(57)【要約】 【課題】  すべての負荷の起動開始に必要な電圧値を全ての圧電トランスが出力することを保証できるとともに圧電トランスの破壊を防止することができる圧電トランス駆動回路を提供すること。【解決手段】  一次電極１０６、１１０６と二次電極１０７、１１０７とをそれぞれ有する２つの圧電トランス１０２、１１０２と、それらを駆動する駆動回路２０１と、駆動回路２０１に入力の周波数信号を出力する周波数掃引発振器２０５と、二次電極に接続された負荷１０３、１１０３とそれらの負荷からの電流を第１の基準電圧と比較して周波数掃引発振器の周波数の掃引方向を決定する信号を与える負荷電流比較回路１０４と、二次電極からの出力と第２の基準電圧との比較により周波数掃引発振器の周波数の掃引方向を決定する信号を与える出力電圧比較回路２０６とを備え、第２の基準電圧が２値の電圧よりなる。【選択図】  図１
2008263689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力交流電圧が印加される一次電極と該一次電極と絶縁され出力交流電圧を出力する二次電極とを有する圧電トランスと、該圧電トランスの前記一次電極に必要な交流波形を出力して駆動する駆動回路と、該駆動回路に前記交流波形の周波数信号を出力する周波数掃引発振器と、前記圧電トランスの二次電極に一方の端子が接続された負荷と、該負荷の他方の端子から流出された電流を入力して電圧に変換しその値を予め設定してある第１の基準電圧と比較して前記周波数掃引発振器の周波数の掃引方向を決定する信号を与える負荷電流比較回路と、前記圧電トランスの二次電極からの出力を入力し分圧整流しその値を予め設定してある第２の基準電圧と比較した結果により前記周波数掃引発振器の周波数の掃引方向を決定する信号を与える出力電圧比較回路とを備える圧電トランス駆動回路において、前記圧電トランスと前記負荷をそれぞれ複数個有し、前記第２の基準電圧が２値の電圧よりなることを特徴とする圧電トランス駆動回路。
【請求項２】
前記第２の基準電圧の２値の電圧の一方は、前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス駆動回路。
【請求項３】
前記第２の基準電圧の２値の電圧の一方は、前記複数の負荷の破壊が発生する直前の電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス駆動回路。
【請求項４】
前記第２の基準電圧の２値の電圧は、一方が前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値であり、他方は前記複数の負荷の破壊が発生する直前の電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス駆動回路。
【請求項５】
前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力がすべて前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力することを特徴とする請求項２又は請求項４記載の圧電トランス駆動回路。
【請求項６】
前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力が前記複数の負荷のうち少なくとも１つの負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の圧電トランス駆動回路。
【請求項７】
前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力がすべて前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値に達した時、または圧電トランス二次電極からの出力がひとつでも負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力することを特徴とする請求項４記載の圧電トランス駆動回路。
【請求項８】
前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力が前記複数の負荷のうち少なくとも１つの負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記複数の圧電トランスの駆動を停止させることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の圧電トランス駆動回路。  
【請求項９】
