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JP2002359094A - Discharge tube driving circuit - Google Patents

Discharge tube driving circuit

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Publication number
JP2002359094A
JP2002359094A JP2001162374A JP2001162374A JP2002359094A JP 2002359094 A JP2002359094 A JP 2002359094A JP 2001162374 A JP2001162374 A JP 2001162374A JP 2001162374 A JP2001162374 A JP 2001162374A JP 2002359094 A JP2002359094 A JP 2002359094A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
discharge tube
voltage
circuit
terminal
transformer
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001162374A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noboru Abe
昇 安倍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2001162374A priority Critical patent/JP2002359094A/en
Publication of JP2002359094A publication Critical patent/JP2002359094A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve control characteristics by adding a ballast capacitor to a separately excited driving circuit of a cold cathode discharge tube. SOLUTION: A discharge voltage is transferred to the ballast capacitor and is supplied to the discharge tube, in this driving circuit composed of a step-up transformer, plural semiconductor switches, an LC resonance filter including C of the distributed capacitance of the transformer and L of leakage inductance, and a control circuit for controlling the make-to-break ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ノートパソコンや
デジタルカメラなどの液晶ディスプレイのバックライト
に使用される冷陰極放電蛍光管を発光させる放電管駆動
回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a discharge tube driving circuit for emitting a cold-cathode discharge fluorescent tube used for a backlight of a liquid crystal display such as a notebook computer or a digital camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の冷陰極放電管用駆動回路は、昇圧
機能を有した自励発振回路と、発振器を別に備えた他励
発振回路が使われていた。いずれも、直流電圧を数十k
Hzの交流電圧に変換した後、トランスによって数百V
に昇圧した後、放電管に印加して発光させる方式であっ
た。自励発振回路には、トランスの高圧出力端子と冷陰
極放電管の高圧端子間に、バラストコンデンサと呼ばれ
るコンデンサが接続されていた。このバラストコンデン
サは、負荷の冷陰極放電管が起動後、そのインピーダン
スが大きく変化しても、自励発振を円滑に継続させる目
的で備えられていた。一方、他励発振回路は発振器が別
に備えられているため、バラストコンデンサを備えてい
なかった。このバラストコンデンサを備えると、そこに
電圧降下が発生し、トランスの出力電圧を上げることに
なり、駆動回路の変換効率を悪化させるため、他励発振
回路はバラストコンデンサを具備する回路は無かった。
2. Description of the Related Art A conventional driving circuit for a cold-cathode discharge tube uses a self-excited oscillation circuit having a boosting function and a separately excited oscillation circuit separately provided with an oscillator. In each case, the DC voltage is several tens k
Hz, and then several hundred V
After the pressure was increased to, the voltage was applied to a discharge tube to emit light. In the self-excited oscillation circuit, a capacitor called a ballast capacitor is connected between a high voltage output terminal of a transformer and a high voltage terminal of a cold cathode discharge tube. This ballast capacitor is provided for the purpose of smoothly continuing self-sustained pulsation even if the impedance of the cold cathode discharge tube of the load is greatly changed after the start. On the other hand, the separately excited oscillation circuit does not include a ballast capacitor because the oscillator is separately provided. When this ballast capacitor is provided, a voltage drop occurs there, and the output voltage of the transformer is increased, thereby deteriorating the conversion efficiency of the drive circuit. Therefore, there is no circuit having a ballast capacitor in the separately-excited oscillation circuit.

