(57)【要約】  【課題】ランプ駆動効率の低下を生じさせない、小型化、コストダウンに適したランプオープン検出回路を提供する。  【解決手段】ランプ点灯装置は、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をオンオフ制御し、高周波信号を造出して出力トランスＴ７１〜Ｔ７４の１次側に供給し、該出力トランスの２次側に接続した照明器具Ｌ１〜Ｌ１６を点灯し、該照明器具Ｌ１〜Ｌ１６を流れるランプ電流を検出し、該ランプ検出電流に基づいて半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４をＰＷＭ制御し、出力トランスＴ７１〜７４の２次側の出力を制御する。出力トランスＴ７１〜Ｔ７４の２次側に、サージアブソーバＳＡ７１〜７８を接続し、該サージアブソーバによって出力トランスの２次側に発生した高電圧を検出し、ランプオープン信号とする。【選択図】図１
2006351450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチング素子をオンオフ制御し、高周波信号を造出して出力トランスの１次側に供給し、該出力トランスの２次側に接続した照明器具を点灯するようにしたランプ点灯装置において、前記出力トランスの２次側に、サージアブソーバを接続し、該サージアブソーバによって前記出力トランスの２次側に発生した高電圧を検出し、ランプオープン信号としたことを特徴とするランプ点灯装置におけるランプオープン検出回路。
【請求項２】
前記出力トランスが４出力型の巻線型多出力トランスであり、該出力トランスの２次巻線の中、一対の２次巻線の互いに逆相の端子同しを直列に接続し、他の一対の２次巻線の互いに逆相の端子同しを直列に接続し、該接続した端子間の中点を高抵抗素子を通じて接地し、該中点に前記サージアブソーバを接続したことを特徴とする請求項１に記載のランプ点灯装置におけるランプオープン検出回路。
【請求項３】
前記出力トランスを複数個設け、各出力トランスの１次側を直列又は並列接続し、該各出力トランスの２次側にそれぞれ前記サージアブソーバを接続し、該各サージアブソーバを整流ダイオードを介してリード線に並列接続し、該リード線にランプオープン検出用の信号線を接続したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のランプ点灯装置におけるランプオープン検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力トランスの２次側で駆動される冷陰極型蛍光ランプあるいはＥＬ板（エレクトリロルミネッセンス板）などの照明器具を駆動するランプ点灯装置において照明器具が切れた状態を検出するためのランプオープン検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冷陰極型蛍光ランプ駆動中、該ランプが点灯しなかったり、壊れてランプオープン状態になったとき、これを検出し、出力トランスの二次側電圧が二次側の巻線の絶縁耐圧を超えないうちに出力を止めるための回路は、出力トランスＴの二次側の巻線の両端に、２つの分圧用のキャパシタを直列に接続し、分圧用キャパシタに発生する分圧電圧をリード線から検出し、この分圧電圧の上昇によって、ランプオープン状態を検出している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように、出力トランスの二次側を一対のキャパシタによって分圧する方式は、一方のキャパシタは耐圧の高いコンデンサ例えば３ＫＶ用等を使用することになり、大型且つ高価となってしまう。また、この場合、高圧線の引き回しリード線が増えてしまう。また、出力トランスとして巻線型トランスを用い、出力トランスの一次側に、一次巻線のＬと共振コンデンサのＣとで直列共振回路を形成すると、この一次側の共振周波数を決定するためのキャパシタと一次巻線のＬに対して、二次側も一対のキャパシタと二次巻線のＬとで共振周波数が決定される。一対のキャパシタがなければ、二次側の共振周波数を決定するＣは二次側の浮遊容量だけであるが、一対のキャパシタにより、強力な二次側の共振周波数が設定されてしまい、これが一次側に影響を及ぼし、一次共振型自励発振による、ランプ駆動効率の低下につながるという問題点がある。
