JPH0883683A - エレクトロルミネセント装置のエネルギ回復回路 - Google Patents
エレクトロルミネセント装置のエネルギ回復回路Info
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- JPH0883683A JPH0883683A JP7214871A JP21487195A JPH0883683A JP H0883683 A JPH0883683 A JP H0883683A JP 7214871 A JP7214871 A JP 7214871A JP 21487195 A JP21487195 A JP 21487195A JP H0883683 A JPH0883683 A JP H0883683A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 消費電流と発熱量とが多く、かつ小型化を阻
害していることを解決するエレクトロルミネセント装置
のエネルギ回復回路を提供すること。 【解決手段】 インダクタＬ1 に蓄積した電源からの電
圧信号Ｖinのエネルギをスイッチンング・トランジスタ
Ｔ1 のオン、オフ動作によりエレクトロルミネセント装
置１０の負荷コンデンサＣL を充電し、エレクトロルミ
ネセント装置１０の負荷コンデンサＣL の放電エネルギ
をインダクタＬ2 に蓄積し、負荷コンデンサＣL の放電
中にスイッチンング・トランジスタＴ6 のオン、オフ動
作によりインダクタＬ2 の蓄積エネルギを回復コンデン
サＣR に充電し、次のサイクルにインダクタＬ1 と回復
コンデンサＣR との両方の蓄積エネルギをエレクトロル
ミネセント装置１０の負荷コンデンサＣL に充電する。
害していることを解決するエレクトロルミネセント装置
のエネルギ回復回路を提供すること。 【解決手段】 インダクタＬ1 に蓄積した電源からの電
圧信号Ｖinのエネルギをスイッチンング・トランジスタ
Ｔ1 のオン、オフ動作によりエレクトロルミネセント装
置１０の負荷コンデンサＣL を充電し、エレクトロルミ
ネセント装置１０の負荷コンデンサＣL の放電エネルギ
をインダクタＬ2 に蓄積し、負荷コンデンサＣL の放電
中にスイッチンング・トランジスタＴ6 のオン、オフ動
作によりインダクタＬ2 の蓄積エネルギを回復コンデン
サＣR に充電し、次のサイクルにインダクタＬ1 と回復
コンデンサＣR との両方の蓄積エネルギをエレクトロル
ミネセント装置１０の負荷コンデンサＣL に充電する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエレクトロルミネセ
ント（電界発光）装置を駆動する回路に関するものであ
り、更に詳細に述べれば、パワー・サイクルの一部期間
中にエレクトロルミネセント装置を充電し、パワー・サ
イクルの他の部分の期間中にエレクトロルミネセント装
置放電エネルギを回復するエレクトロルミネセント装置
のエネルギ回復回路に関する。回復したエネルギは次に
再び加えられてエレクトロルミネセント（以下、「Ｅ
Ｌ」という）装置を充電する。
ント（電界発光）装置を駆動する回路に関するものであ
り、更に詳細に述べれば、パワー・サイクルの一部期間
中にエレクトロルミネセント装置を充電し、パワー・サ
イクルの他の部分の期間中にエレクトロルミネセント装
置放電エネルギを回復するエレクトロルミネセント装置
のエネルギ回復回路に関する。回復したエネルギは次に
再び加えられてエレクトロルミネセント（以下、「Ｅ
Ｌ」という）装置を充電する。
【０００２】
【従来の技術】典型的なＥＬ装置は扁平パネル表示装置
である。このパネルは１対の外側導電層の間に挟み込ま
れたＥＬ層により形成されている。ＥＬ層はＥＬ蛍光体
皮膜で覆われたセラミック誘電体により形成されてい
る。外側導電層は誘電体の反対側に水平および垂直の電
極を形成している。交差している電極を作動させると交
差蛍光体領域を照らし、表示装置上の画素を明るくす
る。
である。このパネルは１対の外側導電層の間に挟み込ま
れたＥＬ層により形成されている。ＥＬ層はＥＬ蛍光体
皮膜で覆われたセラミック誘電体により形成されてい
る。外側導電層は誘電体の反対側に水平および垂直の電
極を形成している。交差している電極を作動させると交
差蛍光体領域を照らし、表示装置上の画素を明るくす
る。
【０００３】動作中、画素は画素を規定するパネル域の
反復充放電により作動される。パネルは本質的に、非線
形損失要素を備えたコンデンサとして典型的にモールド
されている容量性装置である。損失要素は電圧およびス
イッチング周波数とともに変化する。エネルギ回復機構
の無い従来のＥＬ装置は反復充放電により大量のエネル
ギを消費し、比較的低い電力変換効率示す。
反復充放電により作動される。パネルは本質的に、非線
形損失要素を備えたコンデンサとして典型的にモールド
されている容量性装置である。損失要素は電圧およびス
イッチング周波数とともに変化する。エネルギ回復機構
の無い従来のＥＬ装置は反復充放電により大量のエネル
ギを消費し、比較的低い電力変換効率示す。
【０００４】充電段階中パネルはエネルギをキャパシタ
ンスとして吸収する。次に放電段階中、容量性エネルギ
は抵抗性装置を通して放電され、熱の形で消散される。
充電段階中、パネルに分配されるエネルギの非常に小さ
い部分（たとえば、５％未満）だけが光の生成に費やさ
れる。エネルギの大部分はパネルのキャパシタンスに蓄
積されるか、または充電経路の抵抗で熱として消散され
る。したがって、ＥＬ装置の効率を改善し、消費電力を
減らす必要性が存在している。
ンスとして吸収する。次に放電段階中、容量性エネルギ
は抵抗性装置を通して放電され、熱の形で消散される。
充電段階中、パネルに分配されるエネルギの非常に小さ
い部分（たとえば、５％未満）だけが光の生成に費やさ
れる。エネルギの大部分はパネルのキャパシタンスに蓄
積されるか、または充電経路の抵抗で熱として消散され
る。したがって、ＥＬ装置の効率を改善し、消費電力を
減らす必要性が存在している。
【０００５】効率を改善する機構にはエネルギ節約機構
とエネルギ回復機構とがある。エネルギ節約機構は充電
経路の抵抗で熱として失われるエネルギを減らすように
充電電流を整形することを目指してきた。本発明はエネ
ルギ回復機構を採用するＥＬ装置のエネルギ回復回路を
目指している。
とエネルギ回復機構とがある。エネルギ節約機構は充電
経路の抵抗で熱として失われるエネルギを減らすように
充電電流を整形することを目指してきた。本発明はエネ
ルギ回復機構を採用するＥＬ装置のエネルギ回復回路を
目指している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】エネルギ回復機構によ
れば、ＥＬ装置により放出されるエネルギは装置電源に
強制的に戻される。そうするには典型的に抵抗性装置を
通して消散される放出エネルギの一部を、代わりに、蓄
積および再使用のためどこかに導かれる。従来のエネル
ギ回復機構はエネルギを「共振タンク」回路に導いてい
た。ＥＬ装置は負荷キャパシタンス時定数に基づき１バ
ーストで放電した。このような方法の欠点はエネルギを
移動させたり捕捉するのに大きい構成要素が必要である
ということである。したがって、より小さい構成要素を
使用することができる代わりのエネルギ回復機構の必要
性が存在する。手持ちＥＬ装置に電力回復付き駆動回路
を実施するには、より小さい低輪郭の構成要素が望まし
い。
れば、ＥＬ装置により放出されるエネルギは装置電源に
強制的に戻される。そうするには典型的に抵抗性装置を
通して消散される放出エネルギの一部を、代わりに、蓄
積および再使用のためどこかに導かれる。従来のエネル
ギ回復機構はエネルギを「共振タンク」回路に導いてい
た。ＥＬ装置は負荷キャパシタンス時定数に基づき１バ
ーストで放電した。このような方法の欠点はエネルギを
移動させたり捕捉するのに大きい構成要素が必要である
ということである。したがって、より小さい構成要素を
使用することができる代わりのエネルギ回復機構の必要
性が存在する。手持ちＥＬ装置に電力回復付き駆動回路
を実施するには、より小さい低輪郭の構成要素が望まし
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＥＬ装
置駆動回路はパワー・サイクルを規定し、エネルギ回復
を行なう。パワー・サイクルの充電段階中、第１のエネ
ルギ蓄積装置（すなわち、インダクタ）が電源からの小
さいエネルギ部分を順次ＥＬ装置内に解放する。そのエ
ネルギ部分は増量的に蓄積してＥＬ装置を横断して高い
エネルギ電位を生ずる。エネルギの幾らかはＥＬ装置に
より光に変換される。パワー・サイクルの放電段階中、
第２のエネルギ蓄積装置（すなわち、インダクタ）がＥ
Ｌ装置からの小さいエネルギ部分を順次ＥＬ装置に放電
する。
置駆動回路はパワー・サイクルを規定し、エネルギ回復
を行なう。パワー・サイクルの充電段階中、第１のエネ
ルギ蓄積装置（すなわち、インダクタ）が電源からの小
さいエネルギ部分を順次ＥＬ装置内に解放する。そのエ
ネルギ部分は増量的に蓄積してＥＬ装置を横断して高い
エネルギ電位を生ずる。エネルギの幾らかはＥＬ装置に
より光に変換される。パワー・サイクルの放電段階中、
第２のエネルギ蓄積装置（すなわち、インダクタ）がＥ
Ｌ装置からの小さいエネルギ部分を順次ＥＬ装置に放電
する。
【０００８】エネルギ蓄積装置を汲み上げて小さいエネ
ルギ部分を順次解放したり受け入れたりするスイッチン
グ機構が実施されている。エネルギ蓄積装置の大きさ
（すなわち、インダクタンスおよび物理的大きさ）は切
り替え段階あたり移動させるべきエネルギの量を決め
る。小さいエネルギ部分を、一つの大きいエネルギ部分
を単一バーストで移動させる代わりに、多数段階で移動
させることにより、使用するエネルギ蓄積装置の大きさ
が小さくなる。
ルギ部分を順次解放したり受け入れたりするスイッチン
グ機構が実施されている。エネルギ蓄積装置の大きさ
（すなわち、インダクタンスおよび物理的大きさ）は切
り替え段階あたり移動させるべきエネルギの量を決め
る。小さいエネルギ部分を、一つの大きいエネルギ部分
を単一バーストで移動させる代わりに、多数段階で移動
させることにより、使用するエネルギ蓄積装置の大きさ
が小さくなる。
【０００９】エネルギ回復はＥ装置放電エネルギの幾ら
かを捕捉し、これを、続く充電段階中にＥＬ装置に戻し
入れることにより行なわれる。放電エネルギを捕捉する
には、第２のエネルギ蓄積装置により受け入れられた小
さいエネルギ部分をその部分を蓄積する第３のエネルギ
蓄積装置（すなわち、コンデンサ）に伝える。第３のエ
ネルギ蓄積装置は回復したエネルギを、続く充電段階中
にＥＬ装置内に放電することによりＥＬパネルに導入す
る。これはＥＬ装置を部分的に充電する。ＥＬ装置を完
全に充電するには、別のエネルギを電源から第１のエネ
ルギ蓄積装置を経由してＥＬ装置に汲み上げる。先に説
明したとおり、その別のエネルギは小さいエネルギ部分
