JPH0732071B2 - Lighting control device for EL element - Google Patents

Lighting control device for EL element

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JPH0732071B2
JPH0732071B2 JP1107832A JP10783289A JPH0732071B2 JP H0732071 B2 JPH0732071 B2 JP H0732071B2 JP 1107832 A JP1107832 A JP 1107832A JP 10783289 A JP10783289 A JP 10783289A JP H0732071 B2 JPH0732071 B2 JP H0732071B2
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transistor
voltage
lighting
dimming
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憲司 岡本
勝憲 川野
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Stanley Electric Co Ltd
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Stanley Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、EL素子等の点灯制御に適した点灯制御装置
に関するものである。
The present invention relates to a lighting control device suitable for lighting control of EL elements and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第4図はこの種の従来の点灯制御装置の概略構成を示す
図である。この点灯制御装置はEL素子1を点灯するよう
にしたもので、点灯回路2と、Vccの直流電源に接続さ
れた調光回路3から構成されている。点灯回路2は可変
出力のインバータを備え、そのインバータトランスT1
1次巻線PにはスイッチングトランジスタQ1が接続さ
れ、2次巻線SにはコンデンサC1,C2を介して上記EL素
子1が接続されている。また、調光回路3はICから成る
スイッチングレギュレータ4を備えており、トランジス
タQ2を制御して上記インバータトランスT1の1次巻線P
の入力を変化させることによりEL素子1の調光を行うよ
うになっている。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional lighting control device of this type. This lighting control device is for lighting the EL element 1, and is composed of a lighting circuit 2 and a dimming circuit 3 connected to a DC power source of Vcc. The lighting circuit 2 is provided with a variable output inverter, the switching transistor Q 1 is connected to the primary winding P of the inverter transformer T 1 , and the EL element is connected to the secondary winding S via capacitors C 1 and C 2. Element 1 is connected. Further, the dimming circuit 3 includes a switching regulator 4 composed of an IC and controls the transistor Q 2 to control the primary winding P of the inverter transformer T 1.
The EL element 1 is dimmed by changing the input.

上記のような構成の点灯制御装置において、例えば過電
圧入力等によってEL素子1が絶縁破壊を起こしたり、あ
るいは機械的振動によってEL素子1が切断された場合、
負荷はオープン状態となる。また、EL素子1の端子ある
いはリード線が互いに接触したり、EL素子1が高温で極
端に吸湿劣化した場合には、負荷はショート状態とな
る。
In the lighting control device configured as described above, when the EL element 1 causes dielectric breakdown due to overvoltage input or the like, or the EL element 1 is disconnected by mechanical vibration,
The load is open. In addition, when the terminals or lead wires of the EL element 1 are in contact with each other or the EL element 1 is extremely deteriorated by moisture absorption at high temperature, the load is short-circuited.

そして、負荷オープンとなった場合には、EL素子1が不
点灯になるだけでなく、負荷が極端に軽くなるので出力
電圧が数倍に上昇し、出力周波数も数kHzとなってしま
い、かなり耳障りな音が発生する。この時、スイッチン
グトランジスタQ1の定格電圧を越えると、トランジスタ
Q1が破壊して短絡電流が流れ、発熱,発煙等が発生する
ことがある。また、負荷ショートになった場合にも、ト
ランジスタQ1がオンし続けるので、発熱,破壊,発煙が
発生することがあり、火災につながる虞れがある。この
ため、例えば第4図のように、電源入力回路に電流ヒュ
ーズまたは温度ヒューズF1を挿入しておき、負荷オープ
ン,負荷ショート等の負荷異常が発生した時にそのヒュ
ーズF1を溶断させ、過大な電流が流れるのを防止するこ
とが行われている。また、EL素子1に並列にコンデンサ
C1を接続し、直列にコンデンサC2を接続しておき、これ
により発熱,破壊,発煙に至るのを防止することも行わ
れている。このコンデンサC1,C2を介装した場合には、E
L素子1がオープンになった時でもコンデンサC1が負荷
として働くため、出力電圧及び周波数は正常時より上昇
するが回路破壊となるような値にはならず、発熱,発煙
に至るのを防ぐことができる。また、EL素子1がショー
トになった時にも、コンデンサC1,C2が負荷として働く
ので、発振は停止せず継続して動作し、発熱,発煙に至
るのを防ぐことができる。
When the load becomes open, not only the EL element 1 does not light up, but also the load becomes extremely light, so the output voltage rises several times and the output frequency becomes several kHz, which is quite A harsh sound is produced. At this time, it exceeds the rated voltage of the switching transistor Q 1, transistor
Q 1 is destroyed short-circuit current flows, heat generation, smoke or the like may occur. Further, even when the load is short-circuited, the transistor Q 1 continues to be turned on, which may cause heat generation, destruction, and smoke generation, which may lead to a fire. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, a current fuse or a temperature fuse F 1 is inserted in the power supply input circuit, and when a load abnormality such as a load open or a load short circuit occurs, the fuse F 1 is blown to cause an excessive load. It has been attempted to prevent a large amount of current from flowing. Also, a capacitor in parallel with EL element 1
It is also practiced to connect C 1 and a capacitor C 2 in series to prevent heat generation, destruction, and smoking. When these capacitors C 1 and C 2 are installed, E
Even when the L element 1 is open, the capacitor C 1 acts as a load, so the output voltage and frequency will be higher than in the normal state, but the values will not cause circuit damage and will prevent heat generation and smoke generation. be able to. Further, even when the EL element 1 is short-circuited, the capacitors C 1 and C 2 work as a load, so that the oscillation can be continued without being stopped, and the heat generation and the smoke generation can be prevented.

