相器之動作狀態的時序圖。
圖6係表示第2實施形態之發光裝置之結構的電路圖。
圖7係表示搭載有圖6之發光裝置的液晶電視之結構的區塊圖。
圖8係表示第2實施形態之控制電路之結構的電路圖。
圖9係表示脈寬調變器、第1保護電路、第2保護電路之結構的電路圖。
圖10係表示突發調光控制部之結構的電路圖。
圖11(a)~(c)係表示反相器之動作狀態的電壓波形圖。
圖12(a)~(e)係表示用以就突發調光加以說明之時序圖。
圖13(a)~(d)係表示非接地故障時圖6之反相器之動作狀態的時序圖。
圖14(a)~(d)係表示接地故障時圖6之反相器之動作狀態的時序圖。
圖15係表示本發明之第3實施形態之發光裝置之結構的電路圖。
圖16係表示搭載有圖15之發光裝置的液晶電視之結構的區塊圖。
圖17係表示第3實施形態之控制電路之結構的區塊圖。
圖18係表示脈寬調變器、第1保護電路、第2保護電路之結構的電路圖。
圖19係表示頻率控制部之結構的電路圖。
圖20係表示三角波信號產生部之構成例的電路圖。
圖21(a)~(c)係表示反相器之動作狀態的電壓波形圖。
圖22(a)~(e)係表示頻率控制部之頻率控制之狀況的時序圖。
30．．．控制電路
40．．．第2保護電路
42、68．．．電壓源
44．．．第2比較器
50．．．第1保護電路
52．．．電流源
52a．．．第1電流源
52b．．．第2電流源
54．．．異常檢出比較器
55．．．第1比較器
57．．．OR閘極
60．．．脈寬調變器
61．．．誤差放大器
64．．．脈寬調變比較器
66．．．三角波信號產生部
70．．．邏輯控制部
72．．．軟起動控制部
C4．．．第4電容器
Ic．．．充電電流
Ic11．．．第1充電電流
Ic12．．．第2充電電流
MH1．．．第1高端電晶體
MH2．．．第2高端電晶體
ML1．．．第1低端電晶體
ML2．．．第2低端電晶體
Sabn．．．異常檢出信號
SS．．．軟起動控制信號
Vcmp1．．．第1比較信號
Vcmp2．．．第2比較信號
Vdet．．．檢出電壓
Verr．．．誤差電壓
Vfb．．．反饋電壓
Vosc．．．三角波信號
Vref．．．基準電壓
Vtime．．．臨限值電壓
Vth1．．．異常檢出臨限值電壓
Vth2．．．短路檢出臨限值電壓
Vpwm．．．脈衝信號
Vx1．．．電壓

Claims (36)

  1. 一種控制電路，其特徵在於係含有變壓器的反相器的控制電路，其具備：脈衝調變器，其產生占空比受到反饋控制的脈衝信號，以使與上述變壓器之2次側線圈之電流相應的檢出電壓接近基準電壓；邏輯控制部，其根據自上述脈衝調變器輸出之脈衝信號，對上述變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；第1保護電路，其檢測出上述反相器之電路異常，若電路異常持續特定之異常檢出時間，則停止上述反相器之開關控制；及第2保護電路，其監控與上述反相器之輸出電壓相應的反饋電壓，上述反饋電壓低於特定之臨限值電壓時，將上述異常檢出時間設定為較短，並且使上述基準電壓下降。
  2. 如請求項1之控制電路，其中上述第1保護電路包含：電容器，其一端之電位被固定；電流源，其產生充電電流，對上述電容器充電；及第1比較器，其將上述電容器所顯出的電壓、與對應於上述異常檢出時間之電壓進行比較；並且上述第2保護電路於上述反饋電壓低於上述臨限值電壓時，使上述充電電流增加。
  3. 如請求項1或2之控制電路，其中上述第2保護電路包含：電壓源，其產生上述臨限值電壓；及第2比較器，其將上述反饋電壓、與上述電壓源所產生之上述臨限值電壓進行比較；並且上述電壓源設定上述臨限值電壓，使之於開始啟動該控制電路之後的啟動期間低於經過啟動期間後之通常動作時。
  4. 如請求項1或2之控制電路，其中使上述脈衝調變器、上述邏輯控制部、上述第1及第2保護電路於一個半導體基板上積集為一體。