の形で解放されてＥＬ装置を横断する高いエネルギ電位
を増量的に蓄積する。
かを捕捉し、これを、続く充電段階中にＥＬ装置に戻し
入れることにより行なわれる。放電エネルギを捕捉する
には、第２のエネルギ蓄積装置により受け入れられた小
さいエネルギ部分をその部分を蓄積する第３のエネルギ
蓄積装置（すなわち、コンデンサ）に伝える。第３のエ
ネルギ蓄積装置は回復したエネルギを、続く充電段階中
にＥＬ装置内に放電することによりＥＬパネルに導入す
る。これはＥＬ装置を部分的に充電する。ＥＬ装置を完
全に充電するには、別のエネルギを電源から第１のエネ
ルギ蓄積装置を経由してＥＬ装置に汲み上げる。先に説
明したとおり、その別のエネルギは小さいエネルギ部分
の形で解放されてＥＬ装置を横断する高いエネルギ電位
を増量的に蓄積する。
【００１０】駆動回路は１対のスイッチング・ブリッジ
と１対のポンプ回路とから形成されている。ポンプ回路
はエネルギ蓄積装置を備えている。
と１対のポンプ回路とから形成されている。ポンプ回路
はエネルギ蓄積装置を備えている。
【００１１】本発明の一局面によれば、ブリッジがＥＬ
装置を横断する第１および第２のブリッジとして形成さ
れている。ブリッジを形成するトランジスタ間の切り替
え作用がパワー・サイクルを規定する。第１のブリッジ
が活動状態にあると、ＥＬ装置に流入するエネルギは一
つの極性にある。第２のブリッジが活動状態にあると、
ＥＬ装置に流入するエネルギは反対極性にある。どのブ
リッジも活動状態にないと、ＥＬ装置は分離されてい
る。各ブリッジ内部で、スイッチング・トランジスタは
充電段階または放電段階のいずれか一方を規定するよう
に制御される。ブリッジは極性を変え、充電および放電
の段階を変えるように制御される。一極性での充電段階
および放電段階の次に反対極性の充電段階および放電段
階が続くように反復パワー・サイクルが生ずる。
装置を横断する第１および第２のブリッジとして形成さ
れている。ブリッジを形成するトランジスタ間の切り替
え作用がパワー・サイクルを規定する。第１のブリッジ
が活動状態にあると、ＥＬ装置に流入するエネルギは一
つの極性にある。第２のブリッジが活動状態にあると、
ＥＬ装置に流入するエネルギは反対極性にある。どのブ
リッジも活動状態にないと、ＥＬ装置は分離されてい
る。各ブリッジ内部で、スイッチング・トランジスタは
充電段階または放電段階のいずれか一方を規定するよう
に制御される。ブリッジは極性を変え、充電および放電
の段階を変えるように制御される。一極性での充電段階
および放電段階の次に反対極性の充電段階および放電段
階が続くように反復パワー・サイクルが生ずる。
【００１２】本発明の他の局面によれば、電源からの入
力電圧信号が駆動回路の第１のポンプ段に受け取られ
る。第１のポンプ段は電源からのエネルギを蓄積するイ
ンダクタとインダクタからのエネルギをＥＬ装置に汲み
上げるスイッチング装置とを備えている。スイッチング
装置はエネルギの多数の小さい部分の流れが充段階を規
定するようにＥＬパネルの充電時定数に比して高い周波
数で切り替える。第１のポンプ段は充電段階中活動して
電源からの一連の小さいエネルギ部分をインダクタを経
由してＥＬ装置に移動させる。
力電圧信号が駆動回路の第１のポンプ段に受け取られ
る。第１のポンプ段は電源からのエネルギを蓄積するイ
ンダクタとインダクタからのエネルギをＥＬ装置に汲み
上げるスイッチング装置とを備えている。スイッチング
装置はエネルギの多数の小さい部分の流れが充段階を規
定するようにＥＬパネルの充電時定数に比して高い周波
数で切り替える。第１のポンプ段は充電段階中活動して
電源からの一連の小さいエネルギ部分をインダクタを経
由してＥＬ装置に移動させる。
【００１３】本発明の他の局面によれば、駆動回路は放
電段階中にＥＬパネルからの放電を受け取る第２のポン
プ段を備えている。第２のポンプ回路はインダクタ、回
復コンデンサ、およびスイッチング装置を備えている。
スイッチング装置はＥＬ装置の放電経路を作動させる。
経路が活動状態にある間放電エネルギの小さい部分がイ
ンダクタに流入する。スイッチング装置は放電エネルギ
が小さい部分でＥＬ装置からインダクタへおよびインダ
クタを通って蓄積用回復コンデンサに汲み上げられるよ
うに放電経路を制御する。スイッチング装置は放電エネ
ルギの多数の小さい部分の流れが放電段階を規定するよ
うにＥＬパネルの放電時定数に比して高い周波数で切り
替える。第２のポンプ段は放電段階中活動して放電エネ
ルギの部分を回復コンデンサで回復する。
電段階中にＥＬパネルからの放電を受け取る第２のポン
プ段を備えている。第２のポンプ回路はインダクタ、回
復コンデンサ、およびスイッチング装置を備えている。
スイッチング装置はＥＬ装置の放電経路を作動させる。
経路が活動状態にある間放電エネルギの小さい部分がイ
ンダクタに流入する。スイッチング装置は放電エネルギ
が小さい部分でＥＬ装置からインダクタへおよびインダ
クタを通って蓄積用回復コンデンサに汲み上げられるよ
うに放電経路を制御する。スイッチング装置は放電エネ
ルギの多数の小さい部分の流れが放電段階を規定するよ
うにＥＬパネルの放電時定数に比して高い周波数で切り
替える。第２のポンプ段は放電段階中活動して放電エネ
ルギの部分を回復コンデンサで回復する。
【００１４】回復コンデンサは続いて電源サイクルの次
の充電段階中、回復エネルギをＥＬ装置内に放電する。
したがって、各充電段階中、ＥＬ装置は回復コンデンサ
から比較的大きいエネルギ部分を、主電源から多数の小
さいエネルギ部分を、受け取る。回復コンデンサからの
エネルギは電源から引き出す必要のない回復エネルギで
ある。したがって、消費電力が減少する。
の充電段階中、回復エネルギをＥＬ装置内に放電する。
したがって、各充電段階中、ＥＬ装置は回復コンデンサ
から比較的大きいエネルギ部分を、主電源から多数の小
さいエネルギ部分を、受け取る。回復コンデンサからの
エネルギは電源から引き出す必要のない回復エネルギで
ある。したがって、消費電力が減少する。
【００１５】本発明の他の局面によれば、二つのポンプ
段および二つのブリッジの切り替え動作はパワー・サイ
クルを規定するように調整される。第１ポンプ段のスイ
ッチは充電段階中だけ切り替えるように活動してエネル
ギをＥＬ装置に汲み上げる。第２ポンプ段のスイッチは
放電段階中だけ切り替えるように活動してエネルギをＥ
Ｌ装置から汲みだす。第１のブリッジのトランジスタは
第１の極性を規定するように活動し、充電段階と放電段
階との間の遷移に切り替えられる。第２のブリッジのト
ランジスタは第２の極性を規定するように活動し、やは
り充電段階と放電段階との間の遷移に切り替えられる。
段および二つのブリッジの切り替え動作はパワー・サイ
クルを規定するように調整される。第１ポンプ段のスイ
ッチは充電段階中だけ切り替えるように活動してエネル
ギをＥＬ装置に汲み上げる。第２ポンプ段のスイッチは
放電段階中だけ切り替えるように活動してエネルギをＥ
Ｌ装置から汲みだす。第１のブリッジのトランジスタは
第１の極性を規定するように活動し、充電段階と放電段
階との間の遷移に切り替えられる。第２のブリッジのト
ランジスタは第２の極性を規定するように活動し、やは
り充電段階と放電段階との間の遷移に切り替えられる。
【００１６】本発明のエネルギ回復回路の一つの長所は
エネルギをＥＬ装置に対して汲み入れまたは汲み出すの
に使用される切り替え動作がより小さい単位のエネルギ
を制御することができるということである。以前の放電
エネルギは共振タンク回路で抵抗性−容量性−誘導性
（「ＲＬＣ」）時定数に従って一つの大きいバーストで
回復された。しかし、本発明によれば、エネルギは切り
替え動作に基づき増量的に汲み上げられる。スイッチン
グ機構はエネルギ回復を行なうのに従来の共振タンクエ
ネルギ回復回路に必要なより小さいエネルギ蓄積装置を
使用することができる。構成要素が小さければ本発明の
ＥＬ装置駆動回路は非常に小さい手持ち携帯装置で実現
することができる。
エネルギをＥＬ装置に対して汲み入れまたは汲み出すの
に使用される切り替え動作がより小さい単位のエネルギ
を制御することができるということである。以前の放電
エネルギは共振タンク回路で抵抗性−容量性−誘導性
（「ＲＬＣ」）時定数に従って一つの大きいバーストで
回復された。しかし、本発明によれば、エネルギは切り
替え動作に基づき増量的に汲み上げられる。スイッチン
グ機構はエネルギ回復を行なうのに従来の共振タンクエ
ネルギ回復回路に必要なより小さいエネルギ蓄積装置を
使用することができる。構成要素が小さければ本発明の
ＥＬ装置駆動回路は非常に小さい手持ち携帯装置で実現
することができる。
【００１７】本発明のＥＬ装置駆動回路の他の長所は消
費電力が少ないことである。消費電力が少ないことは携
帯計算装置に使用するＥＬパネルにとって特に有利であ
る。パネルが電池により電力を供給されるので、電池を
再充電するまで更に長い期間動作する。
費電力が少ないことである。消費電力が少ないことは携
帯計算装置に使用するＥＬパネルにとって特に有利であ
る。パネルが電池により電力を供給されるので、電池を
再充電するまで更に長い期間動作する。
【００１８】ＥＬ装置駆動回路の他の長所はＥＬ装置に
電力を供給するとき発生する熱が少ないことである。し
たがって冷却機構を設ける必要性が減る。冷却の必要性
が減るということは、より軽量のパネルを達成すること
ができるということ、およびパネルをより高い温度環境
で使用することができるということを意味する。
電力を供給するとき発生する熱が少ないことである。し
たがって冷却機構を設ける必要性が減る。冷却の必要性
が減るということは、より軽量のパネルを達成すること
ができるということ、およびパネルをより高い温度環境
で使用することができるということを意味する。
【００１９】ＥＬ装置駆動回路の他の長所はＥＬ装置回
路の有効定常状態電流が減るということである。
路の有効定常状態電流が減るということである。
【００２０】本発明は付図を参照して行なう以下の詳細
な説明を参照することにより一層良く理解されるであろ
う。
な説明を参照することにより一層良く理解されるであろ
う。
【００２１】
概説 図１は本発明の一実施例によるＥＬ装置１０、電源１
２、および駆動回路１４のブロック図を示す。ＥＬ装置
１０はＥＬパネル、ＥＬランプ、または他のＥＬ点灯装
置である。このようなＥＬ装置１０の性格は容量性であ
る。電源１２はＤＣ入力電圧信号Ｖinを駆動回路１４に
供給する。駆動回路１４は電圧信号を受け取り、ＥＬ装
置１０を反転極性で交替する高電位および低電位に駆動
して光を発生する。
２、および駆動回路１４のブロック図を示す。ＥＬ装置
１０はＥＬパネル、ＥＬランプ、または他のＥＬ点灯装
置である。このようなＥＬ装置１０の性格は容量性であ
る。電源１２はＤＣ入力電圧信号Ｖinを駆動回路１４に
供給する。駆動回路１４は電圧信号を受け取り、ＥＬ装
置１０を反転極性で交替する高電位および低電位に駆動