一方、EL素子1の調光を行うために可変抵抗VR1を使用
しており、その抵抗値の変化をスイッチングレギュレー
タ4により電圧値の変化に変換し、点灯回路2の入力電
圧を変化させることによって調光を行っている。
On the other hand, the variable resistor VR 1 is used to perform the dimming of the EL element 1, and the change of the resistance value is converted into the change of the voltage value by the switching regulator 4 to change the input voltage of the lighting circuit 2. Dimming is performed by.

また、点灯回路2に定電流特性をもたせるか、あるいは
負荷インピーダンスが高くなった時に電流が上昇するよ
うな特性をもたせておくことにより、EL素子1が常温,
常湿で劣化した場合でも電圧を上昇させて見掛け上の輝
度低下を防止するようにしている。
Further, by making the lighting circuit 2 have a constant current characteristic or a characteristic that the current rises when the load impedance becomes high, the EL element 1 is kept at room temperature,
Even when it deteriorates due to normal humidity, the voltage is increased to prevent an apparent decrease in brightness.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、上記のような従来の点灯制御装置にあっ
ては、可変抵抗VR1によって調光を設定し、また電流ヒ
ューズあるいは温度ヒューズF1によって過電流を防止す
るか、あるいはコンデンサC1,C2を負荷回路に接続して
過電流を防止しているため、次のような問題点があっ
た。
However, in the conventional lighting control device as described above, or to set the dimming by the variable resistor VR 1, also prevents excess current by the current fuse or temperature fuse F 1, or a capacitor C 1, C 2 Has been connected to a load circuit to prevent overcurrent, which causes the following problems.

a.EL素子1のサイズ及び劣化状態,設定輝度,回路定
数,温度等の条件によって点灯時の回路電流、異常時の
回路電流が変化するので、電流ヒューズの設定が難し
く、また温度ヒューズの場合は設置場所によって溶断温
度の選定が難しく、ヒューズF1の確実な動作が期待でき
ず、安全性に欠ける。
a. It is difficult to set the current fuse because the circuit current at lighting and the circuit current at abnormal time change depending on the conditions such as size and deterioration state of EL element 1, set brightness, circuit constant, temperature, etc. It is difficult to select the fusing temperature depending on the installation location, and the reliable operation of the fuse F 1 cannot be expected, resulting in a lack of safety.

b.負荷異常を電流変化あるいは温度変化によって間接的
に検出しているため、応答性が悪く、また構成部品の一
部が故障してから動作するので、再利用できない場合が
ある。
b. Since a load abnormality is indirectly detected by a current change or temperature change, the responsiveness is poor, and some component parts operate after failure, so they may not be reused.

c.EL素子1にコンデンサC1,C2を接続した場合には、通
常の点灯時にもコンデンサC1,C2で電力を消費している
ので、消費電力が大きく、効率も低下し、インバータト
ランスなどの構成部品も大形になる。
c. When the capacitors C 1 and C 2 are connected to the EL element 1, power is consumed by the capacitors C 1 and C 2 even during normal lighting, so the power consumption is large, the efficiency is reduced, and the inverter Components such as transformers are also large.

d.可変抵抗VR1によって調光を設定しているため、他の
照明装置と連動して調光制御を行うことができない。
d. Since dimming is set by the variable resistor VR 1 , dimming control cannot be performed in conjunction with other lighting devices.

e.EL素子1にコンデンサC1,C2を接続すると負荷側の変
化が少なくなり、電圧,周波数の変化も少なくなるため
輝度保障機能が低下し、安定した発光輝度が得られな
い。また定電流特性など輝度補償機能をもたせた場合、
EL素子1が高温高湿の雰囲気中での連続点灯によって吸
湿劣化すると、常温常湿での劣化とは逆に負荷インピー
ダンスが低くなり、このため、吸湿劣化によってEL素子
1の印加電圧が低下して輝度が低くなり、さらに吸湿が
進むと発振が停止して不点灯となり、安定した発光が得
られない。
e. When the capacitors C 1 and C 2 are connected to the EL element 1, changes on the load side are reduced and changes in voltage and frequency are reduced, so that the brightness assurance function is deteriorated and stable emission brightness cannot be obtained. When a brightness compensation function such as constant current characteristics is added,
When the EL element 1 deteriorates due to moisture absorption due to continuous lighting in a high-temperature and high-humidity environment, the load impedance decreases as opposed to deterioration at room temperature and normal humidity. Therefore, the applied voltage to the EL element 1 decreases due to moisture absorption deterioration. As a result, the brightness becomes low, and when moisture absorption further progresses, the oscillation stops and the lamp does not light up, and stable light emission cannot be obtained.

