DE60210930T2

DE60210930T2 - Elektronische schaltungen

Info

Publication number: DE60210930T2
Application number: DE60210930T
Authority: DE
Inventors: Matthew Philip JONES; James Christopher Cottenham FRYER
Original assignee: Pelikon Ltd
Current assignee: Pelikon Ltd
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: JP4233873B2; GB2372646A; US7102299B2; EP1364559B1; JP2004521457A; GB2372646B; EP1364559A1; DE60210930D1; GB0104717D0; WO2002069675A1; US20040178747A1; ATE324768T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektronische Schaltungen und insbesondere auf elektronische Schaltungen, die in einer Hochspannungsversorgung für eine Elektrolumineszenzanzeige eingesetzt werden können.
Elektrolumineszenzanzeigen bestehen im Allgemeinen aus einer zwischen zwei Elektroden eingeschlossenen Schicht eines phosphoreszierenden Stoffes (Leuchtstoff), zum Beispiel dotiertem Zinksulfidpulver. Es ist üblich, dass zumindest eine Elektrode aus einem transparenten Material zusammengesetzt ist, zum Beispiel Indium-Zinnoxid (ITO), das auf ein transparentes Substrat, zum Beispiel auf eine Polyesterfolie oder eine Polyäthylenterephthalatfolie (PETP-Folie) aufgebracht ist. Die Elektrolumineszenzanzeige kann hergestellt werden, indem Elektrodenschichten und phosphoreszierende Schichten auf das Substrat aufgebracht werden, zum Beispiel mittels Siebdruck, in diesem Fall können undurchsichtige Elektroden aus leitfähigen, zum Beispiel silberhaltigen Tinten gebildet werden. Beispiele elektrolumineszenter Einrichtungen sind in WO 00/72638 und WO 99/55121 beschrieben.
Eine Elektrolumineszenzanzeige des oben beschriebenen allgemeinen Typs wird zum Leuchten gebracht, indem eine Wechselspannung geeigneter Frequenz an die Elektroden der Elektrolumineszenzanzeige gelegt wird, um die Leuchtschicht anzuregen. Üblicherweise erfordern die in Elektrolumineszenzanzeigen eingesetzten Leuchtstoffe eine Spannung von einigen hundert Volt. Typisch weisen derartige Elektrolumineszenzanzeigen eine Kapazität im Bereich von 100 pF bis 1 μF auf.
Die Erfinder sind an der Entwicklung von Elektrolumineszenzanzeigen beteiligt, zu denen Elektrolumineszenzanzeigen gehören, die selektiv zum Leuchten gebrachte Regionen für die Anzeige von Informationen aufweisen. Derartige Anzeigen weisen den Vorteil auf, dass sie groß, flexibel und relativ billig sein können. Im Zusammenhang mit derartigen Elektrolumineszenzanzeigen bestand das Ziel der Erfinder darin, eine einfache Stromversorgung für eine Elektrolumineszenzleuchte oder Elektrolumineszenzanzeige bereitzustellen.
Ein bekannter Typ einer Schaltung zur Erzeugung einer höheren Ausgangsspannung aus einer Niederspannungs-Gleichstromversorgung ist ein Sperrwandler. Eine derartige Schaltung besteht aus einem induktiven Bauelement und einem in Reihe dazu angeordneten, periodisch arbeitendem Schalter. Parallel zum periodisch arbeitenden Schalter ist eine Reihenschaltung aus einer Diode und einem Kondensator angeordnet. Der Schalter wechselt ständig zwischen einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand hin und her. Im geschlossenen Zustand fließt ein Strom aus der Gleichspannungsversorgung über die Induktivität und den Schalter. Wenn der Schalter öffnet, wird der Stromweg unterbrochen, das mit der Induktivität verknüpfte Magnetfeld sorgt jedoch dafür, dass der Strom weiter fließt. Die Induktivität bewirkt somit, dass der Strom weiterhin über die Diode fließt und den Kondensator auflädt. Die Diode verhindert eine Entladung des Kondensators während der Schalter geschlossen ist. Der Kondensator kann aus diesem Grunde auf eine Spannung aufgeladen werden, die größer als die Versorgungsgleichspannung ist, und bei dieser Spannung kann Strom aus dem Kondensator entnommen werden.
Um eine Last aus einem Sperrwandler mit Wechselstrom zu versorgen, ist es möglich, parallel zum Kondensator eine H-Brückenschaltung (Vollbrücke) vorzusehen. Im Allgemeinen besteht eine Vollbrücke aus zwei parallelen Zweigen, jeder Zweig weist einen ersten Schalter auf, der in Reihe mit einem zweiten Schalter liegt. In jedem Zweig befindet sich zwischen den ersten und den zweiten Schaltern ein Schaltungsknoten, und die Last ist zwischen den entsprechenden Schaltungsknoten der Schaltungszweige angeschlossen. Strom kann durch die Last in einer Richtung über den ersten Schalter eines Schaltungszweiges und den zweiten Schalter des anderen Schaltungszweiges fließen, und in der anderen Richtung über die anderen beiden Schalter. Die Schalter der Vollbrücke werden so angesteuert, dass der Strom zuerst in der einen Richtung und dann in der anderen Richtung durch die Last fließt.
Wenn eine Vollbrücke verwendet wird, um eine kapazitive Last C_L aus einer Versorgungsspannung V zu speisen, liegt während der ersten Hälfte des Arbeitszyklusses die Last C_L an der Spannung +V. Wenn die Vollbrücke umschaltet und die Last umpolt, besteht eine Potentialdifferenz von –2V zwischen der Versorgungsspannung und der Last. In die Last wird sehr schnell ein Strom aus der Versorgung solange eingespeist, bis keine Potentialdifferenz mehr vorhanden ist, die dafür erforderliche Energie ist gleich 2C_LV². Ebenso ist, wenn die Vollbrücke umgeschaltet wird, um am Ende des Arbeitszyklusses an der Last die ursprüngliche Polarität wiederherzustellen, ein weiterer Energiebetrag von 2C_LV² erforderlich, um die Last auf +V zurückzuführen.
Daraus ist ersichtlich, dass jeder Arbeitszyklus der Vollbrücke eine Energie von 4C_LV² erfordert. Der Energiebedarf ist unter der Voraussetzung eines Wirkungsgrades von 100% gleich 4C_LV²f, dabei ist f die Taktfrequenz der Vollbrücke. Dies stellt einen beträchtlichen Energiebedarf dar, wenn die Frequenz und die Spannung hoch sind.