【0003】図3および図4は、従来の自励発振回路の
構成と、その主要部における電圧波形である。図3にお
いて、DC/DCコンバータは半導体スイッチ55,イ
ンダクタ32、コンデンサ73およびダイオード63で
構成され、制御回路42の可変抵抗81の設定値により
コンデンサ73の両端から任意の可変直流電圧を得るも
のである。ここで、端子421は制御回路42の電源端
子であり、端子422は制御回路42のグランドの共通
端子であり、端子423は半導体スイッチ55の駆動端
子であり、端子424は放電管2の電流検出端子であ
る。直流電源1の電圧V71は半導体スイッチ55の開お
よび閉動作時間に応じたパルス状電圧V63に変換され、
平滑回路によって直流電圧V73となる。以上述べた電圧
波形を図4に示す。この直流電圧V73は半導体スイッチ
55の閉動作時間(TON)と開動作時間(TOFF)の比率に
より任意に選ぶことができる。従って、可変直流電圧は
V73=V71×TON/(TON+TOFF)で計算される。
FIGS. 3 and 4 show the configuration of a conventional self-excited oscillation circuit and voltage waveforms at main parts thereof. 3, the DC / DC converter includes a semiconductor switch 55, an inductor 32, a capacitor 73, and a diode 63, and obtains an arbitrary variable DC voltage from both ends of the capacitor 73 according to a set value of a variable resistor 81 of the control circuit 42. is there. Here, a terminal 421 is a power supply terminal of the control circuit 42, a terminal 422 is a common ground terminal of the control circuit 42, a terminal 423 is a drive terminal of the semiconductor switch 55, and a terminal 424 is a current detection terminal of the discharge tube 2. Terminal. The voltage V71 of the DC power supply 1 is converted into a pulsed voltage V63 according to the opening and closing operation times of the semiconductor switch 55,
The DC voltage becomes V73 by the smoothing circuit. FIG. 4 shows the voltage waveforms described above. The DC voltage V73 can be arbitrarily selected according to the ratio of the closing operation time (TON) to the opening operation time (TOFF) of the semiconductor switch 55. Therefore, the variable DC voltage is calculated by V73 = V71 × TON / (TON + TOFF).

【0004】次に、電圧制御された直流電圧V73はイン
ダクタ33を介してトランス34の中間タップ342に
印加される。端子341には半導体スイッチ56が、ま
た端子343には半導体スイッチ57が接続すると共
に、コンデンサ74を並列に接続する。共振回路はトラ
ンス34の1次側から見たインダクタンスとコンデンサ
74とで構成される。半導体スイッチ56および57
は、端子346、347の駆動巻線の働きにより、前記
共振回路の周波数タイミングの開、閉動作を行う。トラ
ンス34の2次側端子344と345間に正弦波電圧V
72を得ることができる。放電管2の電流を抵抗85で検
出して、制御回路42により、コンデンサ73の電圧V
73を制御することで、放電管2の電流を安定化する。
Next, the voltage-controlled DC voltage V 73 is applied to the intermediate tap 342 of the transformer 34 via the inductor 33. The semiconductor switch 56 is connected to the terminal 341, the semiconductor switch 57 is connected to the terminal 343, and a capacitor 74 is connected in parallel. The resonance circuit includes an inductance and a capacitor 74 as viewed from the primary side of the transformer 34. Semiconductor switches 56 and 57
The opening and closing operation of the frequency timing of the resonance circuit is performed by the operation of the drive windings of the terminals 346 and 347. Sine wave voltage V between the secondary terminals 344 and 345 of the transformer 34
72 can be obtained. The current of the discharge tube 2 is detected by the resistor 85, and the control circuit 42 controls the voltage V of the capacitor 73.
By controlling 73, the current of the discharge tube 2 is stabilized.

【0005】この自励発振回路は、トランス34の端子
341と343間のインダクタンスとコンデンサ72で
決まる共振周波数で共振し、正弦波電圧V72がトランス
34の端子間341−343、344−345あるいは
346−347から得られる。図4に示すV56の電圧波
形は半導体スイッチ56のコレクターエミッタ間電圧で
ある。ベースに接続されている端子347が負電圧のと
きは半導体スイッチ56が開動作期間となっているた
め、半導体スイッチ56のコレクタに接続している端子
341の電圧は正弦波電圧が印加されるが、端子347
が正電圧に変わると閉動作期間となり、端子341の電
圧は差がなくなる。一方、半導体スイッチ57の電圧波
形はV57に示すように、V56と逆位相関係である。トラン
ス34の巻線電圧波形は、V56とV57の合成電圧になり、
その電圧波形は、図4のV72の通り、正負対称電圧波形
である。
This self-excited oscillation circuit resonates at a resonance frequency determined by the inductance between the terminals 341 and 343 of the transformer 34 and the capacitor 72, and a sine wave voltage V72 is applied between the terminals 341-343, 344-345 or 346 of the transformer 34. -347. The voltage waveform V56 shown in FIG. 4 is the voltage between the collector and the emitter of the semiconductor switch 56. When the terminal 347 connected to the base is at a negative voltage, the semiconductor switch 56 is in the open operation period. Therefore, a sine wave voltage is applied to the voltage of the terminal 341 connected to the collector of the semiconductor switch 56. , Terminal 347
Changes to a positive voltage, a closing operation period occurs, and the voltage at the terminal 341 has no difference. On the other hand, as shown by V57, the voltage waveform of the semiconductor switch 57 has an antiphase relationship with V56. The winding voltage waveform of the transformer 34 is a composite voltage of V56 and V57,
The voltage waveform is a positive / negative symmetric voltage waveform as shown by V72 in FIG.