  5. 一種反相器，其特徵在於具備：變壓器；如請求項1或2之控制電路，其對上述變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；及電流電壓轉換部，其設於上述變壓器之2次側線圈之電流路徑上，將流經上述2次側線圈之電流轉換為電壓，作為上述檢出電壓反饋至上述控制電路。
  6. 一種發光裝置，其特徵在於具備：螢光燈；及如請求項5之反相器，其將輸出電壓供給於上述螢光燈作為驅動電壓。
  7. 如請求項6之發光裝置，其中並列連接有複數支上述螢光燈。
  8. 如請求項6之發光裝置，其中上述反相器為兩個，分別設於上述螢光燈之兩端，供給相互逆相之驅動電壓。
  9. 如請求項6之發光裝置，其中上述螢光燈係冷陰極螢光燈。
  10. 如請求項6之發光裝置，其中上述螢光燈係外部電極螢光燈。
  11. 一種液晶電視，其特徵在於具備液晶面板；及複數個如請求項6之發光裝置，其等配置於上述液晶面板之背面。
  12. 一種控制電路，其特徵在於係螢光燈驅動用反相器之控制電路，其具備：電壓源，其產生特定之基準電壓；誤差放大器，其放大下述電壓間之誤差，即，用以調節作為驅動對象的螢光燈之亮度而自外部輸入之類比調光控制電壓及上述電壓源所產生之上述基準電壓中任一較低之電壓、與流經上述反相器之變壓器的2次側線圈之電流所對應的檢出電壓間之誤差；脈寬調變比較器，其將自上述誤差放大器輸出之誤差電壓與三角波電壓進行比較，輸出脈寬調變信號；及邏輯控制部，其根據自上述脈寬調變比較器輸出之脈寬調變信號，對上述變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制。
  13. 如請求項12之控制電路，其更具備保護電路，其監控對應於上述反相器之輸出電壓的反饋電壓，當上述反饋電壓低於特定之臨限值電壓時，使上述基準電壓下降。
  14. 如請求項12或13之控制電路，其於上述類比調光控制電壓之輸入端子與上述誤差放大器之間，更具備類比調光停止開關，於上述驅動對象的螢光燈未亮燈時，斷開上述類比調光停止開關。
  15. 如請求項13之控制電路，其於上述類比調光控制電壓之輸入端子與上述誤差放大器之間，更具備類比調光停止開關，於上述驅動對象的螢光燈未亮燈時，斷開上述類比調光停止開關，上述保護電路於上述反饋電壓低於上述臨限值電壓時，斷開上述類比調光停止開關。
  16. 如請求項12或13之控制電路，其更具備：突發調光用比較器，其對於自外部輸入之突發調光控制電壓，與頻率設定為低於上述三角波電壓之頻率的第2三角波電壓進行比較；及強制斷開電路，其參照上述突發調光用比較器之輸出信號，於上述突發調光控制電壓低於上述第2三角波電壓之期間，使上述檢出電壓強制上升至上述脈寬調變信號之占空比實質上為0之電壓值。
  17. 如請求項13之控制電路，其更具備：突發調光用比較器，其將自外部輸入之突發調光控制電壓，與頻率設定為低於上述三角波電壓之頻率的第2三角波電壓進行比較；及強制斷開電路，其參照上述突發調光用比較器之輸出信號，於上述突發調光控制電壓低於上述第2三角波電壓之期間，使上述檢出電壓強制上升至上述脈寬調變信號之占空比實質上為0之電壓值；並且上述保護電路於上述反饋電壓低於上述臨限值電壓時，使上述強制斷開電路為非主動式而停止突發調光。
  18. 如請求項12或13之控制電路，其中使上述電壓源、上述誤差放大器、上述脈寬調變比較器、及上述邏輯控制部於一個半導體基板上積集為一體。
  19. 一種反相器，其特徵在於具備：變壓器，其於2次側線圈上連接有驅動對象的螢光燈；如請求項12或13之控制電路，其對上述變壓器之1次側線圈的電流進行開關控制；及電流電壓轉換部，其設於上述變壓器之2次側線圈之電流路徑上，將流經上述2次側線圈之電流轉換為電壓，作為上述檢出電壓反饋至上述控制電路。
  20. 一種發光裝置，其特徵在於具備：螢光燈；及如請求項19之反相器，其將輸出電壓作為驅動電壓供給於上述螢光燈。
  21. 如請求項20之發光裝置，其中並列連接有複數支上述螢光燈。
  22. 如請求項20之發光裝置，其中上述反相器為兩個，分別設於上述螢光燈之兩端，供給相互逆相之驅動電壓。
