(57)【要約】【課題】複数の放電灯を同時駆動する場合に、各放電灯に流れる電流の平衡化を図りつつ、設置スペースを大幅に低減することを可能とし、部品点数の削減、回路配置自由度の向上および製造コストの低廉化を図る。【解決手段】変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢとインバータトランス３０の各１次巻線ＬＩＡは、交互かつ数珠つなぎに接続される。インバータトランス３０の１次巻線ＬＩＡの両端の各々には、変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢの両端電圧と同じ実効電圧Ｖ１が印加される。駆動される各放電灯４０には略等しい電流が流れ、各放電灯４０の輝度が互いに同様となる。【選択図】図１
2008198531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング部材に接続された１次巻線を有するとともに、ｎ（ｎ≧２）個の２次巻線を有する変換トランスと、
該変換トランスのｎ（ｎ≧２）個の２次巻線の各端子と接続されたｎ（ｎ≧２）個の１次巻線群を有するとともに、該１次巻線群の個数に対応する個数の２次巻線を有するインバータトランスと、を備えた放電灯駆動回路において、
前記変換トランスの前記ｎ（ｎ≧２）個の２次巻線同士は、互いに等しい巻数とされ、
前記インバータトランスの第１番目の１次巻線群は、前記変換トランスの第１番目の２次巻線の一方の端子と、前記変換トランスの第２番目の２次巻線の他方の端子に接続され、
さらに、前記変換トランスの２次巻線と前記インバータトランスの１次巻線群とを順次交互に接続するように構成され、
前記インバータトランスの第ｎ番目の１次巻線群は、前記変換トランスの第ｎ−１番目の２次巻線の一方または他方の端子と、前記変換トランスの第ｎ（ｎ≧２）番目の２次巻線の他方または一方の端子に接続されるように構成されていることを特徴とする放電灯駆動回路。
【請求項２】
前記ｎが３以上とされ、
前記インバータトランスの第ｋ番目（１＜ｋ＜ｎ）の１次巻線群は、前記変換トランスの第ｋ−１番目の２次巻線の他方の端子と、前記変換トランスの第ｋ＋１番目の２次巻線の一方の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載の放電灯駆動回路。
【請求項３】
前記変換トランスにおける、前記１次巻線と前記２次巻線各々の巻数が、互いに等しくなるように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の放電灯駆動回路。
【請求項４】
前記インバータトランスの前記１次巻線群同士は、合計巻数が互いに等しく形成されていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の放電灯駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の放電灯を同時に駆動する放電灯駆動回路に関し、特にノートパソコン、液晶テレビ等に使用される各種表示パネルのバックライト用の冷陰極放電ランプ（ＣＣＦＬ）を同時駆動させる放電灯駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示パネルの大型化の要請に応じて、複数のＣＣＦＬを同時駆動し得る放電灯駆動回路が注目されている。このような放電灯駆動回路では、スイッチング部からの入力電圧をインバータトランス等により１００Ｖから２０００Ｖ程度まで昇圧する必要があるが、このインバータトランスは、駆動する放電灯の数に応じて設けられることになる。
【０００３】
これら各インバータトランスの１次巻線は互いに略同じ巻数とされ、また互いに並列に接続されているため、各１次巻線の両端に印加される電圧は略同一とすることができることになる（下記特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、このような放電灯駆動回路の場合、負荷のバラツキにより各１次巻線に流れる電流値が互いに異なってしまい、その結果、放電灯を流れる電流値も互いに異なってしまうため、各放電灯の輝度が互いに異なってしまう。
【０００５】
上述したように、表示パネルのバックライトとしてこれら複数本の放電灯を用いると、各放電灯間の輝度ムラにより、表示画面に明るさムラができてしまい問題があった。
【０００６】
そこで、下記特許文献２に示されているように、インバータトランスの、隣接する１次巻線間にバランサコイルを配設することによって、各１次巻線を流れる電流の値を揃え、放電灯に流れる電流値を疑似的に合わせるようにしたものが知られている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０１６３９号公報
