WO2007099683A1

WO2007099683A1 - 放電管点灯回路および電子装置

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Publication number: WO2007099683A1
Application number: PCT/JP2006/325157
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Hiramatsu
Original assignee: Murata Manufacturing Co., Ltd.
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-09-07
Also published as: JP4458166B2; JPWO2007099683A1; US20080129227A1; EP1991034A1; CN101124855A; KR20070117535A; EP1991034A4; CN101124855B; KR100867552B1; US7683555B2

Abstract

　バックライト（１）は、放電管点灯回路（５）のコネクタ（６Ａ）にＵ字型放電管（２Ａ）（２Ｂ）を接続して構成している。Ｕ字型放電管（２Ａ）の一方の端子には電力供給用電極（４Ａ）を介してトランス（Ｔ１Ａ）の２次側出力電圧を印加する。また、Ｕ字型放電管（２Ｂ）の一方の端子には電力供給用電極（４Ｄ）を介してトランス（Ｔ１Ｃ）の２次側出力電圧を印加する。Ｕ字型放電管（２Ａ）とＵ字型放電管（２Ｂ）のそれぞれの他方の端子には電力供給用電極（４Ｂ）（４Ｃ）を介して、トランス（Ｔ１Ｂ）の２次側出力電圧を印加する。トランス（Ｔ１Ａ）とトランス（Ｔ１Ｃ）のそれぞれの２次側出力電圧は互いに同極性であり、トランス（Ｔ１Ｂ）の２次側出力電圧は、それとは逆極性である。

Description

明細書

放電管点灯回路および電子装置

技術分野

[0001] この発明は、冷陰極管などの放電管を点灯させる放電管点灯回路に関する。特には、 U字型放電管または擬似 U字型放電管（以下、擬似 U字型放電管も単に U字型放電管という。）を点灯させる放電管点灯回路に関する。また、その放電管点灯回路を備えてバックライトを構成した電子装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、大型液晶ディスプレイなどのノックライトに冷陰極管 (放電管）が用いられる。

放電管には、 U字型放電管や擬似 U字型放電管などが用いられる。 U字型放電管は、 1本の長尺な放電管を中央で屈曲させたものである。また、擬似 U字型放電管は 2本の I字型放電管を接続したものである。この種のディスプレイのバックライトには、通常、 U字型放電管が複数個、例えば画面サイズが 30〜40インチクラスの液晶ディスプレイ用のノックライトでは 10数個、設けられる。

[0003] 特許文献 1には、 U字型放電管を点灯するための放電管点灯回路が開示されている。

[0004] ここで、上記文献を参考にした放電管点灯回路の簡易構成例を説明する。図 1には 2つの U字型放電管を点灯する放電管点灯回路を示している。ノックライト 101は放電管点灯回路 105に U字型放電管 102A, 102Bを接続したものである。 U字型放電管 102Aは 2本の I字型放電管 103A, 103Bを互いに接続し、擬似 U字型放電管としたものである。また、 U字型放電管 102Bは 2本の I字型放電管 103C, 103Dを互いに接続し、擬似 U字型放電管としたものである。

[0005] 各 I字型放電管 103A〜103Dの電力供給用電極 104A〜104Dには、それぞれ放電管点灯回路 105の共振用のコンデンサ C1A〜C1Dとトランス T1A〜T1Dを接続している。トランス T1A〜T1Dはそれぞれ、 2次卷線 N2A〜N2Dの出力電圧の極性が U字型放電管 102A, 102Bの両端で逆になるように接続している。また、トランス T1A〜T1Dの 1次側では、 1次卷線 N1A〜N1Dを並列に接続し、その並列回路を高周波駆動回路 110に接続して、る。

[0006] 高周波駆動回路 110はインバータであり、各トランス T1A〜T1Dを介して交流電圧を U字型放電管 102A, 102Bに供給する。トランス T1A〜T1Dは 1次側電圧を卷数比に応じて昇圧し、所定の 2次側出力電圧（l〜2kV)とする。 U字型放電管 102A, 102Bには両端子にそれぞれ逆極性の 2次側出力電圧を印加し、両端子に印加する 2次側出力電圧の振幅を足し合わせた 2〜4kV程度の駆動電圧によって駆動する。

[0007] このように U字型放電管の両端子に逆極性の電圧を印加することで、 U字型放電管の駆動に必要な駆動電圧を両端子力分散して供給し、各端子に接続されるトランスの定格出力電圧の低減を可能にしている。また、複数の U字型放電管の端子を全て独立したトランスに接続しているために、各 U字型放電管の両端電圧を所定の駆動電圧にし、他の U字型放電管の点灯に影響されることなく U字型放電管を点灯させている。

[0008] なお、この U字型放電管は起動点灯時 (最初の点灯時）に高い起動電圧を必要とするが、継続点灯している間は起動電圧より低い駆動電圧で点灯させることができるために、トランスの昇圧比を低く設定しておき、起動点灯時の電圧不足分を補うために、 2次卷線の漏れインダクタンスと直列共振するコンデンサを各トランスに設け、この直列共振の共振点近傍で昇圧比が高くなる特性を利用して起動させるようにしている。

特許文献 1：特開 2005 - 5059号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 近年、液晶ディスプレイの大型化に伴ヽ、液晶ディスプレイに設ける U字型放電管の設置本数は増加する傾向にある。上記構成の放電管点灯回路では、 U字型放電管の端子と同数のトランスと共振用コンデンサが必要であり、 U字型放電管の設置本数の増加に従い、トランスや共振用コンデンサなどの部品点数も増やす必要があつた。