Es ist üblich, parallel zur Vollbrücke einen großen Glättungskondensator vorzusehen (in der Art wie der Kondensator des oben beschriebenen Sperrwandlers), um ausreichend Strom für die schnelle Ladung und Entladung der kapazitiven Last bereitzustellen. Der Glättungskondensator schützt die Stromversorgung vor den hohen Strömen, die durch das Umschalten der Polarität der Vollbrücke bedingt sind und stellt sicher, dass die Versorgungsspannung nicht wesentlich abfällt.
Wenn die Polarität der Vollbrücke umgeschaltet wird, wird die Energie für das erneute Laden der kapazitiven Last verbraucht. Die Erfinder haben danach gestrebt, diesen Energieverbrauch zu senken.
In US 5 770 923 und EP 0 971 565 sind elektronische Schaltungen für den Betrieb einer elektrolumineszenten Vorrichtung dargestellt, bei denen Energie durch die Entladung des Elektrolumineszenzanzeigepaneels in eine Batterie zurückgewonnen wird.
Die vorliegende Erfindung stellt eine elektronische Schaltung gemäß Anspruch 1 bereit. Auf diese Art kann erfindungsgemäß Energie, die in der geladenen Elektrolumineszenzanzeige gespeichert ist, zurückgewonnen und im Speicherkondensator gespeichert werden, so dass der Gesamtenergieverbrauch der Schaltung im Vergleich zu dem bekannter Sperrwandlerschaltungen reduziert ist.
Der Speicherkondensator kann jeden geeigneten Kapazitätswert aufweisen: Vorzugsweise hat der Speicherkondensator jedoch eine Kapazität, die größer als die Kapazität der Elektrolumineszenzanzeige ist. Dies hat den Vorteil, dass die Energie, die in der Elektrolumineszenzanzeige gespeichert ist, bei einer viel geringeren Spannung in den Speicherkondensator übertragen und dort gespeichert wird, wodurch der Energieverlust beim Laden des Speicherkondensators reduziert wird. Der Speicherkondensator kann mindestens die 10fache oder vorzugsweise mindestens die 100fache Kapazität der Elektrolumineszenzanzeige haben.
Das induktive Element kann jedes geeignete Bauelement sein, das in der Lage ist, in der geforderten Weise zu arbeiten. Typischerweise kann das induktive Element eine Induktivität im Bereich von 50 μH bis 50 mH, zum Beispiel 470 μH aufweisen.
In einem einfachen Ausführungsbeispiel kann das induktive Element eine Induktivität oder eine Spule sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das induktive Element jedoch aus einem Transformator. Der Einsatz eines Transformators hat den Vorteil, dass die Energieübertragung zwischen dem Teil der Schaltung, der den Speicherkondensator enthält, und dem Teil der Schaltung, der die Elektrolumineszenzanzeige enthält, durch das Zusammenwirken der Magnetfelder der beiden Seiten des Transformators bewirkt werden kann. Auf diese Art und Weise kann aus der Elektrolumineszenzanzeige in den Speicherkondensator und umgekehrt kein Gleichstrom fließen, dies bedeutet, dass die Schaltung ohne eine Schalteinrichtung zur Steuerung eines derartigen Stromflusses implementiert werden kann.
Der Transformator kann im wesentlichen identische Primär- und Sekundärwicklungen haben. Es ist jedoch von Vorteil, wenn die elektrisch mit der Elektrolumineszenzanzeige verbundene Sekundärwicklung eine größere Windungszahl als die Primärwicklung aufweist. So setzt der Transformator die Spannung, die vom Speicherkondensator zur Elektrolumineszenzanzeige übertragen wird herauf und die Spannung, die von der Elektrolumineszenzanzeige zum Speicherkondensator übertragen wird, setzt er herab. Das Verhältnis der Windungszahlen der Primärwicklung zur Sekundärwicklung kann im Bereich von 1 bis 100 liegen und ist im Allgemeinen größer als 10.
Das Ausgangsschaltelement kann in Reihe mit der einen Wicklung des Transformators und das Speicherschaltelement kann in Reihe mit der anderen Wicklung des Transformators angeordnet werden.
Als Ausgangsdiode kann jedes geeignete Bauelement eingesetzt werden, das im Arbeitsspannungsbereich der Schaltung einen Stromfluß nur in einer Richtung zuläßt, und die Bezeichnung „Diode" wird hier demgemäß verwendet. Die Funktion der Ausgangsdiode besteht darin, auf der Elektrolumineszenzanzeige die Speicherung einer Spannung zu ermöglichen, die höher als die Versorgungsgleichspannung ist, ohne dass Strom aus der Elektrolumineszenzanzeige zurück zum induktiven Element fließt. Als Speicherdiode kann jedes geeignete Bauelement eingesetzt werden, das im Arbeitsspannungsbereich der Schaltung einen Stromfluß in nur einer Richtung zuläßt. Die Funktion der Speicherdiode besteht darin, auf dem Speicherkondensator die Speicherung einer Spannung zu ermöglichen, die höher als die Versorgungsgleichspannung ist, ohne dass Strom aus dem Speicherkondensator zurück zum induktiven Element fließt.
Die Ausgangs- und Speicherschaltelemente können beliebige geeignete Schaltbauelemente sein, und im Allgemeinen sind dies Transistoren. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schaltelemente Feldeffekttransistoren (FET). In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ausgangs- und Speicherschaltelemente n-Kanal-Feldeffekttransistoren.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Ausgangsdiode parallel zum Speicherschaltelement angeordnet sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Ausgangsdiode und das Speicherschaltelement in Form eines einzigen Feldeffekttransistors vorliegen. In diesem Falle wird die Ausgangsdiode von der parasitären Diode gebildet, die der Konstruktion eines Feldeffekttransistors inhärent ist.
Ebenso kann die Speicherdiode parallel zum Ausgangsschaltelement angeordnet sein. Insbesondere ist es möglich, dass die Speicherdiode und das Ausgangsschaltelement in Form eines einzigen Feldeffekttransistors vorliegen. In diesem Falle wird die Speicherdiode von der parasitären Diode gebildet, die der Konstruktion eines Feldeffekttransistors inhärent ist.
Es ist von Vorteil, dass das Ausgangsschaltelement und/oder das Speicherschaltelement direkt mit dem Erdpotential verbunden werden können. In dieser Anordnung ist es nicht erforderlich, dass die Schaltelemente bei hohen Spannungen schalten können, was den Schaltungsentwurf vereinfacht.
