(57)【要約】  【課題】高圧のランプ通電回路に浮遊容量の発生しないシャント抵抗を用いたランプ電流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。ランプ電流検出回路は、出力トランスＴ７１〜７４の２次側に接続する照明器具Ｌ１〜Ｌ１６の通電回路にシャント抵抗１６を直列に接続し、該シャント抵抗１６の両端間にフォトカプラ２０の入力側を並列に接続し、該フォトカプラ２０の出力側からランプ電流信号を出力する。【選択図】図１
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【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次側に接続する照明器具の通電回路にシャント抵抗を直列に接続し、該シャント抵抗の両端間にフォトカプラの入力側を並列に接続し、該フォトカプラの出力側からランプ電流信号を出力するようにしたことを特徴とするランプ点灯装置におけるランプ電流検出回路。
【請求項２】
前記シャント抵抗の両端電圧をツェナーダイオードと整流ダイオードを通じて前記フォトカプラの入力側に印加するように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電流検出回路。
【請求項３】
前記通電回路は閉ループを形成し、該通電回路に複数の出力トランスの２次巻線と、複数の照明器具とを直列に接続し、前記複数の照明器具の中、１本又は互いに直列に接続する２本の照明器具の一方の電極と他方の電極を互いに逆相の２次巻線の２次側端子にそれぞれ接続し、前記両方の電極に出力トランスの逆相の電圧が印可されるように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電流検出回路。
【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）などの照明器具のランプ電流を検出し、該検出信号をインバータ回路へのＰＷＭ制御信号や、過電流検出信号などの制御信号として使用するためのランプ電流検出回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放電管の管電流を検出する場合、シャント抵抗を用い、該シャント抵抗を接地する構成が一般的である（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１００４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
放電管の通電回路が管電流検出用のシャント抵抗を通じて接地されると、この通電回路に浮遊容量が発生し、放電管の駆動効率が低下してしまう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ものである。
【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次側に接続する照明器具の通電回路にシャント抵抗を直列に接続し、該シャント抵抗の両端間にフォトカプラの入力側を並列に接続し、該フォトカプラの出力側からランプ電流信号を出力するようにしたものである。
また本発明は、前記シャント抵抗の両端電圧をツェナーダイオードと整流ダイオードを通じて前記フォトカプラの入力側に印加するようにしたものである。
また本発明は、前記通電回路は閉ループを形成し、該通電回路に複数の出力トランスの２次巻線と、複数の照明器具とを直列に接続し、前記複数の照明器具の中、１本又は互いに直列に接続する２本の照明器具の一方の電極と他方の電極を互いに逆相の２次巻線の２次側端子にそれぞれ接続し、前記両方の電極に出力トランスの逆相の電圧が印可されるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は出力トランスの２次側の高圧の通電回路をシャント抵抗を通じて接地することなくフォトカプラによってランプ電流を検出するようにしたので、浮遊容量の発生を防止することができる。
【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、自励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、ランプ電流検出回路１４について説明する。
図１中、１６は可変抵抗器からなるランプ電流を電圧信号に変換するためのシャント抵抗であり、該シャント抵抗１６は、ランプ通電回路の、出力トランスＴ７１の２次巻線Ｍ１，Ｍ２の端子６，８間を接続するリード線１８に直列に接続されている。リード線１８には、シャント抵抗１６に対して並列に、ランプ電流のノイズを除去するためのコンデンサＣ６が接続している。また、ツェナーダイオードＺＤ１とこれに逆向きに接続するダイオードＤ１７が、前記シャント抵抗１６に対して並列となるように、接続している。
【００１４】
また、前記ツェナーダイオードＺＤ１と逆向きのツェナーダイオードＺＤ２と、これに逆向きに直列に接続するダイオードＤ１８と、該ダイオードＤ１８に直列に接続するフォトカプラ２０の入力側の、前記ダイオードＤ１８と同じ向きの発光ダイオード２２が、シャント抵抗１６に対して並列となるように、前記リード線１８に接続している。フォトカプラ２０のフォトトランジスタ２４のコレクタ側は、電源ライン２６に接続し、エミッタ側は、過電流信号の検出レベルを設定するための抵抗素子Ｒ２２、可変抵抗器ＶＲ６６を通じて接地されている。これら抵抗素子Ｒ２２と、可変抵抗器ＶＲ６６との間には、制御用ＩＣ２の過電流検出入力端子９に接続する信号線２８が接続している。前記信号線２８には、検出電圧信号のノイズを除去するためのコンデンサＣ８と電圧信号平滑用のコンデンサＰ８が接続し、それぞれ接地されている。互いに直列に接続された抵抗素子Ｒ１９とＲ２０は、フォトカプラ２４の出力を所定の比で電圧信号に分圧し、制御用ＩＣ２のＰＷＭ制御端子８へのフィードバックゲインを下げるための分圧回路を構成し、該分圧回路の一方側は、前記フォトトランジスタ２４のエミッタ側に接続し、他方側は接地されている。
【００１５】
前記分圧回路には、該回路で分圧した電圧を電流に変換する抵抗素子Ｒ２を介して、信号線３０の一方が接続し、該信号線３０の他方は、制御用ＩＣ２のＰＷＭ制御入力端子８に接続している。前記信号線３０には、ＰＷＭ制御電圧のスパイクノイズ除去用ツェナーダイオードＺＤ４と、ノイズ除去用と平滑用のコンデンサＰ３，Ｃ７，Ｒ２１の各一方がそれぞれ並列に接続し、これらの各素子の他方は、それぞれ接地されている。可変抵抗器ＶＲ７７は、電源ライン２６とグランド間に接続され、可変接点が前記信号線３０に接続している。この可変抵抗器ＶＲ７７は、ＰＷＭ制御電圧のアイドリング電圧を決定するためのものであり、バースト調光での点灯オフ時の、検出電圧放電下限を設定している。
【００１６】
上記した構成において、ランプ点灯時、シャント抵抗１６には、１本の閉ループを形成するランプ通電回路を通じて、ランプ電流が流れ、このランプ電流がシャント抵抗１６によって電圧信号に変換される。この電圧レベルは、予め調整されており、ツェナーダイオードＺＤ１，ＺＤ２のツェナー電圧を十分超える値となっている。ランプ電流のシャント電圧がツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧を超えると、ツェナーダイオードＺＤ２が導通し、この導通電流によってフォトカプラ２０が駆動され、フォトトランジスタ２４がオンとなる。これにより、抵抗素子Ｒ２２と可変抵抗器ＶＲ６６の分圧回路と、抵抗素子Ｒ１９とＲ２０の分圧回路にフォトトランジスタ２４を通じて電流が流れ、信号線３０，２８にランプ電流が流れ、検出電圧が発生する。信号線３０の電圧信号は、抵抗素子Ｒ２を通じて電流信号に変換され、制御用ＩＣ２のＰＷＭ制御入力端子８に供給される。また、信号線２８の電圧信号は、制御用ＩＣ２の過電流検出入力端９に入力される。ツェナーダイオードＺＤ１とダイオードＤ１７には、ツェナーダイオードＺＤ２とダイオードＤ１８を流れるランプ電流とは逆の半波のランプ電流が流れ、この逆の半波に対しても、ツェナーダイオードＺＤ２とダイオードＤ１８を流れる半波と同様の電圧降下を生じさせている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るランプ電流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
１６    シャント抵抗
１８    リード線
２０    フォトカプラ
２２    発光ダイオード
２４    フォトトランジスタ
２６    電源ライン
２８    信号線
３０    信号線
【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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