JP3269460B2 - 圧電トランス駆動回路及び駆動方法 - Google Patents
圧電トランス駆動回路及び駆動方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧電トランス駆動回
路及び圧電トランス駆動方法に関し、特に液晶による表
示装置のバックライト電源等を負荷とする圧電トランス
の駆動回路及び駆動方法に関する。
路及び圧電トランス駆動方法に関し、特に液晶による表
示装置のバックライト電源等を負荷とする圧電トランス
の駆動回路及び駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に圧電トランスは、圧電材料に一次
側及び二次側の電極を付け、一次側で圧電トランスの共
振周波数の電圧を印加してトランスを共振させ、この機
械的振動による二次側の発生電圧を取り出す素子であ
る。この圧電トランスは、電磁トランスと比較して小型
化や薄型化が図れる特徴がある。このため、圧電トラン
スは、液晶による表示装置のバックライト電源等に注目
されている素子である。
側及び二次側の電極を付け、一次側で圧電トランスの共
振周波数の電圧を印加してトランスを共振させ、この機
械的振動による二次側の発生電圧を取り出す素子であ
る。この圧電トランスは、電磁トランスと比較して小型
化や薄型化が図れる特徴がある。このため、圧電トラン
スは、液晶による表示装置のバックライト電源等に注目
されている素子である。
【０００３】この種の圧電素子の従来の駆動回路が特開
平９−１０７６８４号公報に記載されている。この駆動
回路は、トランジスタを時分割にオフすることによっ
て、圧電トランスの入力電圧を停止させ、圧電トランス
に接続された負荷に供給する交流電流又は交流電圧の実
効値を可変制御するものである。同公報に記載されてい
る従来の駆動回路について図１１を参照して説明する。
平９−１０７６８４号公報に記載されている。この駆動
回路は、トランジスタを時分割にオフすることによっ
て、圧電トランスの入力電圧を停止させ、圧電トランス
に接続された負荷に供給する交流電流又は交流電圧の実
効値を可変制御するものである。同公報に記載されてい
る従来の駆動回路について図１１を参照して説明する。
【０００４】同図に示されているように、従来の駆動回
路は、一次側電極１００及び二次側電極２００が設けら
れている圧電トランス１を有する昇圧回路４と、昇圧の
ための駆動電圧を制御する駆動電圧制御回路５と、駆動
周波数を制御する周波数制御回路３と、負荷２が冷陰極
管である場合に調光を行うための調光回路６とを含んで
構成されている。
路は、一次側電極１００及び二次側電極２００が設けら
れている圧電トランス１を有する昇圧回路４と、昇圧の
ための駆動電圧を制御する駆動電圧制御回路５と、駆動
周波数を制御する周波数制御回路３と、負荷２が冷陰極
管である場合に調光を行うための調光回路６とを含んで
構成されている。
【０００５】同図において、昇圧回路４では、Ｌ１又は
Ｌ２のインダクタンスと圧電トランス１の入力容量を共
振させて正弦波を発生させ圧電トランス１を駆動してい
る。これは、分周回路８から出力される逆相のクロック
Ｖｇ１、Ｖｇ２によってトランジスタＱ１、Ｑ２が交互
にオン状態になり直流電源ＶＤＤからの電流がコイルＬ
１、Ｌ２に電磁エネルギとしてチャージされ、トランジ
スタＱ１、Ｑ２がオフになるとチャージしたエネルギを
放出し電圧エネルギとして電源電圧よりも高い電圧を発
生するものである。この位相の異なる半波の正弦波は等
価的に正弦波となって圧電トランス１を振動させ、圧電
トランス１の形状によって定まる昇圧された交流電圧Ｖ
ｏとして二次側電極２００から出力される。
Ｌ２のインダクタンスと圧電トランス１の入力容量を共
振させて正弦波を発生させ圧電トランス１を駆動してい
る。これは、分周回路８から出力される逆相のクロック
Ｖｇ１、Ｖｇ２によってトランジスタＱ１、Ｑ２が交互
にオン状態になり直流電源ＶＤＤからの電流がコイルＬ
１、Ｌ２に電磁エネルギとしてチャージされ、トランジ
スタＱ１、Ｑ２がオフになるとチャージしたエネルギを
放出し電圧エネルギとして電源電圧よりも高い電圧を発
生するものである。この位相の異なる半波の正弦波は等
価的に正弦波となって圧電トランス１を振動させ、圧電
トランス１の形状によって定まる昇圧された交流電圧Ｖ
ｏとして二次側電極２００から出力される。
【０００６】この交流電圧Ｖｏは負荷２に印加されて、
交流電流Ｉｏが周波数制御回路３に入る。周波数制御回
路３は、分周回路８に対して圧電トランス１を駆動する
周波数データを出力し、負荷２から帰還する交流電流Ｉ
ｏが所定の値になるまで駆動周波数の掃引を続け、所定
の値が得られた周波数で停止する処理を行う回路であ
る。
交流電流Ｉｏが周波数制御回路３に入る。周波数制御回
路３は、分周回路８に対して圧電トランス１を駆動する
周波数データを出力し、負荷２から帰還する交流電流Ｉ
ｏが所定の値になるまで駆動周波数の掃引を続け、所定
の値が得られた周波数で停止する処理を行う回路であ
る。
【０００７】周波数制御回路３は、電流電圧変換回路１
０と、整流回路１１と、比較器１２と、積分回路１３
と、比較器１４と、ＶＣＯ１５とを含んで構成されてい
る。交流電流Ｉｏは電流電圧変換回路１０にて電圧信号
に変換され、更に整流回路１１にて整流され直流の検出
信号として比較器１２に入力される。この比較器１２で
基準電圧Ｖｒｅｆと比較されて検出信号電圧のほうが小
さい場合、積分回路１３に高レベルの信号を出力する。
この積分回路１３は高レベル信号が入力された期間、出
力電圧が一定の割合で低下するように構成されており、
この積分回路１３の出力電圧ＶｉｎがＶＣＯ１５に入力
される。ＶＣＯ１５からは三角波ｆＶＣＯと矩形波形ｆ
ＣＬＫが出力される。図１２（ａ）にＶＣＯ１５の出力
波形が示されている。積分回路１３からの電圧Ｖｉｎが
最低電圧値の場合、図１２（ａ）が三角波ｆＶＣＯの出
力電圧波形となり、図１２（ｂ）が矩形波ｆＣＬＫの出
力電圧波形になる。図１２（ｃ）は昇圧回路４の分周回
路８で矩形波ｆＣＬＫが分周されてＶｇ１になった電圧
波形図である。図示されていないが、分周回路８により
Ｖｇ２はＶｇ１と逆相の信号が作成される。なお分周回
路８はｆＣＬＫの立ち上がりのタイミングで反転する形
式の物を想定している。又、三角波ｆＶＣＯ、矩形波ｆ
ＣＬＫ共にその周波数は、圧電トランス１を駆動する周
波数の２倍の値としてある。図１２（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は積分回路１３からの電圧Ｖｉｎが最高電圧値の
場合のｆＶＣＯ、ｆＣＬＫ、Ｖｇ１であり、Ｖｉｎ最低
電圧の場合よりも高い周波数の出力をするように設定さ
れている。
０と、整流回路１１と、比較器１２と、積分回路１３
と、比較器１４と、ＶＣＯ１５とを含んで構成されてい
る。交流電流Ｉｏは電流電圧変換回路１０にて電圧信号
に変換され、更に整流回路１１にて整流され直流の検出
信号として比較器１２に入力される。この比較器１２で
基準電圧Ｖｒｅｆと比較されて検出信号電圧のほうが小
さい場合、積分回路１３に高レベルの信号を出力する。
この積分回路１３は高レベル信号が入力された期間、出
力電圧が一定の割合で低下するように構成されており、
この積分回路１３の出力電圧ＶｉｎがＶＣＯ１５に入力
される。ＶＣＯ１５からは三角波ｆＶＣＯと矩形波形ｆ
ＣＬＫが出力される。図１２（ａ）にＶＣＯ１５の出力
波形が示されている。積分回路１３からの電圧Ｖｉｎが
最低電圧値の場合、図１２（ａ）が三角波ｆＶＣＯの出
力電圧波形となり、図１２（ｂ）が矩形波ｆＣＬＫの出
力電圧波形になる。図１２（ｃ）は昇圧回路４の分周回
路８で矩形波ｆＣＬＫが分周されてＶｇ１になった電圧
波形図である。図示されていないが、分周回路８により
Ｖｇ２はＶｇ１と逆相の信号が作成される。なお分周回
路８はｆＣＬＫの立ち上がりのタイミングで反転する形
式の物を想定している。又、三角波ｆＶＣＯ、矩形波ｆ
ＣＬＫ共にその周波数は、圧電トランス１を駆動する周
波数の２倍の値としてある。図１２（ｄ），（ｅ），
（ｆ）は積分回路１３からの電圧Ｖｉｎが最高電圧値の
場合のｆＶＣＯ、ｆＣＬＫ、Ｖｇ１であり、Ｖｉｎ最低
電圧の場合よりも高い周波数の出力をするように設定さ
れている。
【０００８】比較器１２の出力が高レベルの期間におい
ては、積分回路１３の出力が一定の割合で上昇しＶＣＯ
１５の出力周波数が低下するようにしたのは、駆動周波
数を高域側から掃引するためである。高域側から掃引す
るようにしたのは、圧電トランス１の共振周波数ｆｒよ
り高い周波数領域を使用するようにしたためであり、共
振周波数ｆｒに近づくに従って圧電トランス１の昇圧比
が増加し、交流電流Ｉｏは時間的に増加することにな
る。この状態で比較器１２に入力される電圧が基準電圧
Ｖｒｅｆを越えた場合には、比較器１２の出力が低レベ
ルになり積分回路１３の積分動作は停止し、以後その出
力は直前の電圧値を保ったままとなる。従ってＶＣＯ１
５の出力する周波数データも一定となって圧電トランス
１も一定の駆動周波数で駆動されるため、圧電トランス
１の出力も一定に保たれる。
ては、積分回路１３の出力が一定の割合で上昇しＶＣＯ
１５の出力周波数が低下するようにしたのは、駆動周波
数を高域側から掃引するためである。高域側から掃引す
るようにしたのは、圧電トランス１の共振周波数ｆｒよ
り高い周波数領域を使用するようにしたためであり、共
振周波数ｆｒに近づくに従って圧電トランス１の昇圧比
が増加し、交流電流Ｉｏは時間的に増加することにな
る。この状態で比較器１２に入力される電圧が基準電圧
Ｖｒｅｆを越えた場合には、比較器１２の出力が低レベ
ルになり積分回路１３の積分動作は停止し、以後その出
力は直前の電圧値を保ったままとなる。従ってＶＣＯ１
５の出力する周波数データも一定となって圧電トランス
１も一定の駆動周波数で駆動されるため、圧電トランス
１の出力も一定に保たれる。
【０００９】圧電トランスインバータに定格未満の直流
入力電圧ＶＤＤが入力された場合や、負荷２に使用され
る冷陰極管が点灯開始するまでに比較的長い期間の場合
は、その間周波数制御回路３に所定の交流電流Ｉｏが供
給できないので、ＶＣＯ１５の出力周波数が共振周波数
以下まで低下してしまう。その後直流入力電圧ＶＤＤが
定格以上に上昇した場合や、負荷２の冷陰極管が点灯し
た場合に、圧電トランス１の昇圧比が足りず負荷２には
所定の出力を供給できない状態が続いてしまう。よって
駆動周波数がＶＣＯ１５の最低周波数まで低下してしま
った場合には、新たに駆動周波数をＶＣＯ１５の最高周
波数に戻す必要がある。この動作は積分回路１３の出力
電圧がＶＣＯ１５の最低周波数に相当する値に設定され
た基準電圧Ｖｍｉｎ以下になると、比較器１４の出力は
高レベルになり積分回路１３にリセット信号を出力す
る。この信号で積分回路１３の出力は最高電圧になり駆
動周波数がＶＣＯ１５の最高周波数となり、再び周波数
は低下を開始する。圧電トランス昇圧比とこの周波数掃
引方向を示した図が図１３であり、この図中に示されて
いるｆ１が最高周波数でありｆ２が最低周波数である。
負荷２に所定の交流電流Ｉｏが得られるまで同図中の矢
印Ｙのように、上記の動作を繰返す。
入力電圧ＶＤＤが入力された場合や、負荷２に使用され
る冷陰極管が点灯開始するまでに比較的長い期間の場合
は、その間周波数制御回路３に所定の交流電流Ｉｏが供
給できないので、ＶＣＯ１５の出力周波数が共振周波数
以下まで低下してしまう。その後直流入力電圧ＶＤＤが
定格以上に上昇した場合や、負荷２の冷陰極管が点灯し
た場合に、圧電トランス１の昇圧比が足りず負荷２には
所定の出力を供給できない状態が続いてしまう。よって
駆動周波数がＶＣＯ１５の最低周波数まで低下してしま
った場合には、新たに駆動周波数をＶＣＯ１５の最高周
波数に戻す必要がある。この動作は積分回路１３の出力
電圧がＶＣＯ１５の最低周波数に相当する値に設定され
た基準電圧Ｖｍｉｎ以下になると、比較器１４の出力は
高レベルになり積分回路１３にリセット信号を出力す
る。この信号で積分回路１３の出力は最高電圧になり駆
動周波数がＶＣＯ１５の最高周波数となり、再び周波数
は低下を開始する。圧電トランス昇圧比とこの周波数掃
引方向を示した図が図１３であり、この図中に示されて
いるｆ１が最高周波数でありｆ２が最低周波数である。
負荷２に所定の交流電流Ｉｏが得られるまで同図中の矢
印Ｙのように、上記の動作を繰返す。
【００１０】駆動電圧制御回路５は、比較器１６、整流
回路１７、ダイオード１８、トランジスタＱ３から構成
されており、昇圧回路４のコイルＬ１、Ｌ２に供給する
ピーク電流値が直流入力電圧ＶＤＤの変動に対して変化
しないように制御して、圧電トランス１の駆動電圧を所
定の値に制御する回路である。
回路１７、ダイオード１８、トランジスタＱ３から構成
されており、昇圧回路４のコイルＬ１、Ｌ２に供給する
ピーク電流値が直流入力電圧ＶＤＤの変動に対して変化
しないように制御して、圧電トランス１の駆動電圧を所
定の値に制御する回路である。
【００１１】整流回路１７は圧電トランス１の１次電圧
波形を入力して整流し、これを整流電圧Ｖｃに変換す
る。この変換後の整流電圧Ｖｃは、比較器１６に入力さ
れる。ＶＣＯ１５で発生する圧電トランス駆動周波数の
２倍の周波数の三角波ｆＶＣＯは駆動電圧制御回路５の
比較器１６に入力され、整流電圧Ｖｃと比較し整流電圧
Ｖｃが大きい期間トランジスタＱ３のゲートに高レベル
の信号が印加される。
波形を入力して整流し、これを整流電圧Ｖｃに変換す
る。この変換後の整流電圧Ｖｃは、比較器１６に入力さ
れる。ＶＣＯ１５で発生する圧電トランス駆動周波数の
２倍の周波数の三角波ｆＶＣＯは駆動電圧制御回路５の
比較器１６に入力され、整流電圧Ｖｃと比較し整流電圧
Ｖｃが大きい期間トランジスタＱ３のゲートに高レベル
の信号が印加される。
【００１２】図１４のタイミングチャートのうち、図１
４（ａ）に三角波ｆＶＣＯ及び整流電圧Ｖｃ、図１４
（ｂ）にトランジスタＱ３のゲート電圧Ｖｇ３、図１４
（ｃ）、（ｄ）にトランジスタＱ１、Ｑ２のゲート電圧
Ｖｇ１、Ｖｇ２、更に図１４（ｅ）、（ｆ）にトランジ
スタＱ１、Ｑ２のドレイン電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２、図１４
（ｇ）、（ｈ）にコイル電流ｉＬ１、ｉＬ２が示されて
いる。
４（ａ）に三角波ｆＶＣＯ及び整流電圧Ｖｃ、図１４
（ｂ）にトランジスタＱ３のゲート電圧Ｖｇ３、図１４
（ｃ）、（ｄ）にトランジスタＱ１、Ｑ２のゲート電圧
Ｖｇ１、Ｖｇ２、更に図１４（ｅ）、（ｆ）にトランジ
スタＱ１、Ｑ２のドレイン電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２、図１４
（ｇ）、（ｈ）にコイル電流ｉＬ１、ｉＬ２が示されて
いる。
【００１３】この状態から直流入力電圧ＶＤＤが上昇し
た場合は、その瞬間に整流電圧Ｖｃが増加してＶｇ３オ
フの期間が増加し、コイルＬ１、Ｌ２に電流をチャージ
する期間が短くなる。それによりＶｄ１、Ｖｄ２、ｉＬ
１、ｉＬ２のピーク値が減少し、基のＶｄ１、Ｖｄ２、
ｉＬ１、ｉＬ２の値に制御される。即ち入力電圧ＶＤＤ
が変化しても三角波ｆＶＣＯに対する整流電圧Ｖｃが大
きく変化してトランジスタＱ３のデューティ比が変化す
ることによりコイルにチャージされるピーク電流が一定
に制御されて圧電トランス１の駆動電圧が所定の値に制
御される。
た場合は、その瞬間に整流電圧Ｖｃが増加してＶｇ３オ
フの期間が増加し、コイルＬ１、Ｌ２に電流をチャージ
する期間が短くなる。それによりＶｄ１、Ｖｄ２、ｉＬ
１、ｉＬ２のピーク値が減少し、基のＶｄ１、Ｖｄ２、
ｉＬ１、ｉＬ２の値に制御される。即ち入力電圧ＶＤＤ
が変化しても三角波ｆＶＣＯに対する整流電圧Ｖｃが大
