[go: up one dir, main page]

JPH02256191A - El luminous power circuit - Google Patents

El luminous power circuit

Info

Publication number
JPH02256191A
JPH02256191A JP1055534A JP5553489A JPH02256191A JP H02256191 A JPH02256191 A JP H02256191A JP 1055534 A JP1055534 A JP 1055534A JP 5553489 A JP5553489 A JP 5553489A JP H02256191 A JPH02256191 A JP H02256191A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inverter
power supply
circuit
light emitting
power
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP1055534A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Ikeda
池田 貴昭
Toshihiko Suga
須賀 敏彦
Akihiko Kuroiwa
黒岩 顕彦
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.)
DAICHI KK
NIPPON BIIMU DENSHI KK
Original Assignee
DAICHI KK
NIPPON BIIMU DENSHI KK
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 DAICHI KK, NIPPON BIIMU DENSHI KK filed Critical DAICHI KK
Priority to JP1055534A priority Critical patent/JPH02256191A/en
Priority to AU41279/89A priority patent/AU631375B2/en
Priority to US07/406,237 priority patent/US5027040A/en
Priority to DE68926647T priority patent/DE68926647D1/en
Priority to EP89116980A priority patent/EP0359245B1/en
Publication of JPH02256191A publication Critical patent/JPH02256191A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an EL luminous power circuit with no energy loss and high energy efficiency by providing an inductor between an inverter and an EL. CONSTITUTION:An inverter having a pair of switches Tr1 and Tr2 is connected to +E and -E DC power sources in a power circuit, and switches Tr1 and Tr2 are opened or closed in turn with the switching frequency (f). A power transistor with the withstanding voltage of 2E or above is used for the switches Tr1 and Tr2. An EL (bipolar capacitor) as capacitance and a coil L as an inductor are connected in series and grounded in the inverter having the switches Tr1 and Tr2. When the phase between the load voltage and the load current is staggered, the switching energy loss by the power transistor is dissolved. A power circuit with high energy efficiency is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はEL発光電源回路に関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to an EL light emitting power supply circuit.

〈従来の技術〉 ELデイスプレィや、液晶デイスプレィのバックライト
としてELが汎用されている。
<Prior Art> EL is widely used as a backlight for EL displays and liquid crystal displays.

ELを負荷とした場合、ELは主にキャパシタンス負荷
であり、また、通常交流負荷として使用される。 そし
て、その発光輝度や、それに対応する表面照度は、EL
に負荷される電圧と交流周波数の双方に大きく依存する
When the EL is used as a load, the EL is mainly a capacitance load and is usually used as an AC load. The emission brightness and the corresponding surface illuminance are EL
It is highly dependent on both the voltage and the AC frequency applied to the AC.

ELをより明るく発光させるには負荷実効電圧をあげる
か、あるいは負荷周波数を高めるか、さらにはその双方
を併用するかによればよい。
In order to make the EL emit brighter light, it is possible to increase the effective load voltage, increase the load frequency, or use a combination of both.

従って、通常のAC電源(例えば実効値100V、50
あルイは60 Hz)によッテ直接ELを発光させる場
合には、さしたる工夫は要しないが、より明るく発光さ
せたい場合には、周波数を高め、また電圧もELの耐電
圧の範囲で高めることが必要となる 通常の100VAC電源を直接ELに負荷した場合、E
Lにかかる最大電圧の絶対値ピークは140V  (ピ
ーク・ツー・ピークで280V)となるが、通常ELの
定格耐電圧はほぼ210V(ピーク・ツー・ピークで4
20V)程度である。 また、ELのライフタイムから
は、使用しつる周波数は、400Hz付近が実用上の上
限としては使用されている。
Therefore, a normal AC power supply (e.g. effective value 100V, 50V
If you want to emit light directly from an EL at a frequency of 60 Hz, you don't need much effort, but if you want to emit brighter light, you need to increase the frequency and the voltage within the withstand voltage range of the EL. When a normal 100VAC power supply, which requires
The absolute value peak of the maximum voltage applied to L is 140V (280V peak-to-peak), but the rated withstand voltage of normal EL is approximately 210V (480V peak-to-peak).
20V). Further, from the lifetime of EL, the practical upper limit of the frequency used is around 400 Hz.

さて、ELの負荷周波数を高める場合について説明すれ
ば、AC電力を一旦整流して、±140v程度の直流電
源としてから、例えばプッシュプル回路により目的とす
る周波数fで交互に正・負電源回路を開き、周波数fの
EL交流負荷とする場合が通常である。
Now, to explain the case of increasing the load frequency of EL, AC power is once rectified to become a DC power supply of about ±140V, and then, for example, a push-pull circuit is used to alternately connect positive and negative power supply circuits at the desired frequency f. It is normal to use an EL alternating current load with a frequency of f.

この場合、プッシュプル回路のスウィッチには、通常パ
ワートランジスタやパワーMOSFET等が使用される
In this case, a power transistor, power MOSFET, or the like is usually used as a switch in the push-pull circuit.

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしこのような場合、パワートランジスタやパワーM
OS F ETのスウィッチングエネルギーロスが大き
な問題となり、比較的大きな放熱板を使用する必要が生
じ、エネルギーロスが太き(なり、また設置する場所や
仕方にも考慮を慮わなければならない。
<Problem to be solved by the invention> However, in such cases, power transistors and power M
Switching energy loss of OS FETs becomes a big problem, and it becomes necessary to use a relatively large heat sink, which results in large energy loss, and consideration must also be given to the location and method of installation.

本発明の主たる目的は、エネルギーロスをなくし、エネ
ルギー効率を高めたEL発光電源回路を提供することに
ある。
A main object of the present invention is to provide an EL light emitting power supply circuit that eliminates energy loss and improves energy efficiency.

〈課題を解決するための手段〉 このような目的は下記(1)〜(9)の本発明によって
達成される。
<Means for Solving the Problems> Such objects are achieved by the following inventions (1) to (9).

(1)直流電源とインバータ回路とを有し、この直流電
源からインバータを経てELまたはEL列に電圧負荷を
与えて発光させるEL発光電源回路において、前記イン
バータとELとの間にインダクタを設けたことを特徴と
するEL発光電源回路。
(1) In an EL light emitting power supply circuit that has a DC power supply and an inverter circuit and applies a voltage load to the EL or EL string from the DC power supply through the inverter to emit light, an inductor is provided between the inverter and the EL. An EL light emitting power supply circuit characterized by the following.

(2)直流電源とインパーク回路を有し、この直流電源
からインバータを経て両極性のコンデンサに交流電圧負
荷を与え、前記インバータと両極性コンデンサとの間に
トランスを設け、このトランスの2次側コイルからの交
流出力電力をもってELまたはEL列を点燈することを
特徴とするELL光電源回路。
(2) It has a DC power supply and an impark circuit, applies an AC voltage load from this DC power supply to a bipolar capacitor via an inverter, and provides a transformer between the inverter and the bipolar capacitor, and a secondary An ELL optical power supply circuit characterized in that an EL or an EL array is turned on using AC output power from a side coil.

(3)前記ELに並列に両極性コンデンサが接続されて
いる上記(1)または(2)に記載のELL光電源回路
(3) The ELL optical power supply circuit according to (1) or (2) above, wherein a bipolar capacitor is connected in parallel to the EL.

(4)前記インダクタまたはトランスのインダクタンス
により、前記インバータのスウィッチ開閉動作時の電流
を減少させ、しかも前記インバータとインダクタまたは
トランスを経てELおよび/または両極性コンデンサに
チャージアップされた電荷を、供給電源側に逆流電流と
して回収する上記(1)ないしく3)のいずれかに記載
のELL光電源回路。
(4) The inductance of the inductor or transformer reduces the current during the switch opening/closing operation of the inverter, and the charge that has been charged up in the EL and/or bipolar capacitor via the inverter and inductor or transformer is transferred to the supply power. The ELL optical power supply circuit according to any one of (1) to 3) above, wherein the ELL optical power supply circuit collects backflow current to the side.

(5)前記インバータと前記直流電源との間にバッファ
ーコンデンサが設けられた上記(1)ないしく4)のい
ずれかに記載のEL発発光型電源回路 (6)前記インバータと前記直流電源との間に、前記イ
ンバータと逆の開閉動作を行う第2のインバータを設け
た上記(1)ないしく5)のいずれかに記載のELL光
電源回路。
(5) The EL power source circuit according to any one of (1) to 4) above, wherein a buffer capacitor is provided between the inverter and the DC power source. The ELL optical power supply circuit according to any one of (1) to 5) above, wherein a second inverter that performs an opening/closing operation opposite to that of the inverter is provided in between.