Der Betrieb der Ausgangsschaltelemente und/oder der Speicherschaltelemente kann mit Hilfe beliebiger geeigneter Mittel gesteuert werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird dem entsprechenden Schaltelement eine Steuerspannung zugeführt, zum Beispiel dem Gate-Anschluß des FET. Die Steuerspannung kann ein pulsbreitenmoduliertes Signal sein. Typischerweise liegt die Frequenz der Steuerspannung im Bereich von 10 bis 100 kHz. Die Schaltung kann weiterhin einen Oszillator enthalten, der die Steuerspannung erzeugt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthalten die Mittel zur Bereitstellung eines Wechselstromes eine Vollbrücke.
So kann die Schaltung aus einer Vollbrücke bestehen, die zwei parallele Zweige hat, jeder Zweig weist ein erstes Schaltelement auf, das in Reihe zu einem zweiten Schaltelement liegt, und einen Schaltungsknoten zwischen den ersten und den zweiten Schaltelementen, wobei die Elektrolumineszenzanzeige betriebsmäßig zwischen den entsprechenden Schaltungsknoten der Schaltungszweige angeschlossen ist. Die Schaltelemente der Vollbrücke können abwechselnd so gesteuert werden, dass unter einer ersten Bedingung die ersten Schaltelemente des einen Schaltungszweiges und die zweiten Schaltelemente des anderen Schaltungszweiges leiten, um Strom vom Ausgang zur Elektrolumineszenzanzeige in einer Richtung zu leiten, und dass unter einer zweiten Bedingung die anderen beiden Schaltelemente der Schaltungszweige leiten, um in der entgegengesetzten Richtung Strom vom Ausgang zur Elektrolumineszenzanzeige zu leiten.
Ein Glättungskondensator kann parallel zur Vollbrücke vorgesehen werden, um die unvollkommenen Schaltvorgänge der Schaltelemente der Vollbrücke zu kompensieren. Die Kapazität des Schaltkondensators wird jedoch absichtlich klein gehalten, zum Beispiel unter 50% der Kapazität der Elektrolumineszenzanzeige, vorzugsweise zwischen 10% und 20% der Kapazität der Elektrolumineszenzanzeige.
Die Schaltelemente der Vollbrücke können beliebige geeignete Schaltbauelemente sein, und im Allgemeinen sind dies Transistoren. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schaltelemente Feldeffekttransistoren (FET). In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ersten Schaltelemente p-Kanal-Feldeffekttransistoren und die zweiten Schaltelemente sind n-Kanal-Feldeffekttransistoren.
Der Betrieb der Schaltelemente der Vollbrücke kann mit Hilfe beliebiger geeigneter Mittel gesteuert werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird den Schaltelementen eine Polaritätsumschaltspannung (Steuerspannung) zugeführt, zum Beispiel den Gate-Anschlüssen der Feldeffekttransistoren. Die Polaritätsumschaltspannung kann ein pulsbreitenmoduliertes Signal sein. So kann die Schaltung weiterhin einen Oszillator enthalten, der die Polaritätsumschaltspannung erzeugt. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Oszillatorsignal auch benutzt werden, um die Polaritätsumschaltspannung für das Speicherschaltelement und/oder das Ausgangsschaltelement zu erzeugen, um den synchronisierten Betrieb des Konverters mit der Vollbrücke zu ermöglichen, wahlweise mit Hilfe eines Teilers. Typischerweise liegt die Frequenz der Polaritätsumschaltspannung im Bereich von 50 bis 10 kHz.
Die erfindungsgemäße Schaltung ist besonders nützlich, wenn sie in Verbindung mit einer Vollbrückenschaltung H verwendet wird, weil die Polarität der Vollbrücke umgeschaltet werden kann, während Energie von der Elektrolumineszenzanzeige im Speicherkondensator gespeichert wird. Auf diese Art kann die Vollbrücke umgeschaltet werden, während eine geringe oder überhaupt keine Spannung an der Elektrolumineszenzanzeige anliegt, dies reduziert die Energieverluste und vereinfacht den Schaltungsentwurf wesentlich.
Die Schaltung kann so ausgelegt werden, dass sie in Übereinstimmung mit den folgenden Schritten arbeitet:

a) Die Vollbrücke wird in den ersten Zustand geschaltet;
b) Energie aus dem Speicherkondensator wird zur Elektrolumineszenzanzeige übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes und des Ausgangsschaltelementes;
c) Energie aus der Elektrolumineszenzanzeige wird zum Speicherkondensator übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes und des Speicherschaltelementes;
d) Die Vollbrücke wird in den zweiten Zustand geschaltet;
e) Energie aus dem Speicherkondensator wird zur Elektrolumineszenzanzeige übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes und des Ausgangsschaltelementes;
f) Energie aus der Elektrolumineszenzanzeige wird zum Speicherkondensator übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes und des Speicherschaltelementes.

Die Schritte a) bis f) können wiederholt werden, um die Elektrolumineszenzanzeige mit einer Wechselspannung anzusteuern.
Der Strom zum Speicherkondensator und/oder zur Elektrolumineszenzanzeige wird von einer Gleichstromversorgung geliefert, um Energieverluste in der Schaltung zu kompensieren. Insbesondere kann die Elektrolumineszenzanzeige anfangs aus der Gleichstromversorgung mit Hilfe des induktiven Elementes und des Ausgangsschaltelementes geladen werden.
Die Spannung der Gleichstromversorgung liegt üblicherweise unter 100 V, zum Beispiel im Bereich von 2 bis 24 V. Die Elektrolumineszenzanzeige kann auf eine Spitzenspannung geladen werden, die dem 5fachen bis 500fachen der Versorgungsspannung entspricht. Typischerweise liegt die Spitzenspannung im Bereich zwischen dem 10-100fachen der Versorgungsspannung.
Das Ausgangsschaltelement kann so ausgelegt sein, dass es zwischen dem ersten und zweiten Zustand mit der selben Frequenz wechselt wie das Speicherschaltelement. Das Ausgangsschaltelement kann jedoch auch so ausgelegt sein, dass es zwischen dem ersten und zweiten Zustand mit einer Frequenz wechselt, die von der Frequenz verschieden ist, mit der das Speicherschaltelement zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand wechselt. Das Ausgangsschaltelement kann so ausgelegt sein, dass es zwischen dem ersten und zweiten Zustand mit einer Frequenz wechselt, die ein Vielfaches der Frequenz beträgt, mit der die Vollbrücke zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand wechselt. Auf diese Art und Weise kann das Schaltsignal für die Schaltelemente des Wandlers und der Vollbrücke von dem selben Oszillator erzeugt werden, zum Beispiel unter Verwendung eines Teilers.
