JP2007288872A - インバータ装置ならびにそれを用いた発光装置および画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の負荷を、制御回路を共有して駆動する。
【解決手段】スイッチング回路１０は、トランス１２の１次巻き線１２ａに接続された複数のトランジスタを含み、各トランジスタのオンオフに応じて、１次巻き線１２ａに入力電圧Ｖｉｎおよび接地電圧を交互に印加する。複数のキャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄは、複数の蛍光ランプ２１０ごとに設けられ、一端がトランス１２の２次巻き線１２ｂに共通に接続され、他端が蛍光ランプ２１０にそれぞれ接続される。制御回路２０は、インバータ１００および蛍光ランプ２１０を含む回路全体の電流経路のうち、ひとつの所定の電流経路１８に流れる電流をモニタし、モニタした電流が所定の状態を保つように、スイッチング回路１０の複数のトランジスタのオンオフ状態を帰還制御し、トランス１２の１次巻き線１２ａへのスイッチング電力の供給を調節する。
【選択図】図１

Description

本発明は、直流の入力電圧を交流電圧に変換し、負荷に供給するインバータ装置に関し、特に複数の負荷を駆動するインバータ装置に関する。

近年、ブラウン管テレビに代えて、薄型、大型化が可能な液晶テレビの普及が進んでいる。液晶テレビは、映像が表示される液晶パネルの背面に、冷陰極蛍光ランプ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、以下ＣＣＦＬという）や、外部電極蛍光ランプ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ、以下、ＥＥＦＬという）を複数本配置し、バックライトとして発光させている。

ＣＣＦＬやＥＥＦＬなどの蛍光ランプの駆動には、たとえば１２Ｖ程度の直流電圧を昇圧して交流電圧として出力するインバータ（ＤＣ／ＡＣコンバータ）が用いられる。インバータは、蛍光ランプに流れる電流を電圧に変換して制御回路に帰還し、この帰還された電圧にもとづいてスイッチング素子のオンオフを制御している。たとえば、下記の特許文献には、関連技術が開示される。

特開２００３−３２３９９４号公報 国際公開第２００５／０３８８２８号パンフレット 特開２００２−１３４２９３号公報 特開２００４−３３５４２２号公報

ここで、インバータによって昇圧された交流電圧によって、複数の蛍光ランプを駆動する場合を考える。各蛍光ランプの発光輝度は、蛍光ランプに流れる電流に応じて決まるため、複数の蛍光ランプを均一に発光させたり、あるいは異なる所望の輝度で発光させるためには、各蛍光ランプに流れる電流を制御する必要がある。

しかしながら、複数の蛍光ランプに流れる電流を個別に帰還制御する場合、蛍光ランプごとに制御回路を設ける必要がある。しかしながら、液晶テレビや液晶モニタなどのアプリケーションにおいて、数本から数十本の蛍光ランプを同時に点灯させる場合に、多数の制御回路を、液晶テレビに内蔵することは、実装面積、コスト、消費電力の観点から好ましくない。

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蛍光ランプなどの複数の負荷を、制御回路を共有して駆動可能なインバータ装置の提供にある。

本発明のある態様は、入力電圧を交流の駆動電圧に変換し、複数の負荷に供給するインバータ装置に関する。この態様のインバータ装置は、１次巻き線と２次巻き線を含むトランスと、トランスの１次巻き線に接続された複数のトランジスタを含み、各トランジスタのオンオフに応じて、トランスの１次巻き線に入力電圧および入力電圧より低い固定電圧を交互に印加するスイッチング回路と、複数の負荷ごとに設けられ、一端がトランスの２次巻き線に共通に接続され、他端が複数の負荷にそれぞれ接続された複数のキャパシタと、本インバータ装置および負荷を含む回路全体の電流経路のうち、ひとつの所定の電流経路に流れる電流をモニタし、モニタした電流が所定の状態を保つように、スイッチング回路の複数のトランジスタのオンオフ状態を帰還制御し、トランスの１次巻き線へのスイッチング電力の供給を調節する制御回路と、を備える。

この態様では、複数の負荷およびそれぞれに直列に接続されたキャパシタは、並列に接続された複数の電流経路を形成することになる。複数の電流経路には、同じ電圧が印加されるため、それぞれの経路には、各キャパシタと負荷の合成インピーダンスに応じた電流が流れることになる。この態様によれば、複数の負荷に流れる電流を、制御回路を共有して、キャパシタの容量により、直接あるいは間接的に制御することができる。