この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、負荷異常を確実且つ応答性良く検出でき、消費電力
も少なく、また他の照明装置と連動して調光制御を行う
ことができ、安定した発光輝度の得られる点灯制御装置
を得ることを目的としている。
The present invention has been made focusing on such a problem, and can detect load abnormality reliably and with good response, consumes less power, and can perform dimming control in cooperation with other lighting devices. It is an object of the present invention to obtain a lighting control device capable of achieving stable and stable light emission brightness.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

この発明の点灯制御装置は、可変出力のインバータを有
しEL素子の定電流制御を行う点灯回路と、調光制御用の
パルス信号をそのデューティ比に応じた直流信号に変換
するDC変換回路と、その直流信号に従って上記インバー
タのトランスへの入力を変化させて調光を行う調光回路
と、インバータのトランスに接続されたスイッチング素
子の出力の変化から負荷の異常を検出する検出回路とを
備え、上記調光回路から定電圧電源をDC変換回路に供給
すると共に負荷インピーダンスが小さくなった時には定
電流制御から定電圧制御に切り換える不点灯防止回路を
設けたものである。
The lighting control device of the present invention includes a lighting circuit that has a variable output inverter and performs constant current control of an EL element, and a DC conversion circuit that converts a pulse signal for dimming control into a DC signal according to its duty ratio. A dimming circuit that performs dimming by changing the input to the transformer of the inverter according to the DC signal, and a detection circuit that detects a load abnormality from a change in the output of a switching element connected to the inverter transformer. A constant voltage power source is supplied from the light control circuit to the DC conversion circuit, and a non-lighting prevention circuit is provided for switching from constant current control to constant voltage control when the load impedance becomes small.

〔作用〕[Action]

この発明の点灯制御装置においては、点灯回路のインバ
ータトランスに接続されたスイッチング素子の入力の変
化から負荷異常を検出しているので、負荷異常を速やか
に確実に検出でき、また調光制御用のパルス信号を直流
信号に変換してインバータを制御し、その変換回路に調
光回路から定電圧電源を供給しているので、他の照明装
置と連動した調光制御を行うことができると共に、安定
した発光輝度が得られる。
In the lighting control device of the present invention, since the load abnormality is detected from the change of the input of the switching element connected to the inverter transformer of the lighting circuit, the load abnormality can be detected quickly and surely, and the dimming control Since the pulse signal is converted to a DC signal to control the inverter and the conversion circuit is supplied with a constant voltage power supply from the dimming circuit, dimming control linked with other lighting devices can be performed and stable. The emission brightness obtained is obtained.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例による点灯制御装置の回路
構成を示すブロック図である。図において、1は負荷で
あるEL素子、2は可変出力の自励式インバータを有した
点灯回路で、EL素子1の定電流制御を行う。3は点灯回
路2への入力電圧を変化させて調光を行う調光回路で、
定電圧機能をもったスイッチングレギュレータを備えて
いる。5は不図示のイルミネーションコントローラから
の調光制御用のパルス信号をそのデューティ比に応じた
直流信号に変換するDC変換回路で、上記調光回路3はそ
の直流信号に従って点灯回路2のインバータのトランス
への入力を変化させる。6a,6bはそれぞれ負荷ショート
を検出して点灯回路2の発振を停止させるショート検出
回路及び負荷オープンを検出して点灯回路2の発振を停
止させるオープン検出回路で、これらの検出回路6a,6b
は共に上記インバータのトランスに接続されたスイッチ
ング素子の出力の変化から負荷の異常(EL素子1のショ
ートまたはオープン状態)を検出する。7は負荷インピ
ーダンスが低くなった時に点灯回路2を定電流制御から
定電圧制御に切り換える不点灯防止回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a lighting control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an EL element that is a load, and 2 is a lighting circuit having a variable output self-exciting inverter, which performs constant current control of the EL element 1. 3 is a dimming circuit that performs dimming by changing the input voltage to the lighting circuit 2.
It has a switching regulator with a constant voltage function. Reference numeral 5 is a DC conversion circuit for converting a pulse signal for dimming control from an illumination controller (not shown) into a DC signal corresponding to its duty ratio. The dimming circuit 3 is a transformer of the inverter of the lighting circuit 2 according to the DC signal. Change the input to. 6a and 6b are a short-circuit detection circuit that detects a load short circuit and stops the oscillation of the lighting circuit 2, and an open detection circuit that detects a load open and stops the oscillation of the lighting circuit 2. These detection circuits 6a and 6b, respectively.
Both detect a load abnormality (a short circuit or an open state of the EL element 1) from a change in the output of the switching element connected to the transformer of the inverter. Reference numeral 7 is a non-lighting prevention circuit that switches the lighting circuit 2 from constant current control to constant voltage control when the load impedance becomes low.

第2図は上記の点灯制御装置の具体的構成を示す回路図
であり、第4図と同一符号は同一構成要素を示してい
る。点灯回路2のインバータトランスT1の1次巻線Pに
はスイッチングトランジスタQ1が接続され、このトラン
ジスタQ1のベース−コレクタ間に異常発振を防止するた
めの移相補正用のCR回路として抵抗R1とコンデンサC3
直列回路が接続されている。そして、トランジスタQ1
コレクタ電圧(インバータトランスT1の1次側入力電
圧)の変化が検出回路6a,6bによって検出されるように
なっている。また、インバータトランスT1のフィードバ
ック巻線Fは2次巻線Sの中間タップを利用しているた
め、トランス端子は1本省略したものとなっている。な
お、1次巻線Pとフィードバック巻線Fは、トランジス
タQ1に対して正帰還となるように接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the above lighting control device, and the same reference numerals as those in FIG. 4 denote the same components. A switching transistor Q 1 is connected to the primary winding P of the inverter transformer T 1 of the lighting circuit 2, and a resistor is used as a CR circuit for phase shift correction to prevent abnormal oscillation between the base and collector of the transistor Q 1. A series circuit of R 1 and capacitor C 3 is connected. Then, the change in the collector voltage of the transistor Q 1 (the primary side input voltage of the inverter transformer T 1 ) is detected by the detection circuits 6a and 6b. Further, since the feedback winding F of the inverter transformer T 1 uses the intermediate tap of the secondary winding S, one transformer terminal is omitted. The primary winding P and the feedback winding F are connected so as to be positively fed back to the transistor Q 1 .

