JPH1126181A - 冷陰極管点灯装置 - Google Patents
冷陰極管点灯装置Info
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- JPH1126181A JPH1126181A JP9172225A JP17222597A JPH1126181A JP H1126181 A JPH1126181 A JP H1126181A JP 9172225 A JP9172225 A JP 9172225A JP 17222597 A JP17222597 A JP 17222597A JP H1126181 A JPH1126181 A JP H1126181A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＤＣ／ＡＣインバータを構成する電界効果ト
ランジスタの損失を減少させ、効率を向上させる冷陰極
管点灯装置を提供する。 【解決手段】 冷陰極管点灯装置１０は、入力電源１
と、入力電源１からの低圧の直流電圧Ｖｄｃを交流電圧
Ｖ２に変換するＤＣ／ＡＣインバータ２と、オンデュー
ティＤに基づいて電界効果トランジスタＱのオン・オフ
を制御する駆動回路３と、電界効果トランジスタＱをオ
ンさせる制御信号を駆動回路３に供給する制御回路１１
と、圧電トランスＴの出力電圧Ｖ２により点灯する冷陰
極管ＦＬと、冷陰極管ＦＬに流れる管電流Ｉを検出する
管電流検出回路４と、管電流検出回路４から出力される
交流電圧Ｖ３を整流する整流回路５と、整流回路５の出
力電圧Ｖ４と調光電圧Ｖｏとの差電圧を増幅する誤差増
幅回路６と、誤差増幅回路６の出力電圧Ｖ５を周波数信
号ｆを変換し、その周波数信号ｆを駆動回路３に出力す
るＶ／Ｆ変換回路７とからなり、全体としてフィードバ
ック制御回路を構成する。
ランジスタの損失を減少させ、効率を向上させる冷陰極
管点灯装置を提供する。 【解決手段】 冷陰極管点灯装置１０は、入力電源１
と、入力電源１からの低圧の直流電圧Ｖｄｃを交流電圧
Ｖ２に変換するＤＣ／ＡＣインバータ２と、オンデュー
ティＤに基づいて電界効果トランジスタＱのオン・オフ
を制御する駆動回路３と、電界効果トランジスタＱをオ
ンさせる制御信号を駆動回路３に供給する制御回路１１
と、圧電トランスＴの出力電圧Ｖ２により点灯する冷陰
極管ＦＬと、冷陰極管ＦＬに流れる管電流Ｉを検出する
管電流検出回路４と、管電流検出回路４から出力される
交流電圧Ｖ３を整流する整流回路５と、整流回路５の出
力電圧Ｖ４と調光電圧Ｖｏとの差電圧を増幅する誤差増
幅回路６と、誤差増幅回路６の出力電圧Ｖ５を周波数信
号ｆを変換し、その周波数信号ｆを駆動回路３に出力す
るＶ／Ｆ変換回路７とからなり、全体としてフィードバ
ック制御回路を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
用のバックライト等に使用される冷陰極管点灯装置に関
し、特に、共振コイル、電界効果トランジスタ及び圧電
トランスからなるＤＣ／ＡＣインバータを用いた冷陰極
管点灯装置に関する。
用のバックライト等に使用される冷陰極管点灯装置に関
し、特に、共振コイル、電界効果トランジスタ及び圧電
トランスからなるＤＣ／ＡＣインバータを用いた冷陰極
管点灯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧電トランスを含むＤＣ／ＡＣイ
ンバータを用いた冷陰極管点灯装置を図５を用いて説明
する。図５に示すように、従来の冷陰極管点灯装置５０
は、入力電源１と、共振コイルＬ、電界効果トランジス
タＱ及び圧電トランスＴからなり、入力電源１からの低
圧の直流電圧Ｖｄｃを高圧の交流電圧Ｖ２に変換するＤ
Ｃ／ＡＣインバータ２と、オンデューティＤ、すなわち
オン時間（ｔｏｎ）／オン時間（ｔｏｎ）＋オフ時間
（ｔｏｆｆ）［％］によって電界効果トランジスタＱの
オン・オフを制御する駆動回路３と、圧電トランスＴの
出力部Ｔｂから発生する交流電圧Ｖ２により点灯する冷
陰極管ＦＬと、冷陰極管ＦＬに流れる管電流Ｉを検出す
る管電流検出回路４と、管電流検出回路４から出力され
る交流電圧Ｖ３を整流する整流回路５と、整流回路５の
直流電圧Ｖ４と調光電圧Ｖｏとの差電圧を増幅する誤差
増幅回路６と、誤差増幅回路６の直流電圧Ｖ５を周波数
信号ｆに変換し、その周波数信号ｆを駆動回路３に出力
するＶ／Ｆ変換回路７とからなり、全体としてフィード
バック制御回路を構成する。
ンバータを用いた冷陰極管点灯装置を図５を用いて説明
する。図５に示すように、従来の冷陰極管点灯装置５０
は、入力電源１と、共振コイルＬ、電界効果トランジス
タＱ及び圧電トランスＴからなり、入力電源１からの低
圧の直流電圧Ｖｄｃを高圧の交流電圧Ｖ２に変換するＤ
Ｃ／ＡＣインバータ２と、オンデューティＤ、すなわち
オン時間（ｔｏｎ）／オン時間（ｔｏｎ）＋オフ時間
（ｔｏｆｆ）［％］によって電界効果トランジスタＱの
オン・オフを制御する駆動回路３と、圧電トランスＴの
出力部Ｔｂから発生する交流電圧Ｖ２により点灯する冷
陰極管ＦＬと、冷陰極管ＦＬに流れる管電流Ｉを検出す
る管電流検出回路４と、管電流検出回路４から出力され
る交流電圧Ｖ３を整流する整流回路５と、整流回路５の
直流電圧Ｖ４と調光電圧Ｖｏとの差電圧を増幅する誤差
増幅回路６と、誤差増幅回路６の直流電圧Ｖ５を周波数
信号ｆに変換し、その周波数信号ｆを駆動回路３に出力
するＶ／Ｆ変換回路７とからなり、全体としてフィード
バック制御回路を構成する。
【０００３】次に、冷陰極管点灯装置５０の各ブロック
の動作について説明する。入力電源１は、直流電圧Ｖｄ
ｃを発生させるための電源である。
の動作について説明する。入力電源１は、直流電圧Ｖｄ
ｃを発生させるための電源である。
【０００４】ＤＣ／ＡＣインバータ２は、電界効果トラ
ンジスタＱがオンのときに共振コイルＬに電力を蓄積