[0010] 部品点数の増加は、製造コスト、部品コスト、装置サイズをそれぞれ増大させ、また

、信頼性を低下させる問題があり、したがってその抑制が課題となっていた。また、部品点数の増加はトランスの実装面積の大型化も引き起こし、 u字型放電管の設置本数の制約になってしまう問題もあった。

[0011] そこで、本発明の目的は、部品点数を削減した簡易な構成の放電管点灯回路を提供して、放電管点灯回路の信頼性向上とコストダウンを図り、 u字型放電管の設置本数を増やして電子装置のノックライトを高輝度化することにある。

課題を解決するための手段

[0012] 上記課題を解決するため、この発明は、高周波駆動回路と、 1次卷線が前記高周波駆動回路に並列に接続される複数のトランスとを備え、各トランスの 2次卷線に U字型放電管の端子を接続される放電管点灯回路において、 2つの U字型放電管のそれぞれの一方の端子が接続される第 1 ·第 2の電極と、前記 2つの U字型放電管の他方の端子がそれぞれ共通に接続される第 3の電極とを備え、第 1 ·第 2の電極に印加する電圧が同極性で、且つ前記第 3の電極に印加する電圧が前記第 1 ·第 2の電極に印加する電圧とは逆極性となるように、第 1のトランスの 2次卷線を第 1の電極に、第 2のトランスの 2次卷線を第 2の電極に、第 3のトランスの 2次卷線を第 3の電極にそれぞれ接続したことを特徴とする。

[0013] したがって、従来よりもトランスの数を低減することができる。即ち、 2つの U字型放電管のそれぞれの一方の端子が接続される第 1 ·第 2の電極 (以下、独立電極と、う。；)に、それぞれ第 1 ·第 2のトランスを接続し、 2つの U字型放電管の他方の端子をそれぞれ共通に接続する第 3の電極 (以下、共通電極という。）に第 3のトランスひとつのみを接続することで、この 2つの U字型放電管に接続するトランスを合計で 3つに低減することができ、部品点数を抑制できる。このように放電管点灯回路を構成し、第 3 のトランスの 2次卷線を共通電極を介して並列に各 U字型放電管に接続しても、各 U 字型放電管の他方の独立電極には、第 1 ·第 2のトランス力もそれぞれ独立した 2次側出力電圧を印加するので、各 U字型放電管を同時に連続して点灯させることができる。また、共振用コンデンサを設ける場合にも、共振用コンデンサの数を各端子に 1 つ、即ち 2つの U字型放電管で合計して 3つに低減することができ、部品点数を抑制できる。

[0014] また、本発明の前記第 3のトランスは、前記第 1 ·第 2のトランスよりも、 2次卷線の線径が大きいものである。

[0015] 本構成の放電管点灯回路では、共通電極用の第 3のトランスは、 2つの U字型放電管それぞれに電流を供給するため合成電流が流れる。そこで、共通電極用の第 3のトランスの 2次卷線の線径を、独立電極用の第 1 '第 2のトランスの 2次卷線の線径ょりも大きくすることで、第 3のトランスでの銅損を抑制し、その 2次卷線に生じる発熱を抑制できる。

[0016] また、前記第 3のトランスは、前記第 1 ·第 2のトランスよりも、コア断面積が大きいものである。

[0017] したがって、共通電極用の第 3のトランスのコア断面積を、独立電極用の第 1 ·第 2 のトランスのコア断面積よりも大きくすることで、第 3のトランスでの鉄損を抑制して、そのコアに生じる発熱を抑制できる。

[0018] また、本発明は、前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線から前記第 1〜第 3の各電極部分周辺に分布する寄生容量と、前記各トランスの漏れインダクタンスとにより前記 2 つの U字型放電管のそれぞれに共振電圧を供給する。

[0019] したがって、各 U字型放電管の両端子に共振用のコンデンサを設ける必要が無くなり、部品点数をさらに抑制することができる。

[0020] また、本発明の前記第 1〜第 3のトランスは、閉磁路を形成する共用の磁性体コアを備え、当該共用の磁性体コアに前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線をそれぞれ卷回して一体に構成してなる。

[0021] したがって、各トランスを一体にモジュールィ匕して形成し、磁性体コアの部品点数、およびトランスの実装面積をそれぞれ低減できる。

[0022] また、本発明は、前記共用の磁性体コアに 1つまたは 2つの 1次卷線を卷回して、その 1次卷線を前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線に共通に結合させる。

[0023] したがって、 1次卷線の数を低減することができ、この一体にモジュールィ匕した第 1

〜第 3のトランスを簡易な構成にし、製造工程における 1次卷線の卷回作業を容易にできる。

[0024] また、この発明は、前記共用の磁性体コアに 1つの 1次卷線を卷回して、当該 1次卷線を前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線に共通に結合させる、また、前記共用の磁性体コアは少なくとも 3つの磁脚を有し、前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線を互いに異なる磁脚にそれぞれ卷回し、前記 1次卷線を、前記 2次卷線が卷回されたいずれかの磁脚、または 2次卷線が卷回されて、な、他の磁脚に卷回してなる。