きく変化してトランジスタＱ３のデューティ比が変化す
ることによりコイルにチャージされるピーク電流が一定
に制御されて圧電トランス１の駆動電圧が所定の値に制
御される。
【００１４】また、調光回路６は、負荷に冷陰極管を使
用するバックライトのように調光が必要な場合に用いら
れる回路であり、圧電トランス１の駆動周波数よりも充
分低い周波数を発振する三角波発振回路１９と比較器２
０から構成されている。外部から調光電圧Ｖｂｒｉを入
力することで、三角波発振回路１９の出力波形Ｖｔｒｉ
と比較器２０で比較して、デューティを可変されたパル
ス信号Ｖｏｆｆを出力する。このタイミングチャートが
図１５（ａ），（ｂ）に示されている。この信号は、周
波数制御回路３と駆動電圧制御回路５に接続されてお
り、高レベルの期間はトランジスタＱ３をオフさせて圧
電トランス１の駆動電圧を停止させると同時に、ＶＣＯ
１５の周波数が変化しないように積分回路１３の出力電
圧をホールドさせる働きをする。
用するバックライトのように調光が必要な場合に用いら
れる回路であり、圧電トランス１の駆動周波数よりも充
分低い周波数を発振する三角波発振回路１９と比較器２
０から構成されている。外部から調光電圧Ｖｂｒｉを入
力することで、三角波発振回路１９の出力波形Ｖｔｒｉ
と比較器２０で比較して、デューティを可変されたパル
ス信号Ｖｏｆｆを出力する。このタイミングチャートが
図１５（ａ），（ｂ）に示されている。この信号は、周
波数制御回路３と駆動電圧制御回路５に接続されてお
り、高レベルの期間はトランジスタＱ３をオフさせて圧
電トランス１の駆動電圧を停止させると同時に、ＶＣＯ
１５の周波数が変化しないように積分回路１３の出力電
圧をホールドさせる働きをする。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術には
次のような問題点があった。
次のような問題点があった。
【００１６】第１の問題点は、圧電トランス１の入力に
対する出力遅れにより、調光範囲が大きく制限を受ける
ことである。
対する出力遅れにより、調光範囲が大きく制限を受ける
ことである。
【００１７】調光回路６内で、図１５（ａ）のように三
角波発振回路１９の出力Ｖｔｒｉの振幅内に調光電圧Ｖ
ｂｒｉがある時、図１５（ｂ），（ｃ）のように比較器
２０出力Ｖｏｆｆは低レベル高レベルを繰返す。低レベ
ルの期間は、トランジスタＱ３はオン状態になるので図
１５（ｄ）に示されているように、圧電トランス１へは
等価的に正弦波が入力される。しかし、圧電トランス１
の出力は図１５（ｅ）に示されているように、入力開始
されてから時間Ｔ１経過するまで所定の出力値に達しな
い。このように、所定の出力値に達するまでの時間に遅
れが発生するのは、圧電トランス１内の機械的振動伝達
速度や、駆動周波数制御のフィードバック時間に影響さ
れるためである。
角波発振回路１９の出力Ｖｔｒｉの振幅内に調光電圧Ｖ
ｂｒｉがある時、図１５（ｂ），（ｃ）のように比較器
２０出力Ｖｏｆｆは低レベル高レベルを繰返す。低レベ
ルの期間は、トランジスタＱ３はオン状態になるので図
１５（ｄ）に示されているように、圧電トランス１へは
等価的に正弦波が入力される。しかし、圧電トランス１
の出力は図１５（ｅ）に示されているように、入力開始
されてから時間Ｔ１経過するまで所定の出力値に達しな
い。このように、所定の出力値に達するまでの時間に遅
れが発生するのは、圧電トランス１内の機械的振動伝達
速度や、駆動周波数制御のフィードバック時間に影響さ
れるためである。
【００１８】よって、オン期間１回の継続時間をＴ１未
満に設定した場合、圧電トランス出力は定常状態になる
前に次のオフ期間に突入してしまい、冷陰極管の点灯は
不安定な状態を繰返すことになり輝度が不安定となる不
具合が発生する。このことより、駆動デューティを変更
して輝度を変化させる方式においては、図１６（ａ）に
示されているように、その周波数では点滅が目視で認識
できないが、それよりも周波数が低下すると点滅が目視
で認識できてしまう周波数Ｆ１を三角波発振回路１９の
周波数とし、その１周期のうち駆動オン時間をＴ１に設
定した場合が最低輝度となる。また、この場合の比較器
２０の出力が図１６（ｂ）に、圧電トランス１の駆動周
波数が図１６（ｃ）に、交流電流Ｉｏが図１６（ｄ）
に、夫々示されている。
満に設定した場合、圧電トランス出力は定常状態になる
前に次のオフ期間に突入してしまい、冷陰極管の点灯は
不安定な状態を繰返すことになり輝度が不安定となる不
具合が発生する。このことより、駆動デューティを変更
して輝度を変化させる方式においては、図１６（ａ）に
示されているように、その周波数では点滅が目視で認識
できないが、それよりも周波数が低下すると点滅が目視
で認識できてしまう周波数Ｆ１を三角波発振回路１９の
周波数とし、その１周期のうち駆動オン時間をＴ１に設
定した場合が最低輝度となる。また、この場合の比較器
２０の出力が図１６（ｂ）に、圧電トランス１の駆動周
波数が図１６（ｃ）に、交流電流Ｉｏが図１６（ｄ）
に、夫々示されている。
【００１９】この最低輝度は直流入力電圧ＶＤＤが定格
入力電圧での駆動時に関するものである。この周波数Ｆ
１とオン時間Ｔ１で駆動する場合、圧電トランスインバ
ータへの入力電圧が定格未満になると著しい不具合が発
生する。図１６（ａ），（ｂ）と同じ条件となる図１７
（ａ），（ｂ）にて駆動しても、入力電圧が定格未満の
場合、圧電トランス１への入力電圧が定格未満の場合、
圧電トランス１への入力電圧が、所定の電圧、電流を出
力するための値に満たないので前述のように図１３に示
されている方向に周波数掃引を繰返す。
入力電圧での駆動時に関するものである。この周波数Ｆ
１とオン時間Ｔ１で駆動する場合、圧電トランスインバ
ータへの入力電圧が定格未満になると著しい不具合が発
生する。図１６（ａ），（ｂ）と同じ条件となる図１７
（ａ），（ｂ）にて駆動しても、入力電圧が定格未満の
場合、圧電トランス１への入力電圧が定格未満の場合、
圧電トランス１への入力電圧が、所定の電圧、電流を出
力するための値に満たないので前述のように図１３に示
されている方向に周波数掃引を繰返す。
【００２０】但しこの場合、調光による駆動オフ期間は
周波数掃引が停止されるので図１７（ｃ）に示されてい
る動作を行う。圧電トランス１に入力される電圧が不足
しているので図１７（ｄ）に示されているように、駆動
周波数が共振周波数付近を通過する時のみ交流電流Ｉｏ
が僅かに流れ、負荷２が僅かに点灯する現象が発生す
る。この時の点滅周波数はＦ１より低いため、目視にて
点滅が確認できてしまう。その理由は、周波数制御回路
３の掃引時間が調光回路６の消灯時間によって長くなる
ため、図１３に示されている駆動周波数がｆ１〜ｆ２〜
ｆ１と変化する時間が増加し、この僅かに点灯する周期
が長くなり目視で確認できる周波数Ｆ１未満になるため
である。
周波数掃引が停止されるので図１７（ｃ）に示されてい
る動作を行う。圧電トランス１に入力される電圧が不足
しているので図１７（ｄ）に示されているように、駆動
周波数が共振周波数付近を通過する時のみ交流電流Ｉｏ
が僅かに流れ、負荷２が僅かに点灯する現象が発生す
る。この時の点滅周波数はＦ１より低いため、目視にて
点滅が確認できてしまう。その理由は、周波数制御回路
３の掃引時間が調光回路６の消灯時間によって長くなる
ため、図１３に示されている駆動周波数がｆ１〜ｆ２〜
ｆ１と変化する時間が増加し、この僅かに点灯する周期
が長くなり目視で確認できる周波数Ｆ１未満になるため
である。
【００２１】この対策として、積分回路１３の時定数を
小さくして駆動周波数の掃引時間を短くする方法があ
る。しかし、圧電トランス１はＱ値が高く応答が遅れる
性質があり制御が不安定になる。したがって、掃引時間
を短くするには限界があり、圧電トランス１の駆動オン
期間Ｔ１を小さくできず、調光範囲に制限を受けるとい
う欠点がある。
小さくして駆動周波数の掃引時間を短くする方法があ
る。しかし、圧電トランス１はＱ値が高く応答が遅れる
性質があり制御が不安定になる。したがって、掃引時間
を短くするには限界があり、圧電トランス１の駆動オン
期間Ｔ１を小さくできず、調光範囲に制限を受けるとい
う欠点がある。
【００２２】第２の問題点は、周波数が掃引され続ける
時に駆動回路の部品が発熱することである。
時に駆動回路の部品が発熱することである。
【００２３】圧電トランス１への入力波形を整形するコ
イルＬ１、Ｌ２には図１４（ｇ）（ｈ）に示されている
電流が流れる。コイルＬ１はトランジスタＱ１のゲート
電圧Ｖｇ１が高レベルになる直前に電流値がゼロになる
ように設定し、コイルＬ２はトランジスタＱ２のゲート
電圧Ｖｇ２が高レベルになる直前に電流値がゼロになる
ように設定する。この設定は交流電流Ｉｏが希望値にな
る周波数、即ち図１３中にｆ０で示されている周波数に
おいて行う。
イルＬ１、Ｌ２には図１４（ｇ）（ｈ）に示されている
電流が流れる。コイルＬ１はトランジスタＱ１のゲート
電圧Ｖｇ１が高レベルになる直前に電流値がゼロになる
ように設定し、コイルＬ２はトランジスタＱ２のゲート
電圧Ｖｇ２が高レベルになる直前に電流値がゼロになる
ように設定する。この設定は交流電流Ｉｏが希望値にな
る周波数、即ち図１３中にｆ０で示されている周波数に
おいて行う。
【００２４】しかし、交流電流Ｉｏが希望値にならない
場合、例えば、負荷がオープンとなった場合には、図１
３に示されている周波数掃引を繰返す。この周波数掃引
範囲の内ｆ０よりも高い周波数においては、コイルＬ
１、Ｌ２に流れる電流がゼロになる前にＶｇ１、Ｖｇ２
が高レベルになる。この瞬間にコイルＬ１、Ｌ２、トラ
ンジスタＱ１、Ｑ２には過大な電流が流れ、周波数掃引
が継続するとＬ１、Ｌ２、トランジスタＱ１、Ｑ２は発
熱する。中にはやがて動作保証温度よりも上昇し素子破
壊等の不具合が発生する場合もある。
場合、例えば、負荷がオープンとなった場合には、図１
３に示されている周波数掃引を繰返す。この周波数掃引
範囲の内ｆ０よりも高い周波数においては、コイルＬ
１、Ｌ２に流れる電流がゼロになる前にＶｇ１、Ｖｇ２
が高レベルになる。この瞬間にコイルＬ１、Ｌ２、トラ
ンジスタＱ１、Ｑ２には過大な電流が流れ、周波数掃引
が継続するとＬ１、Ｌ２、トランジスタＱ１、Ｑ２は発
熱する。中にはやがて動作保証温度よりも上昇し素子破
壊等の不具合が発生する場合もある。
【００２５】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は以上の問題を
同時に解決することのできる圧電トランス駆動回路及び
駆動方法を提供することである。
るためになされたものであり、その目的は以上の問題を
同時に解決することのできる圧電トランス駆動回路及び
駆動方法を提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明による圧電トラン
ス駆動回路は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、前
記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第２
の時分割周波数信号を生成し、前記第１及び第２の時分
割周波数信号のうち繰返し周波数が低い方の信号は、前
記圧電トランスの負荷である冷陰極管の点滅が目視で確
認できない最低の繰返し周波数を有し、前記選択手段は
前記圧電トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲内
の値である状態が所定時間継続した場合に前記第１及び
第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が低い方の
信号を出力することにより、この選択手段から出力され
る時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するよう
にしたことを特徴とする。 また、本発明による圧電トラ
ンス駆動回路は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生
成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トラン
スの状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、
前記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第
２の時分割周波数信号を生成し、前記選択手段は前記圧
電トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲内である
状態が所定時間継続していない場合に前記第１及び第２
の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信号
を出力することにより、この選択手段から出力される時
分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するようにし
たことを特徴とする。 そして、本発明による圧電トラン
ス駆動回路は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、前
記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第２
の時分割周波数信号を生成し、前記選択手段は前記圧電
トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲外である場
合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し
周波数が高い方の信号を出力することにより、この選択
手段から出力される時分割周波数信号で前記圧電トラン
スを駆動するようにしたことを特徴とする。 更に、本発
明による圧電トランス駆動回路は、圧電トランスの時分
割駆動を行う圧電トランス駆動回路であって、前記時分
割駆動に用いる時分割周波数信号を複数種類生成する生
成手段と、この生成された複数種類の時分割周波数信号
を前記圧電トランスの状態に応じて選択して出力する選
択手段とを含み、前記生成手段は繰返し周波数が互いに
異なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、前記
選択手段は前記圧電トランスの負荷からの帰還電流値が
所定範囲内である状態が所定時間継続していない場合及
び前記圧電トランスの出力レベルが所定レベル範囲外で
ある場合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち
繰返し周波数が高い方の信号を出力することにより、こ
の選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧電
トランスを駆動するようにしたことを特徴とする。 そし
て、本発明による圧電トランス駆動回路は、圧電トラン
スの時分割駆動を行う圧電トランス駆動回路であって、
前記時分割駆動に用いる時分割周波数信号を複数種類生
成する生成手段と、この生成された複数種類の時分割周
波数信号を前記圧電トランスの状態に応じて選択して出
力する選択手段と、前記圧電トランスの二次側電極に接
続され、前記圧電トランスの出力電圧が所定値を越えた
場合に高レベルを出力する出力電圧比較手段とを含み、
前記生成手段は繰り返し周波数が互いに異なる第１、第
２及び第３の時分割周波数信号を生成し、前記選択手段
は前記圧電トランスに負荷が接続されていない場合に前
記第１、第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰返し
周波数が最も高い信号を出力すると共に、前記出力電圧
