JPS5815976Y2 - 液晶制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 液晶表示器（以下ＬＣＤと略す）を表示手段とする電子
機器に於いてはＬＣＤの駆動に注意を払う必要がある。

現在のＬＣＤは大部分が交流で駆動されてＵ−＞る。

これはＬＣＤの対向する電極間に印加される電圧の時間
平均が零又は零に近い値になるように駆動することで、
ＬＣＤの寿命を伸長させるのがその理由となっている。

しかるに、電池電源等、電圧変動の大きい電源を使用し
てＬＣＤを駆動する場合、電源電圧がある許容電圧範囲
外の値になったときは、ＬＣＤの駆動回路部分もしくは
表示信号を発生する論理部分又は制御部分が正常に働か
なくなり、ＬＣＤに印加される電圧の時間平均が零又は
零に近い値にならなくなる事態が生ずることがある。

このような場合はＬＣＤの寿命は著しく短縮されるのが
常である。

本考案は電源電圧が定められたある範囲からはすれると
動作してＬＣＤを含む回路から電源を電気的に切り離し
、ＬＣＤの寿命短縮を防止する液晶制御装置に関するも
のである。

以下論理演算部及びＬＣＤ駆動軸をＭＯ８ＬＳＩにて構
成する場合を例として、本考案を詳細に説明する。

第１図は本考案の基本ブロックダイヤグラムである。

３は電源部、４はＭＯ８ＬＳＩで構成された論理演算部
及びＬＣＤ駆動部、５はＬＣＤである。

本実施例においては３から４へはＶＤＤ、ＶＧＧ及びＧ
ＮＤの三本の電源線が供給されているが、必要に応じて
さらに増える場合も当然考えられる。

第２図のＡは本実施例の電源部３に使用している定電圧
源例えばＤＣ−ＤＣコンバータである。

２は電源部３の負荷を表わし、第１図の４及び５に相当
するものである。

第２図に於いて定電圧源Ａの電圧入力端子６，８には供
給電源電圧Ｅ。

ＧＮＤが接続され、Ｉは発振制御端子である。

端子６，８間に規定の電圧が供給されているとき第２図
のＤＣ−ＤＣコンバータＡは正常に発振してＶＩＩ）
９ ＶＧＧの電圧を発生するが、制御端子Ｔの電位を強
制的に零又は零に近い値にすれば発振が比重ってＶＤＤ
Ｉ ｖｏｃは現われなくなる。

本実施例はこの端子７の電位を入力供給電圧Ｅの値に応
じて変化せしめる事によってＤＣ−ＤＣコンバータＡの
発振を制御してＭＯ８ＬＳＩ４の電源・電圧をほぼ零と
してもってＬＣＤ５に異常な駆動電圧波形が印加されて
ＬＣＤ５の寿命が短縮されるのを防止することを特徴と
するものである。