ある態様において、複数の負荷は、複数の蛍光ランプであってもよい。蛍光ランプは、冷陰極管蛍光ランプであってもよいし、外部電極蛍光ランプであってもよい。この場合、複数の蛍光ランプのインピーダンスの変動やばらつきを、キャパシタによって好適に打ち消すことができるため、蛍光ランプとキャパシタを含んで形成される複数の電流経路に流れる電流を安定に保つことができる。

ある態様において、複数のキャパシタの容量値は、１ｐＦ〜１００ｐＦの範囲に設定されてもよい。蛍光ランプと直列に、この範囲の容量値を挿入することにより、蛍光ランプの輝度の安定性を向上することができる。

ある態様において、複数のキャパシタの容量値は、複数の蛍光ランプの相対輝度に応じて設定されてもよい。蛍光ランプとキャパシタを含んで形成される複数の電流経路に流れる電流は、蛍光ランプとキャパシタのインピーダンスに依存するため、容量値を調節することにより、各蛍光ランプに流れる電流を調節することができる。

ある態様において、複数のキャパシタの少なくとも一部は、本インバータ装置が実装されるプリント基板上に形成されたパターンを用いて構成されてもよい。

ある態様において、制御回路は、複数の負荷のうち、ひとつの所定の負荷を含む電流経路に流れる電流をモニタし、所定の負荷に流れる電流が、所定の電流値に近づくように、スイッチング回路の複数のトランジスタのオンオフ状態を制御してもよい。このとき、制御回路は、所定の負荷を含む電流経路上に設けられ、所定の負荷に流れる電流に応じた電圧値を示す帰還信号を生成するフィードバック回路と、フィードバック回路からの帰還信号を受け、所定の基準電圧との比較によりパルス変調信号を生成するパルス変調器と、パルス変調器からのパルス変調信号を受け、パルス変調信号にもとづき、スイッチング回路の複数のトランジスタのオンオフを制御するドライバ回路と、を含んでもよい。
この場合、所定の負荷に流れる電流を、直接的に、所定の電流値に近づくように帰還制御することができるとともに、他の負荷に流れる電流を、間接的に、所定の電流値に応じた電流に近づくように制御することができる。

ある態様において、制御回路は、トランスの２次巻き線を含む電流経路に流れる電流をモニタし、トランスの２次巻き線に流れる電流が、所定の電流値に近づくように、スイッチング回路の複数のトランジスタのオンオフ状態を制御してもよい。このとき、制御回路は、トランスの２次巻き線を含む電流経路上に設けられ、トランスの２次巻き線に流れる電流に応じた電圧値を示す帰還信号を生成するフィードバック回路と、フィードバック回路からの帰還信号を受け、所定の基準電圧との比較によりパルス変調信号を生成するパルス変調器と、パルス変調器からのパルス変調信号を受け、パルス変調信号にもとづき、スイッチング回路の複数のトランジスタのオンオフを制御するドライバ回路と、を含んでもよい。
トランスの２次巻き線には、複数の負荷に流れる電流の和電流が流れる。このとき、複数の負荷には、各負荷を含む経路の合成インピーダンスに応じた電流が分岐して流れる。したがって、トランスの２次巻き線に流れる電流を安定化することにより、複数の負荷に流れる電流を安定化することができる。

本発明の別の態様は、発光装置である。この発光装置は、複数の蛍光ランプと、複数の蛍光ランプを負荷として、それぞれに交流の駆動電圧を供給する上述のいずれかの態様のインバータ装置と、を備える。
この態様によると、複数の蛍光ランプの輝度を、制御回路を共有して制御することができる。

本発明のさらに別の態様は、画像表示装置である。この画像表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの背面にバックライトとして配置される上述の発光装置と、を備える。

この態様によると、少ない制御回路で複数の蛍光ランプを駆動でき、装置を簡素化することができる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明に係るインバータ装置によれば、複数の負荷を、ひとつの制御回路で駆動することができる。