【0006】V342はトランス34の端子342の電圧
波形である。コンデンサ73の直流電圧V73と端子34
2の電圧V342の差電圧が、インダクタ33の端子間に
現れることになる。インダクタ33の端子間には、電圧
時間積S331とS332に等しい電圧脈動分を含む。このた
め、トランス34の端子342の平均電圧値とコンデン
サ73の電圧値が等しい。
V 342 is a voltage waveform at the terminal 342 of the transformer 34. DC voltage V73 of capacitor 73 and terminal 34
2 will appear between the terminals of the inductor 33. A voltage pulsation equal to the voltage-time products S331 and S332 is included between the terminals of the inductor 33. For this reason, the average voltage value of the terminal 342 of the transformer 34 and the voltage value of the capacitor 73 are equal.

【0007】図5および図2は、従来の他励発振回路の
構成と、その主要部における電圧波形である。図5にお
いて、電源1は、平滑用のコンデンサ71と、制御回路
41と、半導体スイッチ51〜54のブリッジ回路の直
流端子に接続する。半導体スイッチ51〜54のゲート
は、制御回路に接続する。半導体スイッチ51〜54の
ブリッジ回路の交流端子は、コンデンサ72を経由して
トランス31の入力端子311、312に接続する。ト
ランス31の出力端子313は、負荷の放電管2の高圧
端子に接続する。負荷の放電管2の低圧端子は、抵抗8
5を経由して、トランス31の端子314に接続すると
共に、電源1の負端子に接続する。制御回路41の端子
417は、抵抗85の端子電圧を検知するために、抵抗
85と負荷の放電管2の接続点に接続する。輝度設定用
の可変抵抗81を制御回路に接続する。発振器43の三
角波信号を元に、半導体スイッチ51〜54の開閉周波
数を決める。また、半導体スイッチ51〜54の開閉時
間比は、発振器43の三角波信号電圧と設定電圧信号を
比較回路でパルス信号に変換することで、容易に選定で
きることは周知である。
FIGS. 5 and 2 show the configuration of a conventional separately-excited oscillation circuit and voltage waveforms at main parts thereof. In FIG. 5, a power supply 1 is connected to a smoothing capacitor 71, a control circuit 41, and a DC terminal of a bridge circuit of semiconductor switches 51 to 54. Gates of the semiconductor switches 51 to 54 are connected to a control circuit. The AC terminals of the bridge circuits of the semiconductor switches 51 to 54 are connected to the input terminals 311, 312 of the transformer 31 via the capacitor 72. The output terminal 313 of the transformer 31 is connected to the high voltage terminal of the discharge tube 2 of the load. The low voltage terminal of the discharge tube 2 of the load is connected to a resistor 8
5 and to the terminal 314 of the transformer 31 and to the negative terminal of the power supply 1. The terminal 417 of the control circuit 41 is connected to a connection point between the resistor 85 and the discharge tube 2 of the load to detect the terminal voltage of the resistor 85. The brightness setting variable resistor 81 is connected to the control circuit. The switching frequency of the semiconductor switches 51 to 54 is determined based on the triangular wave signal of the oscillator 43. It is well known that the open / close time ratio of the semiconductor switches 51 to 54 can be easily selected by converting the triangular signal voltage of the oscillator 43 and the set voltage signal into a pulse signal by a comparison circuit.