し、オフのときに共振コイルＬから圧電トランスＴの入
力部Ｔａに電力を放出することにより、低圧の直流電圧
Ｖｄｃを片波正弦波である交流電圧Ｖ１に変換させると
いう機能を備える。この際、交流電圧Ｖ１が発生する時
間ｔＶ１は、共振コイルＬのインダクタンス値と圧電ト
ランスＴの入力部Ｔａの容量値とに依存する。
ンジスタＱがオンのときに共振コイルＬに電力を蓄積
し、オフのときに共振コイルＬから圧電トランスＴの入
力部Ｔａに電力を放出することにより、低圧の直流電圧
Ｖｄｃを片波正弦波である交流電圧Ｖ１に変換させると
いう機能を備える。この際、交流電圧Ｖ１が発生する時
間ｔＶ１は、共振コイルＬのインダクタンス値と圧電ト
ランスＴの入力部Ｔａの容量値とに依存する。
【０００５】ＤＣ／ＡＣインバータ２を構成する圧電ト
ランスＴは、その入力部Ｔａに共振コイルＬから印加さ
れる交流電圧Ｖ１により発生する機械的振動によるエネ
ルギーを出力部Ｔｂに伝えて交流電圧Ｖ２を発生させ、
その交流電圧Ｖ２を冷陰極管ＦＬに供給する。
ランスＴは、その入力部Ｔａに共振コイルＬから印加さ
れる交流電圧Ｖ１により発生する機械的振動によるエネ
ルギーを出力部Ｔｂに伝えて交流電圧Ｖ２を発生させ、
その交流電圧Ｖ２を冷陰極管ＦＬに供給する。
【０００６】駆動回路３は、事前に決められたオンデュ
ーティＤ、すなわちオン時間（ｔｏｎ）／（オン時間
（ｔｏｎ）＋オフ時間（ｔｏｆｆ））［％］と、Ｖ／Ｆ
変換回路７からの周波数信号ｆ、すなわちオン時間（ｔ
ｏｎ）＋オフ時間（ｔｏｆｆ）とによって、ＤＣ／ＡＣ
インバータ２を構成する電界効果トランジスタＱのオン
時間ｔｏｎ及びオフ時間ｔｏｆｆを決定する。そして、
オン時間ｔｏｎには、ゲート電圧を電界効果トランジス
タＱのゲートに印加し、電界効果トランジスタＱをオン
し、オフ時間ｔｏｆｆには、ゲート電圧を電界効果トラ
ンジスタＱのゲートに印加せず、電界効果トランジスタ
Ｑをオフする。
ーティＤ、すなわちオン時間（ｔｏｎ）／（オン時間
（ｔｏｎ）＋オフ時間（ｔｏｆｆ））［％］と、Ｖ／Ｆ
変換回路７からの周波数信号ｆ、すなわちオン時間（ｔ
ｏｎ）＋オフ時間（ｔｏｆｆ）とによって、ＤＣ／ＡＣ
インバータ２を構成する電界効果トランジスタＱのオン
時間ｔｏｎ及びオフ時間ｔｏｆｆを決定する。そして、
オン時間ｔｏｎには、ゲート電圧を電界効果トランジス
タＱのゲートに印加し、電界効果トランジスタＱをオン
し、オフ時間ｔｏｆｆには、ゲート電圧を電界効果トラ
ンジスタＱのゲートに印加せず、電界効果トランジスタ
Ｑをオフする。
【０００７】冷陰極管ＦＬは、圧電トランスＴの交流電
圧Ｖ２が入力されて点灯する。その際、冷陰極管ＦＬを
流れる管電流Ｉを管電流検出回路４に供給する。
圧Ｖ２が入力されて点灯する。その際、冷陰極管ＦＬを
流れる管電流Ｉを管電流検出回路４に供給する。
【０００８】管電流検出回路４は、供給された管電流Ｉ
に比例した交流電圧Ｖ３を整流回路５に供給する。
に比例した交流電圧Ｖ３を整流回路５に供給する。
【０００９】整流回路５は、供給された交流電圧Ｖ３を
整流及び平滑して直流電圧Ｖ４を発生させ、その直流電
圧Ｖ４を誤差増幅回路７の一方入力端に供給する。
整流及び平滑して直流電圧Ｖ４を発生させ、その直流電
圧Ｖ４を誤差増幅回路７の一方入力端に供給する。
【００１０】誤差増幅回路６は、一方入力端に供給され
た整流回路５からの直流電圧Ｖ４と、他方入力端に供給
された調光電圧Ｖｏを比較し、その差電圧を増幅して直
流電圧Ｖ５としてＶ／Ｆ変換回路７に供給する。
た整流回路５からの直流電圧Ｖ４と、他方入力端に供給
された調光電圧Ｖｏを比較し、その差電圧を増幅して直
流電圧Ｖ５としてＶ／Ｆ変換回路７に供給する。
【００１１】Ｖ／Ｆ変換回路７は、誤差増幅回路６から
供給された直流電圧Ｖ５を周波数信号ｆに変換し、その
周波数信号ｆを、ＤＣ／ＡＣインバータ２を構成する電
界効果トランジスタＱのオン時間ｔｏｎとオフ時間ｔｏ
ｆｆとの和、すなわち電界効果トランジスタＱのオン時
間ｔｏｎを制御するオンデューティＤの分母として、駆
動回路３に入力する。
供給された直流電圧Ｖ５を周波数信号ｆに変換し、その
周波数信号ｆを、ＤＣ／ＡＣインバータ２を構成する電
界効果トランジスタＱのオン時間ｔｏｎとオフ時間ｔｏ
ｆｆとの和、すなわち電界効果トランジスタＱのオン時
間ｔｏｎを制御するオンデューティＤの分母として、駆
動回路３に入力する。
【００１２】以上のような一連の動作が、冷陰極管点灯
装置５０の各ブロックにおいて行われ、フィードバック
制御がなされる。
装置５０の各ブロックにおいて行われ、フィードバック
制御がなされる。
【００１３】そして、ＤＣ／ＡＣインバータ２を構成す
る電界効果トランジスタＱの周期Ｔ、すなわち、オン時
間ｔｏｎとオフ時間ｔｏｆｆとの和はＶ／Ｆ変換回路７
からの周波数信号ｆで、電界効果トランジスタＱのオン
時間ｔｏｎは駆動回路３のオンデューティＤで決定され
る。また、圧電トランスの入力部の電圧Ｖ１が発生する
時間ｔＶ１は、共振コイルのインダクタンス値と圧電ト
ランスの入力部の容量値とで決定される。
る電界効果トランジスタＱの周期Ｔ、すなわち、オン時
間ｔｏｎとオフ時間ｔｏｆｆとの和はＶ／Ｆ変換回路７
からの周波数信号ｆで、電界効果トランジスタＱのオン
時間ｔｏｎは駆動回路３のオンデューティＤで決定され
る。また、圧電トランスの入力部の電圧Ｖ１が発生する
時間ｔＶ１は、共振コイルのインダクタンス値と圧電ト
ランスの入力部の容量値とで決定される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
の冷陰極管点灯装置においては、共振コイルや圧電トラ
ンスの製品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の
変動によって、共振コイルのインダクタンス値と圧電ト
ランスの入力部の容量値とで決定される圧電トランスの
