JP4276104B2

JP4276104B2 - 放電灯点灯装置

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Publication number: JP4276104B2
Application number: JP2004044168A
Authority: JP
Inventors: 光男松島; 康平西堀
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2009-06-10
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Also published as: US20050184684A1; EP1566991B1; US7109667B2; EP1566991A1; JP2005235616A; CN1658731A; DE602005003598D1; DE602005003598T2

Description

本発明は、液晶表示装置の照明用の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に係り、特に、複数の放電灯を点灯させる放電灯点灯装置に関する。

フラットパネル表示装置の一つである液晶表示装置は多岐にわたって使用されているが、液晶表示装置は液晶自身が発光しないため、画面の良好な表示を確保するためには照明装置を必要とし、この照明装置の一つとして液晶の背面から照明を行うバックライト装置がある。このバックライト装置は放電灯として冷陰極管を用いたものが主流となっており、この冷陰極管を駆動するためのインバータを有した放電灯点灯装置を備えている。

近年では大型の液晶表示装置をテレビ受信機として使用した液晶テレビに代表されるように液晶表示装置の大型化に伴い、液晶表示装置の画面照度を確保するためにバックライト装置に使用する放電灯を複数本用い、多灯化となっている。

放電灯は高輝度で、かつそれぞれの放電灯の輝度を均一にすることが要求されており、各放電灯の輝度にバラツキがあると液晶表示装置の画面に輝度むらが生じてしまい、画面表示や視覚の上で問題となり、品質を著しく劣化させてしまう。また液晶表示装置の低価格化に伴い、バックライト装置に組み込まれる放電灯点灯装置のコストダウンも強く要求されている。

このため、放電灯の輝度むらを防ぐためには各放電灯の輝度を一定にする必要があるが、各放電灯に流れる管電流を均等化することにより輝度のバラツキを低減することができる。

各放電灯に流れる管電流を均等化する方法として、たとえば放電灯数に対応したトランスを設け、それぞれのトランスを制御ＩＣにて制御すればよいが、部品点数が増えて部品コストが高くなり、その結果、放電灯点灯装置のコストが高くなってしまうという問題がある。

また、各放電灯に流れる管電流を均等化するためにバランスコイルを用いて各放電灯に流れる管電流を均等化する方法が提案されているが、放電灯の数が多くなるとバランスコイルをトーナメント型に構成する必要があり、トーナメント型に構成した場合、バランスコイルを多用する必要が生じると共に上部に位置するほど電流が多く流れるため、各バランスコイルの仕様を個別に設計する必要があり、仕様の異なったバランスコイルを多数用意しなければならない。このため回路の部品数が増えてしまい、放電灯点灯装置のコストが高くなってしまうという問題がある。

また、バランスコイルを用いず、可変インダクタンス素子を用い、インダクタンス値を制御してそれぞれの放電灯に流れる管電流を制御することによって各放電灯の輝度のバラツキを抑制することができる放電灯点灯装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図６は特許文献１に記載の放電灯点灯装置の構成を示した図であり、放電灯が２灯の場合の放電灯点灯装置の構成図である。

図６において、放電灯点灯装置は直流電源101の正極及び負極の間にスイッチング素子を構成するＦＥＴ102、103を直列に接続し、このＦＥＴ102のソース及びＦＥＴ103のドレインの接続中点をインダクタンス値が制御可能な可変インダクタンスを構成する直交トランス121Aの巻線121a及びコンデンサ122aの直列共振回路120Aを介して直流電源101の負極に接続すると共にＦＥＴ102のソース及びＦＥＴ103のドレインの接続中点を可変インダクタンスを構成する直交トランス121Bの巻線121a及びコンデンサ122bの直列共振回路120Bを介して直流電源101の負極に接続されている。

また、直交トランス121Aの巻線121aおよびコンデンサ122aの接続中点をコンデンサ110a、放電灯111a及び制御回路123Aの電流検出用抵抗器123aの直列回路を介して直流電源101の負極に接続され、制御回路123Aの出力信号を直交トランス121Aの制御巻線121bに供給している。