【0008】図2において、半導体スイッチ52、53
が閉している時間は、半導体スイッチ51、54が開し
ている。このとき、半導体スイッチ51〜54のブリッ
ジ回路の交流端子電圧V50は、正電圧が現れる。半導
体スイッチ51、54が閉している時間は、半導体スイ
ッチ52、53が開している。このため、前記と逆の電
圧V50は、負電圧が現れる。電圧V50は、コンデン
サ72を経由して、トランス31の入力端子311、3
12に加えられている。トランス31を等価回路で現す
と、図7に示す通り、リーケージインダクタンス31
5、内部抵抗317、出力インダクタンス316、分布
容量318が含まれる。コンデンサ72とリーケージイ
ンダクタンス315は直列接続で、出力インダクタンス
316と分布容量318は並列接続になる。負荷の分布
容量も分布容量318と並列接続の構成になる。並列接
続の出力インダクタンス316と分布容量318と負荷
容量含めた共振周波数では、その合成インピーダンスが
最大値になる。直列接続のコンデンサ72とリーケージ
インダクタンス315の共振周波数では、その合成イン
ピーダンスが最小値になる。この共振周波数がともに、
電圧V50の周波数に近いと、この周波数以外の成分が
極端に減少する。その結果、トランス31の出力端子3
13、314には、正弦波電圧V31が発生する。
In FIG. 2, semiconductor switches 52, 53
While the switch is closed, the semiconductor switches 51 and 54 are open. At this time, a positive voltage appears as the AC terminal voltage V50 of the bridge circuit of the semiconductor switches 51 to 54. While the semiconductor switches 51 and 54 are closed, the semiconductor switches 52 and 53 are open. Therefore, a negative voltage appears as the voltage V50 opposite to the above. The voltage V50 is supplied to the input terminals 311, 3
12 has been added. When the transformer 31 is represented by an equivalent circuit, as shown in FIG.
5, internal resistance 317, output inductance 316, and distributed capacitance 318. The capacitor 72 and the leakage inductance 315 are connected in series, and the output inductance 316 and the distributed capacitance 318 are connected in parallel. The distributed capacitance of the load is also connected in parallel with the distributed capacitance 318. At the resonance frequency including the output inductance 316, the distributed capacitance 318, and the load capacitance of the parallel connection, the combined impedance has the maximum value. At the resonance frequency of the series-connected capacitor 72 and leakage inductance 315, the combined impedance becomes the minimum value. Both of these resonance frequencies
When the frequency is close to the frequency of the voltage V50, components other than this frequency extremely decrease. As a result, the output terminal 3 of the transformer 31
A sine wave voltage V31 is generated at 13, 13 and 314.

