JP2000308363A - Multi-channel inverter - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、ちらつきを生ずることなく
複数の放電管を同時に点灯することができ、しかも全体
の形状を小さくして軽くできる多チャンネルインバータ
を提供することにある。また、インバータによる放電管
点灯のしやすさを可能にする。
【解決手段】 昇圧トランス、共振コンデンサ及びスイ
ッチングトランジスタにより構成される複数の共振電源
回路RS1〜RS4を有し、該トランジスタを共振電源
回路の共振周波数近傍で駆動し、同じタイミングで全イ
ンバータ10〜13を動作させ、共振電源回路RS1〜
RS4の昇圧トランスの二次側の複数の放電管DS1〜
DS4が同じ周波数の高周波電圧で点灯される。インバ
ータの起動時には、放電管の点灯のしやすさを考慮して
前記共振周波数よりも低い周波数で短時間駆動する。放
電管の異常時には各放電管の異常信号のOR回路Aの出
力を用いることにより全ての放電管の点灯を停止する。
(57) [Problem] An object of the present invention is to provide a multi-channel inverter capable of simultaneously lighting a plurality of discharge tubes without causing flicker, and further reducing the overall shape and weight. is there. In addition, the discharge tube can be easily turned on by the inverter. SOLUTION: There are provided a plurality of resonance power supply circuits RS1 to RS4 each including a boost transformer, a resonance capacitor, and a switching transistor, and the transistors are driven near the resonance frequency of the resonance power supply circuit, and all the inverters 10 to 13 are driven at the same timing. To operate the resonance power supply circuits RS1 to RS1.
A plurality of discharge tubes DS1 on the secondary side of the step-up transformer of RS4
DS4 is lit with a high frequency voltage of the same frequency. When the inverter is started, it is driven for a short time at a frequency lower than the resonance frequency in consideration of the ease of lighting of the discharge tube. When the discharge tubes are abnormal, the lighting of all the discharge tubes is stopped by using the output of the OR circuit A of the abnormal signal of each discharge tube.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の放電管を同
時に点灯することのできる多チャンネルインバータに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-channel inverter capable of simultaneously lighting a plurality of discharge tubes.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶表示装置のバックライトとしては冷
陰極蛍光灯のような放電管の利用が一般的であるが、表
示装置の大型化と輝度を明るくすることの対策として複
数の放電管を同時に点灯して用いることへの要求が高ま
っている。複数の放電管を近接させて同時に点灯する場
合、各放電管の点灯に用いる高周波電圧の周波数の差が
あると、放電管の管壁容量、放電管に高周波電圧を供給
するケーブルの容量、昇圧トランス等の電磁結合による
干渉が発生し、放電管の明るさにちらつき(フリッカ
ー)が生ずる。このちらつきの対策としては、従来放電
管の間の距離、高周波電圧の発生回路の距離を物理的に
広げたり、干渉を防止する遮蔽物を新たに付設する等の
対策がとられたが、放電管の点灯回路の小型化、薄型
化、軽量化への要求の高まりにともなってこのような物
理的な対策は不可能になっている。2. Description of the Related Art A discharge tube such as a cold cathode fluorescent lamp is generally used as a backlight of a liquid crystal display device. However, as a measure to increase the size of the display device and increase the brightness, a plurality of discharge tubes are used. There is an increasing demand for lighting at the same time. When lighting multiple discharge tubes close to each other and lighting them at the same time, if there is a difference in the frequency of the high-frequency voltage used for lighting each discharge tube, the tube wall capacity of the discharge tube, the capacity of the cable supplying the high-frequency voltage to the discharge tubes, Interference due to electromagnetic coupling of a transformer or the like occurs, which causes flicker in the brightness of the discharge tube. As a countermeasure against this flicker, measures such as physically increasing the distance between the discharge tubes and the distance of the high-frequency voltage generation circuit and newly providing a shield to prevent interference have been taken. With the increasing demand for smaller, thinner, and lighter lighting circuits for tubes, such physical measures have become impossible.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ちら
つきを生ずることなく複数の放電管を同時に点灯するこ
とができ、しかも全体の形状を小さくして軽くできる多
チャンネルインバータを提供することにある。また、放
電管の点灯開始が容易であり、同時に、複数の放電管の
いずれか一つが破損等の異常を生じた場合には、放電管
の点灯電圧が高電圧であることに起因する事故の発生を
防ぐことのできる多チャンネルインバータを提供するこ
とにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a multi-channel inverter capable of simultaneously lighting a plurality of discharge tubes without causing flickering, and reducing the overall size and weight. is there. In addition, it is easy to start lighting of the discharge tube, and at the same time, if any one of the plurality of discharge tubes has an abnormality such as breakage, an accident due to a high lighting voltage of the discharge tube may cause an accident. An object of the present invention is to provide a multi-channel inverter capable of preventing occurrence.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、二次巻線に放
電管を接続可能にした昇圧トランス、昇圧トランスの一
次巻線並びに一次巻線に接続する共振コンデンサ及びス
イッチングトランジスタを用いて形成された共振電源回
路を複数有する多チャンネルインバータにおいて、各共
振電源回路を形成する同じ種類の回路素子の特性を共振
電源回路間で実質的に同一にすることにより各共振電源
回路の共振周波数はほぼ同じにしてあり、各共振電源回
路のスイッチングトランジスタは共振電源回路とは別に
設けられた発振回路を用いて得られる該共振周波数近傍
の周波数の信号に同期して駆動されることを特徴とす
る。According to the present invention, there is provided a boosting transformer having a discharge tube connectable to a secondary winding, a primary winding of the boosting transformer, a resonance capacitor connected to the primary winding, and a switching transistor. In a multi-channel inverter having a plurality of resonance power supply circuits, the characteristics of the same type of circuit elements forming each resonance power supply circuit are made substantially the same between the resonance power supply circuits, so that the resonance frequency of each resonance power supply circuit is substantially The switching transistors of each resonance power supply circuit are driven in synchronization with a signal having a frequency near the resonance frequency obtained by using an oscillation circuit provided separately from the resonance power supply circuit.