比較手段からの高レベル出力により前記第１、第２及び
第３の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が最も低い
信号を出力することにより、この選択手段から出力され
る時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するよう
にしたことを特徴とする。
ス駆動回路は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、前
記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第２
の時分割周波数信号を生成し、前記第１及び第２の時分
割周波数信号のうち繰返し周波数が低い方の信号は、前
記圧電トランスの負荷である冷陰極管の点滅が目視で確
認できない最低の繰返し周波数を有し、前記選択手段は
前記圧電トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲内
の値である状態が所定時間継続した場合に前記第１及び
第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が低い方の
信号を出力することにより、この選択手段から出力され
る時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するよう
にしたことを特徴とする。 また、本発明による圧電トラ
ンス駆動回路は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生
成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トラン
スの状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、
前記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第
２の時分割周波数信号を生成し、前記選択手段は前記圧
電トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲内である
状態が所定時間継続していない場合に前記第１及び第２
の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信号
を出力することにより、この選択手段から出力される時
分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するようにし
たことを特徴とする。 そして、本発明による圧電トラン
ス駆動回路は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、前
記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第２
の時分割周波数信号を生成し、前記選択手段は前記圧電
トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲外である場
合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し
周波数が高い方の信号を出力することにより、この選択
手段から出力される時分割周波数信号で前記圧電トラン
スを駆動するようにしたことを特徴とする。 更に、本発
明による圧電トランス駆動回路は、圧電トランスの時分
割駆動を行う圧電トランス駆動回路であって、前記時分
割駆動に用いる時分割周波数信号を複数種類生成する生
成手段と、この生成された複数種類の時分割周波数信号
を前記圧電トランスの状態に応じて選択して出力する選
択手段とを含み、前記生成手段は繰返し周波数が互いに
異なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、前記
選択手段は前記圧電トランスの負荷からの帰還電流値が
所定範囲内である状態が所定時間継続していない場合及
び前記圧電トランスの出力レベルが所定レベル範囲外で
ある場合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち
繰返し周波数が高い方の信号を出力することにより、こ
の選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧電
トランスを駆動するようにしたことを特徴とする。 そし
て、本発明による圧電トランス駆動回路は、圧電トラン
スの時分割駆動を行う圧電トランス駆動回路であって、
前記時分割駆動に用いる時分割周波数信号を複数種類生
成する生成手段と、この生成された複数種類の時分割周
波数信号を前記圧電トランスの状態に応じて選択して出
力する選択手段と、前記圧電トランスの二次側電極に接
続され、前記圧電トランスの出力電圧が所定値を越えた
場合に高レベルを出力する出力電圧比較手段とを含み、
前記生成手段は繰り返し周波数が互いに異なる第１、第
２及び第３の時分割周波数信号を生成し、前記選択手段
は前記圧電トランスに負荷が接続されていない場合に前
記第１、第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰返し
周波数が最も高い信号を出力すると共に、前記出力電圧
比較手段からの高レベル出力により前記第１、第２及び
第３の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が最も低い
信号を出力することにより、この選択手段から出力され
る時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するよう
にしたことを特徴とする。
【００２７】本発明による圧電トランス駆動方法は、圧
電トランスの時分割駆動を行う圧電トランス駆動方法で
あって、前記時分割駆動に用いる時分割周波数信号を複
数種類生成する生成ステップと、この生成された複数種
類の時分割周波数信号を前記圧電トランスの状態に応じ
て選択して出力する選択ステップとを含み、前記生成ス
テップにおいては、繰返し周波数が互いに異なる第１及
び第２の時分割周波数信号を生成し、前記第１及び第２
の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が低い方の信号
は、前記圧電トランスの負荷である冷陰極管の点滅が目
視で確認できない最低の繰返し周波数を有し、前記選択
ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷からの帰
還電流値が所定範囲内の値である状態が所定時間継続し
た場合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰
返し周波数が低い方の信号を出力することにより、この
選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電トラン
スを駆動するようにしたことを特徴とする。 また、本発
明による圧電トランス駆動方法は、圧電トランスの時分
割駆動を行う圧電トランス駆動方法であって、前記時分
割駆動に用いる時分割周波数信号を複数種類生成する生
成ステップと、この生成された複数種類の時分割周波数
信号を前記圧電トランスの状態に応じて選択して出力す
る選択ステップとを含み、前記生成ステップにおいて
は、繰返し周波数が互いに異なる第１及び第２の時分割
周波数信号を生成し、前記選択ステップにおいては、前
記圧電トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲内で
ある状態が所定時間継続していない場合に前記第１及び
第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の
信号を出力することにより、この選択して出力される時
分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するようにし
たことを特徴とする。 そして、本発明による圧電トラン
ス駆動方法は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、この
生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トラ
ンスの状態に応じて選択して出力する選択ステップとを
含み、前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互
いに異なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、
前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲外である場合に前記第１及
び第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方
の信号を出力することにより、この選択して出力される
時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するように
したことを特徴とする。 更に、本発明による圧電トラン
ス駆動方法は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、この
生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トラ
ンスの状態に応じて選択して出力する選択ステップとを
含み、前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互
いに異なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、
前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲内である状態が所定時間継
続していない場合及び前記圧電トランスの出力レベルが
所定レベル範囲外である場合に前記第１及び第２の時分
割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信号を出力
することにより、この選択して出力される時分割周波数
信号で前記圧電トランスを駆動するようにしたことを特
徴とする。 そして、本発明による圧電トランス駆動方法
は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電トランス駆動
方法であって、前記時分割駆動に用いる時分割周波数信
号を複数種類生成する生成ステップと、この生成された
複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランスの状態
に応じて選択して出力する選択ステップと、前記圧電ト
ランスの二次側電極に接続され、前記圧電トランスの出
力電圧が所定値を越えた場合に高レベルを出力する出力
電圧比較ステップとを含み、前記生成ステップにおいて
は、繰り返し周波数が互いに異なる第１、第２及び第３
の時分割周波数信号を生成し、前記選択ステップにおい
ては、前記圧電トランスに負荷が接続されていない場合
に前記第１、第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰
返し周波数が最も高い信号を出力すると共に、前記出力
電圧比較ステップからの高レベル出力により前記第１、
第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が
最も低い信号を出力することにより、この選択して出力
される時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動する
ようにしたことを特徴とする。
電トランスの時分割駆動を行う圧電トランス駆動方法で
あって、前記時分割駆動に用いる時分割周波数信号を複
数種類生成する生成ステップと、この生成された複数種
類の時分割周波数信号を前記圧電トランスの状態に応じ
て選択して出力する選択ステップとを含み、前記生成ス
テップにおいては、繰返し周波数が互いに異なる第１及
び第２の時分割周波数信号を生成し、前記第１及び第２
の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が低い方の信号
は、前記圧電トランスの負荷である冷陰極管の点滅が目
視で確認できない最低の繰返し周波数を有し、前記選択
ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷からの帰
還電流値が所定範囲内の値である状態が所定時間継続し
た場合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰
返し周波数が低い方の信号を出力することにより、この
選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電トラン
スを駆動するようにしたことを特徴とする。 また、本発
明による圧電トランス駆動方法は、圧電トランスの時分
割駆動を行う圧電トランス駆動方法であって、前記時分
割駆動に用いる時分割周波数信号を複数種類生成する生
成ステップと、この生成された複数種類の時分割周波数
信号を前記圧電トランスの状態に応じて選択して出力す
る選択ステップとを含み、前記生成ステップにおいて
は、繰返し周波数が互いに異なる第１及び第２の時分割
周波数信号を生成し、前記選択ステップにおいては、前
記圧電トランスの負荷からの帰還電流値が所定範囲内で
ある状態が所定時間継続していない場合に前記第１及び
第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の
信号を出力することにより、この選択して出力される時
分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するようにし
たことを特徴とする。 そして、本発明による圧電トラン
ス駆動方法は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、この
生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トラ
ンスの状態に応じて選択して出力する選択ステップとを
含み、前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互
いに異なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、
前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲外である場合に前記第１及
び第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方
の信号を出力することにより、この選択して出力される
時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動するように
したことを特徴とする。 更に、本発明による圧電トラン
ス駆動方法は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、この
生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トラ
ンスの状態に応じて選択して出力する選択ステップとを
含み、前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互
いに異なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、
