JPH09131066A - インバータ装置およびこのインバータ装置を使用した照明装置 - Google Patents
インバータ装置およびこのインバータ装置を使用した照明装置Info
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- JPH09131066A JPH09131066A JP7282708A JP28270895A JPH09131066A JP H09131066 A JPH09131066 A JP H09131066A JP 7282708 A JP7282708 A JP 7282708A JP 28270895 A JP28270895 A JP 28270895A JP H09131066 A JPH09131066 A JP H09131066A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電源電圧に対する回路効率の特性を改善する
ことによって、特に定出力特性電池を電源とする機器に
とって優れたインバータ装置を使用した照明装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 電磁トランス２の一次側には、パルス電
圧を正逆交互に入力するように構成したスイッチング回
路を接続し、直流電源１の電圧に応じて前記パルス電圧
の周波数とデューティ比のうちの少なくとも一方を変更
するよう構成し、かつ電磁トランス２の二次側には出力
電圧波形を整形するためのコンデンサ７を並列接続する
とともに、出力電圧の高周波分を除去するためのインダ
クタ８と圧電トランス９の一次側との直列回路を並列接
続し、圧電トランス９の高圧発生電力で蛍光放電管１０
を点灯させる。
ことによって、特に定出力特性電池を電源とする機器に
とって優れたインバータ装置を使用した照明装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 電磁トランス２の一次側には、パルス電
圧を正逆交互に入力するように構成したスイッチング回
路を接続し、直流電源１の電圧に応じて前記パルス電圧
の周波数とデューティ比のうちの少なくとも一方を変更
するよう構成し、かつ電磁トランス２の二次側には出力
電圧波形を整形するためのコンデンサ７を並列接続する
とともに、出力電圧の高周波分を除去するためのインダ
クタ８と圧電トランス９の一次側との直列回路を並列接
続し、圧電トランス９の高圧発生電力で蛍光放電管１０
を点灯させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置、表
示パネル等を照明する蛍光放電管の発光装置に関する。
示パネル等を照明する蛍光放電管の発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示板のバックライトとして、冷陰
極蛍光灯が用いられており、特に電池を電源とする機器
では高効率の照明装置が要求されている。
極蛍光灯が用いられており、特に電池を電源とする機器
では高効率の照明装置が要求されている。
【０００３】従来の照明装置は図８に示すように構成さ
れている。インバータ装置Ａは直流電源２１の出力を交
流変換ならびに昇圧する。この発生電力で冷陰極蛍光灯
３５を点灯させている。
れている。インバータ装置Ａは直流電源２１の出力を交
流変換ならびに昇圧する。この発生電力で冷陰極蛍光灯
３５を点灯させている。
【０００４】詳しくは、電源２１は電池とＡＣ電源アダ
プタとが共に使えるようになっている。電源電圧の定格
値が例えば９ボルトの場合、照明装置はその許容範囲と
して６ボルト〜１２ボルトまでのような広範囲のもとで
動作することが要求される。トランジスタ２２，ダイオ
ード２４，インダクタ２５，コンデンサ２６およびデュ
ーティ比設定回路２７からなる回路は、一般的な降圧型
の安定化電源回路である。デューティ比設定回路２７
は、コンデンサ２６の端子電圧をモニターするとともに
制御されたデューティ比のパルス電圧を出力して、トラ
ンジスタ２２の導通を断続させている。パルス電圧のデ
ューティ比は、コンデンサ２６の端子電圧が基準値より
も高くなると小さくなり、また低くなると大きくなるよ
うに制御されており、コンデンサ２６の端子電圧は一定
に保たれる。
プタとが共に使えるようになっている。電源電圧の定格
値が例えば９ボルトの場合、照明装置はその許容範囲と
して６ボルト〜１２ボルトまでのような広範囲のもとで
動作することが要求される。トランジスタ２２，ダイオ
ード２４，インダクタ２５，コンデンサ２６およびデュ
ーティ比設定回路２７からなる回路は、一般的な降圧型
の安定化電源回路である。デューティ比設定回路２７
は、コンデンサ２６の端子電圧をモニターするとともに
制御されたデューティ比のパルス電圧を出力して、トラ
ンジスタ２２の導通を断続させている。パルス電圧のデ
ューティ比は、コンデンサ２６の端子電圧が基準値より
も高くなると小さくなり、また低くなると大きくなるよ
うに制御されており、コンデンサ２６の端子電圧は一定
に保たれる。
【０００５】電磁トランス２８，トランジスタ２９，３
０およびコンデンサ３１からなる回路は、冷陰極蛍光灯