【0005】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の多チャンネルインバータ
は、放電管を点灯する高周波電圧の周波数に差があるこ
とが干渉に影響していることに着目し、複数の放電管の
点灯用の高周波電圧を同じ周波数にしてある。また、放
電管の点灯前には共振電源回路の共振周波数が低いの
で、この低い周波数で共振電源回路を起動することによ
り点灯性能を改善でき、同時に、複数の放電管のいずれ
か一つが破損等により異常を生じた場合には、全ての放
電管の点灯を停止することにより高電圧に起因する事故
の発生を防ぐことができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The multi-channel inverter of the present invention focuses on the fact that a difference in the frequency of a high-frequency voltage for lighting a discharge tube affects interference, and uses the high-frequency inverter for lighting a plurality of discharge tubes. The voltage is at the same frequency. In addition, since the resonance frequency of the resonance power supply circuit is low before the discharge tube is turned on, the lighting performance can be improved by starting the resonance power supply circuit at this low frequency, and at the same time, one of the plurality of discharge tubes is damaged. In the case where an abnormality occurs, the lighting of all the discharge tubes is stopped to prevent the occurrence of an accident caused by the high voltage.
【0006】[0006]
【実施例】以下、本発明の多チャンネルインバータの実
施例を示す回路図である図1を参照しながら説明する。
図1の多チャンネルインバータは、夫々に昇圧トランス
を含む共振電源回路からなる四個のインバータ10、1
1、12、13から構成されている。インバータ10
は、二次巻線の両端間に放電管DT1と電流検出回路I
D1を直列接続した昇圧トランスT1、さらに昇圧トラ
ンスT1の一次巻線、共振コンデンサC1、チョークコ
イルL1、スイッチングトランジスタQ11、スイッチ
ングトランジスタQ12から形成されたプッシュプル型
の共振電源回路RS1から構成されている。スイッチン
グトランジスタQ11、Q12は、NチャンネルのMO
Sトランジスタである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a multi-channel inverter according to the present invention.
The multi-channel inverter shown in FIG. 1 includes four inverters 10, 1 each comprising a resonance power supply circuit including a step-up transformer.
1, 12, and 13. Inverter 10
Is connected between the discharge tube DT1 and the current detection circuit I between both ends of the secondary winding.
D1 is connected in series with a step-up transformer T1, a primary winding of the step-up transformer T1, a resonance capacitor C1, a choke coil L1, a switching transistor Q11, and a push-pull resonance power supply circuit RS1 formed of a switching transistor Q12. . The switching transistors Q11 and Q12 are N-channel MO
It is an S transistor.
【0007】共振電源回路RS1の共振コンデンサC1
は、昇圧トランスT1の一次巻線の両端間に接続し、一
次巻線の両端はスイッチングトランジスタQ11とトラ
ンジスタQ12のドレインに夫々接続されている。トラ
ンジスタQ11とトランジスタQ12のソースは接地さ
れる。また、トランジスタQ11とトランジスタQ12
のゲートには、共振電源回路RS1とは別に設けられた
発振回路OSCの正規出力端子Qと相補出力端子QBAR
が接続する。そして、デューテイ比が50%、位相が互
いに180°異なるパルス電圧VQ 、VQBARが正規出力
端子Qと相補出力端子QBAR からゲートに加えられる。
一次巻線の中間タップP1はチョークコイルL1を経て
直流電圧源E1に接続する。The resonance capacitor C1 of the resonance power supply circuit RS1
Is connected between both ends of a primary winding of a step-up transformer T1, and both ends of the primary winding are connected to drains of a switching transistor Q11 and a transistor Q12, respectively. The sources of the transistors Q11 and Q12 are grounded. The transistors Q11 and Q12
Has a normal output terminal Q and a complementary output terminal Q BAR of an oscillation circuit OSC provided separately from the resonance power supply circuit RS1.