前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力が前記複数の負荷のうち少なくとも１つの負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力し、その１〜５秒内の一定時間経過後にも前記出力が負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達するときは前記複数の圧電トランスの駆動を停止させることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の圧電トランス駆動回路。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷となる放電管を点灯させることを目的として交流電圧を発生させる圧電トランス駆動回路に関し、特に負荷がオープン状態や放電管のインピーダンスが高く点灯しない状態に対応可能な圧電トランス駆動回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に圧電トランスは、圧電材料に一次側及び二次側電極を設置し、一次側電極に圧電トランスの共振周波数付近の入力交流電圧を印加して圧電トランスを共振させ、機械的振動により二次側電極に発生する出力交流電圧を取り出す素子である。
【０００３】
この種の圧電トランスを駆動する圧電トランス駆動回路としては、例えば特許文献１に記載された回路が知られている。図３がその従来の圧電トランス駆動回路のブロック図である。図３において、駆動回路２０１は、圧電トランス１０２の一次電極１０６に接続し、周波数掃引発振器２０５からの周波数掃引信号を圧電トランス１０２の駆動に必要な交流波形に変換して、圧電トランス１０２を駆動する。圧電トランス１０２の二次電極１０７は放電管である負荷１０３の負荷高圧側端子１０８に接続して、圧電トランス１０２により昇圧した電圧を負荷高圧側端子１０８に与える。負荷１０３の負荷低圧側端子１０９は負荷電流比較回路３１０４に接続し、負荷からの流出電流を負荷電流比較回路３１０４に流入する。負荷電流比較回路３１０４では、流入してきた負荷電流を電圧に変換し予め与えられている希望電流値に相当する基準電圧ＶｒｅｆＡ１１０と比較する。負荷電流比較回路３１０４は周波数掃引発振器２０５に接続されており上記比較結果を周波数掃引発振器２０５に与える。周波数掃引発振器２０５は負荷電流比較回路３１０４の比較結果に従って周波数掃引の方向を決定する。
【０００４】
図４は圧電トランスの入力交流電圧の周波数に対する出力電力および効率の一般的な依存性を示す図である。圧電トランスは図４に示すように最大出力電力を示す周波数以上の周波数で効率が大きいことが判明している。従って圧電トランス１０２を効率良く駆動するためには希望の負荷電流を出力する周波数になるまで周波数を高い方から低い方に掃引し、希望負荷電流を通過した時点で駆動周波数掃引方向を反転し駆動周波数を上昇させ、再び希望負荷電流を通過した時点で周波数掃引方向を反転し駆動周波数を下降させる。この動作を繰り返すことにより負荷電流を希望値近傍に安定させる。このような安定化動作における駆動周波数と負荷電流の時間的な変化の一例を図５に示す。
【０００５】
一方、負荷電流が最初の周波数掃引動作で希望負荷電流値に到達しない場合の駆動周波数と負荷電流の時間的な変化の一例を図６に示す。図６に示すように、予め設定してある掃引周波数の下限で駆動周波数掃引方向を反転し駆動周波数を上昇に切り換える。周波数の上昇は予め設定してある掃引周波数の上限まで上昇した時点で駆動周波数掃引方向を反転して駆動周波数を下降し、再び希望の負荷電流になる周波数になるまで周波数を高い方から低い方に掃引をはじめるようにする。このような動作を繰り返すことにより負荷のインピーダンス変化が生じて希望負荷電流値に近づけることができる。この時、周波数掃引の上昇速度を下降速度より大きく設定することにより、負荷電流を希望値近傍に安定させる動作をより高速で行なえるとともに、異常なレベルでの共振の発生を防止している。
【０００６】
更に、出力電圧比較回路３２０６が圧電トランスの二次電極１０７に接続されており（図３）、出力電圧比較回路３２０６の判定結果を周波数掃引発振器２０５に与える。出力電圧比較回路３２０６は圧電トランス１０２の二次電極１０７に出力される電圧を分圧整流する機能を有しており、該分圧整流した電圧を予め設定してある基準電圧VｒｅｆＢ２１２と比較することにより、二次電極１０７に出力される電圧が予め設定した出力電圧を越えているか否かを判定する機能を有しており、その判定結果を周波数掃引発振器２０５に与える。周波数掃引発振器２０５は、出力電圧比較回路３２０６の判定結果が予め設定してある出力電圧を越えたと判定した場合は、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転し周波数掃引方向を切り換える機能を有している。この機能により、負荷が何らかの理由でオープンになった場合、圧電トランス１０２の駆動周波数は昇圧比の低い状態に移行し出力電圧を減少させる。
【０００７】
すなわち、圧電トランス１０２は負荷インピーダンスの増加にともない電圧利得が増加する特性を持っているため負荷が何らかの理由でオープンとなった場合には出力電圧が急激に増加し、これに伴い圧電トランス１０２の振動速度も急激に増加することとなり、そのため圧電トランス１０２そのものが破壊することが考えられる。このため、図７に示すように、出力電圧を規定の電圧以下になるように駆動周波数を制御する出力電圧比較回路３２０６を付加することで過振動による破壊を防止する。なお、図７は負荷オープン時に出力電圧が上昇した場合の駆動周波数と出力電圧の時間的な変化の一例を示す図である。