ｍ３図ＫＤｃ−ＤＣコンバータの発振制御回路例Ｓ１を
示す。

ここで、１は第２図で表わされるＤＣ−ＤＣコンバーメ
Ａ及び負荷部分２である。

昔たＥは電池等電圧変動のある電源、ＳＷは電源スィッ
チ、Ｔｒ１〜３はトランジスタ、Ｄｌはダイオード、Ｃ
１はコンデンサー、Ｒ１〜５は抵抗である。

以下に第３図の回路動作を説明する。

電源電圧ＥがＬＣＤの規定電圧Ｅｏより大きいとき、こ
の回路はＳＷが閉じると発振制御回路Ｓｌと負荷１とに
電圧Ｅが供給されて回路の各部分が動作を始める。

このときコンデンサーＣ１の働きでｓ ｗ ｏ ｎのと
きＴｒ２は強制的にｏｆｆとなり、一方Ｔｒ１はｏｎと
なる。

Ｔｒ３はＴｒ２と同様にｏｆｆであり、端子Ｉは開放状
態になってＤＣ−ＤＣコンバータは正常な動作を開始す
る。

このとき各素子の条件は次の様になる。

Ｔｒ１ｏｎ条件 ここでＶｐ （ｏｎ）はＤｌのｏｎ電圧、ＶＢＥＩ （
ｏｎ）／ｄ、 Ｔ ｒ １のベース・エミッタ間のｏｎ
！圧、ＶＣＥＩ （ｓａｔ）はＴｒｌのコレクタエミッ
タ間の飽和電圧、ＶＢＥ２ （ｃｕｔｉｎ）はＴｒ２の
ベースエミッタ間カットイン電圧である。

次にＥが次第に小さくなってＥ＝Ｅｏに達した時を考え
る。

このときＴｒｌがｃｕｔｏｆｆとなるように回路定数を
設定しておけば、正帰還がかかつて、Ｔｒ２及びＴｒ３
がｏｎになり、端子７の電位がＲ２１とＴｒ３のｏｎ抵
抗の関係で決ｌる電位に落ち着く、例えばＥｏ＝１．８
Ｖ、Ｒ２□を数６０にとっておけばこの値は０．５ Ｖ
以下になり、ＤＣ−ＤＣコンバータの発振回路は強制的
に停止されることになる。

この時の各素子の条件は次の様になる。

Ｔｒ、１ｃｕｔｏｆｆの条件 Ｔｒ、２ ｏｎの条件 −（＋） ここで ｖＤ（ｃｕｔｉｎ）はＤｌのカットイン電圧ＶＢＥＩ
（ｃｕｔｉｎ）はＴ ｒ、１のベースエミッタ間カット
イン電圧 Ｖつ。

（ｏｎ）はＴｒ、２のベースエミッタ間オン電圧 ｖＢＥ３ （ｏｎ）はＴｒ、３０ベ一スエ□ツメ間オン
電圧 である。

ところで第３図の回路Ｓ１は３個のトランジスタＴｒ１
、Ｔｒ２ 、Ｔｒ３の動作が主要な働きをしてい
るのは既に述べた通りである。

その働きはＴｒ、１がｏｎのときＴｒ、２及びＴ ｒ、
３がｏｆｆであり、ＴｒｌがｏｆｆのときＴｒ、２及び
Ｔｒ、３がｏｎとなるような双安定動作である。

しかるにＥ（Ｅｏの電圧範囲ではＴ ｒ、 １ ｔＴ
ｒ、 ２ ｔＴｒ、３が全部○ｆｆになるような電源電
圧領域が存在する。

その領域は、例えば本実施例ではＥ≦１．１Ｖとなる。

この領域では端子１の電位はほぼＥに等しくなるので（
”−” Ｒ２１＜＜ Ｒ２２）、ＤＣ−ＤＣコンバータ
Ａの発振制御端子７の電位がほぼ零であったのが、例え
ば１．１１で上昇してＡが再び発振を開始してＶＤＤ
？ ＶＧＧが発生するという現象が起り得る。