[0025] したがって、複数の 1次卷線を備えず、 1次卷線の構成精度の違いによらずに各 2 次卷線に流れる電流を定めることができ、 2次側出力を安定化できる。また、独立電極に接続される 2つの 2次卷線それぞれを 1次卷線の卷回されてヽなヽ磁脚に設けることで、それぞれの 2次側出力を均等化できる。

[0026] また、本発明は上記の放電管点灯回路、および当該放電管点灯回路によって駆動される冷陰極管をバックライトに備えて電子装置を構成する。

[0027] したがって、簡易な構成でトランスの実装面積を低減した放電管点灯回路を用いて、より多くの U字型放電管をバックライトに用いることができる。

発明の効果

[0028] U字型放電管の電力供給用の端子の数、および各端子に接続するトランス、各端子に接続する共振用コンデンサの数を抑制して U字型放電管点灯回路を提供でき、部品点数の増加を抑えて製造コストや部品コスト、装置の大型化を抑制できる。また、高圧出力部の信頼性の低下を防ぐことができる。これにより、従来 U字型放電管の設置本数の制約となっていたトランスおよびコンデンサの実装面積を小さくして、 U字型放電管の設置本数を増やすことが可能になる。

図面の簡単な説明

[0029] [図 1]従来のバックライトの構成を説明する図である。

[図 2]第 1の実施形態のノックライトおよび放電管点灯回路を説明する図である。

[図 3]各トランスの 2次側出力波形を説明する波形図である。

[図 4]第 2の実施形態の放電管点灯回路およびトランスモジュールの構成を説明する構成図である。

[図 5]第 3の実施形態の放電管点灯回路およびトランスモジュールの構成を説明する構成図である。

符号の説明

[0030] 1, 21, 101—バックライト 2. 102— U字型放電管

3. 103— I字型放電管

4. 104 電力供給用電極

5, 25, 105 放電管点灯回路

6—コネクタ

8—電流検知回路

10, 110—高周波駆動回路

22— E字型磁性体コア

23 ボビン

24— 2次側端子

26— 1次側端子

27 仕切り部

C1一共振用コンデンサ

T1 トランス

T2, T3 トランスモジユーノレ

N1— 1次卷線

N2— 2次卷線

発明を実施するための最良の形態

[0031] 以下、第 1の実施形態として 4つの U字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。なお、液晶ディスプレイ装置に用いられるバックライトでは、実際には数個〜 10数個の U字型放電管を設ける構成が一般的であるが、ここでは説明の煩雑を避けるために簡易な構成、 4つの U字型放電管を設ける構成により説明を行う。

[0032] 図 2は、本実施形態の放電管点灯回路の回路構成を示す図である。このバックライト 1は、液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり、 U字型放電管 2A〜2Dと放電管点灯回路 5を備えている。 U字型放電管 2A, 2Bはコネクタ 6Aを介して放電管点灯回路 5に接続し、 U字型放電管 2C, 2Dはコネクタ 6Bを介して放電管点灯回路 5 に接続している。 [0033] コネクタ 6Aは電力供給用電極 4A〜4Dを含み、電力供給用電極 4 Aを介して I字型放電管 3Aをトランス T1Aに、電力供給用電極 4Dを介して I字型放電管 3Dをトランス T1Cに接続している。この電力供給用電極 4A, 4Dはそれぞれ独立電極である。また電力供給用電極 4Bおよび電力供給用電極 4Cはそれぞれ実装基板上でトランス T1Bに接続している。この電力供給用電極 4Bおよび電力供給用電極 4Cは実装基板に設けた接続線 (不図示）とともに共通電極を構成している。なお、この実施形態ではコネクタ内では電力供給用電極 4Bおよび電力供給用電極 4Cを接続しないで実装基板上で接続するが、コネクタ内で接続するようにしても当然本発明は実施できる。

[0034] またコネクタ 6Bは、コネクタ 6Aと同様な構成であり、 I字型放電管 3Eをトランス T1D に、 I字型放電管 3Fと I字型放電管 3Gをトランス TIEに、 I字型放電管 3Hをトランス T 1Fにそれぞれ接続してヽる。電力供給用電極 4Fおよび電力供給用電極 4Gは一組の共通電極を構成している。また、電力供給用電極 4E, 4Hはそれぞれ独立電極である。

[0035] 4つの U字型放電管 2A〜2Dは、それぞれ 2本の I字型放電管から擬似 U字型放電管を構成して!/、る。 U字型放電管 2Aは I字型放電管 3Aと I字型放電管 3Bの一端同士を互いに接続したものであり、 U字型放電管 2Bは I字型放電管 3Cと I字型放電管 3 Dの一端同士を互いに接続したものであり、 U字型放電管 2Cは I字型放電管 3Eと I 字型放電管 3Fの一端同士を互いに接続したものであり、 U字型放電管 2Dは I字型放電管 3Gと I字型放電管 3Hの一端同士を互いに接続したものである。これらの I字型放電管 3A〜3Hは液晶パネル (不図示）の背面に等間隔に配置している。

[0036] 放電管点灯回路 5は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源 (不図示)力供給される直流電圧力所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路 5はコネクタ 6A, 6B、コンデンサ C1A〜C1F、 1次卷線 N1A〜N1 Fと 2次卷線 N2A〜N2Fを有するトランス T1A〜T1F、電流検知回路 8A〜8D、高周波駆動回路 10を備えている。