して光を発生する。
【００２２】駆動回路１４はエネルギ回復回路１６とタ
イミング発生回路１８とを備えている。エネルギ回復回
路１６は入力電圧信号Ｖinを受け取り、タイミング発生
回路１８により供給されるタイミング信号に基づきＥＬ
装置１０に交番極性電力入力信号を発生する。パワー・
サイクルの各極性について、充電段階と放電段階とが存
在する。ＥＬ装置１０は一つの極性で高い電位に充電さ
れ、次に低い電位に放電する。極性が次に反転してＥＬ
装置１０が反対極性で高い電位に充電される。ＥＬ装置
１０は次に低い電位に放電し、極性が再び反転して新し
いパワー・サイクルを始める。
イミング発生回路１８とを備えている。エネルギ回復回
路１６は入力電圧信号Ｖinを受け取り、タイミング発生
回路１８により供給されるタイミング信号に基づきＥＬ
装置１０に交番極性電力入力信号を発生する。パワー・
サイクルの各極性について、充電段階と放電段階とが存
在する。ＥＬ装置１０は一つの極性で高い電位に充電さ
れ、次に低い電位に放電する。極性が次に反転してＥＬ
装置１０が反対極性で高い電位に充電される。ＥＬ装置
１０は次に低い電位に放電し、極性が再び反転して新し
いパワー・サイクルを始める。
【００２３】ＥＬ装置１０は動作中反復して充電および
放電を行なう。充電段階中、入力エネルギの一部はＥＬ
装置１０に吸収され、一部は熱として消散され、一部は
光に変換される。放電段階中、先に吸収されたエネルギ
が解放される。エネルギ回復回路の機能は解放エネルギ
の一部を吸収し、続く充電段階中に再使用することであ
る。このようにして一層多くのエネルギが回復すれば、
ＥＬ装置１０および関連駆動回路１４の効率が一層良く
なる。再使用エネルギを回復することにより、電源から
の正味の入力が減り、それによりＥＬ装置１０の消費電
力が減る。
放電を行なう。充電段階中、入力エネルギの一部はＥＬ
装置１０に吸収され、一部は熱として消散され、一部は
光に変換される。放電段階中、先に吸収されたエネルギ
が解放される。エネルギ回復回路の機能は解放エネルギ
の一部を吸収し、続く充電段階中に再使用することであ
る。このようにして一層多くのエネルギが回復すれば、
ＥＬ装置１０および関連駆動回路１４の効率が一層良く
なる。再使用エネルギを回復することにより、電源から
の正味の入力が減り、それによりＥＬ装置１０の消費電
力が減る。
【００２４】エネルギ回復回路図２は本発明の好適実施
例によるＥＬ装置１０を備えたエネルギ回復回路１６の
概略図を示す。ＥＬ装置１０はその特性負荷キャパシタ
ンス、すなわち、負荷コンデンサＣL および負荷抵抗Ｒ
L により電気的に表される。エネルギ充電段階中、ＥＬ
装置１０はエネルギを受け取る。受け取ったエネルギの
一部はその負荷コンデンサＣL によりＥＬ装置１０に蓄
積される。他の部分は光に変換される。
例によるＥＬ装置１０を備えたエネルギ回復回路１６の
概略図を示す。ＥＬ装置１０はその特性負荷キャパシタ
ンス、すなわち、負荷コンデンサＣL および負荷抵抗Ｒ
L により電気的に表される。エネルギ充電段階中、ＥＬ
装置１０はエネルギを受け取る。受け取ったエネルギの
一部はその負荷コンデンサＣL によりＥＬ装置１０に蓄
積される。他の部分は光に変換される。
【００２５】エネルギ放電段階中、ＥＬ装置１０（たと
えば、ＣL ）に蓄積された容量性エネルギは放電する。
この放電エネルギの一部は装置の負荷抵抗ＲL を経由し
て熱として消散される。しかし、エネルギ回復回路１６
の機能はこの放電容量性エネルギの一部を再吸収し、そ
れにより熱として消散される部分を減らすことである。
このような再吸収されたエネルギは次に続く充電段階中
にＥＬ装置１０に再び加えられる。その結果、電源12か
ら引き出されてＥＬ装置１０に供給される電力が減少す
る。ＥＬ装置１０は、事実、エネルギ回復回路１６に結
合されると、一層効率良くなる。
えば、ＣL ）に蓄積された容量性エネルギは放電する。
この放電エネルギの一部は装置の負荷抵抗ＲL を経由し
て熱として消散される。しかし、エネルギ回復回路１６
の機能はこの放電容量性エネルギの一部を再吸収し、そ
れにより熱として消散される部分を減らすことである。
このような再吸収されたエネルギは次に続く充電段階中
にＥＬ装置１０に再び加えられる。その結果、電源12か
ら引き出されてＥＬ装置１０に供給される電力が減少す
る。ＥＬ装置１０は、事実、エネルギ回復回路１６に結
合されると、一層効率良くなる。
【００２６】エネルギ回復回路１６は第１段としての充
電ポンプ段２０、第２段としての回復ポンプ段２２、お
よびブリッジ段２４を備えている。充電ポンプ段２０は
充電段階中にエネルギを電源１２からＥＬ装置１０内に
汲み上げる。回復ポンプ段２２は放電段階中に負荷コン
デンサＣl の放電エネルギを吸収し、その吸収したエネ
ルギの一部を続く充電段階中にＥＬ装置１０に入力し戻
す。ブリッジ段２４はＥＬ装置１０へ入力されるエネル
ギの極性および充放電段階の遷移を制御するパワー・サ
イクルを規定する。
電ポンプ段２０、第２段としての回復ポンプ段２２、お
よびブリッジ段２４を備えている。充電ポンプ段２０は
充電段階中にエネルギを電源１２からＥＬ装置１０内に
汲み上げる。回復ポンプ段２２は放電段階中に負荷コン
デンサＣl の放電エネルギを吸収し、その吸収したエネ
ルギの一部を続く充電段階中にＥＬ装置１０に入力し戻
す。ブリッジ段２４はＥＬ装置１０へ入力されるエネル
ギの極性および充放電段階の遷移を制御するパワー・サ
イクルを規定する。
【００２７】充電ポンプ段２０はインダクタＬ1 、ダイ
オードＤ1 、およびスイッチとし、スイッチング・トラ
ンジスタＴ1 を備えている。インダクタＬ1 は電源１２
からＤＣ電圧入力信号Ｖinを受け取る。次にエネルギは
スイッチング・トランジスタＴ1 によりインダクタＬ1
からＥＬ装置１０に汲み上げられる。スイッチング・ト
ランジスタＴ1 をオン・オフすることにより、インダク
タＬ1 は循環的に負荷されたり解放されたりする。ダイ
オードＤ1 は放電段階中電流が充電ポンプ段２０に逆行
しないようにする。
オードＤ1 、およびスイッチとし、スイッチング・トラ
ンジスタＴ1 を備えている。インダクタＬ1 は電源１２
からＤＣ電圧入力信号Ｖinを受け取る。次にエネルギは
スイッチング・トランジスタＴ1 によりインダクタＬ1
からＥＬ装置１０に汲み上げられる。スイッチング・ト
ランジスタＴ1 をオン・オフすることにより、インダク
タＬ1 は循環的に負荷されたり解放されたりする。ダイ
オードＤ1 は放電段階中電流が充電ポンプ段２０に逆行
しないようにする。
【００２８】回復ポンプ段２２はインダクタＬ2 、スイ
ッチング・トランジスタＴ6 、ダイオードＤ4 、および
第１のコンデンサとしての回復コンデンサＣR を備えて
いる。パワー・サイクルの放電段階中、ＥＬ装置１０の
負荷コンデンサＣL が放電する。この放電エネルギの一
部は負荷コンデンサＲL により消散される。しかし、か
なりの部分はインダクタＬ2 に流れる。この放電エネル
ギはインダクタＬ2 から回復コンデンサＣR に汲み上げ
られ、蓄積される。スイッチング・トランジスタＴ6 は
この放電段階中、周期的にオンおよびオフに切り替わ
り、エネルギをインダクタＬ2 を通して回復コンデンサ
ＣR に汲み上げる。パワー・サイクルの次の充電段階
中、回復コンデンサＣR そのエネルギをＥＬ装置１０に
流し戻す。したがって、充電段階中、ＥＬ装置１０はエ
ネルギを充電ポンプ段２０（たとえば、インダクタ
Ｌ1 ）および回復ポンプ段２２（たとえば、回復コンデ
ンサＣR ）の双方から受け取る。
ッチング・トランジスタＴ6 、ダイオードＤ4 、および
第１のコンデンサとしての回復コンデンサＣR を備えて
いる。パワー・サイクルの放電段階中、ＥＬ装置１０の
負荷コンデンサＣL が放電する。この放電エネルギの一
部は負荷コンデンサＲL により消散される。しかし、か
なりの部分はインダクタＬ2 に流れる。この放電エネル
ギはインダクタＬ2 から回復コンデンサＣR に汲み上げ
られ、蓄積される。スイッチング・トランジスタＴ6 は
この放電段階中、周期的にオンおよびオフに切り替わ
り、エネルギをインダクタＬ2 を通して回復コンデンサ
ＣR に汲み上げる。パワー・サイクルの次の充電段階
中、回復コンデンサＣR そのエネルギをＥＬ装置１０に
流し戻す。したがって、充電段階中、ＥＬ装置１０はエ
ネルギを充電ポンプ段２０（たとえば、インダクタ
Ｌ1 ）および回復ポンプ段２２（たとえば、回復コンデ
ンサＣR ）の双方から受け取る。
【００２９】ブリッジ段２４は第１のブリッジ２６、第
２のブリッジ２８、およびダイオードＤ2 およびＤ3 を
備えている。第１のブリッジ２６が活動状態にあると、
第２のブリッジ２８は活動していない。同様に、第２の
ブリッジ２８が活動状態にあると、第１のブリッジ２６
は活動していない。第１のブリッジ２６が活動状態にあ
ると、ＥＬ装置１０に流入するエネルギは一方の極性に
ある。第２のブリッジ２８が活動状態にあると、ＥＬ装
置１０に流入するエネルギは反対の極性にある。第１、
第２のどのブリッジ２６、２８も活動状態にないと、Ｅ
Ｌ装置は分離されている。第１のブリッジ２６はスイッ
チング・トランジスタＴ2 およびＴ3 から形成されてい
る。第２のブリッジ２８はスイッチング・トランジスタ
Ｔ4 およびＴ5 ら形成されている。
２のブリッジ２８、およびダイオードＤ2 およびＤ3 を
備えている。第１のブリッジ２６が活動状態にあると、
第２のブリッジ２８は活動していない。同様に、第２の
ブリッジ２８が活動状態にあると、第１のブリッジ２６
は活動していない。第１のブリッジ２６が活動状態にあ
ると、ＥＬ装置１０に流入するエネルギは一方の極性に
ある。第２のブリッジ２８が活動状態にあると、ＥＬ装
置１０に流入するエネルギは反対の極性にある。第１、
第２のどのブリッジ２６、２８も活動状態にないと、Ｅ
Ｌ装置は分離されている。第１のブリッジ２６はスイッ
チング・トランジスタＴ2 およびＴ3 から形成されてい
る。第２のブリッジ２８はスイッチング・トランジスタ
Ｔ4 およびＴ5 ら形成されている。
【００３０】
【実施例】一実施例では、スイッチング・トランジスタ
Ｔ1 〜Ｔ6 はスイッチング装置として真性ボディー・ダ
イオードを有するパワーＦＥＴにより形成されている。
これらボディー・ダイオードは図２で各スイッチング・
トランジスタのソースとドレイン間に図示されている。
スイッチング・トランジスタＴ3 およびＴ5 のボディー
・ダイオードは第１および第２のブリッジ２６、２８の
スイッチング・トランジスタＴ2 〜Ｔ5 がオフになって
いる間ＥＬ装置放電電流の戻り経路となる。他の実施例
では、スイッチング・トランジスタＴ3 およびＴ5 だけ
がボディー・ダイオードを備えている。更に他の実施例
では、トランジスタＴ3 およびＴ 5はボディー・ダイオ
ードを備えず、代わりにそのそれぞれのソースおよびド
レインを横切る高効率のショットキー・ダイオードを備
えている。