３５を点灯させるための高電圧の交流電圧を出力する直
流−交流変換回路で、電磁トランス２８の帰還巻線によ
って 50 ｋＨｚ程度の周波数で自励発振している。
０およびコンデンサ３１からなる回路は、冷陰極蛍光灯
３５を点灯させるための高電圧の交流電圧を出力する直
流−交流変換回路で、電磁トランス２８の帰還巻線によ
って 50 ｋＨｚ程度の周波数で自励発振している。
【０００６】コンデンサ３１は電磁トランス２８の出力
電圧波形を正弦波に近付ける共振用コンデンサである。
コンデンサ３４は点灯のための安定器に相当する。
電圧波形を正弦波に近付ける共振用コンデンサである。
コンデンサ３４は点灯のための安定器に相当する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この従来装置における
回路損失は、直流−交流変換回路と安定化電源回路とで
生じており、その主な原因は前者の場合、電磁トランス
２８の一次および二次の巻線とトランジスタ２９，３０
のそれぞれの内部抵抗によるものである。またこの損失
は電源電圧に関係なく一定の大きさである。後者の場合
は、トランジスタ２２およびインダクタ２５の内部抵抗
によるものであり、この損失の大きさは電源電圧が高い
ほど大きくなる。
回路損失は、直流−交流変換回路と安定化電源回路とで
生じており、その主な原因は前者の場合、電磁トランス
２８の一次および二次の巻線とトランジスタ２９，３０
のそれぞれの内部抵抗によるものである。またこの損失
は電源電圧に関係なく一定の大きさである。後者の場合
は、トランジスタ２２およびインダクタ２５の内部抵抗
によるものであり、この損失の大きさは電源電圧が高い
ほど大きくなる。
【０００８】これはコンデンサ２６に流し込む電流のピ
ーク値が、電源電圧が高いほど大きく、また、その分デ
ューティ比が小さくなるが、抵抗に対する実効電流が大
きくなってしまうためである。
ーク値が、電源電圧が高いほど大きく、また、その分デ
ューティ比が小さくなるが、抵抗に対する実効電流が大
きくなってしまうためである。
【０００９】従って、回路全体の効率は図３に点線で示
すように電源電圧の最も低い所で最高の効率となる。こ
こで問題となるのは電源２１として以下のような出力特
性を有する電池を用いた場合である。
すように電源電圧の最も低い所で最高の効率となる。こ
こで問題となるのは電源２１として以下のような出力特
性を有する電池を用いた場合である。
【００１０】すなわち、電力消費の過程において、電池
容量の残量が非常に少なくなり、電池としての機能を果
たせなくなる直前、換言すれば、いわゆる自身の寿命が
くる直前まではほぼ定格の出力電圧、出力電流を出力
し、その後の消費電力に伴い急激に出力電圧が下降する
ような出力特性を有する電池、例えば、ニッケルカドミ
ウム電池やリチウム電池など（以下、定出力特性電池と
称す）を用いた場合、先に述べた装置としての電源電圧
の許容範囲を考えると、上記電池容量の大半を効率の低
いところで消費しなければならないと云う問題がある。
容量の残量が非常に少なくなり、電池としての機能を果
たせなくなる直前、換言すれば、いわゆる自身の寿命が
くる直前まではほぼ定格の出力電圧、出力電流を出力
し、その後の消費電力に伴い急激に出力電圧が下降する
ような出力特性を有する電池、例えば、ニッケルカドミ
ウム電池やリチウム電池など（以下、定出力特性電池と
称す）を用いた場合、先に述べた装置としての電源電圧
の許容範囲を考えると、上記電池容量の大半を効率の低
いところで消費しなければならないと云う問題がある。
【００１１】本発明は電源電圧に対する回路効率の特性
を改善することによって、特に定出力特性電池を電源と
する機器にとって優れたインバータ装置およびこれを使
用した照明装置を提供することを目的とする。
を改善することによって、特に定出力特性電池を電源と
する機器にとって優れたインバータ装置およびこれを使
用した照明装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のインバー
タ装置は、直流電源電圧を交流変換して昇圧手段の一次
側を駆動し、昇圧手段の二次側の発生電力で蛍光放電管
を点灯駆動するインバータ装置において、直流電源電圧
に応じて交流変換の周波数とデューティ比のうちの少な
くとも一方を変更するよう構成したことを特徴とする。
タ装置は、直流電源電圧を交流変換して昇圧手段の一次
側を駆動し、昇圧手段の二次側の発生電力で蛍光放電管
を点灯駆動するインバータ装置において、直流電源電圧
に応じて交流変換の周波数とデューティ比のうちの少な
くとも一方を変更するよう構成したことを特徴とする。
【００１３】請求項２記載のインバータ装置は、直流電
源電圧を交流変換して昇圧手段の一次側を駆動し、昇圧
手段の二次側の発生電力で蛍光放電管を点灯駆動するイ
ンバータ装置において、昇圧手段の一次側に電圧波形を
整形するコンデンサを並列接続し、昇圧手段の一次側に
高周波分を除去するインダクタを直列接続したことを特
徴とする。
源電圧を交流変換して昇圧手段の一次側を駆動し、昇圧
手段の二次側の発生電力で蛍光放電管を点灯駆動するイ
ンバータ装置において、昇圧手段の一次側に電圧波形を
整形するコンデンサを並列接続し、昇圧手段の一次側に
