JP2003189637A - 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 - Google Patents
圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置Info
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Abstract
駆動回路を提供し、また圧電トランスの負荷とする冷陰
極管の輝度の調整を簡単に実施できる冷陰極管点灯装置
を提供する。 【解決手段】 直流入力電圧VinをDC−DCコンバ
ータ6で昇圧し、昇圧により得られた出力高電圧を電圧
源とする高耐圧2位相ドライバ回路3を設け、この高耐
圧2位相ドライバ回路3から発生される1/2周期ずれ
た2つの矩形波電圧で、圧電トランス1を駆動する。駆
動周波数は、圧電トランス1固有の共振周波数に調整さ
れる。また、冷陰極管の輝度の調整を行なうために、D
C−DCコンバータ6内の誤差増幅器7の入力部に設け
た電圧分割用の抵抗14〜17の接続点に調光信号を加
える。
Description
く設定できる圧電トランス駆動回路に関し、さらに液晶
バックライトに使用される冷陰極管を負荷とし、冷陰極
管の輝度調整を可能とする冷陰極管点灯装置に関するも
のである。
液晶バックライトに使用される冷陰極管が負荷として接
続された圧電トランス駆動回路、すなわち冷陰極管点灯
装置の従来技術としては、図2に示すような全波の正弦
波で圧電トランス1を駆動するものが一般的である。圧
電トランス1は、固有の共振周波数を有する圧電振動子
1dと、圧電振動子1dに設けられて圧電振動子1dを
励振させる電圧が入力される一対の1次側電極端子1
a,1bと、一対の1次側電極端子1a,1bとは直流
的に分離された状態で圧電振動子1dに設けられて圧電
振動子1dから発生した高電圧を出力する2次側電極端
子1cとを有する。
ランス1の一対の1次側電極端子1a,1bに2つのオ
ートトランス32,33の2次側端子32c,33cを
それぞれ接続し、オートトランス32,33の1次側端
子32a,33aを直流入力電圧Vinが入力される電
圧入力端子20に接続したものである。さらに、オート
トランス32,33の中間端子32b,33bは、スイ
ッチングトランジスタ30,31のドレイン端子にそれ
ぞれ接続される。スイッチングトランジスタ30,31
のソース端子は接地電位である。
は、一端が圧電トランス1の2次側電極端子1cに接続
されており、他端が抵抗18を介して接地されている。
冷陰極管2に流れる電流は、抵抗18により電圧に変換
されることで電圧信号として検出される。抵抗18によ
り得られた電圧信号は、移相回路5に通すことにより位
相調整がされた後、発振周波数制御回路4に入力され
る。
信号に基づいて圧電トランス1の駆動周波数を決定し、
決定した周波数の駆動信号を2位相ドライバ回路34に
入力する。この2位相ドライバ回路34からの出力信号
がスイッチングトランジスタ30,31のゲート端子に
与えられ、これによってスイッチングトランジスタ3
0,31が圧電トランス1の共振周波数で交互にスイッ
チングする。この発振周波数制御回路4は、冷陰極管2
に流れる電流をフィードバックさせることにより、圧電
トランス1の駆動周波数を変化させて昇圧比を変化さ
せ、負荷である冷陰極管2に一定の出力電圧や出力電流
を供給するように制御している。
1のスイッチング動作によって、オートトランス32,
33の2次側には昇圧された電圧が現れ、この電圧が圧
電トランス1の一対の1次側電極端子1a,1bに加え
られることになる。
を示すものである。図3において、40は等価入力容量
(Cd1)、41はインダクタンス(L)、42は容量
(C)、43は抵抗(R)、44はトランス(T)、4
5は等価出力容量(Cd2)である。
3の1次側と2次側のインダクタンスと、図3に示す圧
電トランス1の等価回路の主に等価入力容量(Cd1)
40で共振回路を構成するように設定され、図2中に示
す2相の半波正弦波が圧電トランス1の一対の1次側電
極端子1a,1bに交互に印加される。これによって圧
電トランス1の一対の1次側電極端子1a,1bには、
正弦波が印加されることになる。この動作によって、圧
電トランス1は負荷である冷陰極管2に対して昇圧され
た出力電圧を2次側電極端子1cから印加することがで
きる。
めに、バースト調光回路35からの出力信号が発振周波
数制御回路4に入力される。バースト調光回路35は、
調光信号入力端子22からの調光信号を基に、発振周波
数制御回路4から2位相ドライバ回路34に入力される
駆動信号の出力の断続を周期的に行う。この周期および
断続のディーティ比により、冷陰極管2の発光が断続
し、この結果冷陰極管2の時間平均発光強度が変化する
ことにより、輝度の調整が可能となる。
成では、圧電トランス駆動回路の動作可能な入力電圧範
囲が狭いという欠点を有していた。具体的に説明する
と、従来の技術では、直流入力電圧Vinをオートトラ
ンス32,33の1次側に与えることにより、電磁トラ
ンスであるオートトランス32,33の1次側でフライ
バック電圧を発生させ、オートトランス32,33の2
次側から昇圧した電圧を取り出して圧電トランス1を駆
動している。そのため、従来の圧電トランス駆動回路で
は、直流入力電圧Vinに比例して圧電トランス1の2
次側電極端子1cに発生する出力電圧が増減することに
なる。
駆動周波数を変化させて昇圧比を変化させ、負荷である
冷陰極管2に一定の出力電圧や出力電流を供給するよう
に制御している。一般に、圧電トランス1は共振周波数
で駆動する時が最も効率良く動作するが、共振周波数か
ら離れるに従って効率は低下するので、直流入力電圧V
inの変動を吸収するには限度がある。また、圧電トラ
ンス1の等価入力容量と電磁トランスであるオートトラ