Ｔ1 〜Ｔ6 はスイッチング装置として真性ボディー・ダ
イオードを有するパワーＦＥＴにより形成されている。
これらボディー・ダイオードは図２で各スイッチング・
トランジスタのソースとドレイン間に図示されている。
スイッチング・トランジスタＴ3 およびＴ5 のボディー
・ダイオードは第１および第２のブリッジ２６、２８の
スイッチング・トランジスタＴ2 〜Ｔ5 がオフになって
いる間ＥＬ装置放電電流の戻り経路となる。他の実施例
では、スイッチング・トランジスタＴ3 およびＴ5 だけ
がボディー・ダイオードを備えている。更に他の実施例
では、トランジスタＴ3 およびＴ 5はボディー・ダイオ
ードを備えず、代わりにそのそれぞれのソースおよびド
レインを横切る高効率のショットキー・ダイオードを備
えている。
【００３１】パワー・サイクルおよびタイミング 図３はパワー・サイクルにわたりＥＬ装置１０間の負荷
電圧ＶL を示す。パワー・電力サイクルは第１の極性で
充電段階３２および放電段階３４を、続いて反対極性の
充電段階３６および放電段階３８を備えている。図４は
充電・放電段階３２−３８に対するスイッチング・トラ
ンジスタＴ1 〜Ｔ6 の状態のタイミング図を示す。
電圧ＶL を示す。パワー・電力サイクルは第１の極性で
充電段階３２および放電段階３４を、続いて反対極性の
充電段階３６および放電段階３８を備えている。図４は
充電・放電段階３２−３８に対するスイッチング・トラ
ンジスタＴ1 〜Ｔ6 の状態のタイミング図を示す。
【００３２】ＥＬ装置の充電段階および放電段階は第１
のブリッジ２６または第２のブリッジ２８のスイッチン
グ・トランジスタをトグルすることにより規定される。
一極性の充電段階中、スイッチング・トランジスタＴ2
およびＴ3 はオンであり、スイッチング・トランジスタ
Ｔ4 およびＴ5 はオフである。同じ極性の放電段階中、
スイッチング・トランジスタＴ2 、Ｔ3 、Ｔ4 、および
Ｔ5 はオフである。続く反対極性での充電段階中、スイ
ッチング・トランジスタＴ2 およびＴ3 はオフであり、
スイッチング・トランジスタＴ4 およびＴ5 はオンであ
る。このような反対極性の放電段階中、スイッチング・
トランジスタＴ2 、Ｔ3 、Ｔ4 、およびＴ5 はオフであ
る。スイッチング・トランジスタＴ2 からＴ5 までがオ
フであるとき、ＥＬ装置１０は分離されている。スイッ
チング・トランジスタＴ6 がオンに切り替わると、放電
経路となるダイオードＤ2 またはＤ3 （極性により）を
低電位順バイアスする。ＥＬ装置１０はスイッチング・
トランジスタＴ6 がオンである間ダイオードＤ2 または
Ｄ3 を通して放電する。スイッチング・トランジスタＴ
3 およびＴ5 のボディー・ダイオードは放電電流の戻り
経路となる。スイッチング・トランジスタＴ6 をオンお
よびオフに切り替えることにより、負荷コンデンサＣL
はわずかなエネルギ部分でインダクタＬ2 に放電する。
のブリッジ２６または第２のブリッジ２８のスイッチン
グ・トランジスタをトグルすることにより規定される。
一極性の充電段階中、スイッチング・トランジスタＴ2
およびＴ3 はオンであり、スイッチング・トランジスタ
Ｔ4 およびＴ5 はオフである。同じ極性の放電段階中、
スイッチング・トランジスタＴ2 、Ｔ3 、Ｔ4 、および
Ｔ5 はオフである。続く反対極性での充電段階中、スイ
ッチング・トランジスタＴ2 およびＴ3 はオフであり、
スイッチング・トランジスタＴ4 およびＴ5 はオンであ
る。このような反対極性の放電段階中、スイッチング・
トランジスタＴ2 、Ｔ3 、Ｔ4 、およびＴ5 はオフであ
る。スイッチング・トランジスタＴ2 からＴ5 までがオ
フであるとき、ＥＬ装置１０は分離されている。スイッ
チング・トランジスタＴ6 がオンに切り替わると、放電
経路となるダイオードＤ2 またはＤ3 （極性により）を
低電位順バイアスする。ＥＬ装置１０はスイッチング・
トランジスタＴ6 がオンである間ダイオードＤ2 または
Ｄ3 を通して放電する。スイッチング・トランジスタＴ
3 およびＴ5 のボディー・ダイオードは放電電流の戻り
経路となる。スイッチング・トランジスタＴ6 をオンお
よびオフに切り替えることにより、負荷コンデンサＣL
はわずかなエネルギ部分でインダクタＬ2 に放電する。
【００３３】第１の極性（たとえば、正）の充電段階３
２は時刻ｔ0 で始まる。時刻ｔ0 で信号Ｍ1 は活動状態
となり、スイッチング・トランジスタＴ1 を循環的にオ
ンおよびオフに切り替える。オンの間、インダクタＬ1
は電源１２からの入力電圧Ｖ inのエネルギの小さい部分
を第１のブリッジ２６または第２のブリッジ２８を経由
してＥＬ装置１０に伝え、負荷電圧ＶL を発生する。入
来エネルギの一部は負荷コンデンサＣL に蓄積される。
他の部分は光に変換される。
２は時刻ｔ0 で始まる。時刻ｔ0 で信号Ｍ1 は活動状態
となり、スイッチング・トランジスタＴ1 を循環的にオ
ンおよびオフに切り替える。オンの間、インダクタＬ1
は電源１２からの入力電圧Ｖ inのエネルギの小さい部分
を第１のブリッジ２６または第２のブリッジ２８を経由
してＥＬ装置１０に伝え、負荷電圧ＶL を発生する。入
来エネルギの一部は負荷コンデンサＣL に蓄積される。
他の部分は光に変換される。
【００３４】図４に示すように、充電段階中、信号Ｍ2
およびＭ5 は低く、信号Ｍ3 およびＭ4 は高い。したが
って、第１のブリッジ２６は活動状態にある。スイッチ
ング・トランジスタＴ3 は接続点40を大地電位の近くに
置き、スイッチング・トランジスタＴ2 は接続点４２を
高電位に置いている。入来エネルギは第１のブリッジ２
６を通してＥＬ装置１０に汲み上げられ、負荷電圧ＶL
を第１の極性（たとえば、正）の高電位にする。図３は
段階３２中のＥＬ装置１０間の負荷電圧ＶL の増量上昇
を示す。負荷電圧ＶL の階段状増加は信号Ｍ1 の１スイ
ッチング期間中にインダクタＬ1 から汲み上げられたエ
ネルギに対応する。
およびＭ5 は低く、信号Ｍ3 およびＭ4 は高い。したが
って、第１のブリッジ２６は活動状態にある。スイッチ
ング・トランジスタＴ3 は接続点40を大地電位の近くに
置き、スイッチング・トランジスタＴ2 は接続点４２を
高電位に置いている。入来エネルギは第１のブリッジ２
６を通してＥＬ装置１０に汲み上げられ、負荷電圧ＶL
を第１の極性（たとえば、正）の高電位にする。図３は
段階３２中のＥＬ装置１０間の負荷電圧ＶL の増量上昇
を示す。負荷電圧ＶL の階段状増加は信号Ｍ1 の１スイ
ッチング期間中にインダクタＬ1 から汲み上げられたエ
ネルギに対応する。
【００３５】充電段階３２中の負荷電圧ＶL の形状はイ
ンダクタＬ1 の時定数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷
コンデンサＣL の時定数によって決まる。負荷電圧ＶL
の階段状増加はインダクタＬ1 の時定数および信号Ｍ1
の周波数によって決まる。
ンダクタＬ1 の時定数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷
コンデンサＣL の時定数によって決まる。負荷電圧ＶL
の階段状増加はインダクタＬ1 の時定数および信号Ｍ1
の周波数によって決まる。
【００３６】放電段階３４は時刻ｔ1 で始まる。放電段
階３４中、信号Ｍ1 は低く維持され、エネルギが充電ポ
ンプ段２０からＥＬ装置１０に流れないようにしてい
る。信号Ｍ2 は高く切り替え、信号Ｍ3 は低く切り替え
るので、スイッチング・トランジスタＴ2 −Ｔ5 はオフ
でＥＬ装置１０を分離する。スィッチング・トランジス
タＴ6 がオンに切り替わると、ダイオードＤ2 が順バイ
アスされ、ＥＬ装置１０を更に低い電位の方に放電させ
る。流出電流はインダクタＬ2 に入る。スィッチング・
トランジスタＴ6 はインダクタＬ2 からの電流をダイオ
ードＤ4 を通して汲み上げ、回復コンデンサＣR を充電
する。図３は段階３４中汲み上げ動作によるＥＬ装置１
０間の電圧の低下を示す。図４は汲み上げ動作をトリガ
するスイッチング・トランジスタＴ6 のスイッチングを
示す。負荷電圧ＶL の形状および階段状減少はインダク
タＬ1 の時定数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷コンデ
ンサＣL の時定数によって決まる。
階３４中、信号Ｍ1 は低く維持され、エネルギが充電ポ
ンプ段２０からＥＬ装置１０に流れないようにしてい
る。信号Ｍ2 は高く切り替え、信号Ｍ3 は低く切り替え
るので、スイッチング・トランジスタＴ2 −Ｔ5 はオフ
でＥＬ装置１０を分離する。スィッチング・トランジス
タＴ6 がオンに切り替わると、ダイオードＤ2 が順バイ
アスされ、ＥＬ装置１０を更に低い電位の方に放電させ
る。流出電流はインダクタＬ2 に入る。スィッチング・
トランジスタＴ6 はインダクタＬ2 からの電流をダイオ
ードＤ4 を通して汲み上げ、回復コンデンサＣR を充電
する。図３は段階３４中汲み上げ動作によるＥＬ装置１
０間の電圧の低下を示す。図４は汲み上げ動作をトリガ
するスイッチング・トランジスタＴ6 のスイッチングを
示す。負荷電圧ＶL の形状および階段状減少はインダク
タＬ1 の時定数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷コンデ
ンサＣL の時定数によって決まる。
【００３７】次の充電段階３６は時刻ｔ2 で始まる。充
電段階３６中、信号Ｍ6 は低く保持され、スイッチング
・トランジスタＴ6 はオフになっているので、それ以上
のエネルギがインダクタＬ2 を通って回復コンデンサＣ
R に流入することはない。また、信号Ｍ4 は低に切り替
えられ、信号Ｍ5 は高に切り替えられるので、スイッチ
ング・トランジスタＴ4 およびＴ5 はオンで、スイッチ
ング・トランジスタＴ 2 およびＴ3 はオフである。これ
により第２のブリッジ２８の飛び越し接続点４０が、回
復コンデンサＣR が放電するにつれて第１の電位に活性
化される。ダイオードＤ4 は電流がインダクタＬ2 に向
かって戻るにつれて放電エネルギを流させないでおく。
電流は接続点４４に流れ、ＥＬ装置１０に流入する。接
続点４４は、エネルギをインダクタＬ1 および回復コン
デンサＣR の双方から受け取るにつれて、その電圧電位
を増大させる。
電段階３６中、信号Ｍ6 は低く保持され、スイッチング
・トランジスタＴ6 はオフになっているので、それ以上
のエネルギがインダクタＬ2 を通って回復コンデンサＣ
R に流入することはない。また、信号Ｍ4 は低に切り替
えられ、信号Ｍ5 は高に切り替えられるので、スイッチ
ング・トランジスタＴ4 およびＴ5 はオンで、スイッチ
ング・トランジスタＴ 2 およびＴ3 はオフである。これ
により第２のブリッジ２８の飛び越し接続点４０が、回
復コンデンサＣR が放電するにつれて第１の電位に活性
化される。ダイオードＤ4 は電流がインダクタＬ2 に向