高周波分を除去するインダクタを直列接続したことを特
徴とする。
【００１４】請求項３記載のインバータ装置は、直流電
源電圧を交流変換して昇圧手段の一次側を駆動し、昇圧
手段の二次側の発生電力で蛍光放電管を点灯駆動するイ
ンバータ装置において、直流電源電圧に応じて交流変換
の周波数とデューティ比のうちの少なくとも一方を変更
するよう構成し、かつ昇圧手段の一次側に電圧波形を整
形するコンデンサを並列接続し、昇圧手段の一次側に高
周波分を除去するインダクタを直列接続したことを特徴
とする。
源電圧を交流変換して昇圧手段の一次側を駆動し、昇圧
手段の二次側の発生電力で蛍光放電管を点灯駆動するイ
ンバータ装置において、直流電源電圧に応じて交流変換
の周波数とデューティ比のうちの少なくとも一方を変更
するよう構成し、かつ昇圧手段の一次側に電圧波形を整
形するコンデンサを並列接続し、昇圧手段の一次側に高
周波分を除去するインダクタを直列接続したことを特徴
とする。
【００１５】請求項４記載の照明装置は、直流電源電圧
を直流−交流変換回路によって交流電圧に変換し、圧電
トランスの一次側に入力して、二次側の出力で冷陰極蛍
光灯を点灯させる照明装置において、直流−交流変換回
路は電磁トランスを有しており、電磁トランスの一次側
には、パルス電圧を正逆交互に入力するように構成した
スイッチング回路を接続し、前記の直流電源電圧に応じ
て前記パルス電圧の周波数とデューティ比のうちの少な
くとも一方を変更するよう構成し、かつ電磁トランスの
二次側には出力電圧波形を整形するためのコンデンサを
並列接続するとともに、出力電圧の高周波分を除去する
ためのインダクタと圧電トランスの一次側との直列回路
を並列接続したことを特徴とする。
を直流−交流変換回路によって交流電圧に変換し、圧電
トランスの一次側に入力して、二次側の出力で冷陰極蛍
光灯を点灯させる照明装置において、直流−交流変換回
路は電磁トランスを有しており、電磁トランスの一次側
には、パルス電圧を正逆交互に入力するように構成した
スイッチング回路を接続し、前記の直流電源電圧に応じ
て前記パルス電圧の周波数とデューティ比のうちの少な
くとも一方を変更するよう構成し、かつ電磁トランスの
二次側には出力電圧波形を整形するためのコンデンサを
並列接続するとともに、出力電圧の高周波分を除去する
ためのインダクタと圧電トランスの一次側との直列回路
を並列接続したことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１〜図７に基づいて説明する。 〔第１の実施の形態〕図１は〔第１の実施の形態〕の照
明装置を示す。
１〜図７に基づいて説明する。 〔第１の実施の形態〕図１は〔第１の実施の形態〕の照
明装置を示す。
【００１７】インバータ装置Ｂは直流電源１の出力を交
流変換ならびに昇圧する。この発生電力で冷陰極蛍光灯
１０を点灯させている。インバータ装置Ｂは次のように
構成されている。
流変換ならびに昇圧する。この発生電力で冷陰極蛍光灯
１０を点灯させている。インバータ装置Ｂは次のように
構成されている。
【００１８】発振回路６は、電磁トランス２を介して圧
電トランス９を他励式で駆動させるためのもので、 100
ｋＨｚ程度の周波数で発振している。デューティ比設定
回路５は直流電源１の電圧に応じて制御する。具体的に
は、直流電源１の電圧に応じて変化する管電流に基づい
て制御しており、ここでは抵抗１１の端子電圧を入力と
して、冷陰極蛍光灯１０に流れる電流をモニターしてお
り、この電流値が常に一定になるようにデューティ比を
設定している。
電トランス９を他励式で駆動させるためのもので、 100
ｋＨｚ程度の周波数で発振している。デューティ比設定
回路５は直流電源１の電圧に応じて制御する。具体的に
は、直流電源１の電圧に応じて変化する管電流に基づい
て制御しており、ここでは抵抗１１の端子電圧を入力と
して、冷陰極蛍光灯１０に流れる電流をモニターしてお
り、この電流値が常に一定になるようにデューティ比を
設定している。
【００１９】さらに、電磁トランス２の二次側には電圧
波形を整形するコンデンサ７が並列接続されており、電
磁トランス２の発生電圧は高周波分を除去するインダク
タ８を介して、昇圧手段としての圧電トランス９に印加
されている。
波形を整形するコンデンサ７が並列接続されており、電
磁トランス２の発生電圧は高周波分を除去するインダク
タ８を介して、昇圧手段としての圧電トランス９に印加
されている。
【００２０】デューティ比設定回路５から発生するパル
ス電圧ｖa およびｖb と電磁トランス２の出力電圧ｖc
との関係を図２の（ａ）〜（ｃ）に示す。図２の横軸は
時間軸である。ここでは直流電源１の定格電圧が９ボル
トであり、照明装置の許容範囲が６ボルト〜１２ボルト
までとして説明する。
ス電圧ｖa およびｖb と電磁トランス２の出力電圧ｖc
との関係を図２の（ａ）〜（ｃ）に示す。図２の横軸は
時間軸である。ここでは直流電源１の定格電圧が９ボル
トであり、照明装置の許容範囲が６ボルト〜１２ボルト
までとして説明する。
【００２１】図２（ａ）は電源電圧が９ボルトの場合を
示しており、デューティ比設定回路５はパルス電圧ｖ
a ，ｖb のデューティ比を２５％程度になるように調節