ンス32,33のインダクタンスとを共振させているの
で、駆動波形は変化しない。そのため、スイッチング周
期はごく狭い範囲でしか変えることができない。したが
って、一般に2倍以上の入力電圧範囲を得ることは困難
である。
を発生させるので、電磁トランス(オートトランス3
2,33)が2つ必要となり、コストが高くなるととも
に冷陰極管点灯装置の物理形状も大きくなるという欠点
も有していた。
の輝度の調整を行う際、直流入力電圧Vinの変動に伴
い圧電トランス1の駆動周波数を変化させることを考慮
すると、バースト調光回路35の制御性が複雑になると
いう欠点を有していた。
で、入力電圧範囲を広く設定できるとともに安価で小型
化が可能な圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装
置を提供することを目的とする。
電圧の調整を簡単に実施できる圧電トランス駆動回路を
提供することを目的とする。
度の調整を簡単に実施できる冷陰極管点灯装置を提供す
ることを目的とする。
圧電トランス駆動回路は、固有の共振周波数を有する圧
電振動子と、圧電振動子に設けられて圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の1次側電極端子と、一対
の1次側電極端子とは直流的に分離された状態で圧電振
動子に設けられて圧電振動子から発生した電圧を出力す
る2次側電極端子とを有する圧電トランスと、直流入力
電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ直流入力
電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定に制御す
るDC−DCコンバータと、DC−DCコンバータの直
流出力高電圧を電圧源として圧電トランスの一対の1次
側電極端子に交流電圧を印加することにより圧電トラン
スの2次側電極端子から昇圧された交流電圧を出力させ
るドライバ回路とを備えている。
DCコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が変動して
も直流出力電圧が一定となるように制御を行うので、D
C−DCコンバータから出力される直流出力電圧を電圧
源とした高耐圧2位相ドライバ回路を含み、その出力信
号により圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路
においては、直流入力電圧の変動が圧電トランスの駆動
に影響を与えず、DC−DCコンバータのみで直流入力
電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧電トラン
ス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消
し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設
定することが可能である。また、従来例のような電磁ト
ランスを使用する必要がないので、コストを下げること
ができるとともに小型化を図ることができる。
回路は、請求項1記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧を発生する
ことを特徴とする。
共振周波数で駆動すれば、請求項1の場合よりも、いっ
そう圧電トランスの変換効率のよい駆動が可能である。
その他は請求項1と同様である。
回路は、請求項1記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつ1/2周期ずれ
た2相の矩形波電圧を発生することを特徴とする。
で、1次側電極の接地電位から見た入力電圧振幅が高く
なり、より高電圧な出力電圧を圧電トランスの2次側に
得ることができる。この場合、波高値に特に制限はなく
直流出力高電圧値よりも低く設定してもよい。その他は
請求項1と同様である。
回路は、請求項1記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつDC−DCコン
バータの出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限
値とした交流電圧を発生することを特徴とする。
の出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とし
ているので、最大振幅を得ることができる。その他は請
求項1と同様である。
回路は、請求項1記載の圧電トランス駆動回路におい
て、ドライバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数
もしくはその近傍の周波数を有し、かつDC−DCコン
バータの出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限
値として1/2周期ずれた2相の矩形波電圧を発生する
ことを特徴とする。
ての作用を有し、圧電トランスの出力が最大となる。そ
の他は請求項1と同様である。
回路は、請求項1記載の圧電トランス駆動回路におい
て、DC−DCコンバータが、直流出力高電圧の出力端
子とグラウンドとの間に接続された少なくとも3個以上
の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗分割回路
と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割接続点の電圧
を入力として直流出力高電圧の変動を検出する誤差増幅
器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割接続点に出力
電圧制御用電圧信号を印加してDC−DCコンバータの
直流出力高電圧値を変化させることにより圧電トランス
