(57)【要約】【課題】  電流制御回路を各々の負荷に独立に付加することなく、簡単な構成で、各負荷に供給される電流を一定に保持できる定電流供給回路を提供する。【解決手段】  複数の二次巻線にそれぞれ負荷２，３を接続した負荷駆動用変圧器１を備え、各負荷２，３に対してそれぞれ定電流を供給する定電流供給回路において、前記負荷駆動用変圧器１の二次巻線を駆動する磁路に三次巻線を設け、その三次巻線に各負荷２，３に流れる電流を一定の比率で分配する分流バランス回路を接続したことを特徴とする。ことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の二次巻線にそれぞれ負荷を接続した負荷駆動用変圧器を備え、各負荷に対してそれぞれ定電流を供給する定電流供給回路において、
前記負荷駆動用変圧器の二次巻線を駆動する磁路に三次巻線を設け、その三次巻線に各負荷に流れる電流を一定の比率で分配する分流バランス回路を接続したことを特徴とする定電流供給回路。
【請求項２】
請求項１記載の定電流供給回路において、前記三次巻線で消費される電力を調整することにより、各負荷に流れる電流を一定の比率に保持する構成になっていることを特徴とする定電流供給回路。
【請求項３】
請求項１または２記載の定電流供給回路において、前記負荷が負性抵抗特性を有する負荷であることを特徴とする定電流供給回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライト用冷陰極蛍光管の多灯駆動回路などに用いられる、複数負荷へ一定の電流を供給するための定電流供給制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来の分流バランス回路の構成図である。同図において６１は電源、６２，６５は制御・駆動回路、６３,６６
はバックライト用冷陰極蛍光管などの負荷、６４,６７は電流検出回路で、図に示すような回路構成になっている。
【０００３】
同図に示すように、複数の負荷６３，６６への定電流供給を行う場合、負荷ラインの電流検出回路６４，６７による電流検出と、その検出値が一定となるように制御・駆動を行う制御・駆動回路６２，６５を、各負荷６３，６６毎に設ける方法が一般的である。
【０００４】
従来の直流負荷への供給電流制御方式としては、ＤＣ−ＤＣコンバータによるスイッチング制御、トランジスタによるドロッパ制御などがある。従来の交流負荷への供給電流制御方式としては、ＤＣ−ＡＣインバータによるスイッチング制御、トライアックによる位相導通制御などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記従来方法によれば、複数の負荷に対して定電流供給を行う場合、負荷の数の増加に伴い制御・駆動回路６２，６５ならびに電流検出回路６４，６７を増やす必要があり、そのために部品点数が増加し、回路が複雑となり、コストが高くなるという問題点がある。
【０００６】
また、複数負荷への供給電流を制御するにあたって、スイッチング制御を行う場合、スイッチング周波数の相互干渉による不安定動作を防止するために、スイッチング周波数の同期が必要となり、そのために回路構成が複雑になる。
【０００７】
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、一つの供給源から複数の負荷に電流を分流供給する場合、従来のように電流制御回路を各々の負荷に独立に付加することなく、簡単な構成で、各負荷に供給される電流を一定に保持できる定電流供給回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、複数の二次巻線にそれぞれ負荷を接続した負荷駆動用変圧器を備え、各負荷に対してそれぞれ定電流を供給する定電流供給回路において、前記負荷駆動用変圧器の二次巻線を駆動する磁路に三次巻線を設け、その三次巻線に各負荷に流れる電流を一定の比率で分配する分流バランス回路を接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、前記三次巻線で消費される電力を調整することにより、各負荷に流れる電流を一定の比率に保持する構成になっていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の第３の手段は前記第１または第２の手段において、前記負荷が例えば冷陰極蛍光管などの負性抵抗特性を有する負荷であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は前述のような構成になっており、簡単な構成で、各負荷に供給される電流を一定に保持できる安価な定電流供給回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は前述したように、磁路の一方ないし両方に三次巻線を形成し、その三次巻線に負荷を接続することで、その磁路の磁束を制御し、出力巻線に流れる電流を調整するものである。以下、本発明の実施形態を図面とともに説明する。
【００１３】
図２は、本発明の実施形態における負荷駆動用変圧器の磁気等価回路図である。同図において符号５１は一次巻線と駆動回路で形成される電源、５２，５３は出力巻線、５４，５５は三次巻線で、図のような回路構成になっている。
【００１４】
磁気回路における電圧は巻線電流と巻数の積である起磁力に相当し、電流は磁束に相当し、また抵抗は磁気抵抗に相当する。それぞれの出力巻線５２，５３は磁路を独立させているため、各々の磁束が分離された並列回路である。それぞれの出力巻線５２，５３と三次巻線５４，５５は同一磁路上に形成されているため、それぞれに鎖交する磁束が等しい直列回路である。
【００１５】
磁気回路上で直列に接続された巻線の一方が負荷などの影響で出力電圧を低下させた場合、磁気回路上では電流に相当する磁束が減少するから、他方の巻線に鎖交する磁束も減少するため、他方の巻線の出力電圧も低下する。
【００１６】
このため単一の変圧器に複数の出力巻線を形成する場合、出力巻線を同じ磁路上に形成すると、負荷の影響により一方の出力電圧が低下すると他方の出力電圧も同程度の電圧に低下する。よって冷陰極蛍光管のように負性抵抗特性を有する負荷を駆動する際には、出力巻線は各々独立の磁路を形成させる必要がある。