【特許文献２】特表２００４−５０６２９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２に記載された如き、バランサコイルを用いる回路構成においては、負荷である放電灯に応じた数（１次巻線の数−１）のバランサコイルを必要とし、その分だけ余計にスペースが必要とされ、また、隣接する１次巻線間にバランサコイルを配するため、回路配置の自由度が制限され、またコストの上昇を招来するという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、複数の放電灯を同時駆動する場合に、各放電灯に流れる電流の平衡化を図りつつ、バランサコイルを用いた従来技術に比べて大幅に設置スペースを低減することが可能であり、部品点数の削減、回路配置自由度の向上および製造コストの低廉化を図ることができる放電灯駆動回路を提供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】
【００１０】
本発明に係る放電灯駆動回路は、
スイッチング部材に接続された１次巻線を有するとともに、ｎ（ｎ≧２）個の２次巻線を有する変換トランスと、
該変換トランスのｎ（ｎ≧２）個の２次巻線の各端子と接続されたｎ（ｎ≧２）個の１次巻線群を有するとともに、該１次巻線群の個数に対応する個数の２次巻線を有するインバータトランスと、を備えた放電灯駆動回路において、
前記変換トランスの前記ｎ（ｎ≧２）個の２次巻線同士は、互いに等しい巻数とされ、
前記インバータトランスの第１番目の１次巻線群は、前記変換トランスの第１番目の２次巻線の一方の端子と、前記変換トランスの第２番目の２次巻線の他方の端子に接続され、
さらに、前記変換トランスの２次巻線と前記インバータトランスの１次巻線群とを順次交互に接続するように構成され、
前記インバータトランスの第ｎ番目の１次巻線群は、前記変換トランスの第ｎ−１番目の２次巻線の一方または他方の端子と、前記変換トランスの第ｎ（ｎ≧２）番目の２次巻線の他方または一方の端子に接続されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、前記ｎが３以上とされ、
前記インバータトランスの第ｋ番目（１＜ｋ＜ｎ）の１次巻線群は、前記変換トランスの第ｋ−１番目の２次巻線の他方の端子と、前記変換トランスの第ｋ＋１番目の２次巻線の一方の端子に接続されることが好ましい。
【００１２】
また、前記変換トランスにおける、前記１次巻線と前記２次巻線各々の巻数が、互いに等しくなるように構成されていることが好ましい。
【００１３】
さらに、前記インバータトランスの前記１次巻線群同士は、合計巻数が互いに等しく形成されていることが好ましい。
【００１４】
なお、本願明細書における「一方」および「他方」の用語は、変換トランスの２次巻線およびインバータトランスの１次巻線群における各両端子について、両者を互いに区別するために用いられるものであり、「一方」と指称された各端子に印加される電圧と、「他方」と指称された各端子に印加される電圧とは、互いに逆位相の関係とされる。
【００１５】
また、上記「１次巻線群」とは、１つのコイルからなる態様、および複数個のコイルを直列接続した態様のいずれをも含むものとする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の放電灯駆動回路によれば、以下のような効果を奏する。
すなわち、変換トランスの各２次巻線は、互いに等しい巻数とされているので、これら各２次巻線の両端には互いに略等しい電圧が発生する。
【００１７】
また、変換トランスの２次巻線とインバータトランスの１次巻線群は、互いに交互に、かつ数珠つなぎに接続されており、さらにインバータトランスの各１次巻線群の、一方の端子が接続された変換トランスの２次巻線の端子と、他方の端子が接続された変換トランスの２次巻線の端子とは、互いに逆位相となる電圧が発生するように構成されている。
【００１８】
また、インバータトランスの全１次巻線群は、変換トランスの２次巻線を間に介し、直列に接続されて１つの閉ループを構成することになるため、インバータトランスの各１次巻線群には、互いに略同一の値の電流が流れることになる。
【００１９】
したがって、インバータトランスの各トランス部における、各１次巻線と、それに対応する各２次巻線の巻数比率を互いに等しく設定することにより、インバータトランスの各２次巻線の出力電圧を互いに等しく設定することが可能となり、表示パネルのバックライトとしてこれらインバータトランスの各２次巻線に接続した複数本の放電灯を用いる場合にも、各放電灯間の輝度を均一にすることができるので、明るさムラのない表示画面を構成することができる。
【００２０】
しかも、従来技術のように、インバータトランスの１次巻線群間にバランサコイルを配する必要がないので、部品点数を削減することができ、さらに回路配置の自由度が制限されたりコストの上昇を招来するという問題が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る放電灯駆動回路の実施形態について、添付した各図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態に係る放電灯駆動回路の回路構成例について、図１を用いて説明する。