Es wird nun lediglich beispielhaft ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der angehängten Zeichnungen beschrieben, auf denen folgendes dargestellt ist:
1a und 1b stellen den Betrieb einer Vollbrücke zur Verwendung in der Erfindung dar;
2a und 2b stellen den Betrieb eines Sperrwandlers anschaulich dar;
3a bis 3c stellen einen verbesserten Sperrwandler dar, der in der Erfindung eingesetzt werden kann;
4 veranschaulicht die Schaltung einer alternativen Form des Wandlers von 3;
5a bis 5c veranschaulichen den Betrieb einer weiteren Schaltung, die Teil der Erfindung sein kann; und
6 veranschaulicht den Betrieb eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden gleiche Bezugszeichen verwendet, um gleiche Bauelemente zu kennzeichnen.
Es wird nun auf 1a Bezug genommen, wo eine elektronische Schaltung mit einer Vollbrücke dargestellt ist. Die Schaltung enthält eine Stromquelle in Reihe mit einer Diode D und einer Vollbrückenschaltung H. Ein Glättungskondensator C_S ist parallel zur Vollbrückenschaltung H geschaltet und mit dem Erdpotential verbunden.
Die Vollbrückenschaltung H auf 1a enthält vier Schaltelemente S_A bis S₀, die der Einfachheit halber als einfache Schalter dargestellt sind. In einer praktischen Schaltung werden die Schalter S_A bis So von Feldeffekttransistoren (FET) gebildet. Die Vollbrücke besteht aus zwei parallelen Zweigen, die jeweils zwei Schalter S_A, S_D und S_C, S_B aufweisen, die in Reihe geschaltet sind. Eine kapazitive Last C_L in Form einer Elektrolumineszenzanzeige ist zwischen den Zweigen der Vollbrücke mit den Schaltungsknoten eines jeden Zweiges verbunden, die zwischen den Schaltern des Zweiges liegen. Die Vollbrücke ist an einem Ende mit Erdpotential verbunden.
Die Lagen der Schalter S_A bis S_D werden von einer Polaritätsumschaltspannung V_P gesteuert, deren zeitliche Veränderung auf den 1a und 1b dargestellt ist. Wenn V_P auf L-Potential liegt, sind die Schalter S_A und S_B offen und leiten nicht, und die Schalter S_C und S_D sind geschlossen und leiten. Diese Situation ist auf 1a dargestellt. Wenn V_P auf H-Potential liegt, sind die Schalter S_A und S_B geschlossen und leiten, wogegen die Schalter S_C und S_D offen sind und nicht leiten. Diese Situation ist auf 1b dargestellt.
Es wird nun die Arbeitsweise der auf den 1a und 1b dargestellten Schaltung beschrieben. Ein Wandler, zum Beispiel ein Sperrwandler oder ein Durchflußwandler, hier durch eine Stromquelle repräsentiert, speist einen Strom über die Diode D in den Glättungskondensator C_S und die kapazitive Last C_L ein. Die Richtung, in der die kapazitive Last C_L geladen wird, ist von der Stellung der Schalter S_A bis S_D abhängig. Die Kondensatoren C_S und C_L werden weiter geladen, bis die Stromquelle I keinen Strom mehr liefert. Die Spannung an den Kondensatoren C_S und C_L steigt dementsprechend an. Der Stromfluß in Gegenrichtung, von den Kondensatoren weg, wird durch die Diode D verhindert.
Damit ist, wenn die kapazitive Last C_L vollständig bis auf die Lastspannung V_L geladen ist, die darauf befindliche Ladung gleich C_LV_L, und die Ladung auf dem Glättungskondensator ist gleich C_SV_L. Wenn die Polaritätsumschaltspannung V_P zum H-Potential wechselt, wie dies auf 1b dargestellt ist, wird die Polarität der geladenen kapazitiven Last C_L, bezogen auf den Glättungskondensator C_S und die Stromquelle, umgekehrt. Somit ist Punkt Y auf 1b auf einem Potential –V_L, bezogen auf das Erdpotential, wogegen das Potential am Punkt X gleich +V_L ist, bezogen auf das Erdpotential. Diese Potentialdifferenz hat einen Stromfluß zur Folge, bis sich die Punkte X und Y auf dem selben Potential befinden.
Die 2a und 2b zeigen eine Sperrwandlerschaltung, mit der eine kapazitive Last auf eine hohe Spannung aufgeladen werden kann. Der Sperrwandler, wie er auf 2 dargestellt ist, kann zusammen mit der auf 1 dargestellten Vollbrückenschaltung H verwendet werden, obwohl der besseren Klarheit wegen die kapazitive Last C_L auf 2 ohne Vollbrücke dargestellt ist.
Wie dies auf 2a dargestellt ist, enthält der Sperrwandler eine Gleichspannungsversorgung in Reihe mit einer Induktivität L und einem Schalter S. Der Schalter S ist zwischen die Induktivität und Erdpotential geschaltet. In einer praktischen Schaltung wird der Schalter S von einem Feldeffekttransistor gebildet. Der größeren Klarheit wegen ist der Schalter S auf den 2a und 2b jedoch als einfacher Schalter dargestellt.
Parallel zum Schalter S ist eine Diode D in Reihe mit der kapazitiven Last c_L angeordnet. Die kapazitive Last C_L ist zwischen Diode und Erdpotential angeordnet.
Der Schalter S wird durch eine Schaltspannung V_S gesteuert, deren zeitliche Änderung dem auf 2a dargestellten Verlauf entspricht. Wenn die Schaltspannung V_S auf H-Potential liegt, ist der Schalter S geschlossen und leitet. Dieser Zustand ist auf 2a dargestellt. Wenn die Schaltspannung V_S auf L-Potential liegt, ist der Schalter S offen und leitet nicht. Dieser Zustand ist auf 2b dargestellt.
Die auf den 2a und 2b gezeigte Schaltung arbeitet wie folgt. Während die Schaltspannung V_S auf H-Potential liegt, wie dies auf 2a dargestellt ist, fließt der Strom I aus der Gleichspannungsversorgung durch die Induktivität L und den geschlossenen Schalter S zum Erdpotential. Unter der Voraussetzung, dass die Spannung an der kapazitiven Last C_L höher als die Versorgungsgleichspannung ist, fließt kein Strom durch die Diode D.