入力部の電圧の発生時間がばらつく。その結果、交流電
圧Ｖ１が発生する時間ｔＶ１と、Ｖ／Ｆ変換回路からの
周波数信号ｆと駆動回路のオンデューティＤとで決定さ
れる電界効果トランジスタのオン時間ｔｏｎの周期との
間に差が生じ、図６（ａ）に示すように、交流電圧Ｖ１
が発生する時間ｔＶ１が長くなる（領域Ｉ）、すなわ
ち、交流電圧Ｖ１がゼロにならないうちに電界効果トラ
ンジスタがオンしたり、図６（ｂ）に示すように、交流
電圧Ｖ１が発生する時間ｔＶ１が短くなる（領域Ｉ
Ｉ）、すなわち、交流電圧Ｖ１がゼロの際に、電界効果
トランジスタがオフとなる時間が長くなったりする。
の冷陰極管点灯装置においては、共振コイルや圧電トラ
ンスの製品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の
変動によって、共振コイルのインダクタンス値と圧電ト
ランスの入力部の容量値とで決定される圧電トランスの
入力部の電圧の発生時間がばらつく。その結果、交流電
圧Ｖ１が発生する時間ｔＶ１と、Ｖ／Ｆ変換回路からの
周波数信号ｆと駆動回路のオンデューティＤとで決定さ
れる電界効果トランジスタのオン時間ｔｏｎの周期との
間に差が生じ、図６（ａ）に示すように、交流電圧Ｖ１
が発生する時間ｔＶ１が長くなる（領域Ｉ）、すなわ
ち、交流電圧Ｖ１がゼロにならないうちに電界効果トラ
ンジスタがオンしたり、図６（ｂ）に示すように、交流
電圧Ｖ１が発生する時間ｔＶ１が短くなる（領域Ｉ
Ｉ）、すなわち、交流電圧Ｖ１がゼロの際に、電界効果
トランジスタがオフとなる時間が長くなったりする。
【００１５】同様に、入力電圧が異なる、例えばバッテ
リー（６Ｖ程度）とＡＣアダプター（１２Ｖ程度）を使
用することによって、ＤＣ／ＡＣインバータを構成する
電界効果トランジスタの周期Ｔ、すなわち、オン時間ｔ
ｏｎとオフ時間ｔｏｆｆとの和が変動する。その結果、
交流電圧Ｖ１が発生する時間ｔＶ１と、Ｖ／Ｆ変換回路
からの周波数信号ｆと駆動回路のオンデューティＤとで
決定される電界効果トランジスタのオン時間ｔｏｎの周
期との間に差が生じ、図７（ａ）に示すように、入力電
圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの周期
Ｔが短くなる（領域Ｉ）、すなわち交流電圧Ｖ１がゼロ
にならないうちに電界効果トランジスタがオンしたり、
図７（ｂ）に示すように、入力電圧が小さくなることに
より電界効果トランジスタの周期Ｔが長くなる（領域Ｉ
Ｉ）、すなわち交流電圧Ｖ１がゼロの際に、電界効果ト
ランジスタがオフとなる時間が長くなったりする。
リー（６Ｖ程度）とＡＣアダプター（１２Ｖ程度）を使
用することによって、ＤＣ／ＡＣインバータを構成する
電界効果トランジスタの周期Ｔ、すなわち、オン時間ｔ
ｏｎとオフ時間ｔｏｆｆとの和が変動する。その結果、
交流電圧Ｖ１が発生する時間ｔＶ１と、Ｖ／Ｆ変換回路
からの周波数信号ｆと駆動回路のオンデューティＤとで
決定される電界効果トランジスタのオン時間ｔｏｎの周
期との間に差が生じ、図７（ａ）に示すように、入力電
圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの周期
Ｔが短くなる（領域Ｉ）、すなわち交流電圧Ｖ１がゼロ
にならないうちに電界効果トランジスタがオンしたり、
図７（ｂ）に示すように、入力電圧が小さくなることに
より電界効果トランジスタの周期Ｔが長くなる（領域Ｉ
Ｉ）、すなわち交流電圧Ｖ１がゼロの際に、電界効果ト
ランジスタがオフとなる時間が長くなったりする。
【００１６】この結果、図６（ａ）及び図７（ａ）に示
したように、交流電圧Ｖ１がゼロにならないうちに電界
効果トランジスタがオンしてしまう場合には、電界効果
トランジスタにサージ電流が流れてしまい、電界効果ト
ランジスタの損失が大きくなり、効率が低下するという
問題があった。また、電界効果トランジスタにサージ電
流が流れることにより、ノイズが発生し、冷陰極管がち
らつくため、この冷陰極管点灯装置をバックライトとし
て使用した液晶ディスプレイの画面が乱れるという問題
もあった。
したように、交流電圧Ｖ１がゼロにならないうちに電界
効果トランジスタがオンしてしまう場合には、電界効果
トランジスタにサージ電流が流れてしまい、電界効果ト
ランジスタの損失が大きくなり、効率が低下するという
問題があった。また、電界効果トランジスタにサージ電
流が流れることにより、ノイズが発生し、冷陰極管がち
らつくため、この冷陰極管点灯装置をバックライトとし
て使用した液晶ディスプレイの画面が乱れるという問題
もあった。
【００１７】さらに、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示し
たように、交流電圧Ｖ１がゼロの際に、電界効果トラン
ジスタがオフとなる時間が長くなる場合には、その間
に、電界効果トランジスタの寄生ダイオードに順方向電
流が流れてしまい、電界効果トランジスタの損失が大き
くなり、効率が低下するという問題もあった。
たように、交流電圧Ｖ１がゼロの際に、電界効果トラン
ジスタがオフとなる時間が長くなる場合には、その間
に、電界効果トランジスタの寄生ダイオードに順方向電
流が流れてしまい、電界効果トランジスタの損失が大き
くなり、効率が低下するという問題もあった。
【００１８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、ＤＣ／ＡＣインバータを構成
する電界効果トランジスタの損失を減少させ、効率を向
上させる冷陰極管点灯装置を提供することを目的とす
る。
めになされたものであり、ＤＣ／ＡＣインバータを構成
する電界効果トランジスタの損失を減少させ、効率を向
上させる冷陰極管点灯装置を提供することを目的とす
る。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、入力電源と、共振コイル、電界効果ト