[0037] 放電管点灯回路 5の高周波駆動回路 10は、電子装置の電源力も供給される直流電圧から矩形波状の 1次側電圧を生成し、この 1次側電圧を各トランス T1A〜T1Fの 1次卷線 N1A〜N1Fに印加するものである。具体的には、ハーフブリッジ型やフルブリッジ型のスイッチング回路を用いて、 50%オンデューティ比の矩形波になるよう 1 次側電圧を制御する。なお、この制御の詳細については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を除ぐ一般的なスイッチング制御を行えばよぐオンデューティ比も 50%に限られるものではない。

[0038] また、放電管点灯回路 5のトランス T1A〜T1Fは、それぞれの 1次卷線 N1A〜N1 Fを並列に接続し、その並列回路を高周波駆動回路 10に接続したものである。ここでは、トランス T1A〜T1Fそれぞれの 1次卷線 N1A〜N1Fの巻き終わり端をグランドに接続している。この接続の方法は、適用されるスイッチング回路により変更されるものである。また、第 3のトランスであるトランス TIB, TIEは共通電極に接続している。このトランス TIB, TIEは 2次卷線の巻き始め端を共通電極に、巻き終わり端をそのままグランドに接続している。なお、この巻き終わり端とグランドとの間に電流検知回路を接続してもよい。一方、第 1 ·第 3のトランスであるトランス T1A, TIC, T1D, T 1Fは独立電極に接続している。このトランス T1A, TIC, T1D, T1Fは 2次卷線の巻き終わり端を独立電極に、巻き始め端と接地との間に電流検知回路 8A〜8Dを接続している。このようにトランス T1A〜T1Fを構成することで、共通電極に接続されるトランス TIB, TIEの 2次側の交流出力電圧の極性と、独立電極に接続されるトランス T1A, TIC, T1D, T1Fの 2次側の交流出力電圧の極性とを、互いに逆極性にしている。また、共通電極に接続されるトランス TIB, TIEの 1次卷線および 2次卷線の線径は、他のトランスの線径よりも大きくしている。また、トランス TIB, TIEのコア断面積は、他のトランスのコア断面積よりも大きくしている。このように構成することで、合成電流の流れるトランス TIB, TIEの 1次卷線および 2次卷線による銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えるようにしている。

[0039] また、放電管点灯回路 5のコンデンサ C1A〜C1Fは、トランス T1A〜T1Fの 2次卷線と接地との間に接続している。これらコンデンサ C1A〜C1Fは、ノックライトの起動点灯時に、トランス T1A〜T1Fそれぞれの漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧を U字型放電管 2A〜2Dに印加する。なお、コンデンサ C1A〜C IFを必ずしも放電管点灯回路 5に設ける必要は無ぐ 2次側出力電圧の周波数が高い場合には、各トランスの 2次卷線力コネクタ 6A, 6B周辺、および U字型放電管に分布する寄生容量をコンデンサ C 1A〜C 1Fの代わりに用いることで共振電圧を得ることも可能である。

[0040] また、放電管点灯回路 5の電流検知回路 8A〜8Dは、 U字型放電管 2A〜2Dの管電流を検出するものであり、管電流を安定ィ匕するために用いる。管電流の安定化のための構成については本発明の本質とは係わらないためここでは説明を除ぐ一般的な構成を用いればよい。

[0041] 以上の構成により、本実施形態のノックライト 1および放電管点灯回路 5は U字型放電管 2A〜2Dを点灯させる。なお、トランス T1A〜T1Fについては各トランス T1A 〜T1Fの出力特性が略一致するように卷数、卷数比、 1次側と 2次側の結合度、漏れインダクタンスを調整すると好ましい。また、コンデンサ C1A〜C1Fの静電容量も、各トランス Tl A〜T1Fの出力特性を略一致させるように調整すると好ま、。

[0042] 次に、継続点灯時の動作について説明する。

[0043] 高周波駆動回路 10は、電子装置の電源部力も供給される直流電流をノ、一フブリッジ型などのスイッチング回路（不図示）によりスイッチングして各トランス T1A〜T1Fに印加する。

[0044] 各トランス T1A〜T1Fの 1次卷線 N1A〜N1Fには高周波駆動回路 10の出力電圧である矩形波状の 1次側電圧が印加され、各トランスは 1次側電圧を卷数比に応じて昇圧し、所定の 2次側出力電圧とする。具体的には正電圧出力期間に 1次卷線 N1A 〜N1Fの巻き始め端力巻き終わり端に励磁電流が流れるようにして、る。これにより各トランス T1A〜T1Fのコアの磁束は時間とともに増加し、 2次卷線 N2A〜N2Fには、巻き終わり端力巻き始め端の方向に電流が流れる。一方、負電圧出力期間には各トランス T1A〜T1Fのコアの磁束は時間とともに減少し、 2次卷線 N2A〜N2F には巻き始め端力巻き終わり端の方向に電流が流れる。トランス T1Bとトランス TIE は、巻き始め端と巻き終わり端を他のトランスとは逆に接続しているために、他のトランスとは逆極性の 2次側出力電圧を出力する。また、共通電極に I字型放電管 3B, 3 C、 I字型放電管 3F, 3Gが接続されるので、共通電極に接続されるトランス T1Bとトランス TIEには、独立電極に接続されるトランス T1A, TIC, T1D, T1Fに対して（2 倍の)合成電流が流れる。

