JPH06225546A - 容量性負荷の駆動回路 - Google Patents

容量性負荷の駆動回路

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JPH06225546A
JPH06225546A JP5009651A JP965193A JPH06225546A JP H06225546 A JPH06225546 A JP H06225546A JP 5009651 A JP5009651 A JP 5009651A JP 965193 A JP965193 A JP 965193A JP H06225546 A JPH06225546 A JP H06225546A
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JP
Japan
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circuit
capacitive load
light emitting
emitting element
high voltage
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Withdrawn
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JP5009651A
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English (en)
Inventor
Naotake Tatsumi
尚毅 辰巳
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Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
Original Assignee
Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd
Kansai Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化を実現容易にすると共に駆動効率を向
上させることにある。 【構成】 直流の電源電圧Vinを昇圧回路(1)で直流
の高電圧に昇圧し、その昇圧回路(1)の直流高電圧出
力Voutをスイッチイング回路(2)を介して容量性負荷
である分散型EL発光素子(3)に印加する。スイッチ
ング回路(2)は、一端を昇圧回路(1)の出力側に接続
され、他の一端をEL発光素子(3)に接続された第1
のスイッチ(4)と、一端を電荷回収用コンデンサ(6)
に接続され、他の一端をEL発光素子(3)に接続され
た第2のスイッチ(5)とにより構成される。EL発光
素子(3)は、一端を上記第1及び第2のスイッチ(4)
(5)に接続し、他の一端を接地に接続する。また、昇
圧回路(1)の入力側に電荷回収用コンデンサ(6)を接
地接続すると共に、電源電圧の入力側にダイオード
(7)を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は容量性負荷の駆動回路に
関し、詳しくは、分散型EL発光素子や圧電素子に、直
流電源電圧の昇圧により得られた直流高電圧を充放電す
る容量性負荷の駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、容量性負荷の一種である分散型
EL発光素子は、誘電物質中に特殊な蛍光物質を分散し
て含有させた発光体を二枚の電極でサンドイッチ式に挾
んだコンデンサの構造を有し、その電極間に時間と共に
大きさが変化する電圧を印加すると発光体の蛍光物質に
時間と共に大きさが変化する電界が加わり発光する。通
常、上記EL発光素子は、インバータと称される駆動回
路を使用することにより点灯させるのが一般的である。
【0003】〔従来例1〕従来のインバータは、直流電
源電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧回路と、その昇圧回
路の直流高電圧出力を容量性負荷に充電し、また、容量
性負荷に充電された電荷を接地電位に放電するスイッチ
ング回路と、スイッチング回路を制御する制御回路とを
具備し、昇圧回路で昇圧された直流高電圧が容量性負荷
へ周期的に充放電されるように動作する方法がとられて
いた。
【0004】〔従来例2〕また、他の従来のインバータ
では、直流電源電圧を直流高電圧に昇圧する昇圧回路
と、その昇圧回路の直流高電圧出力を容量性負荷に充電
し、また、容量性負荷に充電された電荷を接地電位に放
電するスイッチング回路と、スイッチング回路を制御す
る制御回路と、共振用インダクタとを具備し、昇圧回路
で昇圧された直流高電圧が共振用インダクタを通して容
量性負荷へ周期的に充放電されるように動作する方法が
とられていた。上記インバータはインダクタと容量性負
荷の共振回路を形成することにより、その電気的な振動
に基づく電気エネルギーと磁気エネルギーの相互交換に
よって効率の向上を図っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】〔従来例1〕による方
法では、昇圧回路により得られた直流高電圧によって充
電期間中に容量性負荷に充電された電荷が、放電期間中
に接地電位に放電されるため、充電電荷の回収が行なわ