【０００８】
【特許文献１】特許公報第２７５１８４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
高輝度を必要とする場合や大画面用のバックライトユニットには、複数の放電管が内蔵されている。放電管の数だけその電源装置を搭載すれば良いが、コストや実装面積を考えた場合に、複数の出力端子を持つひとつ電源装置のほうが一般的に有利である。
【００１０】
図３に示す従来の回路を上述のような場合にそのまま適用した回路ブロック図の一例を図８に示す。図８は２つの圧電トランス１０２と１１０２にそれぞれ負荷１０３と１１０３が接続された場合を示す。駆動回路８２０１で圧電トランス１０２と圧電トランス１１０２を同じ周波数で駆動すれば回路の簡素化が可能となる。負荷低圧側端子１０９からの流出電流と負荷低圧側端子１１０９からの流出電流を負荷電流比較回路８１０４に入力し、２つの電流値の和を一定の希望負荷電流値近傍に安定させる方式を用いれば負荷電流比較回路を１回路とすることが可能となる。また、圧電トランス１０２の二次電極１０７の出力と圧電トランス１１０２の二次電極１１０７の出力を出力電圧比較回路８２０６に入力しその値を判定することで出力電圧比較回路も１回路とすることが可能となる。
【００１１】
なお図８では電源装置１台につき負荷である負荷となる放電管を２本点灯する構成を示したが、３本以上の放電管を点灯する電源装置も同様の構成にて実現できることは明らかである。
【００１２】
しかし、以下に述べるように、図８に示す出力電圧比較回路８２０６は、図３に示す出力電圧比較回路３２０６と同一の機能を有する従来の回路では問題が生ずる。
【００１３】
圧電トランスの出力電圧は負荷のインピーダンスに依存し負荷がオープンとなった時に最大となるがこの最大値は次に述べる２つの電圧値の範囲に入ることが必要である。
【００１４】
一つめの最大電圧値に対する要求は、放電管の点灯に必要な電圧値以上になることである。放電管のインピーダンスは点灯開始前の方が点灯時より高く、周囲温度が低い場合や経時変化による劣化などがある場合にはさらに高くなる。このような場合にも放電管を点灯させるためには、常温にて正常な放電管を点灯させる時よりもさらに大きな電圧を印加する必要がある。負荷インピーダンスが最も高い負荷オープン時の圧電トランスの出力電圧最大値が上記のような場合にも対応できる値以上であることが必要とされる。
【００１５】
二つめ最大電圧値の制限は、出力電圧が増加するとこれに伴い圧電トランスの振動速度も増加して圧電トランスそのものが破壊するおそれが生ずるので、最大電圧値はその破壊電圧値未満であることである。
【００１６】
図９は負荷となる放電管が点灯しており負荷インピーダンスが低い場合と放電管がオープンとなって負荷インピーダンスが高い場合の圧電トランスの駆動周波数に対する出力電圧の関係を示す図である。図９に示すように、通常放電管が点灯しているインピーダンスは数十キロオーム程度であり、一方、負荷オープン時には負荷インピーダンスは無限大に近いため、同じ周波数にて圧電トランスを駆動してもその出力電圧値は大きく異なる。放電管の点灯に必要な電圧値ＶｓＬと、圧電トランスそのものが破壊する直前の電圧値ＶｓＵの間に、出力電圧比較回路８２０６にて周波数掃引の方向を反転する値を設定しなければならない。
【００１７】
しかし２本以上の放電管を負荷とする場合、負荷が何らかの理由でオープンとなった場合にその出力電圧最大値を上述の２値の間に入るように出力電圧比較回路８２０６にて周波数掃引の方向を反転する値を予め設定しておくことは、従来例からの類推では困難になる。その理由は、以下に記述する２つの状態をともに満足する１つの値を予め設定し制御することができないからである。
【００１８】
一つめの状態は、複数駆動している負荷の内１本だけがオープンになった場合である。負荷が接続されている圧電トランス出力電圧はＶｓＬ以下の電圧値であるが、負荷が接続されていない圧電トランスの出力電圧最大値はＶｓＵとＶｓＬの間に制御しなければならない。
【００１９】
その二つめの状態は、複数駆動している負荷全てがオープンになった場合である。この場合全ての圧電トランスの出力電圧最大値がＶｓＵとＶｓＬの間になるよう制御しなければならない。この時、圧電トランス個体毎に微妙な周波数−出力電圧特性に違いを持つため、１つの圧電トランスの出力電圧最大値がＶｓＵとＶｓＬの間になったとしても、その他の圧電トランスの出力電圧最大値がＶｓＬを越えているとは保証できず、即ち全ての圧電トランス出力電圧最大値が放電管の点灯を保証できる電圧値に達しているとはいえない。
【００２０】
従来方式では、経時変化により負荷のインピーダンスが予想外に大きくなっている場合、一番インピーダンスの高い負荷にＶｓＬの電圧値を何度か印加している間にインピーダンスが低くなっていき点灯する場合が考えられる。その後、その次にインピーダンスの高かった放電管にＶｓＬの電圧値を何度か印加している間にインピーダンスが低くなっていき点灯し、この繰り返しでやがて全ての放電管が点灯する可能性がある。しかし、全ての放電管に同時にＶｓＬ以上の電圧を印加すれば全部の放電管の点灯までの時間を短時間にすることが可能となる。