[0045] ここで、図 3に各トランスの 2次側出力電圧の電圧波形について示す。 (A)は、トランス Tl Aの 2次側出力電圧 Vaの電圧波形である。（B)は、トランス T1Bの 2次側出力電圧 Vbの電圧波形である。（C)は、トランス T1Cの 2次側出力電圧 Vcの電圧波形である。

各トランス T1A〜T1Cの 2次側出力電圧 Va〜Vcはそれぞれ等しい周波数の正弦波波形を示し、独立電極に接続されるトランス Tl Aとトランス T1Cの 2次側出力電圧 Va, Vcは、それぞれ同位相の正弦波波形を示す。また、共通電極に接続されるトランス T1Bの 2次側出力電圧 Vbは、 2次側出力電圧 Va, Vcとは逆極性、即ち位相が 180度ずれた正弦波波形を示す。なお、ここで図示していないトランス T1D〜T1Fの 2次側出力電圧の電圧波形は、それぞれトランス T1A〜T1Cの 2次側出力電圧の電圧波形 Va〜Vcと同様である。

[0046] U字型放電管 2Aの両端子には、それぞれ逆極性の 2次側出力電圧 Va, Vbが印カロされる。したがって両端子間電圧は、 2次側出力電圧 Va, Vb同士の電圧振幅（1 〜2kV)を足し合わせた電圧振幅（2〜4kV)〖こなり、 2次側出力電圧 Va, Vbの 2倍の駆動電圧が印加されることになる。また、 U字型放電管 2B, 2C, 2Dも同様に、両端子にそれぞれ逆極性の 2次側出力電圧が印加され、両端子間に高い駆動電圧が印カロされること〖こなる。

[0047] U字型放電管 2A, 2Bには共通電極力単一の 2次側出力電圧 Vbを印加するが、独立電極に印加する 2次側出力電圧 Vaまたは 2次側出力電圧 Vbは、 U字型放電管 2A, 2Bにとつて独立したものであるので、共通電極に並列に U字型放電管 2A, 2B を接続していても、 U字型放電管 2A, 2Bをそれぞれ点灯させることができる。また、 U字型放電管 2C, 2Dも同様に点灯させることができる。

[0048] 以上の構成により従来構成の放電管点灯回路に比べて、高圧用のトランスと共振用のコンデンサの数を 3Z4にでき、簡易な構成でトランスとコンデンサの実装面積を小さくした放電管点灯回路を提供できる。したがって、放電管点灯回路の実装基板の面積が同じであってもより多くの放電管をバックライトとして配置することが可能になる。その場合には、より高輝度な液晶ディスプレイ装置を構成することができる。また、高信頼性を必要とする高圧出力部の部品点数が削減されるために、従来より高圧出力部の信頼性が高まる。

[0049] また、単一のコネクタに 2つの U字型放電管を一緒に接続することができる。従来は U字型放電管同士の隣接する端子間の絶縁を維持するために、 U字型放電管ごとに個別のコネクタが必要であった。しかしながら本発明の構成では、異なる U字型放電管の端子であっても、例えば共通電極である電力供給用電極 4B, 4Cを隣接した状態で接続することで、異なる U字型放電管の端子同士が同電位になり、単一のコネクタに 2つの U字型放電管を接続しても絶縁を確保できるようになる。この構成により、放電管点灯回路全体としてのコネクタ数を低減でき、接続の作業工程を簡易にし、また作業工程数を減らすことが可能になる。また、各 U字型放電管の駆動電圧を両端子に分散させるので、各トランス T1A〜T1Fの定格出力電圧を小さくでき、トランス T1A〜T1Fとして簡易な構成のものを用いることができる。

[0050] なお、ここでは 4つの U字型放電管によりバックライトを構成した例を示した力より多くの U字型放電管によりバックライトを構成してもよぐ 2つの U字型放電管の共通電極に一つのトランスを設けるようにバックライトを構成することで本発明は実施できる。

[0051] またこの実施形態では、 1次側の回路構成として高周波駆動回路に並列にトランスを接続する例を示したが、本発明はどのような 1次側の回路構成であっても実施できる。 2次側の回路構成が、共通電極と独立電極に印加される電圧が互いに逆極性になるものであればよい。

[0052] 次に、第 2の実施形態として 2つの U字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。また、本実施形態では第 1の実施形態で示したトランスではなく複数のトランスを単一の磁性体コアに設けたトランスモジュールを用いる構成により説明を行う。

[0053] 図 4 (A)に回路構成を示すバックライト 21は液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり U字型放電管 2A, 2Bと放電管点灯回路 25を備えている。 U字型放電管 2A, 2Bはコネクタ 6Aを介して放電管点灯回路 25に接続している。コネクタ 6Aは電力供給用電極 4A〜4Dを含み、電力供給用電極 4A, 4Dはそれぞれ独立電極である。また電力供給用電極 4Bおよび電力供給用電極 4Cは実装基板に設けた接続線 (不図示）とともに共通電極を構成して、る。

[0054] 放電管点灯回路 25は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源 (不図示)力供給される直流電圧力所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路 25はコネクタ 6A、コンデンサ C1A〜C1C、 1次卷線 N1A〜N1Cと 2次卷線 N2A〜N2Cを 1対の磁性体コアに卷回してなるトランスモジュール T2、電流検知回路 8Α, 8Β、高周波駆動回路 10を備えている。