Connect. Then, pulse voltages V Q and V QBAR having a duty ratio of 50% and phases different from each other by 180 ° are applied to the gate from the normal output terminal Q and the complementary output terminal Q BAR .
The intermediate tap P1 of the primary winding is connected to a DC voltage source E1 via a choke coil L1.
【0008】インバータ11は昇圧トランスT2、昇圧
トランスT2の一次巻線の中間タップP2に接続するチ
ョークコイルL2を含む共振電源回路RS2、インバー
タ12は昇圧トランスT3、昇圧トランスT3の一次巻
線の中間タップP3に接続するチョークコイルL3を含
む共振電源回路RS3、インバータ13は昇圧トランス
T4、昇圧トランスT4の一次巻線の中間タップP4に
接続するチョークコイルL4を含む共振電源回路RS4
といったインバータ10と同じ回路素子を有しており、
夫々にインバータ10とほぼ同じように構成される。ま
た、インバータ11、12、13を構成する昇圧トラン
ス、チョークコイル、共振コンデンサ等の回路素子の特
性はインバータ10の同じ種類の回路素子の特性と実質
的に同一であり、各共振電源回路の共振周波数もほぼ同
じである。発振回路OSCにおいて、5は発振の動作と
その停止を行うための制御端子、6は同期入力端子、C
OSは発振コンデンサである。発振回路OSCは、各共振
電源回路のスイッチングトランジスタを駆動する周波数
でデューテイ比が50%、位相が互いに180°異なる
パルス電圧VQ 、VQB ARを発生する。なお、発振回路O
SCは、制御端子5に加えられるオン、オフ信号により
動作状態とその停止状態が制御されるが、同期入力端子
6にマイコン等から必要に応じて加えられる同期信号に
よりパルス電圧VQ 、VQBARの周波数を設定することも
できる。パルス電圧VQ 、VQBARの周波数は、発振回路
OSCがオン信号により動作を開始した直後は前記した
共振電源回路の放電管点灯時の共振周波数よりも充分低
く、やがて該共振周波数近傍で安定するように制御回路
CNTにより調整されている。発振回路OSCの電源電
圧は、共通の直流電圧源E1からスイッチSWを経て供
給される。スイッチSWは通常は導通している。An inverter 11 is a resonance power supply circuit RS2 including a step-up transformer T2 and a choke coil L2 connected to an intermediate tap P2 of the primary winding of the step-up transformer T2. An inverter 12 is an intermediate part of the step-up transformer T3 and the primary winding of the step-up transformer T3. Resonant power supply circuit RS3 including choke coil L3 connected to tap P3, inverter 13 includes boost transformer T4, and resonant power supply circuit RS4 including choke coil L4 connected to intermediate tap P4 of the primary winding of the primary winding of boost transformer T4.
And the same circuit element as the inverter 10,
Each of them is configured in substantially the same manner as the inverter 10. The characteristics of circuit elements such as the step-up transformers, choke coils, and resonance capacitors that constitute the inverters 11, 12, and 13 are substantially the same as the characteristics of the same type of circuit elements of the inverter 10, and the resonance of each resonance power supply circuit The frequencies are almost the same. In the oscillation circuit OSC, 5 is a control terminal for performing an oscillation operation and its stop, 6 is a synchronization input terminal,
OS is an oscillation capacitor. Oscillation circuit OSC is duty ratio at the frequency for driving the switching transistor of each resonant power supply circuit is 50%, the pulse voltage V Q having phases different from each other by 180 °, to generate the V QB AR. Note that the oscillation circuit O
In the SC, the operation state and its stop state are controlled by an on / off signal applied to a control terminal 5, and pulse voltages V Q , V QBAR are applied to a synchronization input terminal 6 by a synchronization signal applied from a microcomputer or the like as necessary. Can also be set. Immediately after the oscillation circuit OSC starts operating in response to the ON signal, the frequency of the pulse voltages V Q and V QBAR is sufficiently lower than the resonance frequency when the discharge tube of the resonance power supply circuit is turned on, and eventually stabilizes near the resonance frequency. Is adjusted by the control circuit CNT. The power supply voltage of the oscillation circuit OSC is supplied from a common DC voltage source E1 via a switch SW. The switch SW is normally conducting.
【0009】プッシュプル型の共振電源回路RS1、R
S2、RS3、RS4の共振周波数は、昇圧トランスの
一次巻線の動作インダクタンスと一次巻線に接続する共
振コンデンサのキャパシタンスの積の関数により決定さ
れるが、前記したように各共振回路の同じ種類の回路素
子の特性が実質的に同一なのでほぼ同じである。CP
1、CP2、CP3、CP4はコンパレータであり、非
反転入力端子は共通の基準電圧源E2に接続している。
コンパレータCP1、CP2、CP3、CP4の反転入
力端子は各電流検出回路の出力端子1、2、3、4に夫
々接続され、各コンパレータの出力側はいずれもOR回
路Aの入力側に接続される。A push-pull resonance power supply circuit RS1, R
The resonance frequencies of S2, RS3, and RS4 are determined by a function of the product of the operating inductance of the primary winding of the step-up transformer and the capacitance of the resonance capacitor connected to the primary winding. Are substantially the same because the characteristics of the circuit elements are substantially the same. CP
1, CP2, CP3 and CP4 are comparators, and the non-inverting input terminals are connected to a common reference voltage source E2.