【0009】トランス31の出力電圧V31が、負荷の
放電管2に印加されることで、放電管2に電流が流れ
る。抵抗85で電圧85を検知して、その値を半導体ス
イッチ51〜54の開閉時間比を制御することで、この
放電管2の電流を安定させる。冷陰極放電管の電圧電流
特性は、図6の特性23の曲線を示す通りで、直線でな
く、電流は電圧に比例しない。この特性は、周波数が一
定な正弦波電圧を印加して、負荷の冷陰極放電管2の温
度上昇が安定したときの値で示している。実用している
範囲は、1mA〜6mAの範囲で、電流を増やすと電圧
が低下する逆特性範囲である。一方、放電管駆動回路の
周波数と半導体スイッチ51〜54の開閉時間比を固定
した場合の電圧電流特性は、特性24〜26の電圧降下
特性を示す。特性24〜26の上下移動は、半導体スイ
ッチ51〜54の開閉時間比を可変することで可能であ
る。しかし、特性24〜26の傾斜は、トランス31の
リーケージインダクタンス315などの値によって左右
されている。
When the output voltage V31 of the transformer 31 is applied to the discharge tube 2 of the load, a current flows through the discharge tube 2. By detecting the voltage 85 with the resistor 85 and controlling the switching time ratio of the semiconductor switches 51 to 54 based on the value, the current of the discharge tube 2 is stabilized. The voltage-current characteristic of the cold cathode discharge tube is as shown by the curve of the characteristic 23 in FIG. 6, is not a straight line, and the current is not proportional to the voltage. This characteristic is shown as a value when a temperature rise of the cold cathode discharge tube 2 of the load is stabilized by applying a sine wave voltage having a constant frequency. The practical range is in the range of 1 mA to 6 mA, which is the reverse characteristic range in which the voltage decreases as the current increases. On the other hand, the voltage-current characteristics when the frequency of the discharge tube driving circuit and the switching time ratio of the semiconductor switches 51 to 54 are fixed show the voltage drop characteristics of characteristics 24 to 26. The vertical movement of the characteristics 24 to 26 can be achieved by changing the open / close time ratio of the semiconductor switches 51 to 54. However, the slopes of the characteristics 24 to 26 depend on the leakage inductance 315 of the transformer 31 and other values.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】変換効率が良い放電管
駆動回路は、電圧電流特性24を示すため、電圧電流特
性23の冷陰極放電管2の負荷を接続すると、半導体ス
イッチ51〜54の開閉時間比の設定によっては、図6
の通り、その交点が2点以上存在するために、動作が不
安定になる。また、電圧電流特性26の放電管駆動回路
は、電圧降下が大きく、トランス31の昇圧比を上げる
必要があるため、変換効率が悪い。最適な放電管駆動回
路は、負荷の冷陰極放電管2の電圧電流特性に合った電
圧電流特性25である。近年、小型化、高効率の要請に
こたえるために、負荷の放電管2の電圧電流特性に合わ
せて、その都度トランス31の設計を行っていた。この
ため、機種切替時に放電管2が変更になると、変更前の
トランス31が使用できなくなり、不良在庫処分してい
た。類似の放電管であっても、放電管の製造会社が異な
るだけで、電圧電流特性が同じでないため、同一形状
で、巻数比が違うだけのトランスを製造していた。
Since the discharge tube driving circuit having good conversion efficiency exhibits the voltage-current characteristic 24, when the load of the cold-cathode discharge tube 2 having the voltage-current characteristic 23 is connected, the switching of the semiconductor switches 51 to 54 is performed. Depending on the setting of the time ratio, FIG.
As described above, since there are two or more intersections, the operation becomes unstable. In addition, the discharge tube driving circuit having the voltage-current characteristic 26 has a large voltage drop and needs to increase the step-up ratio of the transformer 31, so that the conversion efficiency is poor. The optimum discharge tube drive circuit has a voltage-current characteristic 25 that matches the voltage-current characteristic of the cold cathode discharge tube 2 as a load. In recent years, in order to meet demands for miniaturization and high efficiency, the transformer 31 has been designed each time in accordance with the voltage-current characteristics of the discharge tube 2 of the load. For this reason, if the discharge tube 2 is changed when the model is changed, the transformer 31 before the change cannot be used, and the defective stock is disposed. Even for similar discharge tubes, only the discharge tube manufacturer is different and the voltage-current characteristics are not the same. Therefore, transformers having the same shape and different turn ratios have been manufactured.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の半導体
スイッチと、該半導体スイッチのゲートが接続する制御
回路を備え、前記半導体スイッチをブリッジ回路とし、
当該ブリッジ回路の交流端子が第1のコンデンサを経由
してトランスの入力端子に接続し、前記トランスの出力
端子が放電管の高圧端子に接続する放電管駆動回路であ
って、前記トランスの出力端子と放電管の高圧端子間に
第2のコンデンサを接続する放電管駆動回路である。放
電管に直列に第2のコンデンサを接続するため、見かけ
負荷の電圧電流特性は、放電管の電圧電流特性に第2の
コンデンサのインピーダンス分(電流値に比例して電圧
が上昇する値)を、加えた特性に変化する。この第2の
コンデンサの値を、変えることで見かけ負荷の電圧電流
特性を調整できるため、前記トランスを複数の放電管で
共通化できる。これにより、トランスの種類は、放電管
の種類数より少なくできる。また本発明において、前記
制御回路には、放電管の電流検知器と、基準電圧発生回
路と、誤差増幅器と、開閉時間比変換回路を具備してい
る。そして、前記放電管の低圧端子と前記トランスの出
力端子間に抵抗を接続し、前記制御回路の電流検知器の
端子を前記抵抗と前記放電管の接続点に接続するのが好
ましい。また本発明の放電管駆動回路は、前記トランス
のリーケージインダクタンスと第1にコンデンサとの直
列接続回路と、前記トランスの出力巻線のインダクタン
スと放電管の分布容量を含むコンデンサとの並列接続回
路とで構成される直列共振・並列共振フィルタを備え
る。負荷の放電管2に直列にコンデンサ76を接続する
ため、見かけ負荷の電圧電流特性は、放電管2の電圧電
流特性にコンデンサ76のインピーダンス分(電流値に
比例して電圧が上昇する値)を、加えた特性に変化す
る。このコンデンサ76の値を、変えることで見かけ負
荷の電圧電流特性を調整できる。コンデンサ76の値で
対応できるため、トランス31を共通化できる。これに
より、トランス31の種類は、負荷の放電管2の種類数
より少なくできる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a plurality of semiconductor switches and a control circuit connected to the gates of the semiconductor switches, wherein the semiconductor switches are bridge circuits,
An AC terminal of the bridge circuit is connected to an input terminal of a transformer via a first capacitor, and an output terminal of the transformer is connected to a high voltage terminal of a discharge tube. And a discharge tube driving circuit for connecting a second capacitor between the high voltage terminal of the discharge tube and the high voltage terminal of the discharge tube. Since the second capacitor is connected in series to the discharge tube, the voltage-current characteristic of the apparent load is determined by adding the impedance of the second capacitor (the value at which the voltage increases in proportion to the current value) to the voltage-current characteristic of the discharge tube. , Changes to the added characteristics. By changing the value of the second capacitor, the voltage-current characteristics of the apparent load can be adjusted, so that the transformer can be shared by a plurality of discharge tubes. Thus, the number of types of transformers can be smaller than the number of types of discharge tubes. In the present invention, the control circuit includes a current detector for the discharge tube, a reference voltage generation circuit, an error amplifier, and an open / close time ratio conversion circuit. Preferably, a resistor is connected between the low voltage terminal of the discharge tube and the output terminal of the transformer, and a terminal of a current detector of the control circuit is connected to a connection point between the resistor and the discharge tube. Further, the discharge tube driving circuit of the present invention includes a series connection circuit of a leakage inductance of the transformer and a first capacitor, and a parallel connection circuit of a capacitor including an inductance of an output winding of the transformer and a distributed capacitance of the discharge tube. And a series resonance / parallel resonance filter. Since the capacitor 76 is connected in series to the discharge tube 2 of the load, the voltage-current characteristic of the apparent load is determined by adding the impedance of the capacitor 76 (the value at which the voltage increases in proportion to the current value) to the voltage-current characteristic of the discharge tube 2. , Changes to the added characteristics. By changing the value of the capacitor 76, the voltage-current characteristics of the apparent load can be adjusted. Since the value can be handled by the value of the capacitor 76, the transformer 31 can be shared. Thus, the number of types of the transformer 31 can be smaller than the number of types of the discharge tubes 2 of the load.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明による一実施例を図1に示
す。図1は、従来例、図5に、コンデンサ76が追加さ
れた構成である。電源1は、平滑用のコンデンサ71
と、制御回路41と、半導体スイッチ51〜54のブリ
ッジ回路の直流端子に接続する。半導体スイッチ51〜
54のゲートは、制御回路に接続する。半導体スイッチ
51〜54のブリッジ回路の交流端子は、コンデンサ7
2(第1のコンデンサ)を経由してトランス31の入力
端子311、312に接続する。トランス31の出力端
子313は、コンデンサ76(第2のコンデンサ)を経
由して、負荷の放電管2の高圧端子に接続する。負荷の
放電管2の低圧端子は、抵抗85を経由して、トランス
31の端子314に接続すると共に、電源1の負端子に
接続する。制御回路41の端子417は、抵抗85の端
子電圧を検知するために、抵抗85と負荷の放電管2の
接続点に接続する。輝度設定用の可変抵抗81を制御回
路に接続する。
FIG. 1 shows an embodiment according to the present invention. FIG. 1 shows a conventional example, in which a capacitor 76 is added to FIG. The power supply 1 includes a smoothing capacitor 71
And the control circuit 41 and the DC terminals of the bridge circuits of the semiconductor switches 51 to 54. Semiconductor switches 51-
The gate of 54 is connected to the control circuit. The AC terminals of the bridge circuits of the semiconductor switches 51 to 54 are connected to a capacitor 7.
2 (first capacitor) and connected to the input terminals 311 and 312 of the transformer 31. The output terminal 313 of the transformer 31 is connected to the high voltage terminal of the discharge tube 2 of the load via the capacitor 76 (second capacitor). The low-voltage terminal of the discharge tube 2 of the load is connected to the terminal 314 of the transformer 31 and the negative terminal of the power supply 1 via the resistor 85. The terminal 417 of the control circuit 41 is connected to a connection point between the resistor 85 and the discharge tube 2 of the load to detect the terminal voltage of the resistor 85. The brightness setting variable resistor 81 is connected to the control circuit.