次に第3図の波形図を基に動作について説明する。第3
図は第2図の各部(a〜g)の信号波形を示したもので
ある。
Next, the operation will be described with reference to the waveform chart of FIG. Third
The figure shows the signal waveform of each part (a to g) in FIG.

DC変換回路5は、例えば車内の電球等の調光用イルミネ
ーションコントローラからのパルス信号(第3図のa)
を入力し、これをトランジスタQ3で増幅した後、コンデ
ンサC4で平滑(第3図のb)して調光回路3のスイッチ
ングレギュレータ4に入力する。調光回路3のスイッチ
ングレギュレータ4は、その入力電圧(直流電圧)に従
ってトランジスタQ2のオン,オフを制御し、点灯回路2
への出力電圧を制御する。この時、上記パルス信号のデ
ューティ比によって調光回路3への入力電圧も変動する
ので、それに従って調光回路3の出力電圧も変化する。
この調光回路3の出力電圧は点灯回路2の入力電圧であ
るので、上述のパルス信号に応じてEL素子1の印加電圧
が変化し、EL素子1の調光を行うことができる。
The DC conversion circuit 5 is a pulse signal (a in FIG. 3) from a dimming illumination controller such as a light bulb in a vehicle.
Is input to the switching regulator 4 of the dimming circuit 3 after being amplified by the transistor Q 3 and smoothed by the capacitor C 4 (b in FIG. 3). The switching regulator 4 of the dimming circuit 3 controls ON / OFF of the transistor Q 2 according to the input voltage (DC voltage), and the lighting circuit 2
Control the output voltage to. At this time, the input voltage to the dimming circuit 3 also changes depending on the duty ratio of the pulse signal, so that the output voltage of the dimming circuit 3 also changes accordingly.
Since the output voltage of the dimming circuit 3 is the input voltage of the lighting circuit 2, the applied voltage of the EL element 1 changes according to the above-mentioned pulse signal, and the dimming of the EL element 1 can be performed.

ここで、上記パルス信号を平滑する際、トランジスタQ3
を介さずに直接コンデンサC4と抵抗R3の積分回路に入力
すると、電源電圧(Vcc)の変動によりパルス信号を平
滑した直流電圧のレベルが変化し、EL素子1の発光輝度
の変化やチラツキが発生する。しかし、本実施例では上
記パルス信号をトランジスタQ3を介してコンデンサC4
積分回路に入力し、且つそのトランジスタQ3への電源供
給をスイッチングレギュレータ4の定電圧電源から行っ
ている。このため、電源電圧が変動してイルミネーショ
ンコントローラからのパルス信号の電圧レベルが変動し
ても、これを一定の電圧レベルのパルス信号に直した形
で平滑することができ、調光回路3への出力電圧も変動
することがない。このため、電源電圧の変動による輝度
変化及びチラツキが防止され、安定化電源を別個に設け
る必要はない。
Here, when smoothing the pulse signal, the transistor Q 3
If it is directly input to the integrating circuit of the capacitor C 4 and the resistor R 3 without passing through, the level of the DC voltage that smoothed the pulse signal changes due to the fluctuation of the power supply voltage (Vcc), and the change in the emission brightness of the EL element 1 and the flicker. Occurs. However, in the present embodiment is carried out the pulse signal inputted to the integration circuit of a capacitor C 4 via the transistor Q 3, and the power supply to the transistor Q 3 from the constant-voltage power supply of the switching regulator 4. Therefore, even if the power supply voltage fluctuates and the voltage level of the pulse signal from the illumination controller fluctuates, it can be smoothed in the form of a pulse signal having a constant voltage level, and can be smoothed to the dimming circuit 3. The output voltage also does not change. Therefore, the change in brightness and the flicker due to the change in the power supply voltage are prevented, and it is not necessary to separately provide the stabilizing power supply.

次に、インバータを有した点灯回路2の動作について説
明する。先ず、トランスT1の1次巻線P、抵抗R5を通し
てトランジスタQ1にベース電流が供給されると、このト
ランジスタQ1により増幅された電流がトランスT1の1次
巻線Pに流れる。すると、トランスT1のフィードバック
巻線Fに電圧が誘起され、抵抗R6、コンデンサC5を通し
てトランジスタQ1のベースに正帰還電流が供給され、ト
ランジスタQ1は急速にオンに向かう。そして、さらにト
ランジスタQ1のベースに正帰還がかかり、トランジスタ
Q1は完全にオン状態となる。その結果、1次巻線Pに流
れている電流が飽和状態となり、トランスT1に発生する
磁束変化がなくなり、同時にフィードバック巻線F及び
2次巻線Sに誘起されていた電圧もなくなるため、トラ
ンジスタQ1のベース電流は減少し始める。すると、コレ
クタ電流も減少し始め、1次巻線Pに流れている電流も
減少するため、今度はフィードバック巻線Fに今までと
逆の電圧が発生し、トランジスタQ1のベース電流は急速
にオフする方向に向かう。そして、トランジスタQ1が完
全にオフになると、再び抵抗R5を通してトランジスタQ1
にベース電流が流れ始める。以上の動作の繰り返しによ
って、トランジスタQ1はオン,オフを繰り返し、点灯回
路2のインバータは安定した発振を継続する。
Next, the operation of the lighting circuit 2 having an inverter will be described. First, when the base current is supplied to the transistor Q 1 through the primary winding P of the transformer T 1 and the resistor R 5 , the current amplified by the transistor Q 1 flows through the primary winding P of the transformer T 1 . Then, a voltage is induced in the feedback winding F of the transformer T 1 , a positive feedback current is supplied to the base of the transistor Q 1 through the resistor R 6 and the capacitor C 5 , and the transistor Q 1 rapidly turns on. Then, the positive feedback is further applied to the base of the transistor Q 1 ,
Q 1 is fully on. As a result, the current flowing in the primary winding P becomes saturated, the magnetic flux change generated in the transformer T 1 disappears, and at the same time, the voltage induced in the feedback winding F and the secondary winding S also disappears. The base current of transistor Q 1 begins to decrease. Then, the collector current also begins to decrease, and the current flowing in the primary winding P also decreases, so that a voltage opposite to that generated before is generated in the feedback winding F and the base current of the transistor Q 1 rapidly increases. Head in the direction of turning off. When the transistor Q 1 is made completely turned off, the transistor Q 1 again through resistor R 5
The base current begins to flow to. By repeating the above operation, the transistor Q 1 is repeatedly turned on and off, and the inverter of the lighting circuit 2 continues stable oscillation.

