(57)【要約】【課題】  良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と蛍光表示管の制御回路の直流電圧とを生成する。【解決手段】  この蛍光表示管用電源回路は、第１の巻線Ｎ１と第１の巻線Ｎ１の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子Ｑとを有する昇圧チョッパー回路と、第１の巻線Ｎ１に直列に配置された第２の巻線Ｎ２と、第２の巻線Ｎ２に導通する電流を整流し平滑して直流電圧を生成する整流平滑回路と、第１の巻線Ｎ１の一部の電圧を、フィラメント電圧Ｖｆとして出力するための出力端子３１，３２とを備える。【選択図】  図１
2010072525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィラメント電圧と直流電圧を生成する蛍光表示管用電源回路において、
第１の巻線と、前記第１の巻線の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子とを有する昇圧チョッパー回路と、
前記第１の巻線に直列に配置された第２の巻線と、
前記第２の巻線に導通する電流を整流し平滑して前記直流電圧を生成する整流平滑回路と、
前記第１の巻線の一部の電圧を、前記フィラメント電圧として出力するための出力端子と、
を備える蛍光表示管用電源回路。
【請求項２】
フィラメント電圧と直流電圧を生成する蛍光表示管用電源回路において、
第１の巻線と、前記第１の巻線の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子とを有する昇圧チョッパー回路と、
前記第１の巻線に直列に配置された第２の巻線と、
前記第２の巻線に導通する電流を整流・平滑して前記直流電圧を生成する整流平滑回路と、
前記第１の巻線に直列に、前記第２の巻線に対して反対側に配置された第３の巻線と、
前記第１の巻線の一部および前記第３の巻線の電圧を、前記フィラメント電圧として出力するための出力端子と、
を備える蛍光表示管用電源回路。
【請求項３】
前記第１の巻線と前記第３の巻線との接続点に入力電圧が印加され、
前記出力端子のセンタタップが、前記接続点に接続されていること、
を特徴とする請求項２記載の蛍光表示管用電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光表示管用電源回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蛍光表示管用の電源回路では、蛍光表示管のフィラメントに印加されるフィラメント電圧と、蛍光表示管の発光制御を行う制御回路などに印加される直流電圧が生成される（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７８７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の回路は、フライバック方式で蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成しているため、電力の変換効率が良好ではない。
【０００５】
本発明は、良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成することができる蛍光表示管用電源回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明では以下のようにした。
【０００７】
本発明に係る蛍光表示管用電源回路は、第１の巻線と第１の巻線の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子とを有する昇圧チョッパー回路と、第１の巻線に直列に配置された第２の巻線と、第２の巻線に導通する電流を整流し平滑して直流電圧を生成する整流平滑回路と、第１の巻線の一部の電圧を、フィラメント電圧として出力するための出力端子とを備える。
【０００８】
これにより、上述の電源回路ではチョッパー方式で蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成するため、良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成することができる。
【０００９】