かって戻るにつれて放電エネルギを流させないでおく。
電流は接続点４４に流れ、ＥＬ装置１０に流入する。接
続点４４は、エネルギをインダクタＬ1 および回復コン
デンサＣR の双方から受け取るにつれて、その電圧電位
を増大させる。
【００３８】第２のブリッジ２８が活動している状態
で、接続点４４から接続点４０および４２へのエネルギ
流は接続点４０を高電位にし、接続点４２を低電位にす
る。したがって、接続点４４からのエネルギは充電段階
３２中の流れに比較して反対方向にＥＬ装置１０に流れ
る。ＥＬ装置１０は反対極性（たとえば、負）の高電位
負荷電圧ＶL になる。図３は段階３６中の汲み上げ動作
による電圧の増量上昇を示す。図４は汲み上げ動作をト
リガするスイッチング・トランジスタＴ1 のスイッチン
グを示す。負荷電圧ＶL の形状および階段状増加はイン
ダクタＬ1 の時定数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷コ
ンデンサＣL の時定数によって決まる。
で、接続点４４から接続点４０および４２へのエネルギ
流は接続点４０を高電位にし、接続点４２を低電位にす
る。したがって、接続点４４からのエネルギは充電段階
３２中の流れに比較して反対方向にＥＬ装置１０に流れ
る。ＥＬ装置１０は反対極性（たとえば、負）の高電位
負荷電圧ＶL になる。図３は段階３６中の汲み上げ動作
による電圧の増量上昇を示す。図４は汲み上げ動作をト
リガするスイッチング・トランジスタＴ1 のスイッチン
グを示す。負荷電圧ＶL の形状および階段状増加はイン
ダクタＬ1 の時定数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷コ
ンデンサＣL の時定数によって決まる。
【００３９】次の放電段階３８は時刻ｔ3 で始まる。放
電段階３８中、信号Ｍ1 が低く保持され、エネルギが充
電ポンプ段２０からＥＬ装置１０に流れないようにして
いる。信号Ｍ4 は高に切り替わり、信号Ｍ5 は低に切り
替わるので、スイッチング・トランジスタＴ2 −Ｔ5 は
オフになり、ＥＬ装置１０を分離する。スイッチング・
トランジスタＴ6 がオンに切り替わると、常にタイオー
ドＤ3 は順方向にバイアスされ、ＥＬ装置１０を強制的
に低い電位の方に放電させる。流出電流はインダクタＬ
2 に入る。スイッチング・トランジスタＴ6 は電流をイ
ンダクタＬ2 からダイオードＤ4 を通して汲み上げ、回
復コンデンサＣR を充電する。図３は放電段階３８中の
汲み上げ動作によるＥＬ装置１０間の電圧の大きさの低
下を示す。図４は汲み上げ動作をトリガするスイッチン
グ・トランジスタＴ6 のスイッチングを示す。負荷電圧
ＶL の形状および階段状減少はインダクタＬ1 の時定
数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷コンデンサＣL の時
定数によって決まる。
電段階３８中、信号Ｍ1 が低く保持され、エネルギが充
電ポンプ段２０からＥＬ装置１０に流れないようにして
いる。信号Ｍ4 は高に切り替わり、信号Ｍ5 は低に切り
替わるので、スイッチング・トランジスタＴ2 −Ｔ5 は
オフになり、ＥＬ装置１０を分離する。スイッチング・
トランジスタＴ6 がオンに切り替わると、常にタイオー
ドＤ3 は順方向にバイアスされ、ＥＬ装置１０を強制的
に低い電位の方に放電させる。流出電流はインダクタＬ
2 に入る。スイッチング・トランジスタＴ6 は電流をイ
ンダクタＬ2 からダイオードＤ4 を通して汲み上げ、回
復コンデンサＣR を充電する。図３は放電段階３８中の
汲み上げ動作によるＥＬ装置１０間の電圧の大きさの低
下を示す。図４は汲み上げ動作をトリガするスイッチン
グ・トランジスタＴ6 のスイッチングを示す。負荷電圧
ＶL の形状および階段状減少はインダクタＬ1 の時定
数、信号Ｍ1 の周波数、および負荷コンデンサＣL の時
定数によって決まる。
【００４０】こうして次のパワー・サイクルは充電段階
３２で始まる。信号Ｍ6 は低く保持され、スイッチング
・トランジスタＴ6 はオフのままであるからそれ以上の
エネルギはインダクタＬ2 を通して回復コンデンサＣR
に流入することはない。また、信号Ｍ2 は低に切り替え
られ、信号Ｍ3 は高に切り替えられるので、スイッチン
グ・トランジスタＴ2 およびＴ3 はオンで、スイッチン
グ・トランジスタＴ4およびＴ5 はオフである。これに
より第１のブリッジ２６の飛び越し接続点４２が、回復
コンデンサＣR が放電するにつれて、第１の電位に活性
化される。ダイオードＤ4 は放電エネルギがインダクタ
Ｌ2 の方に戻る電流として流れないようにする。電流は
接続点４４に、およびＥＬ装置１０に流れる。接続点４
４は、エネルギをインダクタＬ1 および回復コンデンサ
ＣR の双方から受け取るにつれて、その電圧電位の大き
さを増大する。
３２で始まる。信号Ｍ6 は低く保持され、スイッチング
・トランジスタＴ6 はオフのままであるからそれ以上の
エネルギはインダクタＬ2 を通して回復コンデンサＣR
に流入することはない。また、信号Ｍ2 は低に切り替え
られ、信号Ｍ3 は高に切り替えられるので、スイッチン
グ・トランジスタＴ2 およびＴ3 はオンで、スイッチン
グ・トランジスタＴ4およびＴ5 はオフである。これに
より第１のブリッジ２６の飛び越し接続点４２が、回復
コンデンサＣR が放電するにつれて、第１の電位に活性
化される。ダイオードＤ4 は放電エネルギがインダクタ
Ｌ2 の方に戻る電流として流れないようにする。電流は
接続点４４に、およびＥＬ装置１０に流れる。接続点４
４は、エネルギをインダクタＬ1 および回復コンデンサ
ＣR の双方から受け取るにつれて、その電圧電位の大き
さを増大する。
【００４１】先に説明したとおり、信号Ｍ1 はトランジ
スタＴ1 をオンおよびオフに切り替えてエネルギをイン
ダクタＬ1 からＥＬ装置１０に汲み上げる。接続点４４
から接続点４０および４２へのエネルギ流は接続点４２
を高電位に、接続点４０を低電位にする。したがって、
接続点４４からのエネルギは充電段階３６中の流れに比
較して反対方向にＥＬ装置１０に流れる。ＥＬ装置１０
はしたがって第１の極性（たとえば、正）の高電位の負
荷電圧ＶL になる。
スタＴ1 をオンおよびオフに切り替えてエネルギをイン
ダクタＬ1 からＥＬ装置１０に汲み上げる。接続点４４
から接続点４０および４２へのエネルギ流は接続点４２
を高電位に、接続点４０を低電位にする。したがって、
接続点４４からのエネルギは充電段階３６中の流れに比
較して反対方向にＥＬ装置１０に流れる。ＥＬ装置１０
はしたがって第１の極性（たとえば、正）の高電位の負
荷電圧ＶL になる。
【００４２】パワー・サイクルは、充電段階３２、３６
中、エネルギがＥＬ装置１０に汲み上げられ、充電段階
３４、３８中、非消散エネルギがＥＬ装置１０から回復
されるようにして反復する。各充電段階中、エネルギは
電源１２から充電ポンプ段２０を経由しておよび回復ポ
ンプ段２２の回復コンデンサＣR から供給される。
中、エネルギがＥＬ装置１０に汲み上げられ、充電段階
３４、３８中、非消散エネルギがＥＬ装置１０から回復
されるようにして反復する。各充電段階中、エネルギは
電源１２から充電ポンプ段２０を経由しておよび回復ポ
ンプ段２２の回復コンデンサＣR から供給される。
【００４３】充電段階３２、３６中の負荷電圧ＶL の各
増加段階は信号Ｍ1 の切り替え周期に対応する。同様
に、放電段階３４、３６中の負荷電圧ＶL の各減少段階
は信号Ｍ6 の切り替え周期に対応する。
増加段階は信号Ｍ1 の切り替え周期に対応する。同様
に、放電段階３４、３６中の負荷電圧ＶL の各減少段階
は信号Ｍ6 の切り替え周期に対応する。
【００４４】タイミング発生回路 図５は図４のタイミング信号Ｍ1 からＭ6 までを発生す
るタイミング発生回路１８の実施例の概略図を示す。タ
イミング発生回路１８は数個のＤフリップ・フロップ４
２、４４、４６、４８、カウンタ５０、および数個のナ
ンド・ゲート５２〜６４、およびインバータ６６、６８
を備えている。クロック信号が１組のナンド・ゲート５
８〜６４に入力されて信号Ｍ1 およびＭ6 を発生する。
クロック信号はカウンタ５０にも入力されてクロックパ
ルスのｘ個ごとに遷移させる。ｘは充電段階３２、３６
中のスイッチング・トランジスタＴ1 によるスイッチの
数または回復段階中のスイッチング・トランジスタＴ6
によるスイッチの数を規定する。他の実施例では、別々
のカウンタを使用してスイッチング・トランジスタＴ1
によるスイッチおよびスイッチング・トランジスタＴ6
によるスイッチの数を規定し、充電段階の切り替え周期
ｘの数が放電段階での数ｙとともに変わることができる
ようにしている。
るタイミング発生回路１８の実施例の概略図を示す。タ
イミング発生回路１８は数個のＤフリップ・フロップ４
２、４４、４６、４８、カウンタ５０、および数個のナ
ンド・ゲート５２〜６４、およびインバータ６６、６８
を備えている。クロック信号が１組のナンド・ゲート５
８〜６４に入力されて信号Ｍ1 およびＭ6 を発生する。
クロック信号はカウンタ５０にも入力されてクロックパ
ルスのｘ個ごとに遷移させる。ｘは充電段階３２、３６
中のスイッチング・トランジスタＴ1 によるスイッチの
数または回復段階中のスイッチング・トランジスタＴ6
によるスイッチの数を規定する。他の実施例では、別々
のカウンタを使用してスイッチング・トランジスタＴ1
によるスイッチおよびスイッチング・トランジスタＴ6
によるスイッチの数を規定し、充電段階の切り替え周期
ｘの数が放電段階での数ｙとともに変わることができる
ようにしている。
【００４５】各カウンタ５０の遷移はパワー・サイクル
の段階変化（たとえば、充電段階３２から放電段階３４
への）の標識となる。Ｄフリップ・フロップ４８は２カ
ウンタ遷移ごとにトグルして第１のブリッジ（スィッチ
ング・トランジスタＴ2 、Ｔ 3 ）または第２のブリッジ
（トランジスタＴ4 、Ｔ5 ）を使用可能とする。Ｄフリ
ップ・フロップ４６は各カウンタ遷移ごとにトグルして
充電段階と放電段階との間を切り替える。Ｄフリップ・
フロップ４２は第１のブリッジが活動状態にあるときＤ
フリップ・フロップ４８により駆動される。Ｄフリップ
・フロップ４４は第２のブリッジが活動状態にあるとき
Ｄフリップ・フロップ４８により駆動される。
の段階変化（たとえば、充電段階３２から放電段階３４
への）の標識となる。Ｄフリップ・フロップ４８は２カ
ウンタ遷移ごとにトグルして第１のブリッジ（スィッチ
ング・トランジスタＴ2 、Ｔ 3 ）または第２のブリッジ
（トランジスタＴ4 、Ｔ5 ）を使用可能とする。Ｄフリ
ップ・フロップ４６は各カウンタ遷移ごとにトグルして
充電段階と放電段階との間を切り替える。Ｄフリップ・
フロップ４２は第１のブリッジが活動状態にあるときＤ
フリップ・フロップ４８により駆動される。Ｄフリップ
・フロップ４４は第２のブリッジが活動状態にあるとき