本発明は上記問題点を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため本発明は、半導体スイッチング素子をオンオフ制御し、高周波信号を造出して出力トランスの１次側に供給し、該出力トランスの２次側に接続した照明器具を点灯するようにしたランプ点灯装置において、前記出力トランスの２次側に、サージアブソーバを接続し、該サージアブソーバによって前記出力トランスの２次側に発生した高電圧を検出し、ランプオープン信号としたものである。
また本発明は、前記出力トランスが４出力型の巻線型多出力トランスであり、該出力トランスの２次巻線の中、一対の２次巻線の互いに逆相の端子同しを直列に接続し、他の一対の２次巻線の互いに逆相の端子同しを直列に接続し、該接続した端子間の中点を高抵抗素子を通じて接地し、該中点に前記サージアブソーバを接続したものである。
また本発明は、前記出力トランスを複数個設け、各出力トランスの１次側を直列又は並列接続し、該各出力トランスの２次側にそれぞれ前記サージアブソーバを接続し、該各サージアブソーバを整流ダイオードを介してリード線に並列接続し、該リード線にランプオープン検出用の信号線を接続したものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は簡単な構成でランプオープン状態の検出を行うことができる。また、出力トランスの二次側に分圧キャパシタを設ける必要がないので、コストの低下を図ることができ、しかも、出力トランスの二次側の、一次側の共振周波数に対する影響を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に本発明の実施の形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図２は、液晶バックライト用のランプ駆動回路を示し、自動発振方式の高周波インバータ制御用ＩＣ２によって、ブリッジ出力回路を構成するＭＯＳＦＥＴからなる半導体スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４がオンオフ制御され、このブリッジ出力回路の高周波出力端４，６から巻線型４出力トランスＴ７１，Ｔ７２，Ｔ７３，Ｔ７４の各１次側入力端子に、高周波電力が入力されるように構成されている。
【０００７】
前記各出力トランスＴ７１〜Ｔ７４は、２本のＩ型コアが平行に配置され、ボビンを介して互いに結合し、これら２本のＩ型コアがＣ型コアにより接続され、２本のＩ型コアとＣ型コアが閉磁路を構成している。２本の平行に対向するＩ型コアにはそれぞれ中央に１個の１次巻線と、その両側に２次巻線がボビンを介して装着されている。各出力トランスＴ７１〜Ｔ７４の１次巻線は互いに直列に接続され、各出力トランスの１次側のＮｏ．１と、Ｎｏ．４の端子は、互いに並列に接続され、出力トランスＴ７１のＮｏ．１とＮｏ．４の入力端子は、ブリッジ出力回路の出力端４，６に接続している。前記インバータ制御用ＩＣ２は、図３に示すように、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を駆動する出力ドライバ、この出力ドライバを制御するための出力ドライバ制御回路、位相検出回路、バースト制御回路、基準電圧回路、バースト発振回路、ＰＷＭ制御回路、ＰＷＭ制御入力端子８、過電流検出入力端子９、ランプオープン検出入力端子１０を備えている。
【０００８】
前記ＰＷＭ制御回路は、ＰＷＭ制御入力端子８から入力される負荷側からの直流帰還信号に基づいて、半導体スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４の制御極に出力ドライバから供給されるパルス幅を制御し、管電流即ちランプを流れる電流を一定に保つ動作を行う。ＣＮ７１〜ＣＮ７８はコネクタであり、図４に示すように、プリント基板１２上に配列されている。
【０００９】
次に、前記コネクタＣＮ７１，ＣＮ７２と、これに対応する出力トランスＴ７１との関係について、図５を参照して以下に説明する。
