JPH066478Y2 - Inverter for lighting EL lamp - Google Patents

Inverter for lighting EL lamp

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JPH066478Y2
JPH066478Y2 JP1989098857U JP9885789U JPH066478Y2 JP H066478 Y2 JPH066478 Y2 JP H066478Y2 JP 1989098857 U JP1989098857 U JP 1989098857U JP 9885789 U JP9885789 U JP 9885789U JP H066478 Y2 JPH066478 Y2 JP H066478Y2
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lamp
inverter
series
switching elements
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裕司 三木
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Nichia Corp
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【産業上の利用分野】 本考案はELランプ点灯用の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 an inverter for lighting an EL lamp.

【従来の技術】[Prior art]

ELランプは、普通、数十〜数百ボルト、数百〜数KHz
の周波数の交流で点灯される。 またランプ用のインバータは、100V、60Hzの商用
電源か、または数ボルトの直流で駆動されるものが一般
的である。 従って、ELランプ点灯用のインバータは、供給された
電力を、ELランプを点灯できる電圧と周波数とに変換
する必要がある。 このことを実現するインバータは、供給電圧を所定の電
圧に昇圧する昇圧回路と、昇圧された直流を交流に変換
するDC−AC変換回路とで構成される。 このインバータは、DC−AC変換回路の出力側にEL
ランプを接続する。DC−AC変換回路は、好ましくは
サイン波をELランプに供給する。矩形波に比較する
と、サイン波は、ELランプを能率よく発光できるから
である。しかしながら、出力波形がサイン波であるDC
−AC変換回路は、出力段の電力効率が低く、出力段の
発熱量が多く、しかも、供給電力当りの出力電力が低く
なる欠点がある。それは、出力波形をサイン波とするた
めに、出力段をオン、オフ制御できないことが理由であ
る。 出力段をオン、オフ制御できるDC−AC変換回路は、
電力の変換効率を高くできる。しかしながら、このイン
バータは、ELランプの発光効率が低下する欠点があ
る。この欠点を解決するために、ELランプにリアクト
ルを直列に接続し、リアクトルとELランプのキャパシ
タンスとで直列共振させ、ELランプをサイン波で励起
するインバータが開発されている。 このインバータを第4図に示す。このインバータは、電
力効率が高く、しかも、ELランプを能率よく発光でき
る特長がある。第4図に示すインバータは、DC−AC
変換回路の出力側に、直列に接続された一対のスイッチ
ング素子Q〜Qを備えている。直列に接続されたス
イッチング素子Q、Qの中点に、リアクトルL
ELランプとの直列共振回路を負荷として接続してい
る。シリーズに接続されたスイッチング素子Q、Q
は、オン、オフを交互に切り換えている。 ところが、このインバータは、負荷のリアクトルL
ELランプが共振する際、逆電圧を発生しそれがスイッ
チング素子Q、Qを逆方向にドライブする。このた
め、A点を流れる電流波形は第5図に示すように、ゼロ
クロスして逆方向に電流が流れている。 従ってスイッチング素子Q、Qがオフからオンに切
り替わる時、この逆電流分も流し込む必要があるため、
両スイッチング素子Q、Qを一瞬ショートしたよう
な電流が流れ、これがスイッチング素子Q、Qの発
熱を招き、効率低下の原因となっている。 スイッチング素子に流れる大電流は、スイッチング素子
を一時的に過負荷の状態とする。このため、スイッチン
グ素子には、大電流に耐えるトランジスタ等を使用する
必要がある。 この欠点を解決する為に、シリーズに接続されたスイッ
チング素子に、異なる波形の矩形波を入力する回路が提
案されている(特公昭58−28591号公報)。 この公報に記載されているインバータを第6図に示して
いる。このインバータは、スイッチング素子としてトラ
ンジスタQ、Q10を使用している。2個のトランジ
スタQ、Q10は、シリーズに接続されている。両ト
ランジスタQ、Q10のベースには、第7図に示すよ
うに、位相のずれた矩形波を入力している。ベースに入
力される矩形波は、両トランジスタQ、Q10を同時
にオン状態としない波形としている。すなわち、一方の
トランジスタQ、Q10がオフ状態となった後、一定
の時間後に、他方のトランジスタQ10、Qをオン状
態とする矩形波を入力している。
EL lamps are usually tens to hundreds of volts, hundreds to several KHz.
It is lit by alternating current of the frequency. Further, the inverter for the lamp is generally driven by a commercial power source of 100V, 60Hz or a direct current of several volts. Therefore, the inverter for lighting the EL lamp needs to convert the supplied power into a voltage and a frequency that can light the EL lamp. An inverter that realizes this is composed of a booster circuit that boosts the supply voltage to a predetermined voltage and a DC-AC converter circuit that converts the boosted direct current into alternating current. This inverter has an EL on the output side of the DC-AC conversion circuit.