  23. 如請求項20之發光裝置，其中上述螢光燈係外部電極螢光燈。
  24. 一種液晶電視，其特徵在於具備：液晶面板；複數個如請求項20之發光裝置，其等配置於上述液晶面板之背面：及信號處理部，其對上述發光裝置之上述反相器，輸出上述類比調光控制電壓。
  25. 一種控制電路，其特徵在於係螢光燈驅動用反相器之控制電路，其具備：誤差放大器，其放大下述電壓間之誤差，即，用以調節驅動對象螢光燈之亮度的調光控制電壓、與流經上述反相器之變壓器之2次側線圈之驅動電流所對應的檢出電壓間之誤差；三角波信號產生部，其產生三角波信號；脈寬調變用比較器，其將自上述誤差放大器輸出之誤差電壓與自上述三角波信號產生部輸出之三角波信號進行比較，輸出脈寬調變信號；邏輯控制部，其根據自上述脈寬調變用比較器輸出之脈寬調變信號，對上述變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；及頻率控制部，其監控分別對應於流經上述變壓器之2次側線圈之驅動電流、及自上述反相器供給於上述螢光燈之驅動電壓的檢出電壓，且於與上述驅動電流相應之第1檢出電壓低於特定之第1臨限值電壓、或與上述驅動電壓相應之第2檢出電壓高於特定之第2臨限值電壓時，使上述三角波信號之頻率上升。
  26. 如請求項25之控制電路，其中上述頻率控制部包含：第1比較器，其將與上述驅動電壓相應之第1檢出電壓與上述第1臨限值電壓進行比較，於上述第1檢出電壓低於上述第1臨限值電壓時，使輸出為特定位準；第2比較器，其將與上述驅動電流相應之第2檢出電壓與上述第2臨限值電壓進行比較，於上述第2檢出電壓高於上述第2臨限值電壓時，使輸出為上述特定位準；及邏輯閘極，其對上述第1、第2比較器之輸出信號進行邏輯運算；且藉由上述邏輯閘極之輸出信號控制上述三角波信號之頻率。
  27. 如請求項26之控制電路，其中上述第1比較器將與上述調光控制電壓成正比之電壓、或特定之基準電壓中任意較低的一方設定為上述第1臨限值電壓，且與上述第1檢出電壓進行比較。
  28. 如請求項25至27中任一項之控制電路，其中上述三角波信號產生部包含：電容器；及充放電電路，其對上述電容器供給充電電流，或自上述電容器抽取放電電流；且上述頻率控制部藉由使上述充放電電路之充電電流及放電電流增大，而使上述三角波信號之頻率上升。
  29. 如請求項25至27中任一項之控制電路，其於一個半導體基板上積集為一體。
  30. 一種反相器，其特徵在於具備：變壓器，其於2次側線圈上連接有驅動對象的螢光燈；如請求項25至27中任一項之控制電路，其對上述變壓器之1次側線圈之電流進行開關控制；驅動電壓檢出部，其半波整流供給於上述驅動對象螢光燈之驅動電壓而轉換為直流電壓，作為上述第1檢出電壓反饋至上述控制電路；及電流電壓轉換部，其設於上述變壓器之2次側線圈之電流路徑上，將流經上述2次側線圈之驅動電流轉換為電壓，作為上述第2檢出電壓反饋至上述控制電路。
  31. 一種發光裝置，其特徵在於具備：螢光燈；及如請求項30之反相器，其將輸出電壓供給於上述螢光燈作為驅動電壓。
  32. 如請求項31之發光裝置，其中並列連接有複數支上述螢光燈。
  33. 如請求項31之發光裝置，其中上述反相器為兩個，分別設於上述螢光燈之兩端，供給相互逆相之驅動電壓。
  34. 如請求項31之發光裝置，其中上述螢光燈係外部電極螢光燈。
  35. 如請求項31之發光裝置，其中上述螢光燈係冷陰極螢光燈。
  36. 一種液晶電視，其特徵在於具備：液晶面板；及複數個如請求項31之發光裝置，其等配置於上述液晶面板之背面。
TW095143291A 2005-11-22 2006-11-22 An inverter, a control circuit thereof, a light-emitting device using the same, and an LCD TV TWI419104B (zh)

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