制御回路123Aは、直交トランス121Aの制御巻線121bに制御電流を供給するためのものであり、放電灯111aと電流検出用抵抗123aの接続中点を整流用のダイオード123bを介して演算増幅回路123cの反転入力端子に接続し、ダイオード123bと演算増幅回路123cの反転入力端子の接続中点を平滑用コンデンサ123dを介して直流電源101の負極に接続し、演算増幅回路123cの非反転入力端子を放電灯111aの電流の基準値を設定する基準電圧Ｖrefの電池123eを介して直流電源101の負極に接続し、演算増幅回路123cの出力端子を直交トランス121Aの制御巻線121bを介して直流電源101の負極に接続している。この制御回路123Aにより放電灯111aの電流を制御し、放電灯111aの電流を増大するときは直交トランス121Aの制御巻線121bの制御電流を増大して、直交トランス121Aの制御巻線121aのインダクタンス値を小さくすることで直列共振回路120Aの共振周波数ｆ₀を高くし、駆動周波数における直列共振回路120Aのインピーダンスを下げることでコンデンサ122aの両端に発生する電圧を大きくする。

また、放電灯111aの電流を減少するときは直交トランス121Aの制御巻線121bの制御電流を減少して、直交トランス121Aの制御巻線121aのインダクタンス値を大きくすることで直列共振回路120Aの共振周波数ｆ₀を低くし、駆動周波数における直列共振回路120Aのインピーダンスを上げることでコンデンサ122aの両端に発生する電圧を小さくする動作を行っている。

また、直交トランス121Bを接続した回路構成は直交トランス121Aと同様の回路構成となっている。

すなわち、直交トランス121Bの巻線121aおよびコンデンサ122bの接続中点をコンデンサ110b、放電灯111b及び制御回路123Bの電流検出用抵抗器123aの直列回路を介して直流電源101の負極に接続され、制御回路123Bの出力信号を直交トランス121Bの制御巻線121bに供給している。

制御回路123Bは、直交トランス121Bの制御巻線121bに制御電流を供給するためのものであり、放電灯111bと電流検出用抵抗123aの接続中点を整流用のダイオード123bを介して演算増幅回路123cの反転入力端子に接続し、ダイオード123bと演算増幅回路123cの反転入力端子の接続中点を平滑用コンデンサ123dを介して直流電源101の負極に接続し、演算増幅回路123cの非反転入力端子を放電灯111bの電流の基準値を設定する基準電圧Ｖrefの電池123eを介して直流電源101の負極に接続し、演算増幅回路123cの出力端子を直交トランス121Bの制御巻線121bを介して直流電源101の負極に接続している。この制御回路123Bにより放電灯111bの電流を制御し、放電灯111bの電流を増大するときは直交トランス121Bの制御巻線121bの制御電流を増大して、直交トランス121Bの制御巻線121aのインダクタンス値を小さくすることで直列共振回路120Bの共振周波数ｆ₀を高くし、駆動周波数における直列共振回路120Bのインピーダンスを下げることでコンデンサ122bの両端に発生する電圧を大きくする。

また、放電灯111bの電流を減少するときは直交トランス121Bの制御巻線121bの制御電流を減少して、直交トランス121Bの制御巻線121aのインダクタンス値を大きくすることで直列共振回路120Bの共振周波数ｆ₀を低くし、駆動周波数における直列共振回路120Bのインピーダンスを上げることでコンデンサ122bの両端に発生する電圧を小さくする動作を行っている。

また、図６の放電灯点灯装置では制御回路104よりスイッチング素子102、103に供給する制御信号のスイッチング周波数を固定にし、スイッチング周波数を制御しなくとも放電灯111a、111bに流れる電流をそれぞれ設定値にすることができ、制御回路104において複雑な周波数制御を行わなくてもよい回路構成ができると共に２つの放電灯111a、111bの輝度を同一にすることができる。

特開平１１−２６０５８０号公報

一般に冷陰極管を点灯させる場合、冷陰極管の仕様にもよるが、点灯開始電圧は点灯中の点灯電圧よりも高電圧を必要とし、その電圧は約1500Ｖ〜2500Ｖであり、点灯中の点灯電圧は約600Ｖ〜1300Ｖの電圧を印加させている。このため放電灯点灯装置には高電圧を供給する電源が必要となる。

しかしながら、図６に記載された放電灯点灯装置では昇圧回路を具備していないため、放電灯111a、111bを点灯させるために直流電源101は高電圧を出力する回路構成となっている。

また、放電灯111a、111bを点灯させるためのスイッチング素子102、103やスイッチング素子102、103を制御する制御回路104は高電圧を出力する直流電源101に接続されているため、スイッチング素子102、103や制御回路104を構成する素子は高耐圧の部品にて構成する必要があり、高耐圧の部品はコスト高となり、ひいては放電灯点灯装置のコストが高くなってしまうという問題がある。