前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲内である状態が所定時間継
続していない場合及び前記圧電トランスの出力レベルが
所定レベル範囲外である場合に前記第１及び第２の時分
割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信号を出力
することにより、この選択して出力される時分割周波数
信号で前記圧電トランスを駆動するようにしたことを特
徴とする。 そして、本発明による圧電トランス駆動方法
は、圧電トランスの時分割駆動を行う圧電トランス駆動
方法であって、前記時分割駆動に用いる時分割周波数信
号を複数種類生成する生成ステップと、この生成された
複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランスの状態
に応じて選択して出力する選択ステップと、前記圧電ト
ランスの二次側電極に接続され、前記圧電トランスの出
力電圧が所定値を越えた場合に高レベルを出力する出力
電圧比較ステップとを含み、前記生成ステップにおいて
は、繰り返し周波数が互いに異なる第１、第２及び第３
の時分割周波数信号を生成し、前記選択ステップにおい
ては、前記圧電トランスに負荷が接続されていない場合
に前記第１、第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰
返し周波数が最も高い信号を出力すると共に、前記出力
電圧比較ステップからの高レベル出力により前記第１、
第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が
最も低い信号を出力することにより、この選択して出力
される時分割周波数信号で前記圧電トランスを駆動する
ようにしたことを特徴とする。
【００２８】圧電トランスは、出力インピーダンスが高
くその動作が負荷インピーダンスに大きく依存する特性
を持ち、一次側に共振周波数の電圧を印加し共振させこ
の機械的振動による二次側の発生電圧を取出す素子であ
る。本発明は、圧電トランスを駆動する回路に関して、
従来同時に解決することのできなかった、広調光範囲
と、出力不足の時に目視で認識可能な周波数での負荷の
点滅防止と、負荷点灯開始前に目視で認識可能な周波数
での負荷の点滅防止と、無負荷動作時の駆動回路部品の
発熱抑制とを、同時に実現する圧電トランス駆動回路及
び駆動方法を提供するものである。
くその動作が負荷インピーダンスに大きく依存する特性
を持ち、一次側に共振周波数の電圧を印加し共振させこ
の機械的振動による二次側の発生電圧を取出す素子であ
る。本発明は、圧電トランスを駆動する回路に関して、
従来同時に解決することのできなかった、広調光範囲
と、出力不足の時に目視で認識可能な周波数での負荷の
点滅防止と、負荷点灯開始前に目視で認識可能な周波数
での負荷の点滅防止と、無負荷動作時の駆動回路部品の
発熱抑制とを、同時に実現する圧電トランス駆動回路及
び駆動方法を提供するものである。
【００２９】本発明の主となる特徴は、複数の時分割駆
動周波数を持ち、圧電トランスの負荷の状態や調光状態
を検出しその検出値より、最適な時分割駆動周波数を選
定、又は同時に複数の時分割駆動周波数にて駆動するこ
とである。
動周波数を持ち、圧電トランスの負荷の状態や調光状態
を検出しその検出値より、最適な時分割駆動周波数を選
定、又は同時に複数の時分割駆動周波数にて駆動するこ
とである。
【００３０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して説明する。以下の説明において参照
する各図においては、他の図と同等部分には同一符号が
付されている。
いて図面を参照して説明する。以下の説明において参照
する各図においては、他の図と同等部分には同一符号が
付されている。
【００３１】図１は本発明による圧電トランス駆動回路
の第１の実施の形態を示すブロック図である。同図にお
いて、図１１と同等部分は同一符号により示されてお
り、その部分の詳細な説明は省略する。
の第１の実施の形態を示すブロック図である。同図にお
いて、図１１と同等部分は同一符号により示されてお
り、その部分の詳細な説明は省略する。
【００３２】図１の駆動回路は、従来技術の公知例であ
る図１１の調光回路６を調光回路２２に改善し、出力電
圧比較回路２１を付加したものである。他の基本的な動
作は図１１の場合と同様であり、先述した通りである。
なお、圧電トランス１は、出力インピーダンスが高く、
動作が負荷インピーダンスに依存する特徴を有するもの
である。
る図１１の調光回路６を調光回路２２に改善し、出力電
圧比較回路２１を付加したものである。他の基本的な動
作は図１１の場合と同様であり、先述した通りである。
なお、圧電トランス１は、出力インピーダンスが高く、
動作が負荷インピーダンスに依存する特徴を有するもの
である。
【００３３】圧電トランスインバ−タとして動作する図
１の駆動回路は、圧電効果を利用して一次側電極１００
から入力される交流電圧を二次側に出力する圧電トラン
ス１と、この一次側電極１００に接続され、Ｌ１又はＬ
２のインダクタンスと圧電トランス１の入力容量を共振
させて正弦波を発生させ圧電トランス１を駆動する昇圧
回路４と、圧電トランス１の二次側電極２００に接続さ
れ負荷２とを含んで構成されている。負荷２はここでは
冷陰極管であるものとする。
１の駆動回路は、圧電効果を利用して一次側電極１００
から入力される交流電圧を二次側に出力する圧電トラン
ス１と、この一次側電極１００に接続され、Ｌ１又はＬ
２のインダクタンスと圧電トランス１の入力容量を共振
させて正弦波を発生させ圧電トランス１を駆動する昇圧
回路４と、圧電トランス１の二次側電極２００に接続さ
れ負荷２とを含んで構成されている。負荷２はここでは
冷陰極管であるものとする。
【００３４】また同駆動回路は、負荷２に流れた交流電
流Ｉｏを入力とし、昇圧回路４及び駆動電圧制御回路５
に対して圧電トランス１を駆動するための周波数データ
を出力すると共に、調光回路２２に対し周波数制御電圧
Ｖｉｎを出力する周波数制御回路４０とを含んで構成さ
れている。調光回路２２は、負荷２となる冷陰極管の輝
度を変えるために設けられている。
流Ｉｏを入力とし、昇圧回路４及び駆動電圧制御回路５
に対して圧電トランス１を駆動するための周波数データ
を出力すると共に、調光回路２２に対し周波数制御電圧
Ｖｉｎを出力する周波数制御回路４０とを含んで構成さ
れている。調光回路２２は、負荷２となる冷陰極管の輝
度を変えるために設けられている。
【００３５】さらにまた同駆動回路は、圧電トランス１
の二次側電極２００に接続され圧電トランス出力電圧Ｖ
ｏを入力しその電圧が所定値を越えた場合に調光回路２
２に対して高レベルを出力する出力電圧比較回路２１
と、出力電圧比較回路２１及び周波数制御回路４０から
信号を入力すると共に、外部から調光電圧Ｖｂｒｉを入
力することによって、圧電トランス１の駆動オフ信号を
駆動電圧制御回路５に対して出力すると共に、周波数制
御回路４０に対して周波数掃引停止信号を出力する調光
回路２２とを含んで構成されている。
の二次側電極２００に接続され圧電トランス出力電圧Ｖ
ｏを入力しその電圧が所定値を越えた場合に調光回路２
２に対して高レベルを出力する出力電圧比較回路２１
と、出力電圧比較回路２１及び周波数制御回路４０から
信号を入力すると共に、外部から調光電圧Ｖｂｒｉを入
力することによって、圧電トランス１の駆動オフ信号を
駆動電圧制御回路５に対して出力すると共に、周波数制
御回路４０に対して周波数掃引停止信号を出力する調光
回路２２とを含んで構成されている。
【００３６】まず始めに調光回路２２及び出力電圧比較
回路２１の動作の概略について図２を基に述べる。タイ
マ回路３３は交流電流Ｉｏが希望値で安定している場合
のみに高レベル出力を行う。タイマ回路３３が高レベル
出力の場合即ち交流電流Ｉｏが希望値で安定している場
合のみ、調光電圧Ｖｂｒｉはスイッチ２８を介して比較
器３８に入力するため、三角波発振回路３５の周波数で
調光される。上記の他の場合は、調光電圧Ｖｂｒｉはス
イッチ２７を介して比較器３７に入力するため、三角波
発振回路３４の周波数で調光される。
回路２１の動作の概略について図２を基に述べる。タイ
マ回路３３は交流電流Ｉｏが希望値で安定している場合
のみに高レベル出力を行う。タイマ回路３３が高レベル
出力の場合即ち交流電流Ｉｏが希望値で安定している場
合のみ、調光電圧Ｖｂｒｉはスイッチ２８を介して比較
器３８に入力するため、三角波発振回路３５の周波数で
調光される。上記の他の場合は、調光電圧Ｖｂｒｉはス
イッチ２７を介して比較器３７に入力するため、三角波
発振回路３４の周波数で調光される。
【００３７】積分回路２６は負荷２が接続されていない
場合のみ高レベル出力を行う。積分回路２６が高レベル
出力の場合即ち負荷２が接続されていない場合のみ比較
器３６にて三角波発振回路４２の周波数で調光される。
比較器３７、比較器３８、比較器３６の各出力はＯＲ回
路３９にて論理和とされ、高レベル出力時圧電トランス
１の駆動オフ信号となる。
場合のみ高レベル出力を行う。積分回路２６が高レベル
出力の場合即ち負荷２が接続されていない場合のみ比較
器３６にて三角波発振回路４２の周波数で調光される。
比較器３７、比較器３８、比較器３６の各出力はＯＲ回
路３９にて論理和とされ、高レベル出力時圧電トランス
１の駆動オフ信号となる。
【００３８】よって、図２に示されているように、交流
電流Ｉｏが希望値で安定点灯している場合は三角波発振
回路３５の周波数にて調光され、圧電トランスインバー
タ電源投入後負荷２である冷陰極管が安定点灯するまで
は三角波発振回路３４の周波数にて調光され、圧電トラ
ンス１の出力不足により負荷２である冷陰極管が安定点
灯しない場合は三角波発振回路３４の周波数にて調光さ
れ、負荷２が接続されていない無負荷動作時には三角波
発振回路３４の周波数で調光されながら三角波発振回路
４２の周波数でも調光されるのである。以上が本駆動回
路の動作である。
電流Ｉｏが希望値で安定点灯している場合は三角波発振
回路３５の周波数にて調光され、圧電トランスインバー
タ電源投入後負荷２である冷陰極管が安定点灯するまで
は三角波発振回路３４の周波数にて調光され、圧電トラ
ンス１の出力不足により負荷２である冷陰極管が安定点
灯しない場合は三角波発振回路３４の周波数にて調光さ
れ、負荷２が接続されていない無負荷動作時には三角波
発振回路３４の周波数で調光されながら三角波発振回路
４２の周波数でも調光されるのである。以上が本駆動回
路の動作である。
【００３９】なお、三角波発振回路３５の周波数とは、
その周波数にて冷陰極管が点滅している場合には目視で
点滅が認識できないがそれより周波数がさがると目視で
点滅が認識できてしまう周波数である。三角波発振回路
３４の周波数は、三角波発振回路３５の周波数よりも高
い周波数である。三角波発振回路４２の周波数は、三角
波発振回路３５の周波数よりも低い周波数である。
その周波数にて冷陰極管が点滅している場合には目視で
点滅が認識できないがそれより周波数がさがると目視で
点滅が認識できてしまう周波数である。三角波発振回路
３４の周波数は、三角波発振回路３５の周波数よりも高
い周波数である。三角波発振回路４２の周波数は、三角
波発振回路３５の周波数よりも低い周波数である。
【００４０】次に、詳細な動作説明を行う。
【００４１】調光回路２２は、スイッチ２７及び２８
と、インバータ２９と、比較器３０と、比較器３１と、
ＡＮＤ回路３２と、タイマ回路３３と、三角波発振回路
３４と、三角波発振回路３５と、比較器３６と、比較器
３７と、比較器３８と、ＯＲ回路３９と、同期回路４１
と、三角波発振回路４２とを含んで構成されている。
と、インバータ２９と、比較器３０と、比較器３１と、
ＡＮＤ回路３２と、タイマ回路３３と、三角波発振回路
３４と、三角波発振回路３５と、比較器３６と、比較器
３７と、比較器３８と、ＯＲ回路３９と、同期回路４１
と、三角波発振回路４２とを含んで構成されている。
【００４２】ここでは、図１に沿って調光電圧が高くな
ると圧電トランス１の駆動デューティが小さくなる場合
について述べる。
ると圧電トランス１の駆動デューティが小さくなる場合
について述べる。
【００４３】周波数制御回路４０を構成する積分回路１
３から出力される制御電圧Ｖｉｎが比較器３０、比較器
３１に入力される。この制御電圧Ｖｉｎは電圧制御式発
振器（以下ＶＣＯと記す）１５の制御電圧であり、この
電圧値にて駆動周波数を判別することができる。具体的
には、負荷２に流れる交流電流Ｉｏが希望値となる制御
電圧Ｖｉｎの値及びそのばらつき範囲を予め調査してお
く。そして、制御電圧Ｖｉｎのばらつき範囲の下限値Ｖ
ｉｌを比較器３０の反転入力端子に、ばらつき範囲の上
限値Ｖｉｈを比較器３１の非反転入力端子に接続する。
これにより駆動周波数が、交流電流Ｉｏ希望値となる周
波数付近にある場合、比較器３０、比較器３１共に高レ
ベルの出力をする。この時には比較器３０の出力と比較
器３１の出力とが入力されているＡＮＤ回路３２の出力
も高レベルとなる。また駆動周波数が、交流電流Ｉｏが
希望値となる周波数付近に無い場合（ばらつき範囲外の
場合）は、ＡＮＤ回路３２の出力は低レベルとなる。
３から出力される制御電圧Ｖｉｎが比較器３０、比較器
３１に入力される。この制御電圧Ｖｉｎは電圧制御式発
振器（以下ＶＣＯと記す）１５の制御電圧であり、この
電圧値にて駆動周波数を判別することができる。具体的
には、負荷２に流れる交流電流Ｉｏが希望値となる制御
電圧Ｖｉｎの値及びそのばらつき範囲を予め調査してお
く。そして、制御電圧Ｖｉｎのばらつき範囲の下限値Ｖ
ｉｌを比較器３０の反転入力端子に、ばらつき範囲の上
限値Ｖｉｈを比較器３１の非反転入力端子に接続する。
これにより駆動周波数が、交流電流Ｉｏ希望値となる周
波数付近にある場合、比較器３０、比較器３１共に高レ
ベルの出力をする。この時には比較器３０の出力と比較
器３１の出力とが入力されているＡＮＤ回路３２の出力
も高レベルとなる。また駆動周波数が、交流電流Ｉｏが
希望値となる周波数付近に無い場合（ばらつき範囲外の
場合）は、ＡＮＤ回路３２の出力は低レベルとなる。
【００４４】ＡＮＤ回路３２の出力はタイマ回路３３に
入力される。タイマ回路３３は所定の期間高レベルの入
力が継続した場合に入力端子と出力端子とが導通される
構成になっている。この所定期間の設定のしかたを以下
に述べる。
入力される。タイマ回路３３は所定の期間高レベルの入
力が継続した場合に入力端子と出力端子とが導通される
構成になっている。この所定期間の設定のしかたを以下
に述べる。
【００４５】圧電トランスインバータへの入力電圧が定
格値未満に低下した場合、圧電トランス１への入力電圧
が不足し圧電トランス１からの出力も不足するため、希
望の交流電流Ｉｏに満たない状態となる。この場合、圧
電トランス駆動周波数は、所定範囲の中を高い周波数か
ら低い周波数へ向かって掃引される。駆動周波数が所定
範囲下限値に達すると、駆動周波数は所定範囲上限値に
リセットされ、再び駆動周波数は低い周波数へ掃引され
始める。この時の圧電トランス１昇圧比との関係が先述
した図１３に示されている。調光状態においては、圧電
トランス１の駆動オフ期間は、オフ期間になる直前の周
波数を維持し続ける。
格値未満に低下した場合、圧電トランス１への入力電圧
が不足し圧電トランス１からの出力も不足するため、希
望の交流電流Ｉｏに満たない状態となる。この場合、圧
電トランス駆動周波数は、所定範囲の中を高い周波数か
ら低い周波数へ向かって掃引される。駆動周波数が所定
範囲下限値に達すると、駆動周波数は所定範囲上限値に
リセットされ、再び駆動周波数は低い周波数へ掃引され
始める。この時の圧電トランス１昇圧比との関係が先述