ランジスタ及び圧電トランスからなり、前記電界効果ト
ランジスタのオン・オフを制御して前記入力電源からの
直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータ
と、前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御する
駆動回路と、前記圧電トランスの出力電圧により点灯す
る冷陰極管と、該冷陰極管に流れる管電流を検出する管
電流検出回路と、該管電流検出回路から出力される交流
電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧と調
光電圧との差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増
幅回路の出力電圧を周波数信号に変換し、該周波数信号
を前記駆動回路に供給するＶ／Ｆ変換回路とからなる冷
陰極管点灯装置において、前記駆動回路に、前記ＤＣ／
ＡＣインバータを構成する圧電トランスの入力部の電圧
を検出し、該入力部の電圧が基準電圧以下のときに、前
記電界効果トランジスタがオンする制御信号を前記駆動
回路に供給する機能を有する制御回路を備えることを特
徴とする。
るため本発明は、入力電源と、共振コイル、電界効果ト
ランジスタ及び圧電トランスからなり、前記電界効果ト
ランジスタのオン・オフを制御して前記入力電源からの
直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータ
と、前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御する
駆動回路と、前記圧電トランスの出力電圧により点灯す
る冷陰極管と、該冷陰極管に流れる管電流を検出する管
電流検出回路と、該管電流検出回路から出力される交流
電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧と調
光電圧との差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増
幅回路の出力電圧を周波数信号に変換し、該周波数信号
を前記駆動回路に供給するＶ／Ｆ変換回路とからなる冷
陰極管点灯装置において、前記駆動回路に、前記ＤＣ／
ＡＣインバータを構成する圧電トランスの入力部の電圧
を検出し、該入力部の電圧が基準電圧以下のときに、前
記電界効果トランジスタがオンする制御信号を前記駆動
回路に供給する機能を有する制御回路を備えることを特
徴とする。
【００２０】また、前記制御回路が、前記電界効果トラ
ンジスタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信号
を前記駆動回路に供給する機能を有することを特徴とす
る。
ンジスタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信号
を前記駆動回路に供給する機能を有することを特徴とす
る。
【００２１】本発明の冷陰極管点灯装置によれば、 Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータを構成する圧電トランスの入力部の
電圧が基準電圧以下のときに、電界効果トランジスタを
オンさせるような制御信号を駆動回路に供給する制御回
路を備えるため、電界効果トランジスタのオン時間に
は、共振コイルから電界効果トランジスタに流れる電流
のみとなり、圧電トランスから電界効果トランジスタに
流れるサージ電流をなくすることが可能となる。
Ｃ／ＡＣインバータを構成する圧電トランスの入力部の
電圧が基準電圧以下のときに、電界効果トランジスタを
オンさせるような制御信号を駆動回路に供給する制御回
路を備えるため、電界効果トランジスタのオン時間に
は、共振コイルから電界効果トランジスタに流れる電流
のみとなり、圧電トランスから電界効果トランジスタに
流れるサージ電流をなくすることが可能となる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。なお、従来例と同一もしくは同等の部
分には同一番号を付し、その説明は省略し、相違する部
分についてのみ説明する。
施例を説明する。なお、従来例と同一もしくは同等の部
分には同一番号を付し、その説明は省略し、相違する部
分についてのみ説明する。
【００２３】図１に、本発明の冷陰極管点灯装置の一実
施例のブロック図を示す。図１の冷陰極管点灯装置１０
が、従来例である図５の冷陰極管点灯装置５０と異なる
点は、ＤＣ／ＡＣインバータ２を構成する圧電トランス
Ｔの入力部Ｔａの電圧Ｖ１を検出し、その電圧が基準電
圧Ｖｒｅｆ以下のときに、電界効果トランジスタＱをオ
ンさせるような制御信号を駆動回路３に供給する制御回
路１１を備えることである。
施例のブロック図を示す。図１の冷陰極管点灯装置１０
が、従来例である図５の冷陰極管点灯装置５０と異なる
点は、ＤＣ／ＡＣインバータ２を構成する圧電トランス
Ｔの入力部Ｔａの電圧Ｖ１を検出し、その電圧が基準電
圧Ｖｒｅｆ以下のときに、電界効果トランジスタＱをオ
ンさせるような制御信号を駆動回路３に供給する制御回
路１１を備えることである。
【００２４】図２は、図１の冷陰極管点灯装置１０の制
御回路１１の構成を示すブロック図である。制御回路１
１は、例えばコンパレータからなる比較器１２と、ＯＲ
回路１３と、例えばＰＷＭＩＣからなるパルス発生器１
４とで構成され、比較器１２の一方の入力端子は圧電ト
ランスＴと電界効果トランジスタＱとの接続点に接続さ
れ、他方の入力端子は基準電圧Ｖｒｅｆに接続される。
御回路１１の構成を示すブロック図である。制御回路１
１は、例えばコンパレータからなる比較器１２と、ＯＲ
回路１３と、例えばＰＷＭＩＣからなるパルス発生器１