The inverting input terminals of the comparators CP1, CP2, CP3, and CP4 are respectively connected to the output terminals 1, 2, 3, and 4 of each current detection circuit, and the output side of each comparator is connected to the input side of the OR circuit A. .
【0010】次にこのように構成された多チャンネルイ
ンバータの動作を図2を参照しながら説明する。図2
は、四個のインバータの代表としてインバータ10、イ
ンバータ11の安定動作時の電圧波形図を示している。
VQ は発振回路OSCの正規出力端子Qからスイッチン
グトランジスタQ11、Q21のゲートに加えられるパ
ルス電圧、VQBARは発振回路OSCの相補出力端子Q
BAR からスイッチングトランジスタQ12、Q22のゲ
ートに加えられるパルス電圧、VQ11 及びVQ12 はスイ
ッチングトランジスタQ11、Q12のドレイン電圧、
VQ21 及びVQ22 はスイッチングトランジスタQ21、
Q22のドレイン電圧である。なお、スイッチングトラ
ンジスタQ11、Q12を駆動する信号であるパルス電
圧VQ 、VQBARの周波数は、放電管が点灯時の共振電源
回路の共振周波数近傍の周波数である。共振周波数は、
放電管を接続した昇圧トランスの動作インダクタンスと
一次巻線に接続するコンデンサのキャパシタンスの積の
関数により決定されるが、各共振電源回路間における同
じ種類の回路素子の特性を実質的に同じにしてあるので
各共振電源回路の共振周波数、つまり各インバータの共
振周波数はほぼ同じである。図2ではインバータ10の
共振電源回路RS1の共振周波数が四個の共振電源回路
の平均的な共振周波数よりも僅かに低く、インバータ1
1の共振電源回路RS2の共振周波数が該平均的な共振
周波数より僅かに高い例を示してある。Next, the operation of the multi-channel inverter thus configured will be described with reference to FIG. FIG.
Shows voltage waveform diagrams at the time of stable operation of the inverters 10 and 11 as representatives of four inverters.
V Q is a pulse voltage applied from the normal output terminal Q of the oscillation circuit OSC to the gates of the switching transistors Q11 and Q21, and V QBAR is a complementary output terminal Q of the oscillation circuit OSC.
The pulse voltage applied from BAR to the gates of the switching transistors Q12 and Q22, V Q11 and V Q12 are the drain voltages of the switching transistors Q11 and Q12,
V Q21 and V Q22 are switching transistors Q21,
This is the drain voltage of Q22. The frequencies of the pulse voltages V Q and V QBAR that drive the switching transistors Q11 and Q12 are frequencies near the resonance frequency of the resonance power supply circuit when the discharge tube is turned on. The resonance frequency is
It is determined by the function of the product of the operating inductance of the step-up transformer connected to the discharge tube and the capacitance of the capacitor connected to the primary winding, but the characteristics of the same type of circuit elements in each resonance power supply circuit are made substantially the same. Therefore, the resonance frequency of each resonance power supply circuit, that is, the resonance frequency of each inverter is almost the same. In FIG. 2, the resonance frequency of the resonance power supply circuit RS1 of the inverter 10 is slightly lower than the average resonance frequency of the four resonance power supply circuits.
An example is shown in which the resonance frequency of one resonance power supply circuit RS2 is slightly higher than the average resonance frequency.
【0011】時刻t1において、発振回路OSCのパル
ス電圧VQ はトランジスタQ11及びトランジスタQ2
1のゲート、パルス電圧VQBARはトランジスタQ12及
びトランジスタQ22のゲートに夫々加えられ、該トラ
ンジスタQ11、Q12、Q21、Q22を駆動する。
パルス電圧VQ で駆動されるトランジスタQ11及びト
ランジスタQ21は導通してドレイン電圧VQ11 、V
Q21 は0になり、パルス電圧VQBARで駆動されるトラン
ジスタQ12及びトランジスタQ22は遮断されてドレ
イン電圧VQ12 、V Q22 は0から共振電源回路の周波数
に従った半波の正弦波状に立ち上がる。At time t1, the pulse of the oscillation circuit OSC
Voltage VQ Are the transistors Q11 and Q2
1 gate, pulse voltage VQBARIs the transistor Q12 and
And the gate of the transistor Q22.
The transistors Q11, Q12, Q21 and Q22 are driven.
Pulse voltage VQ The transistor Q11 driven by
The transistor Q21 conducts and the drain voltage VQ11 , V
Q21 Becomes 0 and the pulse voltage VQBARDriven by a transformer
The transistor Q12 and the transistor Q22 are shut off and drained.
In voltage VQ12 , V Q22 Is from 0 to the frequency of the resonant power supply circuit
And rises in the form of a half-wave sine wave according to.