出力トランスＴ７１の２次側には、４個の同じ巻数の巻線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４が設けられている。一対のＩ型コアのうち、一方のＩ型コアに装着された一対の巻線Ｍ１，Ｍ２は互いに直列に接続され、他のＩ型コアに装着された一対の巻線Ｍ３，Ｍ４も同様に互いに直列に接続されている。一対の巻線Ｍ１，Ｍ２の中、一方の巻線Ｍ１のＮｏ．５の端子は、バラストコンデンサＣ７１を通じて、コネクタＣＮ７１の端子Ｂに接続している。他方の巻線Ｍ２のＮｏ．７の端子は、バラストコンデンサＣ７３を通じて、コネクタＣＮ７２の端子Ｃに接続している。巻線Ｍ１，Ｍ２のＮｏ．５の端子と、Ｎｏ．７の端子は、逆相の関係にあり、一方のＮｏ．５の端子がプラスのとき、他方のＮｏ．７の端子は、マイナスである。Ｎｏ．６の端子とＮｏ．８の端子は、後述するランプ電流検出回路１４を介して互いに直列に接続している。
【００１０】
一対の巻線Ｍ３，Ｍ４の中、一方の巻線Ｍ３のＮｏ．１０の端子は、バラストコンデンサＣ７２を通じて、コネクタＣＮ７１の端子Ａに接続している。他方の巻線Ｍ４のＮｏ．１２の端子には、バラストコンデンサＣ７４を通じて、コネクタＣＮ７２の端子Ｄに接続している。巻線Ｍ３，Ｍ４のＮｏ．１０の端子とＮｏ．１２の端子は、逆相の関係にあり、一方のＮｏ．１０の端子がプラスのとき、他方のＮｏ．１２の端子はマイナスである。また、Ｎｏ．１０の端子と、Ｎｏ．５の端子は、互いに同相であり、また、Ｎｏ．１２の端子とＮｏ．７の端子は互いに同相である。Ｎｏ．９の端子とＮｏ．１１の端子は互いに直列に接続している。他の出力トランスＴ７２，Ｔ７３，Ｔ７４は、巻線Ｍ１，Ｍ２のＮｏ．６とＮｏ．８の端子が、ランプ電流検出回路１４を介しないで直接接続している。この点を除いて、出力トランスＴ７２とコネクタＣＮ７３，ＣＮ７４との接続関係と、出力トランスＴ７３とコネクタＣＮ７５，ＣＮ７６との接続関係と、出力トランスＴ７４とコネクタＣＮ７７，ＣＮ７８との接続関係は、上記出力トランスＴ７１とコネクタＣＮ７１，ＣＮ７２との接続関係と同一である。
【００１１】
上記コネクタＣＮ７１〜ＣＮ７８には、図４に示すように、１６本の冷陰極型蛍光ランプからなるランプＬ１〜Ｌ１６が接続されている。各対のランプＬ１とＬ１５、Ｌ２とＬ１６、Ｌ３とＬ６、Ｌ４とＬ５、Ｌ７とＬ１０、Ｌ８とＬ９、Ｌ１１とＬ１４、Ｌ１２とＬ１３は、互いに直列に接続され、これら、各ランプＬ１〜Ｌ１６及び各出力トランスＴ７１〜Ｔ７４の２次巻線Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４は、全て、１本の閉ループを構成する通電回路に直列に接続している。
【００１２】
即ち、ランプの通電回路は、例えば、ランプＬ１の一方の電極Ｓを始点とすると、該電極Ｓ、ランプＬ１５、コネクタＣＮ７２、出力トランスＴ１の巻線Ｍ２，Ｍ１、コネクタＣＮ７１、ランプＬ１４、ランプＬ１１、コネクタＣＮ７４、出力トランスＴ７２の巻線Ｍ２，Ｍ１、コネクタＣＮ７３、ランプＬ１０、ランプＬ７、コネクタＣＮ７６、出力トランスＴ７３の巻線Ｍ２，Ｍ１、コネクタＣＮ７５、ランプＬ６、ランプＬ３、コネクタＣＮ７８、出力トランスＴ７４の巻線Ｍ２，Ｍ１、コネクタ７７、ランプＬ２、ランプＬ１６、コネクタＣＮ７２、出力トランスＴ７１の巻線Ｍ４，Ｍ３、コネクタＣＮ７１、ランプＬ１３、ランプＬ１２、コネクタＣＮ７４、出力トランスＴ７２の巻線Ｍ４，Ｍ３、コネクタＣＮ７３、ランプＬ９、ランプＬ８、コネクタＣＮ７６、出力トランスＴ７３の巻線Ｍ４，Ｍ３、コネクタＣＮ７５、ランプＬ５、ランプＬ４、コネクタＣＮ７８、出力トランスＴ７４の巻線Ｍ４，Ｍ３、コネクタＣＮ７７及びランプＬ１の電極Ｅを経て、始点Ｓに戻る１本の閉ループを構成する。このように、ランプの通電回路を１本の閉ループとすることにより、全ランプを均一の輝度で点灯させることが可能となる。
【００１３】
次に図１を参照してランプオープン検出回路について説明する。
各出力トランスＴ７１〜Ｔ７４の、互いに逆相の関係にあるＮｏ．６の端子とＮｏ．８の端子は、直列に接続され、逆相の関係にあるＮｏ．９の端子とＮｏ．１１の端子は、直列に接続されている。Ｎｏ．６の端子とＮｏ．８の端子の中点Ｃと、Ｎｏ．９の端子とＮｏ．１１の端子の中点Ｃは、それぞれ、高抵抗Ｒ７１，Ｒ７２を通じて接地されている。Ｎｏ．６の端子とＮｏ．８の端子間、Ｎｏ．９の端子とＮｏ．１１端子間を、それぞれ、直列に接続し、それぞれ高抵抗Ｒ７１，Ｒ７２を通じてグランドに落としたことにより、高抵抗Ｒ７１，Ｒ７２を通してグランドに流れた電流に相当する電圧がＣ点に発生する。理論的には、Ｃ点はゼロボルトであるが、出力トランスＴ７１の浮遊容量やリーケージインダクタ等による、２次巻線Ｍ１とＭ２、Ｍ３とＭ４間のアンバランスにより、ゼロボルトからずれた電位をもつ。この電位が安全な電圧となるように抵抗Ｒ７１，Ｒ７２の値を決めるのが良いが、外部の温度等の状況により、Ｃ点の電位が変動するので、本実施形態では、一応、１ＭΩ（１メガオーム）に設定している。