さらに、図６の放電灯点灯装置では放電灯111a、111bにそれぞれコンデンサ110a、110bが直列に接続され、コンデンサ110a、110bを介して放電灯111a、111bに高電圧が印加される。

このコンデンサ110a、110bは、放電灯111a、111bの管電流を安定化させるための電流制限用のコンデンサ（いわゆるバラストコンデンサ）であるが、コンデンサ110a、110bには高電圧が印加されるため、高耐圧の部品にて構成する必要があり、放電灯数と同数のコンデンサが必要となるため、コスト高となり、ひいては放電灯点灯装置のコストが高くなってしまうという問題がある。また、コンデンサ110a、110bには高電圧が印加されているため、部品の安全性の点でも問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、複数の放電灯に流れる電流を均等にして各放電灯の輝度のバラツキを低減することができると共に高耐圧の回路部品数を増やすことなく、安価な放電灯点灯装置を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するために、直流電源と制御回路とスイッチング素子と昇圧トランスとを備え、前記直流電源に接続された前記スイッチング素子は前記制御回路からの信号にて前記昇圧トランスの一次側を駆動して該昇圧トランスの二次側に接続した放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランスは漏れインダクタンスを有しており、前記昇圧トランスの二次側の一端に可変インダクタンス素子を介して前記放電灯の一端側に接続し、前記昇圧トランスの二次側の他端はＧＮＤに接続してなり、前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで直列共振回路を形成し、かつ前記放電灯の他端側に管電流検出部を設け、該管電流検出部の信号を管電流制御回路に接続し、該管電流制御回路からの出力信号を前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変することにより、前記放電灯の管電流を制御するために必要なインダクタンスを前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスで調整するように動作するとともに、前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンスが前記放電灯に流れる電流を制限するように動作することを特徴とする。

また本発明は請求項１に記載の発明において、前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで形成される直列共振回路と、前記放電灯の他端側に接続した管電流検出部と、前記管電流制御回路とを前記昇圧トランスの二次側に複数組具備してなることを特徴とする。

また本発明は請求項１に記載の発明において、前記昇圧トランスの二次側巻線が複数に分割され、それぞれの二次側巻線に前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで形成される直列共振回路と、前記放電灯の他端側に接続した管電流検出部と、前記管電流制御回路とを具備してなることを特徴とする。

また本発明は請求項１に記載の発明において、前記管電流制御回路はオペアンプとトランジスタを具備し、前記管電流検出部からの信号と基準電圧を前記オペアンプに入力し、該オペアンプの出力を前記トランジスタのベースに接続し、該トランジスタのコレクタを前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変してなることを特徴とする。

また本発明は請求項１に記載の発明において、前記可変インダクタンス素子がトランスを構成し、該トランスの制御巻線の両端にスナバ回路を接続してなることを特徴とする。

また本発明は、直流電源と制御回路とスイッチング素子と昇圧トランスとを備え、前記直流電源に接続された前記スイッチング素子は前記制御回路からの信号にて前記昇圧トランスの一次側を駆動して該昇圧トランスの二次側に接続した放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランスは漏れインダクタンスを有しており、前記昇圧トランスの二次側の一端に可変インダクタンス素子を介して前記放電灯の一端側に接続し、前記昇圧トランスの二次側の他端はＧＮＤに接続してなり、前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで直列共振回路を形成し、かつ前記昇圧トランスの二次側のＧＮＤ端側に管電流検出部を設け、該管電流検出部の信号を管電流制御回路に接続し、該管電流制御回路からの出力信号を前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変することにより、前記放電灯の管電流を制御するために必要なインダクタンスを前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスで調整するように動作するとともに、前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンスが前記放電灯に流れる電流を制限するように動作することを特徴とする。

また本発明は、直流電源と制御回路とスイッチング素子と昇圧トランスとを備え、前記直流電源に接続された前記スイッチング素子は前記制御回路からの信号にて前記昇圧トランスの一次側を駆動して該昇圧トランスの二次側に接続した放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランスは漏れインダクタンスを有しており、前記昇圧トランスの二次側の一端に前記放電灯の一端側に接続し、前記昇圧トランスの二次側の他端は可変インダクタンス素子を介してＧＮＤに接続してなり、前記昇圧トランスの二次側の一端と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで直列共振回路を形成し、かつ前記放電灯の他端側に管電流検出部を設け、該管電流検出部の信号を管電流制御回路に接続し、該管電流制御回路からの出力信号を前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変することにより、前記放電灯の管電流を制御するために必要なインダクタンスを前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスで調整するように動作するとともに、前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンスが前記放電灯に流れる電流を制限するように動作することを特徴とする。