【0012】時刻t1に立ち上がったトランジスタQ1
2、Q22のドレイン電圧VQ12 、V Q22 は、時刻t
2、即ち共振電源回路の共振周波数の半波長近傍で降下
してほぼ0になる。なお、共振電源回路RS1と共振電
源回路RS2の共振周波数は僅かにずれており、時刻t
2においてドレイン電圧VQ12 が完全に0になる前にド
レイン電圧V Q22 はすでに0になっている。時刻t2で
は、パルス電圧VQ 、VQBARは時刻t1の場合とは反転
した出力になりトランジスタQ11とトランジスタQ1
2のゲートに夫々加えられる。したがって、トランジス
タQ11は遮断されてそのドレイン電圧VQ11 は半波の
正弦波状に立ち上がる。トランジスタQ12は導通し、
ドレイン電圧VQ12 は0になる。時刻t2から時刻t3
間では、ドレイン電圧VQ11 が時刻t1から時刻t2間
のコレクタ電圧VQ12 と同じように立ち上がり、やがて
降下して時刻t3で0になる直前にトランジスタQ11
が導通することにより強制的に0になる。インバータ1
0では、このように共振電源回路RS1のプッシュプル
型の他励動作は一巡し、以後も同様の循環が発振回路O
SCからのパルス電圧VQ 、VQBARにより継続する。イ
ンバータ11でも、トランジスタQ21、Q22がイン
バータ10の他励動作と同期して他励駆動されることに
よるインバータ10と同様な他励動作が継続する。The transistor Q1 which rises at time t1
2. The drain voltage V of Q22Q12 , V Q22 Is the time t
2, ie, drop near half wavelength of resonance frequency of resonance power supply circuit
It becomes almost 0. Note that the resonance power supply circuit RS1 and the resonance power supply
The resonance frequency of the source circuit RS2 is slightly shifted, and the time t
2, the drain voltage VQ12 Before it reaches 0 completely
Rain voltage V Q22 Is already 0. At time t2
Is the pulse voltage VQ , VQBARIs inverted from that at time t1
Transistor Q11 and transistor Q1
2 are added to the respective gates. Therefore, Transis
Q11 is cut off and its drain voltage VQ11 Is half-wave
It rises like a sine wave. Transistor Q12 conducts,
Drain voltage VQ12 Becomes 0. From time t2 to time t3
Between the drain voltage VQ11 Is between time t1 and time t2
Collector voltage VQ12 Stand up in the same way as
Immediately before the transistor Q11 falls and becomes 0 at time t3, the transistor Q11
Is forcibly set to 0 by conduction. Inverter 1
0, the push-pull of the resonance power supply circuit RS1
Type excitation operation completes a cycle, and the same circulation continues thereafter in the oscillation circuit O
Pulse voltage V from SCQ , VQBARTo continue. I
Also in the inverter 11, the transistors Q21 and Q22 are
Being driven separately in synchronization with the separate excitation operation of the barter 10
The separate excitation operation similar to that of the inverter 10 is continued.
【0013】プッシュプル動作で合成されたトランジス
タQ11、Q12のドレイン電圧VQ1 1 、VQ12 は昇圧
トランスT1の二次側、同様のトランジスタQ21、2
2のドレイン電圧VQ21 、VQ22 は昇圧トランスT2の
二次側に夫々昇圧されて連続した正弦波に近い波形とし
て現れ、放電管を点灯することになる。以上、図2では
インバータ10、11について動作の説明を行ったが、
図1にもどることにより明らかなように、発振回路OS
Cからのパルス電圧VQ はトランジスタQ11、トラン
ジスタQ21と同様にトランジスタQ31、41、パル
ス電圧VQBARはトランジスタQ12、Q22と同様にト
ランジスタQ32、Q42のゲートにも加えられる。ま
た、前記したように共振電源回路RS1、RS2、RS
3、RS4の共振周波数はほぼ同じである。したがっ
て、インバータ10、11、12、13では発振回路O
SCからのパルス電圧VQ 、VQBARと同期して同じ周波
数で他励動作が行われる。図2の例のように、発振回路
OSCのパルス電圧VQ 、VQBARの周波数は共振電源回
路の共振周波数近傍であり、各共振電源回路の共振周波
数に必ずしも完全に一致しない。共振電源回路RS1の
共振周波数はパルス電圧VQ 、VQBARよりも僅かに低
く、共振電源回路RS2の共振周波数はパルス電圧V
Q 、VQBARよりも僅かに高い場合を示してあるが、昇圧
トランスT1、T2の二次側の正弦波がわずかに歪む程
度であり実用上さしつかえない。また、パルス電圧V
Q 、VQBARの周波数は、発振回路OSCの温度ドリフト
等で動く可能性があるので、発振回路OSCの同期入力
端子6にマイコン等の信号を入れて固定してもよい。[0013] Push-pull operation in synthesized transistors Q11, the drain voltage V Q1 1 of Q12, V Q12 secondary side of the step-up transformer T1, the same transistors Q21,2
The drain voltages V Q21 and V Q22 are boosted on the secondary side of the step-up transformer T2 and appear as continuous sinusoidal waveforms, thereby lighting the discharge tube. The operation of the inverters 10 and 11 has been described with reference to FIG.