【００１４】
前記各Ｃ点には、サージアブソーバＳＡ７１，ＳＡ７２のそれぞれの一方の電極が接続し、該サージアブソーバＳＡ７１，ＳＡ７２の他方の電極は、整流ダイオードＤ９，Ｄ１０を介して、信号線１５に、互いに並列に接続している。前記サージアブソーバＳＡ７１とこれに接続する整流ダイオードＤ１９間には、コンデンサＣ８７と抵抗素子Ｒ７９，Ｒ８０からなる平滑回路が接続し、該平滑回路の各素子は接地されている。サージアブソーバＳＡ７２と整流ダイオードＤ１０間も同様にコンデンサＣ８８と抵抗素子Ｒ８１，Ｒ８２からなる平滑回路が接続している。前記信号線１５には、電圧クランプ用のツェナーダイオードＺＤ３と、ノイズ除去用のコンデンサＰ９と、電位を固定するための抵抗素子Ｒ１５が接続している。他の出力トランスＴ７２〜Ｔ７４の２次側も、上記出力トランスＴ７１の２次側と同様の構成となっており、それぞれ、整流ダイオードＤ１１〜Ｄ１６が、信号線１５に並列に接続している。
【００１５】
上記した構成において、ランプ点灯中、各出力トランスＴ７１〜７２のＮｏ．６の端子とＮｏ．８の端子間及びＮｏ．９の端子とＮｏ．１１の端子間の接続点Ｃは、みかけ上、ゼロ電位であり、サージアブソーバＳＡ７１〜７８には高電圧がかからず、高インピーダンスの状態となっている。ランプＬ１〜Ｌ１６の中のいずれか１本が切れ、閉ループを形成するランプの通電回路が遮断されると、出力トランスＴ７１〜Ｔ７４の２次巻線Ｍ１〜Ｍ４のいずれかに所定の値を超えた高電圧が発生する。説明の便宜上、出力トランスＴ７１の２次巻線Ｍ１に高圧が発生したと仮定すると、サージアブソーバＳＡ７１に高電圧が印可される。２次巻線Ｍ１に発生した所定の値を超えた高電圧がサージアブソーバＳＡ７１に印加されると、サージアブソーバＳＡ７１のインピーダンスが急激に低下し、サージアブソーバＳＡ７１にサージ電流が流れる。
【００１６】
このサージ電流は、平滑回路に流れ、これにより平滑化され、電圧信号に変換されるとともに、サージ電流による電圧が整流ダイオードＤ９に印加される。整流ダイオードＤ９から出力された電流は、信号線１５に供給され、ここで、電圧信号に変換されるとともに、ツェナーダイオードＺＤ３により、電圧がクランプされる。信号線１５に発生した電圧信号は、ランプオープン信号として制御用ＩＣ２のランプオープン検出入力端子１０に入力される。制御用ＩＣ２は、信号線１５からランプオープン信号が入力されると、出力ドライバの出力を停止する。前記整流ダイオードＤ９〜Ｄ１６はＯＲ回路を構成し、整流ダイオードＤ９〜Ｄ１６の中、１つでもサージ電流による電圧が印可されると、信号線１５に所定の電圧にクランプされたランプオープン信号が出力される。本実施形態では、ランプＬ１〜Ｌ１６が１本の閉ループを形成する通電回路に直列に接続されているが、本発明は、この構成に特に限定されるものではなく、出力トランスに対して種々の形態の接続方法により接続して点灯することができ、その場合でも、図１に示す、ランプオープン検出回路によってランプオープン状態を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るランプオープン検出回路の回路図である。
【図２】ランプ点灯装置の回路図である。
【図３】制御用ＩＣのブロック回路図である。
【図４】ランプ点灯装置の説明図である。
【図５】ランプ点灯装置の一部の回路図である。
【符号の説明】
【００１８】
２      制御用ＩＣ  
４      出力端
６      出力端        
８      ＰＷＭ制御入力端子
９      過電流検出入力端
１０    ランプオープン検出入力端子
１２    プリント基板
１４    ランプ電流検出回路
１５    信号線
【図１】
2006351450.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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