Ｄフリップ・フロップ４８により駆動される。
【００４６】タイミング発生回路１８の実施例を個別構
成要素で描いてあるが、好適実施例では、タイミング回
路は集積回路上に形成されている。代わりの多数の論理
形態ＩＣ上に実施して図４のタイミング・パターンを実
現することができる。
成要素で描いてあるが、好適実施例では、タイミング回
路は集積回路上に形成されている。代わりの多数の論理
形態ＩＣ上に実施して図４のタイミング・パターンを実
現することができる。
【００４７】他の実施例 最良態様の実施例では、エネルギ回復回路１６よびタイ
ミング発生回路１８は寄生効果を最小限にするように設
計された共通の集積回路上に形成されている。特に、高
周波スイッチング動作に寄与し得る寄生キャパシタンス
およびインダクタンスは特定のスイッチング周波数範囲
に同調させた共通ＩＣにより非常に小さくなる。低輪郭
インダクタおよびコンデンサはチップ外に形成されてい
ることに注目すること。
ミング発生回路１８は寄生効果を最小限にするように設
計された共通の集積回路上に形成されている。特に、高
周波スイッチング動作に寄与し得る寄生キャパシタンス
およびインダクタンスは特定のスイッチング周波数範囲
に同調させた共通ＩＣにより非常に小さくなる。低輪郭
インダクタおよびコンデンサはチップ外に形成されてい
ることに注目すること。
【００４８】所定のＥＬ装置１０に対してエネルギ回復
回路１６の値は所要スイッチング周波数範囲に基づいて
選択されている。スイッチング・トランジスタＴ1 から
Ｔ6までの寄生効果を最も良く排除するように異なる周
波数範囲に対して異なる値が望ましい。
回路１６の値は所要スイッチング周波数範囲に基づいて
選択されている。スイッチング・トランジスタＴ1 から
Ｔ6までの寄生効果を最も良く排除するように異なる周
波数範囲に対して異なる値が望ましい。
【００４９】一実施例では、インダクタＬ1 およびＬ2
は個別誘導性コイルまたは他の誘導性構造により形成さ
れている。一実施例では、回復コンデンサＣR はコンデ
ンサまたは他の容量性構造により形成されている。一実
施例ではダイオードＤ1 〜Ｄ 4 はダイオードまたは他の
ダイオードと同様構造（たとえば、ダイオードとして結
線されているトランジスタ）により形成されている。Ｉ
Ｃによる実施例ではダイオードは好適にはダイオードま
たはＩＣに組み込まれたダイオードと同様構造である。
一実施例では、スイッチング・トランジスタＴ1 ないし
Ｔ6 はスイッチング装置として動作するＦＥＴトランジ
スタであるが、他のスイッチング・トランジスタまたは
他のスイッチング装置をも使用することができる。ＩＣ
による実施例ではスイッチング・トランジスタＴ1 〜Ｔ
6 等のスイッチング装置はＩＣチップに組み込まれたス
イッチング構造である。このようなスイッチング構造は
遷移的構造または他のスイッチング構造とすることがで
きる。エネルギ回復回路１６の構成要素として実施され
る構造はＩＣ技術に応じて変わることもある。
は個別誘導性コイルまたは他の誘導性構造により形成さ
れている。一実施例では、回復コンデンサＣR はコンデ
ンサまたは他の容量性構造により形成されている。一実
施例ではダイオードＤ1 〜Ｄ 4 はダイオードまたは他の
ダイオードと同様構造（たとえば、ダイオードとして結
線されているトランジスタ）により形成されている。Ｉ
Ｃによる実施例ではダイオードは好適にはダイオードま
たはＩＣに組み込まれたダイオードと同様構造である。
一実施例では、スイッチング・トランジスタＴ1 ないし
Ｔ6 はスイッチング装置として動作するＦＥＴトランジ
スタであるが、他のスイッチング・トランジスタまたは
他のスイッチング装置をも使用することができる。ＩＣ
による実施例ではスイッチング・トランジスタＴ1 〜Ｔ
6 等のスイッチング装置はＩＣチップに組み込まれたス
イッチング構造である。このようなスイッチング構造は
遷移的構造または他のスイッチング構造とすることがで
きる。エネルギ回復回路１６の構成要素として実施され
る構造はＩＣ技術に応じて変わることもある。
【００５０】好適実施例では、汲み上げは充電段階全体
または放電段階全体で行なわれる。他の実施例では、し
かし、汲み上げは充電または放電段階の一部にわたり行
なうことができる。各種実施例で、充電段階でのスイッ
チング周期の数は放電段階中のスイッチング周期の数と
同じでも良く、または異なってもよい。
または放電段階全体で行なわれる。他の実施例では、し
かし、汲み上げは充電または放電段階の一部にわたり行
なうことができる。各種実施例で、充電段階でのスイッ
チング周期の数は放電段階中のスイッチング周期の数と
同じでも良く、または異なってもよい。
【００５１】問題および問題を解決するための手段 本発明はＥＬ装置の電力非効率の問題を取り扱ってい
る。ＥＬ装置の利用を一層効率的にするには、エネルギ
を放電中のＥＬ装置から回復する。ＥＬ装置はその性格
が容量性であるから、このような装置には装置を高電位
に充電することにより、次に装置を低電位に放電するこ
とにより、電力が供給される。しかし、装置に入力され
るこのようなエネルギの小部分だけが光を発生するのに
使用される。それ故、放電中のエネルギの幾らかを回復
し、続く充電期間中ＥＬ装置を充電するのに再使用する
ことが望ましい。
る。ＥＬ装置の利用を一層効率的にするには、エネルギ
を放電中のＥＬ装置から回復する。ＥＬ装置はその性格
が容量性であるから、このような装置には装置を高電位
に充電することにより、次に装置を低電位に放電するこ
とにより、電力が供給される。しかし、装置に入力され
るこのようなエネルギの小部分だけが光を発生するのに
使用される。それ故、放電中のエネルギの幾らかを回復
し、続く充電期間中ＥＬ装置を充電するのに再使用する
ことが望ましい。
【００５２】従来の解法は共振タンク回路を使用してエ
ネルギ回復を行なってきたが、本発明の解法はエネルギ
をＥＬ装置の内部にまたはＥＬ装置から外へ汲み上げる
スイッチング機構を提供することである。スイッチング
機構を使用することによりエネルギはより小さい単位で
移動する。従来の共振タンク回路は放電エネルギを吸収
し、エネルギをＥＬ装置および共振タンクの容量性およ
び誘導性構成要素の時定数に基づいてＥＬ装置に入れ直
している。このような構成要素は本発明の回路より比較
的大きく共振タンクの方法を小型手持ち装置で実施する
のには非実用的になっている。
ネルギ回復を行なってきたが、本発明の解法はエネルギ
をＥＬ装置の内部にまたはＥＬ装置から外へ汲み上げる
スイッチング機構を提供することである。スイッチング
機構を使用することによりエネルギはより小さい単位で
移動する。従来の共振タンク回路は放電エネルギを吸収
し、エネルギをＥＬ装置および共振タンクの容量性およ
び誘導性構成要素の時定数に基づいてＥＬ装置に入れ直
している。このような構成要素は本発明の回路より比較
的大きく共振タンクの方法を小型手持ち装置で実施する
のには非実用的になっている。
【００５３】本発明に適用される方法におけるのスイッ
チング機構はパワー・サイクルを規定し、充電および放
電の段階をトリガし、ＥＬ装置におよびＥＬ装置からエ
ネルギを汲み上げるのにトランジスタを使用している。
ポンプ段はＥＬ装置の負荷コンデンサ（ＣL ）が自由に
放電する、より小さい量でエネルギを汲み上げるインダ
クタを備えている。
チング機構はパワー・サイクルを規定し、充電および放
電の段階をトリガし、ＥＬ装置におよびＥＬ装置からエ
ネルギを汲み上げるのにトランジスタを使用している。
ポンプ段はＥＬ装置の負荷コンデンサ（ＣL ）が自由に
放電する、より小さい量でエネルギを汲み上げるインダ
クタを備えている。
【００５４】本発明の好適実施例を図解し且つ説明して
きたが、各種代案、修正案、および同等案を使用するこ
とができる。それ故、前述の説明は付記した特許請求の
範囲により規定される本発明の範囲を限定するものと取
るべきではない。
きたが、各種代案、修正案、および同等案を使用するこ
とができる。それ故、前述の説明は付記した特許請求の
範囲により規定される本発明の範囲を限定するものと取
るべきではない。
【００５５】以上、本発明の各実施例について詳述した
が、ここで各実施例の理解を容易にするために、各実施
例ごとに要約して以下に列挙する。
が、ここで各実施例の理解を容易にするために、各実施
例ごとに要約して以下に列挙する。
【００５６】１． エレクトロルミネセント装置（１
０）に電力を供給するエネルギ回復回路（１６）であっ
て、 エレクトロルミネセント装置（１０）に結合さ
れ、電源（１２）から電圧信号（Ｖin）を受けるインダ
クタであって、電源（１２）からのエネルギを蓄積する
第１のインダクタ（Ｌ1 ）、第１のインダクタ（Ｌ1 ）
に結合され、第１のインダクタ（Ｌ1 ）からエレクトロ
ルミネセント装置（１０）にエネルギを汲み上げてエレ
クトロルミネセント装置（１０）を充電する第１のスイ
ッチ（Ｔ1 ）、エレクトロルミネセント装置（１０）に
結合され、エレクトロルミネセント装置の放電エネルギ
を受ける第２のインダクタ（Ｌ2 ）、第２のインダクタ
（Ｌ2）に結合されている第２のスイッチ（Ｔ6 ）、お
よび 第２のインダクタ（Ｌ2）およびエレクトロルミ
ネセント装置（１０）に結合されている第１のコンデン
サ（ＣR ）、を備えて成り、第２のスイッチ（Ｔ6 ）は
エレクトロルミネセント装置（１０）が放電している間
エレクトロルミネセント装置の放電エネルギを第２のイ
ンダクタ（Ｌ2 ）から第１のコンデンサ（ＣR ）に汲み
上げ、第１のコンデンサ（ＣR ）は汲み上げられた放電
エネルギを蓄積し、次いで蓄積した放電エネルギをエレ
クトロルミネセント装置（１０）内に解放してエレクト
ロルミネセント装置（１０）を充電する、エレクトロル
ミネセント装置にエネルギ回復回路である。
０）に電力を供給するエネルギ回復回路（１６）であっ
て、 エレクトロルミネセント装置（１０）に結合さ
れ、電源（１２）から電圧信号（Ｖin）を受けるインダ
クタであって、電源（１２）からのエネルギを蓄積する
第１のインダクタ（Ｌ1 ）、第１のインダクタ（Ｌ1 ）
に結合され、第１のインダクタ（Ｌ1 ）からエレクトロ
ルミネセント装置（１０）にエネルギを汲み上げてエレ
クトロルミネセント装置（１０）を充電する第１のスイ
ッチ（Ｔ1 ）、エレクトロルミネセント装置（１０）に
結合され、エレクトロルミネセント装置の放電エネルギ
を受ける第２のインダクタ（Ｌ2 ）、第２のインダクタ
（Ｌ2）に結合されている第２のスイッチ（Ｔ6 ）、お
よび 第２のインダクタ（Ｌ2）およびエレクトロルミ
ネセント装置（１０）に結合されている第１のコンデン
サ（ＣR ）、を備えて成り、第２のスイッチ（Ｔ6 ）は
エレクトロルミネセント装置（１０）が放電している間
エレクトロルミネセント装置の放電エネルギを第２のイ
ンダクタ（Ｌ2 ）から第１のコンデンサ（ＣR ）に汲み
上げ、第１のコンデンサ（ＣR ）は汲み上げられた放電
エネルギを蓄積し、次いで蓄積した放電エネルギをエレ