この場合のＶＩＩ） ９ Ｖ印は＝般に定格のＶＤＤｊ
ＶＧＧよりもずっと小さいため、ＬＳＩは正常に動作し
ない事が多い。

そのためにＬＣＤの寿命が短縮することのないようにＥ
＜Ｅｏの電圧範囲でもＡが発振しないようななんらかの
工夫が望１れている。

本実施例ではこのような要求も満足するために８１の電
圧特性とＡの発振特性とを適当に考慮して組み合わせる
ことにより、Ｅ（Ｅ。

でのＡの発振防止を達成することができるので以下に説
明する。

第１図は端子７の電圧を入力電圧Ｅの変化に応じてプロ
ットした例である。

端子１には矢印のようなヒステリシスがあるが、Ｅ（Ｅ
。

では同じ経路をたどる。

Ｅ（Ｅ。

では第７図はＡ、Ｂ、Ｃ三つの領域に分けられ、ＡはＴ
ｒ、１ｏ ｆ ｆ 、 Ｔ ｒ、、２ 、Ｔ ｒ、３
ｏｎの領域でｖｂではＴｒ３の飽和電圧である。

ＢはＴｒ、１ｏｆｆであるが、Ｔ ｒ、２ ｔ Ｔ ｒ
、３のベース電圧が低下してきて飽和領域から能動領域
にはいったところである。

従ってＴ ｒ、２ 、Ｔ ｒ、３のコレクタ電圧は上昇
している。

Ｅが更に低下するとＴｒ、２及びＴ ｒ、３のベース電
圧はこれに対応して下がり遂にｏｆｆ領域にはいる。

これが領域Ｃである。結局ＣではＴｒ、１゜２．３がｏ
ｆｆとなる。

従って端子７はＥとほぼ同じ電位をとって変化する。

（Ｒ２１＜ ＜ Ｒ２２＋Ｒ２３） 筐た第８図は第２図のＤＣ−ＤＣコンバータにおいて、
端子１を開放にして測定した。

−ＶＩＩ）対Ｅ特性である。

やはり矢印のようなヒステリシスが見られる。

つ捷りＥを小さくしていくときＤＣ−ＤＣＣコンバータ
出力は次第に小さくなり、Ｅ二Ｖｃにて発振が停止して
出力は０となる。

逆にＥを大きくしていくとき、Ｅ＝Ｖｄになってはじめ
てＤＣ−ＤＣコンバータは発振開始してＶＤＤを出力す
る。

Ｖｃ（Ｖｄである。ところでＴｒ２１のベース電圧の直
流バイアスは端子７の電圧で決定されるが、このバイア
ス電圧の大小でＤＣ−ＤＣコンバータの発振がコントロ
ールされるので、端子７と出力電圧との関係を知る必要
がある。