した図１３に示されている。調光状態においては、圧電
トランス１の駆動オフ期間は、オフ期間になる直前の周
波数を維持し続ける。
【００４６】以下、この動作について図３（ａ）〜
（ｄ）を参照して説明する。圧電トランス１からの出力
が不足している状態では、後述する理由によりスイッチ
２７が導通し調光電圧は比較器３７へ入力される。比較
器３７では図３（ａ）に示されている関係の入力時には
図３（ｂ）に示されている出力が発生する。比較器３７
の出力はＯＲ回路３９とＯＲ回路４７とを介してＰチャ
ネルＦＥＴＱ３のゲートへ印加される構成となっている
ので、比較器３７の出力が高レベル期間は圧電トランス
１の電力供給が停止され駆動は停止する。ＯＲ回路３９
の出力は周波数制御回路４０の積分回路１３へも接続さ
れていて、ＯＲ回路３９が高レベルを出力する期間は、
積分回路１３の出力が変動しなくなる構成となってい
る。このような動作をさせる理由は従来技術の説明にお
いて既に述べた。
（ｄ）を参照して説明する。圧電トランス１からの出力
が不足している状態では、後述する理由によりスイッチ
２７が導通し調光電圧は比較器３７へ入力される。比較
器３７では図３（ａ）に示されている関係の入力時には
図３（ｂ）に示されている出力が発生する。比較器３７
の出力はＯＲ回路３９とＯＲ回路４７とを介してＰチャ
ネルＦＥＴＱ３のゲートへ印加される構成となっている
ので、比較器３７の出力が高レベル期間は圧電トランス
１の電力供給が停止され駆動は停止する。ＯＲ回路３９
の出力は周波数制御回路４０の積分回路１３へも接続さ
れていて、ＯＲ回路３９が高レベルを出力する期間は、
積分回路１３の出力が変動しなくなる構成となってい
る。このような動作をさせる理由は従来技術の説明にお
いて既に述べた。
【００４７】積分回路１３の出力は図３（ｃ）に示され
ている動作を行う。積分回路１３の出力はＶＣＯ１５の
制御電圧となっており、ＶＣＯ１５は制御電圧が増加す
ると発振周波数は低下する構成になっている。したがっ
て、圧電トランス１の駆動周波数は図３（ｄ）に示され
ているように変化する。
ている動作を行う。積分回路１３の出力はＶＣＯ１５の
制御電圧となっており、ＶＣＯ１５は制御電圧が増加す
ると発振周波数は低下する構成になっている。したがっ
て、圧電トランス１の駆動周波数は図３（ｄ）に示され
ているように変化する。
【００４８】ＡＮＤ回路３２の出力は、図３（ｃ）に示
されている積分回路１３出力がＶｉｈとＶｉｌとの間に
ある時に高レベルとなるので、図３（ｅ）に示されてい
るタイミングで高レベルを出力する。しかしタイマ回路
３３は駆動周波数が掃引されている状況下では高レベル
を出力しないように設定する。
されている積分回路１３出力がＶｉｈとＶｉｌとの間に
ある時に高レベルとなるので、図３（ｅ）に示されてい
るタイミングで高レベルを出力する。しかしタイマ回路
３３は駆動周波数が掃引されている状況下では高レベル
を出力しないように設定する。
【００４９】すなわち、タイマ回路３３への高レベル入
力が、制御電圧Ｖｉｎが電圧Ｖｉｌから電圧Ｖｉｈを通
過する期間、つまり図３（ｃ）及び（ｅ）中にＴ２で示
されている期間程度の場合、タイマ回路３３は低レベル
の出力を継続し、Ｔ２より長い期間高レベル入力が継続
した時に始めて高レベルの出力を開始するように設定す
る。この設定を行うのは、後述するようにタイマ回路３
３の出力が高レベルの場合と低レベルの場合とでは調光
周波数が切り換わり、この処置を行わないと駆動周波数
が掃引されている場合に、調光周波数が不必要に頻繁に
切り換わり制御動作系が不安定になるからである。
力が、制御電圧Ｖｉｎが電圧Ｖｉｌから電圧Ｖｉｈを通
過する期間、つまり図３（ｃ）及び（ｅ）中にＴ２で示
されている期間程度の場合、タイマ回路３３は低レベル
の出力を継続し、Ｔ２より長い期間高レベル入力が継続
した時に始めて高レベルの出力を開始するように設定す
る。この設定を行うのは、後述するようにタイマ回路３
３の出力が高レベルの場合と低レベルの場合とでは調光
周波数が切り換わり、この処置を行わないと駆動周波数
が掃引されている場合に、調光周波数が不必要に頻繁に
切り換わり制御動作系が不安定になるからである。
【００５０】なお、交流電流Ｉｏが希望値に安定してい
る場合は調光状態でも図３（ｆ）に示されているように
制御電圧Ｖｉｎは電圧Ｖｉｌと電圧Ｖｉｈとの間に静止
しており、図３（ｇ）に示されているように駆動周波数
も静止し、図３（ｈ）に示されているようにＡＮＤ回路
３２は高レベルの出力を継続するため、タイマ回路３３
の出力は高レベルを継続する。
る場合は調光状態でも図３（ｆ）に示されているように
制御電圧Ｖｉｎは電圧Ｖｉｌと電圧Ｖｉｈとの間に静止
しており、図３（ｇ）に示されているように駆動周波数
も静止し、図３（ｈ）に示されているようにＡＮＤ回路
３２は高レベルの出力を継続するため、タイマ回路３３
の出力は高レベルを継続する。
【００５１】タイマ回路３３の出力信号はスイッチ２８
と、インバータ２９を介してスイッチ２７の制御電圧と
なる。スイッチ２７、２８は制御電圧が高レベル信号と
なった時に入出力が導通し、制御電圧が低レベル信号と
なった時に入出力がオープンとなる構成になっており、
タイマ回路３３の出力信号が高レベルの場合は調光電圧
が比較器３８の非反転入力端子へ入力され、タイマ回路
３３の出力が低レベルの場合は調光電圧が比較器３７の
非反転入力端子へ入力される。
と、インバータ２９を介してスイッチ２７の制御電圧と
なる。スイッチ２７、２８は制御電圧が高レベル信号と
なった時に入出力が導通し、制御電圧が低レベル信号と
なった時に入出力がオープンとなる構成になっており、
タイマ回路３３の出力信号が高レベルの場合は調光電圧
が比較器３８の非反転入力端子へ入力され、タイマ回路
３３の出力が低レベルの場合は調光電圧が比較器３７の
非反転入力端子へ入力される。
【００５２】タイマ回路３３の出力が低レベルの場合ス
イッチ２７が導通し、図１に示されているように調光電
圧Ｖｂｒｉは分圧抵抗４３、４４を介して比較器３７の
非反転入力端子に入力される。分圧抵抗を挿入する理由
を以下に記す。
イッチ２７が導通し、図１に示されているように調光電
圧Ｖｂｒｉは分圧抵抗４３、４４を介して比較器３７の
非反転入力端子に入力される。分圧抵抗を挿入する理由
を以下に記す。
【００５３】先述したように調光時の圧電トランス１の
駆動オン期間は先述した図１５（ｅ）に示されているＴ
１未満になると不具合が発生する。しかし最大調光範囲
を確保するためにはＴ１付近までは短くしなければなら
ない。よって、調光電圧Ｖｂｒｉが可変範囲の最大値Ｖ
３で固定された時、スイッチ２７が導通する場合と、ス
イッチ２８が導通する場合とでは、三角波発振回路３４
と三角波発振回路３５とでは発振周波数が異なるため、
図４に示し以下に説明する設定を行わなければならな
い。なお、三角波発振回路３４と三角波発振回路３５で
は発振周波数が異なる理由は後述する。図４（ａ）及び
（ｂ）に示されている内容は、スイッチ２８を介して調
光電圧Ｖｂｒｉが比較器３８の非反転入力端子に入力さ
れる場合である。調光電圧Ｖｂｒｉの可変範囲中の最大
値Ｖ３が入力される時、比較器３８の低レベルの出力期
間がＴ１になるように最大値Ｖ３の値を設定する。これ
は比較器３８の低レベルの出力時が圧電トランス１の駆
動オン期間でありＴ１未満になると先述したような不具
合が生じるためである。
駆動オン期間は先述した図１５（ｅ）に示されているＴ
１未満になると不具合が発生する。しかし最大調光範囲
を確保するためにはＴ１付近までは短くしなければなら
ない。よって、調光電圧Ｖｂｒｉが可変範囲の最大値Ｖ
３で固定された時、スイッチ２７が導通する場合と、ス
イッチ２８が導通する場合とでは、三角波発振回路３４
と三角波発振回路３５とでは発振周波数が異なるため、
図４に示し以下に説明する設定を行わなければならな
い。なお、三角波発振回路３４と三角波発振回路３５で
は発振周波数が異なる理由は後述する。図４（ａ）及び
（ｂ）に示されている内容は、スイッチ２８を介して調
光電圧Ｖｂｒｉが比較器３８の非反転入力端子に入力さ
れる場合である。調光電圧Ｖｂｒｉの可変範囲中の最大
値Ｖ３が入力される時、比較器３８の低レベルの出力期
間がＴ１になるように最大値Ｖ３の値を設定する。これ
は比較器３８の低レベルの出力時が圧電トランス１の駆
動オン期間でありＴ１未満になると先述したような不具
合が生じるためである。
【００５４】次に、図４（ｃ）及び（ｄ）に示されてい
る内容を述べる。調光電圧Ｖｂｒｉが最大値Ｖ３の時、
スイッチ２７を介して比較器３７の非反転入力端子に直
接入力した場合図４（ｃ）に示されているように比較器
３７の低レベルの出力期間がＴ１未満になってしまう。
この場合、圧電トランス１の駆動オン期間がＴ１未満に
なってしまうので先述した不具合が発生してしまう。そ
こで、最大値Ｖ３を抵抗４３、抵抗４４で分圧して比較
器３７の非反転入力端子に入力し、比較器３７の低レベ
ルの出力期間がＴ１となるように抵抗４３、４４の値を
設定する。なお、図４（ｃ）において、Ｒ４３は抵抗４
３の抵抗値、Ｒ４４は抵抗４４の抵抗値である。
る内容を述べる。調光電圧Ｖｂｒｉが最大値Ｖ３の時、
スイッチ２７を介して比較器３７の非反転入力端子に直
接入力した場合図４（ｃ）に示されているように比較器
３７の低レベルの出力期間がＴ１未満になってしまう。
この場合、圧電トランス１の駆動オン期間がＴ１未満に
なってしまうので先述した不具合が発生してしまう。そ
こで、最大値Ｖ３を抵抗４３、抵抗４４で分圧して比較
器３７の非反転入力端子に入力し、比較器３７の低レベ
ルの出力期間がＴ１となるように抵抗４３、４４の値を
設定する。なお、図４（ｃ）において、Ｒ４３は抵抗４
３の抵抗値、Ｒ４４は抵抗４４の抵抗値である。
【００５５】以上の設定により、圧電トランス１の駆動
デューティが最小の時、即ち調光電圧ＶｂｒｉがＶ３の
時、スイッチ２７、スイッチ２８の何れが導通していて
も圧電トランス１の駆動期間はＴ１となる。
デューティが最小の時、即ち調光電圧ＶｂｒｉがＶ３の
時、スイッチ２７、スイッチ２８の何れが導通していて
も圧電トランス１の駆動期間はＴ１となる。
【００５６】比較器３８の反転入力端子に接続される三
角波発振回路３５の周波数は、その周波数にて冷陰極管
が点滅している場合には目視で点滅が認識できないがそ
れより周波数が下がると目視で点滅が認識できてしまう
周波数Ｆ１とする。
角波発振回路３５の周波数は、その周波数にて冷陰極管
が点滅している場合には目視で点滅が認識できないがそ
れより周波数が下がると目視で点滅が認識できてしまう
周波数Ｆ１とする。
【００５７】圧電トランスインバータへの入力電圧が定
格未満になった場合等は、交流電流Ｉｏが希望値になら
ず駆動周波数は掃引を繰返す。この時図５（ａ）、
（ｂ）に示されている電圧関係の調光状態である場合
は、圧電トランス１の駆動オフ期間は周波数掃引が停止
され、図５（ｃ）に示されている駆動周波数掃引を行
う。この時、図５（ｄ）中のｔ１〜ｔ５で示されている
ように、共振周波数付近を通過するサイクルのみ交流電
流Ｉｏが僅かに流れ冷陰極管が僅かに点灯するが、三角
波発振回路３４は調光電圧ＶｂｒｉがＶ３の時でもこの
点滅が目視にて認識できないほど高い周波数となるよう
に設定する。
格未満になった場合等は、交流電流Ｉｏが希望値になら
ず駆動周波数は掃引を繰返す。この時図５（ａ）、
（ｂ）に示されている電圧関係の調光状態である場合
は、圧電トランス１の駆動オフ期間は周波数掃引が停止
され、図５（ｃ）に示されている駆動周波数掃引を行
う。この時、図５（ｄ）中のｔ１〜ｔ５で示されている
ように、共振周波数付近を通過するサイクルのみ交流電
流Ｉｏが僅かに流れ冷陰極管が僅かに点灯するが、三角
波発振回路３４は調光電圧ＶｂｒｉがＶ３の時でもこの
点滅が目視にて認識できないほど高い周波数となるよう
に設定する。
【００５８】比較器３６の非反転入力端子には、後述す
る出力電圧比較回路２１の積分回路２６の出力が入力さ
れる。この積分回路２６の出力は本圧電トランスインバ
ータの負荷２が何らかの原因で接続されない無負荷動作
時に高レベルとなるように構成されている。比較器３６
の反転入力端子には三角波発振回路４２の出力が接続さ
れる。三角波発振回路４２の出力周波数は三角波発振回
路３５の周波数Ｆ１よりも更に低い周波数とする。図６
（ａ）に示されているように積分回路２６の低レベルの
出力値は、三角波発振回路４２の出力である三角波の最
低電位ＶＬよりも低く設定する。これにより図６（ｂ）
に示されているように、積分回路２６の低レベルの出力
時には比較器３６の出力は低レベルが継続する。図６
（ｃ）に示されているように、積分回路２６の出力の高
レベル値は三角波発振回路４２の出力である三角波の最
低電位ＶＬよりも高く最高電位ＶＨよりも低く設定し、
図６（ｄ）に示されているように、積分回路２６の高レ
ベルの出力時には比較器３６の出力は積分回路２６の出
力電圧値によって決まるデューティを持つ。
る出力電圧比較回路２１の積分回路２６の出力が入力さ
れる。この積分回路２６の出力は本圧電トランスインバ
ータの負荷２が何らかの原因で接続されない無負荷動作
時に高レベルとなるように構成されている。比較器３６
の反転入力端子には三角波発振回路４２の出力が接続さ
れる。三角波発振回路４２の出力周波数は三角波発振回
路３５の周波数Ｆ１よりも更に低い周波数とする。図６
（ａ）に示されているように積分回路２６の低レベルの
出力値は、三角波発振回路４２の出力である三角波の最
低電位ＶＬよりも低く設定する。これにより図６（ｂ）
に示されているように、積分回路２６の低レベルの出力
時には比較器３６の出力は低レベルが継続する。図６
（ｃ）に示されているように、積分回路２６の出力の高
レベル値は三角波発振回路４２の出力である三角波の最
低電位ＶＬよりも高く最高電位ＶＨよりも低く設定し、
図６（ｄ）に示されているように、積分回路２６の高レ
ベルの出力時には比較器３６の出力は積分回路２６の出
力電圧値によって決まるデューティを持つ。
【００５９】なお、三角波発振回路３４の出力周波数は
三角波発振回路４２の出力周波数の整数倍になるように
設定し、例えば図７（ａ）及び（ｃ）中の時刻Ｔ３、Ｔ
４で示されているように、三角波発振回路４２の出力が
最低電位Ｖ２となる時三角波発振回路３４の出力も最低
電位Ｖ１となるタイミングで発振するような、圧電トラ
ンスインバータ電源投入時に発振開始の同期を合わせる
同期回路４１を付加することが好ましい。
三角波発振回路４２の出力周波数の整数倍になるように
設定し、例えば図７（ａ）及び（ｃ）中の時刻Ｔ３、Ｔ
４で示されているように、三角波発振回路４２の出力が
最低電位Ｖ２となる時三角波発振回路３４の出力も最低
電位Ｖ１となるタイミングで発振するような、圧電トラ
ンスインバータ電源投入時に発振開始の同期を合わせる
同期回路４１を付加することが好ましい。
【００６０】ＯＲ回路３９は、比較器３７、比較器３８
及び比較器３６の出力を入力としその論理和を、圧電ト
ランス１の駆動オフ信号として駆動電圧制御回路５へ出
力すると共に、駆動周波数掃引停止信号として周波数制
御回路４０へ出力する。
及び比較器３６の出力を入力としその論理和を、圧電ト
ランス１の駆動オフ信号として駆動電圧制御回路５へ出
力すると共に、駆動周波数掃引停止信号として周波数制
御回路４０へ出力する。
【００６１】圧電トランス１の負荷２がオープンになっ
た時（以下無負荷動作時と記す）は、交流電流Ｉｏが帰
還されないので駆動周波数は掃引され続けるためタイマ
回路３３出力が低レベルなのでスイッチ２７がオンして
比較器３７が時分割された高レベル出力を行う。同時に
積分回路２６の出力が高レベルのため比較器３６の出力
も時分割された高レベルになる。
た時（以下無負荷動作時と記す）は、交流電流Ｉｏが帰