の2次側電極端子より出力される交流出力電圧を変化さ
せる電圧制御信号入力端子とを備えている。
に印加される電圧の調整により、圧電トランスの出力電
圧の調整が圧電トランスの駆動動作に影響を与えること
なく可能となり、簡単に圧電トランスの出力電圧の調整
が可能である。
回路は、請求項2,3,4または5記載の圧電トランス
駆動回路において、DC−DCコンバータが、直流出力
高電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少な
くとも3個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる
抵抗分割回路と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として直流出力高電圧の変動を検出
する誤差増幅器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割
接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加してDC−DC
コンバータの直流出力高電圧値を変化させることにより
圧電トランスの2次側電極端子より出力される交流出力
電圧を変化させる電圧制御信号入力端子とを備えてい
る。
に印加される電圧の調整により、圧電トランスの出力電
圧の調整が圧電トランスの駆動動作に影響を与えること
なく可能となり、簡単に圧電トランスの出力電圧の調整
が可能である。
は、固有の共振周波数を有する圧電振動子と、圧電振動
子に設けられて圧電振動子を励振させる電圧が入力され
る一対の1次側電極端子と、一対の1次側電極端子とは
直流的に分離された状態で圧電振動子に設けられて圧電
振動子から発生した電圧を出力する2次側電極端子とを
有する圧電トランスと、直流入力電圧を昇圧した直流出
力高電圧を発生し、かつ直流入力電圧の変動にかかわら
ず直流出力高電圧を一定に制御するDC−DCコンバー
タと、DC−DCコンバータの直流出力高電圧を電圧源
として圧電トランスの一対の1次側電極端子に交流電圧
を印加することにより圧電トランスの2次側電極端子か
ら昇圧された交流電圧を出力させるドライバ回路と、圧
電トランスの2次側電極端子に負荷として接続された冷
陰極管とを備えている。
DCコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が変動して
も直流出力電圧が一定となるように制御を行うので、D
C−DCコンバータから出力される直流出力電圧を電圧
源とした高耐圧2位相ドライバ回路を含み、その出力信
号により圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路
においては、直流入力電圧の変動が圧電トランスの駆動
に影響を与えず、DC−DCコンバータのみで直流入力
電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧電トラン
ス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消
し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設
定することが可能である。また、従来例のような電磁ト
ランスを使用する必要がないので、コストを下げること
ができるとともに小型化を図ることができる。
は、請求項8記載の冷陰極管点灯装置において、ドライ
バ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくはそ
の近傍の周波数を有する交流電圧を発生することを特徴
とする。
共振周波数で駆動すれば、請求項8の場合よりも、いっ
そう圧電トランスの変換効率のよい駆動が可能であり、
冷陰極管の輝度が上昇する。その他は請求項8と同様で
ある。
置は、請求項8記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつ1/2周期ずれた2相の
矩形波電圧を発生することを特徴とする。
で、1次側電極の接地電位から見た入力電圧振幅が高く
なり、より高電圧な出力電圧を圧電トランスの2次側に
得ることができ、冷陰極管の輝度がさらに上昇する。こ
の場合、波高値に特に制限はなく直流出力高電圧値より
も低く設定してもよい。その他は請求項8と同様であ
る。
置は、請求項8記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつDC−DCコンバータの
出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とした
交流電圧を発生することを特徴とする。
の出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値とし
ているので、最大振幅を得ることができ、冷陰極管の輝
度がさらに上昇する。その他は請求項8と同様である。
置は、請求項8記載の冷陰極管点灯装置において、ドラ
イバ回路が、圧電トランスの固有の共振周波数もしくは
その近傍の周波数を有し、かつDC−DCコンバータの
出力端に得られた直流出力高電圧値を波高上限値として
1/2周期ずれた2相の矩形波電圧を発生することを特
徴とする。
の全ての作用を有し、圧電トランスの出力が最大とな
り、冷陰極管の輝度が最も上昇する。その他は請求項8
と同様である。
置は、請求項8記載の冷陰極管点灯装置において、DC
−DCコンバータが、直流出力高電圧の出力端子とグラ
ウンドとの間に接続された少なくとも3個以上の電圧分
割用抵抗器の直列回路からなる抵抗分割回路と、抵抗分
割回路の何れか一つの抵抗分割接続点の電圧を入力とし
て直流出力高電圧の変動を検出する誤差増幅器と、抵抗
分割回路の他の一つの抵抗分割接続点に出力電圧制御用