しかるにＴｒ２□のｏｎ−ｏｆｆに着目するときＲ２１
＜＜Ｒ２２＋Ｒ２３なので第３図の横軸は端子７の電圧
に等しいと考えられる。

そこで、第７図と第８図を比較しながら第３図の回路の
動作をＥの変化に応じながら追ってすると次のようにな
る。

■ Ｅ；＞Ｅｏでは定格のＶＤＤ ９ ＶＧＧが得られ
る。

■ Ｅ＝Ｅｏで端子Ｔの電圧が変化してｖｂになる。

本実施例ではＶｃ＝１．ＩＶ程度なので、ｖｂ〈Ｖｃと
なり、ＤＣ−ＤＣＣコンパ−１発振ハ停止する。

（第７図のＡ領域）■ 更にＥが小さくなると（Ｂ、Ｃ
領域）、端子１の電圧は最大Ｖａｔで大きくなる。

しかるに本実施例ではＶａ＝１．１Ｖ程度になるので、
Ｖａ（Ｖｄ故にＤＣ−ＤＣコンバータは再び発振するこ
となく ＶＧＧ Ｉ ＶＤＤも現われない。

■ 次にＥを次第に大きくしていってＥ＞Ｅｏの領域に
はいっても端子１の電圧がｖｂｂ以下なので、Ｄ Ｃ−
Ｄ Ｃコンバータは発振を停止した１１である。

尚、ＤＣ−ＤＣコンバータを再び発振させるためには、
一旦ｓｗを開放にし、Ｅ＞Ｅｏの状態で再びｓｗを閉じ
ればよい。

以上を筐とめて図示すれば第９図のようになる。

０ 第４図は第３図の変形例である。

第３図のＴ ｒ、１ とＤｌをＴｒ、１ ｔ Ｔ’ｒ
、１１ 、Ｒ１１に置き換えたものである。

Ｏ第５図は他の実施例である。

Ｔｒ、２とＴ ｒ、３のベース回路にそれぞれ抵抗Ｒ６
ｔ ｈ７を挿入してＴｒ２とＴｒ３のＶＢＥ（ｏｎ）電
圧の差を補償した回路構成になっている。

０ 第６図は他の実施例である。

Ｔ ｒ、２とＴｒ、３のＶ、ＢＥ （ｏｎ）電圧差補償
をＴ ｒ、２とＴｒ、３の工□ツタ回路に挿入した抵抗
Ｒ８＊Ｒ９で行なっている。

上記例は全て定電圧源例えばＤＣ−ＤＣＣコンバータ入
力電圧を検出して液晶の寿命短縮を防止する方式である
が、定電圧源の出力電圧を検出しても同様の効果を期待
できる。

第１０図は本考案の他の実施例である。

この回路の動作を簡単に説明する。

２０はＤＣ−ＤＣコンバータ、２１はその入力端子、２
２はその出力端子たとえばＶＤＤ出力端子である。

１ず、電源スィッチＳＷを閉じるとＴ ｒ、２ｏ、Ｔ
ｒ、２□の工□ツタベース接合及びコンデンサーＣ２０
を通して過渡電流が流れるのでＴｒ２ｏ、Ｔｒ２□が一
時的に共にｏｎとなる。

そのために入力端子２１を通してＤＣ−ＤＣコンバータ
に電流が流れ込み、２２に出力電圧ＶＤＤが現われる。

Ｃ２０の過渡電床は間もなく零になるが、その前にＶＤ
Ｄが現われるのでＴｒ２□のベース電流はＲ２２＋Ｒ２
３を経由して２２に流れ込むようになりＴｒ２ｏのベー
ス電流も接続されるのでＴ”ｒ２０はｏｎ状態を保つた
め２０の動作は正常に継続されることになる。

入力電圧Ｅが小さくなると第１０図のように２０の入力
電流は次第に増大する一方２２の出力電圧の絶対値は次
第に小さくなるのである入力電圧Ｅ。

に於いて、Ｔｒ、２□０ベース電流が小さくなってＴｒ
、２ｏのＯｎ状態を維持できなくなる。

従って、２１の電圧が下がるため正帰還がかかってＶＤ
Ｄは急速に零となる。

以上のようにしてＤＣ−ＤＣコンバータ２０の出力電圧
を制御することができる。

第１２図はＣ２０の放電回路を設けてｓｗを閉じたとき
の本回路の動作が確実になるようにした例である。

第１３図は第１０図と同様の機能を持つ別構成の回路で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本ブロック図、第２図は第１図の電
源部３内の定電圧電源部を示す図、第３図は第１図の電
源部３内の本考案に係る制御部を示す図、第４．５．６
図は第３図の他の実施例、第７図は電池電圧Ｅと端子７
の出力電圧との関係図、第８図はＥとＶＤＤの関係図、
第９図はＥと出力電圧との関係図、第１０図は本考案の
更に他の実施例、第１１図はその作動を説明するための
ＥとＤＣ−ＤＣコンバータの入力電圧との関係図、第１
２．１３図は第１０図の他の実施例である。 Ｅ・・−・−電池、Ａ、２０・・・・・−ＤＣ−ＤＣコ
ンバータ、Ｓ１瑯、・・・・・−制御回路、４・・・・
・・ＭＯ８駆動部、５・・・・・・液晶。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電源電圧が規定値よりはずれたことを検知すると共に前
   記電源電圧が規定値よりはずれたことを検知する為の電
   圧検知レベルにヒステリシス特性を有する電圧検出手段
   と、 前記電圧検出手段に結合し前記電圧検出手段からの規定
   値をはずれたことを表わす信号により信号の発生を停止
   する信号発生器と、 前記信号発生器に結合し前記信号によりＤＣ−ＤＣ変換
   を行なうＤＣ−ＤＣ変換手段と、前記ＤＣ−ＤＣ変換手
   段に結合し電力の供給を受ける液晶表示器とを有する液
   晶制御装置。