本発明に係る蛍光表示管用電源回路は、第１の巻線と第１の巻線の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子とを有する昇圧チョッパー回路と、第１の巻線に直列に配置された第２の巻線と、第２の巻線に導通する電流を整流・平滑して直流電圧を生成する整流平滑回路と、第１の巻線に直列に、第２の巻線に対して反対側に配置された第３の巻線と、第１の巻線の一部および第３の巻線の電圧を、フィラメント電圧として出力するための出力端子とを備える。
【００１０】
これにより、上述の電源回路ではチョッパー方式で蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成するため、良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成することができる。さらに、第３の巻線を設けることにより、フィラメント電圧を出力する出力端子の平均電位が高くなり、グランド電位より低くなりにくく、蛍光表示管の漏れ発光が生じにくい。
【００１１】
また、本発明に係る蛍光表示管用電源回路は、上記の蛍光表示管用電源回路に加え、次のようにしてもよい。その場合、第１の巻線と第３の巻線との接続点に入力電圧が印加される。そして、出力端子のセンタタップが、その接続点に接続されている。
【００１２】
これにより、巻線のセンタタップにＥｋ電圧が加わることで、フィラメントの各部に印加される電圧が均一になり、輝度ムラを低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成することができる蛍光表示管用電源回路を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る蛍光表示管用電源回路の構成を示す回路図である。この回路は、入力直流電圧Ｖｉｎから、フィラメント電圧Ｖｆと出力直流電圧Ｖを生成する。
【００１６】
図１に示す回路は、昇圧チョッパー回路を有し、その昇圧チョッパー回路は、第１の巻線Ｎ１と、第１の巻線Ｎ１の両端（端子ｔａと端子ｔｂ）に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子Ｑと、スイッチング素子Ｑのスイッチング制御を行う制御回路１とを有する。第１の巻線Ｎ１の一端（端子ｔａ）は、入力直流電圧Ｖｉｎの入力端子１１に接続されており、第１の巻線Ｎ１の他端（端子ｔｂ）は、スイッチング素子Ｑに接続されている。
【００１７】
ここでは、スイッチング素子Ｑには、ＮチャネルＦＥＴが使用されており、そのドレインが巻線Ｎ１の端子ｔｂに接続され、そのソースがグランドに接続され、そのゲートが制御回路１に接続されている。制御回路１は、ゲート信号をスイッチング素子Ｑに供給し、スイッチング素子Ｑをオン／オフさせる回路である。なお、スイッチング素子Ｑには、他のＦＥＴ、バイポーラトランジスタなどを使用してもよい。
【００１８】
そして、第２の巻線Ｎ２が、第１の巻線Ｎ１に直列に配置されている。巻線Ｎ２の一端（端子ｔｂ）には、巻線Ｎ１およびスイッチング素子Ｑが接続されている。巻線Ｎ１，Ｎ２が１つの素子で構成される場合、端子ｔｂは、中間タップとされる。また、巻線Ｎ１の端子と巻線Ｎ２の端子を回路基板へ接続し、回路基板上で両者を接続し、その接続点を端子ｔｂとしてもよい。巻線Ｎ１と巻線Ｎ２は磁気結合しており、端子ｔａから端子ｔｂへ電流が導通する場合、巻線Ｎ１と巻線Ｎ２により同方向に磁束が形成される。この実施の形態１では、巻線Ｎ２のインダクタンスは、巻線Ｎ１のインダクタンスより大きい。
【００１９】
巻線Ｎ２の他端（端子ｔｃ）には、整流用のダイオードＤのアノードが接続され、ダイオードＤのカソードとグランドとの間に平滑用のコンデンサＣが接続されている。このダイオードＤおよびコンデンサＣは、巻線Ｎ２に導通する電流を整流し平滑して直流電圧Ｖを生成する整流平滑回路である。そして、直流電圧Ｖは、出力端子２１，２２に印加される。この出力端子２１，２２は、蛍光表示管の発光制御を行う制御回路などに接続され、その制御回路などに直流電圧Ｖが印加される。
【００２０】
出力端子２１，２２には抵抗Ｒ１，Ｒ２の直列回路が接続され、直流電圧Ｖが抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧される。制御回路１は、分圧された電圧を検出し、直流電圧Ｖが所定の値となるように、スイッチング素子Ｑを制御する。
【００２１】