ここで、負荷がオープンとなった場合について説明す
る。オープン検出回路6bは、負荷オープン時の周波数変
化をトランジスタQ1のコレクタより検出し、トランジス
タQ1のベースをオフさせる機能をもっている。その際、
一般的にEL素子1はコンデンサCと抵抗Rの並列回路と
なっており、このうちC成分のしめる割合がほとんどで
ある。そして、通常はこの負荷のC成分とトランスT1
2次巻線SのインダクタンスLとの共振周波数で発振を
行っている。しかし、負荷オープンになると上記負荷の
C成分が無くなり、トランスT1の2次巻線Sのインダク
タンスLと巻線間容量とで共振する極めて高い周波数で
発振するようになる。この周波数の違いを、コンデンサ
C6と抵抗R7で構成されるハイパスフィルタによって高周
波成分のみを取り出すことにより検出し、ダイオード
D1,コンデンサC7で直流に変換したものをトランジスタQ
4のベースに供給する。これにより、トランジスタQ4
オンになり、このトランジスタQ4のコレクタに接続され
ているトランジスタQ1のベースはオフとなるので、発振
は停止する。このため、負荷オープンとなってもトラン
ジスタQ1が電圧定格を越えてしまうことはなく、トラン
ジスタQ1はほぼオフとなるため、破壊,発熱,発煙とい
う事態は避けることができる。
Here, the case where the load is opened will be described. Open detection circuit 6b is a frequency change upon open load detected from the collector of the transistor Q 1, has a function of turning off the base of the transistor Q 1. that time,
In general, the EL element 1 is a parallel circuit of a capacitor C and a resistor R, of which the C component is the majority. Then, normally, oscillation is performed at the resonance frequency of the C component of this load and the inductance L of the secondary winding S of the transformer T 1 . However, when the load is opened, the C component of the load disappears, and oscillation occurs at an extremely high frequency that resonates with the inductance L of the secondary winding S of the transformer T 1 and the interwinding capacitance. This difference in frequency
A high-pass filter composed of C 6 and resistor R 7 is used to detect by extracting only high-frequency components,
Transistor Q converted to direct current with D 1 and capacitor C 7
Supply to base of 4 . As a result, the transistor Q 4 is turned on, and the base of the transistor Q 1 connected to the collector of the transistor Q 4 is turned off, so that the oscillation is stopped. Therefore, the transistor Q 1 even when the load open never exceed the voltage rating, since the transistor Q 1 is substantially off, breakdown, heating, situation that smoke can be avoided.

また、負荷をショートした場合について説明すると、通
常点灯の時はトランジスタQ1のコレクタ電圧波形はほぼ
GNDと2Vccの間で発振を続けているが、負荷ショートす
るとトランジスタQ1のコレクタ電圧はVccまで上昇す
る。ショート検出回路6aは、このトランジスタQ1のコレ
クタ電圧の変化を検出し、トランジスタQ1のベースをオ
フさせる機能をもっている。その際、先ず負荷がショー
トした場合は出力電圧が0となるので、トランスT1のフ
ィードバック巻線Fにも電圧が発生しなくなり、トラン
ジスタQ1のベースへの帰還がなくなるので発振は停止
し、トランジスタQ1のコレクタ電圧はほぼ点灯回路2の
入力電圧まで上昇する。従って、抵抗R8,ダイオードD2
を通してトランジスタQ4のベース電流が流れ、トランジ
スタQ4がオンになり、トランジスタQ4のコレクタと接続
されているトランジスタQ1のベース電位が下がる。この
ため、トランジスタQ1に抵抗R5を通して直流ベース電流
がほぼ流れなくなり、トランジスタQ1はオフとなるの
で、同様に発熱,破壊,発煙という事態を避けることが
できる。
When the load is short-circuited, the collector voltage waveform of transistor Q 1 is almost constant during normal lighting.
Oscillation continues between GND and 2Vcc, but when the load is shorted, the collector voltage of transistor Q 1 rises to Vcc. Short detection circuit 6a has the function of the transistor detects a change in the collector voltage of Q 1, to turn off the base of the transistor Q 1. At that time, when the load is short-circuited first, the output voltage becomes 0, so that no voltage is generated also in the feedback winding F of the transformer T 1 and the feedback to the base of the transistor Q 1 is lost, so that the oscillation stops, The collector voltage of the transistor Q 1 rises to almost the input voltage of the lighting circuit 2. Therefore, resistor R 8 and diode D 2
The base current of the transistor Q 4 flows through the transistor Q 4 is turned on, the base potential of the transistor Q 1 which is connected to the collector of the transistor Q 4 is lowered. Therefore, the DC base current almost does not flow through the transistor Q 1 through the resistor R 5 , and the transistor Q 1 is turned off, so that the heat generation, the destruction, and the smoke generation can be similarly avoided.