(7)前記直流電源と前記第2のインバータとの間に位
相制御用のコイルを設けた上記(6)に記載のELL光
電源回路。
(7) The ELL optical power supply circuit according to (6) above, wherein a phase control coil is provided between the DC power supply and the second inverter.

(8)前記インバータのスイッチング信号波の周波数お
よび/またはパルス巾デユーティ−比を可変設定できる
ものである上記(1)ないしく7)のいずれかに記載の
ELL光電源回路。
(8) The ELL optical power supply circuit according to any one of (1) to 7), wherein the frequency and/or pulse width duty ratio of the switching signal wave of the inverter can be variably set.

(9)前記インバータがチャージ用のインバータと帰還
用のインバータとから構成され、両インバータは同一の
立ち上がりにて同一の周波数のスイッチング信号波にて
駆動され、帰還用のインバータのパルス巾デユーティ−
比をチャージ用インバータのパルス巾デユーティ−比よ
りも大とした上記(1)ないしく8)のいずれかに記載
のELL光電源回路。
(9) The inverter is composed of a charging inverter and a feedback inverter, both inverters are driven by a switching signal wave of the same frequency at the same rising edge, and the pulse width duty of the feedback inverter is
The ELL optical power supply circuit according to any one of (1) to 8) above, wherein the ratio is larger than the pulse width duty ratio of the charging inverter.

く作用〉 負荷電圧と電流の位相を何らかの方法でずらしてスイッ
チングロスを少なくしてELを発光させることは可能で
ある。
Effect> It is possible to make the EL emit light by shifting the phases of the load voltage and current by some method to reduce the switching loss.

本発明は、これに加えて、更に負荷電力の余剰電力を逆
流電流によって回収しようというもので、エネルギー効
率的に次の2つの作用が同時に実現する。
In addition to this, the present invention aims to recover surplus power from the load by using a reverse current, so that the following two effects can be realized simultaneously in terms of energy efficiency.

■負荷電圧と負荷電流の位相をずらすことにより、パワ
ートランジスタやパワーMO3FETによるスウィッチ
ングエネルギーロスの解消を図る。
■ By shifting the phase of load voltage and load current, switching energy loss due to power transistors and power MO3FETs is eliminated.

■ELに対する余剰負荷電力を逆流電流により回収する
ことにより電力効率の改善を図る。
■Improve power efficiency by recovering surplus load power for EL using reverse current.

〈実施例〉 本発明の第1の態様の具体的回路構成を第1図に従い説
明する。
<Example> A specific circuit configuration of the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明の電源回路においては1対のスウィッチTr+ 
、Trzを有するインバータが+E1−Hの直流電源に
接続される。
In the power supply circuit of the present invention, a pair of switches Tr+
, Trz is connected to the +E1-H DC power supply.

インバータは公知のいずれのものであってもよく、スウ
ィッチTr+ 、Trzがスイッチング信波数fにより
交互に開閉される。  スウィッチT r +  T 
r wとしては、耐圧が2E以上のパワートランジスタ
や、パワーMOSFET等を用い、プッシュプルインバ
ータを構成することが好ましい。
The inverter may be any known inverter, and the switches Tr+ and Trz are alternately opened and closed depending on the switching signal frequency f. Switch T r + T
As r w, it is preferable to use a power transistor with a breakdown voltage of 2E or more, a power MOSFET, or the like to configure a push-pull inverter.

なお、図示例では、T r + 、 T r 2および
後述のT r s 、 T r 4としては、パワーM
O3FETを使用しているが、Tr+Trx 、Trs
 、Tr4としては、パワートランジスタの他、通常の
トランジスタやMOS F ET等を用いてもよい。
In addition, in the illustrated example, the power M is used as T r + , T r 2 and T r s , T r 4 described later
O3FET is used, but Tr+Trx, Trs
, Tr4 may be a power transistor, a normal transistor, a MOS FET, or the like.

パワーMO3FETを用いる場合には、通常、スウィッ
チT r + 、 T r 2として、それぞれPチャ
ネル、Nチャネルのコンプリメンタリ−なベアーを選択
する。 例えばエンハンスメントモード(Normal
ly offモード)のパワーMOSFETとしては、
日立製のr2sK310J、r2sJ117Jを用いる
ことができる。
When using a power MO3FET, normally P channel and N channel complementary bare switches are selected as switches T r + and T r 2, respectively. For example, enhancement mode (Normal)
As a power MOSFET (ly off mode),
Hitachi's r2sK310J and r2sJ117J can be used.

このようなスウィッチTr+、Trzを有するインバー
タには、キャパシタンスCのELが接続されて接地され
る。
An inverter having such switches Tr+ and Trz is connected to EL with a capacitance C and grounded.

そして、ELとインバータ間には、インダクタとしてコ
イルLが接続される。
A coil L is connected as an inductor between the EL and the inverter.

LとCの関係は、回路のR成分もしくはRの等価成分が
無視できるほど小さければ、f=1/4πi で与えられる(理想状態)。 負荷ELのキャパシタン
スCはあらかじめ判っており、また光らせたい輝度に応
じて周波数fが決まるから、fとCを所与としてLを決
めてやればよい。
The relationship between L and C is given by f=1/4πi (ideal state) if the R component of the circuit or the equivalent component of R is negligibly small. Since the capacitance C of the load EL is known in advance and the frequency f is determined depending on the desired brightness, L can be determined by taking f and C as given.

πは円周率である。π is pi.

なお、通常fは501(z〜600Hz、Cは0.1μ
F〜10μF程度であるので、Lは30mH〜10H程
度である。
In addition, normally f is 501 (z ~ 600Hz, C is 0.1μ
Since F is about 10 μF, L is about 30 mH to 10 H.

このような回路構成にて、ELに負荷を与えると、EL
にかかる電圧値■と電流値工は、回路のR(抵抗成分)
を無視できる程小さいものとすれば、第2図に示される
ようになる。
With this circuit configuration, when a load is applied to EL, EL
The voltage value ■ and current value applied to are the R (resistance component) of the circuit.
If it is assumed to be negligibly small, the result will be as shown in FIG.

すなわち、て。=1/2f=2π5[] にて、負荷電
圧■は2て。を周期として、±2Eの振幅で変化する。
In other words, te. =1/2f=2π5[], and the load voltage ■ is 2. It changes with an amplitude of ±2E with a period of .

 この際、負荷電流■は、コイルLの存在により位相が
ずれ、しかもτ。
At this time, the load current ■ is out of phase due to the presence of the coil L, and furthermore, the phase is τ.

を周期として、±CE/−J□−の振幅で変化する。It changes with an amplitude of ±CE/−J□− with a period of .

このため、スウィッチT r + 、 T r 2の開
閉動作時(開閉動作の瞬間)においては、回路に電流は
ほとんど流れない。
Therefore, during the opening/closing operation of the switches T r + and T r 2 (at the instant of the opening/closing operation), almost no current flows through the circuit.

それ故、R等により損失は零ではないが、それでもその
際のエネルギーロスはきわめて小さいものとすることが
できる。
Therefore, although the loss is not zero due to R etc., the energy loss at that time can still be extremely small.

この結果、スウィッチの開閉動作の立ち上がりあるいは
立ち下がり時には、インバータ回路の電流は零かきわめ
て小さいものとなり、スウィッチングエネルギーロスが
極めて小さいものとなる。
As a result, the current in the inverter circuit becomes zero or extremely small at the time of rising or falling of the opening/closing operation of the switch, and the switching energy loss becomes extremely small.

なお、以上から明らかなようにコイルしは、f=1/4
πiで決まるインダクタンスに加え、コイルに流せる電
流容量の最大値1、、、=CE/ff 以上のものにしなければならない。
Furthermore, as is clear from the above, when coiling, f=1/4
In addition to the inductance determined by πi, the maximum current capacity that can be passed through the coil must be greater than 1, = CE/ff.

また、コイルのコア材としては周波数fにおける磁束透
過率が良いものを選ぶ必要がある。
Further, it is necessary to select a core material for the coil that has good magnetic flux transmittance at the frequency f.

さて、このような方式で、ELを負荷すると、スウィッ
チング部のインバータの一方のスウィッチ、例えばT 
r +のドレイン・ソース間の電圧■。3と電流■DI
+は、第3a図に示されるようになる。 また、ELに
かかる電圧VtLは第3b図に示されるようになる。
Now, when the EL is loaded using this method, one switch of the inverter in the switching section, for example, T
The voltage between the drain and source of r +. 3 and current■DI
+ becomes as shown in Figure 3a. Further, the voltage VtL applied to EL is as shown in FIG. 3b.