電圧信号を印加してDC−DCコンバータの直流出力高
電圧値を変化させることにより圧電トランスの2次側電
極端子より出力される交流出力電圧を変化させる調光信
号入力端子とを備えている。
加される電圧の調整により、冷陰極管の放電維持電圧の
コントロールが可能となり、これによって冷陰極管の輝
度の調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変
動に伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させること
を含めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、
簡単に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
置は、請求項9,10,11または12記載の冷陰極管
点灯装置において、DC−DCコンバータが、直流出力
高電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少な
くとも3個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる
抵抗分割回路と、抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として直流出力高電圧の変動を検出
する誤差増幅器と、抵抗分割回路の他の一つの抵抗分割
接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加してDC−DC
コンバータの直流出力高電圧値を変化させることにより
圧電トランスの2次側電極端子より出力される交流出力
電圧を変化させる調光信号入力端子とを備えている。
加される電圧の調整により、冷陰極管の放電維持電圧の
コントロールが可能となり、これによって冷陰極管の輝
度の調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変
動に伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させること
を含めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、
簡単に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
て、図面を参照しながら説明する。
ランス駆動回路および冷陰極管点灯装置を示すものであ
るが、以下では圧電トランス駆動回路で代表する。
ように、圧電トランス1、冷陰極管2、高耐圧2位相ド
ライバ回路3、発振周波数制御回路4、移相回路5、D
C−DCコンバータ6を主要構成要素としている。圧電
トランス1、冷陰極管2、抵抗18および移相回路5に
ついては従来例の構成と同様である。
7、パルス幅変調回路(以下、PWM回路と略す)8、
発振回路9、スイッチングトランジスタ10、コイル1
1、整流ダイオード12、平滑容量13、および抵抗分
割回路を構成する抵抗14,15,16で構成される。
接続点)には、抵抗17を介して電圧制御信号入力端子
である調光信号入力端子22が設けられる。電圧入力端
子20はDC−DCコンバータ6に直流入力電圧Vin
を入力する端子、電圧出力端子21はDC−DCコンバ
ータ6の直流出力電圧Vddを出力する端子である。
6は、つぎのように動作する。発振回路9から出力され
る例えば三角波信号または鋸歯状波信号と誤差増幅器7
の出力信号とがPWM回路8に入力され、PWM回路8
で両信号が比較されることにより、誤差増幅器7の出力
信号に応じたパルス幅を持ったパルス幅変調信号がPW
M回路8から出力される。そして、このパルス幅変調信
号でもってスイッチングトランジスタ10をオンオフさ
せるチョッパ動作により、電圧入力端子20より入力さ
れた直流入力電圧Vinが昇圧されて直流出力電圧Vd
dとして電圧出力端子21より出力される。誤差増幅器
7には、直流出力電圧Vddを抵抗14,15,16で
分割した電圧が入力され、これによって直流入力電圧V
inの変動にかかわらず、直流出力電圧Vddが一定と
なるようなフィードバック制御が行われる。また、調光
信号入力端子22に調光信号を与えることにより、誤差
増幅器7に与えられる電圧が変化し、これによって電圧
出力端子21に現れる直流出力電圧Vddが変化するこ
とになる。そして、この直流出力電圧Vddが高耐圧2
位相ドライバ回路3に電源として与えられることにな
る。
力電圧Vddが高耐圧2位相ドライバ回路3に電源とし
て与えられている状態で、発振周波数制御回路4に内蔵
されたスタート回路26より発せられたスタート回路信
号が高耐圧2位相ドライバ回路3に与えられると、この
スタート回路信号を基に、高耐圧2位相ドライバ回路3
は、交流電圧として、任意の周波数で互いに1/2周期
ずれた2相の矩形波電圧を発生し、2相の矩形波電圧に
よる圧電トランス1の駆動を開始する。
次側電極端子1a,1bに対応した2つの高耐圧ドライ
バ23,24と、発振周波数制御回路4から与えられる
矩形波電圧を基に、2相の矩形波電圧を生成し、さらに
所定のデッドタイムを付加した状態で高耐圧ドライバ2
3,24に与えるタイミング調整器25とからなる。
列接続されたPチャンネルMOSトランジスタおよびN
チャンネルMOSトランジスタと、レベルシフト回路と
からなり、タイミング調整器25の出力信号がNチャン
ネルMOSトランジスタのゲートに直接入力され、Pチ
ャンネルMOSトランジスタのゲートにレベルシフト回
路を介して入力され、PチャンネルMOSトランジスタ
およびNチャンネルMOSトランジスタの接続点から矩
形波電圧が一対の1次側電極端子1a,1bに与えられ
る。
続された負荷としての冷陰極管2に流れる電流は、電流
検出用の抵抗18により電圧に変換されることで電圧信