クトロルミネセント装置（１０）内に解放してエレクト
ロルミネセント装置（１０）を充電する、エレクトロル
ミネセント装置にエネルギ回復回路である。
【００５７】２． 更に、エレクトロルミネセント装置
（１０）を横断して形成されている第１のブリッジ（２
６）と第２のブリッジ（２８）とを備えており、第１の
インダクタ（Ｌ1）は第１のブリッジ（１６）および第
２のブリッジ（２８）を経由してエレクトロルミネセン
ト装置（１０）に結合され、第１のブリッジおよび第２
のブリッジは、一方の極性の充電段階および放電段階、
およびそれに続く反対極性の充電段階および放電段階、
から成るパワー・サイクルを規定するタイミング信号を
受けるものであり、パワー・サイクルの充電段階中、第
１のスイッチ（Ｔ1 ）は第１のインダクタ（Ｌ1 ）から
のエネルギをエレクトロルミネセント装置（１０）に汲
み上げ、第１のコンデンサ（ＣR ）は放電エネルギをエ
レクトロルミネセント装置内に解放し、パワー・サイク
ルの放電段階中、第２のスイッチ（Ｔ6 ）はエレクトロ
ルミネセント装置の放電エネルギを第２のインダクタ
（Ｌ2 ）から第１のコンデンサ（ＣR ）に汲み上げる上
記１に記載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ回
復回路である。
（１０）を横断して形成されている第１のブリッジ（２
６）と第２のブリッジ（２８）とを備えており、第１の
インダクタ（Ｌ1）は第１のブリッジ（１６）および第
２のブリッジ（２８）を経由してエレクトロルミネセン
ト装置（１０）に結合され、第１のブリッジおよび第２
のブリッジは、一方の極性の充電段階および放電段階、
およびそれに続く反対極性の充電段階および放電段階、
から成るパワー・サイクルを規定するタイミング信号を
受けるものであり、パワー・サイクルの充電段階中、第
１のスイッチ（Ｔ1 ）は第１のインダクタ（Ｌ1 ）から
のエネルギをエレクトロルミネセント装置（１０）に汲
み上げ、第１のコンデンサ（ＣR ）は放電エネルギをエ
レクトロルミネセント装置内に解放し、パワー・サイク
ルの放電段階中、第２のスイッチ（Ｔ6 ）はエレクトロ
ルミネセント装置の放電エネルギを第２のインダクタ
（Ｌ2 ）から第１のコンデンサ（ＣR ）に汲み上げる上
記１に記載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ回
復回路である。
【００５８】３． 第１のブリッジ（２６）はエレクト
ロルミネセント装置（１０）に電気ブリッジとして結合
されている第１のトランジスタ（Ｔ2 ）と第２のトラン
ジスタ（Ｔ3 ）とから構成され、第２のブリッジ（２
８）はエレクトロルミネセント装置（１０）に電気ブリ
ッジとして結合されている第３のトランジスタ（Ｔ4 ）
と第４のトランジスタ（Ｔ5 ）とから構成されている上
記２に記載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ回
復回路である。
ロルミネセント装置（１０）に電気ブリッジとして結合
されている第１のトランジスタ（Ｔ2 ）と第２のトラン
ジスタ（Ｔ3 ）とから構成され、第２のブリッジ（２
８）はエレクトロルミネセント装置（１０）に電気ブリ
ッジとして結合されている第３のトランジスタ（Ｔ4 ）
と第４のトランジスタ（Ｔ5 ）とから構成されている上
記２に記載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ回
復回路である。
【００５９】４． エレクトロルミネセント装置（１
０）に電力を供給するエネルギ回復回路（１６）であっ
て、エレクトロルミネセント装置のパワー・サイクルの
充電段階中電圧信号（Ｖin）を受け且つエネルギを蓄積
する第１のインダクタ（Ｌ1 ）および第１のインダクタ
からのエネルギをエレクトロルミネセント装置に汲み上
げる第１のスイッチ、から成り、電源（１２）から電圧
信号（Ｖin）を受ける第１段（２０）、エレクトロルミ
ネセント装置を横断して形成され、第１段（２０）に結
合されている第１のブリッジ（２６）および第２のブリ
ッジ（２８）であって、第１のブリッジおよび第２のブ
リッジは、一方の極性の充電段階（３２）および放電段
階（３４、およびそれに続く反対極性の充電段階（３
６）および放電段階（３８）、から成るパワー・サイク
ルを規定するタイミング信号を受けるものである、第１
のブリッジ（２６）および第２のブリッジ（２８）、第
１のブッジおよび第２のブリッジに、およびエレクトロ
ルミネセント装置に結合され、エレクトロルミネセント
装置の放電エネルギを受ける第２段（２２）であって、
第２段（２２）は第２のインダクタ（Ｌ2 ）、第２のス
イッチ（Ｔ6）、および第１のコンデンサ（ＣR ）、か
ら構成され、第２のインダクタ（Ｌ2）はエレクトロル
ミネセント装置に結合されてエレクトロルミネセント装
置の放電エネルギを受け、第２のスイッチ（Ｔ6 ）はパ
ワー・サイクルの放電段階（３４、３８）中、エレクト
ロルミネセント装置の放電エネルギを第２のインダクタ
（Ｌ2 ）から第１のコンデンサに汲み上げ、第１のコン
デンサ（ＣR ）は放電段階（３４、３８）中、汲み上げ
られた放電エネルギを蓄積し、充電段階（３２、３６）
中、蓄積されたエネルギを第１のブリッジ（２６）また
は第２のブリッジ（２８）を経由してエレクトロルミネ
セント装置内に解放するものである第２段（２２）、か
ら構成されているエレクトロルミネセント装置のエネル
ギ回復回路である。
０）に電力を供給するエネルギ回復回路（１６）であっ
て、エレクトロルミネセント装置のパワー・サイクルの
充電段階中電圧信号（Ｖin）を受け且つエネルギを蓄積
する第１のインダクタ（Ｌ1 ）および第１のインダクタ
からのエネルギをエレクトロルミネセント装置に汲み上
げる第１のスイッチ、から成り、電源（１２）から電圧
信号（Ｖin）を受ける第１段（２０）、エレクトロルミ
ネセント装置を横断して形成され、第１段（２０）に結
合されている第１のブリッジ（２６）および第２のブリ
ッジ（２８）であって、第１のブリッジおよび第２のブ
リッジは、一方の極性の充電段階（３２）および放電段
階（３４、およびそれに続く反対極性の充電段階（３
６）および放電段階（３８）、から成るパワー・サイク
ルを規定するタイミング信号を受けるものである、第１
のブリッジ（２６）および第２のブリッジ（２８）、第
１のブッジおよび第２のブリッジに、およびエレクトロ
ルミネセント装置に結合され、エレクトロルミネセント
装置の放電エネルギを受ける第２段（２２）であって、
第２段（２２）は第２のインダクタ（Ｌ2 ）、第２のス
イッチ（Ｔ6）、および第１のコンデンサ（ＣR ）、か
ら構成され、第２のインダクタ（Ｌ2）はエレクトロル
ミネセント装置に結合されてエレクトロルミネセント装
置の放電エネルギを受け、第２のスイッチ（Ｔ6 ）はパ
ワー・サイクルの放電段階（３４、３８）中、エレクト
ロルミネセント装置の放電エネルギを第２のインダクタ
（Ｌ2 ）から第１のコンデンサに汲み上げ、第１のコン
デンサ（ＣR ）は放電段階（３４、３８）中、汲み上げ
られた放電エネルギを蓄積し、充電段階（３２、３６）
中、蓄積されたエネルギを第１のブリッジ（２６）また
は第２のブリッジ（２８）を経由してエレクトロルミネ
セント装置内に解放するものである第２段（２２）、か
ら構成されているエレクトロルミネセント装置のエネル
ギ回復回路である。
【００６０】５． 第１のブリッジ（２６）はエレクト
ロルミネセント装置（１０）に電気ブリッジとして結合
されている第１のトランジスタ（Ｔ2 ）および第２のト
ランジスタ（Ｔ3 ）から構成され、第２のブリッジ（２
８）はエレクトロルミネセント装置（１０）に電気ブリ
ッジとして結合されている第３のトランジスタ（Ｔ4）
および第４のトランジスタ（Ｔ5 ）から構成されている
上記４に記載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ
回復回路である。
ロルミネセント装置（１０）に電気ブリッジとして結合
されている第１のトランジスタ（Ｔ2 ）および第２のト
ランジスタ（Ｔ3 ）から構成され、第２のブリッジ（２
８）はエレクトロルミネセント装置（１０）に電気ブリ
ッジとして結合されている第３のトランジスタ（Ｔ4）
および第４のトランジスタ（Ｔ5 ）から構成されている
上記４に記載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ
回復回路である。
【００６１】６． それぞれの第１、第２、第３、およ
び第４のトランジスタ（Ｔ2 、Ｔ3、Ｔ4 、Ｔ5 ）はエ
レクトロルミネセント装置のパワー・サイクルを規定す
るそれぞれの第１、第２、第３、および第４のタイミン
グ信号（Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 、Ｍ5 ）を受ける上記４に記
載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ回復回路で
ある。
び第４のトランジスタ（Ｔ2 、Ｔ3、Ｔ4 、Ｔ5 ）はエ
レクトロルミネセント装置のパワー・サイクルを規定す
るそれぞれの第１、第２、第３、および第４のタイミン
グ信号（Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 、Ｍ5 ）を受ける上記４に記
載のエレクトロルミネセント装置のエネルギ回復回路で
ある。
【００６２】７． パワー・サイクル中、エレクトロル
ミネセント装置（１０）を充電および放電する方法であ
って、一連の個別エネルギ部分を電源（１２）からエレ
クトロルミネセント装置に移し、エレクトロルミネセン
ト装置を横断して高エネルギ電位（ＶL ）を増分的に蓄
積することによりエレクトロルミネセント装置（１０）
を充電させる工程、コンデンサ（ＣR ）でエレクトロル
ミネセント装置からの一連の個別放電エネルギ部分を捕
捉することによりエレクトロルミネセント装置を放電す
る工程、から成り、充電する工程は更にコンデンサをエ
レクトロルミネセント装置内に放電する工程を含むエレ
クトロルミネセント装置のエネルギ回復回路に適用する
エレクトロルミネセント装置の充放電方法である。
ミネセント装置（１０）を充電および放電する方法であ
って、一連の個別エネルギ部分を電源（１２）からエレ
クトロルミネセント装置に移し、エレクトロルミネセン
ト装置を横断して高エネルギ電位（ＶL ）を増分的に蓄
積することによりエレクトロルミネセント装置（１０）
を充電させる工程、コンデンサ（ＣR ）でエレクトロル
ミネセント装置からの一連の個別放電エネルギ部分を捕
捉することによりエレクトロルミネセント装置を放電す
る工程、から成り、充電する工程は更にコンデンサをエ
レクトロルミネセント装置内に放電する工程を含むエレ
クトロルミネセント装置のエネルギ回復回路に適用する
エレクトロルミネセント装置の充放電方法である。