すなわち、スウィッチT r +の■D11は、τ。〜
2て。間の2Eの矩形パルス電圧である。 これに対し
工。Sは、コイルにより位相がずれ、しかも0〜τ0間
においては、0〜で間は、ELにチャージアップされた
電荷がコイルしにより正方向電流aとして流れるととも
に、負荷電流■の逆転にともないて、〜T、。間は逆流
電流すとして流れることになる。
That is, ■D11 of the switch T r + is τ. ~
2. It is a rectangular pulse voltage of 2E between. On the other hand, engineering. The phase of S is shifted by the coil, and between 0 and τ0, the charge charged up to EL flows through the coil as a positive current a, and as the load current ■ reverses, ,~T,. During this period, a reverse current will flow.

この第3a図のI DBの斜線部すが逆流電流であり、
これに相当する電力(チャージ)が余剰電力として同一
供給電源側に回収されているわけである。
The shaded part of IDB in Fig. 3a is the reverse current,
The electric power (charge) corresponding to this is recovered as surplus electric power to the same power source.

以上において、R(抵抗成分)が零、しかもELの発光
に要するエネルギーが零であるとすれば、第3a図にお
いてaとbの面積は等しくなり、事実上、永久機関的と
なる。 しかしこのようなことはあり得す、実際には回
路のR等価成分、すなわち回路のR成分、Lにおける磁
場損失、ELの発光エネルギー等によって電力は消費さ
れ、図示のように、a>bとなる。
In the above, if R (resistance component) is zero and the energy required for EL light emission is zero, the areas of a and b in FIG. 3a will be equal, and in fact, it will be like a perpetual motion machine. However, this is possible; in reality, power is consumed by the R equivalent component of the circuit, the magnetic field loss in L, the luminous energy of EL, etc., and as shown in the figure, a > b. Become.

しかも、bはaよりも相当率さい。Moreover, b is considerably larger than a.

一方、■1も第2図に示されるような左右対称なきれい
な波形ではなく、第3b図に示されるように、±ΔEだ
け上下にずれたものとなる。 すなわち、ΔE−C分だ
けのチャージが、ELの発光および誘電損失等により帰
還し得なかったこととなる。
On the other hand, (1) also does not have a clean, symmetrical waveform as shown in FIG. 2, but is vertically shifted by ±ΔE as shown in FIG. 3b. In other words, the charge corresponding to ΔE−C could not be returned due to the light emission of the EL, dielectric loss, and the like.

しかし、重要なことは、面積すに相当する電力は、同−
電源側に間違いなく回収されていることであり、それだ
け電力効率を改善している事実である。 今迄のEL発
光方式ではこの逆流成分に相当する電力は、対局すなわ
ち他方の電源側にすてられ、スウィツチングロスとなら
ないまでも、送電線のロスとしてすてられていたわけで
ある。
However, the important thing is that the power equivalent to the area is
This is definitely recovered on the power supply side, which is a fact that improves power efficiency. In conventional EL light emitting systems, the power corresponding to this backflow component is wasted to the other side's power source, and even if it does not become a switching loss, it is wasted as a loss in the power transmission line.

ここで第4図に示されるLCR回路を用いて、電力回収
の原理についてさらに詳細に説明する。
Here, the principle of power recovery will be explained in more detail using the LCR circuit shown in FIG. 4.

このようなLCR直列回路において、スウィッチSを閉
じてからのコンデンサCの両端の電圧■。、回路の電流
Iの経時変化は、LCR回路の過度現象のダイナミズム
としてよ(知られているように、第5図に示されるよう
になる。 この場合、τ1、τ0は、前記同様、L、C
,Hの値により定まる時定数である。
In such an LCR series circuit, the voltage across the capacitor C after the switch S is closed. , the change over time of the current I in the circuit is known as the dynamism of the transient phenomenon of the LCR circuit (as is known, as shown in FIG. 5. In this case, τ1, τ0 are L, C
, H is a time constant determined by the values of .

本発明の点燈方式は、前記コンデンサCをELもしくは
後述する両極性のコンデンサに見立て、前記スウィッチ
Sをインバータのスウィッチング素子の一方に見立て、
時定数τ。
The lighting method of the present invention assumes that the capacitor C is an EL or a bipolar capacitor which will be described later, and that the switch S is likened to one of the switching elements of an inverter.
time constant τ.

のどころで同期をとりながらスウイツチングするもので
ある。
Switching is performed while synchronizing at the center.

すなわち、本発明の点燈方式は、このLCR回路におけ
る過度現象である振動現象を利用したものである。 そ
して、電源を第4図のように+Eとした場合の過度現象
と、図示しないが、−Eとした場合の過度現象とを時定
数τ。
That is, the lighting system of the present invention utilizes the vibration phenomenon, which is a transient phenomenon in the LCR circuit. The transient phenomenon when the power source is set to +E as shown in FIG. 4 and the transient phenomenon when the power supply is set to -E (not shown) are determined by a time constant τ.

に同期させながら交互に切換えることによって点燈回路
の安定な定常状態を実現したものである。
By switching alternately in synchronization with the lighting circuit, a stable steady state of the lighting circuit is achieved.

ただしLCR回路では、Rの値が一定値以上の値になる
と第5図に示されるような振動現象は発生しない。 つ
まり本発明の点燈回路では、Rに対応する等偏成分が一
定値以上の場合、電荷の逆流は起こらない。
However, in the LCR circuit, when the value of R exceeds a certain value, the vibration phenomenon shown in FIG. 5 does not occur. In other words, in the lighting circuit of the present invention, when the equal polarized component corresponding to R is equal to or greater than a certain value, no backflow of charges occurs.

LCR回路のRに対応する点燈回路の等偏成分は、回路
内抵抗、コイルの磁束損失、コイルの直流抵抗、コイル
の磁束飽和、ELにおける誘電損失およびELにおける
光束発散等であり、このR等価成分が小さいほど逆流電
流すなわち電荷の帰還量は多くなり、零ならば第2図に
もとづいて説明したような理想状態が達成される。
The equal polarized components of the lighting circuit corresponding to R of the LCR circuit are resistance in the circuit, magnetic flux loss of the coil, DC resistance of the coil, magnetic flux saturation of the coil, dielectric loss in the EL, luminous flux divergence in the EL, etc., and this R The smaller the equivalent component is, the greater the backflow current, that is, the amount of charge feedback, and if it is zero, the ideal state as explained based on FIG. 2 is achieved.

従って、点燈回路を構成する場合には、コイルの選定は
重要であり、前記の条件を具備するように特に注意する
必要があり、スウィツチング素子も出来るだけオン抵抗
の小さなものが望ましい。
Therefore, when configuring a lighting circuit, the selection of the coil is important, and special care must be taken to meet the above conditions, and it is desirable that the switching element has as little on-resistance as possible.

本発明の点燈回路では、電源電圧を+Eから−Eにスウ
ィッチングするが、その設定には、公知の種々の方法を
用いればよ(、例えば、スウィッチング周波数fを調整
し、τ。に同期させればよい。
In the lighting circuit of the present invention, the power supply voltage is switched from +E to -E, but the setting can be done using various known methods (e.g., by adjusting the switching frequency f, All you have to do is synchronize.

なお、この場合誤ってτ1に同期させると極めて不安定
な回路となり、ELの破損等にもつながるため十分注意
しなければならない。
In this case, if the synchronization is erroneously performed with τ1, the circuit becomes extremely unstable, which may lead to damage to the EL, so care must be taken.

本発明では、このようにELにチャージアップされた電
荷を、コイルの力により、この電荷が供給された同−電
源側に回収し、他方の電源側への流失を少なくするよう
にして、電力効率を向上するものである。
In the present invention, the electric charge that has been charged up to the EL is recovered by the force of the coil to the same power source to which this electric charge was supplied, thereby reducing the loss of the electric charge to the other power source. It improves efficiency.

なお、例えば理想状態の回路において f=1/4πiで設定されるしよりもインダクタンスを
小さくしたい場合には、第6図に示されるように、EL
と並列に両極性のコンデンサC0゛を接続すればよい。
For example, if you want to make the inductance smaller than f=1/4πi in an ideal circuit, as shown in FIG.
A bipolar capacitor C0' may be connected in parallel with .

 そして、このダミーコンデンサのキャパシタンスCo
’とELのキャパシタンスC8の和をCとして、この式
から求まるしのインダクタンスを設定すればよい。
And the capacitance Co of this dummy capacitor
' and the capacitance C8 of EL is set as C, and the inductance obtained from this equation can be set.

ただし、このような場合、インダクタンスは小さく出来
るが、電流値、特にコイルLに流れる最大電流値1.、
、=CE/−「17石−も増えることになるので、イン
ダクタンスが下がった分、コイルの巻線径は太くする必
要がある。
However, in such a case, although the inductance can be made small, the current value, especially the maximum current value 1. ,
, = CE/- "17 stones" will be increased, so the diameter of the coil must be increased to compensate for the decrease in inductance.