【００２２】
本発明の実施形態に係る放電灯駆動回路は、液晶テレビ等に使用される各種の液晶表示パネルのバックライトに用いられる冷陰極放電ランプ（以下、ＣＣＦＬと称する）を複数同時に放電、点灯させるに適したもので、図１に示す構成例においては、同時駆動されるＣＣＦＬが３つの疑似Ｕ字管型のものである場合を例にとり説明する。
【００２３】
このような放電灯駆動回路は、スイッチング回路１０（図１ではフルブリッジ回路として示されているが、その他のスイッチング回路、例えばハーフブリッジ回路やプッシュプル回路等を用いることも可能である）と、このスイッチング回路１０に接続されて、入力電圧Ｖ１と等しい電圧を、３つの２次巻線に各々発生させる変換トランス２０（本明細書においては、各１次巻線はＬＣＡ、各２次巻線はＬＣＢと表記する）、およびこの変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢに接続され、駆動される各放電灯４０に応じて設けられた３つのトランス部を有するインバータトランス３０（本明細書においては、各１次巻線はＬＩＡ、各２次巻線はＬＩＢと表記する）とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。なお、インバータトランス３０は、別体とされたトランス部の集合体である場合のものに限られず、一体的に組み込まれて多出力トランスの各トランス部とされる態様であってもよい。
【００２４】
なお、本発明の放電灯駆動回路においては、必ずしも、インバータトランスの１次巻線群を各々１個の１次巻線から構成せずともよく、各々２個以上の１次巻線を直列に接続したものから構成してもよい。もっとも、本実施例の説明ではインバータトランス３０の１次巻線群を各々1個の1次巻線ＬＩＡから構成した場合について説明する。
【００２５】
スイッチング回路１０は、その入力側に直流電圧（Ｖｉｎ）が入力され、その入力電圧に基づいて交流電圧Ｖ１（実効値；以下同じ）を生成するもので、その構成自体はこの種の回路として公知のものであり、その詳細な説明は省略する。
【００２６】
このスイッチング回路１０の出力端子は、変換トランス２０の入力端子と接続されており、変換トランス２０の入力側の１次巻線ＬＣＡの両端には電圧Ｖ１が印加されるようになっている。一方、変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３は、各々、この１次巻線ＬＣＡの巻数と同一の巻数とされているので、これら各２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３の両端にも、各々出力電圧Ｖ１が発生することになる。
【００２７】
なお、上記変換トランス２０において、１次巻線ＬＣＡの巻数と各２次巻線ＬＣＢの巻数は必ずしも同一とせずともよい。
【００２８】
また、前述したように、変換トランス２０の後段には、インバータトランス３０が配されているが、インバータトランス３０の各１次巻線ＬＩＡは、上記変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢと交互に接続されている。すなわち、図１に示すように、変換トランス２０の第１の２次巻線ＬＣＢ１の一方の端子と、インバータトランス３０の第１の１次巻線ＬＩＡ１の一方の端子を接続し、インバータトランス３０の第１の１次巻線ＬＩＡ１の他方の端子と変換トランス２０の第２の２次巻線ＬＣＢ２の他方の端子を接続し、変換トランス２０の第２の２次巻線ＬＣＢ２の一方の端子と、インバータトランス３０の第３の１次巻線ＬＩＡ３の一方の端子を接続し、続いてインバータトランス３０の第３の１次巻線ＬＩＡ３の他方の端子と変換トランス２０の第３の２次巻線ＬＣＢ３の他方の端子を接続し、続いて、変換トランス２０の第３の２次巻線ＬＣＢ３の一方の端子と、インバータトランス３０の第２の１次巻線ＬＩＡ２の一方の端子を接続し、インバータトランス３０の第２の１次巻線ＬＩＡ２の他方の端子と変換トランス２０の第１の２次巻線ＬＣＢ１の他方の端子を接続するように構成されている。
【００２９】