還されないので駆動周波数は掃引され続けるためタイマ
回路３３出力が低レベルなのでスイッチ２７がオンして
比較器３７が時分割された高レベル出力を行う。同時に
積分回路２６の出力が高レベルのため比較器３６の出力
も時分割された高レベルになる。
【００６２】よって調光状態では、比較器３７には図７
（ａ）に示されている入力が行われ、比較器３７出力は
図７（ｂ）に示されているような三角波発振回路３４の
周波数での信号が出力される。同時に、比較器３６には
図７（ｃ）に示されている入力が行われ、比較器３６の
出力は図７（ｄ）に示されている三角波発振回路４２の
周波数での信号が出力される。図７（ｂ）に示されてい
る比較器３７の出力と図７（ｄ）に示されている比較器
３６の出力を入力とするＯＲ回路３９の出力は図７
（ｅ）に示されているように、各周波数での時分割信号
の論理和となる。よって無負荷動作になった場合の駆動
デューティ減少比率は積分回路２６の出力電圧値の定数
設定により調節できる。
（ａ）に示されている入力が行われ、比較器３７出力は
図７（ｂ）に示されているような三角波発振回路３４の
周波数での信号が出力される。同時に、比較器３６には
図７（ｃ）に示されている入力が行われ、比較器３６の
出力は図７（ｄ）に示されている三角波発振回路４２の
周波数での信号が出力される。図７（ｂ）に示されてい
る比較器３７の出力と図７（ｄ）に示されている比較器
３６の出力を入力とするＯＲ回路３９の出力は図７
（ｅ）に示されているように、各周波数での時分割信号
の論理和となる。よって無負荷動作になった場合の駆動
デューティ減少比率は積分回路２６の出力電圧値の定数
設定により調節できる。
【００６３】以上より、調光回路の動作は、交流電流Ｉ
ｏが希望値にて継続して流れている時は三角波発振回路
３５の調光周波数にて調光される。出力不足により駆動
周波数が掃引されている状態では三角波発振回路３４の
調光周波数で調光される。又圧電トランスインバータ電
源投入後冷陰極管点灯開始前には、後述する積分回路２
６の時定数設定により三角波発振回路３４の調光周波数
で調光される。圧電トランスインバータ無負荷動作時は
三角波発振回路３４と三角波発振回路４２との２つの異
なった周波数にて調光され即ち比較器３７の出力と比較
器３６の出力の論理和で駆動オフ信号が出力される。出
力電圧比較回路２１は分圧回路２３、整流回路２４、比
較器２５、積分回路２６で構成される。圧電トランス１
の出力電圧が入力電圧となり、これを分圧回路２３にて
分圧し更に整流回路２４にて整流した電圧Ｖｏｕｔを比
較器２５に入力する。
ｏが希望値にて継続して流れている時は三角波発振回路
３５の調光周波数にて調光される。出力不足により駆動
周波数が掃引されている状態では三角波発振回路３４の
調光周波数で調光される。又圧電トランスインバータ電
源投入後冷陰極管点灯開始前には、後述する積分回路２
６の時定数設定により三角波発振回路３４の調光周波数
で調光される。圧電トランスインバータ無負荷動作時は
三角波発振回路３４と三角波発振回路４２との２つの異
なった周波数にて調光され即ち比較器３７の出力と比較
器３６の出力の論理和で駆動オフ信号が出力される。出
力電圧比較回路２１は分圧回路２３、整流回路２４、比
較器２５、積分回路２６で構成される。圧電トランス１
の出力電圧が入力電圧となり、これを分圧回路２３にて
分圧し更に整流回路２４にて整流した電圧Ｖｏｕｔを比
較器２５に入力する。
【００６４】圧電トランス１は負荷依存性が高く、図８
に示されている一例のように負荷インピーダンスが高い
程昇圧比が高くなる。すなわち、同図には１ＭΩ、４７
０ｋΩ、２２０ｋΩ、１００ｋΩ、５１ｋΩの負荷イン
ピーダンスの場合における駆動周波数に対する昇圧比が
示されており、負荷インピーダンスが高い程昇圧比が高
くなる。
に示されている一例のように負荷インピーダンスが高い
程昇圧比が高くなる。すなわち、同図には１ＭΩ、４７
０ｋΩ、２２０ｋΩ、１００ｋΩ、５１ｋΩの負荷イン
ピーダンスの場合における駆動周波数に対する昇圧比が
示されており、負荷インピーダンスが高い程昇圧比が高
くなる。
【００６５】また、冷陰極管は交流電流Ｉｏが流れてい
ない時は非常に高いインピーダンスを持ち、交流電流Ｉ
ｏが流れるとインピーダンスが急激に低下する特性を持
つ。この両者の特性より、圧電トランスインバータが無
負荷時に動作する場合などは等価的に負荷インピーダン
スが非常に大きいので出力電圧も非常に大きくなる。よ
って、整流器２４出力Ｖｏｕｔは、負荷点灯時には低電
圧であり、無負荷動作時には負荷点灯時よりはるかに大
きな値を示す。比較器２５の反転入力端子に入力される
Ｖｍａｘは負荷点灯時のＶｏｕｔよりも大きな値で且つ
無負荷動作時のＶｏｕｔよりは小さな値に設定してお
き、比較器２５は無負荷動作時に高レベルを出力する。
ない時は非常に高いインピーダンスを持ち、交流電流Ｉ
ｏが流れるとインピーダンスが急激に低下する特性を持
つ。この両者の特性より、圧電トランスインバータが無
負荷時に動作する場合などは等価的に負荷インピーダン
スが非常に大きいので出力電圧も非常に大きくなる。よ
って、整流器２４出力Ｖｏｕｔは、負荷点灯時には低電
圧であり、無負荷動作時には負荷点灯時よりはるかに大
きな値を示す。比較器２５の反転入力端子に入力される
Ｖｍａｘは負荷点灯時のＶｏｕｔよりも大きな値で且つ
無負荷動作時のＶｏｕｔよりは小さな値に設定してお
き、比較器２５は無負荷動作時に高レベルを出力する。
【００６６】比較器２５の出力が入力される積分回路２
６の時定数は以下に述べる２つの条件を共に満たすもの
でなければならない。まず１つめは、圧電トランスイン
バータに電源投入後冷陰極管点灯開始前の期間について
の配慮である。圧電トランスインバータに電源投入後冷
陰極管が点灯するまでの期間は、冷陰極管は高いインピ
ーダンスを持つ。よってこの間圧電トランスは高電圧を
出力する。積分回路２６の時定数は、この間三角波発振
回路３５の電圧値よりも小さくなるような充分遅い時定
数に設定し、比較器３６がこの期間低レベルの出力をす
るようにする。冷陰極管点灯開始前は交流電流Ｉｏが希
望値にて安定していないのでタイマー回路３３出力は低
レベルである。よって圧電トランスインバータに電源投
入後冷陰極管点灯開始前の期間は三角波発振回路３４の
高い周波数で調光される。このような動作にするのは、
点灯開始時に冷陰極管の放電遅れが発生すると、駆動周
波数掃引が数回繰返された後に希望交流電流Ｉｏに安定
する場合があり、調光状態では安定するまでの間は図５
（ｃ）に示されている圧電トランス１共振周波数付近で
圧電トランス１を駆動する時のみ図５（ｄ）に示されて
いるように冷陰極が僅かに管点灯することになり、この
場合でも目視で点滅が確認できないようにするため高い
調光周波数とする必要がある。
６の時定数は以下に述べる２つの条件を共に満たすもの
でなければならない。まず１つめは、圧電トランスイン
バータに電源投入後冷陰極管点灯開始前の期間について
の配慮である。圧電トランスインバータに電源投入後冷
陰極管が点灯するまでの期間は、冷陰極管は高いインピ
ーダンスを持つ。よってこの間圧電トランスは高電圧を
出力する。積分回路２６の時定数は、この間三角波発振
回路３５の電圧値よりも小さくなるような充分遅い時定
数に設定し、比較器３６がこの期間低レベルの出力をす
るようにする。冷陰極管点灯開始前は交流電流Ｉｏが希
望値にて安定していないのでタイマー回路３３出力は低
レベルである。よって圧電トランスインバータに電源投
入後冷陰極管点灯開始前の期間は三角波発振回路３４の
高い周波数で調光される。このような動作にするのは、
点灯開始時に冷陰極管の放電遅れが発生すると、駆動周
波数掃引が数回繰返された後に希望交流電流Ｉｏに安定
する場合があり、調光状態では安定するまでの間は図５
（ｃ）に示されている圧電トランス１共振周波数付近で
圧電トランス１を駆動する時のみ図５（ｄ）に示されて
いるように冷陰極が僅かに管点灯することになり、この
場合でも目視で点滅が確認できないようにするため高い
調光周波数とする必要がある。
【００６７】２つめは、無負荷動作時は調光時駆動オフ
の期間や、昇圧の低い駆動周波数の期間にも積分回路２
６が高レベル出力を継続する配慮である。無負荷動作時
には交流電流Ｉｏが帰還されないため、駆動周波数は掃
引を繰返している。この場合、昇圧比の高い共振周波数
付近では比較器２５出力は高レベルになるが、共振周波
数からはるかに離れた周波数の時は低レベルになる。更
に、図５（ｃ）のように駆動デューティが小さいために
掃引停止期間が長い場合には、圧電トランス１の駆動オ
フ期間は圧電トランス１の出力が無いので比較器２５が
低レベル出力しており駆動デューティが小さいために低
レベル期間が長くなる。しかしこのような場合でも無負
荷動作中なので三角波発振回路４２の周波数で調光し、
駆動デューティを小さくしたままの状態を保つことが必
要である。よって、図７（ｃ）の積分回路２６の出力に
示されているような比較器２５が一度高レベルになった
ら、最小駆動デューティの時にも、積分回路２６の出力
は高レベルを保つ程長い時定数にしておく。
の期間や、昇圧の低い駆動周波数の期間にも積分回路２
６が高レベル出力を継続する配慮である。無負荷動作時
には交流電流Ｉｏが帰還されないため、駆動周波数は掃
引を繰返している。この場合、昇圧比の高い共振周波数
付近では比較器２５出力は高レベルになるが、共振周波
数からはるかに離れた周波数の時は低レベルになる。更
に、図５（ｃ）のように駆動デューティが小さいために
掃引停止期間が長い場合には、圧電トランス１の駆動オ
フ期間は圧電トランス１の出力が無いので比較器２５が
低レベル出力しており駆動デューティが小さいために低
レベル期間が長くなる。しかしこのような場合でも無負
荷動作中なので三角波発振回路４２の周波数で調光し、
駆動デューティを小さくしたままの状態を保つことが必
要である。よって、図７（ｃ）の積分回路２６の出力に
示されているような比較器２５が一度高レベルになった
ら、最小駆動デューティの時にも、積分回路２６の出力
は高レベルを保つ程長い時定数にしておく。
【００６８】以上より、出力電圧比較回路２１の動作
は、圧電トランスインバータ電源投入後冷陰極管が点灯
するまでに必要な期間は比較器３６が低レベルを出力す
るよう調光回路２２に出力を行い、その期間後は、冷陰
極管点灯している場合や圧電トランス１の出力不足によ
り駆動周波数を掃引している場合は低レベル出力をし、
無負荷動作時には高レベル出力をする。
は、圧電トランスインバータ電源投入後冷陰極管が点灯
するまでに必要な期間は比較器３６が低レベルを出力す
るよう調光回路２２に出力を行い、その期間後は、冷陰
極管点灯している場合や圧電トランス１の出力不足によ
り駆動周波数を掃引している場合は低レベル出力をし、
無負荷動作時には高レベル出力をする。
【００６９】以上は、調光電圧が高くなると圧電トラン
ス１の駆動デューティが小さくなる場合について述べた
が、調光電圧が高くなると圧電トランス１の駆動デュー
ティが大きくなるようにしたい場合には一部の論理を逆
にすれば容易に実現できるため説明は省略する。
ス１の駆動デューティが小さくなる場合について述べた
が、調光電圧が高くなると圧電トランス１の駆動デュー
ティが大きくなるようにしたい場合には一部の論理を逆
にすれば容易に実現できるため説明は省略する。
【００７０】複数の調光周波数を持ち、負荷の状態を検
出しその検出結果より、最適な調光周波数を選定、又は
複数の調光周波数を選定し組み合わせて圧電トランス１
を駆動することにより、以下に述べる従来技術において
同時に解決が困難であった多くの問題点を、同時に解決
することができる。
出しその検出結果より、最適な調光周波数を選定、又は
複数の調光周波数を選定し組み合わせて圧電トランス１
を駆動することにより、以下に述べる従来技術において
同時に解決が困難であった多くの問題点を、同時に解決
することができる。
【００７１】まず第１の効果は、負荷２が希望値の交流
電流Ｉｏにて点灯している時は、実用上問題の発生しな
い最小デューティにて駆動可能なため、最大の調光範囲
を実現できる。その理由は、実用上問題の発生しない最
小デューティとは、調光周波数Ｆ１にてオン期間Ｔ１で
駆動することであり、これを実現しているからである。
なおＦ１とは、これより周波数が低下すると点滅が目視
で認識できてしまう調光周波数であり、Ｔ１とはこれよ
りオン期間が短くなると交流電流Ｉｏが不安定になる期
間である。Ｔ１よりオン期間が短くなると交流電流Ｉｏ
が不安定になる理由は先述した通りである。
電流Ｉｏにて点灯している時は、実用上問題の発生しな
い最小デューティにて駆動可能なため、最大の調光範囲
を実現できる。その理由は、実用上問題の発生しない最
小デューティとは、調光周波数Ｆ１にてオン期間Ｔ１で
駆動することであり、これを実現しているからである。
なおＦ１とは、これより周波数が低下すると点滅が目視
で認識できてしまう調光周波数であり、Ｔ１とはこれよ
りオン期間が短くなると交流電流Ｉｏが不安定になる期
間である。Ｔ１よりオン期間が短くなると交流電流Ｉｏ
が不安定になる理由は先述した通りである。
【００７２】第２の効果は、圧電トランスインバータ入
力電圧過小により圧電トランス１の出力不足や、冷陰極
管の放電遅れが発生して、駆動周波数の掃引が続く場合
に、冷陰極管の点滅が目視で認識できないことである。
このような状況になった場合には、上記第１の効果の調
光周波数Ｆ１では冷陰極管の点滅が目視で認識できてし
まう。しかし本発明では、このような状況では調光周波
数を高く切り換え点滅が目視では認識できない回路動作
になっているからである。
力電圧過小により圧電トランス１の出力不足や、冷陰極
管の放電遅れが発生して、駆動周波数の掃引が続く場合
に、冷陰極管の点滅が目視で認識できないことである。
このような状況になった場合には、上記第１の効果の調
光周波数Ｆ１では冷陰極管の点滅が目視で認識できてし
まう。しかし本発明では、このような状況では調光周波
数を高く切り換え点滅が目視では認識できない回路動作
になっているからである。
【００７３】第３の効果は、無負荷動作時の駆動回路の
部品発熱を抑制できることである。
部品発熱を抑制できることである。
【００７４】先述したように従来方式では著しい部品発
熱が発生する。しかし本発明の駆動方法では、無負荷動
作時には、通常の調光周波数での調光に加えて、更に低
い周波数にて任意の比率にて調光し、この２つの駆動オ
フ信号の論理和にて圧電トランス１の駆動をオフする。
よって無負荷動作時には圧電トランス１の駆動デューテ
ィが大きく低下するので、駆動回路に流れる電流の実効
値が低下し部品発熱を抑制できる。
熱が発生する。しかし本発明の駆動方法では、無負荷動
作時には、通常の調光周波数での調光に加えて、更に低
い周波数にて任意の比率にて調光し、この２つの駆動オ
フ信号の論理和にて圧電トランス１の駆動をオフする。
よって無負荷動作時には圧電トランス１の駆動デューテ
ィが大きく低下するので、駆動回路に流れる電流の実効
値が低下し部品発熱を抑制できる。
【００７５】以上のように、複数の調光周波数を持ち、
負荷の状態を検出しその検出結果より、最適な調光周波
数を選定、又は複数の調光周波数を選定しこれを組み合
わせて圧電トランス１を駆動することにより、従来技術
において同時に解決が困難であった多くの問題点を、同
時に解決することができる。
負荷の状態を検出しその検出結果より、最適な調光周波
数を選定、又は複数の調光周波数を選定しこれを組み合
わせて圧電トランス１を駆動することにより、従来技術
において同時に解決が困難であった多くの問題点を、同
時に解決することができる。
【００７６】図９には、本発明の第２の実施形態が示さ
れている。第２の実施例も第１の実施例と同様に調光電
圧が高いほど圧電トランス１の駆動デューティが小さく