As is clear from FIG. 1, the oscillation circuit OS
The pulse voltage V Q from C transistors Q11, like the transistor Q21 transistors Q31,41, pulse voltage V Qbar is also applied to the gate of the transistor Q12, Q22 and likewise transistors Q32, Q42. Also, as described above, the resonance power supply circuits RS1, RS2, RS
3. The resonance frequency of RS4 is almost the same. Therefore, in the inverters 10, 11, 12, and 13, the oscillation circuit O
The separate excitation operation is performed at the same frequency in synchronization with the pulse voltages V Q and V QBAR from the SC. As in the example of FIG. 2, the frequencies of the pulse voltages V Q and V QBAR of the oscillation circuit OSC are near the resonance frequency of the resonance power supply circuit, and do not always completely match the resonance frequencies of the resonance power supply circuits. The resonance frequency of the resonance power supply circuit RS1 is slightly lower than the pulse voltages V Q and V QBAR , and the resonance frequency of the resonance power supply circuit RS2 is the pulse voltage V
Although the case where the voltage is slightly higher than Q and V QBAR is shown, the sine wave on the secondary side of the step-up transformers T1 and T2 is slightly distorted and cannot be practically used. Also, the pulse voltage V
Since the frequencies of Q and V QBAR may move due to the temperature drift of the oscillation circuit OSC or the like, a signal from a microcomputer or the like may be input to the synchronization input terminal 6 of the oscillation circuit OSC and fixed.
【0014】このようにして、本発明の多チャンネルイ
ンバータは各インバータが同期した同じ周波数で動作を
行い、複数の放電管がその動作に基づく同期した同じ周
波数の高周波電圧で点灯される。なお、多チャンネルイ
ンバータの効率は、発振回路OSCのパルス電圧VQ 、
V QBARの周波数と共振電源回路RS1、RS2、RS
3、RS4の共振周波数が完全に同一の場合に最も効率
がよい。パルス電圧VQ 、VQBARの周波数と共振電源回
路RS1、RS2、RS3、RS4の共振周波数の±1
0%以内であれば、各インバータの昇圧トランスの二次
側の正弦波は周波数が同一で歪みがわずかに異なる程度
であり実用的な問題を生じない。無論、ちらつきのない
多チャンネルインバータを得る目的は充分に達成でき
る。さらに、発振回路OSCは、制御端子5のオン信号
入力直後の短時間だけ共振電源回路RS1、RS2、R
S3、RS4の放電管の点灯時の共振周波数よりも充分
低い周波数で発振するように内部の制御回路CNTによ
り調整されている。したがって、発振回路OSCのパル
ス電圧VQ 、VQBARの周波数は、発振動作の開始直後は
放電管が点灯時の共振電源回路RS1、RS2、RS
3、RS4の共振周波数よりも充分低い周波数となって
いる。これは、昇圧トランスの二次側に接続された放電
管の点灯前にはトランスの二次側が等価的にオープンに
なるので、トランスの動作インダクタンスが実質的に大
きくなりトランスを含む共振電源回路の共振周波数が低
下していることに基づいている。このことにより、最初
から放電管の点灯時の共振周波数の近傍でトランジスタ
を駆動した時にトランスの二次側に共振正弦波が発生し
ないことによる放電管の放電、点灯が不充分になる不具
合の発生を回避できる。即ち、放電管点灯前は低下して
いる共振電源回路RS1、RS2、RS3、RS4の共
振周波数に近い周波数を与えて放電管の点灯を容易にす
るものである。In this manner, the multi-channel interface of the present invention
The inverter operates at the same frequency synchronized by each inverter.
Multiple discharge tubes are synchronized on the same cycle based on their operation.
It is lit at a high frequency voltage of the wave number. In addition, multi-channel
The efficiency of the inverter is determined by the pulse voltage V of the oscillation circuit OSC.Q ,
V QBARFrequency and resonance power supply circuit RS1, RS2, RS
3. Most efficient when the resonance frequency of RS4 is completely the same
Is good. Pulse voltage VQ , VQBARFrequency and resonance power times
± 1 of resonance frequency of roads RS1, RS2, RS3, RS4
If within 0%, the secondary of the step-up transformer of each inverter
Side sine wave at the same frequency with slightly different distortion
And does not cause a practical problem. Of course, no flicker
The purpose of obtaining a multi-channel inverter can be sufficiently achieved
You. Further, the oscillation circuit OSC outputs the ON signal of the control terminal 5.
Resonant power supply circuits RS1, RS2, R for a short time immediately after input
S3, more than the resonance frequency when the discharge tube of RS4 is turned on
An internal control circuit CNT is used to oscillate at a low frequency.