また、はとんどのパワーMOSFET等のスイツチング
素子は、チャネルが開いていさえすればドレイン・ツー
・ソースのみでな(ソース・ツー・ドレインにもほぼ同
じように電流を流すが、ドレイン・ツー・ソース方向の
みのダイオード特性のあるスイン、チング素子、例えば
パワートランジスタを用いる場合には、適当なダイオー
ドD II、D、2、DI8、DI4、D2+、D2□
、I)as、D 24を用いて、第7図に示されるよう
な構成とすればよい。
Also, most switching devices such as power MOSFETs do not only flow drain-to-source as long as the channel is open (current flows almost the same from source-to-drain, but from drain-to-source). When using a switching element with diode characteristics only in the source direction, such as a power transistor, use an appropriate diode D II, D, 2, DI8, DI4, D2+, D2□
, I) as, D 24 to create a configuration as shown in FIG.

このような構成により、正方向電流も逆流電流も、必ず
スイッチング素子ではコレクタからエミッタ方向あるい
はエミッタからコレクタ方向にのみ流れるからである。
With such a configuration, both forward current and reverse current always flow only from the collector to the emitter or from the emitter to the collector in the switching element.

本発明において、用いる直流電源には特に制限はない。In the present invention, there is no particular restriction on the DC power source used.

ただ、本発明は電源として2次電池電源や太陽電池電源
を用いる場合、特に省電力化の点で有効である。
However, the present invention is particularly effective in terms of power saving when a secondary battery power source or a solar battery power source is used as a power source.

しかし、逆流電流をそのまま2次電池に再充電するのは
、電流寿命を短(するのみならず、電池の特性そのもの
から困難な場合もある。
However, recharging the secondary battery with the reverse current not only shortens the current life but also may be difficult due to the characteristics of the battery itself.

従って電池を電源とする場合には、第8図に示されるよ
うに電源とスイッチング素子Tr+ 、Trgとの側に
ダイオードD、、D2を挿入し、さらに逆流電力バッフ
ァーとしてコンデンサC,C,を設けることが好ましい
Therefore, when a battery is used as a power source, diodes D, D2 are inserted between the power source and switching elements Tr+ and Trg, as shown in FIG. 8, and capacitors C, C, are provided as reverse power buffers. It is preferable.

あるいは、第9図に示されるように、やはりこのバッフ
ァーコンデンサCI 、C,と電源の側に同一周波数f
でスイッチングし、かつ逆流時には閉じているようなス
イッチング素子T r m 、 T r aを有する第
2のインバータを接続することも好ましい。 この際、
このインバータ・電源間にさらに、位相調整用インダク
タとしてコイルLa、L3を設けるのも一策である。 
この場合は、ELへの電荷供給時およびELからの電荷
逆流時に、電源からコンデンサC3へのチャージを防止
できるため、さらに損失を相当量小さくできる。
Alternatively, as shown in FIG. 9, the buffer capacitors CI, C, and the same frequency f on the power supply side
It is also preferable to connect a second inverter having switching elements T r m , T r a which switch at 1 and are closed during reverse flow. On this occasion,
One solution is to further provide coils La and L3 as phase adjustment inductors between the inverter and the power source.
In this case, since it is possible to prevent the power supply from charging the capacitor C3 when charge is supplied to the EL and when charge flows backward from the EL, the loss can be further reduced by a considerable amount.

あるいは、第10図に示されるように、電源に接続した
T r s 、T r aを有する第2のインバータの
後段に、コイルL3を設ければ、コイルは1つのみでよ
くなる。
Alternatively, as shown in FIG. 10, if the coil L3 is provided after the second inverter having T r s and T r a connected to the power source, only one coil is required.

この際、第9図および第10図において、f l= f
 tであるが、Tr+のオーブン時はTrsがクローズ
、T r +のクローズ時はTrsがオーブンするよう
に構成する。
At this time, in FIGS. 9 and 10, f l= f
t, Trs is closed when Tr+ is in the oven, and Trs is in the oven when Tr+ is closed.

すなわち、Tr+ 、Tri 、Tri 、Tr4のオ
ーブン・クローズの関係は下記のようになる。
That is, the oven closing relationships of Tr+, Tri, Tri, and Tr4 are as follows.

0〜τ0       τ。〜2 τ0T r +  
 オーブン     クローズTrg   クローズ 
    オーブンT r s   クローズ     
オーブンTr4  オーブン     クローズなお、
コノような場合、1/C= 1/C,+ 1/C2(C
1はEL)としてやれば、先の理想状態における関係式
f=1/4π「「丁はそのまま成立する。 C+>>C
2の場合にはCα02で設定してもかまわない。
0~τ0 τ. ~2 τ0T r +
Oven Close Trg Close
Oven T r s Close
Oven Tr4 Oven closed,
In this case, 1/C = 1/C, + 1/C2 (C
1 is EL), then the relational expression f=1/4π in the previous ideal state holds true as is.C+>>C
In the case of 2, it may be set at Cα02.

また、コイルL3を挿入するのは、スイッチング素子T
rs、Tr<におけるスイッチングエネルギーロスを回
避するためであり、L3、C1の関係はやはりf≧1/
2冗F「T「T程度付近に設定すればよい。 そして、
このときロスはほとんど零に低減される。
In addition, the coil L3 is inserted into the switching element T.
This is to avoid switching energy loss at rs, Tr<, and the relationship between L3 and C1 is still f≧1/
It is sufficient to set it to around T.
At this time, the loss is reduced to almost zero.

なお、1つの直流電源に複数のELを接続するときには
、コイルLの後段に複数のELを並列に接続すればよい
Note that when a plurality of ELs are connected to one DC power source, the plurality of ELs may be connected in parallel after the coil L.

本発明の点燈回路を用いてELを点燈させる場合、EL
ヘチャージアップされた電荷を逆流電流として帰還させ
る回路内の電荷動作のダイナミズムは、ELやコンデン
サのキャパシタンス、インダクタのインダクタンスおよ
びスイッチング信号の周波数や波形によって決まる。
When lighting an EL using the lighting circuit of the present invention, the EL
The dynamism of the charge operation within the circuit that returns the charged up charges as a reverse current is determined by the capacitance of the EL and capacitor, the inductance of the inductor, and the frequency and waveform of the switching signal.

従って、本発明の点燈回路を用いてELを点燈させるに
は、これら3つのパラメータをうまく適合させなければ
ならない。
Therefore, in order to light an EL using the lighting circuit of the present invention, these three parameters must be well matched.

パラメータの適合方法に制限はなく公知の種々の方法を
用いればよいが、操作が容易である点で以下に述べる方
法を用いることが好ましい。
There is no limit to the method of fitting the parameters, and various known methods may be used, but the method described below is preferably used because it is easy to operate.

■インバータのスウィッチング周波数f(τ)を固定さ
せ、パルス巾のデユーティ−比(半周期τに対するスウ
ィッチの開期間−coの割合二L0/τ)を可変にして
おきデユーティ−比を設定する方法。
■A method of setting the duty ratio by fixing the switching frequency f(τ) of the inverter and making the duty ratio of the pulse width variable (the ratio of the switch open period -co to the half period τ, 2L0/τ). .

■デユーティ−比を固定させ、スウィッチング周波数f
を可変にしておき、スウィッチング周波数fを設定する
方法。
■The duty ratio is fixed and the switching frequency f
A method of keeping f variable and setting the switching frequency f.

■スウィッチング周波数fおよびデユーティ−比の双方
を可変にしておき、双方を設定する方法。
(2) A method in which both the switching frequency f and the duty ratio are made variable and both are set.

このような方法を用いると、インダクタを変えなくても
要求輝度の変化やキャパシタンスの異なるELを用いる
場合に幅広く対応できるため効果的である。
Using such a method is effective because it can accommodate a wide range of changes in required brightness and when using ELs with different capacitances without changing the inductor.

特に、デユーティ−比設定方式(■)は、コイルを大き
くしないで、比較的低周波数で小面積のELを点燈する
のに適している。
In particular, the duty ratio setting method (■) is suitable for lighting a small area EL at a relatively low frequency without increasing the size of the coil.

なお第11図には、周波数fを固定させ、デユーティ−
比τ。/τを1より小さく設定した場合のスイッチング
波形とドレイン・ソース間電流■、が示される。
In addition, in FIG. 11, the frequency f is fixed and the duty factor is
Ratio τ. The switching waveform and drain-source current (2) when /τ is set to be smaller than 1 are shown.

このような方法を用いる場合、例えば、オシロスコープ
等で、インバータの一方のスイッチング素子のドレイン
・ソース間の電流、電圧波形を見ながら、スウィッチン
グ周波数やデユーティ−比の調整、設定を行えばよい。
When using such a method, for example, the switching frequency and duty ratio may be adjusted and set while observing the current and voltage waveform between the drain and source of one switching element of the inverter using an oscilloscope or the like.