Wenn die Schaltspannung V_S auf L-Potential wechselt, wie dies auf 2b dargestellt ist, wird der Stromweg durch die Induktivität L und den Schalter S durch den offenen Schalter S unterbrochen. Die in dem zur Induktivität L gehörenden Magnetfeld gespeicherte Energie, hält den Stromfluß I jedoch zwangsweise aufrecht, und die Induktivität L erzeugt eine ausreichend hohe Spannung, so dass der Strom I über die Diode D fließt und die kapazitive Last C_L auflädt. Auf diese Art und Weise wird mit jedem Übergang der Schaltspannung V_S vom H-Potential auf das L-Potential die Spannung V_L an der kapazitiven Last C_L erhöht, wie dies auf 2b dargestellt ist. Die Diode D verhindert, dass der Strom von der kapazitiven Last C_L zurück zum Erdpotential oder zur Gleichspannungsversorgung abfließt, wenn der Schalter S geschlossen wird.
Daraus ist zu erkennen, dass die kapazitive Last C_L auf jede gewünschte Spannung aufgeladen werden kann, indem eine alternierende Schaltspannung V_S an den Schalter S angelegt wird.
Die 3a bis 3c zeigen einen verbesserten Sperrwandler für den Einsatz in der Erfindung. Auch diese Schaltung kann wieder mit der auf 1 dargestellten Vollbrücke verwendet werden, der Einfachheit halber ist die Schaltung direkt mit der kapazitiven Last C_L verbunden dargestellt. Diese Schaltung ähnelt der auf 2 dargestellten Schaltung darin, dass diese Schaltung eine Gleichspannungsversorgung in Reihe mit einer Induktivität L enthält. Die Induktivität L ist weiterhin in Reihe mit einem Schalter S₁ angeordnet, der zwischen Induktivität L und Erdpotential angeschlossen ist, was dem Schalter S auf 2 entspricht. Parallel zum Schalter S₁ liegt eine Ausgangsdiode D₁, die der Diode D auf 2 entspricht, und die kapazitive Last C_L. Die kapazitive Last C_L ist an einer Seite mit Erdpotential verbunden.
Zusätzlich zu den Bauelementen, die denen in der auf 2 dargestellten Schaltung entsprechen, enthält die Anordnung auf 3 einen Ausgangsdiodenüberbrückungsschalter S₂, der im geschlossenen Zustand die Ausgangsdiode D₁ überbrückt, um den Stromfluß von der kapazitiven Last C_L zur Induktivität L zu ermöglichen.
Zwischen der Gleichspannungsversorgung und der Induktivität L ist eine Anordnung von Bauelementen vorgesehen, die im wesentlichen die Anordnung spiegelt, die aus kapazitiver Last C_L, Ausgangsdiode D₁, Ausgangsdiodenüberbrückungsschalter S₂ und Ausgangsschalter S₁ besteht. So ist ein Speicherschalter S₃ zwischen Induktivität L und Erdpotential vorgesehen. Parallel zum Speicherschalter S₃ befindet sich ein Speicherkondensator C_R, der an einer Seite ebenfalls mit Masse verbunden ist. Zwischen der Gleichspannungsversorgung und der Induktivität L ist eine Speicherdiode D₂ geschaltet, um den Stromfluß vom Speicherkondensator C_R durch die Induktivität L zu verhindern. Ein Speicherdiodenüberbrückungsschalter S₄ ist parallel zur Speicherdiode D₂ angeordnet, um die selektive Entladung des Speicherkondensators C_R durch die Induktivität L zu ermöglichen. Ein Stromversorgungsschalter S₅ ist in Reihe mit der Gleichspannungsversorgung vorgesehen, um selektiv die Einspeisung von Strom in die Schaltung zu ermöglichen oder zu verhindern.
Die auf den 3a bis 3c dargestellte Schaltung ist in der Lage, die Last C_L auf eine Spannung aufzuladen, die höher als die der Gleichspannungsversorgung ist, und anschließend die kapazitive Last C_L so zu entladen, dass deren Energie im Speicherkondensator C_R gespeichert wird. Die kapazitive Last C_L kann dann aus dem Speicherkondensator C_R wieder aufgeladen werden. Auf diese Art und Weise kann die kapazitive Last C_L ohne wesentlichen Energieverlust geladen und entladen werden.
Die auf den 3a bis 3c dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt. Wie dies auf den 3a bis 3c dargestellt ist, werden der Stromversorgungsschalter S₅ und der Speicherdiodenüberbrückungsschalter S₄ geschlossen, um einen Strompfad von der Gleichspannungsversorgung über die Induktivität L zu schaffen. Der Speicherschalter S₃ und der Ausgangsdiodenüberbrückungsschalter S₂ sind offen. Daraus ist zu erkennen, dass die Schaltung unter dieser Bedingung im wesentlichen mit der auf den 2a und 2b gezeigten Schaltung elektrisch äquivalent ist. Auf diese Art und Weise wird der Ausgangsschalter S₁ zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung pulsartig umgeschaltet, um die kapazitive Last C_L auf eine gewünschte Spannung aufzuladen, auf eine Weise, die der im Zusammenhang mit den 2a und 2b beschriebenen entspricht.
Um die kapazitive Last C_L zu entladen, werden der Stromversorgungsschalter S₅ und der Speicherdiodenüberbrückungsschalter S₄ im offenen Zustand gehalten. Der Ausgangsschalter S₁ wird im offenen Zustand gehalten und der Speicherdiodenüberbrückungsschalter S₂ wird geschlossen, so dass ein Strompfad von der kapazitiven Last C_L über die Induktivität L existiert. Der Speicherschalter S₃ wird im Pulsbetrieb angesteuert, um den Speicherkondensator C_R so aufzuladen, wie dies im Zusammenhang mit 2 beschrieben wurde, während Strom aus der kapazitiven Last C_L entnommen wird.
Die kapazitive Last C_L wird aus dem Speicherkondensator C_R wieder aufgeladen, wie dies auf 3c dargestellt ist. In diesem Fall ist die Anordnung der Schalter S₁ bis S₅ identisch mit der auf 3a, wenn die kapazitive Last aus der Gleichspannungsversorgung geladen wird. In diesem Falle wird der Stromversorgungsschalter S₅ jedoch offen gehalten, so dass aus der Gleichspannungsversorgung kein Strom entnommen wird.