しかし、通常点灯の場合を考えると、トランジスタQ1
コレクタ電圧波形は第3図のcのようになり(ピーク値
約18V)、抵抗R9,コンデンサC8,トランジスタQ5がない
状態では抵抗R8とコンデンサC9の積分回路を通した後で
もダイオードD2を通してトランジスタQ4をオンさせるの
に十分な電圧がトランジスタQ4のベースにかかることに
なってしまう。従って、トランジスタQ4はオンし、この
トランジスタQ4のコレクタと接続されているトランジス
タQ1のベースの電位が下がるため、トランジスタQ1はオ
フとなり、発振は停止してしまう。すなわち、ショート
検出回路6aが働いてしまうことになる。このショート検
出回路6aは負荷ショートの時だけ働けばよく、通常点灯
の時は働いてはいけないので、上記抵抗R9,コンデンサC
8,トランジスタQ5を使用して発振が止まらないようにし
ている。その際、トランジスタQ1のコレクタ電圧によっ
て抵抗R8を通してコンデンサC9が充電されるが、トラン
ジスタQ1のコレクタは通常発振時はほぼGNDと2Vccの間
で振動しているため、コンデンサC8で直流カットされた
交流成分(第3図のd:ピーク値約4V)が電流制限抵抗R9
を通してトランジスタQ5のベースに流れ、トランジスタ
Q5のコレクタはオン,オフを繰り返していることにな
る。そして、このトランジスタQ5のコレクタのオン期間
にコンデンサC9の電荷はトランジスタQ5のコレクタを通
してGNDに放電するというコンデンサC9の電圧リセット
が発振の一周期ごとに継続して行われるため、コンデン
サC9の端子電圧は上昇することがなく(第3図のe:ピー
ク値約0.3V)、従ってトランジスタQ4はオフ状態が続け
られ、トランジスタQ1は安定した発振が継続して行われ
るようになる。
However, considering the case of normal lighting, the collector voltage waveform of the transistor Q 1 is as shown in c of Fig. 3 (peak value of about 18 V), and the resistor R 9 , the capacitor C 8 , and the transistor Q 5 are in the absence of the resistor. Sufficient voltage will be applied to the base of transistor Q 4 through diode D 2 to turn on transistor Q 4 even after passing through the integrating circuit of R 8 and capacitor C 9 . Therefore, the transistor Q 4 is turned on, the potential of the base of the transistor Q 1 connected to the collector of the transistor Q 4 is lowered, the transistor Q 1 is turned off, and the oscillation is stopped. That is, the short-circuit detection circuit 6a is activated. The short detection circuit 6a may be able to work only when the load short, since usually do not work when the lighting, the resistor R 9, capacitor C
8 、 Use transistor Q 5 to prevent oscillation from stopping. At that time, the capacitor C 9 is charged by the collector voltage of the transistor Q 1 through the resistor R 8, but since the collector of the transistor Q 1 normally oscillates between GND and 2Vcc, the capacitor C 8 The AC component with the DC cut (d in Fig. 3: peak value about 4V) is the current limiting resistor R 9
Through the base of transistor Q 5 through the transistor
It means that the collector of Q 5 is repeatedly turned on and off. Then, since the electric charge of the capacitor C 9 is the voltage reset of the capacitor C 9 that discharged to GND through the collector of the transistor Q 5 is continued every one cycle of oscillation during the on period of the collector of the transistor Q 5, the capacitor The terminal voltage of C 9 does not rise (e in Fig. 3: peak value of about 0.3V), so transistor Q 4 remains off and transistor Q 1 continues to oscillate stably. become.

しかし、負荷がショートしてトランジスタQ1のコレクタ
電圧が上昇すると、トランジスタQ5のベースへはコンデ
ンサC8により直流成分がカットされて電流が流れないた
め、トランジスタQ5はオンとならない。従って、トラン
ジスタQ4がオンとなり、トランジスタQ1はほぼオフとな
る。第3図fのピーク値は約1.4Vである。ここで、オー
プン検出回路6bにおいてもショート検出回路6aにおいて
も、一度負荷異常を検出して発振を停止してしまった後
は、異常が取り除かれても発振は復帰せず停止のままで
あるが、電源を一度オフすることによって上記の停止状
態は解除され、極めて安全な装置となっている。
However, when the load is short-circuited and the collector voltage of the transistor Q 1 rises, the direct current component is cut off to the base of the transistor Q 5 by the capacitor C 8 and no current flows, so that the transistor Q 5 is not turned on. Therefore, the transistor Q 4 is turned on and the transistor Q 1 is turned off. The peak value in FIG. 3f is about 1.4V. Here, in both the open detection circuit 6b and the short detection circuit 6a, after once detecting a load abnormality and stopping the oscillation, the oscillation does not recover and remains stopped even if the abnormality is removed. By turning off the power once, the above stopped state is released, and the device is extremely safe.