そして、スウィッチング周波数やデユーティ−比の調整
、設定は、例えば、発振回路に設けられている調整、設
定用のボリュームを操作することにより行われる。
The switching frequency and duty ratio are adjusted and set, for example, by operating a volume for adjustment and setting provided in the oscillation circuit.

次に逆流帰還電流の回帰同期が、ボリューム調整等のマ
ニュアル操作によらず、自動的に設定される本発明のE
L点燈回路を説明する。
Next, the regression synchronization of the reverse flow feedback current is automatically set without manual operation such as volume adjustment.
The L lighting circuit will be explained.

第12図に示される回路は、周波数fを設定し、電流モ
ードを追随させる自動設定方式によるものである。
The circuit shown in FIG. 12 uses an automatic setting method that sets the frequency f and follows the current mode.

この回路は、電源からELへ流れる正方向電流のチャー
ジアップ経路と、逆流電流の帰還経路とを電源−イング
クタ間に分離して設けたものである。
In this circuit, a charge-up path for a forward current flowing from a power source to an EL and a feedback path for a reverse current are provided separately between the power source and the inductor.

この場合、それぞれの経路にインバータスウィッチであ
るT r + 、 T r 2を有するチャージ用イン
バータと、Tri、Tr4を有する帰還用インパークを
設ける。 また、それぞれの経路は、ダイオードD1.
D2.D、、D4によって規制する。
In this case, a charging inverter having inverter switches T r + and T r 2 and a return impark having Tri and Tr4 are provided in each path. Each path also includes a diode D1.
D2. D,, regulated by D4.

そして、EL点燈周波数fに合わせてそれぞれのインバ
ータをそれぞれ異なる信号波f1、f2でオン、オフす
る。
Then, each inverter is turned on and off using different signal waves f1 and f2 in accordance with the EL lighting frequency f.

このような回路では、正電源側からの電荷は、正方向電
流としてTr+を通じてELにチャージされ、T r 
sを通じて逆流電流として帰還される。
In such a circuit, charges from the positive power supply side are charged to EL through Tr+ as a positive direction current, and T r
It is fed back as a reverse current through s.

また、負電源側からの電荷もTrzを通じ同様にチャー
ジされ、Tr<を経て帰還される。
Furthermore, charges from the negative power supply side are similarly charged through Trz and fed back through Tr<.

この場合、fl、f2が順方向同期パルスであればTr
+、Tr3は同一チャネルのもの、T r 2 、 T
 r 4も同一チャネルのものを用い、T r + と
T r zおよびT r sとT r 4はチャネルの
異なるコンプリメンタリ−なペアをそれぞれ選択する。
In this case, if fl and f2 are forward synchronization pulses, Tr
+, Tr3 is of the same channel, T r 2 , T
The same channel is also used for r4, and complementary pairs of different channels are selected for T r + and T r z and T r s and T r 4, respectively.

 一方f+、fzが互いに反転する同期パルスであれば
、T r + とT r zは異なるチャネルのもの、
Tra 、Tr4も異なるチャネルのものを用い、Tr
+ とT r 2およびT r sとT r aはチャ
ネルの異なるコンプリメンタリ−なペアをそれぞれ選択
する。
On the other hand, if f+ and fz are synchronization pulses that are inverted with each other, T r + and T r z are of different channels,
Tra and Tr4 are also of different channels, and Tr
+ and T r 2 and T r s and T r a select different complementary pairs of channels, respectively.

帰還用のインバータのT r 3 、 T r 4をス
ウィッチングする信号波f1は、矩形波とされ、その周
波数はELの点燈周波数fと同一に設定される。 なお
、信号波f1のパルス巾のデユーティ−比は、τ。/τ
以上であればよく、所定値に選定され、通常は固定値と
される。 図示の場合はデユーティ−比1である。
The signal wave f1 for switching T r 3 and T r 4 of the feedback inverter is a rectangular wave, and its frequency is set to be the same as the lighting frequency f of the EL. Note that the duty ratio of the pulse width of the signal wave f1 is τ. /τ
Any value greater than or equal to that is sufficient, and is selected to be a predetermined value, which is usually a fixed value. In the illustrated case, the duty ratio is 1.

一方、チャージ用のインバータのTr、、Trzをスウ
ィッチングする信号波f2は、矩形波とされ、その周波
数はELの点燈周波数fと同一に設定される。 信号波
f2のパルス巾て2のデユーティ−比て2/τは、固定
しても、可変設定としてもよいが、後述するように一定
の制約があり、τ。/τ以下とされ、好ましくけτ1/
で以上、τ。/τ以下とされる。
On the other hand, the signal wave f2 for switching the charging inverter Tr, Trz is a rectangular wave, and its frequency is set to be the same as the EL lighting frequency f. The duty ratio 2/τ of the pulse width 2 of the signal wave f2 may be fixed or variable, but there are certain restrictions as will be described later. /τ or less, preferably τ1/
So that's it, τ. /τ or less.

なお、周波数やデユーティ−比は、上記の条件を満たす
限り任意であり、適宜決定される。
Note that the frequency and duty ratio are arbitrary as long as the above conditions are satisfied, and are determined as appropriate.

ここで、正電源側からの電荷のチャージや帰還の動作に
ついて、Tr+、Traのドレイン・ソース間電流工1
゜8、工3Dgおよび信号波f+、f2を用いて説明す
る。
Here, regarding the operation of charging and feedback from the positive power supply side, the drain-source current of Tr+ and Tra is 1.
This will be explained using 3Dg and signal waves f+ and f2.

信号波f、、f、および電流III、Il、工8I、s
は第13図に示されるようになる。
Signal waves f, , f and currents III, Il, 8I, s
is as shown in FIG.

なお、電流波形の図中点率泉で示されるのは負電源側の
Trt 、Tr4を流れるドレイン・ソース間電流工2
゜i、I’osである。
In addition, the current waveform shown by the dotted spring in the figure is the drain-source current flowing through Trt and Tr4 on the negative power supply side.
゜i, I'os.

第12図の点燈回路では、時定数τ1、τ。In the lighting circuit shown in FIG. 12, the time constants τ1 and τ.

は、回路内のキャパシタンス、インダクタンスおよび抵
抗等により定まる可変のものであるが、第13図に示さ
れるようにパルス巾−c2の値は、τ、もしくばて。と
同一である必要はない。 ただし、前記のとおりτ2≦
τ。でなければならない。 もしτ2〉τ。であると、
度電源に帰還した電荷が、T r +を通じてELに再
チャージされてしまうからである。 またで2〈τ1で
あると、スウィッチングエネルギーロスが問題となるの
でτ2≧τ1であることが好ましい。
is a variable value determined by the capacitance, inductance, resistance, etc. in the circuit, but as shown in FIG. 13, the value of the pulse width -c2 is τ, or possibly. does not have to be the same as However, as mentioned above, τ2≦
τ. Must. If τ2〉τ. So,
This is because the charge returned to the power supply is recharged to the EL through T r +. If 2<τ1, switching energy loss becomes a problem, so it is preferable that τ2≧τ1.

しかし、この点燈回路では、τ2≦τ。である限り、信
号波f+、fxを一度設定した後固定しておいても電流
帰還が自動的に実現できる。 このため、ELの泣き所
であるキャパシタンスの経時変化により、τ0の値が変
化した場合も電流の逆流帰還モードが自動的に追随達成
される。
However, in this lighting circuit, τ2≦τ. As long as this is true, current feedback can be automatically realized even if the signal waves f+ and fx are set once and then fixed. Therefore, even if the value of τ0 changes due to a change in capacitance over time, which is the weak point of EL, the current backflow feedback mode is automatically achieved.

ELは長年点燈を続けると、そのキャパシタンスが低下
する。 このため、自動設定方式を用いないと第14図
に示されるように設定当初はスウィッチング周波数fの
τの値と一致していたて。の値が減少し、τとて。どの
タイミングがずれてしまう。 なお、第14図中、■。
When an EL is left on for many years, its capacitance decreases. Therefore, if the automatic setting method is not used, as shown in FIG. 14, the switching frequency f will initially match the value of τ of the switching frequency f. As the value of τ decreases. Which timing is off? In addition, in Figure 14, ■.

。 は設定当初のドレイン・ソース間電流I’D9はELの
経時変化後のドレイン・ソース間電流である。 そして
、(+)は正電源側、(−)は負電源側の電流を示す。
. The drain-source current I'D9 at the time of setting is the drain-source current after the EL changes over time. Further, (+) indicates the current on the positive power supply side, and (-) indicates the current on the negative power supply side.