Aus diesem Grunde ist klar ersichtlich, dass die auf 3 dargestellte Schaltung in der Lage ist, eine kapazitive Last zu laden und zu entladen, ohne Energie aus der Last ungenutzt zu lassen.
4 zeigt eine alternative Ausführung der Schaltung gemäß 3, die keine Verbindung mit dem Erdpotential erfordert. in Übereinstimmung mit dieser Ausführung wird eine Verbindung zwischen der kapazitiven Last und dem Speicherschalter S₃ hergestellt und eine Verbindung zwischen den Speicherkondensatoren C_R und dem Ausgangsschalter S₁. Der Betrieb der Schaltung ist dem Betrieb der auf den 3a bis 3c gezeigten Schaltung ähnlich, mit der Ausnahme, dass in dieser Anordnung der Ausgangsschalter S₁ und der Speicherschalter S₃ so angeordnet sind, dass sie gegenphasig arbeiten, so dass der eine offen ist, wenn der andere geschlossen ist und umgekehrt.
Auf den 5a bis 5c ist eine weitere Schaltung dargestellt, die Teil der Erfindung sein kann, bei der die Induktivität L durch einen Transformator T ersetzt ist. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass keine galvanische Verbindung zwischen dem Speicherkondensator C_R und der kapazitiven Last C_L vorhanden ist, wodurch die Anzahl der in der Schaltung erforderlichen Schalter reduziert wird.
Die Schaltung besteht aus zwei Hälften, die über den Transformator T induktiv gekoppelt sind. Eine Hälfte der Schaltung umfasst den Speicherkondensator C_R, die Primärwicklung des Transformators T und den Ausgangsschalter S₁ in Reihenschaltung. Die Speicherdiode D₂ ist parallel zum Ausgangsschalter S₁ angeordnet. Die in Reihe mit dem Stromversorgungsschalter S₅ liegende Gleichspannungsversorgung ist parallel zum Speicherkondensator C_R angeordnet.
Die andere Schaltungshälfte besteht aus der kapazitiven Last C_L in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators T und dem Speicherschalter S₃. Die Ausgangsdiode D₁ ist parallel zum Ausgangsschalter S₃ angeordnet. Die Primär- und Sekundärwicklungen sind so angeordnet, dass der in der Sekundärwicklung induzierte Strom zu dem in der Primärwicklung entgegengesetzt gerichtet ist.
Die auf den 5a bis 5c dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt. Wie dies auf 5a dargestellt ist, wird der Stromversorgungsschalter S₅ geschlossen und der Speicherschalter S₃ ist offen, um die kapazitive Last C_L aus der Gleichspannungsversorgung aufzuladen. Der Ausgangsschalter S₁ wird pulsförmig angesteuert, so dass Energie von der Speicherseite des Transformators durch induktive Kopplung der Wicklungen des Transformators T auf die kapazitive Last C_L übertragen wird. Auf diese Art wird die kapazitive Last C_L auf eine hohe Spannung aufgeladen.
Um die kapazitive Last C_L zu entladen, bleibt der Stromversorgungsschalter S₅ geöffnet, der Ausgangsschalter S₁ wird offengehalten, und der Speicherschalter S₃ wird pulsförmig angesteuert, so dass Energie von der kapazitiven Last C_L auf den Speicherkondensator C_R durch induktive Kopplung im Transformator T übertragen wird. Dieser Zustand ist auf 5b dargestellt.
Um Energie vom Speicherkondensator C_R zur kapazitiven Last C_L zu übertragen, bleibt der Stromversorgungsschalter S₅ offen, der Speicherschalter S₃ bleibt offen und der Ausgangsschalter S₁ wird pulsförmig angesteuert, so dass Energie durch induktive Kopplung im Transformator T vom Speicherkondensator C_R zur kapazitiven Last C_L übertragen wird.
Es ist zu erkennen, dass es die einfache Anordnung in 5 möglich macht, die kapazitive Last C_L auf eine hohe Spannung aufzuladen und Energie aus der kapazitiven Last C_L zurück in den Speicherkondensator C_R zu übertragen, so dass der Energieverlust auf ein Minimum reduziert wird.
6 zeigt eine Schaltung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schaltung kombiniert die Merkmale der Anordnung nach 5 und der Vollbrücke nach 1.
Die auf 6 dargestellte Schaltung enthält einen Speicherkondensator C_R, dessen Kapazität etwa 1 μF beträgt, in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators T und einem n-Kanal-FET. Der n-Kanal-FET stellt den Ausgangsschalter S₁ und ebenso die Speicherdiode D₂ bereit, mit Hilfe der parasitären Diode, die der Konstruktion des FET inhärent ist. Der Gate-Anschluß des n-Kanal-FET S₁ wird mit einem Durchlaßspannungssignal V_F beaufschlagt.
Die Gleichspannungsversorgung ist parallel zum Speicherkondensator C_R angeordnet und liefert einen Strom I_S.
Die auf 6 dargestellte Schaltung enthält einen weiteren, in Reihe mit der Sekundärwicklung des Transformators T geschalteten n-Kanal-FET und eine Vollbrücke H. Der n-Kanal-FET stellt den Speicherschalter S₃ und die Ausgangsdiode D₁ bereit, mit Hilfe der parasitären Diode des FET. Der Gate-Anschluß des n-Kanal-FET S₃ wird mit einem Sperrspannungssignal V_R beaufschlagt.
Ein Glättungskondensator C_S ist parallel zur Vollbrücke H angeordnet, er weist eine Kapazität von etwa 1 nF auf.
Die Vollbrücke H umfasst zwei parallele Zweige. Der erste Zweig enthält einen p-Kanal-FET S_A in Reihe mit einem n-Kanal-FET S_D. Zwischen den beiden Feldeffekttransistoren S_A und S_D gibt es einen Anschluß für die kapazitive Last C_L, die eine Elektrolumineszenzanzeige mit einer Kapazität von etwa 10 nF ist. Die Gate-Anschlüsse der Feldeffekttransistoren S_A und S_D werden mit einer Polaritätsumschaltspannung V_P beaufschlagt. Der andere Zweig der Vollbrücke enthält einen p-Kanal-FET S_C in Reihe mit einem n-Kanal-FET S_B. Die kapazitive Last C_L ist an einem Punkt zwischen den beiden Feldeffekttransistoren S_C und S_B angeschlossen. Die Gate-Anschlüsse der beiden Feldeffekttransistoren S_C und S_B werden mit Hilfe eines Inverters INV mit der zu V_P invertierten Spannung angesteuert.