れず、インバータの駆動効率が悪いという問題があっ
た。
【0006】また、〔従来例2〕による方法をEL発光
素子の駆動に用いた場合、一般にEL発光素子は500
〜1KHzの比較的低い周波数で駆動されるため、共振
用インダクタには大きいインダクタンスが必要となり、
寸法的にも大きなインダクタが必要で、上記インバータ
の小型化を困難なものにしていた。
【0007】そこで、本発明は上記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、小型化を実現
容易にすると共に駆動効率を向上させ得る容量性負荷の
駆動回路を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、直流の電源電圧を直流
の高電圧に変換し、その高電圧を容量性負荷に充放電す
る容量性負荷の駆動回路において、上記電源電圧の入力
側に、容量性負荷に充電された電荷を回収するコンデン
サを設けたことを特徴とする。
【0009】また、上記駆動回路において、電源回路の
入力側に、容量性負荷に充電された電荷が電源側に流れ
込むのを阻止するダイオードを設けたことを特徴とす
る。
【0010】更に、上記駆動回路において、直流の電源
電圧を直流の高電圧に昇圧する昇圧回路と、その昇圧回
路の直流高電圧出力を容量性負荷に充電するスイッチン
グ回路と、容量性負荷に充電された電荷を入力側に設け
た電荷回収用のコンデンサに放電するスイッチング回路
とを具備したことを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明に係る容量性負荷の駆動回路では、容量
性負荷の駆動周期の充電期間中に充電した電荷が、次の
放電期間で接地電位へ放電されることなく、電源電圧の
入力側に設けられた電荷回収用コンデンサに回収され、
次の充電期間の電圧供給に使用される。また、電源電圧
の入力側に設けられたダイオードにより、電源側に電流
が流れ込むことを阻止できる。この時、容量性負荷に充
電された電圧が電荷回収用コンデンサの両端電圧よりも
充分大きく、且つ、電荷回収用コンデンサの容量を容量
性負荷の等価容量に比べて充分大きく設定することによ
って、容量性負荷の電荷を接地電位に放電する場合と同
等の効果が得られる。上記作用によって、電荷の有効利
用が図れ駆動効率の向上が図れる。
【0012】また、上記駆動回路によれば、共振用イン
ダクタを使用せずに駆動効率の向上が図れるため、小型
化が実現容易となる。
【0013】
【実施例】本発明の実施例を図1及び図2に示して説明
する。
【0014】本発明の実施例の駆動回路であるインバー
タは、図1に示すように乾電池等による直流の電源電圧
Vinを昇圧回路(1)で直流高電圧に昇圧し、その昇圧
回路(1)の直流高電圧出力Voutをスイッチイング回路
(2)を介して容量性負荷である分散型EL発光素子
(3)に印加する。
【0015】上記スイッチング回路(2)は、一端を上
記昇圧回路(1)の出力側に接続された第1のスイッチ
(4)と、一端を電荷回収用コンデンサ(6)に接続され
た第2のスイッチ(5)とにより構成され、第1のスイ
ッチ(4)と第2のスイッチ(5)の他の一端は負荷であ
るEL発光素子(3)に接続される。
【0016】本発明の特徴として、電源電圧の入力側、
即ち、昇圧回路(1)の入力側に電荷回収用コンデンサ
(6)を接地接続する。この電荷回収用コンデンサ(6)
は電源の入力インピーダンスを下げる目的で使用される
バイパスコンデンサを兼ねてもよい。また、上記電源電
圧の入力側にダイオード(7)を接続してもよい。ダイ
オード(7)はEL発光素子(3)に充電された電荷の放
電による電流が電源側に流れるのを阻止するものであ
る。
【0017】尚、図中、(8)は上記スイッチング回路
(2)等を制御するための制御回路である。
【0018】上記構成からなるインバータでは、直流の
電源電圧Vinが昇圧回路(1)に供給されると、その昇
圧回路(1)で直流高電圧に昇圧され、その直流高電圧
出力Voutがスイッチング回路(2)を介してEL発光素
子(3)に印加される。この時、制御回路(8)により、
スイッチング回路(2)をスイッチングして上記EL発
光素子(3)に直流高電圧出力を充電する。即ち、スイ
ッチング回路(2)において、第2のスイッチ(5)を開
とした状態で、第1のスイッチ(4)を閉成すると、高
電圧出力VoutがEL発光素子(3)の(a)側を+とし
て充電される。次に、第1のスイッチ(4)を開とした
状態で、第2のスイッチ(5)を閉成すると、EL発光
素子(3)に充電された電荷が第2のスイッチ(5)を介
して電荷回収用コンデンサ(6)に放電される。
【0019】上記スイッチング動作を繰り返すことによ
って、EL発光素子(3)に印加される電圧が所定の周
期で変化し、EL発光素子(3)が点灯する。
【0020】ここで、第2のスイッチ(5)が従来のよ
うに接地接続されていると、EL発光素子(3)に充電
期間中に充電した電荷が次の放電期間中に接地へ放電さ
れ失われることになる。そこで、本発明の駆動回路で
は、上記充電期間中に充電された電荷を、第2のスイッ
チ(5)を介して電源電圧の入力側に設けられた電荷回
収用コンデンサ(6)に回収する。この電荷回収用コン
デンサ(6)の容量が、EL発光素子(3)の等価容量よ
りも充分に大きく、且つ、電源電圧Vinが高電圧出力V
outよりも充分に小さい場合、スイッチング後の交流電
圧ピーク値の低下を抑制できて第2のスイッチ(5)を