【0013】よって、図1の動作は図5と同じで、図2
において、半導体スイッチ52、53が閉している時間
は、半導体スイッチ51、54が開している。このと
き、半導体スイッチ51〜54のブリッジ回路の交流端
子電圧V50は、正電圧が現れる。半導体スイッチ5
1、54が閉している時間は、半導体スイッチ52、5
3が開している。このため、前記と逆の電圧V50は、
負電圧が現れる。電圧V50は、コンデンサ72を経由
して、トランス31の入力端子311、312に加えら
れている。トランス31を等価回路は、図7の通り、リ
ーケージインダクタンス315、内部抵抗317、出力
インダクタンス316、分布容量318が含まれる。コ
ンデンサ72とリーケージインダクタンス315は直列
接続で、出力インダクタンス316と分布容量318は
並列接続になる。負荷の分布容量も分布容量318と並
列接続の構成になる。出力インダクタンス316と分布
容量318と負荷容量含めた並列共振回路と、コンデン
サ72とリーケージインダクタンス315の直列共振回
路で、構成される共振フルタの働きにより、トランス3
1の出力端子313、314には、正弦波電圧V31が
発生する。
Therefore, the operation of FIG. 1 is the same as that of FIG.
In the example, the semiconductor switches 51 and 54 are open while the semiconductor switches 52 and 53 are closed. At this time, a positive voltage appears as the AC terminal voltage V50 of the bridge circuit of the semiconductor switches 51 to 54. Semiconductor switch 5
1 and 54 are closed while the semiconductor switches 52 and 5 are closed.
3 is open. Therefore, the reverse voltage V50 is
A negative voltage appears. The voltage V50 is applied to input terminals 311 and 312 of the transformer 31 via the capacitor 72. As shown in FIG. 7, an equivalent circuit of the transformer 31 includes a leakage inductance 315, an internal resistance 317, an output inductance 316, and a distributed capacitance 318. The capacitor 72 and the leakage inductance 315 are connected in series, and the output inductance 316 and the distributed capacitance 318 are connected in parallel. The distributed capacitance of the load is also connected in parallel with the distributed capacitance 318. The transformer 3 includes a parallel resonance circuit including an output inductance 316, a distribution capacitance 318, and a load capacitance, and a series resonance circuit including a capacitor 72 and a leakage inductance 315.
A sine wave voltage V31 is generated at one output terminal 313, 314.