Has been adjusted. Therefore, the pulse of the oscillation circuit OSC
Voltage VQ , VQBARImmediately after the start of the oscillation operation
Resonant power supply circuit RS1, RS2, RS when discharge tube is lit
3. The frequency becomes sufficiently lower than the resonance frequency of RS4.
I have. This is the discharge connected to the secondary side of the step-up transformer.
Before lighting the tube, the secondary side of the transformer is equivalently open
Therefore, the operating inductance of the transformer is substantially large.
The resonance frequency of the resonant power supply circuit including the transformer is low.
It is based on what you are doing. This allows
From near the resonant frequency when the discharge tube is lit
Drive, a resonant sine wave is generated on the secondary side of the transformer.
Inadequate discharge and lighting of the discharge tube
Can be avoided. That is, before the discharge tube is lit,
Resonance power supply circuit RS1, RS2, RS3, RS4
A frequency close to the vibration frequency to facilitate lighting of the discharge tube.
Things.
【0015】次に、四個の放電管のいずれかが破損等の
事故により電流が流れなくなったり、設定されたレベル
以下になった場合の動作を説明する。例えば、放電管D
T1の電流が設定されたレベル以下になった場合、電流
検出回路ID1の出力端子1に生ずる出力は低下するの
で、コンパレータCP1の出力は反転する。そして、O
R回路Aの出力が反転することによりスイッチSWがオ
フし、発振回路OSCに供給される電源電圧が遮断され
る。このことは、全ての共振電源回路のスイッチングト
ランジスタの駆動が停止されることであり、共振電源回
路RS1、RS2、RS3、RS4は動作を停止するの
で、全ての放電管が点灯されなくなる。なお、動作を停
止する手法は一例を示したにすぎない。また、共振電源
回路はプッシュプル型とは別の回路を用いてもよい。無
論、インバータの数を四個に限定する必要はなく、所望
の数のインバータを組み合わせることができる。Next, an operation in the case where the current stops flowing due to an accident such as breakage of one of the four discharge tubes or the current becomes lower than a set level will be described. For example, discharge tube D
When the current of T1 becomes equal to or less than the set level, the output generated at the output terminal 1 of the current detection circuit ID1 decreases, and the output of the comparator CP1 is inverted. And O
When the output of the R circuit A is inverted, the switch SW is turned off, and the power supply voltage supplied to the oscillation circuit OSC is cut off. This means that the driving of the switching transistors of all the resonance power supply circuits is stopped, and the resonance power supply circuits RS1, RS2, RS3, and RS4 stop operating, so that all the discharge tubes are not turned on. The method of stopping the operation is merely an example. Further, the resonance power supply circuit may be a circuit different from the push-pull type. Of course, it is not necessary to limit the number of inverters to four, and a desired number of inverters can be combined.
【0016】[0016]
【発明の効果】以上述べたように本発明の多チャンネル
インバータは、発振回路を用いて得られる共振電源回路
の共振周波数近傍の周波数の信号に基づいて各インバー
タが同じ周波数で動作を行い、複数の放電管が同期した
同じ周波数の高周波電圧で点灯される。放電管を点灯す
る高周波電圧の周波数の差がないので、放電管の間隔を
広げる等の物理的手段を用いることなくちらつきをなく
すことができる。無論、干渉を防止するための遮蔽物を
新たに付加する必要もない。これらは、多チャンネルイ
ンバータの小型化、薄型化、軽量化に寄与する。さら
に、インバータの起動、即ち放電管の点灯開始時の点灯
が容易になる点灯性能も改善される。また、放電管の異
常時には全ての放電管の点灯を停止できるので、高電圧
による事故の発生を防ぐこともできる。本発明の多チャ
ンネルインバータはこのようにすぐれた効果を有してお
り、極めて実用的な発明である。As described above, in the multi-channel inverter of the present invention, each inverter operates at the same frequency on the basis of a signal having a frequency near the resonance frequency of the resonance power supply circuit obtained by using the oscillation circuit. Are lit with the same high frequency voltage synchronized. Since there is no difference in the frequency of the high-frequency voltage for lighting the discharge tube, flicker can be eliminated without using physical means such as increasing the interval between the discharge tubes. Needless to say, there is no need to newly add a shield for preventing interference. These contribute to miniaturization, thinning, and weight reduction of the multi-channel inverter. Further, the lighting performance that facilitates starting of the inverter, that is, lighting at the start of lighting of the discharge tube is also improved. Further, when the discharge tube is abnormal, lighting of all the discharge tubes can be stopped, so that occurrence of an accident due to high voltage can be prevented. The multi-channel inverter of the present invention has such excellent effects and is a very practical invention.
【図1】 本発明の多チャンネルインバータの実施例を
示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a multi-channel inverter according to the present invention.
【図2】 図1の電圧波形図である。FIG. 2 is a voltage waveform diagram of FIG.