また本発明は請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載の発明において、前記放電灯点灯装置が液晶表示装置用のバックライト装置に組み込まれてなることを特徴とする。

本発明によれば、複数の放電灯に流れる電流を均等にして各放電灯の輝度のバラツキを低減することができると共に高耐圧の回路部品数を増やすことなく、安価な放電灯点灯装置を提供することができる。

図１に示す放電灯点灯回路によれば、昇圧トランス3には漏れインダクタンスＬeが存在するため、管電流の制御に必要なインダクタンスは昇圧トランス3の漏れインダクタンスＬeと可変インダクタンス素子のインダクタンスＬvで調整するように動作できる結果、可変インダクタンス素子の小型化ができる。
図２に示す放電灯点灯装置によれば、昇圧トランス13の二次側巻線を複数に分割しているため、二次側巻線の巻数比を変えることにより、それぞれの放電灯15a、15bの管電流が異なる場合でも容易に対応することができる。

図３に示す放電灯点灯装置によれば、放電灯25a、25bのリターン線側が１本に纏められて共通とした回路構成とすることにより、配線を少なくすることができ、コストダウンすることができる。

図４に示す放電灯点灯装置によれば、可変インダクタンス素子が昇圧トランスの低圧に配置されるので、可変インダクタンス素子であるトランス34A、34Bの巻線34aと巻線34b間の電位差が小さいため、トランス34A、34Bの内部での絶縁を簡易にすることができ、可変インダクタンス素子を安価で小型化することができる。

以下、本発明による第一の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１に示す放電灯点灯装置は、放電灯を２灯、点灯する場合の回路構成の例である。

直流電源1の両端にはスイッチング素子であるトランジスタＱ1、Ｑ2の直接回路とスイッチング素子であるトランジスタＱ3、Ｑ4の直接回路が並列に接続されており、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２の接続点とトランジスタＱ3とトランジスタＱ4の接続点を昇圧トランス3の一次側に接続し、いわゆるフルブリッジを構成している。

制御回路２は放電灯点灯装置を制御するための回路であって、昇圧トランス3の一次側を駆動するための駆動周波数を設定する発振回路などを具備しており、制御回路2からの出力信号によってトランジスタＱ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4を所定のタイミングでオン、オフ動作させて交流電圧を発生させる。

昇圧トランス3の一次側に接続されたスイッチング素子Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4はフルブリッジを構成しているが、フルブリッジに限定されるものではなく、ハーフブリッジで構成してもよいことは勿論であるが、ハーフブリッジよりもフルブリッジにてスイッチング動作を行ったほうが高効率にスイッチングでき、好適である。

昇圧トランス3の二次側には放電灯5a、5bが接続されている。昇圧トランス3の二次側の一端には可変インダクタンス素子であるトランス4Aの巻線4aを介して放電灯5aの一端側に接続され、昇圧トランス3の二次側の他端はGNDされる。

昇圧トランス3の二次側には昇圧トランス3の漏れインダクタンスＬe、トランス4AのインダクタンスＬv、コンデンサＣ1、Ｃpによる直列共振回路が形成される。コンデンサＣ1は回路に接続されるコンデンサで、共振周波数の調整用コンデンサであり、コンデンサＣpは浮遊容量を表わす。

放電灯5aの他端側には管電流検出部6が設けられている。管電流検出部6は管電流検出用抵抗Ｒ4と整流用ダイオードＤ1からなり、放電灯5aを流れる管電流を管電流検出用抵抗Ｒ4にて電圧に変換し、放電灯5aと管電流検出用抵抗Ｒ4の接続中点を整流用ダイオードＤ1を介して整流し、管電流制御回路7を構成するオペアンプ7aに接続されている。

オペアンプ7aでは整流用ダイオードＤ1を介して整流された電圧と基準電圧Ｖrefとを比較し、その出力はトランジスタＱ5のベースに接続し、トランジスタＱ5のコレクタはトランス4Aの制御巻線4bに接続して可変インダクタンス素子であるトランス4Aの制御巻線4bに流れる電流値を可変することによりトランス4Aのインダクタンス値を制御する。