号として検出される。抵抗18により得られた電圧信号
は、移相回路5に通すことにより位相調整がされた後、
発振周波数制御回路4に入力される。
れる電流が検出されてフィードバックされることによ
り、圧電トランス1の共振周波数もしくは近傍の周波数
に駆動周波数を変更し、駆動信号を高耐圧2位相ドライ
バ回路3に入力する。
としては、上述したように、電圧入力端子20より入力
された直流入力電圧VinをDC−DCコンバータ6に
より昇圧し、電圧出力端子21より出力した直流出力電
圧Vddを使用する。また、この高耐圧2位相ドライバ
回路3は、DC−DCコンバータ6の電圧出力端子21
に得られた直流高電圧値を波高上限値とした図1中に示
す1/2周期ずれた2相の矩形波電圧を、上記の駆動信
号を基に発生する。
の一対の1次側電極端子1a,1bにそれぞれ入力さ
れ、圧電トランス1を駆動する。圧電トランス1の2次
側電極端子1cには、圧電トランス1が共振周波数もし
くは近傍の周波数で駆動されたことで、DC−DCコン
バータ6の電圧出力端子21に得られた直流高電圧値よ
りさらに高電圧な交流電圧が発生し、この電圧を冷陰極
管2に印加することで冷陰極管2は安定な点灯をする。
0に印加される直流入力電圧Vinが変化しても、周知
の技術であるDC−DCコンバータ6の働きにより、高
耐圧2位相ドライバ回路3の電圧源となる電圧出力端子
21に発生する直流出力電圧Vddは、一定値を保つ。
場合には、調光信号入力端子22に電圧を印加する。印
加された電圧値に応じて、抵抗15,16の接続点電圧
すなわち誤差増幅器7の入力電圧が変化し、誤差増幅器
7の出力は変化分に応じた信号を発し、PWM回路8に
入力されて、スイッチングトランジスタ10の駆動信号
のデューティを変化させる。駆動周波数は、発振回路9
により決定される。
ーティが変化することで、DC−DCコンバータ6の昇
圧電圧すなわち電圧出力端子21に発生する直流出力電
圧Vddが変化し、抵抗15,16の接続点電圧を調光
信号入力端子22に電圧が印加される前の値に戻すよう
に働く。結果として、DC−DCコンバータ6の電圧出
力端子21に得られる直流高電圧値は変更され、2つの
矩形波電圧の波高上限値も変わる。したがって、圧電ト
ランス1の2次側電極端子1cに発生する交流電圧値が
変更されるので、冷陰極管2の両端電圧差すなわち放電
維持電圧値が変化することとなる。冷陰極管2の輝度
は、冷陰極管2の両端電圧差に依存している。
流入力電圧VinをDC−DCコンバータ6で昇圧し、
その出力に得られた直流高電圧を電圧源とする高耐圧2
位相ドライバ回路3から出力される1/2周期ずれた2
つの矩形波電圧で、圧電トランス1を駆動することを特
徴し、直流入力電圧Vinが変化してもDC−DCコン
バータ6の直流出力電圧Vddは一定値を保つので、圧
電トランス1の駆動に影響を与えない。したがって、圧
電トランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設定する
ことが可能である。
Cコンバータ6で昇圧し、かつ直流入力電圧Vinが変
動しても直流出力電圧Vddが一定となるように制御を
行うので、DC−DCコンバータ6から出力される直流
出力電圧Vddを電圧源とした高耐圧2位相ドライバ回
路3を含み、その出力信号により圧電トランス1を駆動
する圧電トランス駆動回路においては、直流入力電圧V
inの変動が圧電トランス1の駆動に影響を与えず、D
C−DCコンバータ6のみで直流入力電圧Vinの変動
を吸収でき、従来例にあるような圧電トランス駆動回路
の入力電圧範囲が狭くなるという欠点を解消し、圧電ト
ランス駆動回路の入力電圧範囲をより広く設定すること
が可能である。また、従来例のような電磁トランスを使
用する必要がないので、コストを下げることができると
ともに小型化を図ることができる。
電圧の調整により、冷陰極管2の放電維持電圧のコント
ロールが可能となり、これによって冷陰極管2の輝度の
調整を行うことができ、従来例にある入力電圧の変動に
伴い、圧電トランスの駆動周波数を変化させることを含
めたバースト調光回路の制御性の複雑さを解消し、簡単
に冷陰極管の輝度の調整を実施することができる。
冷陰極管の点灯用の他に、例えば以下のような用途に用
いられる。圧電トランスの有用性は、電磁トランスが収
納できないスペースサイズでかつ電池などから数百Vの
電圧変換が必要なものに好適である。例えば、携帯電
話、携帯端末の液晶パネルのバックライト(冷陰極管)
用として使用される。他にあげれば、工業用電源ユニッ
トとして利用することも可能である。
動回路および冷陰極管点灯装置によれば、直流入力電圧
をDC−DCコンバータで昇圧し、かつ直流入力電圧が
変動しても直流出力電圧が一定となるように制御を行う
ので、DC−DCコンバータから出力される直流出力電
圧を電圧源とした高耐圧2位相ドライバ回路を含み、そ
の出力信号により圧電トランスを駆動する圧電トランス
駆動回路においては、直流入力電圧の変動が圧電トラン
スの駆動に影響を与えず、DC−DCコンバータのみで
直流入力電圧の変動を吸収でき、従来例にあるような圧
電トランス駆動回路の入力電圧範囲が狭くなるという欠
点を解消し、圧電トランス駆動回路の入力電圧範囲をよ
り広く設定することが可能である。また、従来例のよう
な電磁トランスを使用する必要がないので、コストを下
げることができるとともに小型化を図ることができる。
れば、電圧制御信号入力端子に印加される電圧の調整に
より、圧電トランスの出力電圧の調整が圧電トランスの
駆動動作に影響を与えることなく可能となり、簡単に圧
電トランスの出力電圧の調整が可能である。
ば、調光信号入力端子に印加される電圧の調整により、
冷陰極管の放電維持電圧のコントロールが可能となり、
これによって冷陰極管の輝度の調整を行うことができ、
従来例にある入力電圧の変動に伴い、圧電トランスの駆