４とで構成され、比較器１２の一方の入力端子は圧電ト
ランスＴと電界効果トランジスタＱとの接続点に接続さ
れ、他方の入力端子は基準電圧Ｖｒｅｆに接続される。
【００２５】また、比較器１２の出力はＯＲ回路１３の
一方の入力端子に接続され、ＯＲ回路１３の他方の入力
端子はパルス発生器１４に接続される。さらに、ＯＲ回
路１３の出力端子は駆動回路３に接続され、パルス発生
器１４はＶ／Ｆ変換回路７に接続される。
一方の入力端子に接続され、ＯＲ回路１３の他方の入力
端子はパルス発生器１４に接続される。さらに、ＯＲ回
路１３の出力端子は駆動回路３に接続され、パルス発生
器１４はＶ／Ｆ変換回路７に接続される。
【００２６】なお、パルス発生器１４は、Ｖ／Ｆ変換回
路７からの周波数信号ｆに応じて、ＤＣ／ＡＣインバー
タ２を構成する電界効果トランジスタＱの周期Ｔ（オン
時間ｔｏｎとオフ時間ｔｏｆｆとの和）を決定し、その
周期Ｔとパルス発生器１４のＣＲ定数等で設定されるオ
ンデューティＤとに基づき、電界効果トランジスタＱの
オン・オフを決定するパルスを発生させるものである。
路７からの周波数信号ｆに応じて、ＤＣ／ＡＣインバー
タ２を構成する電界効果トランジスタＱの周期Ｔ（オン
時間ｔｏｎとオフ時間ｔｏｆｆとの和）を決定し、その
周期Ｔとパルス発生器１４のＣＲ定数等で設定されるオ
ンデューティＤとに基づき、電界効果トランジスタＱの
オン・オフを決定するパルスを発生させるものである。
【００２７】ここで、制御回路１１の動作を説明する。
例えば、検出された圧電トランスＴの入力部Ｔａの電圧
Ｖ１と、基準電圧Ｖｒｅｆとが比較され、圧電トランス
Ｔの入力部Ｔａの電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖｒｅｆ以下の
ときに、比較器１２からの出力はｌｏｗとなる。
例えば、検出された圧電トランスＴの入力部Ｔａの電圧
Ｖ１と、基準電圧Ｖｒｅｆとが比較され、圧電トランス
Ｔの入力部Ｔａの電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖｒｅｆ以下の
ときに、比較器１２からの出力はｌｏｗとなる。
【００２８】そして、比較器１２の出力がｌｏｗ、パル
ス発生器１４の出力がｌｏｗ（電界効果トランジスタＱ
のオフ時間ｔｏｆｆ）になると、ＯＲ回路１３の出力が
ｌｏｗとなり、そのｌｏｗの信号が駆動回路３に入力さ
れたときには、駆動回路３から電界効果トランジスタＱ
をオンするためのゲート電圧が電界効果トランジスタＱ
のゲートに印加される。
ス発生器１４の出力がｌｏｗ（電界効果トランジスタＱ
のオフ時間ｔｏｆｆ）になると、ＯＲ回路１３の出力が
ｌｏｗとなり、そのｌｏｗの信号が駆動回路３に入力さ
れたときには、駆動回路３から電界効果トランジスタＱ
をオンするためのゲート電圧が電界効果トランジスタＱ
のゲートに印加される。
【００２９】すなわち、パルス発生器１４の出力がｌｏ
ｗにもかかわらず、比較器１２の出力がｈｉｇｈ（圧電
トランスＴの入力部Ｔａの電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆ
以上）のときには、電界効果トランジスタＱのゲートに
はゲート電圧が印加されず、電界効果トランジスタＱは
オフとなる。
ｗにもかかわらず、比較器１２の出力がｈｉｇｈ（圧電
トランスＴの入力部Ｔａの電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆ
以上）のときには、電界効果トランジスタＱのゲートに
はゲート電圧が印加されず、電界効果トランジスタＱは
オフとなる。
【００３０】また、入力電源１が異なることにより発生
する入力電圧Ｖｄｃが変化した場合には、冷陰極管ＦＬ
を流れる管電流Ｉも変動し、その管電流Ｉを一定に保つ
ために、管電流Ｉに依存してＶ／Ｆ変換回路７からの周
波数信号ｆが動き、その周波数信号ｆに依存してパルス
発生器１４で決定される電界効果トランジスタＱの周期
Ｔが動く。
する入力電圧Ｖｄｃが変化した場合には、冷陰極管ＦＬ
を流れる管電流Ｉも変動し、その管電流Ｉを一定に保つ
ために、管電流Ｉに依存してＶ／Ｆ変換回路７からの周
波数信号ｆが動き、その周波数信号ｆに依存してパルス
発生器１４で決定される電界効果トランジスタＱの周期
Ｔが動く。
【００３１】すなわち、入力電圧Ｖｄｃが大きくなった
場合には、冷陰極管ＦＬを流れる管電流Ｉも大きくな
り、その管電流Ｉを一定に保つために、Ｖ／Ｆ変換回路
７からの周波数信号ｆは高くなり、電界効果トランジス
タＱの周期Ｔは短くなる。その結果、オンデューティＤ
を変化させてオン時間を短くする。
場合には、冷陰極管ＦＬを流れる管電流Ｉも大きくな
り、その管電流Ｉを一定に保つために、Ｖ／Ｆ変換回路
７からの周波数信号ｆは高くなり、電界効果トランジス
タＱの周期Ｔは短くなる。その結果、オンデューティＤ
を変化させてオン時間を短くする。
【００３２】逆に、入力電圧Ｖｄｃが小さくなった場合
には、冷陰極管ＦＬを流れる管電流Ｉも小さくなり、そ
の管電流Ｉを一定に保つために、Ｖ／Ｆ変換回路７から
の周波数信号ｆは低くなり、電界効果トランジスタＱの
周期Ｔは長くなる。その結果、オンデューティＤを変化
させてオン時間が長くする。
には、冷陰極管ＦＬを流れる管電流Ｉも小さくなり、そ
の管電流Ｉを一定に保つために、Ｖ／Ｆ変換回路７から
の周波数信号ｆは低くなり、電界効果トランジスタＱの
周期Ｔは長くなる。その結果、オンデューティＤを変化
させてオン時間が長くする。
【００３３】上述の本実施例によれば、制御回路が、Ｄ
Ｃ／ＡＣインバータを構成する圧電トランスの入力部の
電圧を検出し、圧電トランスの入力部の電圧が基準電圧
以下のときに、電界効果トランジスタをオンさせる機能
を有するため、共振コイルや圧電トランスの製品ばらつ
き及び温度特性、あるいは入力電圧の変動によって、共
振コイルのインダクタンス値と圧電トランスの入力部の