このような場合には、第14図に示される斜線部の再チ
ヤージ電流が発生し、EL点燈効率の低下原因となる。
In such a case, a recharging current shown in the shaded area shown in FIG. 14 occurs, which causes a decrease in the EL lighting efficiency.

しかし、第12図に示される自動設定方式を用いれば、
τ1≦τ2≦τ。である限り、スウィッチングロスの解
消とELの経時変化に伴う再チヤージ電流の発生とを防
止することができる。
However, if the automatic setting method shown in Fig. 12 is used,
τ1≦τ2≦τ. As long as this is true, it is possible to eliminate switching loss and prevent the generation of re-charging current due to changes in EL over time.

なお、この場合も前述した理由により、第15図に示さ
れるように電源と、スウィッチング素子であるチャージ
用インバータのTr+、T r 2との側にダイオード
を挿入し、さらに逆流電力バッファーとしてコンデンサ
C1、C3を設けることが好ましい。 あるいは、第9
図、第10図に示されるような第2のインバータや位相
調整用インダクタを設ければさらに損失を低減できる。
In this case as well, for the reasons mentioned above, diodes are inserted between the power source and Tr+ and Tr2 of the charging inverter, which are switching elements, as shown in FIG. 15, and a capacitor is also inserted as a reverse power buffer. It is preferable to provide C1 and C3. Or the 9th
If a second inverter or a phase adjustment inductor as shown in FIGS. 1 and 10 is provided, the loss can be further reduced.

また、図示しないが、周波数fがτ。の変化に従い自動
的に1/2τ。どなるもの、すなわち逆流電流が戻りき
ったところで自動的にスウィッチの開閉動作が行われる
ような周波数での自動追随方式を用いてもよい。
Although not shown, the frequency f is τ. 1/2τ automatically according to the change in . An automatic tracking system may be used at a frequency that automatically opens and closes the switch when the reverse current returns completely.

あるいは周波数fは可変設定できるようにしておき、逆
流電流が戻りきったところで自動的にスウィッチの閉動
作のみが行われるようなパルス巾デユーティ−比の自動
追随方式を用いてもよい。
Alternatively, the frequency f may be set variably, and an automatic tracking system of the pulse width duty ratio may be used in which the switch is automatically closed only when the reverse current returns.

これらの回路は、スウィッチング素子として、例えばト
ライアック等の電流値が零になったとき自動的にオフ状
態となるものを使用し、回路を工夫することで実現でき
る。 あるいはインバータのスウィッチング信号波の周
波数や、そのパルス巾デユーティ−比が逆流電流の帰還
達成時に同期追随するよう発振回路を工夫することによ
っても実現できる。
These circuits can be realized by using a switching element such as a triac that automatically turns off when the current value becomes zero, and by devising the circuit. Alternatively, this can be realized by devising an oscillation circuit so that the frequency of the switching signal wave of the inverter and its pulse width duty ratio follow in sync when the feedback of the reverse current is achieved.

本発明によりELを点燈する場合は、±EVのデュアル
モードの電源が必要で、ELの一端は中間電位端子(零
ボルト端子)に接地される。 従って、−次電源がシン
グルモードの電源である場合、これを中間電位端子のと
れるデュアルモードの電源に変換してから、本発明の点
燈回路の入力電源として用いる。
When lighting an EL according to the present invention, a ±EV dual mode power source is required, and one end of the EL is grounded to an intermediate potential terminal (zero volt terminal). Therefore, when the -order power source is a single mode power source, it is converted into a dual mode power source with an intermediate potential terminal, and then used as an input power source for the lighting circuit of the present invention.

シングルモードの入力電圧をデュアルモードの出力電圧
に変換するには、公知の種々の方法を用いればよいが、
例えば以下のような方法を用いることができる。
Various known methods may be used to convert a single mode input voltage to a dual mode output voltage.
For example, the following method can be used.

第1は、デュアルモードのDC−DCコンバータを用い
る方法である。 この方法は、電圧の昇圧ないし降圧を
同時に行うことができるため効果的である。
The first method is to use a dual mode DC-DC converter. This method is effective because the voltage can be raised or lowered at the same time.

また、−次電源電圧が2EVの場合は、第16図に示さ
れるように、シングルモードの2EVの電源電圧をキャ
パシタンスの等しい2つのコンデンサC4を用いて、±
EVと中間電位に分割してもよい。 この場合端子1は
端子2に対して+EV、端子3は端子2に対して−EV
となる。
In addition, when the -order power supply voltage is 2EV, as shown in Fig. 16, the single mode power supply voltage of 2EV is ±
It may be divided into EV and intermediate potential. In this case, terminal 1 is +EV with respect to terminal 2, and terminal 3 is -EV with respect to terminal 2.
becomes.

従って端子1.3をインバータ入力電源端子とし、端子
2をELの接地端子として用いればよい。
Therefore, terminal 1.3 may be used as the inverter input power supply terminal, and terminal 2 may be used as the EL ground terminal.

また、−次電源電圧e■が2EVでない場合は、前記の
デュアルモードのDC−DCコンバータを用いてもよい
が、シングルモードのDC−DCコンバータを用いてe
Vの電圧を2EVの電圧に変換してから、前述のように
コンデンサを用いて、±EVと中間電位に分割してもよ
い。
Furthermore, if the -order power supply voltage e■ is not 2EV, the dual-mode DC-DC converter described above may be used, but a single-mode DC-DC converter may be used to e
The voltage of V may be converted to a voltage of 2EV and then divided into ±EV and an intermediate potential using a capacitor as described above.

これらの場合第16図に示されるように、次電源と、D
C−DCコンバータおよび電位分割用コンデンサC4と
の間に逆流防止ダイオードD、、D、を設ければ、当該
コンデンサC4を逆流電力バッファーコンデンサとして
も併用できるので有効である。
In these cases, as shown in FIG.
It is effective to provide backflow prevention diodes D, D, between the C-DC converter and the potential dividing capacitor C4, since the capacitor C4 can also be used as a backflow power buffer capacitor.

なお、DC−DCコンバータは既製品で入手できるもの
は出力電圧が限られており、とりわけデュアルモードの
ものは種類が少ないため、シングルモードのDC−DC
コンバータを用いてコンデンサで電位分割する方法は有
効である。
In addition, the output voltage of DC-DC converters that are available off-the-shelf is limited, and there are especially few types of dual-mode converters, so single-mode DC-DC converters are
An effective method is to use a converter to divide the potential with a capacitor.

次に、本発明の第2の態様の実施例について説明する。Next, an example of the second aspect of the present invention will be described.

この場合は、逆流電流を実現させるという点では第1の
態様と原理点には同じである。
In this case, the principle is the same as the first embodiment in that a reverse current is realized.

しかし、この場合は、特に直流電源電圧±Eを更に昇圧
してELに交流負荷をかける場合のことを考慮したもの
であり、前記第1の態様の実施例において、ELの位置
に両極性のコンデンサC1を設はインダクタとしてのコ
イルLをトランスTに代え、トランスTの2次側の交流
電力によってELを点燈させるものである。
However, in this case, consideration is given to the case where the DC power supply voltage ±E is further boosted and an AC load is applied to the EL. When the capacitor C1 is provided, the coil L serving as an inductor is replaced with a transformer T, and the EL is turned on by AC power on the secondary side of the transformer T.

すなわち、その回路構成は例えば第17図あるいは第1
8図に示されるようになる。
That is, the circuit configuration is as shown in FIG. 17 or 1, for example.
The result is as shown in Figure 8.

また、第19図には、この回路にさらに補償用インダク
タとしてコイルL゛が付加された例が示される。
Further, FIG. 19 shows an example in which a coil L' is further added to this circuit as a compensation inductor.

なお、図示しないが、本発明の第2の態様の実施例は、
第1の態様の実施例について説明したすべての回路に用
いることができるものである。
Although not shown, an example of the second aspect of the present invention is as follows:
It can be used in all the circuits described for the embodiments of the first aspect.

以上の実施例の説明は、インバータのスウィッチング素
子としてエンハンスメントモード(Normally 
offモード)のものを用いて行ってきたが、デイプレ
ッジジンモード(Normallyonモード)のもの
を用いても同じような動作を実現することができる。
The above description of the embodiment is based on the enhancement mode (normally) switching element of the inverter.
OFF mode), but the same operation can be achieved using a deep gin mode (Normal mode).

デイプレッションモードのパワーMO3FETとしては
例えば、モトローラ社製のrMTP2N50J、rMT
P2P50Jを用いることができる。
Examples of depletion mode power MO3FETs include rMTP2N50J and rMT manufactured by Motorola.
P2P50J can be used.

この場合、通常は、正電源側をNチャネル、負電源側を
Pチャネルとする。
In this case, normally the positive power supply side is an N channel, and the negative power supply side is a P channel.