している。
示しており、デューティ比設定回路５はパルス電圧ｖ
a ，ｖb のデューティ比を２５％程度になるように調節
している。
【００２２】パルス電圧ｖa がＬレベルになる時点ｔ１
からパルス電圧ｖb の出力がＨレベルになる時点ｔ２ま
での間は、トランジスタ３および４がともに開放してい
るため、電磁トランス２の一次巻線は機能せずに二次巻
線だけがインダクタとして機能している。従って、コン
デンサ７の充電電荷が共振電流として電磁トランス２の
二次巻線に流れて、出力電圧ｖc も共振波形となり、負
電圧のピーク近くまで達する。また、この間の出力電圧
ｖc は高周波除去フィルタであるインダクタ８を介して
圧電トランス９に電流を流し続ける。
からパルス電圧ｖb の出力がＨレベルになる時点ｔ２ま
での間は、トランジスタ３および４がともに開放してい
るため、電磁トランス２の一次巻線は機能せずに二次巻
線だけがインダクタとして機能している。従って、コン
デンサ７の充電電荷が共振電流として電磁トランス２の
二次巻線に流れて、出力電圧ｖc も共振波形となり、負
電圧のピーク近くまで達する。また、この間の出力電圧
ｖc は高周波除去フィルタであるインダクタ８を介して
圧電トランス９に電流を流し続ける。
【００２３】時点ｔ２でパルス電圧ｖb がＨレベルにな
ってトランジスタ４が導通すると、電磁トランス２の二
次巻線には電源電圧に応じた値の負電圧が発生するが、
この電圧が出力電圧ｖc と等しいため、出力電圧ｖc は
急峻な変化が起らずに以降パルス電圧ｖb の出力がなく
なる時点ｔ３までの間は出力電圧ｖc は一定になる。
ってトランジスタ４が導通すると、電磁トランス２の二
次巻線には電源電圧に応じた値の負電圧が発生するが、
この電圧が出力電圧ｖc と等しいため、出力電圧ｖc は
急峻な変化が起らずに以降パルス電圧ｖb の出力がなく
なる時点ｔ３までの間は出力電圧ｖc は一定になる。
【００２４】従って、この間に電磁トランス２の二次巻
線に流れる電流はコンデンサ７には流れずに圧電トラン
ス９に流れる電流に等しい。時点ｔ３〜ｔ４までの間は
再びトランジスタ３，４がともに開放になり、ｖc は時
点ｔ１〜ｔ２の間の出力電圧ｖc と極性が逆で同一の波
形となる。時点ｔ４以降の出力電圧ｖc も、時点ｔ２以
降の出力電圧ｖc と極性が逆で同一の波形となる。
線に流れる電流はコンデンサ７には流れずに圧電トラン
ス９に流れる電流に等しい。時点ｔ３〜ｔ４までの間は
再びトランジスタ３，４がともに開放になり、ｖc は時
点ｔ１〜ｔ２の間の出力電圧ｖc と極性が逆で同一の波
形となる。時点ｔ４以降の出力電圧ｖc も、時点ｔ２以
降の出力電圧ｖc と極性が逆で同一の波形となる。
【００２５】圧電トランス９に流れる電流の波形は、図
２（ａ）の出力電圧ｖc から高周波成分を除去した波形
となり、正弦波に近い波形となる。また、電磁トランス
２およびトランジスタ３，４にも瞬時的なパルス電流が
重量することもなく、効率よく動作する。
２（ａ）の出力電圧ｖc から高周波成分を除去した波形
となり、正弦波に近い波形となる。また、電磁トランス
２およびトランジスタ３，４にも瞬時的なパルス電流が
重量することもなく、効率よく動作する。
【００２６】図２（ｂ）は電源電圧が上限である１２ボ
ルトの場合を示している。冷陰極蛍光灯１０に流れる電
流で制御しているデューティ比設定回路５は、デューテ
ィ比の小さなパルス電圧ｖa およびｖb を出力する。
ルトの場合を示している。冷陰極蛍光灯１０に流れる電
流で制御しているデューティ比設定回路５は、デューテ
ィ比の小さなパルス電圧ｖa およびｖb を出力する。
【００２７】パルス電圧ｖa がＬレベルになる時点ｔ１
からパルス電圧ｖb がＨレベルになる時点ｔ２までの間
は、図２（ａ）の場合と同様に、電磁トランス２の二次
巻線とコンデンサ７とによる共振波形となるが、時間が
長くなるために、出力電圧ｖ c は負電圧のピーク点を越
えて正電圧の方向に向い、その途上で時点ｔ２に達す
る。時点ｔ２〜ｔ３までの間はパルス電圧ｖb が出力さ
れ、トランジスタ４が導通して電磁トランス２の二次巻
線に電源電圧に応じた負電圧が発生する。
からパルス電圧ｖb がＨレベルになる時点ｔ２までの間
は、図２（ａ）の場合と同様に、電磁トランス２の二次
巻線とコンデンサ７とによる共振波形となるが、時間が
長くなるために、出力電圧ｖ c は負電圧のピーク点を越
えて正電圧の方向に向い、その途上で時点ｔ２に達す
る。時点ｔ２〜ｔ３までの間はパルス電圧ｖb が出力さ
れ、トランジスタ４が導通して電磁トランス２の二次巻
線に電源電圧に応じた負電圧が発生する。
【００２８】この時にコンデンサ７に大電流が流れて出
力電圧ｖc の立ち上がり傾斜している。時点ｔ３以降の
出力電圧ｖc は、時点ｔ１以降の出力電圧ｖc に対して
極性が逆で同一の波形となる。
力電圧ｖc の立ち上がり傾斜している。時点ｔ３以降の
出力電圧ｖc は、時点ｔ１以降の出力電圧ｖc に対して
極性が逆で同一の波形となる。
【００２９】出力電圧ｖc は図２（ａ）の出力電圧ｖc
に較べて高周波成分が相当に増加しているが、その大半
がインダクタ８で除去されるため、圧電トランス９に流