またトランス4Aの制御巻線4bの両端には逆起電力発生時の高いスパイク電圧を防止するためにコンデンサＣ4と抵抗Ｒ5を直列に接続したスナバ回路を構成している
ここで、可変インダクタンス素子であるトランス4Aの動作について説明する。

可変インダクタンス素子であるトランス4Aは制御巻線4bの電流値が大きくなるほどインダクタンス値が小さくなるがごとく動作する。放電灯5aに流れる管電流が所定の値よりも小さくなった場合、管電流検出用の抵抗Ｒ4の電圧が下がり、オペアンプ7aの出力が上昇し、トランジスタＱ5のベース電流が増加してコレクタ電流も増加する。このためトランス4Aの制御巻線4bに流れる電流が増えることによって、可変インダクタンス素子であるトランス4Aのインダクタンス値が小さくなる。

この結果、昇圧トランス3の二次側の形成される共振回路の共振周波数

が上がる。昇圧トランス3の一次側の駆動周波数は昇圧トランス3の二次側に形成される共振回路の共振周波数ｆ₀よりも高い周波数になるように設定されるため、昇圧トランス3の二次側に形成される共振回路の共振周波数ｆ₀が昇圧トランス3の一次側の駆動周波数に近づく結果、駆動周波数における共振回路のインピーダンスが下がり、放電灯5aに流れる管電流を増加させる。

また、放電灯5aに流れる管電流が所定の値よりも大きくなった場合、管電流検出用抵抗Ｒ4の電圧が上がり、オペアンプ7aの出力が低下し、トランジスタＱ5のベース電流が低下してコレクタ電流も低下する。このためトランス4Aの制御巻線4bに流れる電流が低下することによって、可変インダクタンス素子であるトランス4Aのインダクタンス値が大きくなる。この結果、昇圧トランス3の二次側の共振回路の共振周波数ｆ₀が下がるため、昇圧トランス3の二次側に形成される共振回路の共振周波数ｆ₀が昇圧トランス3の一次側の駆動周波数から離れる結果、駆動周波数における共振回路のインピーダンスが上がり、放電灯5aに流れる管電流を減少させる。

なお、昇圧トランス3の二次巻線側に並列に接続した放電灯5bを含んだ回路構成は放電灯5aを含んだ回路構成と同一の回路構成となっている。放電灯5bに流れる管電流と可変インダクタンス素子であるトランス4Bの動作は放電灯5aに流れる管電流と可変インダクタンス素子であるトランス4Aの動作と同じであるため、その説明は省略する。

このように放電灯に流れる管電流の制御を放電灯ごとに行うことによって、放電灯の管電流を高精度に制御できるため、複数の放電灯の管電流を均一化できる結果、放電灯の輝度のバラツキを低減することができる。

また、各放電灯に流れる管電流を同一にしないで電流勾配を行うことも可能である。

この可変インダクタンス素子であるトランス4Aのインダクタンス値を可変させて放電灯に流れる管電流を制御する回路構成については図６の放電灯点灯回路の動作と略同じであるが、図６の放電灯点灯回路では放電灯111a、111bの管電流を安定化させるために放電灯111a、111bに直列に接続した電流制限用のコンデンサ110a、110bを使用する必要がある。

また、直列共振回路120Aにおける共振周波数ｆ₀は、直交トランス121AのインダクタンスをＬv、コンデンサ122aの容量をＣ1とすると、

で表わされる。このため、直交トランス121AのインダクタンスＬvだけを可変することにより共振周波数を可変させているため、管電流の制御に必要なインダクタンスは直交トランス121AのインダクタンスＬvで行うことになる。

これに対して、図１の本発明による放電灯点灯回路では、電流制限用のコンデンサを不要としている。本発明による放電灯点灯回路では昇圧トランス3を用いた回路構成となっているため、昇圧トランス3の二次側の形成される共振回路の共振周波数は

で表わされ、昇圧トランス3には漏れインダクタンスＬeが存在するため、管電流の制御に必要なインダクタンスは昇圧トランス3の漏れインダクタンスＬeと可変インダクタンス素子のインダクタンスＬvで調整するように動作できる結果、可変インダクタンス素子の小型化ができる。
また、昇圧トランス3の漏れインダクタンスＬeと可変インダクタンス素子のインダクタンスＬvが電流制限用のコンデンサと同様の役割を行うので、電流制限用のコンデンサを設ける必要がない。