【0014】トランス31の出力電圧V31が、バラス
トコンデンサ76を経由して、負荷の放電管2に印加さ
れることで、放電管2に電流が流れる。抵抗85で電圧
85を検知して、その値を半導体スイッチ51〜54の
開閉時間比を制御することで、この放電管2の電流を安
定させる。バラストコンデンサ76の端子電圧は、V=
I/(2πfC)の式の値になる。Cはコンデンサ76の
値、fはV31の周波数、Iは負荷電流を示す。この式
から、fとCが一定であれば、コンデンサ76の端子電
圧は、負荷電流に比例する。Cの値は、コンデンサ76
の端子電圧に逆比例する。図6の特性26〜28の示す
通り、コンデンサ76の値により、電圧降下の傾斜を選
定できる。たとえば、f周波数が50kHz、Cコンデ
ンサ76が470pF、負荷電流が5mAのとき、その
電圧降下は、約34Vであり、負荷電圧500Vに対し
て、約7%の電圧降下を増やすことができる。
When the output voltage V31 of the transformer 31 is applied to the discharge tube 2 of the load via the ballast capacitor 76, a current flows through the discharge tube 2. By detecting the voltage 85 with the resistor 85 and controlling the switching time ratio of the semiconductor switches 51 to 54 based on the value, the current of the discharge tube 2 is stabilized. The terminal voltage of the ballast capacitor 76 is V =
It becomes the value of the formula of I / (2πfC). C is the value of the capacitor 76, f is the frequency of V31, and I is the load current. From this equation, if f and C are constant, the terminal voltage of the capacitor 76 is proportional to the load current. The value of C is
Is inversely proportional to the terminal voltage. As shown by the characteristics 26 to 28 in FIG. 6, the slope of the voltage drop can be selected by the value of the capacitor 76. For example, when the f frequency is 50 kHz, the C capacitor 76 is 470 pF, and the load current is 5 mA, the voltage drop is about 34 V, which can increase the voltage drop by about 7% with respect to the load voltage of 500 V.

【0015】[0015]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
る放電管駆動回路は、バラストコンデンサ76を追加し
て、その値で電圧降下特性を調整できる。1種類のトラ
ンスに、数種類のバラストコンデンサを組合わせること
で、多種の負荷の放電管特性に対応できる。
As is apparent from the above description, the discharge tube driving circuit according to the present invention can adjust the voltage drop characteristics by adding the ballast capacitor 76 and using the value. By combining several types of ballast capacitors with one type of transformer, it is possible to cope with the discharge tube characteristics of various types of loads.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る他励発振回路の回路図
である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a separately excited oscillation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】他励発振回路の動作時電圧波形図である。FIG. 2 is a voltage waveform diagram during operation of a separately excited oscillation circuit.