FF1 フリップフロップ回路 DT1 放電管 ID1 電流検出回路 OSC 発振回路 RS1 共振回路 10 インバータ FF1 flip-flop circuit DT1 discharge tube ID1 current detection circuit OSC oscillation circuit RS1 resonance circuit 10 inverter
Claims (5)
トランス、昇圧トランスの一次巻線並びに一次巻線に接
続する共振コンデンサ及びスイッチングトランジスタを
用いて形成された共振電源回路を複数有する多チャンネ
ルインバータにおいて、各共振電源回路を形成する同じ
種類の回路素子の特性を共振電源回路間で実質的に同一
にすることにより各共振電源回路の共振周波数はほぼ同
じにしてあり、各共振電源回路のスイッチングトランジ
スタは共振電源回路とは別に設けられた発振回路を用い
て得られる該共振周波数近傍の周波数の信号に同期して
駆動されることを特徴とする多チャンネルインバータ。1. A step-up transformer having a discharge tube connectable to a secondary winding, a primary winding of the step-up transformer, and a plurality of resonance power supply circuits formed by using a resonance capacitor and a switching transistor connected to the primary winding. In a multi-channel inverter, the resonance frequency of each resonance power supply circuit is made substantially the same by making the characteristics of the same type of circuit elements forming each resonance power supply circuit substantially the same between the resonance power supply circuits. A multi-channel inverter, wherein the switching transistor of the circuit is driven in synchronization with a signal having a frequency near the resonance frequency obtained by using an oscillation circuit provided separately from the resonance power supply circuit.
トランス、昇圧トランスの一次巻線並びに一次巻線に接
続する共振コンデンサ及び一対のスイッチングトランジ
スタを用いて形成され、一次巻線の中間タップがチョー
クコイルを経て直流電圧源に接続され、一次巻線の両端
が該スイッチングトランジスタに接続されたプッシュプ
ル形の共振電源回路を複数有する多チャンネルインバー
タにおいて、各共振電源回路を形成する同じ種類の回路
素子の特性を共振電源回路間で実質的に同一にすること
により各共振電源回路の共振周波数はほぼ同じにしてあ
り、各共振電源回路の一対のスイッチングトランジスタ
は共振電源回路とは別に設けられた発振回路を用いて得
られる該共振周波数近傍の周波数の互いに180°位相
の異なる一対の信号に同期して駆動されることを特徴と
する多チャンネルインバータ。2. A step-up transformer having a discharge tube connectable to a secondary winding, a primary winding of the step-up transformer, a resonance capacitor connected to the primary winding, and a pair of switching transistors. In a multi-channel inverter having a plurality of push-pull type resonant power supply circuits in which an intermediate tap is connected to a DC voltage source via a choke coil and both ends of a primary winding are connected to the switching transistor, the same forms each resonant power supply circuit. By making the characteristics of the circuit elements of the types substantially the same between the resonance power circuits, the resonance frequency of each resonance power circuit is made substantially the same, and a pair of switching transistors of each resonance power circuit are separately provided from the resonance power circuit. A pair of signals having frequencies near the resonance frequency and different in phase by 180 ° from each other obtained by using the provided oscillation circuit. Multichannel inverter, characterized in that synchronously driven.
が、放電管の点灯中は放電管の点灯時における共振電源
回路の共振周波数の±10%以内であることを特徴とす
る請求項1、請求項2のいずれかの多チャンネルインバ
ータ。3. The method according to claim 1, wherein the frequency of the signal obtained by using the oscillation circuit is within ± 10% of the resonance frequency of the resonance power supply circuit when the discharge tube is lit while the discharge tube is lit. 3. The multi-channel inverter according to claim 2, wherein:
が、インバータの起動時における放電管の点灯前には放
電管が点灯時の共振電源回路の共振周波数よりも充分低
い周波数であり、放電管が点灯後は放電管が点灯時の共
振電源回路の共振周波数の±10%以内に移行し安定す
る請求項1、請求項2のいずれかの多チャンネルインバ
ータ。4. The frequency of a signal obtained by using the oscillation circuit is sufficiently lower than the resonance frequency of the resonance power supply circuit when the discharge tube is turned on before the discharge tube is turned on when the inverter is started. 3. The multi-channel inverter according to claim 1, wherein after the lamp is turned on, the discharge tube shifts to within ± 10% of the resonance frequency of the resonance power supply circuit at the time of lighting and stabilizes.
路が接続され、少なくとも一つの電流検出回路の電流の
レベルが所定レベル以下になった時に全ての共振回路の
スイッチングトランジスタの駆動が停止される請求項
1、請求項2、請求項3、請求項4のいずれかの多チャ
ンネルインバータ。5. A current detection circuit is connected to the secondary winding of the step-up transformer, and when the current level of at least one current detection circuit falls below a predetermined level, the driving of the switching transistors of all the resonance circuits is stopped. The multi-channel inverter according to any one of claims 1, 2, 3, and 4, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11109087A JP2000308363A (en) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Multi-channel inverter |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11109087A JP2000308363A (en) | 1999-04-16 | 1999-04-16 | Multi-channel inverter |
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|---|---|
| JP2000308363A true JP2000308363A (en) | 2000-11-02 |
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ID=14501272
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000308363A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-04-16 JP JP11109087A patent/JP2000308363A/en active Pending
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