このように本発明による放電灯点灯回路では、高耐圧用の電流制限用コンデンサが不要であり、可変インダクタンス素子の小型化ができるため、高耐圧の回路部品数を増やすことなく、放電灯点灯装置を安価に製造することができる。

なお、図１の放電灯点灯回路は放電灯を２灯、点灯する場合の回路構成の例を示したものであるが、２灯に限らず、２灯以上の場合にも同様に適用可能で、昇圧トランス3の二次側に並列的に接続すればよい。

図２に示す放電灯点灯装置は、本発明による第二の実施の形態について示したものである。

図２に示す放電灯点灯装置における基本動作は図１に示す放電灯点灯装置と同じであるため、違いについてのみ説明する。

図２に示す放電灯点灯装置は、昇圧トランス13の二次側巻線を13a、13bに分割した点で図１に示す放電灯点灯装置と相違する。二次側巻線を複数に分割しているため、二次側巻線の巻数比を変えることにより、それぞれの放電灯15a、15bの管電流が異なる場合でも容易に対応することができる。

なお、図２の放電灯点灯回路は放電灯を２灯、点灯する場合の回路構成の例を示したものであるが、２灯に限らず、２灯以上の場合にも同様に適用可能であり、放電灯数に対応にて昇圧トランス13の二次側巻線を分割すればよい。

図３に示す放電灯点灯装置は、本発明による第三の実施の形態について示したものである。

図３に示す放電灯点灯装置における基本動作は図１に示す放電灯点灯装置と同じであるため、違いについてのみ説明する。

図３に示す放電灯点灯装置は、放電灯25a、25bのリターン線側が１本に纏められて共通とした回路構成におけるそれぞれの放電灯に流れる管電流を制御する例を示したものであり、管電流を検出するための管電流検出部26を昇圧トランス23A、23Bの二次側巻線のGND側にそれぞれ設けた点で図１に示す放電灯点灯装置と相違し、昇圧トランス23A、23Bの二次側巻線に流れるトランス電流を検出して管電流を制御する。

この場合、放電灯25a、25bのリターン線側が１本に纏められて共通とした回路構成とすることにより、配線を少なくすることができ、コストダウンすることができる。

図３に示す放電灯点灯装置では昇圧トランスが複数個設けた構成となっているが、１つの昇圧トランスに複数の放電灯を点灯させる構成に比べて昇圧トランスを小型化できる。

また、放電灯が長尺管やＵ字管を用いた回路構成では、回路グランドから浮いた構成、いわゆるフローティングタイプの回路構成を採用することがある。この場合、放電灯の両側ともに高圧となるため、放電灯の両端では管電流を正確に検出できない。このようなフローティングタイプの回路構成の場合でも管電流を検出するための管電流検出部を昇圧トランスの二次側巻線のＧＮＤ側に設けることによって管電流を検出することができる。

図４に示す放電灯点灯装置は、本発明による第四の実施の形態について示したものである。

図４に示す放電灯点灯装置における基本動作は図１に示す放電灯点灯装置と同じであるため、違いについてのみ説明する。

図４に示す放電灯点灯装置は、可変インダクタンス素子を昇圧トランスの二次側巻線のGND側に設けた点で図１に示す放電灯点灯装置と相違する。この場合、可変インダクタンス素子が昇圧トランスの低圧に配置されるので、可変インダクタンス素子であるトランス34A、34Bの巻線34aと巻線34b間の電位差が小さいため、トランス34A、34Bの内部での絶縁を簡易にすることができ、可変インダクタンス素子を安価で小型化することができる。

また、オペアンプ7a、17a、27a、37aのフィードバック部のコンデンサＣ2は、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）および図５（ｄ）の回路構成のいずれかに置き換えることもできる。

本発明の第一の実施の形態を示す放電灯点灯回路の構成図である。本発明の第二の実施の形態を示す放電灯点灯回路の構成図である。本発明の第三の実施の形態を示す放電灯点灯回路の構成図である。本発明の第四の実施の形態を示す放電灯点灯回路の構成図である。図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）および図５（ｄ）はオペアンプのフィードバック部を示す構成図である。従来の放電灯点灯回路の例を示す構成図である。