Connect the lamp. The DC-AC conversion circuit preferably supplies a sine wave to the EL lamp. This is because the sine wave can efficiently emit light from the EL lamp as compared with the rectangular wave. However, DC whose output waveform is a sine wave
The -AC conversion circuit has drawbacks that the power efficiency of the output stage is low, the amount of heat generated in the output stage is large, and the output power per supplied power is low. This is because the output stage cannot be turned on and off because the output waveform is a sine wave. The DC-AC conversion circuit that can control the output stage on and off is
The power conversion efficiency can be increased. However, this inverter has a drawback that the luminous efficiency of the EL lamp is lowered. In order to solve this drawback, an inverter has been developed in which a reactor is connected to an EL lamp in series, the reactor and the capacitance of the EL lamp cause series resonance, and the EL lamp is excited by a sine wave. This inverter is shown in FIG. This inverter has the features of high power efficiency and efficient light emission from the EL lamp. The inverter shown in FIG. 4 is a DC-AC.
The output side of the converter circuit, and a pair of switching elements Q 7 to Q 8 connected in series. A series resonance circuit of the reactor L 3 and the EL lamp is connected as a load to the midpoint of the switching elements Q 7 and Q 8 connected in series. Switching elements Q 7 and Q 8 connected in series
Switches on and off alternately. However, this inverter generates a reverse voltage when the reactor L 3 of the load and the EL lamp resonate, and this drives the switching elements Q 7 and Q 8 in the reverse direction. Therefore, as shown in FIG. 5, the current waveform flowing through the point A crosses zero and the current flows in the opposite direction. Therefore, when the switching elements Q 7 and Q 8 are switched from off to on, it is necessary to inject this reverse current as well.
A current that short-circuits both switching elements Q 7 and Q 8 for a moment flows, which causes heat generation of the switching elements Q 7 and Q 8 and causes a decrease in efficiency. The large current flowing through the switching element causes the switching element to be temporarily overloaded. Therefore, it is necessary to use a transistor or the like that can withstand a large current as the switching element. In order to solve this drawback, a circuit for inputting rectangular waves of different waveforms to switching elements connected in series has been proposed (Japanese Patent Publication No. 58-28591). The inverter described in this publication is shown in FIG. This inverter uses transistors Q 9 and Q 10 as switching elements. The two transistors Q 9 and Q 10 are connected in series. As shown in FIG. 7, rectangular waves with shifted phases are input to the bases of both transistors Q 9 and Q 10 . The rectangular wave input to the base has such a waveform that both transistors Q 9 and Q 10 are not turned on at the same time. That is, a rectangular wave for turning on the other transistors Q 10 and Q 9 is input after a lapse of a certain time after one of the transistors Q 9 and Q 10 is turned off.

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

ところが、この回路構成のインバータは、スイッチング
素子に矩形波を入力する発振回路に、極めて複雑な発振
回路を必要とする。単一波形の矩形波を両スイッチング
素子に入力する発振回路は、1組のマルチバイブレータ
で実現できる。しかしながら、第7図に示すように、ふ
たつのスイッチング素子に、位相のずれた二つの矩形波
を入力するには、互いに同期して動作する複数組のマル
チバイブレータを必要とする。 このため、スイッチング素子に、時間的にずれた矩形波
を入力するインバータは、回路構成が複雑になる欠点が
ある。 さらに、このインバータは、トランジスタQ、Q10
に直列に順方向にダイオードD、Dを接続すると共
に、一時的に両方のトランジスタQ、Q10をオフ状
態としている。ダイオードD、Dは、トランジスタ
、Q10に逆方向に流れる電流を阻止している。 従って、この回路構成のインバータは、負荷にエネルギ
ーを蓄える状態で、両方のトランジスタQ、Q10
強制的にオフ状態に制御する。この状態でオフ状態とな
る負荷は、蓄積されたエネルギーによって、両端に高電
圧が発生する。このため、このインバータは、トランジ
スタQ、Q10に耐圧の高いものを使用する必要があ
る。 さらにまた、シリーズに接続されたふたつのトランジス
タQ、Q10を、一定時間強制的にオフ状態とするイ
ンバータは、両方のトランジスタQ、Q10をオフ状
態とする時に、電源から電力を供給できない欠点があ
る。 すなわち、第6図に示すように、シリーズに接続された
一対のトランジスタを、一時的にオフ状態に制御する従
来のインバータは、両方のトランジスタが同時にオン状
態とならないように、エネルギーを蓄積する負荷をオー
プンにして、両端に高電圧を発生させ、さらに、電源か
らの電力供給を制限する欠点がある。 本考案は、従来のELランプ用のインバータが有するこ
れ等の欠点を解決することを目的に開発されたもので、
この考案の重要な目的は、極めて簡単な回路構成で、E
Lランプに有効に電力を供給でき、しかもスイッチング
素子に耐圧の低いものを使用して、ELランプを能率よ
く発光できるインバータを提供するにある。 また、この考案の他の重要な目的は、ELランプに能率
よく電力を供給できるELランプ用のインバータを提供
するにある。
However, the inverter having this circuit configuration requires an extremely complicated oscillation circuit as an oscillation circuit for inputting a rectangular wave to the switching element. An oscillation circuit that inputs a rectangular wave of a single waveform to both switching elements can be realized by a set of multivibrators. However, as shown in FIG. 7, in order to input two rectangular waves out of phase to the two switching elements, a plurality of sets of multivibrators that operate in synchronization with each other are required. For this reason, the inverter that inputs a rectangular wave shifted in time to the switching element has a drawback that the circuit configuration becomes complicated. In addition, this inverter includes transistors Q 9 , Q 10