以下、本発明の実施の形態に係るインバータ装置について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置２００aの構成を示す回路図である。図２は、図１の発光装置２００が搭載される液晶テレビ３００の構成を示すブロック図である。図２の液晶テレビ３００は、アンテナ３１０と接続される。アンテナ３１０は、放送波を受信して受信部３０４に受信信号を出力する。受信部３０４は、受信信号を検波、増幅して、信号処理部３０６へと出力する。信号処理部３０６は、変調されたデータを復調して得られる画像データを液晶ドライバ３０８に出力する。液晶ドライバ３０８は、画像データを走査線ごとに液晶パネル３０２へと出力し、映像、画像を表示する。液晶パネル３０２の背面には、バックライトとして複数の蛍光ランプ２１０が配置されている。本実施の形態に係る発光装置２００は、このような液晶パネル３０２のバックライトとして好適に用いることができる。以下、図１に戻り、発光装置２００ａの構成および動作について詳細に説明する。

本実施の形態に係る発光装置２００は、蛍光ランプ２１０と総称される複数の蛍光ランプ２１０ａ、２１０ｂ…２１０ｄと、蛍光ランプ２１０を負荷として、それぞれに交流の駆動電圧Ｖｄｒｖを供給すインバータ１００ａと、を備える。蛍光ランプ２１０はＥＥＦＬやＣＣＦＬであって、液晶パネル３０２の背面に配置される。図示される蛍光ランプ２１０の個数は発明を限定するものではなく、液晶パネル３０２の面積に応じて決定される。

インバータ１００ａは、入力端子１０２に印加された入力電圧Ｖｉｎを交流で昇圧された駆動電圧Ｖｄｒｖに変換し、出力端子１０４に接続された負荷である蛍光ランプ２１０に供給するＤＣ／ＡＣコンバータである。

インバータ１００ａは、複数の蛍光ランプ２１０に対して電力を供給するものであり、たとえば、１０００Ｖ以上の交流電圧を生成して、蛍光ランプ２１０に供給する。蛍光ランプ２１０の発光輝度は、それぞれに流れる電流によって決まるため、駆動電流のばらつきは、バックライトの輝度ムラとなって現れる。したがって、インバータ１００ａには、複数の蛍光ランプ２１０を均一に駆動することが要求される。

インバータ１００ａは、スイッチング回路１０、トランス１２、制御回路２０（２０ａ〜２０ｃ）、キャパシタＣ１と総称される複数のキャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄを備える。

トランス１２は、１次巻き線１２ａと２次巻き線１２ｂを含む。トランス１２の１次巻き線１２ａには、スイッチング回路１０が接続される。スイッチング回路１０は、たとえばＨブリッジ回路やハーフブリッジ回路であって、トランス１２の１次巻き線１２ａに接続される複数のトランジスタ（図示せず）を含んで構成され、各トランジスタのオンオフに応じて、１次巻き線１２ａに入力電圧Ｖｉｎおよび入力電圧Ｖｉｎより低い固定電圧、すなわち接地電圧（０Ｖ）を交互に印加する。その結果、トランス１２の１次巻き線１２ａには、スイッチング電圧Ｖｓｗが印加される。各トランジスタのオンオフは、制御回路２０より出力される制御信号ＳＩＧ＿ＤＲＶによって制御される。トランス１２の２次巻き線１２ｂは、一端Ｎ１が接地され、他端Ｎ２が出力端子１０４と接続される。

複数のキャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄは、複数の負荷である蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄごとに設けられる。キャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄは、その一端が、トランス１２の２次巻き線１２ｂの端子Ｎ２に共通に接続されている。キャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄの他端は、それぞれ、対応する蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄに接続される。複数のキャパシタＣ１の容量値は、１ｐＦ〜１００ｐＦの範囲に設定するのが好ましい。容量値は、蛍光ランプ２１０のインピーダンスに応じて、計算あるいは実験により、この範囲から最適な値を選択することができる。各キャパシタＣ１の容量値は、それぞれに接続される蛍光ランプ２１０の相対輝度に応じて設定される。たとえば、蛍光ランプ２１０が同一の特性を有する場合において、発光輝度を均一化する場合、キャパシタＣ１の容量はほぼ等しく設定する。また、蛍光ランプ２１０ごとに、発光輝度を変化させたい場合、所望の発光輝度に応じて、キャパシタＣ１の容量値を設定する。

キャパシタＣ１は、チップ部品で形成してもよいが、インバータ１００ａが、プリント基板上に実装される場合には、キャパシタＣ１の一部あるいは全部を、プリント基板上にパターンを用いて形成してもよい。