また、巻線Ｎ１の端子ｔａと中間タップ（端子ｔｄ）は、フィラメント電圧Ｖｆの出力端子３１，３２にそれぞれ接続されている。したがって、第１の巻線Ｎ１の一部（つまり、端子ｔａと端子ｔｄとの間）の電圧が、フィラメント電圧Ｖｆとして出力端子３１，３２に印加される。出力端子３１，３２は、第１の巻線Ｎ１における高電圧側（つまり、スイッチング素子Ｑ側ではなく入力端子１１側）に接続されている。
【００２２】
次に、上記回路の動作について説明する。
【００２３】
制御回路１がスイッチング素子Ｑを繰り返しスイッチングさせる。
【００２４】
スイッチング素子Ｑのオン／オフにより、端子ｔｂと端子ｔａとの間に逆起電力が生じるとともに、端子ｔｃと端子ｔｂとの間に逆起電力が生じる。これにより、端子ｔｃの電圧は、端子ｔｂの電圧より高くなる。このため、第２の巻線Ｎ２がない場合に比べ、出力直流電圧Ｖを高くすることができる。
【００２５】
また、スイッチング素子Ｑが繰り返しスイッチングするため、フィラメント電圧Ｖｆは、直流成分と交流成分を含む。出力端子３１，３２が巻線Ｎ１における高電圧側に接続されているため、出力端子３１，３２の平均電位がそれぞれ高くなる。このため、低圧側の出力端子３２の電位がグランドレベルより低くなりにくく、蛍光表示管の漏れ発光が生じにくい。したがって、蛍光表示管の漏れ発光の発生を抑えつつ、フィラメント電圧Ｖｆの実効値を高くすることができる。
【００２６】
なお、蛍光表示管のフィラメントに接続される出力端子の電位がグランドレベルより低くなると、漏れ発光が生じる。この実施の形態の回路によれば、この漏れ発光を生じにくくすることができる。
【００２７】
以上のように、上記実施の形態１に係る蛍光表示管用電源回路は、第１の巻線Ｎ１と第１の巻線Ｎ１の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子Ｑとを有する昇圧チョッパー回路と、第１の巻線Ｎ１に直列に配置された第２の巻線Ｎ２と、第２の巻線Ｎ２に導通する電流を整流し平滑して直流電圧を生成する整流平滑回路と、第１の巻線Ｎ１の一部の電圧を、フィラメント電圧Ｖｆとして出力するための出力端子３１，３２とを備える。
【００２８】
これにより、チョッパー方式で蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成するため、良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成することができる。また、第２の巻線Ｎ２により更なる昇圧が可能であるため、出力直流電圧Ｖを高くすることができる。例えば、入力直流電圧が５ボルトである場合に、４０ボルト程度の出力直流電圧Ｖを出力することができる。
【００２９】
さらに、巻線Ｎ２があることで、デューティを低くすることが可能となる（つまり、デューティを５０パーセントに近づけて、スイッチング素子Ｑによる交流電圧の対称性を良好にすることができる）。
【００３０】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２に係る蛍光表示管用電源回路の構成を示す回路図である。
【００３１】
実施の形態２に係る蛍光表示管用電源回路は、第３の巻線Ｎ３を有する。巻線Ｎ３は、第１の巻線Ｎ１に直列に配置されている。また、巻線Ｎ３は、第２の巻線Ｎ２とは反対側に配置されている。
【００３２】
巻線Ｎ３の一端（端子ｔａ）には、巻線Ｎ１および入力端子１１が接続されている。巻線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３が１つの素子で構成される場合、端子ｔａ，ｔｂ，ｔｃ，ｔｄは、中間タップとされる。なお、巻線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３のそれぞれの端子を回路基板に接続し、回路基板上で巻線Ｎ１と巻線Ｎ２とを接続するとともに巻線Ｎ１と巻線Ｎ３とを接続するようにしてもよい。巻線Ｎ１と巻線Ｎ３は磁気結合しており、端子ｔａから端子ｔｂへ電流が導通する場合、巻線Ｎ１と巻線Ｎ３により同方向に磁束が形成される。
【００３３】
また、巻線Ｎ３の他方の端子（端子ｔｅ）と巻線Ｎ１の中間タップ（端子ｔｄ）は、フィラメント電圧Ｖｆの出力端子３１，３２にそれぞれ接続されている。したがって、第１の巻線Ｎ１の一部および第３の巻線Ｎ３の電圧（つまり、端子ｔｅと端子ｔｄとの間）の電圧が、フィラメント電圧Ｖｆとして出力端子３１，３２に印加される。
【００３４】