【図3】従来例の自励発振回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional self-excited oscillation circuit.

【図4】自励発振回路の動作時電圧波形図である。FIG. 4 is an operating voltage waveform diagram of the self-excited oscillation circuit.

【図5】従来例の他励発振回路の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a separately excited oscillation circuit of a conventional example.

【図6】放電管駆動回路の電圧電流特性図である。FIG. 6 is a voltage-current characteristic diagram of a discharge tube driving circuit.

【図7】本発明の一実施例に用いるフィルタ回路の構成
図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a filter circuit used in one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:直流電源 2:放電管 21:負荷抵抗分 22:負荷容量分 23〜28:電圧電流特性 31と34:トランス 311〜314と341〜347:端子 32と33:インダクタ 315:リーケージインダクタンス 316:出力インダクタンス 317:内部抵抗 318:分布容量 41と42:制御回路 411と421:電源端子 412と422:共通端子 413と414と415と416:駆動端子 417と424:検出端子 51〜57:半導体スイッチ 63:ダイオード 72:第1のコンデンサ 76:第2のコンデンサ 81:可変抵抗器 83〜85:抵抗器 1: DC power supply 2: Discharge tube 21: Load resistance 22: Load capacitance 23 to 28: Voltage and current characteristics 31 and 34: Transformers 311 to 314 and 341 to 347: Terminals 32 and 33: Inductor 315: Leakage inductance 316: Output inductance 317: Internal resistance 318: Distributed capacitance 41 and 42: Control circuit 411 and 421: Power supply terminal 412 and 422: Common terminal 413, 414, 415 and 416: Driving terminal 417 and 424: Detection terminal 51 to 57: Semiconductor switch 63: diode 72: first capacitor 76: second capacitor 81: variable resistor 83 to 85: resistor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の半導体スイッチと、該半導体スイ
ッチのゲートが接続する制御回路を備え、前記半導体ス
イッチをブリッジ回路とし、当該ブリッジ回路の交流端
子が第1のコンデンサを経由してトランスの入力端子に
接続し、前記トランスの出力端子が放電管の高圧端子に
接続する放電管駆動回路であって、前記トランスの出力
端子と放電管の高圧端子間に第2のコンデンサを接続す
ることを特徴とする放電管駆動回路。
1. A semiconductor device comprising: a plurality of semiconductor switches; and a control circuit to which a gate of the semiconductor switch is connected. The semiconductor switch is a bridge circuit. A discharge capacitor driving circuit connected to a terminal, and an output terminal of the transformer connected to a high voltage terminal of the discharge tube, wherein a second capacitor is connected between the output terminal of the transformer and the high voltage terminal of the discharge tube. Discharge tube drive circuit.
【請求項2】 前記制御回路は、放電管の電流検知器
と、基準電圧発生回路と、誤差増幅器と、開閉時間比変
換回路を具備することを特徴とする請求項1に記載の放
電管駆動回路。
2. The discharge tube drive according to claim 1, wherein the control circuit includes a discharge tube current detector, a reference voltage generation circuit, an error amplifier, and a switching time ratio conversion circuit. circuit.
【請求項3】 前記放電管の低圧端子と前記トランスの
出力端子間に抵抗を接続し、前記制御回路の電流検知器
の端子を前記抵抗と前記放電管の接続点に接続すること
を特徴とする請求項2に記載の放電管駆動回路。
3. A resistor is connected between a low voltage terminal of the discharge tube and an output terminal of the transformer, and a terminal of a current detector of the control circuit is connected to a connection point between the resistor and the discharge tube. The discharge tube driving circuit according to claim 2.
【請求項4】 前記トランスのリーケージインダクタン
スと第1にコンデンサとの直列接続回路と、前記トラン
スの出力巻線のインダクタンスと放電管の分布容量を含
むコンデンサとの並列接続回路とで構成される直列共振
・並列共振フィルタを備えることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれかに記載の放電管駆動回路。
4. A series circuit comprising a series connection circuit of a leakage inductance of the transformer and firstly a capacitor, and a parallel connection circuit of a capacitor including an inductance of an output winding of the transformer and a distributed capacitance of a discharge tube. 2. A resonance / parallel resonance filter is provided.
4. The discharge tube driving circuit according to any one of claims 1 to 3.
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