本実施の形態に係る制御回路２０（２０ａ〜２０ｃ）は、インバータ１００ａおよび蛍光ランプ２１０を含む回路全体の電流経路のうち、ひとつの所定の電流経路に流れる電流をモニタし、モニタした電流が所定の状態を保つように、スイッチング回路１０の複数のトランジスタのオンオフ状態を帰還制御し、トランス１２の１次巻き線１２ａへのスイッチング電圧Ｖｓｗ、すなわちスイッチング電力の供給を調節する。

本実施の形態に係る制御回路２０は、所定の電流経路として、複数の負荷である蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄのうち、所定の負荷、すなわち蛍光ランプ２１０ｄを含む電流経路１８に流れる電流（以下、管電流Ｉｌａｍｐともいう）をモニタする。制御回路２０は、蛍光ランプ２１０ｄに流れる管電流Ｉｌａｍｐが、所定の電流値に近づくように、スイッチング回路１０の複数のトランジスタのオンオフ状態を制御する。

制御回路２０は、ドライバ回路２０ａ、パルス幅変調器２０ｂ、フィードバック回路２０ｃを含む。たとえば、ドライバ回路２０ａ、パルス幅変調器２０ｂは、その他のアナログ回路、デジタル回路を含んで１つの半導体基板上に機能ＩＣとして一体集積化される。ドライバ回路２０ａ、パルス幅変調器２０ｂを含む機能ＩＣは、インバータの制御回路として設計された一般的な回路を使用すれることができる。

フィードバック回路２０ｃは、蛍光ランプ２１０ｄを含む電流経路上に設けられ、管電流Ｉｌａｍｐに応じた電圧値を示す帰還信号Ｖｆｂを生成する。フィードバック回路２０ｃは、整流回路１４、ローパスフィルタ１６を含む。整流回路１４は、蛍光ランプ２１０ｄを含む電流経路上に設けられており、管電流Ｉｌａｍｐを半波整流し、電圧Ｖｆｂに変換する。整流回路１４の第１ダイオードＤ１は、アノードが接地され、カソードが蛍光ランプ２１０ｄに接続される。また、第２ダイオードＤ２のアノードは、第１ダイオードＤ１のカソードおよび蛍光ランプ２１０ｄに接続される。第１抵抗Ｒ１は、第２ダイオードＤ２のカソードおよび接地端子間に接続される。第１抵抗Ｒ１には、半波整流された管電流Ｉｌａｍｐが流れる、Ｖｆｂ＝Ｒ１×Ｉｌａｍｐの電圧降下が発生する。

ローパスフィルタ１６は、電圧Ｖｆｂの高周波成分を除去し、直流の帰還信号Ｖｆｂ’としてパルス幅変調器２０ｂへと出力する。

パルス幅変調器２０ｂは、フィードバック回路２０ｃからの帰還信号Ｖｆｂ’を受け、所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの比較によりパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍともいう）を生成する。パルス幅変調器２０ｂは、公知の技術を用いて構成すればよい。たとえば、パルス幅変調器２０ｂは、誤差増幅器とコンパレータとで構成することができる。誤差増幅器は、帰還信号Ｖｆｂと所定の基準電圧Ｖｒｅｆとの誤差を増幅する。コンパレータは、誤差増幅器から出力される誤差電圧Ｖｅｒｒを、のこぎり波や三角波状の周期信号Ｖｏｓｃと比較し、２つの信号Ｖｅｒｒ、Ｖｏｓｃの大小関係に応じて、デューティ比、すなわちハイレベルとローレベルの時間比率が変化するＰＷＭ信号Ｖｐｗｍを出力する。

ドライバ回路２０ａは、パルス幅変調器２０ｂからのＰＷＭ信号Ｖｐｗｍを受ける。ドライバ回路２０ａは、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍにもとづいて、すなわち、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのハイレベルとローレベルに対応付けて、スイッチング回路１０内部の複数のトランジスタのオンオフを制御するための駆動信号ＳＩＧ＿ＤＲＶを生成する。トランス１２の１次巻き線１２ａには、駆動信号ＳＩＧ＿ＤＲＶに応じたスイッチング電圧Ｖｓｗが供給される。