れる電流は殆んど歪が生じることなく、正弦波から三角
波の方向に若干歪んだ波形になるが、この歪は圧電トラ
ンス９の効率の低下や信頼性に影響を及ぼすものではな
い。回路全体の効率は、図２（ｂ）の時点ｔ２〜ｔ３ま
での間にコンデンサ７に流れる大電流によって電磁トラ
ンス２の巻線およびトランジスタ３，４のそれぞれの内
部抵抗で損失が生じて、効率が低下してしまう。
に較べて高周波成分が相当に増加しているが、その大半
がインダクタ８で除去されるため、圧電トランス９に流
れる電流は殆んど歪が生じることなく、正弦波から三角
波の方向に若干歪んだ波形になるが、この歪は圧電トラ
ンス９の効率の低下や信頼性に影響を及ぼすものではな
い。回路全体の効率は、図２（ｂ）の時点ｔ２〜ｔ３ま
での間にコンデンサ７に流れる大電流によって電磁トラ
ンス２の巻線およびトランジスタ３，４のそれぞれの内
部抵抗で損失が生じて、効率が低下してしまう。
【００３０】図２（ｃ）は電源電圧が下限である６ボル
トの場合を示している。電源電圧が６ボルトになると、
冷陰極蛍光灯１０への給電能力が限界となり、デューテ
ィ比設定回路５はデューティ比が 50 ％近くのパルス電
圧ｖa ，ｖb を出力する。
トの場合を示している。電源電圧が６ボルトになると、
冷陰極蛍光灯１０への給電能力が限界となり、デューテ
ィ比設定回路５はデューティ比が 50 ％近くのパルス電
圧ｖa ，ｖb を出力する。
【００３１】時点ｔ１〜ｔ２までの間は、出力電圧ｖc
は、図２（ａ）および（ｂ）の場合と同様の変化をす
る。時点ｔ２でトランジスタ４が導通して電磁トランス
２の二次巻線に電源電圧に応じた負電圧が発生するが、
コンデンサ７に流れる大電流のために出力電圧ｖcは遅
れが生じて時点ｔ５でこの電圧に達する。
は、図２（ａ）および（ｂ）の場合と同様の変化をす
る。時点ｔ２でトランジスタ４が導通して電磁トランス
２の二次巻線に電源電圧に応じた負電圧が発生するが、
コンデンサ７に流れる大電流のために出力電圧ｖcは遅
れが生じて時点ｔ５でこの電圧に達する。
【００３２】この時、流れた電流が大きいため、時点ｔ
５以降の出力電圧ｖc 、オーバシュートを起した後に減
衰する。また、オーバシュートの共振はトランジスタ４
が導通しているため、電磁トランス２の全体のインダク
タンスとコンデンサ７とによるものである。時点ｔ３以
降の出力電圧ｖc は時点ｔ１以降の出力電圧ｖc に対し
て極性が逆で同一の波形となる。
５以降の出力電圧ｖc 、オーバシュートを起した後に減
衰する。また、オーバシュートの共振はトランジスタ４
が導通しているため、電磁トランス２の全体のインダク
タンスとコンデンサ７とによるものである。時点ｔ３以
降の出力電圧ｖc は時点ｔ１以降の出力電圧ｖc に対し
て極性が逆で同一の波形となる。
【００３３】出力電圧ｖc には多くの高周波成分が含ま
れているが、インダクタ８の効果によって圧電トランス
９に流れる電流の歪は小さく、正弦波から台形波の方向
に若干歪む程度である。回路全体の効率については、時
点ｔ２〜ｔ５までの間に大電流が流れるために図２
（ｂ）の場合と同じに効率が低下してしまう。
れているが、インダクタ８の効果によって圧電トランス
９に流れる電流の歪は小さく、正弦波から台形波の方向
に若干歪む程度である。回路全体の効率については、時
点ｔ２〜ｔ５までの間に大電流が流れるために図２
（ｂ）の場合と同じに効率が低下してしまう。
【００３４】以上のように本発明の構成で、回路効率に
大きく影響するのは、トランジスタ３，４の導通開始時
に流れるコンデンサ７への突入電流であり、この突入電
流の大きさは、そのタイミングに従う。
大きく影響するのは、トランジスタ３，４の導通開始時
に流れるコンデンサ７への突入電流であり、この突入電
流の大きさは、そのタイミングに従う。
【００３５】図２（ａ）のタイミングでは突入電流は殆
ど流れないが、このタイミングに対して進み方向でも、
遅れ方向であっても外れて来ると、その外れ量に応じた
大きさの突入電流が流れて、効率が低下する。
ど流れないが、このタイミングに対して進み方向でも、
遅れ方向であっても外れて来ると、その外れ量に応じた
大きさの突入電流が流れて、効率が低下する。
【００３６】従って、電源電圧に対する回路効率が図３
の実線で示すようになり、定出力特性電池を電源とする
場合には、その電池容量を効率良く利用できることにな
る。また、本発明の回路構成では、図８のトランジスタ
２２，ダイオード２４，インダクタ２５，コンデンサ２
６からなる安定化電源回路を必要とせず、優れた冷陰極
蛍光灯の点灯回路を実現できる。
の実線で示すようになり、定出力特性電池を電源とする
場合には、その電池容量を効率良く利用できることにな
る。また、本発明の回路構成では、図８のトランジスタ
２２，ダイオード２４，インダクタ２５，コンデンサ２
６からなる安定化電源回路を必要とせず、優れた冷陰極
蛍光灯の点灯回路を実現できる。
【００３７】〔第２の実施の形態〕図４は〔第２の実施
の形態〕の照明装置を示す。〔第１の実施の形態〕で
は、発振回路６の発振周波数が一定で、冷陰極蛍光灯１
０に流れる電流を抵抗１１でをモニターして間接的に直
流電源１の電源電圧を検出し、これに基づいてデューテ
ィ比設定回路５がデューティ比を可変したが、直流電源