容量値とで決定される圧電トランスの入力部の電圧の発
生時間がばらついても、図３（ａ）に示すように、交流
電圧Ｖ１の発生時間ｔＶ１が長くなった場合には、電界
効果トランジスタのオフ時間ｔｏｆｆが長くなり、図３
（ｂ）に示すように、交流電圧Ｖ１の発生時間ｔＶ１が
短くなった場合には、電界効果トランジスタのオフ時間
ｔｏｆｆは短くなる。
Ｃ／ＡＣインバータを構成する圧電トランスの入力部の
電圧を検出し、圧電トランスの入力部の電圧が基準電圧
以下のときに、電界効果トランジスタをオンさせる機能
を有するため、共振コイルや圧電トランスの製品ばらつ
き及び温度特性、あるいは入力電圧の変動によって、共
振コイルのインダクタンス値と圧電トランスの入力部の
容量値とで決定される圧電トランスの入力部の電圧の発
生時間がばらついても、図３（ａ）に示すように、交流
電圧Ｖ１の発生時間ｔＶ１が長くなった場合には、電界
効果トランジスタのオフ時間ｔｏｆｆが長くなり、図３
（ｂ）に示すように、交流電圧Ｖ１の発生時間ｔＶ１が
短くなった場合には、電界効果トランジスタのオフ時間
ｔｏｆｆは短くなる。
【００３４】同様に、制御回路が、電界効果トランジス
タの周期であるオン時間とオフ時間との和を制御する制
御信号を駆動回路に供給する機能を有するため、入力電
圧が異なることによって、ＤＣ／ＡＣインバータを構成
する電界効果トランジスタの周期であるオン時間とオフ
時間との和が変動しても、図４（ａ）に示すように、入
力電圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの
周期が短くなった場合には、電界効果トランジスタのオ
ン時間ｔｏｎが短くなり、図４（ｂ）に示すように、入
力電圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの
周期が長くなった場合には、電界効果トランジスタのオ
ン時間ｔｏｎが長くなる。
タの周期であるオン時間とオフ時間との和を制御する制
御信号を駆動回路に供給する機能を有するため、入力電
圧が異なることによって、ＤＣ／ＡＣインバータを構成
する電界効果トランジスタの周期であるオン時間とオフ
時間との和が変動しても、図４（ａ）に示すように、入
力電圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの
周期が短くなった場合には、電界効果トランジスタのオ
ン時間ｔｏｎが短くなり、図４（ｂ）に示すように、入
力電圧が大きくなることにより電界効果トランジスタの
周期が長くなった場合には、電界効果トランジスタのオ
ン時間ｔｏｎが長くなる。
【００３５】すなわち、共振コイルや圧電トランスの製
品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の変動によ
って、圧電トランスの入力部の電圧の発生時間がばらつ
いても、並びに、入力電圧が異なることによって、ＤＣ
／ＡＣインバータを構成する電界効果トランジスタの周
期であるオン時間とオフ時間との和が変動しても、圧電
トランスの入力部の電圧がゼロになるタイミングと電界
効果トランジスタがオンするタイミングとをほぼ一致さ
せることができるため、圧電トランスの入力部から電界
効果トランジスタに流れるサージ電流が発生する場合
や、交流電圧Ｖ１がゼロの際に電界効果トランジスタが
オフとなり、電界効果トランジスタの寄生ダイオードに
順方向電流が流れる場合がなくなる。
品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の変動によ
って、圧電トランスの入力部の電圧の発生時間がばらつ
いても、並びに、入力電圧が異なることによって、ＤＣ
／ＡＣインバータを構成する電界効果トランジスタの周
期であるオン時間とオフ時間との和が変動しても、圧電
トランスの入力部の電圧がゼロになるタイミングと電界
効果トランジスタがオンするタイミングとをほぼ一致さ
せることができるため、圧電トランスの入力部から電界
効果トランジスタに流れるサージ電流が発生する場合
や、交流電圧Ｖ１がゼロの際に電界効果トランジスタが
オフとなり、電界効果トランジスタの寄生ダイオードに
順方向電流が流れる場合がなくなる。
【００３６】したがって、電界効果トランジスタの損失
を減少させ、効率を向上させることができる。
を減少させ、効率を向上させることができる。
【００３７】また、電界効果トランジスタの最大定格電
流を小さくできるため、電界効果トランジスタの小型化
が実現でき、それにともない、冷陰極管点灯装置の小型
化も実現できる。
流を小さくできるため、電界効果トランジスタの小型化
が実現でき、それにともない、冷陰極管点灯装置の小型
化も実現できる。
【００３８】さらに、高精度の共振コイルや圧電トラン
ス、あるいはそれらを選別する工程が不要となるため、
製造コストを低減することもできるとともに、設計の自
由度を向上させることもできる。
ス、あるいはそれらを選別する工程が不要となるため、
製造コストを低減することもできるとともに、設計の自
由度を向上させることもできる。
【００３９】また、入力電源にバッテリー（６Ｖ程度）
とＡＣアダプター（１２Ｖ程度）とを併用し、入力電圧
が異なる場合でも、電界効果トランジスタの効率を低下
させることなく、十分に対応が可能となる。
とＡＣアダプター（１２Ｖ程度）とを併用し、入力電圧
が異なる場合でも、電界効果トランジスタの効率を低下
させることなく、十分に対応が可能となる。
【００４０】なお、上記の実施例では、ＤＣ／ＡＣイン
バータが、入力電源から発生する低圧の直流電圧を片波
正弦波の交流電圧に変換させるという機能を備える場合
について説明したが、入力電源からの直流電圧を両波正
弦波の交流電圧に変換させるという機能を備える場合で
も同様の効果が得られる。
バータが、入力電源から発生する低圧の直流電圧を片波