以上のように構成されたインバータ１００ａの動作について説明する。
スイッチング回路１０によって、トランス１２の１次巻き線１２ａにスイッチング電圧Ｖｓｗが供給されると、２次巻き線１２ｂ側には、パルス幅変調器２０ｂにおいて生成されたＰＷＭ信号Ｖｐｗｍのデューティ比およびトランス１２の巻き線比に応じた交流の駆動電圧Ｖｄｒｖが現れる。

ここで、本実施の形態では、複数の蛍光ランプ２１０a〜２１０ｄと、それぞれに接続されたキャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄは、並列に接続された複数の電流経路を形成する。複数の電流経路には、同じ電圧Ｖｄｒｖが印加されるため、それぞれの経路には、各キャパシタと負荷の合成インピーダンスに応じた電流が流れることになる。キャパシタＣ１および蛍光ランプ２１０のインピーダンスは、複素インピーダンスある。

いま、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄの点灯時における複素インピーダンスが均一であり、キャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄの容量値が等しいとすると、キャパシタＣ１ａと蛍光ランプ２１０ａを含む電流経路、キャパシタＣ１ｂと蛍光ランプ２１０ｂを含む電流経路、キャパシタＣ１ｃと蛍光ランプ２１０ｄを含む電流経路、キャパシタＣ１ｃと蛍光ランプ２１０ｃを含む電流経路、キャパシタＣ１ｄと蛍光ランプ２１０ｄを含む電流経路には、それぞれほぼ等しい電流が流れることになる。

また、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄの点灯時における複素インピーダンスが等しくない場合に、蛍光ランプ２１０〜２１０ｄに同一の管電流を供給したい場合には、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄのインピーダンスの違いをキャンセルするように、キャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄの容量値を設定すればよい。

また、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄのインピーダンスが均一である場合に、キャパシタＣ１ａ〜Ｃ１ｄの容量値を異なった値に設定することにより、蛍光ランプ２１０a〜２１０ｄの管電流、すなわちそれぞれの輝度を、積極的に異なった値に設定することができる。

制御回路２０は、上述のように、キャパシタＣ１ｄと蛍光ランプ２１０ｄを含む電流経路１８に流れる管電流Ｉｌａｍｐが、所望の電流値に近づくように、ＰＷＭ信号Ｖｐｗｍを生成する。したがって、本実施の形態に係るインバータ１００ａによれば、蛍光ランプ２１０ｄに流れる電流を、直接的に、所定の電流値に近づくように帰還制御することができる。さらに、他の蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｃには、各蛍光ランプを含む電流経路の合成インピーダンスに応じた電流が流れるため、キャパシタＣ１の容量値を調節することにより、間接的に、電流値を制御することができる。

このように、本実施の形態に係るインバータ１００ａでは、ひとつの制御回路２０を利用して、複数の蛍光ランプ２１０を所望の輝度で好適に発光させることができる。その結果、蛍光ランプ２１０ごとに、フィードバック回路２０ｃや各ブロックを接続する配線等を設け管電流を安定化させる場合に比べて、実装面積、コスト、消費電力を低減することができる。

さらに、キャパシタＣ１の容量値を、１ｐＦ〜１００ｐＦの範囲に設定し、蛍光ランプ２１０と直列に挿入することにより、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄのインピーダンスや周辺回路の寄生容量、寄生抵抗がばらついた場合でも、キャパシタＣ１がこれらのインピーダンスのばらつきを相殺するため、蛍光ランプ２１０の管電流を一定に保つことができ、輝度の安定性を向上することができる。

たとえば、実際のインバータ１００ａには、蛍光ランプ２１０の端子の寄生容量や、配線パターン間の寄生容量などが存在するため、キャパシタＣ１を設けない場合やその容量値が小さすぎる場合には、寄生容量によって、蛍光ランプ２１０を含む経路のインピーダンスが影響を受け、発光輝度に影響を及ぼすことになる。これに対して、本実施の形態のように、適切な容量値を有するキャパシタＣ１を設けることにより、寄生容量の影響を低減することができ、管電流の安定性が向上する。また、蛍光ランプ２１０の複素インピーダンスの周波数特性と、キャパシタＣ１の複素インピーダンスの周波数特性は、逆の特性を有するため、キャパシタＣ１と蛍光ランプ２１０を直列に接続することにより、キャパシタＣ１および蛍光ランプ２１０の合成インピーダンスの周波数依存性が平坦化される。その結果、幅広い周波数で、蛍光ランプ２１０の輝度を一定値に保つことが可能となる。