１の電圧を電圧検知回路Ｃで直接に検出し、この検出電
圧値に基づいてデューティ比設定回路５の出力するパル
ス電圧ｖa ，ｖb を〔第１の実施の形態〕と同様に制御
しても同様の効果を得ることができる。
の形態〕の照明装置を示す。〔第１の実施の形態〕で
は、発振回路６の発振周波数が一定で、冷陰極蛍光灯１
０に流れる電流を抵抗１１でをモニターして間接的に直
流電源１の電源電圧を検出し、これに基づいてデューテ
ィ比設定回路５がデューティ比を可変したが、直流電源
１の電圧を電圧検知回路Ｃで直接に検出し、この検出電
圧値に基づいてデューティ比設定回路５の出力するパル
ス電圧ｖa ，ｖb を〔第１の実施の形態〕と同様に制御
しても同様の効果を得ることができる。
【００３８】〔第３の実施の形態〕図５は〔第３の実施
の形態〕の照明装置を示す。上記の〔第１の実施の形
態〕〔第２の実施の形態〕では、冷陰極蛍光灯１０に流
れる電流を検出して間接的に直流電源１の電圧を検出し
てデューティ比設定回路５を制御するか、直流電源１の
電圧を電圧検知回路Ｃで直接に検出してデューティ比設
定回路５を制御したが、この〔第３の実施の形態〕で
は、冷陰極蛍光灯１０に流れる電流を検出して間接的に
直流電源１の電圧を検出し、この検出電流値に基づいて
発振回路６の発振周波数を変更している。
の形態〕の照明装置を示す。上記の〔第１の実施の形
態〕〔第２の実施の形態〕では、冷陰極蛍光灯１０に流
れる電流を検出して間接的に直流電源１の電圧を検出し
てデューティ比設定回路５を制御するか、直流電源１の
電圧を電圧検知回路Ｃで直接に検出してデューティ比設
定回路５を制御したが、この〔第３の実施の形態〕で
は、冷陰極蛍光灯１０に流れる電流を検出して間接的に
直流電源１の電圧を検出し、この検出電流値に基づいて
発振回路６の発振周波数を変更している。
【００３９】具体的には、周波数を変えることによって
効率に対する最適電圧が変わるので、駆動周波数を可変
できる場合は、図中のｆ１，ｆ２，ｆ３（但し、ｆ１＜
ｆ２＜ｆ３）のように電圧に応じて周波数を変えること
により、最大効率で使える電圧幅を広げられる。
効率に対する最適電圧が変わるので、駆動周波数を可変
できる場合は、図中のｆ１，ｆ２，ｆ３（但し、ｆ１＜
ｆ２＜ｆ３）のように電圧に応じて周波数を変えること
により、最大効率で使える電圧幅を広げられる。
【００４０】この〔第３の実施の形態〕では、冷陰極蛍
光灯１０に流れる電流を検出して発振回路６の発振周波
数を変更しているが、〔第２の実施の形態〕と同様に直
流電源１の電圧を電圧検知回路Ｃで直接に検出し、この
検出電圧値に基づいて発振回路６の発振周波数を変更し
ても同様の効果を得ることができる。
光灯１０に流れる電流を検出して発振回路６の発振周波
数を変更しているが、〔第２の実施の形態〕と同様に直
流電源１の電圧を電圧検知回路Ｃで直接に検出し、この
検出電圧値に基づいて発振回路６の発振周波数を変更し
ても同様の効果を得ることができる。
【００４１】〔第４の実施の形態〕図７は〔第４の実施
の形態〕の照明装置を示す。上記の各実施の形態では、
直流電源１の電圧に応じてデューティ比設定回路５のデ
ューティまたは発振回路６の発振周波数を変更したが、
デューティ比設定回路５のデューティを変更するととも
に発振回路６の発振周波数を変更するように構成するこ
ともできる。
の形態〕の照明装置を示す。上記の各実施の形態では、
直流電源１の電圧に応じてデューティ比設定回路５のデ
ューティまたは発振回路６の発振周波数を変更したが、
デューティ比設定回路５のデューティを変更するととも
に発振回路６の発振周波数を変更するように構成するこ
ともできる。
【００４２】この〔第４の実施の形態〕では、冷陰極蛍
光灯１０に流れる電流を検出してデューティ比設定回路
５と発振回路６を制御しているが、〔第２の実施の形
態〕に示した電圧検知回路Ｃの検出電圧値に基づいてデ
ューティ比設定回路５と発振回路６を制御することもで
きる。
光灯１０に流れる電流を検出してデューティ比設定回路
５と発振回路６を制御しているが、〔第２の実施の形
態〕に示した電圧検知回路Ｃの検出電圧値に基づいてデ
ューティ比設定回路５と発振回路６を制御することもで
きる。
【００４３】
【発明の効果】請求項１記載のインバータ装置による
と、直流電源電圧に応じて交流変換の周波数とデューテ
ィ比のうちの少なくとも一方を変更するよう構成したた
め、電源電圧の幅広い許容範囲において適切な電源電圧
の時に回路全体の効率が最適になるように構成して、電
源である定出力特性電池の電池容量を良好な効率のもと
で消費できる。
と、直流電源電圧に応じて交流変換の周波数とデューテ
ィ比のうちの少なくとも一方を変更するよう構成したた
め、電源電圧の幅広い許容範囲において適切な電源電圧
の時に回路全体の効率が最適になるように構成して、電
源である定出力特性電池の電池容量を良好な効率のもと
で消費できる。
【００４４】請求項２記載のインバータ装置によると、
昇圧手段の一次側に電圧波形を整形するコンデンサを並
列接続し、昇圧手段の一次側に高周波分を除去するイン
ダクタを直列接続したため、電源電圧の幅広い許容範囲
において適切な電源電圧の時に回路全体の効率が最適に
なるように構成して、電源である定出力特性電池の電池