[0055] ここで、放電管点灯回路 25のトランスモジュール Τ2の詳細構成を図 4 (Β) , 4 (C) に示す。同図（Β)は概観図であり、同図（C)は断面図である。トランスモジュール Τ2 は、 2つの Ε字型磁性体コア 22Α, 22Βと、 3つのボビン 23A〜23Cと、 1次卷線 N1 A〜N1Cと、 2次卷線 N2A〜N2Cとを備えている。 E字型磁性体コア 22A, 22Bはそれぞれ 3つの磁脚を有する相似な形状であり、互いの 3つの磁脚同士をつき合わせて閉磁路を構成するものである。つき合わせる 3つの磁脚それぞれには管状のボビン 23A〜23Cを揷通して!/、る。

[0056] このボビン 23A〜23Cは外周方向に周回する複数の仕切り部 27を有し、仕切り部 27により仕切られた複数の領域のうち一端の領域に 1次卷線 N1A〜N1Cを卷回している。また、複数の仕切り部 27により細カゝく仕切られた他端側の領域に卷線を順に引き出しながら卷回して 2次卷線 N2A〜N2Cを構成している。ここでは仕切り部 27 により 2次卷線 N2A〜N2Cを卷回する領域を仕切ることで、重なった 2次卷線間に大きな電位差が生じることを抑制して、る。また各ボビン 23A〜23Cはそれぞれ 1次側端子 26と 2次側端子 24とを 2つづつ備え、それぞれに 1次卷線 Nl、 2次卷線 N2 の両端を接続してヽる。具体的には 1次卷線 N 1 A〜N 1 Cの巻き始め端 (ここでは図左側端とする。）を、 1次側端子 26A, 26C, 26Eに接続し、 1次卷線 N1A〜N1Cの巻き終わり端 (ここでは図右側端とする。）を、 1次側端子 26B, 26D, 26Fに接続している。また、 2次卷線 N2A〜N2Cの巻き始め端 (ここでは図左側端とする。）を、 2 次側端子 24A, 24C, 24Eに接続し、 2次卷線 N2A〜N2Cの巻き終わり端 (ここでは図右側端とする。）を、 2次側端子 24B, 24D, 24Fに接続している。

[0057] 同図 (A)に示すように 1次卷線 N1A〜N1Cは巻き始め端に接続された 1次側端子 26A, 26C, 26E同士を接続することで並列に接続し、その並列回路を高周波駆動回路 10に接続している。また、トランスモジュール T2それぞれの 1次卷線 N1A〜N1 Cは巻き終わり端に接続された 1次側端子 26B, 26D, 26Fを介してグランドに接続している。なお、以上の接続の方法は適用されるスイッチング回路により変更されるものである。また、トランスモジュール T2の 2次卷線 N2Bは巻き始め端に接続された 2 次側端子 24Cを介して共通電極に接続している。一方、 2次卷線 N2A, N2Cは巻き終わり端に接続された 2次側端子 24B, 24Fを介して独立電極に接続している。なお、それぞれの 2次卷線 N2A〜N2Cの巻き終わり端とグランドとの間に電流検知回路を接続してもよぐここでは 2次側端子 24A, 24Eと接地との間に電流検知回路 8A, 8Bを接続している。このようにトランスモジュール T2を構成することで、共通電極に接続される 2次卷線 N2Bからの交流出力電圧の極性と、独立電極に接続される 2次卷線 N2A, N2C力ゝらの交流出力電圧の極性とを、互いに逆極性にしている。

[0058] また、共通電極に接続される 2次卷線 N2Bを E字型磁性体コアの中央の磁脚に挿通したボビン 23Bに設け、独立電極に接続される 2次卷線 N2A, N2Cを E字型磁性体コアの両端の磁脚に揷通したボビン 23A, 23Cに設けている。また、同図（C)に矢印で図示する 2つの閉磁路が生じ、 2次卷線 N2Aと 2次卷線 N2Cが異なる閉磁路に構成されるため、それぞれ独立して電圧を出力する。この構成により、独立電極に接続される 2次卷線 N2A, N2Cの出力特性を均等化している。また、 2次卷線 N2Bの線径を他の 2次卷線 N2A, N2Cの線径よりも大きくして、る（図では明示してヽな、）。また、中央の磁脚のコア断面積を、他の両端の磁脚のコア断面積よりも大きくしている（図では明示していない)。このように構成することで、合成電流の流れる 2次卷線 N 2Bによる銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えるようにしている。

[0059] このようにトランスモジュール T2に 3つの 2次卷線および 3つの 1次卷線を設けてモジュールィ匕することで、部品点数およびトランスの実装面積をそれぞれ低減して、る

[0060] また、同図 (A)に示す放電管点灯回路 25の高周波駆動回路 10は、電子装置の電源から供給される直流電圧から矩形波状の 1次側電圧を生成し、この 1次側電圧をトランス T2の 1次卷線 N1A〜N1Cに印加する。 [0061] また、放電管点灯回路 25のコンデンサ C1A〜C1Cは、トランスモジュール T2の各 2次卷線 N2A〜N2Cと接地との間に接続している。これらコンデンサ C1A〜C1Cは、ノックライトの起動点灯時に、トランスモジュール T2の漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧を U字型放電管 2A, 2Bに印加する。

[0062] 以上の構成により、本実施形態のノックライト 21および放電管点灯回路 25は U字型放電管 2A, 2Bを点灯させる。なお、トランスモジュール T2については各 2次卷線 N2A〜N2Cの出力特性が略一致するように卷数、卷数比、 1次側との結合度、漏れインダクタンスを調整すると好ましい。また、コンデンサ C1A〜C1Cの静電容量も、各 2次卷線 N2A〜N2Cの出力特性を略一致させるように調整すると好ましい。