接地接続したのと同様の作用が得られ、EL発光素子
(3)の輝度は低下することがない。このように、充電
期間中にEL発光素子(3)に充電した電荷を、放電期
間中に上記電荷回収用コンデンサ(6)に回収すること
によって、その電荷が次の充電期間の電圧供給に使用さ
れる。尚、この時、電源電圧の入力側に設けられたダイ
オード(7)により、電源側に電流が流れ込むことを阻
止し、ノイズによる誤動作を防止することができる。
【0021】尚、上記実施例では、スイッチング回路
(2)を第1及び第2のスイッチ(4)(5)で構成した
場合について説明したが、本発明はこれに限定されるこ
となく、図2に示すように回路構成することも可能であ
る。
【0022】即ち、この実施例のインバータは、同図に
示すように第1〜第4のスイッチ(4)(5)(9)(1
0)からなるスイッチング回路(2)を使用する。具体的
には、上記スイッチング回路(2)は、上記昇圧回路
(1)の出力に接続され、第1のスイッチ(4)及び第4
のスイッチ(10)の直列回路と、第3のスイッチ(9)
及び第2のスイッチ(5)の直列回路とを並列接続する
ことにより回路構成される。そして、上記EL発光素子
(3)は、第1のスイッチ(4)と第4のスイッチ(10)
の接続点と、第3のスイッチ(9)と第2のスイッチ(1
0)の接続点との間に接続される。
【0023】上記構成からなるスイッチング回路(2)
を有するインバータでは、直流の電源電圧Vinが昇圧回
路(1)に供給されると、その昇圧回路(1)で直流高電
圧に昇圧され、その直流高電圧出力Voutがスイッチン
グ回路(2)を介してEL発光素子(3)に印加される。
この時、制御回路(8)により、スイッチング回路(2)
をスイッチングして上記EL発光素子(3)に直流高電
圧出力を充電する。即ち、スイッチング回路(2)にお
いて、第3及び第4のスイッチ(9)(10)を開とした
状態で、第1及び第2のスイッチ(4)(5)を閉成する
と、高電圧出力VoutがEL発光素子(3)の(a)側を
+、その(b)側を−として充電される。次に、第1及
び第2のスイッチ(4)(5)を開とした状態で、第3及
び第4のスイッチ(9)(10)を閉成すると、逆に、高
電圧出力VoutがEL発光素子(3)の(b)側を+、そ
の(a)側を−として充電される。このスイッチング動
作を繰り返すことにより、EL発光素子(3)に印加さ
れる高電圧出力Voutが所定の周期で極性変換され交流
となり、上記EL発光素子(3)が点灯する。
【0024】ここで、第4及び第2のスイッチ(10)
(5)の接続点が従来のように接地接続されていると、
EL発光素子(3)の駆動周期の半周期中に充電した電
荷が次の半周期で接地へ放電され失われることになる。
そこで、本発明の駆動回路では、上記半周期ごとに充電
された電荷を第4のスイッチ(10)又は第2のスイッチ
(5)を介して電源電圧の入力側に設けられた電荷回収
用コンデンサ(6)に回収し、次の半周期ごとに回収電
荷をEL発光素子(3)の充電に使用する。
【0025】
【発明の効果】本発明に係る容量性負荷の駆動回路によ
れば、容量性負荷の充電期間中に充電した電荷が、次の
放電期間中に接地に放電されることなく、電源電圧の入
力側に設けられた電荷回収用コンデンサに回収されるの
で、電荷の利用率がよく、駆動効率を大幅に向上させる
ことができる。また、駆動効率を向上させる他の一手段
として用いられる共振用インダクタを用いる従来の方法
に比べ、小型化が実現容易となってその実用的価値は大
きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る容量性負荷の駆動回路の一実施例
を示す回路図
【図2】本発明の他の実施例を示す回路図
【符号の説明】
1 昇圧回路 2 スイッチング回路 3 容量性負荷〔分散型EL発光素子〕 6 電荷回収用コンデンサ 7 ダイオード 8 制御回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直流の電源電圧を直流の高電圧に変換
    し、その高電圧を容量性負荷に充放電する容量性負荷の
    駆動回路において、 上記電源電圧の入力側に、容量性負荷に充電された電荷
    を回収するコンデンサを設けたことを特徴とする容量性
    負荷の駆動回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の駆動回路において、電源
    回路の入力側に、容量性負荷に充電された電荷が電源側
    に流れ込むのを阻止するダイオードを設けたことを特徴
    とする容量性負荷の駆動回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の駆動回路におい
    て、直流の電源電圧を直流の高電圧に昇圧する昇圧回路
    と、その昇圧回路の直流高電圧出力を容量性負荷に充電
    するスイッチング回路と、容量性負荷に充電された電荷
    を入力側に設けた電荷回収用のコンデンサに放電するス
    イッチング回路とを具備したことを特徴とする容量性負
    荷の駆動回路。
JP5009651A 1993-01-25 1993-01-25 容量性負荷の駆動回路 Withdrawn JPH06225546A (ja)

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