さらに、この実施の形態では、巻線Ｎ３のインダクタンスと、巻線Ｎ１における端子ｔａと端子ｔｄとの間のインダクタンスは、同一とされ、出力端子３１，３２のセンタタップ３３が、端子ｔａに接続される。これにより、センタタップ３３と出力端子３１との電圧と、出力端子３２とセンタタップ３３との電圧は、ほぼ同一となる。ただし、電圧調整をする場合、両者が同一とならなくてもよい。
【００３５】
なお、図２に示す回路におけるその他の構成要素については、実施の形態１におけるものと同様であるので、その説明を省略する。
【００３６】
次に、上記回路の動作について説明する。
【００３７】
実施の形態２においては、実施の形態１と同様にして、出力直流電圧Ｖが生成される。
【００３８】
フィラメント電圧Ｖｆについては、実施の形態２では、入力端子１１がセンタタップ３３に接続されているため、フィラメント電圧Ｖｆの平均値が入力直流電圧Ｖｉｎとなる。このため、実施の形態１の回路に比べ、出力端子３１，３２の平均電位がより大きくなる。このため、実施の形態１に比べより低圧側の出力端子３２の電位がグランドレベルより低くなりにくく、蛍光表示管の漏れ発光が生じにくい。また、巻線Ｎ３により出力端子３１，３２間のインダクタンスを大きくすることができるため、フィラメント電圧Ｖｆの実効値を高くすることができる。したがって、蛍光表示管の漏れ発光の発生を抑えつつ、フィラメント電圧Ｖｆの実効値を高くすることができる。
【００３９】
以上のように、上記実施の形態２に係る蛍光表示管用電源回路は、第１の巻線Ｎ１と第１の巻線Ｎ１の両端に印加される電圧のオン／オフを行うスイッチング素子Ｑとを有する昇圧チョッパー回路と、第１の巻線Ｎ１に直列に配置された第２の巻線Ｎ２と、第２の巻線Ｎ２に導通する電流を整流・平滑して直流電圧を生成する整流平滑回路と、第１の巻線Ｎ１に直列に、第２の巻線Ｎ２に対して反対側に配置された第３の巻線Ｎ３と、第１の巻線Ｎ１の一部および第３の巻線Ｎ３の電圧を、フィラメント電圧Ｖｆとして出力するための出力端子３１，３２とを備える。
【００４０】
これにより、チョッパー方式で蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成するため、良好な電力の変換効率で、蛍光表示管のフィラメント電圧と直流電圧を生成することができる。また、第２の巻線Ｎ２により更なる昇圧が可能であるため、出力直流電圧Ｖを高くすることができる。
【００４１】
さらに、第３の巻線Ｎ３を設けることにより、出力端子３１，３２の平均電位が高くなるため、低圧側の出力端子３２の電位がグランド電位より低くなりにくく、蛍光表示管の漏れ発光が生じにくい。
【００４２】
また、上記実施の形態２によれば、第１の巻線Ｎ１と第３の巻線Ｎ３との接続点に入力電圧Ｖｉｎが印加される。そして、出力端子３１，３２のセンタタップ３３が、その接続点に接続されている。
【００４３】
これにより、巻線のセンタタップにＥｋ電圧が加わることで、フィラメントの各部に印加される電圧が均一になり、輝度ムラを低減することができる。
【００４４】
なお、上述の各実施の形態は、本発明の好適な例であるが、本発明は、これらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能である。
【００４５】
上記各実施の形態では、他励式でスイッチング素子Ｑを制御しているが、自励式でスイッチング素子Ｑを制御してもよい。
【００４６】
上記各実施の形態では、巻線Ｎ１，Ｎ２は磁気結合しているが、磁気結合していなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、蛍光表示管の表示パネルを内蔵する電子機器、および蛍光表示管の駆動回路に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る蛍光表示管用電源回路の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る蛍光表示管用電源回路の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
【００４９】
３１，３２  出力端子
３３  センタタップ
Ｃ  コンデンサ
Ｄ  ダイオード
Ｎ１  第１の巻線
Ｎ２  第２の巻線
Ｎ３  第３の巻線
Ｑ  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
2010072525.tif 000004