次に不点灯防止回路7の動作について説明する。この回
路は、点灯回路2を定電流特性等の輝度補償の優れた回
路にした場合、EL素子1の吸湿劣化等によって負荷イン
ピーダンスが低くなってしまった時にトランジスタQ1
コレクタ電圧が上昇することを検知し、トランジスタQ6
をオンさせて抵抗R10をショートさせることにより、点
灯回路2を定電流特性から定電圧に近い特性に変化させ
るようにしている。
Next, the operation of the non-lighting prevention circuit 7 will be described. In this circuit, when the lighting circuit 2 is a circuit with excellent brightness compensation such as constant current characteristics, the collector voltage of the transistor Q 1 rises when the load impedance becomes low due to moisture absorption deterioration of the EL element 1. Detect transistor Q 6
Is turned on and the resistor R 10 is short-circuited, so that the lighting circuit 2 is changed from a constant current characteristic to a characteristic close to a constant voltage.

すなわち、EL素子1が高温高湿の雰囲気中で長時間点灯
していると、吸湿劣化してくる。このEL素子1を前述の
ようにコンデンサCと抵抗Rの並列回路で考えると、実
測値からみて吸湿劣化した時にR成分が減少しているこ
とがわかる。これを回路的にみると、吸湿劣化すると負
荷インピーダンスが低くなるということになる。逆に、
常温での通常劣化においては、R成分が増加し、負荷イ
ンピーダンスが高くなることがわかっている。そして、
EL素子1は常温において点灯されることがほとんどなの
で、EL素子1が劣化して負荷インピーダンスが高くなっ
た時に輝度抵下を抑えるために電圧を上昇させる特性、
つまり定電流特性あるいは電流上昇特性を点灯回路2に
もたせている。しかし、このような定電流特性等をもた
せた場合、EL素子1が高温高湿の雰囲気中で吸湿劣化し
て負荷インピーダンスが低くなった時に、逆にEL素子1
の印加電圧が減少してきてしまい、さらに吸湿劣化が進
むと発振が停止してしまうことになる。
That is, if the EL element 1 is lit for a long time in an atmosphere of high temperature and high humidity, it will deteriorate due to moisture absorption. When the EL element 1 is considered in the parallel circuit of the capacitor C and the resistor R as described above, it can be seen from the actual measurement value that the R component decreases when moisture absorption deteriorates. From a circuit perspective, this means that the load impedance decreases when moisture absorption deteriorates. vice versa,
It is known that the R component increases and the load impedance increases during normal deterioration at room temperature. And
Since the EL element 1 is almost always lit at room temperature, when the EL element 1 deteriorates and the load impedance becomes high, the voltage is increased to suppress the luminance drop,
That is, the lighting circuit 2 is provided with the constant current characteristic or the current rising characteristic. However, when the EL element 1 is provided with such constant current characteristics and the like, when the EL element 1 deteriorates by absorbing moisture in a high temperature and high humidity atmosphere and the load impedance becomes low, on the contrary, the EL element 1
If the applied voltage of is decreased, and further deterioration due to moisture absorption progresses, the oscillation will stop.

ここで、トランジスタQ1のコレクタ電圧波形の変化をみ
てみると、前述のようにトランジスタQ1はオン,オフを
繰り返しており、EL素子1の劣化前のコレクタ電圧波形
は第3図のcのとおりであるが、吸湿劣化が進んでくる
につれて第3図のgのように変化し、電圧はGNDまで下
がらない。そこで、その電圧変化を検知して不点灯防止
回路7を動作させている。
Here, looking at the change in the collector voltage waveform of the transistor Q 1, the transistor Q 1 is turned on as described above, are repeated off, the collector voltage waveform before the deterioration of the EL element 1 of c in Figure 3 However, as moisture absorption deterioration progresses, it changes like g in Fig. 3 and the voltage does not drop to GND. Therefore, the non-lighting prevention circuit 7 is operated by detecting the voltage change.