The diodes D 5 and D 6 are connected in series in the forward direction, and both transistors Q 9 and Q 10 are temporarily turned off. The diodes D 5 and D 6 block the current flowing in the reverse direction in the transistors Q 9 and Q 10 . Therefore, the inverter having this circuit configuration forcibly controls both the transistors Q 9 and Q 10 to be in the off state in the state where energy is stored in the load. The load that is turned off in this state generates a high voltage across the load due to the accumulated energy. Therefore, in this inverter, it is necessary to use transistors Q 9 and Q 10 having a high breakdown voltage. Furthermore, the inverter that forcibly turns off the two transistors Q 9 and Q 10 connected in series for a certain period of time supplies power from the power supply when both transistors Q 9 and Q 10 are turned off. There is a drawback that cannot be done. That is, as shown in FIG. 6, a conventional inverter that temporarily controls a pair of transistors connected in series to be in an off state has a load that stores energy so that both transistors are not turned on at the same time. There is a drawback in that the power supply from the power supply is limited by opening the switch to generate a high voltage at both ends. The present invention was developed for the purpose of solving these drawbacks of conventional inverters for EL lamps.
The important purpose of this device is to have a very simple circuit configuration.
It is an object of the present invention to provide an inverter capable of effectively supplying electric power to an L lamp and using a switching element having a low withstand voltage so that the EL lamp can efficiently emit light. Another important object of the present invention is to provide an inverter for an EL lamp that can efficiently supply electric power to the EL lamp.

【問題点を解決する為の手段】[Means for solving problems]

この考案のELランプ点灯用のインバータは、前述の目
的を達成するために、下記の構成を備えている。 (a) インバータは、入力電圧をELランプ点灯可能電
圧に昇圧して直流に変換するDC−DC昇圧回路と、D
C−DC昇圧回路の出力を交流に交換するDC−AC変
換回路を備えている。 (b) DC−AC変換回路は、ELランプ点灯用発振回
路と、このELランプ点灯用発振回路の出力を電力増幅
する出力回路とを備えている。 (c) ELランプ点灯用発振回路は矩形波の発振回路で
あり、発振周波数は400〜5000Hzの間に特定され
る。 (d) 出力回路はオン、オフ動作する一対のスイッチン
グ素子を備えている。 (e) スイッチング素子はダイオードを介して互いに直
列に接続されている。 (f) 直列に接続されたスイッチング素子は、同位相の
矩形波が入力され、交互にオン、オフ制御され制御され
る。 ところで、この明細書において「同位相の矩形波」と
は、二つの矩形波の立ち上がり時間と降下時間とが同一
の状態を意味するものとする。従って、位相のずれが1
80度の状態も同位相と定義する。 (g) 出力回路の出力側には、リアクトルとELランプ
の直列共振回路を負荷として接続している。 (h) リアクトルとELランプとの直列共振回路は、ダ
イオードを介して直列に接続されたスイッチング素子の
中点に接続されている。 (i) スイッチング素子に直列に接続されたダイオード
は、スイッチング素子に対して順方向に接続されてい
る。
An inverter for lighting an EL lamp according to the present invention has the following configuration in order to achieve the above-mentioned object. (a) An inverter is a DC-DC booster circuit that boosts an input voltage to a voltage capable of lighting an EL lamp and converts it into a direct current;
A DC-AC conversion circuit for exchanging the output of the C-DC booster circuit to AC is provided. (b) The DC-AC conversion circuit includes an EL lamp lighting oscillation circuit and an output circuit that power-amplifies the output of the EL lamp lighting oscillation circuit. (c) The EL lamp lighting oscillation circuit is a rectangular wave oscillation circuit, and the oscillation frequency is specified in the range of 400 to 5000 Hz. (d) The output circuit has a pair of switching elements that are turned on and off. (e) The switching elements are connected in series with each other via a diode. (f) The switching elements connected in series are input with rectangular waves of the same phase, and are alternately controlled to be turned on and off. By the way, in this specification, the "rectangular wave having the same phase" means a state in which the rising time and the falling time of the two rectangular waves are the same. Therefore, the phase shift is 1
The 80 degree state is also defined as the same phase. (g) The series resonance circuit of the reactor and EL lamp is connected to the output side of the output circuit as a load. (h) The series resonance circuit of the reactor and the EL lamp is connected to the middle point of the switching elements connected in series via the diode. (i) The diode connected in series with the switching element is connected in the forward direction with respect to the switching element.