（第２の実施の形態）
図３は、第２の実施の形態に係る発光装置２００ｂの構成を示す回路図である。以下、インバータ１００ｂの構成および動作について、第１の実施の形態に係るインバータ１００ａとの相違点を中心に説明する。

本実施の形態に係るインバータ１００ｂは、第１の実施の形態に係るインバータ１００ａと、制御回路２０によるモニタされる電流経路が異なっている。すなわち、第１の実施の形態に係るインバータ１００ａは、所定の負荷を含む経路に流れる電流をモニタしたのに対して、本実施の形態に係るインバータ１００ａは、トランス１２の２次巻き線１２ｂを含む電流経路１９に流れる電流をモニタする。

図３のインバータ１００ｂにおいて、フィードバック回路２０ｃは、トランス１２の２次巻き線１２ｂを含む電流経路１９上に設けられ、この経路１９に流れる電流Ｉｔｏｔａｌに応じた電圧値を示す帰還信号Ｖｆｂを生成する。図３の制御回路２０は、図１のドライバ回路２０ａ、パルス幅変調器２０ｂを含んで構成される。制御回路２０は、トランス１２の２次巻き線１２ｂに流れる電流Ｉｔｏｔａｌが、所定の電流値に近づくように、スイッチング回路１０に含まれる複数のトランジスタのオンオフ状態を制御する。

２次巻き線１２ｂに流れる電流Ｉｔｏｔａｌは、出力端子１０４を介して、キャパシタＣ１および蛍光ランプ２１０を含む各電流経路へと分岐される。各電流経路に分岐される電流は、各経路の合成インピーダンスに応じて決定される。たとえば、各電流経路の合成インピーダンスが等しい場合には、電流Ｉｔｏｔａｌは、各電流経路に等しく分配され、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄの輝度は均一となる。また、各電流経路の合成インピーダンスを、積極的に異なる値に設定した場合、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄの輝度を異ならしめることができる。

第２の実施の形態によれば、複数の負荷である蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄに流れる電流の和電流が一定値となるように帰還制御を行うことにより、各蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄの管電流を制御することができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態に係るインバータ１００ｃは、第２の実施の形態に係るインバータ１００ｂを応用したものである。図４は、第３の実施の形態に係る発光装置２００ｃの構成の一部を示す回路図である。

図４の発光装置２００ｃは、２組のインバータ１００ｂを備える。それぞれのインバータ１００ｂの構成は図３に示した第２の実施の形態と同様で構わない。２組のインバータ１００ｂは、蛍光ランプ２１０ａ〜２１０ｄの両側に設けられる。インバータ１００ｂＲとインバータ１００ｂＬは、それぞれが、トランス１２Ｒ、１２Ｌの２次巻き線に流れる電流が一定値となるように負荷を駆動する。インバータ１００ｂＲの駆動電圧ＶｄｒｖＲと、インバータ１００ｂＬの駆動電圧ＶｄｒｖＬは、互いに逆極性となる交流電圧である。

本実施の形態によれば、２組のインバータによって、複数の蛍光ランプ２１０を駆動することができる。

実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、所定の負荷や、トランス１２の２次巻き線１２ｂを含む電流経路に流れる電流をモニタする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえばトランス１２の１次巻き線１２ａに流れる電流や、スイッチング回路１０に含まれるトランジスタに流れる電流などをモニタしてもよい。

また、蛍光ランプ２１０の駆動形式は、実施の形態に示したそれらに限定されるものではなく、複数の蛍光ランプ２１０を駆動するための公知の技術を利用すればよく、特に特定のトポロジーに限定されることなく、本発明は適用可能である。

また、本実施の形態に係るインバータ１００ａにより駆動される負荷は、蛍光管に限定されるものではなく、その他、交流の高電圧を必要とする様々なデバイスの駆動に適用することができる。

本実施の形態において、ロジック回路のハイレベル、ローレベルの論理値の設定は一例であって、インバータなどによって適宜反転させることにより自由に変更することが可能である。

実施の形態にもとづき、本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎないことはいうまでもなく、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。 図１の発光装置が搭載される液晶テレビの構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る発光装置の構成を示す回路図である。 第３の実施の形態に係る発光装置の構成の一部を示す回路図である。