正弦波の交流電圧に変換させるという機能を備える場合
について説明したが、入力電源からの直流電圧を両波正
弦波の交流電圧に変換させるという機能を備える場合で
も同様の効果が得られる。
【００４１】
【発明の効果】請求項１の冷陰極管点灯装置によれば、
制御回路が、ＤＣ／ＡＣインバータを構成する圧電トラ
ンスの入力部の電圧を検出し、圧電トランスの入力部の
電圧が基準電圧以下のときに、電界効果トランジスタを
オンさせる機能を有するため、共振コイルや圧電トラン
スの製品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の変
動によって、圧電トランスの入力部の電圧の発生時間が
ばらついても、圧電トランスの入力部の電圧がゼロにな
るタイミングと電界効果トランジスタがオンするタイミ
ングとをほぼ一致させることができる。
制御回路が、ＤＣ／ＡＣインバータを構成する圧電トラ
ンスの入力部の電圧を検出し、圧電トランスの入力部の
電圧が基準電圧以下のときに、電界効果トランジスタを
オンさせる機能を有するため、共振コイルや圧電トラン
スの製品ばらつき及び温度特性、あるいは入力電圧の変
動によって、圧電トランスの入力部の電圧の発生時間が
ばらついても、圧電トランスの入力部の電圧がゼロにな
るタイミングと電界効果トランジスタがオンするタイミ
ングとをほぼ一致させることができる。
【００４２】その結果、圧電トランスの入力部から電界
効果トランジスタに流れるサージ電流が発生する場合
や、圧電トランスの入力部の電圧がゼロの際に電界効果
トランジスタがオフとなり、電界効果トランジスタの寄
生ダイオードに順方向電流が流れる場合がなくなる。
効果トランジスタに流れるサージ電流が発生する場合
や、圧電トランスの入力部の電圧がゼロの際に電界効果
トランジスタがオフとなり、電界効果トランジスタの寄
生ダイオードに順方向電流が流れる場合がなくなる。
【００４３】したがって、電界効果トランジスタの損失
を減少させ、効率を向上させることができる。また、電
界効果トランジスタの最大定格電流を小さくできるた
め、電界効果トランジスタの小型化が実現でき、冷陰極
管点灯装置の小型化も実現できる。さらに、高精度の共
振コイルや圧電トランス、あるいはそれらを選別する工
程が不要となるため、製造コストを低減することもでき
るとともに、設計の自由度を向上させることもできる。
を減少させ、効率を向上させることができる。また、電
界効果トランジスタの最大定格電流を小さくできるた
め、電界効果トランジスタの小型化が実現でき、冷陰極
管点灯装置の小型化も実現できる。さらに、高精度の共
振コイルや圧電トランス、あるいはそれらを選別する工
程が不要となるため、製造コストを低減することもでき
るとともに、設計の自由度を向上させることもできる。
【００４４】請求項２の冷陰極管点灯装置によれば、制
御回路が、ＤＣ／ＡＣインバータを構成する電界効果ト
ランジスタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信
号を駆動回路に供給する機能を有するため、入力電源に
バッテリー（６Ｖ程度）とＡＣアダプター（１２Ｖ程
度）とを併用し、入力電圧が異なった場合でも、電界効
果トランジスタの効率を低下させることなく、十分に対
応が可能となる。
御回路が、ＤＣ／ＡＣインバータを構成する電界効果ト
ランジスタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信
号を駆動回路に供給する機能を有するため、入力電源に
バッテリー（６Ｖ程度）とＡＣアダプター（１２Ｖ程
度）とを併用し、入力電圧が異なった場合でも、電界効
果トランジスタの効率を低下させることなく、十分に対
応が可能となる。
【図１】本発明の冷陰極管点灯装置に係る一実施例のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１の冷陰極管点灯装置を構成する制御回路の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】図１の冷陰極管点灯装置のＤＣ／ＡＣインバー
タで発生する片波正弦波の交流電圧の周期が（ａ）長く
なった場合、（ｂ）短くなった場合のそれぞれ動作を示
す図である。
タで発生する片波正弦波の交流電圧の周期が（ａ）長く
なった場合、（ｂ）短くなった場合のそれぞれ動作を示
す図である。
【図４】図１の冷陰極管点灯装置の入力電源から発生す
る入力電圧が（ａ）大きくなった場合、（ｂ）小さくな
った場合のそれぞれ動作を示す図である。
る入力電圧が（ａ）大きくなった場合、（ｂ）小さくな
った場合のそれぞれ動作を示す図である。
【図５】従来の冷陰極管点灯装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】図５の従来の冷陰極管点灯装置において、ＤＣ
／ＡＣインバータで発生する片波正弦波の交流電圧の周
期が（ａ）長くなった場合、（ｂ）短くなった場合のそ
れぞれ動作を示す図である。
／ＡＣインバータで発生する片波正弦波の交流電圧の周
期が（ａ）長くなった場合、（ｂ）短くなった場合のそ
れぞれ動作を示す図である。
【図７】図５の従来の冷陰極管点灯装置の入力電源から
発生する入力電圧が（ａ）大きくなった場合、（ｂ）小
さくなった場合のそれぞれ動作を示す図である。
発生する入力電圧が（ａ）大きくなった場合、（ｂ）小
さくなった場合のそれぞれ動作を示す図である。
１０ 冷陰極管点灯装置 １１ 制御回路 １ 入力電源 ２ ＤＣ／ＡＣインバータ ３ 駆動回路 ４ 管電流検出回路 ５ 整流回路 ６ 誤差増幅回路 ７ Ｖ／Ｆ変換回路 ＦＬ 冷陰極管 Ｌ 共振コイル Ｑ 電界効果トランジスタ Ｔ 圧電トランス Ｔａ 入力部 Ｖｄｃ 直流電圧 Ｖ１ 交流電圧 Ｖｒｅｆ 基準電圧
Claims (2)
- 【請求項１】 入力電源と、共振コイル、電界効果トラ