〈発明の効果〉 本発明によれば、インバータ・EL(両極性コンデンサ
C3)間に設けたインダクタ(トランスT)により、負
荷電流と負荷電圧の位相および周期がずれるので、イン
バータのスウィッチの開閉動作の瞬間に回路の電流は全
(流れないか、あるいはきわめて少ないものとなる。
<Effects of the Invention> According to the present invention, the inductor (transformer T) provided between the inverter and EL (bipolar capacitor C3) shifts the phase and cycle of the load current and load voltage, so that the opening/closing operation of the inverter switch is At the moment of , all the current in the circuit (no or very little) flows.

これによって、パワートランジスタやパワーMOSFE
T等のスウィッチのスイッチングエネルギーロスが解消
する。
This allows power transistors and power MOSFEs to
Switching energy loss of switches such as T is eliminated.

しかも、ELにチャージアップされた電荷の相当部分は
、インダクタ(トランス)の力により、電荷が供給され
た同一電源側に逆流電流として回収され、他方の電源側
への流失を少な(できるので、電力効率が格段と向上す
る。
Moreover, a considerable portion of the charge charged up to the EL is recovered as a reverse current to the same power supply side to which the charge was supplied by the force of the inductor (transformer), reducing the loss of flow to the other power supply side. Power efficiency is significantly improved.

このため、ELの発光輝度および発光量をきわめて大き
なものとすることが出来る。
Therefore, the luminance and amount of light emitted by the EL can be extremely high.

しかも、パワートランジスタや、パワーMOSFET等
のスウィッチの発熱が格段と減少し、安全性が高まり、
放熱手段を設けたりする必要がなくなる。
Moreover, the heat generated by switches such as power transistors and power MOSFETs is significantly reduced, increasing safety.
There is no need to provide heat radiation means.

本発明者らは、本発明の効果を確認するため、種々実験
を行った。 以下にその一例を示す。
The present inventors conducted various experiments in order to confirm the effects of the present invention. An example is shown below.

実験例 発光面積572cm2(C=200nF)のブルーグリ
ーン色ELを4枚用い、これを並列に接続し、E=14
0Vにて、パワーMO3FETを用いたインバータにて
f=400Hzでプッシュプル駆動を行った、 各EL
の発光強度およびパワーMOS F ETの発熱量は、
下記表1のとおりであった。
Experimental example Four blue-green ELs with a light emitting area of 572 cm2 (C = 200 nF) were used and connected in parallel, and E = 14.
Each EL was driven by push-pull at f=400Hz with an inverter using a power MO3FET at 0V.
The emission intensity and the heat generation amount of the power MOS FET are:
It was as shown in Table 1 below.

これに対し、本発明に従い、インバータ・EL間に50
mHのしを接続した場合には下記表1のとおりとなった
On the other hand, according to the present invention, 50
When mH wires were connected, the results were as shown in Table 1 below.

表     1 本発明   500Lx     42℃次にやはり同
じブルーグリーン色の分散型ELパネルで1枚当りの発
光面積572 cm2(C=200nF)4枚を並列に
接続して、周波数400Hz、実効電圧E=60.80
.100.120.140■で光らせた場合のEL単位
面積(1cm”)当りの消費電力の比較を行なう。 な
お比較対照したのは、サイン波実効値E、400Hzを
直接ELに負荷する従来のEL点燈法と、本発明法であ
る。 この場合、本発明では、f=400Hz、L=5
0mHとした。
Table 1 Present invention 500Lx 42℃Next, four dispersion EL panels of the same blue-green color with a light emitting area of 572 cm2 (C=200nF) each were connected in parallel at a frequency of 400Hz and an effective voltage E=60. .80
.. We will compare the power consumption per EL unit area (1cm") when illuminated at 100.120.140■.The comparison was made with a conventional EL in which a sine wave effective value E of 400Hz is directly applied to the EL. The lighting method and the method of the present invention. In this case, in the present invention, f = 400 Hz, L = 5
It was set to 0 mH.

表   2(従来) E:実効電圧(V)  60    80    10
0   120   140輝度[Cd7m”1 表面照度[Lxl 消費電力 12.6   24.6    38.2   52.
33.30   6.48   11.40   18
.2466.8 27、58 表   3(本発明) E:実効電圧(V) 60    80     too     120 
   140輝度[Cd7m”1 表面照度[Lxl 消費電力 24.8   43.0    68.4  117.
8   159.22.814  5.032   6
.8g    9.108  12.125以上実測値
を比較して判るように従来の方式に比して本方式による
ものは、輝度・消費電力双方において著しい改善が見ら
れることが判る。
Table 2 (Conventional) E: Effective voltage (V) 60 80 10
0 120 140 Brightness [Cd7m”1 Surface illuminance [Lxl Power consumption 12.6 24.6 38.2 52.
33.30 6.48 11.40 18
.. 2466.8 27, 58 Table 3 (present invention) E: Effective voltage (V) 60 80 too 120
140 Brightness [Cd7m”1 Surface illuminance [Lxl Power consumption 24.8 43.0 68.4 117.
8 159.22.814 5.032 6
.. 8g 9.108 12.125 or more As can be seen by comparing the actual measured values, the present method shows a significant improvement in both brightness and power consumption compared to the conventional method.

おどるく可きことは、同一周波数・実効電圧でありなが
ら、すべての電圧パラメータにおいて、輝度・消費電力
の双方に著しい改善がみられることであり、輝度が上が
りかつ消費電力が減少している事実である。 この輝度
の向上と消費電力の改善と云う双方にわたる相乗効果は
、同じ輝度を得ることを目的としてみた場合、すなわち
輝度をパラメータとして決定すると、その効果の定量的
把握がよりはっきりする。
What is surprising is that even though the frequency and effective voltage are the same, there is a significant improvement in both brightness and power consumption for all voltage parameters, and the fact that brightness has increased and power consumption has decreased. It is. The synergistic effect of improving brightness and improving power consumption can be quantitatively understood more clearly when the objective is to obtain the same brightness, that is, when brightness is determined as a parameter.

表2と表3において、たまたま同じ表面照度を与えるポ
イントが共通項としてい(っか存在する。 すなわち表
2の80V、78Luxと表3の60V、78Lux、
表2の140V。
In Tables 2 and 3, there is a point in common that happens to give the same surface illuminance. That is, 80V, 78Lux in Table 2 and 60V, 78Lux in Table 3.
140V in Table 2.

214Luxと表3の100V、215Luxである。214Lux and 100V, 215Lux in Table 3.

 78Luxについて云うと、表2の消費電力は6 、
48 m/mVA表3は2.814m/mVAであり、
表3の消費電力は表2の1/2.3すなわち約43%、
214Luxについてみると、表2の消費電力は、27
.58m/mVA 、表3は6 、88 m/mVAで
約1/4になっている。
Regarding 78Lux, the power consumption in Table 2 is 6,
48 m/mVA Table 3 is 2.814 m/mVA,
The power consumption in Table 3 is 1/2.3 of Table 2, or approximately 43%,
Looking at 214Lux, the power consumption in Table 2 is 27
.. 58 m/mVA, Table 3 shows 6.88 m/mVA, which is about 1/4.

以上から、本発明の効果があきらがである。From the above, the effects of the present invention are clear.

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

第1図、第6図、第7図、第8図、第9図、第10図、
第12図、第15図、第17図、第18図および第19
図は、それぞれ、本発明のELL光電源回路の異なる例
を示す回路図である。 第2図、第3a図および第3b図は、それぞれ、EL負
負荷電圧上電流工、ドレイン・ソース電圧V n++と
電流I。3およびELに実際にかかる電圧VELの時間
変化を示す線図である。 第4図は、LCR直列回路を示す回路図である。 第5図は、LCR直列回路におけるコンデンサCの電圧
■。および電流工の時間変化を示す線図である。 第11図は、デユープイー比を1より小さく設定した場
合のスウィッチング波形およびトレイン・ソース電流I
0の時間変化を示す線図である。 第13図は、本発明の逆流帰還電流モード自動設定方式
による信号波f+、f−およびドレイン・ソース電流工
1□ Ix。*+Ijos、I ’DIの時間変化を示
す線図である。 第14図は、自動設定方式によらない場合の、設定当初
のドレイン・ソース電流I ”’DI % I ’−’
DIおよびELの経時変化後のドレイン・ソース電流I
””os、工1−1..の時間変化を示す線図である。 第16図は、シングルモードの電源電圧をデュアルモー
ドの出力電圧に変換するための1例を示す回路図である
。 C3・・・両極性コンデンサ
Figure 1, Figure 6, Figure 7, Figure 8, Figure 9, Figure 10,
Figures 12, 15, 17, 18 and 19
The figures are circuit diagrams showing different examples of the ELL optical power supply circuit of the present invention. Figures 2, 3a and 3b show the EL negative load voltage, current flow, drain-source voltage V n++ and current I, respectively. 3 and EL are diagrams showing temporal changes in the voltage VEL actually applied to the voltage VEL. FIG. 4 is a circuit diagram showing an LCR series circuit. Figure 5 shows the voltage of capacitor C in the LCR series circuit. FIG. Figure 11 shows the switching waveform and train-source current I when the duplex ratio is set smaller than 1.
FIG. FIG. 13 shows signal waves f+, f- and drain/source current flow 1□ Ix by the automatic reverse feedback current mode setting method of the present invention. *+Ijos, is a diagram showing the time change of I'DI. Figure 14 shows the drain-source current I '''DI % I '-' when the automatic setting method is not used.
Drain-source current I after aging of DI and EL
""os, engineering 1-1. .. FIG. 2 is a diagram showing changes over time. FIG. 16 is a circuit diagram showing an example of converting a single mode power supply voltage to a dual mode output voltage. C3...Bipolar capacitor