【００６３】８． 移す工程は、電源（１２）からのエ
ネルギを第１のインダクタ（Ｌ1 ）に蓄積する工程、蓄
積されたエネルギをエレクトロルミネセント装置（１
０）に解放する工程、パワー・サイクルの充電段階（３
２、３６）中、蓄積する工程と解放する工程とを繰り返
す工程、から構成されている上記７に記載のエレクトロ
ルミネセント装置の充放電方法である。
ネルギを第１のインダクタ（Ｌ1 ）に蓄積する工程、蓄
積されたエネルギをエレクトロルミネセント装置（１
０）に解放する工程、パワー・サイクルの充電段階（３
２、３６）中、蓄積する工程と解放する工程とを繰り返
す工程、から構成されている上記７に記載のエレクトロ
ルミネセント装置の充放電方法である。
【００６４】９． 捕捉する工程は、エレクトロルミネ
セント装置からの放電エネルギを第２のインダクタ（Ｌ
2 ）に蓄積する工程、蓄積された放電エネルギ部分をコ
ンデンサ（ＣR ）に解放する工程、パワー・サイクルの
放電段階（３４、３８）中、蓄積する工程と解放する工
程とを繰り返す工程、から構成されている上記７に記載
のエレクトロルミネセント装置の充放電方法である。
セント装置からの放電エネルギを第２のインダクタ（Ｌ
2 ）に蓄積する工程、蓄積された放電エネルギ部分をコ
ンデンサ（ＣR ）に解放する工程、パワー・サイクルの
放電段階（３４、３８）中、蓄積する工程と解放する工
程とを繰り返す工程、から構成されている上記７に記載
のエレクトロルミネセント装置の充放電方法である。
【００６５】１０． 第１のブリッジ（２６）および第
２のブリッジ（２８）はエレクトロルミネセント装置
（１０）を横断して形成されており、第１のインダクタ
（Ｌ1）は第１のブリッジおよび第２のブリッジを経由
してエレクトロルミネセント装置に結合されており、更
に、第１のブリッジ（２６）および第２のブリッジ（２
８）で、一方の極性の充電段階（３２）および放電段階
（３４）、およびそれに続く反対極性の充電段階（３
６）および放電段階（３８）、から成るパワー・サイク
ルを規定するタイミング信号（Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 、
Ｍ5 ）を受ける工程、を備えている上記８に記載のエレ
クトロルミネセント装置の充放電方法である。
２のブリッジ（２８）はエレクトロルミネセント装置
（１０）を横断して形成されており、第１のインダクタ
（Ｌ1）は第１のブリッジおよび第２のブリッジを経由
してエレクトロルミネセント装置に結合されており、更
に、第１のブリッジ（２６）および第２のブリッジ（２
８）で、一方の極性の充電段階（３２）および放電段階
（３４）、およびそれに続く反対極性の充電段階（３
６）および放電段階（３８）、から成るパワー・サイク
ルを規定するタイミング信号（Ｍ2 、Ｍ3 、Ｍ4 、
Ｍ5 ）を受ける工程、を備えている上記８に記載のエレ
クトロルミネセント装置の充放電方法である。
【００６６】
【発明の効果】本発明のエネルギ回復回路の一つの有利
な効果はエネルギをＥＬ装置にまたはＥＬ装置からエネ
ルギを汲み上げるのに使用されるスイッチング動作がよ
り小さい単位のエネルギを制御することができるという
ことである。スイッチング機構は、従来の共振タンクエ
ネルギ回復回路が必要とした構成要素と比較して、小さ
い構成要素がエネルギ回復を達成できるようにしてい
る。構成要素がより小さいことの効果は本発明のエネル
ギ回復回路が非常に小さい装置で容易に実施されるとい
うことである。
な効果はエネルギをＥＬ装置にまたはＥＬ装置からエネ
ルギを汲み上げるのに使用されるスイッチング動作がよ
り小さい単位のエネルギを制御することができるという
ことである。スイッチング機構は、従来の共振タンクエ
ネルギ回復回路が必要とした構成要素と比較して、小さ
い構成要素がエネルギ回復を達成できるようにしてい
る。構成要素がより小さいことの効果は本発明のエネル
ギ回復回路が非常に小さい装置で容易に実施されるとい
うことである。
【００６７】本発明のエネルギ回復回路の他の有利な効
果は消費電力が減るということである。消費電力が減る
ことは携帯用計算装置に使用するＥＬ装置にとくに有利
である。ＥＬ装置は電池から電力を供給されるので、電
池を再充電する必要があるまで、より長い期間動作す
る。
果は消費電力が減るということである。消費電力が減る
ことは携帯用計算装置に使用するＥＬ装置にとくに有利
である。ＥＬ装置は電池から電力を供給されるので、電
池を再充電する必要があるまで、より長い期間動作す
る。
【００６８】エネルギ回復回路の他の有利な効果はＥＬ
装置に電力を供給する際熱の発生が少ないということで
ある。したがって冷却機構を設ける必要性が減少する。
冷却機構の必要性が減るということはより軽量のパネル
を達成できるということ、およびパネルを更に高い温度
環境で使用できるということを意味する。
装置に電力を供給する際熱の発生が少ないということで
ある。したがって冷却機構を設ける必要性が減少する。
冷却機構の必要性が減るということはより軽量のパネル
を達成できるということ、およびパネルを更に高い温度
環境で使用できるということを意味する。
【００６９】エネルギ回復回路の他の有利な効果はＥＬ
駆動回路の有効定常状態電流が減るということである。
電源からのエネルギを第１のインダクタに蓄積し、第１
のインダクタのエネルギを第１のスイッチによりＥＬ装
置に充電し、ＥＬ装置の放電エネルギを第２のインダク
タに蓄積させて高電位を生じさせて光を発生させ、ＥＬ
装置が低い電位で放電している間第２のインダクタに蓄
積されたエネルギを第２のスイッチにより第１のコンデ
ンサに蓄積させ、第１のコンデンサに蓄積したＥＬ装置
の放電エネルギでＥＬ装置を充電するようにしたので、
電力の高効率化が可能となり、消費電流が少なくでき、
それに伴い、発熱量を抑制でき、冷却機構の削減あるい
は小型化が可能となる。
駆動回路の有効定常状態電流が減るということである。
電源からのエネルギを第１のインダクタに蓄積し、第１
のインダクタのエネルギを第１のスイッチによりＥＬ装
置に充電し、ＥＬ装置の放電エネルギを第２のインダク
タに蓄積させて高電位を生じさせて光を発生させ、ＥＬ
装置が低い電位で放電している間第２のインダクタに蓄
積されたエネルギを第２のスイッチにより第１のコンデ
ンサに蓄積させ、第１のコンデンサに蓄積したＥＬ装置
の放電エネルギでＥＬ装置を充電するようにしたので、
電力の高効率化が可能となり、消費電流が少なくでき、
それに伴い、発熱量を抑制でき、冷却機構の削減あるい
は小型化が可能となる。
【図１】本発明の一実施例によるＥＬ装置のエネルギ回
復回路および電源のブロック図である。
復回路および電源のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるＥＬ装置のエネルギ回
復回路および図１のＥＬ装置の概略図である。
復回路および図１のＥＬ装置の概略図である。
【図３】図２のＥＬ装置のエネルギ回復回路を使用する
電力サイクルの充電および放電段階にわたるＥＬ装置間
の負荷電圧のチャートである。
電力サイクルの充電および放電段階にわたるＥＬ装置間
の負荷電圧のチャートである。
【図４】パワー・サイクル中の各種時刻でのＥＬ装置の
エネルギ回復回路のトランジスタの状態を示すタイミン
グ図である。
エネルギ回復回路のトランジスタの状態を示すタイミン
グ図である。
【図５】図２のＥＬ装置のエネルギ回復回路内でスイッ
チングを制御するタイミング発生回路の概略図である。
チングを制御するタイミング発生回路の概略図である。
１０ ＥＬ装置 １２ 電源 １６ エネルギ回復回路 １８ タイミング発生回路 ２０ 充電ポンプ（ 第１段） ２２ 回復ポンプ（第２段） ２６ 第１のブリッジ ２８ 第２のブリッジ ３２、３６ 充電段階 ３４、３８ 放電段階 Ｌ1 ，Ｌ2 インダクタ Ｔ1 〜Ｔ6 スイッチング・トランジスタ ＣL 負荷コンデンサ ＣR 回復コンデンサ Ｖin 入力電圧信号 ＶL 負荷電圧 Ｍ1 〜Ｍ6 タイミング信号
Claims (1)
- 【請求項１】 エレクトロルミネセント装置（１０）に
電力を供給するエネルギ回復回路（１６）であって、
エレクトロルミネセント装置（１０）に結合され、電源
（１２）から電圧信号（Ｖin）を受けるインダクタであ
って、電源（１２）からのエネルギを蓄積する第１のイ
ンダクタ（Ｌ1 ）、 第１のインダクタ（Ｌ1 ）に結合され、第１のインダク
タ（Ｌ1 ）からエレクトロルミネセント装置（１０）に
エネルギを汲み上げてエレクトロルミネセント装置（１
０）を充電する第１のスイッチ（Ｔ1 ）、 エレクトロルミネセント装置（１０）に結合され、エレ
クトロルミネセント装置の放電エネルギを受ける第２の
インダクタ（Ｌ2 ）、第２のインダクタ（Ｌ2）に結合
されている第２のスイッチ（Ｔ6 ）、および 第２のイ
ンダクタ（Ｌ2）およびエレクトロルミネセント装置
（１０）に結合されている第１のコンデンサ（ＣR ）、
を備えて成り、 第２のスイッチ（Ｔ6 ）はエレクトロルミネセント装置
（１０）が放電している間エレクトロルミネセント装置
の放電エネルギを第２のインダクタ（Ｌ2 ）から第１の
コンデンサ（ＣR ）に汲み上げ、第１のコンデンサ（Ｃ
R ）は汲み上げられた放電エネルギを蓄積し、次いで蓄
積した放電エネルギをエレクトロルミネセント装置（１
０）内に解放してエレクトロルミネセント装置（１０）
を充電する、エレクトロルミネセント装置のエネルギ回
復回路。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US296-194 | 1994-08-24 | ||
| US08/296,194 US5559402A (en) | 1994-08-24 | 1994-08-24 | Power circuit with energy recovery for driving an electroluminescent device |
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|---|---|
| JPH0883683A true JPH0883683A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3524645B2 JP3524645B2 (ja) | 2004-05-10 |
Family
ID=23141003
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|---|---|---|---|
| JP21487195A Expired - Fee Related JP3524645B2 (ja) | 1994-08-24 | 1995-08-23 | エレクトロルミネセント装置のエネルギ回復回路 |
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