(57)【要約】【課題】保護回路の誤動作を防止して適切に動作させることができるインバータ回路を備えた電子機器の提供【解決手段】本発明のインバータ回路１は、整流回路４より入力される直流電圧が大きく低下した場合に動作して電子機器の動作を非常停止する信号を出力する減電保護回路５と、整流回路４より入力される直流電圧が低下（小さく低下する場合も含む）した場合に動作して発振制御ＩＣを停止させるノイズ保護回路６と、を備える。このような構成とすることで、ノイズなどに起因して整流回路４が出力する直流電圧が小さく低下した場合には、ノイズ保護回路６が動作して発振回路１０の消費電力を抑えてインバータ回路１内で大きく電圧が低下することを防ぐ。したがって、減電保護回路５の誤動作を防止することができる。【選択図】図１
2008245413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電圧を出力するインバータ回路を備えた電子機器において、
前記インバータ回路が、
入力される直流電圧を交流電圧に変換する発振部と、
入力される直流電圧が第１電圧より小さくなることによって動作し、前記電子機器を非常停止させる第１保護回路と、
入力される直流電圧が、前記第１電圧より大きい第２電圧より小さくなることによって動作し、前記発振部を停止させる第２保護回路と、を備えるとともに、
当該第２保護回路が、
直流電圧がカソードに入力されるとともに降伏する閾値電圧が前記第２の電圧となるツェナダイオードと、
前記ツェナダイオードのアノードに一端が接続される第１抵抗と、
前記ツェナダイオードと前記第１抵抗との接続ノードに一端が接続されるとともに他端が接地される第２抵抗と、
前記第１抵抗の他端にベースが接続されるとともにコレクタが接地されるＰＮＰ型のトランジスタと、を備え、前記トランジスタのエミッタが前記発振部に接続されることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
交流電圧を出力するインバータ回路を備えた電子機器において、
前記インバータ回路が、
入力される直流電圧を交流電圧に変換する発振部と、
入力される直流電圧が第１電圧より小さくなることによって動作し、前記電子機器を非常停止させる第１保護回路と、
入力される直流電圧が第２電圧より小さくなることによって動作し、前記発振部を停止させる第２保護回路と、を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記第２電圧が、前記第１電圧より大きいことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第２保護回路が、
直流電圧がカソードに入力されるツェナダイオードと、
前記ツェナダイオードのアノードに一端が接続される第１抵抗と、
前記ツェナダイオードと前記第１抵抗との接続ノードに一端が接続されるとともに他端が接地される第２抵抗と、
前記第１抵抗の他端にベースが接続されるとともにコレクタが接地されるトランジスタと、を備え、
前記トランジスタのエミッタが前記発振部に接続されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第２電圧が、前記ツェナダイオードが降伏する閾値電圧であることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放電ランプなどの負荷を駆動させるための交流電圧を出力するインバータ回路を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトに用いられる冷陰極管に代表される放電ランプの駆動には、入力される直流電圧または交流電圧を変換して所望の周波数及び大きさの交流電圧を出力するインバータ回路が用いられることがある。そして、このようなインバータ回路において、回路内に異常が発生した場合にインバータ回路を含む電子機器の動作を非常停止させて、電子機器の破損や素子の発熱及び発火を防ぐ保護回路が設けられることがある。
【０００３】
このような保護回路として、例えば、インバータ回路内の一部がショートするような場合において動作し、素子に大量の電流が流れ続けることによって発熱したり発火したりすることを防ぐために設けられるものや、インバータ回路から交流電圧が供給される負荷に異常が生じるような場合において動作し、インバータ回路が過剰に発振することを防ぐために設けられるものがある。
【０００４】
そして、このような保護回路として、例えば特許文献１には、インバータ回路から交流電圧が供給される負荷になんらかの異常が発生した場合に動作して、インバータ回路の出力を低減または停止させ、インバータ回路内に大きな電圧が発生することを防ぐ保護回路が開示されている。
【特許文献１】特開平３−１１７３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような保護回路をインバータ回路に備えた場合、サージ電圧などのノイズに起因するような小さな異常に対しても保護回路が誤って反応してしまい、インバータ回路を備えた電子機器を停止させてしまうことがある。特に、インバータ回路に電圧を供給する電源回路にノイズに起因するような単発的で小さい異常が発生する場合においては、インバータ回路の発振動作がその異常の影響を大きくしてしまい、保護回路が検知できる大きさとなるため保護回路が誤動作する。