ンジスタ及び圧電トランスからなり、前記電界効果トラ
ンジスタのオン・オフを制御して前記入力電源からの直
流電圧を交流電圧に変換するＤＣ／ＡＣインバータと、
前記電界効果トランジスタのオン・オフを制御する駆動
回路と、前記圧電トランスの出力電圧により点灯する冷
陰極管と、該冷陰極管に流れる管電流を検出する管電流
検出回路と、該管電流検出回路から出力される交流電圧
を整流する整流回路と、該整流回路の出力電圧と調光電
圧との差電圧を増幅する誤差増幅回路と、該誤差増幅回
路の出力電圧を周波数信号に変換し、該周波数信号を前
記駆動回路に供給するＶ／Ｆ変換回路とからなる冷陰極
管点灯装置において、 前記駆動回路に、前記ＤＣ／ＡＣインバータを構成する
圧電トランスの入力部の電圧を検出し、該入力部の電圧
が基準電圧以下のときに、前記電界効果トランジスタが
オンする制御信号を供給する機能を有する制御回路を備
えることを特徴とする冷陰極管点灯装置。 - 【請求項２】 前記制御回路が、前記電界効果トランジ
スタのオン時間とオフ時間の和を制御する制御信号を前
記駆動回路に供給する機能を有することを特徴とする請
求項１に記載の冷陰極管点灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172225A JPH1126181A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 冷陰極管点灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9172225A JPH1126181A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 冷陰極管点灯装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1126181A true JPH1126181A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15937927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9172225A Pending JPH1126181A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 冷陰極管点灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1126181A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020018498A (ko) * | 2000-09-02 | 2002-03-08 | 양승학 | 백라이트용 램프 점등장치 |
| KR100344615B1 (ko) * | 1999-08-11 | 2002-07-25 | 삼성전기주식회사 | 냉음극 형광램프 구동 인버터 |
| KR100436025B1 (ko) * | 2000-06-05 | 2004-06-12 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 압전 트랜스의 구동 방법 및 구동 회로, 냉음극관 발광장치, 액정 패널 및 액정 패널 조립 기기 |
| JP2005229794A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Dell Products Lp | バックライトインバータの一定光出力のための周波数フィードフォワード |
| US7724544B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-05-25 | Eiichi Mori | AC power supply apparatus |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9172225A patent/JPH1126181A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100344615B1 (ko) * | 1999-08-11 | 2002-07-25 | 삼성전기주식회사 | 냉음극 형광램프 구동 인버터 |
| KR100436025B1 (ko) * | 2000-06-05 | 2004-06-12 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 압전 트랜스의 구동 방법 및 구동 회로, 냉음극관 발광장치, 액정 패널 및 액정 패널 조립 기기 |
| KR20020018498A (ko) * | 2000-09-02 | 2002-03-08 | 양승학 | 백라이트용 램프 점등장치 |
| JP2005229794A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Dell Products Lp | バックライトインバータの一定光出力のための周波数フィードフォワード |
| JP4694850B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2011-06-08 | デル・プロダクツ・エル・ピー | バックライトインバータの一定光出力のための周波数フィードフォワード |
| US7724544B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-05-25 | Eiichi Mori | AC power supply apparatus |
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