また、定電流特性を持たせる方法として、トランジスタ
Q1のエミッタとGND間に抵抗R10を挿入する方法がある。
この場合、トランジスタQ1のコレクタ電流Icすなわち負
荷電流が増加すれば、抵抗R10の両端の電圧が増加して
電流の増加を抑え、コレクタ電流Icすなわち負荷電流が
減少すれば、抵抗R10の両端の電圧が減少して電流の減
少を補うことができるようになっている。従って、抵抗
R10をショートさせればこの機能が停止され、これによ
り定電圧特性に近づくことになる。この回路動作は、先
ず電源より抵抗R11を通してコンデンサC10が充電される
が、トランジスタQ1のオン期間にこのコンデンサC10
電荷がダイオードD3,トランジスタQ1,抵抗R10を通してG
NDに放電されるというコンデンサC10の電圧リセットが
発振の一周期ごとに継続して行われるため、コンデンサ
C10の端子電圧は上昇することがなく、従ってツェナー
ダイオードZD1を通したトランジスタQ6はオンすること
なく、トランジスタQ1は通常の発振を繰り返す。しか
し、EL素子1の吸湿接劣化が進むと印加電圧が低くな
り、トランスT1で結合されている1次巻線Pの両端の電
圧も低くなる。この時、トランジスタQ1のコレクタ電圧
の振幅は小さくなり、その電圧波形は第3図のgのよう
になってくる。このように、トランジスタQ1のコレクタ
電圧がGNDまで下がらずに上昇してくると、コンデンサC
10の放電が少なくなり、コンデンサC10の端子電圧が上
昇してくる。すると、ツェナーダイオードZD1を通した
トランジスタQ6のベース電位も徐々に上昇し、ある時点
からトランジスタQ6はオンする。その結果、抵抗R10
ショートされて定電圧特性に近づくため、EL素子1の吸
湿劣化による印加電圧の低下を防ぎ、安定した発振を継
続することができる。
Also, as a method of providing constant current characteristics, a transistor
There is a method to insert a resistor R 10 between the emitter of Q 1 and GND.
In this case, if the collector current Ic of the transistor Q 1 , that is, the load current increases, the voltage across the resistor R 10 increases and the increase in the current is suppressed. If the collector current Ic, that is, the load current decreases, the resistance of the resistor R 10 decreases. The voltage at both ends is reduced to compensate for the decrease in current. Therefore, the resistance
If R 10 is short-circuited, this function will be stopped, and this will bring it closer to the constant voltage characteristic. The circuit operation, first Although the capacitor C 10 through the resistor from the power supply R 11 is charged, charge diode D 3 of the capacitor C 10 to the on-period of the transistor Q 1, the transistor Q 1, G through a resistor R 10
Since the voltage reset of the capacitor C 10 that is discharged to the ND is continued for each one period of oscillation, the capacitor
The terminal voltage of C 10 does not rise, therefore the transistor Q 6 passing through the Zener diode ZD 1 does not turn on, and the transistor Q 1 repeats normal oscillation. However, as the moisture absorption contact deterioration of the EL element 1 progresses, the applied voltage decreases, and the voltage across the primary winding P connected by the transformer T 1 also decreases. At this time, the amplitude of the collector voltage of the transistor Q 1 becomes small, and the voltage waveform becomes as shown by g in FIG. In this way, when the collector voltage of transistor Q 1 rises without dropping to GND, capacitor C
The discharge of 10 decreases and the terminal voltage of the capacitor C 10 rises. Then, the base potential of the transistor Q 6 passing through the Zener diode ZD 1 also gradually rises, and the transistor Q 6 turns on at a certain point. As a result, the resistor R 10 is short-circuited and approaches a constant voltage characteristic, so that it is possible to prevent a decrease in applied voltage due to moisture absorption deterioration of the EL element 1 and to continue stable oscillation.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように、この発明によれば、インバータのスイッ
チング素子の出力の変化から負荷異常を検出し、また調
光制御用のパルス信号を直流信号に変換してインバータ
を制御し、且つその変換回路の電源を調光回路からの定
電圧電源としたため、次のような効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the load abnormality is detected from the change in the output of the switching element of the inverter, the pulse signal for dimming control is converted into the DC signal to control the inverter, and the conversion circuit thereof is provided. Since the power source of is a constant voltage power source from the dimming circuit, the following effects can be obtained.

イ.負荷異常を確実に且つ応答性良く検出でき、安全で
あり、検出回路の動作も安定し、構成部品の再利用が可
能である。
I. The load abnormality can be detected reliably and with good responsiveness, the operation is safe, the operation of the detection circuit is stable, and the components can be reused.

ロ.他の照明装置と連動て制御することができる。B. It can be controlled in conjunction with other lighting devices.

ハ.消費電力が小さく、構成部品も小形なものが使用で
きる。
C. Low power consumption and small component parts can be used.

ニ.安定した発光輝度が得られる。D. Stable emission brightness can be obtained.

また、定電流特性をもたせることによって容易に輝度補
償が得られ、さらに負荷インピーダンスが小さくなった
時に定電圧特性に切り換えることによって安定した点灯
が得られるという効果がある。
Further, by providing the constant current characteristic, brightness compensation can be easily obtained, and further, stable lighting can be obtained by switching to the constant voltage characteristic when the load impedance becomes small.

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

第1図はこの発明の一実施例による点灯制御装置の回路
構成を示すブロック図、第2図は第1図の装置の具体例
を示す回路図、第3図は第2図の各部の信号波形図、第
4図は従来例を示す回路図である。 1……EL素子 2……点灯回路 3……調光回路 4……スイッチングレギュレータ 5……DC変換回路 6a……ショート検出回路 6b……オープン検出回路 7……不点灯防止回路 T1……インバータトランス Q1……スイッチングトランジスタ
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a lighting control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a concrete example of the device of FIG. 1, and FIG. 3 is a signal of each part of FIG. Waveform diagrams and FIG. 4 are circuit diagrams showing a conventional example. 1 ...... EL element 2 ...... lighting circuit 3 ...... dimming circuit 4 ...... switching regulator 5 ...... DC converter 6a ...... short detection circuit 6b ...... open detector circuit 7 ...... unlighted preventing circuit T 1 ...... Inverter transformer Q 1 …… Switching transistor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】可変出力のインバータを有しEL素子の定電
流制御を行う点灯回路と、調光制御用のパルス信号をそ
のデューティ比に応じた直流信号に変換するDC変換回路
と、その直流信号に従って上記インバータのトランスへ
の入力を変化させて調光を行う調光回路と、インバータ
のトランスに接続されたスイッチング素子の出力の変化
から上記EL素子の異常を検出する検出回路とを備え、上
記調光回路から定電圧電源をDC変換回路に供給すると共
に負荷インピーダンスが小さくなった時に、上記点灯回
路を定電流制御から定電圧制御に切り換える不点灯防止
回路を設けたことを特徴とするEL素子の点灯制御装置。
1. A lighting circuit having a variable output inverter for constant current control of an EL element, a DC conversion circuit for converting a pulse signal for dimming control into a DC signal according to its duty ratio, and a DC circuit thereof. A dimming circuit that performs dimming by changing an input to the transformer of the inverter according to a signal, and a detection circuit that detects an abnormality of the EL element from a change in the output of a switching element connected to the transformer of the inverter, A constant voltage power supply is supplied from the dimming circuit to the DC conversion circuit, and a non-lighting prevention circuit is provided for switching the lighting circuit from constant current control to constant voltage control when the load impedance becomes small. Element lighting control device.
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