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電源とインバータ回路とを有し、この直流電
源からインバータを経てELまたはEL列に電圧負荷を
与えて発光させるEL発光電源回路において、前記イン
バータとELとの間にインダクタを設けたことを特徴と
するEL発光電源回路。
(1) In an EL light emitting power supply circuit that has a DC power supply and an inverter circuit and applies a voltage load to the EL or EL string from the DC power supply through the inverter to emit light, an inductor is provided between the inverter and the EL. An EL light emitting power supply circuit characterized by the following.
(2)直流電源とインバータ回路を有し、この直流電源
からインバータを経て両極性のコンデンサに交流電圧負
荷を与え、前記インバータと両極性コンデンサとの間に
トランスを設け、このトランスの2次側コイルからの交
流出力電力をもってELまたはEL列を点燈することを
特徴とするEL発光電源回路。
(2) It has a DC power supply and an inverter circuit, applies an AC voltage load from the DC power supply to a bipolar capacitor via an inverter, and provides a transformer between the inverter and the bipolar capacitor, and the secondary side of this transformer. An EL light emitting power supply circuit characterized by lighting an EL or an EL array using AC output power from a coil.
(3)前記ELに並列に両極性コンデンサが接続されて
いる請求項1または2に記載のEL発光電源回路。
(3) The EL light emitting power supply circuit according to claim 1 or 2, wherein a bipolar capacitor is connected in parallel to the EL.
(4)前記インダクタまたはトランスのインダクタンス
により、前記インバータのスウィッチ開閉動作時の電流
を減少させ、しかも前記インバータとインダクタまたは
トランスを経てELおよび/または両極性コンデンサに
チャージアップされた電荷を、供給電源側に逆流電流と
して回収する請求項1ないし3のいずれかに記載のEL
発光電源回路。
(4) The inductance of the inductor or transformer reduces the current during the switch opening/closing operation of the inverter, and the charge that has been charged up in the EL and/or bipolar capacitor via the inverter and inductor or transformer is transferred to the supply power. The EL according to any one of claims 1 to 3, wherein the EL is collected as a backflow current to the side.
Light emitting power circuit.
(5)前記インバータと前記直流電源との間にバッファ
ーコンデンサが設けられた請求項1ないし4のいずれか
に記載のEL発光電源回路。
(5) The EL light emitting power supply circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein a buffer capacitor is provided between the inverter and the DC power supply.
(6)前記インバータと前記直流電源との間に、前記イ
ンバータと逆の開閉動作を行う第2のインバータを設け
た請求項1ないし5のいずれかに記載のEL発光電源回
路。
(6) The EL light emitting power supply circuit according to any one of claims 1 to 5, further comprising a second inverter that performs an opening/closing operation opposite to that of the inverter, provided between the inverter and the DC power supply.
(7)前記直流電源と前記第2のインバータとの間に位
相制御用のコイルを設けた請求項6に記載のEL発光電
源回路。
(7) The EL light emitting power supply circuit according to claim 6, further comprising a phase control coil provided between the DC power supply and the second inverter.
(8)前記インバータのスウィッチング信号波の周波数
および/またはパルス巾デューティー比を可変設定でき
るものである請求項1ないし7のいずれかに記載のEL
発光電源回路。
(8) The EL according to any one of claims 1 to 7, wherein the frequency and/or pulse width duty ratio of the switching signal wave of the inverter can be variably set.
Light emitting power circuit.
(9)前記インバータがチャージ用のインバータと帰還
用のインバータとから構成され、両インバータは同一の
立ち上がりにて同一の周波数のスイッチング信号波にて
駆動され、帰還用のインバータのパルス巾デューティー
比をチャージ用インバータのパルス巾デューティー比よ
りも大とした請求項1ないし8のいずれかに記載のEL
発光電源回路。
(9) The inverter is composed of a charging inverter and a feedback inverter, and both inverters are driven with a switching signal wave of the same frequency at the same rise, and the pulse width duty ratio of the feedback inverter is 9. The EL according to claim 1, wherein the pulse width duty ratio of the charging inverter is larger than the duty ratio of the charging inverter.
Light emitting power circuit.
JP1055534A 1988-09-14 1989-03-08 El luminous power circuit Pending JPH02256191A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1055534A JPH02256191A (en) 1988-09-14 1989-03-08 El luminous power circuit
AU41279/89A AU631375B2 (en) 1988-09-14 1989-09-12 El operating power supply circuit
US07/406,237 US5027040A (en) 1988-09-14 1989-09-12 EL operating power supply circuit
DE68926647T DE68926647D1 (en) 1988-09-14 1989-09-13 Power supply circuit for EL devices
EP89116980A EP0359245B1 (en) 1988-09-14 1989-09-13 EL operating power supply circuit

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23136288 1988-09-14
JP63-231362 1988-09-14
JP1055534A JPH02256191A (en) 1988-09-14 1989-03-08 El luminous power circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02256191A true JPH02256191A (en) 1990-10-16

Family

ID=26396420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1055534A Pending JPH02256191A (en) 1988-09-14 1989-03-08 El luminous power circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH02256191A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7297331B2 (en) 1996-04-03 2007-11-20 The Rogosin Institute Beads containing restricted cancer cells producing material suppressing cancer cell proliferation
JP2012099501A (en) * 2012-01-25 2012-05-24 Panasonic Corp Lighting device and illumination apparatus having the device
US8493297B2 (en) 2005-10-26 2013-07-23 Panasonic Corporation OLED driver, lighting apparatus equipped with the driver and an adjustment method of the apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7297331B2 (en) 1996-04-03 2007-11-20 The Rogosin Institute Beads containing restricted cancer cells producing material suppressing cancer cell proliferation
US8493297B2 (en) 2005-10-26 2013-07-23 Panasonic Corporation OLED driver, lighting apparatus equipped with the driver and an adjustment method of the apparatus
JP2012099501A (en) * 2012-01-25 2012-05-24 Panasonic Corp Lighting device and illumination apparatus having the device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5027040A (en) EL operating power supply circuit
US8780588B2 (en) Bidirectional DC/DC converter with simple control operation
US10340807B2 (en) Gate drive apparatus for resonant converters
US5323305A (en) Light emitting power supply circuit
CA2249755C (en) Full bridge dc-dc converters
US5748457A (en) Family of zero voltage switching DC to DC converters
US9350260B2 (en) Startup method and system for resonant converters
CN1602579A (en) Flyback power converter
Baek et al. Integrated asymmetrical half-bridge zeta (AHBZ) converter for DC/DC stage of LED driver with wide output voltage range and low output current
US10389275B2 (en) Converter with ZVS
US7663898B2 (en) Switching power supply with direct conversion off AC power source
JP2015177634A (en) Current resonance type dc/dc converter
US20220014105A1 (en) Isolated DC/DC Converter with Secondary-Side Full Bridge Diode Rectifier and Asymmetrical Auxiliary Capacitor
US6859372B2 (en) Bridge-buck converter with self-driven synchronous rectifiers
US7342811B2 (en) Lossless clamp circuit for DC-DC converters
US10172201B2 (en) Electronic converter and lighting system comprising such a converter
US11973419B2 (en) Inverter circuit and method, for example for use in power factor correction
JP3699481B2 (en) Current supply circuit
KR100893187B1 (en) Pulse type surface light source drive circuit using transformer
JPH02256191A (en) El luminous power circuit
US20160205736A1 (en) Led driving arrangement with reduced current spike
JPH0549265A (en) Power supply circuit for load, power supply circuit for driving load and ac load driving method
KR100900260B1 (en) Pulse type surface light source drive circuit using transformer
EP4358383A1 (en) Back-end energy storage isolation fly-back conversion apparatus
Qian et al. Self-driven synchronous rectification scheme for wide range application of DC/DC converters with symmetrically driven transformers