【作用効果】[Operation effect]

第1図に示すこの考案のインバータは、一対のスイッチ
ング素子Q、Qに、同位相の矩形波を入力して、第
1図のV点に、第2図に示す半サイクルのサイン波電
流を流すことができる。それは、スイッチング素子
、Qに直列に接続されたダイオードD、D
が、逆向きの電流を阻止することが理由である。この
ため、この考案のインバータは、一対のスイッチング素
子Q、Qに同位相の矩形波を入力して、出力回路の
スイッチング素子Q、Qに不要な電流が流れるのを
防止できる特長がある。 さらに、この考案のインバータは、リアクトルLとE
Lランプとを直列に接続した負荷を、エネルギー蓄積状
態でオープンにしない。このため、負荷に蓄積するエン
ルギーによって、負荷をオープンにした状態で高電圧が
発生しない特長がある。それは、第1図に示すように、
シリーズに接続された一対のスイッチング素子Q、Q
に、同位相の矩形波を入力し、両スイッチング素子Q
、Qを交互にオン、オフ状態に制御することが理由
である。 すなわち、同位相の矩形波が入力される一対のスイッチ
ング素子は、一方のスイッチング素子がオンからオフに
切り換えられると、他方のスイッチング素子は、オフか
らオンに切り換えられるので、負荷にエネルギーを蓄積
する状態をオープンにしない。 第1図に示すインバータは、トランジスタQをオン、
トランジスタQをオフとする状態で、電源からリアク
トルLとELランプとに電流が流入されてエネルギー
を蓄える。通電状態でリアクトルLに蓄えられるエネ
ルギーは、リアクトルLのインダクタンスと、電流の
自乗とに比例して大きくなる。負荷にエネルギーを蓄積
してオープンにすると、エネルギーを消費できなくな
り、両端に高電圧が発生する。この原理は、簡単な高圧
の発生回路として多用されている。 ところが、この考案のインバータは、トランジスタQ
がオフになった瞬間に、トランジスタQがオンにな
り、負荷に電流を流した状態でオープンにしない。それ
は、両方のトランジスタに同位相の矩形波を入力するか
らである。両方のトランジスタに入力する矩形波の立ち
上がりが垂直で、両トランジスタのオン、オフ時間を零
と仮定すれば、トランジスタQがオフになった後、時
間遅れなくトランジスタQはオン状態となる。ただ、
実際には、矩形波の立ち上がりは完全に垂直でなく、ま
た、トランジスタのオン、オフ時間は零でない。従っ
て、トランジスタQがオフになった後、多少時間が遅
れてトランジスタQがオンとなる。しかしながら、両
トランジスタに同位相の矩形波を入力するので、その時
間的な遅れは、スイッチング素子をオン、オフする周期
に比較して極めて短い。 このため、この考案のインバータは、片方のスイッチン
グ素子Qをオン状態として、電源から負荷に電流を流
し、その後、別のスイッチング素子Qをオフからオン
に切り換えて、負荷に蓄えられたエネルギーを放電し、
この動作を一定の周期で交互に繰り返して、負荷に交流
を通電する。この動作において、この考案のインバータ
は、負荷に電流を供給する状態から、放電する状態への
切り換時間が極めて短く、両方のスイッチング素子はほ
とんど時間遅れなく切り換えられるので、負荷は、切り
替え途中でオープンになることなく、理想的な状態で交
流が通電される。 また、オン、オフの切り換え時に、負荷の両端に高電圧
が発生しないので、スイッチング素子に高耐圧のものを
使用する必要がない。 さらに、この考案のインバータは、一対のスイッチング
素子の両方をオフ状態とする必要がないので、電源から
負荷に電力を供給する時間を長くでき、負荷に能率よく
電力を供給して明るく点灯できる特長もある。 さらにまた、両方のスイッチング素子に同位相の矩形波
を入力するので、矩形波の発振回路を簡素化して、安価
にできる特長もある。
The invention of the inverter shown in FIG. 1 is a pair of switching elements Q 7, Q 8, to input a rectangular wave of the same phase, the V 2 points of the first figure, a sign of a half cycle shown in Figure 2 Wave current can flow. It is a diode D 3 , D connected in series with the switching elements Q 7 , Q 8.
This is because 4 blocks the reverse current flow. For this reason, the inverter of the present invention can prevent unnecessary current from flowing through the switching elements Q 7 and Q 8 of the output circuit by inputting rectangular waves of the same phase to the pair of switching elements Q 7 and Q 8. There is. In addition, the inverter of this invention is designed for reactor L 3 and E
The load connected in series with the L lamp is not opened in the energy storage state. Therefore, there is a feature that high voltage is not generated in a state where the load is open due to the energy accumulated in the load. That is, as shown in FIG.
A pair of switching elements Q 7 and Q connected in series
8, enter the rectangular wave of the same phase, both switching elements Q
The reason for this is to alternately control 7 and Q 8 in the on and off states. That is, in a pair of switching elements to which rectangular waves of the same phase are input, when one switching element is switched from on to off, the other switching element is switched from off to on, so that energy is stored in the load. Do not open the state. The inverter shown in FIG. 1 turns on the transistor Q 8 .
With the transistor Q 7 turned off, current flows from the power supply into the reactor L 3 and the EL lamp to store energy. The energy stored in the reactor L 3 in the energized state increases in proportion to the inductance of the reactor L 3 and the square of the current. When energy is stored in the load and opened, energy cannot be consumed and high voltage is generated at both ends. This principle is widely used as a simple high-voltage generating circuit. However, the inverter of this invention uses the transistor Q 8
The instant the transistor turns off, the transistor Q 7 turns on and does not open with current flowing through the load. This is because the same phase rectangular wave is input to both transistors. Both the rise of the square wave to be input to the transistor is a vertical, on the two transistors, assuming zero off-time, after the transistor Q 8 is turned off, the transistor Q 7 without any time delay is turned on. However,
In reality, the rising edge of the rectangular wave is not completely vertical, and the on / off time of the transistor is not zero. Therefore, after the transistor Q 8 is turned off, the transistor Q 7 is turned on with a delay of some time. However, since rectangular waves of the same phase are input to both transistors, the time delay thereof is extremely short compared to the cycle of turning on / off the switching element. Therefore, the inverter of this invention is the one of the switching elements Q 8 is turned on to, a current flows from the power source to the load, then switched to on another switching element Q 7 from off, the energy stored in the load Discharge the
This operation is alternately repeated at a constant cycle to energize the load with alternating current. In this operation, the inverter of the present invention has an extremely short switching time from the state of supplying current to the load to the state of discharging, and both switching elements can be switched with almost no time delay. AC is energized in an ideal state without opening. Further, since a high voltage is not generated across the load when switching between on and off, it is not necessary to use a switching element having a high breakdown voltage. Furthermore, since the inverter of this invention does not need to turn off both of the pair of switching elements, it can extend the time for supplying power from the power supply to the load, and can efficiently supply power to the load to illuminate brightly. There is also. Furthermore, since rectangular waves of the same phase are input to both switching elements, the rectangular wave oscillation circuit can be simplified and the cost can be reduced.

【好ましい実施例】[Preferred embodiment]

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。 但し、以下に示す実施例は、この考案の技術思想を具体
化する為のインバータを例示するものであって、この考
案のインバータは、回路構成を下記のものに特定するも
のでない。この考案のインバータは、実用新案登録請求
の範囲に記載の範囲に於て、種々の変更が加えられる。 第1図および第3図に示すELランプ点灯用インバータ
は、入力電圧をELランプ点灯用電圧に昇圧して直流に
変換するDC−DC昇圧回路1を備えている。 DC−DC昇圧回路1はトランジスタQ、Q、トラ
ンスT、ダイオードD、D、リアクトルL、L
、抵抗R、コンデンサCよりなるロイヤー回路を
使用している。 DC−DC昇圧回路1は、入力電圧をELランプ点灯用
電圧に昇圧できる他の周知回路を使用してもよい。 トランスTで昇圧された交流は、トランスの2次側に
接続されたダイオードD、Dで両波整流される。整
流された脈流は、リアクトルLと、コンデンサC
より平滑な直流に変換される。 ELランプ点灯用の電圧に変換された直流は、DC−A
C変換回路2を介してELランプに供給される。DC−
AC変換回路2は、直流を交流に変換する周期を決定す
る発振回路3と、発振された矩形波を電力増幅する出力
回路4とを備えている。 ELランプ点灯用の発振回路3は、トランジスタQ
、抵抗R、R、R、R、R、コンデンサ
、Cよりなるマルチバブレータで構成されてい
る。 マルチバイブレータは、抵抗R、RとコンデンサC
、Cとで自走発振周波数が決定される。この周波数
はELランプに供給する電力の周波数を特定する。この
周波数は、400〜5000Hzの範囲に調整される。 マルチバイブレータは矩形波を発振する。 発振回路3には、矩形波を発振する他の周知の回路を使
用してもよい。 出力回路4はスイッチング素子としてトランジスタ
、Q、Q、Qを備えている。この回路は、ト
ランジスタに加えて、抵抗R、R、R10、R11
と、ダイオードD、Dとで構成されている。 トランジスタQとQとは、互いに直列に接続されて
いる。シリーズに接続されたトランジスタQとトラン
ジスタQとは、エミッタ側が電源に接続される。従っ
て、トランジスタQにはnpn形が使用され、トラン
ジスタQにはpnp形が使用されている。トランジス
タQはエミッタを電源のプラス側に、トランジスタQ
はエミッタを電源のマイナス側に接続している。ま
た、トランジスタQ、Qのコレクタ側は、直列接続
のダイオードD、Dを介して互いに接続されてい
る。 ダイオードD、Dは、トランジスタQ、Qに対
して順方向に接続されている。 この出力回路4は、発振回路3から入力される矩形波
で、トランジスタQとQとが交互にオン、オフを繰
り返し、さらに抵抗R、R、R10、R11にてト
ランジスタQ、Qを交互にオン、オフする。 ダイオードD、Dの接続点には、リアクトルL
接続され、リアクトルLを介してELランプが出力回
路に接続されている。即ち、ELランプとリアクトルL
とが直列に接続されて、これが出力回路の負荷として
接続されている。 出力回路のトランジスタQ、Qは、交互に、オン、
オフを繰り返す。トランジスタQがオフで、トランジ
スタQがオンの時に、電源から負荷に通電する。反対
に、トランジスタQがオンで、トランジスタQがオ
フの時に、負荷に逆方向に電流が流れる。したがって、
出力回路は矩形波出力をELランプとリアクトルL
直列共振回路に供給する。 トランジスタQ、Qから負荷に供給される矩形波の
パルス電圧は、容量性のELランプとリアクトルL
共振をおこし、ELランプに高電圧を供給する。 スイッチング素子であるトランジスタQ、Qと直列
に接続されたダイオードD、Dは、負荷の直列共振
により、電力供給点の電圧が逆方向に振れた時に、これ
をカットし、トランジスタQ、Qに逆向きに不要な
電流が流れるのを防ぐとともに、オン、オフの切換をス
ムーズにし、スイッチング素子の発熱を防止する。 第3図のインバータは、ELランプとリアクトルL
の共振回路の電圧発生点から、発振回路3の発振周波数
を、直列共振回路の共振周波数に引き込むために、発振
回路3にフィードバックがかけられている。このインバ
ータは、リアクトルLとELランプの接続点から、抵
抗R12とコンデンサーCを介して発振回路3にフィ
ードバックをかけている。 ELランプとリアクトルLとの共振回路からのフィー
ドバック量は、抵抗R12で調整できる。抵抗R12
小さいと、フィードバックが強くなり、発振回路3の発
振周波数がより強く共振周波数に引き込まれる。反対
に、抵抗R12が大きいと、ELランプとリアクトルL
との共振回路からのフィードバック量が少なくなり、
共振回路からの引き込みが少なく、共振回路3は、自走
発振周波数に近い周波数で発振する。 抵抗R12を調整して、ELランプとリアクトルL
の共振回路から発振回路へのフィードバック量を調整
し、ELランプとリアクトルLとの共振回路で決まる
共振周波数と、実際の発振回路の発振周波数のずれを調
整して、ELランプには、常に、最適の周波数を印加す
る。 ELランプが劣化して経時変化すると、容量成分が減少
し、その変化と共に、共振周波数が高くなり、新たな最
適点へ移動する。このため、ELランプには、次第に周
波数と電圧が高くなり、長時間に渡って輝度低下を少な
くできる。 さらに、第3図のインバータは、ELランプとリアクト
ルLとの共振回路の電圧発生点から出力回路4の入力
側にもフィードバックがかけられている。 出力回路4へは、抵抗R12とコンデンサーCとでフ
ィードバックされる。直列に接続された抵抗12とコン
デンサーCとを介して、ELランプとリアクトルL
との接続点から、出力回路4の入力側のトランジスタQ
、Qのベースにフィードバックがかけられている。 抵抗12とコンデンサーCとは、ELランプとリアク
トルLとの共振回路から、サイン波の一部を、出力回
路のトランジスタQ、Qのベースにフィードバック
する。このフィードバックは、トランジスタQ、Q
を交互にオンオフするタイミングを調整し、リアクトル
とELランプとよりなる共振回路の負荷に、デュー
ティー50%の矩形波を供給する。 デューティーが50%に接近する矩形波が供給されたE
LランプとリアクトルLとの共振回路は、歪の少ない
サイン波が通電され、共振効果を高くして、ELランプ
を能率よく発光させる。 第3図のインバータは、単一の発振回路3でスイッチン
グ素子をオンオフ制御するので、簡単なフィードバック
回路で、発振回路の発振周波数を制御して、長期間能率
よくELランプを発光できる特長がある。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplify an inverter for embodying the technical idea of the present invention, and the inverter of the present invention does not specify the circuit configuration as follows. The inverter of this invention is subject to various modifications within the scope of the claims for utility model registration. The EL lamp lighting inverter shown in FIGS. 1 and 3 includes a DC-DC booster circuit 1 that boosts an input voltage to an EL lamp lighting voltage and converts it into direct current. DC-DC step-up circuit 1 has a transistor Q 1, Q 2, transformer T 1, diodes D 1, D 2, reactor L 1, L
2 , a Royer circuit including a resistor R 1 and a capacitor C 3 is used. The DC-DC booster circuit 1 may use another known circuit capable of boosting the input voltage to the EL lamp lighting voltage. The alternating current boosted by the transformer T 1 is double-wave rectified by the diodes D 1 and D 2 connected to the secondary side of the transformer. The rectified pulsating flow is converted into a smooth direct current by the reactor L 2 and the capacitor C 3 . The direct current converted into the voltage for lighting the EL lamp is DC-A
It is supplied to the EL lamp via the C conversion circuit 2. DC-
The AC conversion circuit 2 includes an oscillating circuit 3 that determines a cycle of converting direct current into alternating current, and an output circuit 4 that amplifies the oscillated rectangular wave by power. The oscillation circuit 3 for lighting the EL lamp includes a transistor Q 3 ,
It is composed of a multi-vabrator composed of Q 4 , resistors R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , and capacitors C 4 , C 5 . The multivibrator includes resistors R 4 and R 5 and a capacitor C.
4 and C 5 determine the free-running oscillation frequency. This frequency specifies the frequency of the power supplied to the EL lamp. This frequency is adjusted in the range of 400-5000 Hz. The multivibrator oscillates a rectangular wave. As the oscillator circuit 3, another known circuit that oscillates a rectangular wave may be used. The output circuit 4 includes transistors Q 5 , Q 6 , Q 7 , and Q 8 as switching elements. This circuit, in addition to transistors, resistors R 8, R 9, R 10 , R 11
And diodes D 3 and D 4 . The transistors Q 7 and Q 8 are connected in series with each other. The emitter side of the transistors Q 7 and Q 8 connected in series is connected to the power supply. Therefore, the transistor Q 8 is of the npn type, and the transistor Q 7 is of the pnp type. Transistor Q 7 has its emitter on the positive side of the power supply, and transistor Q 7
8 has its emitter connected to the negative side of the power supply. The collector sides of the transistors Q 7 and Q 8 are connected to each other through series-connected diodes D 3 and D 4 . The diodes D 3 and D 4 are connected in the forward direction with respect to the transistors Q 7 and Q 8 . The output circuit 4 is a rectangular wave input from the oscillation circuit 3, and the transistors Q 5 and Q 6 are alternately turned on and off repeatedly, and further the resistors R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are used to form the transistor Q. 7, on the Q 8 alternately, turned off. A reactor L 3 is connected to a connection point of the diodes D 3 and D 4 , and an EL lamp is connected to the output circuit via the reactor L 3 . That is, EL lamp and reactor L
3 and 3 are connected in series, and this is connected as a load of the output circuit. The transistors Q 7 and Q 8 of the output circuit are alternately turned on,
Repeat off. When the transistor Q 7 is off and the transistor Q 8 is on, the load supplies current to the load. Conversely, when transistor Q 7 is on and transistor Q 8 is off, current flows in the reverse direction through the load. Therefore,
The output circuit supplies a rectangular wave output to the series resonant circuit of the EL lamp and the reactor L 3 . The rectangular wave pulse voltage supplied from the transistors Q 7 and Q 8 to the load resonates in the capacitive EL lamp and the reactor L 3 , and supplies a high voltage to the EL lamp. Transistors Q 7, Q 8 connected in series with a diode D 3 which is a switching element, D 4 is a series resonant load, when the voltage of the power supply point is deflected in the opposite direction, to cut it, the transistor Q 7, along with preventing the unnecessary current flows in opposite directions Q 8, on, smoothly switching off, preventing the heat generation of the switching element. In the inverter of FIG. 3, feedback is applied to the oscillation circuit 3 in order to pull the oscillation frequency of the oscillation circuit 3 into the resonance frequency of the series resonance circuit from the voltage generation point of the resonance circuit of the EL lamp and the reactor L 3. ing. This inverter feeds back to the oscillation circuit 3 from the connection point of the reactor L 3 and the EL lamp via the resistor R 12 and the capacitor C 6 . The feedback amount from the resonance circuit of the EL lamp and the reactor L 3 can be adjusted by the resistor R 12 . When the resistance R 12 is small, the feedback becomes strong, and the oscillation frequency of the oscillation circuit 3 is more strongly pulled to the resonance frequency. On the contrary, if the resistance R 12 is large, the EL lamp and the reactor L
The amount of feedback from the resonance circuit with 3 decreases,
Retraction from the resonance circuit is small, and the resonance circuit 3 oscillates at a frequency close to the free running oscillation frequency. The resistor R 12 is adjusted to adjust the amount of feedback from the resonant circuit of the EL lamp and the reactor L 3 to the oscillation circuit, the resonance frequency determined by the resonant circuit of the EL lamp and the reactor L 3, the actual oscillator circuit By adjusting the deviation of the oscillation frequency, the optimum frequency is always applied to the EL lamp. When the EL lamp deteriorates and changes with time, the capacitance component decreases, and along with the change, the resonance frequency increases and moves to a new optimum point. Therefore, the frequency and voltage of the EL lamp gradually increase, and the decrease in brightness can be reduced over a long period of time. Further, in the inverter of FIG. 3 , feedback is also applied to the input side of the output circuit 4 from the voltage generation point of the resonance circuit of the EL lamp and the reactor L 3 . The output circuit 4 is fed back by the resistor R 12 and the capacitor C 7 . The EL lamp and the reactor L 3 are connected via the resistor 12 and the capacitor C 7 which are connected in series.
From the connection point with the transistor Q on the input side of the output circuit 4
5, based on the feedback of Q 6 is over. The resistor 12 and the capacitor C 7 feed back a part of the sine wave from the resonance circuit of the EL lamp and the reactor L 3 to the bases of the transistors Q 5 and Q 6 of the output circuit. This feedback applies to the transistors Q 7 and Q 8.
The timing of alternately turning on and off is adjusted, and a rectangular wave with a duty of 50% is supplied to the load of the resonance circuit including the reactor L 3 and the EL lamp. A rectangular wave with a duty approaching 50% was supplied.
The resonance circuit of the L lamp and the reactor L 3 is energized by a sine wave with less distortion, enhances the resonance effect, and causes the EL lamp to efficiently emit light. Since the inverter shown in FIG. 3 controls the switching elements on and off by the single oscillator circuit 3, it has a feature that the oscillation frequency of the oscillator circuit can be controlled by a simple feedback circuit and the EL lamp can efficiently emit light for a long period of time. .

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

第1図および第3図はこの考案の一実施例を示すインバ
ータの回路図、第2図は第1図に示すインバータのDC
−AC変換回路V点の電流波形を示すグラフ、第4図
は従来のインバータの出力回路を示す回路図、第5図は
第4図に示す出力回路のA点の電流波形を示すグラフ、
第6図は従来のインバータの回路図、第7図は第6図に
示すインバータのトランジスタに入力する矩形波を示す
グラフである。 1……DC−DC昇圧回路、 2……DC−AC変換回路、 3……発振回路、 4……出力回路。
1 and 3 are circuit diagrams of an inverter showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a DC of the inverter shown in FIG.
-AC conversion circuit V is a graph showing a current waveform at a point 2 , FIG. 4 is a circuit diagram showing an output circuit of a conventional inverter, FIG. 5 is a graph showing a current waveform at a point A of the output circuit shown in FIG. 4,
FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional inverter, and FIG. 7 is a graph showing a rectangular wave input to the transistor of the inverter shown in FIG. 1 ... DC-DC booster circuit, 2 ... DC-AC conversion circuit, 3 ... oscillation circuit, 4 ... output circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】下記の構成を有するELランプ点灯用イン
バータ (a) 入力電圧をELランプ点灯可能電圧に昇圧して直
流に変換するDC−DC昇圧回路と、DC−DC昇圧回
路の出力を交流に交換するDC−AC変換回路を備えて
いる。 (b) DC−AC変換回路はELランプ点灯用発振回路
と、このELランプ点灯用発振回路の出力を電力増幅す
る出力回路とを備えている。 (c) ELランプ点灯用発振回路は矩形波の発振回路で
あり、発振周波数は400〜5000Hzの範囲に特定さ
れる。 (d) 出力回路はオン、オフ動作する一対のスイッチン
グ素子を備えている。 (e) スイッチング素子はダイオードを介して互いに直
列に接続されている。 (f) 直列に接続された一対のスイッチング素子には、
同位相の矩形波が入力され、同位相の矩形波で交互にオ
ン、オフ制御される。 (g) 出力回路の出力側には、リアクトルとELランプ
の直列共振回路を負荷として接続している。 (h) リアクトルとELランプとの直列共振回路は、ダ
イオードを介して直列に接続されたスイッチング素子の
中点に接続されている。 (i) スイッチング素子に直列に接続されたダイオード
は、スイッチング素子に対して順方向に接続されてい
る。
1. An inverter for lighting an EL lamp having the following structure: (a) a DC-DC booster circuit for boosting an input voltage to a voltage capable of lighting an EL lamp and converting it to a direct current; and an output of the DC-DC booster circuit is an alternating current. It is equipped with a DC-AC conversion circuit for exchanging. (b) The DC-AC conversion circuit includes an EL lamp lighting oscillation circuit and an output circuit that amplifies the output of the EL lamp lighting oscillation circuit. (c) The EL lamp lighting oscillation circuit is a rectangular wave oscillation circuit, and the oscillation frequency is specified in the range of 400 to 5000 Hz. (d) The output circuit has a pair of switching elements that are turned on and off. (e) The switching elements are connected in series with each other via a diode. (f) In the pair of switching elements connected in series,
A rectangular wave of the same phase is input, and the rectangular wave of the same phase is alternately turned on and off. (g) The series resonance circuit of the reactor and EL lamp is connected to the output side of the output circuit as a load. (h) The series resonance circuit of the reactor and the EL lamp is connected to the middle point of the switching elements connected in series via the diode. (i) The diode connected in series with the switching element is connected in the forward direction with respect to the switching element.
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