Wie dies mit Hilfe der Spannungsverläufe auf 6 dargestellt ist, umfasst ein Arbeitszyklus der Schaltung vier klar abgegrenzte Phasen a, b, c und d. In Phase a ist die Polaritätsumschaltspannung V_P auf L-Potential, so dass die Feldeffekttransistoren S_A und S_B leiten, während die Feldeffekttransistoren S_C und S_D nicht leiten. Das Sperrspannungssignal V_R ist auf L-Potential, so dass der Speicher-FET S₃ nicht leitet. Das Durchlaßspannungssignal V_F pulsiert, so dass der Ausgangs-FET S₁ abwechselnd leitet und nicht leitet. Folglich induziert der sich ändernde, durch die Primärwicklung des Transformators T fließende Strom einen Strom in der Sekundärwicklung, so dass der Glättungskondensator C_S und die kapazitive Last C_L über den FET S_A aufgeladen werden. Die auf 6 in Richtung des Pfeils an der kapazitiven Last C_L anliegende Spannung V_L steigt auf Grund der vergrößerten Ladung auf der kapazitiven Last C_L an, dies gilt auch für die Spannung V_HV am Punkt X.
In Phase b wird das Durchlaßspannungssignal V_F auf L-Potential gehalten, so dass der Ausgangs-FET S₁ nicht leitet. Die Polaritätsumschaltspannung V_P bleibt auf L-Potential, so dass die Feldeffekttransistoren S_A und S_B weiterhin leiten, wogegen die die Feldeffekttransistoren S_C und S_D nicht leiten. Das Sperrspannungssignal V_R pulsiert, so dass, wenn das Sperrspannungssignal V_R auf H-Potential ist, Strom von der kapazitiven Last C_L über den FET S_A durch die Sekundärwicklung des Transformators T und durch den Speicher-FET S₃ zum Erdpotential fließt. Wenn das Durchlaßspannungssignal V_F zum L-Potential wechselt, hört der Speicher-FET S₃ auf zu leiten, wodurch die Energie in der Sekundärwicklung des Transformators T in der Primärwicklung einen Stromfluß erzwingt, der den Speicherkondensator C_R auflädt. Folglich nimmt die Spannung V_L über der kapazitiven Last C_L ab, dies gilt auch für die Spannung V_HV am Punkt X.
In Phase c geht die Polaritätsumschaltspannung V_P auf H-Potential, so dass die Feldeffekttransistoren S_A und S_B aufhören, zu leiten und die Feldeffekttransistoren S_C und S_D beginnen, zu leiten. Die Polarität der kapazitiven Last C_L in Bezug auf den Punkt X kehrt sich aus diesem Grunde um. Dabei ist jedoch anzumerken, dass beim Auftreten dieses Polaritätswechsels die Ladung auf der kapazitiven Last C_L nur gering ist. Auf diese Weise ist kein wesentlicher Stromfluß erforderlich, wenn die Polarität der Vollbrücke umgeschaltet wird.
Während der Phase c ist das Sperrspannungssignal V_R auf L-Potential, so dass der Speicher-FET S₃ nicht leitet. Das Durchlaßspannungssignal V_F pulsiert, so dass aus dem Speicherkondensator C_R über die Primärwicklung des Transformators T intermittierend Strom entnommen wird, der in der Sekundärwicklung einen Strom induziert, der die kapazitive Last C_L auflädt. Weil jedoch die Feldeffekttransistoren S_C und S_D leiten und nicht die Feldeffekttransistoren S_A und S_B, wird die kapazitive Last C_L durch den Strom aufgeladen, der die entgegengesetzte Richtung zu dem Strom in Phase a hat, so dass eine negative Spannung, in Bezug auf die Spannung V_HV am Punkt X, an der kapazitiven Last C_L bereitgestellt wird.
In Phase d wird die kapazitive Last C_L entladen und die Energie im Speicherkondensator C_R auf die gleiche Art und Weise wie in Phase b gespeichert.
Zwischen Phase d und der Wiederholung von Phase a geht die Polaritätsumschaltspannung V_P auf L-Potential. Dies tritt wiederum auf, wenn die Spannung an der kapazitiven Last C_L gering ist, so dass kein nennenswerter Stromfluß erforderlich ist.
Daraus ist zu erkennen, dass mit dieser Anordnung eine einfache, energieeffiziente Stromversorgung für eine Elektrolumineszenzanzeige bereitgestellt wird.
Zusammenfassend wird eine Hochspannungs-Wechselstromversorgung für eine Elektrolumineszenzanzeige bereitgestellt, die ein induktives Bauelement und einen Ausgangs-FET in Reihenschaltung umfasst. Der Ausgangs-FET kann im Pulsbetrieb arbeiten, so dass das induktive Bauelement eine Spannung erzeugt, mit der die Elektrolumineszenzanzeige über eine Vollbrücke aufgeladen wird. Eine Diode verhindert, dass ein Entladungsstrom aus der Elektrolumineszenzanzeige fließt, während der Ausgangs-FET geschlossen ist. Die Schaltung enthält auch einen Speicherkondensator und einen Speicher-FET, in Reihenschaltung mit dem induktiven Bauelement. Der Speicher-FET kann im Impulsbetrieb arbeiten, so dass das induktive Bauelement eine Spannung generiert, mit welcher der Speicherkondensator durch Übertragung von Energie aus der Elektrolumineszenzanzeige aufgeladen wird. Eine Diode verhindert, dass ein Entladungsstrom aus dem Speicherkondensator fließt während der Speicher-FET geschlossen ist. Energie kann aus der Elektrolumineszenzanzeige in den Speicherkondensator und zurück übertragen werden, um den Energiebetrag zu reduzieren, der beim Betrieb der Schaltung als Verlustenergie anfällt.