さらに、変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３は互いに同一の巻回方向とされる。なお、図１中で、巻始め側は黒点を付すことにより表されている。したがって、インバータトランス３０の各１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３はいずれも、一端側と他端側が、互いに位相が反転した電圧が現れるような、変換トランス２０の、異なる２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３の各端子と接続されることになる。これにより、インバータトランス３０の１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３の各々が、あたかも変換トランス２０の、対応する２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３の各々と、単独で接続された状態と同様の電圧印加状態となり、そのインバータトランス３０の各１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３の両端には実効電圧Ｖ１が印加されることになる。
【００３０】
しかも、上述したように、変換トランス２０の各２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３とインバータトランス３０の各１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３は交互に、かつ数珠つなぎに接続されることになり、インバータトランス３０の各１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３に流れる電流の値は、互いに等しくなる。
【００３１】
また、変換トランス２０においては、昇圧することなく、各２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３に、入力側の電圧に等しい電圧Ｖ１を発生させるようにしているので、昇圧にかかるエネルギー損失がなく、変換効率を向上させることができる。
【００３２】
また、インバータトランス３０の各２次巻線ＬＩＢ１〜ＬＩＢ３は互いに等しい巻数とされており、対応する１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３に対する巻数比（例えば２０）が互いに等しく設定されている。
【００３３】
これにより、インバータトランス３０の各２次巻線ＬＩＢ１〜ＬＩＢ３の両端には、互いに略等しい高電圧を発生させることが容易となる。
【００３４】
この高電圧が、各放電灯４０に印加されることになるが、各放電灯４０を流れる電流は互いに略等しくなるので、各放電灯４０の輝度も等しくなり、これらの放電灯４０により照明される液晶表示パネルは明るさムラのない、もしくは極めて少ない画面を提供することが可能となる。
【００３５】
なお、上記変換トランス２０とインバータトランス３０の接続態様は上記実施形態のものに限られるものではない。例えば、変換トランス２０の２次巻線ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３およびインバータトランス３０の１次巻線ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３の接続順は、電気的に、交互かつ直列に接続されるように構成されていればよく、必ずしも、実際の配設位置が近い巻線同士を優先的に接続する必要はない。
【００３６】
換言すれば、変換トランス２０のＮ個の２次巻線に対して、任意に１番からＮ番までの数字を順次付すとともに、インバータトランス３０のＮ個の１次巻線に対して、任意に１番からＮ番までの数字を順次付し、変換トランス２０の１番が付された２次巻線（例えば、上記ＬＣＢ１）の一方の端子と、インバータトランス３０の１番が付された１次巻線（例えば、上記ＬＩＡ１）の一方の端子を接続し、このインバータトランス３０の１番が付された１次巻線（例えば、上記ＬＩＡ１）の他方の端子と変換トランス２０の２番が付された２次巻線（例えば、上記ＬＣＢ２）の他方の端子を接続する、ということを順次繰り返し、変換トランス２０の２次巻線（例えば、ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３）、およびインバータトランス３０の１次巻線（例えば、ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３）の全てを、交互かつ直列に閉ループとして接続することで構成される、種々の態様を採用可能である。
【００３７】
また、変換トランスの２次巻線の数およびインバータトランスの１次巻線の数としても上記実施形態のものに限られず、上記Ｎを４以上とすることも可能である。また、変換トランスの２次巻線の数およびインバータトランスの１次巻線の数を２、すなわち、上記Ｎを２とすることも可能である。この場合の接続態様は図２に示すように、変換トランス１２０の２次巻線ＬＣＢ１の一方の端子とインバータトランス１３０の１次巻線ＬＩＡ１の一方の端子を接続し、このインバータトランス１３０の１次巻線ＬＩＡ１の他方の端子と変換トランス１２０の２次巻線ＬＣＢ２の他方の端子を接続し、続いて変換トランス１２０の２次巻線ＬＣＢ２の一方の端子とインバータトランス１３０の１次巻線ＬＩＡ２の一方の端子を接続し、さらに、このインバータトランス１３０の１次巻線ＬＩＡ２の他方の端子と変換トランス１２０の２次巻線ＬＣＢ１の他方の端子を接続するという操作を順次行う。