【００２１】
以上のように、複数の圧電トランスが駆動回路に接続され、それぞれの圧電トランスに放電管が接続されている場合、その中の点灯している放電管の数、未点灯の放電管の数、放電管の接続がなくオープンとなっている端子の数などによって周波数掃引方向を反転すべきＶｓＬとＶｓＵの間で設定すべき出力電圧最大値は異なるので、従来の出力電圧比較回路による制御では実現できない。
【００２２】
そこで、本発明の課題は、複数の圧電トランスが駆動回路に接続され、それぞれの圧電トランスに放電管が接続されている場合、すべての負荷の起動開始に必要な電圧値を全ての圧電トランスが出力することを保証できるとともに圧電トランスの破壊を防止することができる圧電トランス駆動回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上述の課題を解決するため、本発明による圧電トランス駆動回路は、入力交流電圧が印加される一次電極と該一次電極と絶縁され出力交流電圧を出力する二次電極とを有する圧電トランスと、該圧電トランスの前記一次電極に必要な交流波形を出力して駆動する駆動回路と、該駆動回路に前記交流波形の周波数信号を出力する周波数掃引発振器と、前記圧電トランスの二次電極に一方の端子が接続された負荷と、該負荷の他方の端子から流出された電流を入力して電圧に変換しその値を予め設定してある第１の基準電圧と比較して前記周波数掃引発振器の周波数の掃引方向を決定する信号を与える負荷電流比較回路と、前記圧電トランスの二次電極からの出力を入力し分圧整流しその値を予め設定してある第２の基準電圧と比較した結果により前記周波数掃引発振器の周波数の掃引方向を決定する信号を与える出力電圧比較回路とを備える圧電トランス駆動回路において、前記圧電トランスと前記負荷をそれぞれ複数個有し、前記第２の基準電圧が２値の電圧よりなることを特徴とする。
【００２４】
前記第２の基準電圧の２値の電圧の一方は、前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値であってもよく、または、前記複数の負荷の破壊が発生する直前の電圧値であってもよい。
【００２５】
または、前記第２の基準電圧の２値の電圧は、一方が前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値であり、他方は前記複数の負荷の破壊が発生する直前の電圧値であってもよい。
【００２６】
また、前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力がすべて前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力してもよい。
【００２７】
また、前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力が前記複数の負荷のうち少なくとも１つの負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力してもよい。
【００２８】
また、前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力がすべて前記複数の負荷の起動開始に必要な電圧値に達した時、または圧電トランス二次電極からの出力がひとつでも負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力してもよい。
【００２９】
また、前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力が前記複数の負荷のうち少なくとも１つの負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記複数の圧電トランスの駆動を停止させてもよい。  
【００３０】
また、前記複数の圧電トランスの二次電極からの出力が前記複数の負荷のうち少なくとも１つの負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した時に、前記出力電圧比較回路が前記周波数掃引発振器に対して、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に切り換える信号を出力し、その１〜５秒後にも前記出力が負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達するときは前記複数の圧電トランスの駆動を停止させてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