なる場合の回路である。一部の論理を逆にすれば、調光
電圧が高いほど駆動デューティが大きくなる回路も可能
である。この第２の実施形態と図１の第１の実施形態と
の相異点は、スイッチ２７、２８の制御電圧印加回路が
設けられている点である。このため、第１の実施形態に
は設けられていなかった比較器４５、その基準電圧Ｖｓ
及びＡＮＤ回路４６が追加され、抵抗４３及び４４が削
除されている。
れている。第２の実施例も第１の実施例と同様に調光電
圧が高いほど圧電トランス１の駆動デューティが小さく
なる場合の回路である。一部の論理を逆にすれば、調光
電圧が高いほど駆動デューティが大きくなる回路も可能
である。この第２の実施形態と図１の第１の実施形態と
の相異点は、スイッチ２７、２８の制御電圧印加回路が
設けられている点である。このため、第１の実施形態に
は設けられていなかった比較器４５、その基準電圧Ｖｓ
及びＡＮＤ回路４６が追加され、抵抗４３及び４４が削
除されている。
【００７７】図９中の各部の動作が図１０に示されてい
る。これを基にスイッチ２７、２８の制御電圧印加回路
について以下に述べる。
る。これを基にスイッチ２７、２８の制御電圧印加回路
について以下に述べる。
【００７８】調光電圧は比較器４５の非反転入力端子に
も入力されている。反転入力端子には基準電圧Ｖｓが入
力されており、出力はＡＮＤ回路４６に入力されてい
る。ＡＮＤ回路４６のもう一方の入力端子にはタイマ回
路３３の出力が接続されており、その出力は、スイッチ
２８とインバータ２９を介してスイッチ２８の制御電圧
となっている。
も入力されている。反転入力端子には基準電圧Ｖｓが入
力されており、出力はＡＮＤ回路４６に入力されてい
る。ＡＮＤ回路４６のもう一方の入力端子にはタイマ回
路３３の出力が接続されており、その出力は、スイッチ
２８とインバータ２９を介してスイッチ２８の制御電圧
となっている。
【００７９】よって、交流電流Ｉｏが希望値にて安定し
ている場合において、調光電圧がＶｓ以下の場合、即ち
駆動デューティが大きい領域では三角波発振回路３４の
調光周波数にて圧電トランス１が駆動される。交流電流
Ｉｏが希望値にて安定している場合において、調光電圧
がＶｓ以上の場合、即ち駆動デューティが小さい領域で
は三角波発振回路３４の周波数よりも低周波数である三
角波発振回路３５の調光周波数にて圧電トランス１が駆
動される。Ｖｓは調光周波数を切り換える値であり、こ
の値を適切に選定することにより駆動デューティが大き
い場合調光周波数は高い方を選択し、駆動デューティが
小さい場合調光周波数は低い方を選択する。よって、第
１の実施例では調光電圧が最高値になった時に、比較器
３７も比較器３８も駆動オン期間がＴ１とするために分
圧抵抗４３、４４を挿入していたが、第２の実施例では
この配慮が不要となるため抵抗４３、４４を削除でき
る。なお、交流電流Ｉｏが希望値にて安定していない場
合においてはタイマ回路３３出力が低レベルのため、Ａ
ＮＤ回路４６の出力は低レベルとなる。
ている場合において、調光電圧がＶｓ以下の場合、即ち
駆動デューティが大きい領域では三角波発振回路３４の
調光周波数にて圧電トランス１が駆動される。交流電流
Ｉｏが希望値にて安定している場合において、調光電圧
がＶｓ以上の場合、即ち駆動デューティが小さい領域で
は三角波発振回路３４の周波数よりも低周波数である三
角波発振回路３５の調光周波数にて圧電トランス１が駆
動される。Ｖｓは調光周波数を切り換える値であり、こ
の値を適切に選定することにより駆動デューティが大き
い場合調光周波数は高い方を選択し、駆動デューティが
小さい場合調光周波数は低い方を選択する。よって、第
１の実施例では調光電圧が最高値になった時に、比較器
３７も比較器３８も駆動オン期間がＴ１とするために分
圧抵抗４３、４４を挿入していたが、第２の実施例では
この配慮が不要となるため抵抗４３、４４を削除でき
る。なお、交流電流Ｉｏが希望値にて安定していない場
合においてはタイマ回路３３出力が低レベルのため、Ａ
ＮＤ回路４６の出力は低レベルとなる。
【００８０】以上の論理により、各状態における各部動
作を示したものが図１０である。交流電流Ｉｏが希望値
にて安定していて負荷が安定点灯している場合におい
て、圧電トランス１の駆動デューティが大きい場合に三
角波発振回路３４の周波数で調光されることが、第１の
実施例と違う動作である。その他の状態では、選定され
る三角波発振回路は第１の実施例と全く同じである。
作を示したものが図１０である。交流電流Ｉｏが希望値
にて安定していて負荷が安定点灯している場合におい
て、圧電トランス１の駆動デューティが大きい場合に三
角波発振回路３４の周波数で調光されることが、第１の
実施例と違う動作である。その他の状態では、選定され
る三角波発振回路は第１の実施例と全く同じである。
【００８１】以上のように第２の実施例は、交流電流Ｉ
ｏが希望値にて安定している場合、圧電トランス１の駆
動デューティによって調光周波数が切り換わるのが特徴
である。その他の動作は、駆動周波数が掃引されている
状態では三角波発振回路３４の周波数で駆動され、冷陰
極管点灯開始前も三角波発振回路３４の周波数で駆動さ
れ、無負荷動作時は比較器３７の出力と比較器３６の出
力との論理和で駆動停止させ、第１の実施例と同じ動作
をする。よって、第１の実施例と同じ発明の効果を実現
できる。
ｏが希望値にて安定している場合、圧電トランス１の駆
動デューティによって調光周波数が切り換わるのが特徴
である。その他の動作は、駆動周波数が掃引されている
状態では三角波発振回路３４の周波数で駆動され、冷陰
極管点灯開始前も三角波発振回路３４の周波数で駆動さ
れ、無負荷動作時は比較器３７の出力と比較器３６の出
力との論理和で駆動停止させ、第１の実施例と同じ動作
をする。よって、第１の実施例と同じ発明の効果を実現
できる。
【００８２】また、回路ブロック図としては示されてい
ないが、積分回路２６、タイマ回路３３、ＡＮＤ回路４
６の出力をモニタすれば、それに対応して、ＯＲ回路３
９の出力信号と同一の信号をマイクロコンピュータによ
って出力させることも可能である。
ないが、積分回路２６、タイマ回路３３、ＡＮＤ回路４
６の出力をモニタすれば、それに対応して、ＯＲ回路３
９の出力信号と同一の信号をマイクロコンピュータによ
って出力させることも可能である。
【００８３】上述した何れの実施例においても不可欠な
事項は、負荷の状態や調光信号を検出することと、その
検出結果より最適な調光周波数を選定又は複数の調光周
波数を選定しこれを組み合わせて圧電トランス１を駆動
することである。
事項は、負荷の状態や調光信号を検出することと、その
検出結果より最適な調光周波数を選定又は複数の調光周
波数を選定しこれを組み合わせて圧電トランス１を駆動
することである。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、実用上問
題の発生しない最小デューティにて駆動することによ
り、最大の調光範囲を実現できるという効果がある。ま
た、調光周波数を高く切り換えて点滅が目視で認識でき
ないようにすることにより、圧電トランスの出力不足
や、冷陰極管の放電遅れが発生して、駆動周波数の掃引
が続く場合でも、冷陰極管の点滅が目視で認識できない
という効果がある。さらにまた、無負荷動作時には、通
常の調光周波数での調光に加えて、更に低い周波数にて
任意の比率にて調光し、この２つの駆動オフ信号の論理
和にて圧電トランスの駆動をオフすることにより、無負
荷動作時には駆動デューティが大きく低下し、駆動回路
に流れる電流の実効値が低下し部品発熱を抑制できると
いう効果がある。
題の発生しない最小デューティにて駆動することによ
り、最大の調光範囲を実現できるという効果がある。ま
た、調光周波数を高く切り換えて点滅が目視で認識でき
ないようにすることにより、圧電トランスの出力不足
や、冷陰極管の放電遅れが発生して、駆動周波数の掃引
が続く場合でも、冷陰極管の点滅が目視で認識できない
という効果がある。さらにまた、無負荷動作時には、通
常の調光周波数での調光に加えて、更に低い周波数にて
任意の比率にて調光し、この２つの駆動オフ信号の論理
和にて圧電トランスの駆動をオフすることにより、無負
荷動作時には駆動デューティが大きく低下し、駆動回路
に流れる電流の実効値が低下し部品発熱を抑制できると
いう効果がある。
【図１】本発明の第１の実施の形態による圧電トランス
駆動回路の構成を示すブロック図である。
駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図１中の調光回路２２及び出力電圧比較回路２
１の動作の概略を示す図である。
１の動作の概略を示す図である。
【図３】（ａ）は図１中の三角波発信回路３４の出力波
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３７の出力波形を
示す図、（ｃ）は図１中の積分回路１３の出力波形を示
す図、（ｄ）は図１中の圧電トランス１の駆動周波数を
示す図、（ｅ）は図１中のＡＮＤ回路３２の出力波形を
示す図、（ｆ）は交流電流Ｉｏが希望値に安定している
場合の積分回路１３の出力を示す図、（ｇ）は交流電流
Ｉｏが希望値に安定している場合の圧電トランス１の駆
動周波数を示す図、（ｈ）は交流電流Ｉｏが希望値に安
定している場合のＡＮＤ回路３２の出力波形を示す図
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３７の出力波形を
示す図、（ｃ）は図１中の積分回路１３の出力波形を示
す図、（ｄ）は図１中の圧電トランス１の駆動周波数を
示す図、（ｅ）は図１中のＡＮＤ回路３２の出力波形を
示す図、（ｆ）は交流電流Ｉｏが希望値に安定している
場合の積分回路１３の出力を示す図、（ｇ）は交流電流
Ｉｏが希望値に安定している場合の圧電トランス１の駆
動周波数を示す図、（ｈ）は交流電流Ｉｏが希望値に安
定している場合のＡＮＤ回路３２の出力波形を示す図
【図４】（ａ）は図１中の三角波発振回路３５の出力波
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３８の出力波形を
示す図、（ｃ）は調光電圧が最大値における三角波発振
回路３４の出力波形を示す図、（ｄ）図１中の比較器３
７の出力波形を示す図である。
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３８の出力波形を
示す図、（ｃ）は調光電圧が最大値における三角波発振
回路３４の出力波形を示す図、（ｄ）図１中の比較器３
７の出力波形を示す図である。
【図５】（ａ）は図１中の三角波発振回路３４の出力波
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３７の出力波形を
示す図、（ｃ）は図１中の圧電トランス１の駆動周波数
を示す図、（ｄ）は交流電流Ｉｏを示す図である。
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３７の出力波形を
示す図、（ｃ）は図１中の圧電トランス１の駆動周波数
を示す図、（ｄ）は交流電流Ｉｏを示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｃ）は図１中の三角波発振回路４
２の出力波形を示す図、（ｂ）及び（ｄ）は図１中の比
較器３６の出力波形を示す図である。
２の出力波形を示す図、（ｂ）及び（ｄ）は図１中の比
較器３６の出力波形を示す図である。
【図７】（ａ）は図１中の三角波発振回路３４の出力波
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３７の出力波形を
示す図、（ｃ）は図１中の三角波発振回路４２の出力波
形を示す図、（ｄ）は図１中の比較器３６の出力波形を
示す図、（ｅ）は図１中のＯＲ回路３９の出力波形を示
す図である。
形を示す図、（ｂ）は図１中の比較器３７の出力波形を
示す図、（ｃ）は図１中の三角波発振回路４２の出力波
形を示す図、（ｄ）は図１中の比較器３６の出力波形を
示す図、（ｅ）は図１中のＯＲ回路３９の出力波形を示
す図である。
【図８】種々の負荷インピーダンスの場合における駆動
周波数に対する昇圧比を示す図である。
周波数に対する昇圧比を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による圧電トランス
駆動回路の構成を示すブロック図である。
駆動回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】図２中の各部の動作を示す図である。
【図１１】従来の圧電トランス駆動回路の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１２】図１１中のＶＣＯ１５の出力波形を示す図で
あり、（ａ），（ｂ），（ｃ）は積分回路１３からの電
圧Ｖｉｎが最低電圧値の場合、（ｄ），（ｅ），（ｆ）
は積分回路１３からの電圧Ｖｉｎが最高電圧値の場合を
示す図である。
あり、（ａ），（ｂ），（ｃ）は積分回路１３からの電
圧Ｖｉｎが最低電圧値の場合、（ｄ），（ｅ），（ｆ）
は積分回路１３からの電圧Ｖｉｎが最高電圧値の場合を
示す図である。
【図１３】圧電トランス昇圧比と周波数掃引方向を示す
図である。
図である。
【図１４】図１１中の各部の波形を示す図であり、
（ａ）は三角波ｆＶＣＯ及び整流電圧Ｖｃを、（ｂ）は
トランジスタＱ３のゲート電圧Ｖｇ３を、（ｃ）、
（ｄ）はトランジスタＱ１、Ｑ２のゲート電圧Ｖｇ１、
Ｖｇ２を、（ｅ）、（ｆ）はトランジスタＱ１、Ｑ２の
ドレイン電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２を、（ｇ）、（ｈ）はコイ
ル電流ｉＬ１、ｉＬ２を、夫々示す。
（ａ）は三角波ｆＶＣＯ及び整流電圧Ｖｃを、（ｂ）は
トランジスタＱ３のゲート電圧Ｖｇ３を、（ｃ）、
（ｄ）はトランジスタＱ１、Ｑ２のゲート電圧Ｖｇ１、
Ｖｇ２を、（ｅ）、（ｆ）はトランジスタＱ１、Ｑ２の
ドレイン電圧Ｖｄ１、Ｖｄ２を、（ｇ）、（ｈ）はコイ
ル電流ｉＬ１、ｉＬ２を、夫々示す。
【図１５】（ａ）は図１１中の三角波発振回路１９の出
力波形を示す図、（ｂ）は図１１中の比較器２０の出力
波形を示す図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図、（ｄ）は
圧電トランスの入力電圧を示す図、（ｅ）は圧電トラン
スの出力電圧を示す図である。
力波形を示す図、（ｂ）は図１１中の比較器２０の出力
波形を示す図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図、（ｄ）は
圧電トランスの入力電圧を示す図、（ｅ）は圧電トラン
スの出力電圧を示す図である。
【図１６】（ａ）は図１１中の三角波発振回路１９の出
力波形を示す図、（ｂ）は図１１中の比較器２０の出力
波形を示す図、（ｃ）は圧電トランス１の駆動周波数を
示す図、（ｄ）は交流電流Ｉｏを示す図である。
力波形を示す図、（ｂ）は図１１中の比較器２０の出力
波形を示す図、（ｃ）は圧電トランス１の駆動周波数を
示す図、（ｄ）は交流電流Ｉｏを示す図である。
【図１７】（ａ）は図１１中の三角波発振回路１９の出
力波形を示す図、（ｂ）は図１１中の比較器２０の出力
波形を示す図、（ｃ）は圧電トランス１の駆動周波数を
示す図、（ｄ）は交流電流Ｉｏを示す図である。
力波形を示す図、（ｂ）は図１１中の比較器２０の出力
波形を示す図、（ｃ）は圧電トランス１の駆動周波数を
示す図、（ｄ）は交流電流Ｉｏを示す図である。