符号の説明

１００ インバータ、 ２００ 発光装置、 ２１０ 蛍光ランプ、 １０ スイッチング回路、 １２ トランス、 １２ａ １次巻き線、 １２ｂ ２次巻き線、 ２０ 制御回路、 ２０ａ ドライバ回路、 ２０ｂ パルス幅変調器、 ２０ｃ フィードバック回路、 １４ 整流回路、 １６ ローパスフィルタ、 １８ 電流経路、 ２０ 制御回路、 Ｃ１ キャパシタ。

Claims (13)

1. 入力電圧を交流の駆動電圧に変換し、複数の負荷に供給するインバータ装置であって、
   １次巻き線と２次巻き線を含むトランスと、
   前記トランスの１次巻き線に接続された複数のトランジスタを含み、各トランジスタのオンオフに応じて、前記トランスの前記１次巻き線に前記入力電圧および前記入力電圧より低い固定電圧を交互に印加するスイッチング回路と、
   前記複数の負荷ごとに設けられ、一端が前記トランスの２次巻き線に共通に接続され、他端が前記複数の負荷にそれぞれ接続された複数のキャパシタと、
   本インバータ装置および負荷を含む回路全体の電流経路のうち、ひとつの所定の電流経路に流れる電流をモニタし、モニタした電流が所定の状態を保つように、前記スイッチング回路の前記複数のトランジスタのオンオフ状態を帰還制御し、前記トランスの前記１次巻き線へのスイッチング電力の供給を調節する制御回路と、
   を備えることを特徴とするインバータ装置。
2. 前記複数の負荷は、複数の蛍光ランプであることを特徴とする請求項１に記載のインバータ装置。
3. 前記複数のキャパシタの容量値は、１ｐＦ〜１００ｐＦの範囲に設定されることを特徴とする請求項２に記載のインバータ装置。
4. 前記複数のキャパシタの容量値は、前記複数の蛍光ランプの相対輝度に応じて設定されることを特徴とする請求項２または３に記載のインバータ装置。
5. 前記複数のキャパシタの少なくとも一部を、本インバータ装置が実装されるプリント基板上に形成されたパターンを用いて構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインバータ装置。
6. 前記制御回路は、前記複数の負荷のうち、ひとつの所定の負荷を含む電流経路に流れる電流をモニタし、前記所定の負荷に流れる電流が、所定の電流値に近づくように、前記スイッチング回路の前記複数のトランジスタのオンオフ状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインバータ装置。
7. 前記制御回路は、
   前記所定の負荷を含む電流経路上に設けられ、前記所定の負荷に流れる電流に応じた電圧値を示す帰還信号を生成するフィードバック回路と、
   前記フィードバック回路からの前記帰還信号を受け、所定の基準電圧との比較によりパルス変調信号を生成するパルス変調器と、
   前記パルス変調器からの前記パルス変調信号を受け、前記パルス変調信号にもとづき、前記スイッチング回路の前記複数のトランジスタのオンオフを制御するドライバ回路と、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載のインバータ装置。
8. 前記制御回路は、前記トランスの２次巻き線を含む電流経路に流れる電流をモニタし、前記トランスの２次巻き線に流れる電流が、所定の電流値に近づくように、前記スイッチング回路の前記複数のトランジスタのオンオフ状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインバータ装置。
9. 前記制御回路は、
   前記トランスの２次巻き線を含む電流経路上に設けられ、前記トランスの２次巻き線に流れる電流に応じた電圧値を示す帰還信号を生成するフィードバック回路と、
   前記フィードバック回路からの前記帰還信号を受け、所定の基準電圧との比較によりパルス変調信号を生成するパルス変調器と、
   前記パルス変調器からの前記パルス変調信号を受け、前記パルス変調信号にもとづき、前記スイッチング回路の前記複数のトランジスタのオンオフを制御するドライバ回路と、
   を含むことを特徴とする請求項８に記載のインバータ装置。
10. 複数の蛍光ランプと、
    前記複数の蛍光ランプを負荷として、それぞれに交流の駆動電圧を供給する請求項１から９のいずれかに記載のインバータ装置と、
    を備えることを特徴とする発光装置。
11. 前記蛍光ランプは、冷陰極管蛍光ランプであることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
12. 前記蛍光ランプは、外部電極蛍光ランプであることを特徴とする請求項１０に記載の発光装置。
13. 液晶パネルと、
    前記液晶パネルの背面にバックライトとして配置される請求項１０に記載の発光装置と、
    を備えることを特徴とする画像表示装置。

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