動周波数を変化させることを含めたバースト調光回路の
制御性の複雑さを解消し、簡単に冷陰極管の輝度の調整
を実施することができる。
回路の構成を示すブロック図である。
示すブロック図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 固有の共振周波数を有する圧電振動子
と、前記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の1次側電極端子と、前記
一対の1次側電極端子とは直流的に分離された状態で前
記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子から発生した
電圧を出力する2次側電極端子とを有する圧電トランス
と、 直流入力電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ
直流入力電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定
に制御するDC−DCコンバータと、 前記DC−DCコンバータの直流出力高電圧を電圧源と
して前記圧電トランスの前記一対の1次側電極端子に交
流電圧を印加することにより前記圧電トランスの2次側
電極端子から昇圧された交流電圧を出力させるドライバ
回路とを備えた圧電トランス駆動回路。 - 【請求項2】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧
を発生することを特徴とする請求項1に記載の圧電トラ
ンス駆動回路。 - 【請求項3】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつ1/
2周期ずれた2相の矩形波電圧を発生することを特徴と
する請求項1に記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項4】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつDC
−DCコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧値
を波高上限値とした交流電圧を発生することを特徴とす
る請求項1に記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項5】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつDC
−DCコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧値
を波高上限値として1/2周期ずれた2相の矩形波電圧
を発生することを特徴とする請求項1に記載の圧電トラ
ンス駆動回路。 - 【請求項6】 DC−DCコンバータが、直流出力高電
圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なくと
も3個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗
分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動を
検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つの
抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して前
記DC−DCコンバータの直流出力高電圧値を変化させ
ることにより前記圧電トランスの前記2次側電極端子よ
り出力される交流出力電圧を変化させる電圧制御信号入
力端子とを備えた請求項1記載の圧電トランス駆動回
路。 - 【請求項7】 DC−DCコンバータが、直流出力高電
圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なくと
も3個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵抗
分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分割
接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動を
検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つの
抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して前
記DC−DCコンバータの直流出力高電圧値を変化させ
ることにより前記圧電トランスの前記2次側電極端子よ
り出力される交流出力電圧を変化させる電圧制御信号入
力端子とを備えた請求項2、3、4または5に記載の圧
電トランス駆動回路。 - 【請求項8】 固有の共振周波数を有する圧電振動子
と、前記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子を励振
させる電圧が入力される一対の1次側電極端子と、前記
一対の1次側電極端子とは直流的に分離された状態で前
記圧電振動子に設けられて前記圧電振動子から発生した
電圧を出力する2次側電極端子とを有する圧電トランス
と、 直流入力電圧を昇圧した直流出力高電圧を発生し、かつ
直流入力電圧の変動にかかわらず直流出力高電圧を一定
に制御するDC−DCコンバータと、 前記DC−DCコンバータの直流出力高電圧を電圧源と
して前記圧電トランスの前記一対の1次側電極端子に交
流電圧を印加することにより前記圧電トランスの2次側
電極端子から昇圧された交流電圧を出力させるドライバ
回路と、 前記圧電トランスの前記2次側電極端子に負荷として接
続された冷陰極管とを備えた冷陰極管点灯装置。 - 【請求項9】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有の