【００１７】
また、磁気回路上で直列に接続された巻線の一方に流れる電流が減少した場合、磁気回路上では電圧に相当する起磁力が減少するから、一次巻線での起磁力に変化がなければ、他方の巻線に誘起される起磁力が増加するため、他方の巻線に流れる電流は上昇する。よって、出力巻線と同一磁路に形成した三次巻線につながる負荷を変化させることで、出力巻線に流れる電流を調整できる。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る冷陰極蛍光管の多灯駆動回路の構成図である。同図において符号１は前述の図２に示す磁気等価回路を有する負荷駆動用変圧器、２、３は冷陰極蛍光管などの負荷、４，５は負荷電流検出用抵抗、６〜９はダイオード、１０，１１はコンデンサ、１２〜１５、１７は抵抗、１６は電流差検出のための差動増幅器、１８は負荷電流調整用三次巻線負荷、１９は総電流制御回路、２０は変圧器駆動回路で、図に示すような回路構成になっている。
【００１９】
図５は、図１に示した定電流供給回路において、負荷電流調整用三次巻線負荷１８での消費電力を変化させたときの負荷２，３における電流値の変化を示す特性図である。この図から明らかなように、負荷電流調整用三次巻線負荷１８での消費電力の調整で出力巻線電流の調整が可能であることが分かる。
【００２０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る冷陰極蛍光管の多灯駆動回路の構成図である。同図において符号１は負荷駆動用変圧器、２、３は冷陰極蛍光管などの負荷、４，５は負荷電流検出用抵抗、６〜９はダイオード、１０，１１はコンデンサ、１２〜１５、１７は抵抗、１６は電流差検出のための差動増幅器、２１，２２は負荷電流調整用三次巻線負荷、２３は総電流制御回路、２４は変圧器駆動回路、２５は三次巻線負荷調整用トランジスタ、２６，２７は抵抗で、図に示すような回路構成になっている。
【００２１】
冷陰極蛍光管２、３に流れる負荷電流によって抵抗４及び５に電圧が誘起される。その際、非制御状態で抵抗４に誘起される電圧が抵抗５の電圧よりも常に高くなるように変圧器１を調整しておく。これはプリアンプ等差動増幅器の極性を考慮し、分流バランス回路を１系統で動作させるためである。
【００２２】
検出した電圧から等差動増幅器により出力差を検出し、トランジスタ２５のベースに入力して、トランジスタ２５のベース電流を変化させることで変圧器１の三次巻線に流れる電流を増加（ないしは減少）させる。これは磁気回路上で電圧に相当する起磁力を増加（ないしは減少）させることに相当するため、同一磁路上に形成された（磁気回路上で直列に接続された）二次巻線への起磁力を減少（ないしは増加）させ、二次巻線に誘起される電流を減少（ないしは増加）する。
【００２３】
このように検出用抵抗４，５に誘起される電圧が同一となるように帰還制御が働き、出力を調整する。これにより抵抗４及び５の比に応じて、負荷電流の比を任意に調整することが可能である。
【００２４】
この制御方式は直流制御であるため、総電流制御回路２３ならびに変圧器駆動回路２４でスイッチング制御を行っていても、スイッチング周波数間の相互干渉による不具合を受けないという特長を有している。
【００２５】
前述の実施形態では一方の三次巻線を利用した例につてい説明したが、両方の三次巻線を利用することで、どちらかの負荷電流が変化した場合も対応可能である。図４に示す多灯駆動回路は、両方の三次巻線を利用した場合の第３実施形態に係るものである。
【００２６】
同図において符号１は負荷駆動用変圧器、２、３は冷陰極蛍光管などの負荷、４，５は負荷電流検出用抵抗、６〜９はダイオード、１０，１１はコンデンサ、１２〜１５、１７は抵抗、１６は電流差検出のための差動増幅器、２１，２２は負荷電流調整用三次巻線負荷、２３は総電流制御回路、２４は変圧器駆動回路、２８は電流値比較のための基準電圧であり、図のような回路構成になっている。
【００２７】
図１、図３並びに図４において、点線で示す領域が分流バランス回路５０となる。
【００２８】
本発明の定電流供給回路において、出力巻線を増やしても、各出力巻線の磁路に同様の回路を形成することで対応することができる。
【００２９】
本実施形態では液晶表示装置のバックライト用冷陰極蛍光管の多灯駆動回路などに用いる場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば画像形成装置の光源用ランプ、マイナスイオン発生装置用電極の並列駆動などの負性抵抗特性負荷の並列駆動にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る冷陰極蛍光管の多灯駆動回路の構成図である。
【図２】その多灯駆動回路における負荷駆動用変圧器の磁気等価回路図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る冷陰極蛍光管の多灯駆動回路の構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る冷陰極蛍光管の多灯駆動回路の構成図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る多灯駆動回路の負荷電流調整用三次巻線負荷での消費電力を変化させたときの負荷における電流値の変化を示す特性図である。
【図６】従来の分流バランス回路の構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：負荷駆動用変圧器、２，３：負荷、４，５：負荷電流検出用抵抗、６〜９：ダイオード、１０，１１：コンデンサ、１２〜１５，１７，２６，２７：抵抗、１６：差動増幅器、１８，２１，２２：負荷電流調整用三次巻線負荷、１９，２３：総電流制御回路、２０，２４：変圧器駆動回路、２５：三次巻線負荷調整用トランジスタ、２８：基準電圧、５０：分流バランス回路、５１：電源、５２，５３：出力巻線、５４，５５：三次巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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