【０００６】
この保護回路の誤動作について具体的に説明する。まず、インバータ回路に電圧を供給する電源回路にサージ電圧などのノイズが発生すると、電源回路が供給する電圧が一瞬停止または低下して、インバータ回路内に供給される直流電圧が一時的に低下する。この直流電圧の低下自体は一瞬であり小さなものであるため、インバータ回路の発振動作は停止せず、発振によって電力は消費され続けることとなる。すると、直流電圧が低下しているにもかかわらずインバータ回路内の電力が消費されるために、直流電圧が急峻に大きく低下することとなる。そのため、直流電圧が通常の状態に戻る前に保護回路が反応してしまい、異常な状態であると判断してインバータ回路及びインバータ回路を備えた電子機器を非常停止させてしまう。
【０００７】
そして、このような誤動作が頻繁に生じると、ユーザがこのようなインバータ回路を備えた電子機器を使用する際に再起動を頻繁に行うこととなってしまうために非常に不便となる。また、保護回路が動作するための閾値を鈍感となるように調整して対処すると、非常停止の頻度は少なくなるが、実際に大きな異常が生じた場合に十分な回路の保護を図ることができなくなってしまう。即ち、保護回路が動作して電子機器を停止させたときにはインバータ回路や電子機器の損傷が深刻化しており、保護回路としての意味を成さなくなってしまう。
【０００８】
そこで、本発明はこれらの問題を解決し、サージ電圧などのノイズに起因する小さい異常の影響による保護回路の誤動作を防止し、保護回路を適切に動作させることができるインバータ回路を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、交流電圧を出力するインバータ回路を備えた電子機器において、前記インバータ回路が、入力される直流電圧を交流電圧に変換する発振部と、入力される直流電圧が第１電圧より小さくなることによって動作し、前記電子機器を非常停止させる第１保護回路と、入力される直流電圧が第２電圧より小さくなることによって動作し、前記発振部を停止させる第２保護回路と、を備えることを特徴とする。
ことを特徴とする。
【００１０】
また、上記構成の電子機器において、前記第２電圧が、前記第１電圧より大きいこととしても構わない。
【００１１】
また、上記構成の電子機器において、前記第２保護回路が、直流電圧がカソードに入力されるツェナダイオードと、前記ツェナダイオードのアノードに一端が接続される第１抵抗と、前記ツェナダイオードと前記第１抵抗との接続ノードに一端が接続されるとともに他端が接地される第２抵抗と、前記第１抵抗の他端にベースが接続されるとともにコレクタが接地されるトランジスタと、を備え、前記トランジスタのエミッタが前記発振部に接続されることとしても構わない。
【００１２】
また、上記構成の電子機器において、前記第２電圧が、前記ツェナダイオードが降伏する閾値電圧であることしても構わない。
【００１３】
また、本発明の電子機器は、交流電圧を出力するインバータ回路を備えた電子機器において、前記インバータ回路が、入力される直流電圧を交流電圧に変換する発振部と、入力される直流電圧が第１電圧より小さくなることによって動作し、前記電子機器を非常停止させる第１保護回路と、入力される直流電圧が、前記第１電圧より大きい第２電圧より小さくなることによって動作し、前記発振部を停止させる第２保護回路と、を備え、当該第２保護回路が、直流電圧がカソードに入力されるとともに降伏する閾値電圧が前記第２の電圧となるツェナダイオードと、前記ツェナダイオードのアノードに一端が接続される第１抵抗と、前記ツェナダイオードと前記第１抵抗との接続ノードに一端が接続されるとともに他端が接地される第２抵抗と、前記第１抵抗の他端にベースが接続されるとともにコレクタが接地されるＰＮＰ型のトランジスタと、を備えるとともに、前記トランジスタのエミッタが前記発振部に接続されることとしても構わない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、サージ電圧などのノイズに起因する小さい異常が発生したとしても、第２保護回路によってインバータ回路の発振を一時的に停止し、電力の消費を抑えることでインバータ回路内における急峻な直流電圧の低下を防ぐことができる。そのため、ノイズなどに起因する小さい異常によって第１保護回路が誤動作することを防ぐことができる。そして、このインバータ回路を備える電子機器を安定させて動作させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態におけるインバータ回路について図１を用いて説明する。まず、図１を用いて、本発明の実施形態におけるインバータ回路の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態における電子機器が備えるインバータ回路の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明の実施形態におけるインバータ回路１は、電源回路２から供給される交流電圧を変換し、負荷である放電ランプ３に交流電圧を供給するものである。インバータ回路１は、供給される交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流回路４と、インバータ回路１全体の制御やインバータ回路１を備えた電子機器（不図示）の制御行うマイコン７と、マイコン７に制御されるとともにインバータ回路１の発振動作を制御する発振制御ＩＣ８と、整流回路４から供給される直流電圧を平滑化するとともに所定の電圧値にして発振制御ＩＣ８に供給するレギュレータ９と、整流回路４より直流電圧が供給されるとともに発振制御ＩＣ８によって制御される発振回路１０と、を備え、発振回路１０が出力する交流電圧が放電ランプ３に供給される。