共振周波数もしくはその近傍の周波数を有する交流電圧
を発生することを特徴とする請求項8に記載の冷陰極管
点灯装置。 - 【請求項10】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有
の共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつ1
/2周期ずれた2相の矩形波電圧を発生することを特徴
とする請求項8に記載の冷陰極管点灯装置。 - 【請求項11】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有
の共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつD
C−DCコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧
値を波高上限値とした交流電圧を発生することを特徴と
する請求項8に記載の冷陰極管点灯装置。 - 【請求項12】 ドライバ回路が、圧電トランスの固有
の共振周波数もしくはその近傍の周波数を有し、かつD
C−DCコンバータの出力端に得られた直流出力高電圧
値を波高上限値として1/2周期ずれた2相の矩形波電
圧を発生することを特徴とする請求項8に記載の冷陰極
管点灯装置。 - 【請求項13】 DC−DCコンバータが、直流出力高
電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なく
とも3個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵
抗分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分
割接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動
を検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つ
の抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して
前記DC−DCコンバータの直流出力高電圧値を変化さ
せることにより前記圧電トランスの前記2次側電極端子
より出力される交流出力電圧を変化させる調光信号入力
端子とを備えた請求項8記載の冷陰極管点灯装置。 - 【請求項14】 DC−DCコンバータが、直流出力高
電圧の出力端子とグラウンドとの間に接続された少なく
とも3個以上の電圧分割用抵抗器の直列回路からなる抵
抗分割回路と、前記抵抗分割回路の何れか一つの抵抗分
割接続点の電圧を入力として前記直流出力高電圧の変動
を検出する誤差増幅器と、前記抵抗分割回路の他の一つ
の抵抗分割接続点に出力電圧制御用電圧信号を印加して
前記DC−DCコンバータの直流出力高電圧値を変化さ
せることにより前記圧電トランスの前記2次側電極端子
より出力される交流出力電圧を変化させる調光信号入力
力端子とを備えた請求項9、10、11または12に記
載の冷陰極管点灯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001385628A JP2003189637A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001385628A JP2003189637A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003189637A true JP2003189637A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27594988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001385628A Pending JP2003189637A (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 圧電トランス駆動回路および冷陰極管点灯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003189637A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007125804A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | バックライト制御装置および表示装置 |
KR100993673B1 (ko) | 2004-06-28 | 2010-11-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 램프 구동장치 및 방법 |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001385628A patent/JP2003189637A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100993673B1 (ko) | 2004-06-28 | 2010-11-10 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치의 램프 구동장치 및 방법 |
WO2007125804A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Panasonic Corporation | バックライト制御装置および表示装置 |
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