[0063] なお、ここでは、独立電極や共通電極に接続される 2次側端子を互ヽ違いにすることで、独立電極や共通電極に印加する交流出力電圧の極性を逆極性にする例を示したが、本発明はこのような構成に限らず、例えば 2次側端子の接続は順に、 2次側端子 24A, 24C, 24Eを電力供給用電極に接続し、 2次側端子 24B, 24D, 24Fをグランドに接続し、 2次卷線の卷回方向を互い違いに逆にするようにしても良い。なお、本実施形態においては、 1つのトランスにっき 1次側端子を 2つ、 2次側端子を 2つとしたが、 2次卷線のグランド端子を 1次側端子として配置し、 1次側端子を 1つとしても構わない。

[0064] 次に第 3の実施形態として、 1次卷線の回路構成をより簡易にした、 2つの U字型放電管を点灯するための放電管点灯回路を例に説明する。また、この放電管点灯回路では、トランスモジュールとして第 2の実施形態で示したトランスモジュール T2と同様な磁性体コアとボビンと 2次卷線とを備え、 1つの 1次卷線のみを設けたトランスモジュール T3を用いる。

[0065] 図 5 (A)に回路構成を示すバックライト 41は液晶ディスプレイ装置に用いられるものであり U字型放電管 2A, 2Bと放電管点灯回路 45を備えている。 U字型放電管 2A, 2Bはコネクタ 6Aを介して放電管点灯回路 45に接続している。

[0066] コネクタ 6Aは電力供給用電極 4A〜4Dを含み、電力供給用電極 4A, 4Dはそれぞれ独立電極である。また電力供給用電極 4Bおよび電力供給用電極 4Cは実装基板に設けた接続線 (不図示）とともに共通電極を構成してヽる。 [0067] 放電管点灯回路 45は実装基板に設けたインバータであり、電子装置の電源 (不図示)力供給される直流電圧力所定周波数の交流電圧を生成するものである。この放電管点灯回路 45はコネクタ 6A、コンデンサ C1A〜C1C、 1次卷線 N1Aと 2次卷線 N2A〜N2Fを 1対の磁性体コアに卷回してなるトランスモジュール T3、電流検知回路 8Α, 8Β、高周波駆動回路 10を備えている。

[0068] ここで、放電管点灯回路 45のトランスモジュール Τ3の詳細構成を図 5 (Β)に示す。

同図（Β)は概観図である。トランスモジュール Τ3は、 2つの Ε字型磁性体コア 22Α, 2 2Βと、 3つのボビン 23A〜23Cと、 1次卷線 N1と、 2次卷線 N2A〜N2Cとを備えている。 E字型磁性体コア 22A, 22Bはそれぞれ 3つの磁脚を有する相似な形状であり、互いの 3つの磁脚同士をつき合わせて閉磁路を構成するものである。つき合わせる 3つの磁脚それぞれには管状のボビン 23A〜23Cを揷通している。

[0069] ボビン 23Bには、仕切り部 27により仕切られた複数の領域のうち一端の領域に 1次卷線 N1を卷回している。この 1次卷線 N1は、巻き始め端 (ここでは図左側端とする。 )を、 1次側端子 26Cに接続し、巻き終わり端 (ここでは図右側端とする。）を、 1次側端子 26Dに接続している。また、ボビン 23A〜23Cのそれぞれには、複数の仕切り部 27により細力べ仕切られた (他端側の)領域に卷線を順に引き出しながら卷回して 2次卷線 N2A〜N2Cを構成し、その巻き始め端 (ここでは図左側端とする。）を、 2次側端子 24A, 24C, 24Eに接続し、 2次卷線 N2A〜N2Cの巻き終わり端（ここでは図右側端とする。）を、 2次側端子 24B, 24D, 24Fに接続している。なお、本実施形態においても第 2の実施形態と同様、 1次側端子を増やし、 2次卷線のグランドを 1次側端子として配置しても構わな!/、。

[0070] 同図 (A)に示すように 1次卷線 N1は巻き始め端に接続された 1次側端子 26Cを介して高周波駆動回路 10に接続している。また、 1次卷線 N1は巻き終わり端に接続された 1次側端子 26Dを介してグランドに接続している。なお、この接続の方法は適用されるスイッチング回路により変更されるものである。また、トランスモジュール T3の 2 次卷線 N2Bは巻き始め端に接続された 2次側端子 24Cを介して共通電極に、巻き終わり端に接続された 2次側端子 24Dを介してグランドに接続している。一方、 2次卷線 N2A, N2Cは巻き終わり端に接続された 2次側端子 24B, 24Fを介して独立電極に、巻き始め端に接続された 2次側端子 24A, 24Eと接地との間に電流検知回路 8 A, 8Bを接続している。このようにトランスモジュール T3を構成することで、共通電極に接続される 2次卷線 N2Bからの交流出力電圧の極性と、独立電極に接続される 2 次卷線 N2A, N2C力もの交流出力電圧の極性とを、互いに逆極性にしている。