複数の圧電トランスと放電管を有する場合、複数存在する圧電トランスの出力電圧のうちひとつだけが放電管の点灯に必要な電圧値ＶｓＬに達した時、圧電トランス個体毎に微妙な周波数−出力電圧特性の違いがあるため他の圧電トランスの負荷がオープンになっていてもその圧電トランスの出力電圧がＶｓＬに達しているとは限らない。よって、ひとつだけがＶｓＬに達した時に周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転してしまうと、他の圧電トランスの出力電圧が放電管の点灯に必要な電圧値ＶｓＬを出力できる保証ができない。よって、本発明ではひとつだけが放電管の点灯に必要な電圧値ＶｓＬに達しても周波数掃引は周波数が減少する方向を継続させる。
【００３２】
更に周波数が減少する方向に掃引を継続し、全ての圧電トランス出力がＶｓＬに達した場合は、全ての負荷がオープン又は全ての負荷がインピーダンスが高い不具合であることを示すため、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転し周波数掃引を切り換える。
【００３３】
周波数が減少する方向に掃引を継続しても、正常な負荷が接続されている圧電トランスが存在する場合には、全ての圧電トランスの出力電圧がＶｓＬに達することは無い。よって、ひとつでも圧電トランスの出力電圧が負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達した場合には、周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転し周波数掃引を切り換える。
【００３４】
以上の機能をもつことで、負荷の起動開始に必要な電圧値ＶｓＬを全ての圧電トランスが出力することを保証できるとともに圧電トランスが破壊することを防止する圧電トランス駆動回路を提供することが可能となる。
【００３５】
なお、圧電トランスは個体毎に微妙な周波数−出力電圧特性に違いを持つ。しかし負荷オープン時に同じ周波数で駆動した場合一方が放電管の点灯に必要な電圧値ＶｓＬ以下で一方が圧電トランスそのものが破壊する電圧値ＶｓＵ以上になるような大きなばらつきをもつ組み合わせは存在しない。その組み合わせが発生した場合には、正常に負荷が接続されている場合にも負荷に流れる電流値が大きくアンバランスとなるからである。  
【００３６】
以上のように、本発明により、複数の圧電トランスが駆動回路に接続され、それぞれの圧電トランスに放電管が接続されている場合、すべての負荷の起動開始に必要な電圧値を全ての圧電トランスが出力することを保証できるとともに圧電トランスの破壊を防止することができる圧電トランス駆動回路が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。  
【００３８】
図１は本発明による圧電トランス駆動回路の第１の実施の形態を示すブロック図である。図１において、入力交流電圧が印加される一次電極１０６と一次電極１０６と絶縁され出力交流電圧を出力する二次電極１０７とを有する圧電トランス１０２と、入力交流電圧が印加される一次電極１１０６と一次電極１１０６と絶縁され出力交流電圧を出力する二次電極１１０７とを有する圧電トランス１１０２と、圧電トランス１０２の一次電極１０６および圧電トランス１１０２の一次電極１１０６に必要な交流波形を出力して駆動する駆動回路２０１と、駆動回路２０１に前記交流波形の周波数信号を出力する周波数掃引発振器２０５と、圧電トランス１０２の二次電極に一方の端子が接続された負荷１０３と圧電トランス１１０２の二次電極に一方の端子が接続された負荷１１０３と、負荷１０３および負荷１１０３の他方の端子から流出された電流を入力して電圧に変換しその値を予め設定してある第１の基準電圧ＶｒｅｆＡ１１０と比較して周波数掃引発振器２０５の周波数の掃引方向を決定する信号を与える負荷電流比較回路１０４と、圧電トランス１０２および１１０２のそれぞれの二次電極１０７および１１０７からの出力を入力し分圧整流しその値を予め設定してある第２の基準電圧と比較した結果により周波数掃引発振器２０５の周波数の掃引方向を決定する信号を与える出力電圧比較回路２０６とを備えている。
【００３９】
この圧電トランス駆動回路において、出力電圧比較回路２０６は以下の機能、構成を有している。
【００４０】
圧電トランス１０２の二次電極１０７の出力電圧を分圧後半波整流した電圧が負荷１０３の起動開始に必要な電圧値相当の基準電圧ＶｓＬに達した時出力する比較器５と、上記電圧が負荷１０３の破壊が発生する直前の電圧値相当の基準電圧ＶｓＵに達した時出力する比較器６と、圧電トランス１１０２の二次電極１１０７の出力電圧を分圧後半波整流した電圧が負荷１１０３の起動開始に必要な電圧値相当の基準電圧ＶｓＬに達した時出力する比較器３と、上記電圧が負荷１１０３の破壊が発生する直前の電圧値相当の基準電圧ＶｓＵに達した時出力する比較器４を含んでいる。
【００４１】
さらに比較器３の出力と比較器５の出力がＡＮＤ回路１に入力され、比較器３と比較器５の出力がともに入力される時にはＡＮＤ回路１は周波数掃引発振器２０５に対し周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転する信号を出力する。
【００４２】