１ 圧電トランス ２ 負荷 ４ 昇圧回路 ５ 駆動電圧制御回路 ８ 分周回路 １０ 電流電圧変換回路 １１，１７，２４ 整流回路 １２，１４，１６，２５，３０ ３１，３６，３７，３８，４５ 比較器 １３，２６ 積分回路 １５ ＶＣＯ １８ ダイオード ２１ 出力電圧比較回路 ２２ 調光回路 ２３ 分圧回路 ２７，２８ スイッチ ２９ インバータ ３２，４６ ＡＮＤ回路 ３３ タイマ回路 ３４，３５，４２ 三角波発振回路 ３９，４７ ＯＲ回路 ４０ 周波数制御回路 ４１ 同期回路 ４３，４４ 抵抗 Ｌ１，Ｌ２ コイル Ｑ１〜Ｑ３ トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−75584（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−75575（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−127058（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−127057（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/538 H02M 7/48 H05B 41/392
Claims (20)
- 【請求項１】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、前記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第
２の時分割周波数信号を生成し、 前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波
数が低い方の信号は、前記圧電トランスの負荷である冷
陰極管の点滅が目視で確認できない最低の繰返し周波数
を有し、 前記選択手段は前記圧電トランスの負荷からの帰還電流
値が所定範囲内の値である状態が所定時間継続した場合
に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し周
波数が低い方の信号を出力することにより、 この選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧
電トランスを駆動するようにしたことを特徴とする圧電
トランス駆動回路。 - 【請求項２】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、 前記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第
２の時分割周波数信号を生成し、 前記選択手段は前記圧電トランスの負荷からの帰還電流
値が所定範囲内である状態が所定時間継続していない場
合に前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し
周波数が高い方の信号を出力することにより、 この選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧
電トランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電
トランス駆動回路。 - 【請求項３】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じ て選択して出力する選択手段とを含み、 前記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第
２の時分割周波数信号を生成し、 前記選択手段は前記圧電トランスの負荷からの帰還電流
値が所定範囲外である場合に前記第１及び第２の時分割
周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信号を出力す
ることにより、 この選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧
電トランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電
トランス駆動回路。 - 【請求項４】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段とを含み、 前記生成手段は繰返し周波数が互いに異なる第１及び第
２の時分割周波数信号を生成し、 前記選択手段は前記圧電トランスの負荷からの帰還電流
値が所定範囲内である状態が所定時間継続していない場
合及び前記圧電トランスの出力レベルが所定レベル範囲
外である場合に前記第１及び第２の時分割周波数信号の
うち繰返し周波数が高い方の信号を出力することによ
り、 この選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧
電トランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電
トランス駆動回路。 - 【請求項５】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電ト
ランス駆動回路であって、前記時分割駆動に用いる時分
割周波数信号を複数種類生成する生成手段と、この生成
された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電トランス
の状態に応じて選択して出力する選択手段と、前記圧電
トランスの二次側電極に接続され、前記圧電トランスの
出力電圧が所定値を越えた場合に高レベルを出力する出
力電圧比較手段とを含み、 前記生成手段は繰り返し周波数が互いに異なる第１、第
２及び第３の時分割周波数信号を生成し、 前記選択手段は前記圧電トランスに負荷が接続されてい
ない場合に前記第１、 第２及び第３の時分割周波数信号
のうち繰返し周波数が最も高い信号を出力すると共に、
前記出力電圧比較手段からの高レベル出力により前記第
１、第２及び第３の時分割周波数信号のうち繰返し周波
数が最も低い信号を出力することにより、 この選択手段から出力される時分割周波数信号で前記圧
電トランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電
トランス駆動回路。 - 【請求項６】 前記選択手段は、前記複数種類の時分割
周波数信号を組合わせて出力することを特徴とする請求
項１から５のいずれか記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項７】 前記生成手段は繰返し周波数が互いに異
なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、前記選
択手段は前記圧電トランスの負荷である冷陰極管からの
帰還電流値及び該冷陰極管に対する調光信号に応じて前
記第１及び第２の時分割周波数信号を選択して出力する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の圧電
トランス駆動回路。 - 【請求項８】 前記選択手段は前記帰還電流値が基準範
囲内の値を所定期間継続し、かつ、前記調光信号が所定
基準値よりも小なるデューティを要求する信号である場
合には、前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰
返し周波数が低い方の信号を出力することを特徴とする
請求項７記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項９】 前記選択手段は前記帰還電流値が基準範
囲外の値を所定期間継続する場合には、前記第１及び第
２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信
号を出力することを特徴とする請求項７記載の圧電トラ
ンス駆動回路。 - 【請求項１０】 前記選択手段は前記調光信号が所定基
準値よりも大なるデューティを要求する信号である場合
には、前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返
し周波数が高い方の信号を出力することを特徴とする請
求項７記載の圧電トランス駆動回路。 - 【請求項１１】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成ステ ップと、こ
の生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電ト
ランスの状態に応じて選択して出力する選択ステップと
を含み、 前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互いに異
なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、 前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波
数が低い方の信号は、前記圧電トランスの負荷である冷
陰極管の点滅が目視で確認できない最低の繰返し周波数
を有し、 前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲内の値である状態が所定時
間継続した場合に前記第１及び第２の時分割周波数信号
のうち繰返し周波数が低い方の信号を出力することによ
り、 この選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電ト
ランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電トラ
ンス駆動方法。 - 【請求項１２】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、こ
の生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電ト
ランスの状態に応じて選択して出力する選択ステップと
を含み、前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互いに異
なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、 前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲内である状態が所定時間継
続していない場合に前記第１及び第２の時分割周波数信
号のうち繰返し周波数が高い方の信号を出力することに
より、 この選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電ト
ランスを駆動するようにしたことを特徴とする圧電トラ
ンス駆動方法。 - 【請求項１３】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、こ
の生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電ト
ランスの状態に応じて選択して出力する選択ステップと
を含み、 前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互いに異
なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、 前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲外である場合に前記第１及
び第２の時分割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方
の信号を出力することにより、 この選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電ト
ランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電トラ
ンス駆動方法。 - 【請求項１４】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、こ
の生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電ト
ランスの状態に応じて選択して出力する選択ステップと
を含み、 前記生成ステップにおいては、繰返し周波数が互いに異
なる第１及び第２の時分割周波数信号を生成し、 前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスの負荷
からの帰還電流値が所定範囲内である状態が所定時間継
続していない場合及び前記圧電トランスの出力レベルが
所定レベル範囲外である場合に前記第１及び第２の時分
割周波数信号のうち繰返し周波数が高い方の信号を出力
することにより、 この選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電ト
ランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電トラ
ンス駆動方法。 - 【請求項１５】 圧電トランスの時分割駆動を行う圧電
トランス駆動方法であって、前記時分割駆動に用いる時
分割周波数信号を複数種類生成する生成ステップと、こ
の生成された複数種類の時分割周波数信号を前記圧電ト
ランスの状態に応じて選択して出力する選択ステップ
と、前記圧電トランスの二次側電極に接続され、前記圧
電トランスの出力電圧が所定値を越えた場合に高レベル
を出力する出力電圧比較ステップとを含み、 前記生成ステップにおいては、繰り返し周波数が互いに
異なる第１、第２及び第３の時分割周波数信号を生成
し、 前記選択ステップにおいては、前記圧電トランスに負荷
が接続されていない場合に前記第１、第２及び第３の時
分割周波数信号のうち繰返し周波数が最も高い信号を出
力すると共に、前記出力電圧比較ステップからの高レベ
ル出力により前記第１、第２及び第３の時分割周波数信
号のうち繰返し周波数が最も低い信号を 出力することに
より、 この選択して出力される時分割周波数信号で前記圧電ト
ランスを駆動するようにしたことを特徴とする 圧電トラ
ンス駆動方法。 - 【請求項１６】 前記選択ステップにおいては、前記複
数種類の時分割周波数信号を組合わせて出力することを
特徴とする請求項１１から１５のいずれか記載の圧電ト
ランス駆動方法。 - 【請求項１７】 前記生成ステップにおいては、繰返し
周波数が互いに異なる第１及び第２の時分割周波数信号
を生成し、前記選択ステップにおいては、前記圧電トラ
ンスの負荷である冷陰極管からの帰還電流値及び該冷陰
極管に対する調光信号に応じて前記第１及び第２の時分
割周波数信号を選択して出力することを特徴とする請求
項１１から１５のいずれかに記載の圧電トランス駆動方
法。 - 【請求項１８】 前記選択ステップにおいては、前記帰
還電流値が基準範囲内の値を所定期間継続し、かつ、前
記調光信号が所定基準値よりも小なるデューティを要求
する信号である場合には、前記第１及び第２の時分割周
波数信号のうち繰返し周波数が低い方の信号を出力する
ことを特徴とする請求項１７記載の圧電トランス駆動方
法。 - 【請求項１９】 前記選択ステップにおいては、前記帰
還電流値が基準範囲外の値を所定期間継続する場合に
は、前記第１及び第２の時分割周波数信号のうち繰返し
周波数が高い方の信号を出力することを特徴とする請求
項１７記載の圧電トランス駆動方法。 - 【請求項２０】 前記選択ステップにおいては、前記調
光信号が所定基準値よりも大なるデューティを要求する
信号である場合には、前記第１及び第２の時分割周波数
信号のうち繰返し周波数が高い方の信号を出力すること
を特徴とする請求項１７記載の圧電トランス駆動方法。
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