符号の説明

１直流電源
２制御回路
３昇圧トランス
４Ａ、４Ｂ可変インダクタンス素子
４ａ巻線
４ｂ制御巻線
５ａ、５ｂ放電灯
７ａオペアンプ
６管電流検出部
７管電流制御回路
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４スイッチング素子
Ｌｅ漏れインダクタンス
Ｌｖ可変インダクタンス素子のインダクタンス

Claims

直流電源と制御回路とスイッチング素子と昇圧トランスとを備え、前記直流電源に接続された前記スイッチング素子は前記制御回路からの信号にて前記昇圧トランスの一次側を駆動して該昇圧トランスの二次側に接続した放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランスは漏れインダクタンスを有しており、前記昇圧トランスの二次側の一端に可変インダクタンス素子を介して前記放電灯の一端側に接続し、前記昇圧トランスの二次側の他端はＧＮＤに接続してなり、前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで直列共振回路を形成し、かつ前記放電灯の他端側に管電流検出部を設け、該管電流検出部の信号を管電流制御回路に接続し、該管電流制御回路からの出力信号を前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変することにより、前記放電灯の管電流を制御するために必要なインダクタンスを前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスで調整するように動作するとともに、前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンスが前記放電灯に流れる電流を制限するように動作することを特徴とする放電灯点灯装置。
前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで形成される直列共振回路と、前記放電灯の他端側に接続した管電流検出部と、前記管電流制御回路とを前記昇圧トランスの二次側に複数組具備してなることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
前記昇圧トランスの二次側巻線が複数に分割され、それぞれの二次側巻線に前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで形成される直列共振回路と、前記放電灯の他端側に接続した管電流検出部と、前記管電流制御回路とを具備してなることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
前記管電流制御回路はオペアンプとトランジスタを具備し、前記管電流検出部からの信号と基準電圧を前記オペアンプに入力し、該オペアンプの出力を前記トランジスタのベースに接続し、該トランジスタのコレクタを前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変してなることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
前記可変インダクタンス素子がトランスを構成し、該トランスの制御巻線の両端にスナバ回路を接続してなることを特徴とする請求項１に記載の放電灯点灯装置。
直流電源と制御回路とスイッチング素子と昇圧トランスとを備え、前記直流電源に接続された前記スイッチング素子は前記制御回路からの信号にて前記昇圧トランスの一次側を駆動して該昇圧トランスの二次側に接続した放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランスは漏れインダクタンスを有しており、前記昇圧トランスの二次側の一端に可変インダクタンス素子を介して前記放電灯の一端側に接続し、前記昇圧トランスの二次側の他端はＧＮＤに接続してなり、前記可変インダクタンス素子と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで直列共振回路を形成し、かつ前記昇圧トランスの二次側のＧＮＤ端側に管電流検出部を設け、該管電流検出部の信号を管電流制御回路に接続し、該管電流制御回路からの出力信号を前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変することにより、前記放電灯の管電流を制御するために必要なインダクタンスを前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスで調整するように動作するとともに、前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンスが前記放電灯に流れる電流を制限するように動作することを特徴とする放電灯点灯装置。
直流電源と制御回路とスイッチング素子と昇圧トランスとを備え、前記直流電源に接続された前記スイッチング素子は前記制御回路からの信号にて前記昇圧トランスの一次側を駆動して該昇圧トランスの二次側に接続した放電灯を点灯させる放電灯点灯装置であって、前記昇圧トランスは漏れインダクタンスを有しており、前記昇圧トランスの二次側の一端に前記放電灯の一端側に接続し、前記昇圧トランスの二次側の他端は可変インダクタンス素子を介してＧＮＤに接続してなり、前記昇圧トランスの二次側の一端と放電灯との間に設けたコンデンサと前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスとで直列共振回路を形成し、かつ前記放電灯の他端側に管電流検出部を設け、該管電流検出部の信号を管電流制御回路に接続し、該管電流制御回路からの出力信号を前記可変インダクタンス素子に接続して可変インダクタンス素子のインダクタンスを可変することにより、前記放電灯の管電流を制御するために必要なインダクタンスを前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンス素子のインダクタンスで調整するように動作するとともに、前記昇圧トランスの漏れインダクタンスと前記可変インダクタンスが前記放電灯に流れる電流を制限するように動作することを特徴とする放電灯点灯装置。
前記放電灯点灯装置が液晶表示装置用のバックライト装置に組み込まれてなることを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれか１項に記載の放電灯点灯装置。