容量を良好な効率のもとで消費できる。
昇圧手段の一次側に電圧波形を整形するコンデンサを並
列接続し、昇圧手段の一次側に高周波分を除去するイン
ダクタを直列接続したため、電源電圧の幅広い許容範囲
において適切な電源電圧の時に回路全体の効率が最適に
なるように構成して、電源である定出力特性電池の電池
容量を良好な効率のもとで消費できる。
【００４５】請求項３記載のインバータ装置によると、
直流電源電圧に応じて交流変換の周波数とデューティ比
のうちの少なくとも一方を変更するよう構成し、かつ昇
圧手段の一次側に電圧波形を整形するコンデンサを並列
接続し、昇圧手段の一次側に高周波分を除去するインダ
クタを直列接続したため、電源である定出力特性電池の
電池容量を請求項１，請求項２の構成に比べてさらに良
好な効率のもとで消費できる。
直流電源電圧に応じて交流変換の周波数とデューティ比
のうちの少なくとも一方を変更するよう構成し、かつ昇
圧手段の一次側に電圧波形を整形するコンデンサを並列
接続し、昇圧手段の一次側に高周波分を除去するインダ
クタを直列接続したため、電源である定出力特性電池の
電池容量を請求項１，請求項２の構成に比べてさらに良
好な効率のもとで消費できる。
【００４６】請求項４記載の照明装置は、直流−交流変
換回路は電磁トランスを有しており、電磁トランスの一
次側には、パルス電圧を正逆交互に入力するように構成
したスイッチング回路を接続し、前記の直流電源電圧に
応じて前記パルス電圧の周波数とデューティ比のうちの
少なくとも一方を変更するよう構成し、かつ電磁トラン
スの二次側には出力電圧波形を整形するためのコンデン
サを並列接続するとともに、出力電圧の高周波分を除去
するためのインダクタと圧電トランスの一次側との直列
回路を並列接続したため、直流電源電圧を効率よく正弦
波電圧に変換して、これにより圧電トランスを高効率か
つ高信頼性のもとで駆動するとともに、電源電圧の幅広
い許容範囲において適切な電源電圧の時に回路全体の効
率が最適になるように構成して、電源である定出力特性
電池の電池容量の大半を最高効率のもとで消費して蛍光
放電管を点灯できるものである。
換回路は電磁トランスを有しており、電磁トランスの一
次側には、パルス電圧を正逆交互に入力するように構成
したスイッチング回路を接続し、前記の直流電源電圧に
応じて前記パルス電圧の周波数とデューティ比のうちの
少なくとも一方を変更するよう構成し、かつ電磁トラン
スの二次側には出力電圧波形を整形するためのコンデン
サを並列接続するとともに、出力電圧の高周波分を除去
するためのインダクタと圧電トランスの一次側との直列
回路を並列接続したため、直流電源電圧を効率よく正弦
波電圧に変換して、これにより圧電トランスを高効率か
つ高信頼性のもとで駆動するとともに、電源電圧の幅広
い許容範囲において適切な電源電圧の時に回路全体の効
率が最適になるように構成して、電源である定出力特性
電池の電池容量の大半を最高効率のもとで消費して蛍光
放電管を点灯できるものである。
【図１】〔第１の実施の形態〕の照明装置の構成図であ
る。
る。
【図２】同実施の形態の要部の波形図である。
【図３】同実施の形態と従来例の電源電圧に対する効率
の特性図である。
の特性図である。
【図４】〔第２の実施の形態〕の照明装置の構成図であ
る。
る。
【図５】〔第３の実施の形態〕の照明装置の構成図であ
る。
る。
【図６】同実施の形態の電源電圧と発振周波数の説明図
である。
である。
【図７】〔第４の実施の形態〕の照明装置の構成図であ
る。
る。
【図８】従来の照明装置の構成図である。
Ｂ インバータ装置 Ｃ 電圧検知回路 １ 直流電源 ２ 電磁トランス ５ デューティ比設定回路 ６ 発振回路 ７ コンデンサ ８ インダクタ ９ 圧電トランス〔昇圧手段〕 １０ 冷陰極蛍光灯〔蛍光放電管〕
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 41/02 Ｈ０５Ｂ 41/02 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 直流電源電圧を交流変換して昇圧手段の
一次側を駆動し、昇圧手段の二次側の発生電力で蛍光放
電管を点灯駆動するインバータ装置において、直流電源
電圧に応じて交流変換の周波数とデューティ比のうちの
少なくとも一方を変更するよう構成したインバータ装
置。 - 【請求項２】 直流電源電圧を交流変換して昇圧手段の
一次側を駆動し、昇圧手段の二次側の発生電力で蛍光放
電管を点灯駆動するインバータ装置において、昇圧手段
の一次側に電圧波形を整形するコンデンサを並列接続
し、昇圧手段の一次側に高周波分を除去するインダクタ
を直列接続したインバータ装置。 - 【請求項３】 直流電源電圧を交流変換して昇圧手段の
一次側を駆動し、昇圧手段の二次側の発生電力で蛍光放
電管を点灯駆動するインバータ装置において、直流電源
電圧に応じて交流変換の周波数とデューティ比のうちの
少なくとも一方を変更するよう構成し、かつ昇圧手段の
一次側に電圧波形を整形するコンデンサを並列接続し、
昇圧手段の一次側に高周波分を除去するインダクタを直
列接続したインバータ装置。 - 【請求項４】 直流電源電圧を直流−交流変換回路によ