【００３８】
そして、この場合にも、変換トランス１２０の各２次巻線ＬＣＢ１、ＬＣＢ２は互いに同一の巻回方向とされている。なお、図２中で、巻始め側は黒点を付すことにより表されている。したがって、インバータトランス１３０の各１次巻線ＬＩＡ１、ＬＩＡ２はいずれも、一端側と他端側が、互いに位相が反転した電圧が現れる、変換トランス１２０の異なる２次巻線ＬＣＢ１、ＬＣＢ２の各端子と接続されることになる。これにより、インバータトランス１３０の各１次巻線ＬＩＡ１、ＬＩＡ２の両端には実効電圧Ｖ１が印加された状態となる。
【００３９】
さらに、インバータトランス１３０の各２次巻線ＬＩＢ１、ＬＩＢ２は互いに等しい巻数とされており、対応する１次巻線ＬＩＡ１、ＬＩＡ２に対する巻数比が各々互いに等しくなるように設定されている。これにより、インバータトランス１３０の各２次巻線ＬＩＢ１、ＬＩＢ２には、互いに等しい高電圧を発生させることが可能となり、各放電灯１４０を流れる電流を互いに等しくすることが可能となるので、Ｕ字管型の各放電灯１４０の輝度も互いに等しくなる。
【００４０】
また、変換トランス２２０の２次巻線ＬＣＢの数をＮ個、インバータトランス２３０の１次巻線ＬＩＡ（１次巻線群）の数をＮ個として一般化した、本願発明に係る放電灯駆動回路を図３に示す。
【００４１】
以上、本発明に係るインバータトランスの実施形態について説明したが、本発明のインバータトランスは上記実施形態のものに限定されるものではなく、種々の変更態様のものを構成することができる。例えば、図１に示す実施形態のものにおいては、駆動する放電灯４０は疑似Ｕ字管型とされているが、勿論、図２に示すように、Ｕ字管型の放電灯１４０を駆動するようにしてもよい。また、図２に示す実施形態のものにおいて、放電灯１４０に替えて、疑似Ｕ字管型の放電灯４０を駆動するようにしてもよい。さらに、これらの管形状のものに替えて、直管型のものを駆動することも可能である。
【００４２】
なお、上述した実施例の放電灯駆動回路を要件化した場合、下述した如く現される。
【００４３】
すなわち、スイッチング部材に接続された１次巻線を有するとともに、複数個の２次巻線を有する変換トランスと、
該変換トランスの複数個の２次巻線の各端子と接続された複数個の１次巻線群を有するとともに、複数個の２次巻線を有するインバータトランスとを備えた放電灯駆動回路において、
前記変換トランスの前記複数個の２次巻線同士は、互いに等しい巻数とされ、
前記変換トランスの前記２次巻線、および前記インバータトランスの前記１次巻線群が、互いに同数のＮ個（Ｎは２以上の自然数）とされ、
前記変換トランスの前記Ｎ個の２次巻線に対して、任意に１番からＮ番までの数字を順次付すとともに、前記インバータトランスの前記Ｎ個の１次巻線群に対して、任意に１番からＮ番までの数字を順次付したとき、前記変換トランスの１番が付された２次巻線の一方の端子と、前記インバータトランスの１番が付された１次巻線群の一方の端子を接続し、該インバータトランスの１番が付された１次巻線群の他方の端子と前記変換トランスの２番が付された２次巻線の他方の端子を接続する、というように、前記変換トランスのＮ個の前記２次巻線、および前記インバータトランスのＮ個の前記１次巻線群を、交互に、かつ直列に接続し、
最後に、前記インバータトランスの２番が付された１次巻線群の他方の端子と前記変換トランスの１番が付された２次巻線の他方の端子を接続してなり、
前記インバータトランスの各１次巻線群の、前記一方の端子が接続された前記変換トランスの２次巻線の端子と、前記他方の端子が接続された前記変換トランスの２次巻線の端子とに、互いに逆位相となる電圧が発生するように構成された放電灯駆動回路として現される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係る放電灯駆動回路を示す模式的な回路図
【図２】本発明の他の実施形態に係る放電灯駆動回路を示す模式的な回路図
【図３】本発明の放電灯駆動回路の接続状態の概念を説明するための模式的な回路図
【符号の説明】
【００４５】
１０                スイッチング回路
２０，１２０，２２０      変換トランス
３０，１３０，２３０      インバータトランス
４０，１４０        放電灯
ＬＣＡ                変換トランスの１次巻線
ＬＣＢ１〜ＬＣＢ３      変換トランスの２次巻線
ＬＩＡ１〜ＬＩＡ３      インバータトランスの１次巻線
ＬＩＢ１〜ＬＩＢ３      インバータトランスの２次巻線
【図１】
2008198531.tif 000003
【図２】
2008198531.tif 000004
【図３】
2008198531.tif 000005