さらに比較器４の出力と比較器６の出力がＯＲ回路２に入力され、比較器４と比較器６の出力がどちらか一方でも入力される時にはＯＲ回路２は周波数掃引発振器２０５に対し周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転する信号を出力する。
【００４３】
以上の構成により、本実施の形態においては、図９において負荷インピーダンスが高い場合の動作は、全ての負荷がオープン又は全ての負荷がインピーダンスが高い不具合である時には全ての出力が基準電圧ＶｓＬに達することにより周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転し、また、ひとつでも圧電トランスの出力電圧が負荷の破壊が発生する直前の基準電圧ＶｓＵに達した場合にも周波数の掃引方向を周波数が減少する方向から周波数を増加する方向に反転することが可能となる。
【００４４】
以上の機能をもつことで、負荷の起動開始に必要な電圧値を全ての圧電トランスが出力することを保証できるとともに圧電トランスが破壊することを防止する圧電トランス駆動回路を提供することが可能となる。
【００４５】
図２は本発明による圧電トランス駆動回路の第２の実施の形態を示すブロック図である。図２の圧電トランス駆動回路は基本的な構成は図１と同様であるが、但し、ＯＲ回路２が出力した場合には出力電圧比較回路２２０６より駆動回路２２０１へ直接に信号を出力することが異なっている。この信号が入力されることにより、駆動回路２２０１は圧電トランス１０２と圧電トランス１１０２の駆動を停止する。
【００４６】
圧電トランスが負荷オープン状態で圧電トランスの破壊が発生する直前の電圧値ＶｓＵを出力する状態が継続すると、圧電トランスは大きな発熱をする。この状態の継続は好ましくない。よって出力電圧が圧電トランスの破壊が発生する直前の電圧値ＶｓＵに到達した場合には、その瞬間、又は一定時間経過した後、その出力が負荷の破壊が発生する直前の電圧値に達する状態が継続しているときは圧電トランスの駆動を停止させることが好ましい。この一定時間としては負荷のインピーダンスが低下して放電管が点灯する可能性と圧電トランスの発熱を考慮すると１〜５秒程度が望ましい。この時間の設定は遅延回路を駆動回路２０１または出力電圧比較回路２２０６中に設けることにより実現できる。
【００４７】
以上のように、本発明により、すべての負荷の起動開始に必要な電圧値を全ての圧電トランスが出力することを保証できるとともに圧電トランスの破壊を防止することができる圧電トランス駆動回路が得られる。
【００４８】
本発明は上記の実施の形態に限られるものではないことは言うまでもなく、目的や用途に応じて変更が可能である。例えば、第２の基準電圧の２値の電圧としては、そのうちの一方、または両方ともＶｓＬとＶｓＵの間の任意の電圧値に設定することも可能であり、また、特定の負荷に対して制御するような値に設定することも可能である。出力電圧比較回路なども本発明の機能が得られれば他の回路構成にすることが可能である。また、圧電トランスや負荷の数は３個以上であっても、本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による圧電トランス駆動回路の第１の実施の形態を示すブロック図。
【図２】本発明による圧電トランス駆動回路の第２の実施の形態を示すブロック図。
【図３】従来の圧電トランス駆動回路を示すブロック図。
【図４】圧電トランスの入力交流電圧の周波数に対する出力電力および効率の一般的な依存性を示す図。
【図５】安定化動作における駆動周波数と負荷電流の時間的な変化の一例を示す図。
【図６】負荷電流が最初の周波数掃引動作で希望負荷電流値に到達しない場合の駆動周波数と負荷電流の時間的な変化の一例を示す図。
【図７】負荷オープン時に出力電圧が上昇した場合の駆動周波数と出力電圧の時間的な変化の一例を示す図。
【図８】従来の回路を複数の圧電トランス、放電管を有する場合にそのまま適用した回路ブロックを示す図。
【図９】負荷となる放電管が点灯しており負荷インピーダンスが低い場合と放電管がオープンとなって負荷インピーダンスが高い場合の圧電トランスの駆動周波数に対する出力電圧の関係を示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１    ＡＮＤ回路
２    ＯＲ回路
３,４,５,６    比較器
１０２,１１０２    圧電トランス  
１０３,１１０３    負荷
１０４，３１０４，８１０４    負荷電流比較回路
１０６,１１０６    一次電極
１０７,１１０７    二次電極
１０８,１１０８    負荷高圧側端子
１０９,１１０９    負荷低圧側端子
２０１，２２０１，８２０１    駆動回路
２０５    周波数掃引発振器
２０６,２２０６，３２０６，８２０６    出力電圧比較回路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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