Claims

Elektronische Schaltung zur Bereitstellung einer Hochspannungs-Wechselstromversorgung aus einer Gleichstromversorgung, für eine Elektrolumineszenzanzeige (C_L); die Schaltung umfasst einen Konverter mit einem induktiven Element (L, T) und mit einem Ausgangsschaltelement (S₁), die beide in Reihe geschaltet sind, wobei die Funktion des Ausgangsschaltelements (S₁) darin besteht, während des Betriebs zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei im ersten Zustand ein Strompfad durch das induktive Element (L, T) und das Ausgangsschaltelement (S₁) bereitgestellt wird, wobei der Strompfad im zweiten Zustand unterbrochen wird, so dass, wenn das Ausgangsschaltelement (S₁) vom ersten Zustand in den zweiten Zustand wechselt, das induktive Element (L, T) an einem Ausgang des Konverters eine Spannung generiert, um die Elektrolumineszenzanzeige (C_L) zu laden; der Konverter umfasst eine Ausgangsdiode (D₁), die so angeordnet ist, dass sie das Zurückfließen des Stromes vom Ausgang verhindert, während sich das Ausgangsschaltelement (S₁) im ersten Zustand befindet; der Konverter umfasst weiterhin einen Speicherkondensator (C_R), ein Speicherschaltelement (S₃), in Reihe mit dem induktiven Element (L, T) und eine Speicherdiode (D₂); die Funktion des Speicherschaltelementes (S₃) besteht darin, zwischen einem ersten Zustand und einem zweiten Zustand zu wechseln, wobei im ersten Zustand ein Strompfad von der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) über das induktive Element (L, T) und das Speicherschaltelement (S₃) bereitgestellt wird, wobei dieser Strompfad im zweiten Zustand unterbrochen wird, so dass, wenn das Speicherschaltelement (S₃) vom ersten Zustand zum zweiten Zustand wechselt, das induktive Element (L, T) eine Spannung generiert, um den Speicherkondensator (C_R) zu laden; die Speicherdiode (D₂) ist so angeordnet, dass sie das Zurückfließen des Stromes aus dem Speicherkondensator (C_R) verhindert, während sich das Ausgangsschaltelement (S₃) im ersten Zustand befindet; und Mittel (H), die mit dem Ausgang des Konverters verbunden sind, um einen Wechselstrom an die Elektrolumineszenzanzeige (C_L) zu liefern, wobei Energie von der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) zum Speicherkondensator (C_R) mit Hilfe des induktiven Elementes (L, T) und der Speicherschaltelemente (S₃) über werden kann, und Energie vom Speicherkondensator (C_R) zur Elektrolumineszenzanzeige (C_L) mit Hilfe des induktiven Elementes (L, T) und des Speicherschaltelementes (S₁) übertragen werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung weiterhin Mittel (S₅) zum Auswählen der Stromversorgung umfasst, die so angeordnet sind, dass sie den Stromfluss aus der Gleichstromversorgung ermöglichen oder verhindern, und die so angeordnet sind, dass sie im Betrieb den Stromfluss unterbrechen, wenn Energie von der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) zum Speicherkondensator (C_R) übertragen wird und wenn Energie vom Speicherkondensator (C_R) zur Elektrolumineszenzanzeige (C_L) übertragen wird.
Elektronische Schaltung nach Anspruch 1, wobei der Speicherkondensator (C_R) eine Kapazität hat, die größer als die Kapazität der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) ist.
Elektronische Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das induktive Element (T) ein Transformator ist.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausgangsdiode (D₁) parallel zum Speicherschaltelement (S₃) geschaltet ist.
Elektronische Schaltung nach Anspruch 4, wobei die Ausgangsdiode (D₁) und das Speicherschaltelement (S₃) in Form eines einzelnen Feldeffekttransistors vorliegen.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Speicherdiode (D₂) parallel zum Speicherschaltelement (S₁) geschaltet ist.
Elektronische Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Speicherdiode (D₂) und das Ausgangsschaltelement (S₁) in Form eines einzelnen Feldeffekttransistors vorliegen.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausgangsschaltelement (S₁) und/oder das Speicherschaltelement (S₃) direkt mit Erdpotential verbunden sind.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel (H) zum Bereitstellen eines Wechselstromes aus einer H-Brücke bestehen, die an den Ausgang angeschlossen ist und die zwei parallele Zweige hat, jeder Zweig weist ein erstes Schaltelement (S_A, S_C) auf, das in Reihe zu einem zweiten Schaltelement (S_B, S_D) liegt und einen Schaltungsknoten zwischen den ersten und den zweiten Schaltelementen, wobei die Elektrolumineszenzanzeige (C_L) betriebsmäßig zwischen den entsprechenden Schaltungsknoten der Schaltungszweige angeschlossen ist, wobei die Schaltelemente (S_A, S_B, S_C, S_D) der Vollbrücke (H) abwechselnd so gesteuert werden, dass unter einer ersten Bedingung die ersten Schaltelemente des einen Schaltungszweiges und die zweiten Schaltelemente des anderen Schaltungszweiges leiten, um Strom vom Ausgang zur Elektrolumineszenzanzeige (C_L) in einer Richtung zu leiten, und unter einer zweiten Bedingung die anderen zwei Schaltelemente der Schaltungszweige leiten, um Strom vom Ausgang zur Elektrolumineszenzanzeige (C_L) in der entgegengesetzten Richtung zu leiten.
Elektronische Schaltung nach Anspruch 9, wobei die Vollbrücke (H) so ausgelegt ist, dass sie zwischen der ersten Bedingung und der zweiten Bedingung umschaltet, während Energie aus der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) im Speicherkondensator (C_R) gespeichert wird.
Elektronische Schaltung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Schaltung so ausgelegt ist, dass sie in Übereinstimmung mit den folgenden Schritten arbeitet: a) Die Vollbrücke (H) wird in den ersten Zustand geschaltet; b) Energie aus dem Speicherkondensator (C_R) wird an die Elektrolumineszenzanzeige (C_L) übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes (L, T) und des Ausgangsschaltelementes (S₁); c) Energie aus der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) wird an den Speicherkondensator (C_R) übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes (L, T) und des Speicherschaltelementes (S3) ; d) Die Vollbrücke (H) wird in den zweiten Zustand geschaltet; e) Energie aus dem Speicherkondensator (C_R) wird zur Elektrolumineszenzanzeige (C_L) übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes (L, T) und des Ausgangsschaltelementes (S₁); f) Energie aus der Elektrolumineszenzanzeige (C_L) wird zum Speicherkondensator (C_R) übertragen, mit Hilfe des induktiven Elementes (L, T) und des Speicherschaltelementes (S₃); und g) Die Schritte a) bis f) werden wiederholt.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Strom zum Speicherkondensator (C_R) und/oder zur Elektrolumineszenzanzeige (C_L) von einer Gleichstromversorgung geliefert wird, um Energieverluste in der Schaltung zu kompensieren.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel (S₅) zum Auswählen der Stromversorgung einen Schalter umfassen.
Elektronische Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mittel (S₅) zum Auswählen der Stromversorgung eine Gleichstromquelle umfassen.