[0071] また、共通電極に接続される 2次卷線 N2Bと 1次卷線 N1を E字型磁性体コアの中央の磁脚に揷通したボビン 23Bに設け、独立電極に接続される 2次卷線 N2A, N2C を E字型磁性体コアの両端の磁脚に揷通したボビン 23A, 23Cに設けている。また、同図（B)に矢印で図示する 2つの閉磁路が生じ、 2次卷線 N2Aと 2次卷線 N2Cが異なる閉磁路に構成されるため、それぞれ独立して電圧を出力する。この構成により、独立電極に接続される 2次卷線 N2A, N2Cの出力特性を均等化している。また、 2 次卷線 N2Bの線径を他の 2次卷線 N2A, N2Cの線径よりも大きくしている（図には明示していない)。また、中央の磁脚のコア断面積を、他の両端の磁脚のコア断面積よりも大きくしている（図には明示していない)。このように構成することで、合成電流の流れる 2次卷線 N2Bによる銅損、コアによる鉄損を抑制し、温度上昇を抑えるようにしている。

[0072] このようにトランスモジュール T3に 1つの 1次卷線を設けてモジュール化することで、 1次卷線の部品点数を削減している。

[0073] また、同図 (A)に示す放電管点灯回路 25の高周波駆動回路 10は、電子装置の電源から供給される直流電圧から矩形波状の 1次側電圧を生成し、この 1次側電圧をトランス T3の 1次卷線 N1に印力！]する。

[0074] また、放電管点灯回路 25のコンデンサ C1A〜C1Cは、トランスモジュール T3の各 2次卷線 N2A〜N2Cと接地との間に接続している。これらコンデンサ C1A〜C1Cは、ノックライトの起動点灯時に、トランスモジュール T3の漏れインダクタンスと直列共振し、起動点灯に必要な高電圧を U字型放電管 2A, 2Bに印加する。

[0075] 以上の構成により、本実施形態のノックライト 41および放電管点灯回路 45は U字型放電管 2A, 2Bを点灯させる。なお、トランスモジュール T3については各 2次卷線 N2A〜N2Cの出力特性が略一致するように卷数、卷数比、 1次側との結合度、漏れインダクタンスを調整すると好ましい。また、コンデンサ C1A〜C1Cの静電容量も、各 2次卷線 N2A〜N2Cの出力特性を略一致させるように調整すると好ましい。

なお、本発明は用いるトランス、およびトランスモジュールの構成によらずに実施でき、例えば特開 2001— 126937〖こ開示された、 1次卷線用の 1つの磁脚と 2次卷線用の 3つの磁脚とを備えるトランスモジュールの構成や、第 3の実施形態で示した構成とは逆に、ボビン 23Aとボビン 23Cにそれぞれ個別の 1次卷線を卷回し、ボビン 23 Bには 1次卷線を卷回しないようなトランスモジュールの構成であっても好適に実施できる。また、複数の 1次卷線を多重に卷回して、 3より多くの 1次卷線を設ける構成であっても好適に実施できる。

Claims

請求の範囲

[1] 高周波駆動回路と、 1次卷線が前記高周波駆動回路に並列に接続される複数のトランスとを備え、各トランスの 2次卷線に U字型放電管の端子を接続される放電管点灯回路において、

2つの u字型放電管のそれぞれの一方の端子が接続される第 1 ·第 2の電極と、前記 2つの U字型放電管の他方の端子がそれぞれ共通に接続される第 3の電極とを備え、

第 1 ·第 2の電極に印加する電圧が同極性で、且つ前記第 3の電極に印加する電圧が前記第 1 ·第 2の電極に印加する電圧とは逆極性となるように、第 1のトランスの 2 次卷線を第 1の電極に、第 2のトランスの 2次卷線を第 2の電極に、第 3のトランスの 2 次卷線を第 3の電極にそれぞれ接続したことを特徴とする放電管点灯回路。

[2] 前記第 3のトランスは、前記第 1 ·第 2のトランスよりも、 2次卷線の線径が大きいものである請求項 1に記載の放電管点灯回路。

[3] 前記第 3のトランスは、前記第 1 ·第 2のトランスよりも、コア断面積が大きいものである請求項 1または 2に記載の放電管点灯回路。

[4] 前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線から前記第 1〜第 3の各電極部分周辺に分布する寄生容量と、前記各トランスの漏れインダクタンスとにより前記 2つの U字型放電管のそれぞれに共振電圧を供給する請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の放電管点灯回路。

[5] 前記第 1〜第 3のトランスは、閉磁路を形成する共用の磁性体コアを備え、

前記共用の磁性体コアに前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線をそれぞれ卷回して一体に構成してなる請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の放電管点灯回路。

[6] 前記共用の磁性体コアに 1つまたは 2つの 1次卷線を卷回して、その 1次卷線を前記第 1〜第 3のトランスの 2次卷線に共通に結合させた請求項 5に記載の放電管点灯回路。

[7] 前記共用の磁性体コアに 1つの 1次卷線を卷回して、該 1次卷線を前記第 1〜第 3 のトランスの 2次卷線に共通に結合させた請求項 6に記載の放電管点灯回路であつて前記共用の磁性体コアは少なくとも 3つの磁脚を有し、前記第 1〜第 3のトランスの 2 次卷線を互いに異なる磁脚にそれぞれ卷回し、前記 1次卷線を、前記 2次卷線が卷回された、ずれかの磁脚、または 2次卷線が卷回されてヽな、他の磁脚に卷回した記載の放電管点灯回路。

請求項 1〜7のいずれか 1項に記載の放電管点灯回路、および当該放電管点灯回路によって駆動される冷陰極管をバックライトに備えた電子装置。