って交流電圧に変換し、圧電トランスの一次側に入力し
て、二次側の出力で冷陰極蛍光灯を点灯させる照明装置
において、直流−交流変換回路は電磁トランスを有して
おり、電磁トランスの一次側には、パルス電圧を正逆交
互に入力するように構成したスイッチング回路を接続
し、前記の直流電源電圧に応じて前記パルス電圧の周波
数とデューティ比のうちの少なくとも一方を変更するよ
う構成し、かつ電磁トランスの二次側には出力電圧波形
を整形するためのコンデンサを並列接続するとともに、
出力電圧の高周波分を除去するためのインダクタと圧電
トランスの一次側との直列回路を並列接続した照明装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28270895A JP3272218B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 照明装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28270895A JP3272218B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 照明装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09131066A true JPH09131066A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3272218B2 JP3272218B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=17656022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28270895A Expired - Fee Related JP3272218B2 (ja) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 照明装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272218B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220580A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Drive device and drive method for a cold cathode fluorescent lamp |
| KR100740854B1 (ko) * | 2005-08-31 | 2007-07-20 | 가부시키가이샤 리코 | 전원 장치 |
| CN103293365A (zh) * | 2013-06-30 | 2013-09-11 | 黄月华 | 通用蓄电池欠压告警器 |
| JP2019213427A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 福井県 | 脱着容易な高電圧対応のコネクタを備えたバッテリー装置 |
-
1995
- 1995-10-31 JP JP28270895A patent/JP3272218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1220580A2 (en) * | 2000-12-28 | 2002-07-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Drive device and drive method for a cold cathode fluorescent lamp |
| EP1220580A3 (en) * | 2000-12-28 | 2004-08-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Drive device and drive method for a cold cathode fluorescent lamp |
| KR100740854B1 (ko) * | 2005-08-31 | 2007-07-20 | 가부시키가이샤 리코 | 전원 장치 |
| US7638925B2 (en) | 2005-08-31 | 2009-12-29 | Ricoh Company, Ltd. | Power supply device |
| CN103293365A (zh) * | 2013-06-30 | 2013-09-11 | 黄月华 | 通用蓄电池欠压告警器 |
| JP2019213427A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 福井県 | 脱着容易な高電圧対応のコネクタを備えたバッテリー装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3272218B2 (ja) | 2002-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |