JPH069385U - ランプ点灯回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 起動動作を安定させたランプ点灯回路を提供
すること。 【構成】 冷陰極管６に流れる管電流Ｉo に対応する電
圧を増幅する演算増幅器２２の入力側と出力側との間に
ツェナーダイオード７によるリミッタを設け、演算増幅
器２２の出力電圧Ｖｄを発振器２１から出力される三角
波電圧Ｖosc とを演算増幅器２３からなるコンパレータ
によって比較し、演算増幅器２３の出力によって電源部
３のトランジスタ３１のオンオフ状態を制御することに
よって、インバータ部４への入力電圧を調節し、常に一
定の輝度を得る。 【効果】 直流電源１の電圧Ｖinの印加開始時におい
て、冷陰極管６に過剰な電流が流れる時間を低減できる
と共に、この後連続してインバータ部への入力電圧を制
御でき、起動動作を安定化させることができる。これに
より、冷陰極管６の劣化を抑制でき、その寿命を伸ばす
ことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ランプの通電電流を検出し、ランプの輝度を安定化するランプ点灯 回路の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ランプの通電電流を検出し、ランプの輝度を安定化するランプ点灯回路 が知られており、この一例としてインバータ回路を用いたものが知られている。 この一例を図２に示す。図において、１は直流電源、２は制御部、３は電源部、 ４はインバータ部、５は電流検出部、６は冷陰極管である。

【０００３】 制御部２は、発振器２１、演算増幅器２２，２３及び抵抗器２４，２５から構 成され、発振器２１は例えば三角波電圧Ｖosc を出力し、この三角波電圧Ｖosc は演算増幅器２３の非反転入力端子に印加されている。演算増幅器２２は、抵抗 器２４，２５と共に非反転増幅器として用いられ、電流検出部５から出力される 電圧Ｖrfを増幅して電圧Ｖｄとし、この電圧Ｖｄは演算増幅器２３の反転入力端 子に印加されている。また、演算増幅器２３の出力電圧Ｖ１は電源部３に入力さ れている。

【０００４】 電源部３は、ＮＰＮ型のトランジスタ３１、ダイオード３２、チョークコイル ３３及びコンデンサ３４から構成され、トランジスタ３１のベースには電圧Ｖ１ が印可され、そのコレクタは直流電源１の正極及びコンデンサ３４の一端に接続 されている。さらに、トランジスタ３１のエミッタはダイオード３２のカソード 及びチョークコイル３３の一端に接続されている。また、ダイオード３２のアノ ード及びコンデンサ３４の他端は直流電源１の負極に接続されている。

【０００５】 インバータ部４は、周知のロイヤーの回路から構成されている。即ち、中間タ ップ411aを有する一次巻線411 と、二次巻線412 及び三次巻線413 とを備えた変 圧器４１、ＮＰＮ型のトランジスタ４２，４３、抵抗器４４、４５、コンデンサ ４６，４７から構成されている。前記一次巻線411 と並列にコンデンサ４６が接 続され、この一次巻線411 の一端側411bにトランジスタ４２のコレクタが、また 一次巻線411 の他端側411cにトランジスタ４３のコレクタがそれぞれ接続されて いる。さらに、トランジスタ４２，４３のそれぞれのエミッタは、前記直流電源 １の負極に接続されると共に、トランジスタ４２のベ−スは前記三次巻線413 の 他端側413aに、またトランジスタ４３のベ−スは三次巻線413 の一端側413bにそ れぞれ接続されている。さらに、前記一次巻線411 の中間タップ411aは前記チョ −クコイル３３の他端側に接続されると共に、抵抗器４４を介してトランジスタ ４２のベースに、また抵抗器４５を介してトランジスタ４３のベースにそれぞれ 接続されている。また、二次巻線412 の一端はコンデンサ４７を介して冷陰極管 ６の一端に接続されている。

【０００６】 電流検出部５は、抵抗器５１〜５３、ダイオード５４及びコンデンサ５５によ って構成されている。即ち、抵抗器５１は前記二次巻線412 に直列に接続され、 抵抗器５１を介して点灯対象となる冷陰極管６等のランプに通電される。二次巻 線412 に接続された抵抗器５１の一端は、ダイオード５４のアノードに接続され 、抵抗器５１の他端はコンデンサ５５を介してダイオード５４のカソード及び抵 抗器５２の一端に接続されると共に、抵抗器５３の一端及び直流電源１の負極に それぞれ接続されている。さらに、抵抗器５２の他端は抵抗器５３の他端及び増 幅器２２の入力端に接続され、抵抗器５２の他端から前記電圧Ｖrfが出力される 。

【０００７】 次に、前述の構成よりなるランプ点灯回路の動作を説明する。 電源部３のトランジスタ３１及びチョ−クコイル３３を介して変圧器４１に電 流が供給されている間は、一次巻線411 に電流が流れ、トランジスタ４２が不飽 和領域から飽和領域に達すると、トランジスタ４２はタ−ンオフする。その結果 、逆起電力によって三次巻線413 の一端側413bにトランジスタ４３をオンにする 方向の電圧を生じ、トランジスタ４３がタ−ンオンする。これにより、トランジ スタ４３がオンのまま、そのコレクタ電流は飽和領域まで直線的に増加する。こ こで、今度はトランジスタ４３がオフに、トランジスタ４２がオンにそれぞれな り、この関係が繰り返される。これにより、二次巻線412 に交流電圧が発生し、 冷陰極管６が点灯される。

【０００８】 さらに、二次巻線412 に流れる電流は、電流検出回路５によって検出されると 共に電圧Ｖrfに変換される。この電圧Ｖrfは、演算増幅器２２によって増幅され 、電圧Ｖｄに変換される。電圧Ｖｄの値は、演算増幅器２３によって発振器２１ から出力される三角波電圧Ｖosc の値と比較され、電圧Ｖｄが三角波電圧Ｖosc よりも低電圧のときだけ、トランジスタ３１がオン状態となり、一次巻線411 の 中間タップ411aへの印加電圧はトランジスタ３１のオン期間に対応して変化され る。これにより、冷陰極管６の輝度は常に一定に保たれる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、通常、電流検出部５及び制御部２においては位相遅れが存在す るため、電源部３に直流電源１からの電圧Ｖinを印可した時点から制御部２が正 常な制御動作を行うまでには多少の時間を必要とする。その間、図３に示すよう に、電源部３のトランジスタ３１は完全にオン状態となり、直流電源１の電圧Ｖ inが直接変圧器４１に印加され、冷陰極管６に過剰の管電流Ｉo が流れてしまう 。このため、冷陰極管６の劣化が速まり、寿命を縮めている。さらに、冷陰極管 ６に過剰な管電流Ｉo が流れると、演算増幅器２２の出力電圧Ｖｄが三角波電圧 Ｖosc を大きく上回り、この電圧Ｖｄの値が電流検出部５の時定数に応じて低下 するまで、トランジスタ３１はオフ状態となって管電流Ｉo が流れなくなり、起 動動作が安定しないという問題点があった。

【００１０】 本考案の目的は上記の問題点に鑑み、起動動作を安定させたランプ点灯回路を 提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 本考案は上記の目的を達成するために請求項１では、所定の直流電圧を入力し 、該直流電圧に基づく交流電圧を出力するインバータ部と、該インバータ部から 出力される電流を検出する電流検出手段と、所定の駆動電圧を入力し、前記電流 検出手段による検出電流に基づいて前記インバータ部への入力電圧を制御する電 圧制御手段とを備えたランプ点灯回路において、前記電流検出手段による検出電 流値が所定のしきい値以上となったときに、前記インバータ部への入力電圧を所 定の上限値以下とする電圧抑制手段を設けたランプ点灯回路を提案する。

【００１２】 また、請求項２では、請求項１記載のランプ点灯回路において、前記電圧制御 手段は、前記駆動電圧及び所定の時定数に基づく電圧を出力する電圧出力手段を 備えると共に、該電圧出力手段から出力される電圧に基づいて、前記インバータ 部への入力電圧を制御するランプ点灯回路を提案する。

【００１３】

【作用】

本考案の請求項１によれば、電流検出手段により、インバータ部から出力され る電流が検出され、該検出電流に基づいて、電圧制御手段によって前記インバー タ部へ入力される直流電圧が制御される。さらに、電圧抑制手段によって、前記 電流検出手段による検出電流値が所定のしきい値以上となったときに、前記イン バータ部へ入力される直流電圧が所定の上限値以下とされる。

【００１４】 また、請求項２によれば、電圧出力手段によって、駆動電圧及び所定の時定数 に基づいた電圧が出力される。例えば、電圧出力手段は抵抗器及びコンデンサな どからなる時定数回路によって構成され、前記電圧出力手段から出力される電圧 は前記時定数に基づいて減少されながら出力され、該電圧が減少するに従って、 前記電圧制御手段により前記インバータ部へ入力される直流電圧が上昇するよう に制御される。

【００１５】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の第１の実施例を説明する。 図１は、第１の実施例を示す構成図である。図において、前述した従来例と同 一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、従来例と第１の 実施例との相違点は、第１の実施例においては制御部２の演算増幅器２２の出力 端と電流検出部５との間にツェナーダイオード７からなるリミッタを接続したこ とにある。即ち、演算増幅器２２の出力端はツェナーダイオード７のアノードに 接続され、ツェナーダイオード７のカソードはダイオード５４のカソードに接続 されている。また、ツェナーダイオード７のツェナー電圧Ｖz は、ダイオード５ ４のカソードの電位が、予め設定した許容最大値の管電流Ｉo が流れたときの電 位以上となったときに、電圧Ｖｄが三角波電圧Ｖosc の最大値と最小値との間に なるように設定されている。

【００１６】 前述の構成によれば、図４に示すように、電源部３に直流電源１の電圧Ｖinを 印可した直後において、トランジスタ３１はオン状態となっているので、ダイオ ード５４の出力電圧ＶＡは管電流Ｉo の上昇に伴って急速に上昇するが、その最 大値はツェナー電圧Ｖz に抑制されると共に、管電流Ｉo の値が前記許容最大値 以上の値となったときには電圧Ｖｄが三角波電圧Ｖosc の最大値と最小値との間 の電圧になるので、制御部２の制御動作が開始され、変圧器４１の中間タップ41 1aには最適な電圧が印可される。これにより、過剰な管電流Ｉo が流れる時間ｔ 1 を従来に比べて大幅に低減することができると共に、この後連続してトランジ スタ３１のオンオフ状態を制御できるので、冷陰極管６の劣化を抑制でき、その 寿命を伸ばすことができる。

【００１７】 次に本考案の第２の実施例を説明する。 図５は第２の実施例を示す構成図である。図において、前述した第１の実施例 と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１の実施 例と第２の実施例との相違点は、時定数回路８を設けたことにある。

【００１８】 即ち、時定数回路８は、抵抗器８１〜８３、ツェナーダイオード８４及びコン デンサ８５からなり、抵抗器８１とコンデンサ８５は並列に接続され、抵抗器８ １と抵抗器８２は直列に接続されている。また、抵抗器８１及びコンデンサ８５ の一端側には抵抗器８３及びツェナーダイオード８４により電圧Ｖinから生成さ れた定電圧Ｖａが印可され、抵抗器８２の他端は直流電源１の負極に接続され、 さらに抵抗器８１，８２とコンデンサ８５との接続点は演算増幅器２３の反転入 力端子に接続されている。

【００１９】 前述の構成によれば、図６に示すように、電源部３に直流電源１の電圧Ｖinを 印可した直後においては、時定数回路８によって演算増幅器２３の反転入力端子 に印可される電圧Ｖｂは定電圧Ｖａを抵抗器８１と抵抗器８２によって分圧した 電圧となり、演算増幅器２３の出力電圧はローレベルとなる。従って、トランジ スタ３１はオフ状態となるので、第１の実施例のように電圧Ｖinの印加開始時に おいて高電流が冷陰極管６に流れることがなくなる。

【００２０】 また、抵抗器８１，８２及びコンデンサ８５の時定数に基づいてコンデンサ８ ５に充電され、これに伴って電圧Ｖｂは徐々に低下する。これにより、電圧Ｖｂ が三角波電圧Ｖosc の最大値以下となると演算増幅器２３からハイレベルのパル スが徐々に出力され、このパルス幅は次第に広がり、管電流Ｉo が徐々に増加さ れる。コンデンサ８５の充電が進み、電圧Ｖｂが三角波電圧Ｖosc の最小値より も低下すると、演算増幅器２２の出力電圧Ｖｄは管電流Ｉo の上昇に伴って急速 に上昇するが、その最大値はダイオード７のツェナー電圧Ｖz に抑制されると共 に、管電流Ｉo の値が最適値以上の値となったときには電圧Ｖｄが三角波電圧Ｖ osc の最大値と最小値との間の電圧になるので、制御部２の制御動作が開始され 、変圧器４１の中間タップ411aには最適な電圧が印可される。これにより、冷陰 極管６に過剰な管電流Ｉo が流れることがなくなると共に、連続してトランジス タ３１のオンオフ状態を制御できるので、冷陰極管６の劣化を抑制でき、その寿 命を伸ばすことができる。

【００２１】 尚、前述した第１及び第２の実施例の構成は一例でありこれに限定されること はない。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の請求項１によれば、電流検出手段による検出電流 値が所定のしきい値以上となったときに、電圧抑制手段によってインバータ部へ 入力される直流電圧が所定の上限値以下とされるので、駆動電圧の印加開始時に おいて、点灯対象となるランプに過剰な電流が流れる時間を従来に比べて大幅に 低減することができると共に、この後連続して前記インバータ部へ入力される直 流電圧を制御でき、起動動作を安定化させることができる。これにより、点灯対 象のランプの劣化を抑制でき、その寿命を伸ばすことができる。

【００２３】 さらに、請求項２によれば、上記の効果に加えて、前記駆動電圧の印加開始時 において、前記ランプに高電流が流れることを防止できるので、起動動作をさら に安定化させることができると共に、前記ランプの劣化を大幅に抑制でき、その 寿命を伸ばすことができるという非常に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す構成図

【図２】従来例を示す構成図

【図３】従来例における問題点を説明する波形図

【図４】本考案の第１の実施例の動作を説明する波形図

【図５】本考案の第２の実施例を示す構成図

【図６】第２の実施例の動作を説明する波形図

【符号の説明】

１…直流電源、２…制御部、２１…発振器、２２，２３
…演算増幅器、２４，２５…抵抗器、３…電源部、３１
…トランジスタ、３２…ダイオード、３３…チョークコ
イル、３４…コンデンサ、４…インバータ部、４１…変
圧器、４２，４３…トランジスタ、４４，４５…抵抗
器、４６，４７…コンデンサ、５…電流検出部、５１〜
５３…抵抗器、５４…ダイオード、５５…コンデンサ、
６…冷陰極管、７…ツェナーダイオード、８…時定数回
路、８１〜８３…抵抗器、８４…ツェナーダイオード、
８５…コンデンサ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の直流電圧を入力し、該直流電圧に
   基づく交流電圧を出力するインバータ部と、該インバー
   タ部から出力される電流を検出する電流検出手段と、所
   定の駆動電圧を入力し、前記電流検出手段による検出電
   流に基づいて前記インバータ部への入力電圧を制御する
   電圧制御手段とを備えたランプ点灯回路において、 前記電流検出手段による検出電流値が所定のしきい値以
   上となったときに、前記インバータ部への入力電圧を所
   定の上限値以下とする電圧抑制手段を設けた、 ことを特徴とするランプ点灯回路。
2. 【請求項２】 前記電圧制御手段は、前記駆動電圧及び
   所定の時定数に基づく電圧を出力する電圧出力手段を備
   えると共に、該電圧出力手段から出力される電圧に基づ
   いて、前記インバータ部への入力電圧を制御することを
   特徴とする請求項１記載のランプ点灯回路。