【００１７】
また、インバータ回路１は、整流回路４から出力される直流電圧が入力されるとともにこの直流電圧が低下した場合に動作してマイコン７に電子機器を非常停止させるための信号を出力する減電保護回路５と、整流回路４から出力される直流電圧が入力されるとともにこの直流電圧が低下（瞬間的に小さく低下するような場合を含む）した場合に動作するノイズ保護回路６と、をさらに備える。また、ノイズ保護回路６は整流回路４だけでなくマイコン７と発振制御ＩＣ８との接続ノードにも接続している。
【００１８】
次に、インバータ回路１の動作について、引き続き図１を用いて説明する。電源回路２から供給される交流電圧は、整流回路４において直流電圧に変換されて発振回路１０やレギュレータ９に供給される。そして、レギュレータ９によって平滑化されるとともに所定の電圧値にされた直流電圧が発振制御ＩＣ８に供給されることで発振制御ＩＣ８が動作し、発振回路１０を制御して直流電圧を交流電圧に変換し、放電ランプ３に供給する。また、このとき発振制御ＩＣ８はマイコン７から供給される発振制御信号によって制御される。
【００１９】
マイコン７が発振制御ＩＣ８に供給する発振制御信号は、発信制御ＩＣ８が発振回路１０を発振させるように制御するかどうかを指示する信号であり、発振回路１０を発振させるように制御する場合にはハイレベル、発振回路１０を発振させないように制御する場合にはローレベルとなる。
【００２０】
また、減電保護回路５は、整流回路４から供給される直流電圧を監視し、この直流電圧が大きく低下することによって動作する。そして、この減電保護回路５が動作すると、マイコン７が減電保護回路５からの信号を受けて非常停止動作を行い、インバータ回路１及びインバータ回路１を備えた電子機器を非常停止する。
【００２１】
これに対し、減電保護回路５と同様に整流回路４の直流電圧を監視するノイズ保護回路６も、減電保護回路５と同様に整流回路４の直流電圧が低下することによって動作するが、このノイズ保護回路６は、電圧が瞬間的に小さく低下するような場合においても動作する。特に、サージ電圧のようなノイズに起因して電源回路２が供給する電圧が一瞬停止し、それによって整流回路４から供給される直流電圧が瞬間的に小さく低下するような場合においても、ノイズ保護回路６は動作する。一方、このように直流電圧が瞬間的に小さく低下するような場合には減電保護回路５は動作しない。
【００２２】
そして、このノイズ保護回路６が動作すると、発振制御ＩＣ８が制御されて発振回路１０の発振が一時的に停止する。具体的には、ノイズ保護回路６が動作するとマイコン７から発振制御ＩＣ８に供給される発振制御信号が強制的にローレベルになり、これによって発振制御ＩＣ８が発振回路１０の発振を停止させるような制御を行う。
【００２３】
これにより、発振回路１０の発振が強制的に停止させられるため、発振回路１０による電力の消費が抑制され、整流回路４から出力されている直流電圧が急峻に大きく低下することを防ぐことができる。即ち、ノイズに起因するような瞬間的で小さい電圧の低下が生じたとしても、急峻で大きな電圧の低下は引き起こされないため、減電保護回路５の誤動作を防止することが可能となり、頻繁に電子機器が非常停止することを防止することができる。
【００２４】
また、直流電圧の低下は瞬間的であるため、すぐにノイズ保護回路６には整流回路４から異常のない場合の状態に近い電圧が供給されるようになる。そのため、すぐにマイコン７から発振制御ＩＣ８に供給される発振制御信号が強制的にローレベルになることがなくなってハイレベルとなり、発振回路１０の発振が再開する。そのため、ノイズ保護回路６が発振を強制停止する時間は僅かな時間であり、インバータ回路１及び電子機器の動作にほとんど影響を及ぼすことがなく、安定して動作させることができる。
【００２５】
また、インバータ回路１内で何らかの大きな異常が発生することによって、整流回路４から供給される直流電圧が大きく低下したり継続的に低下したりする場合においては、たとえノイズ保護回路６が動作して発振回路１０の発振を停止させたとしても、インバータ回路１内において電圧が大きく低下することは避けられなくなる。そのため、減電保護回路５が動作するとともに電子機器を非常停止する。
【００２６】
したがって、ノイズ保護回路６を設けたとしても、ノイズに起因する電圧の瞬間的な小さな低下以外の深刻な異常に対しては、減電保護回路５が適切に動作する。そのため、インバータ回路１の保護が薄くなることがなく、適切に保護することが可能となる。
【００２７】
また、このような場合もノイズ保護回路６が瞬時に反応して発振回路１０の発振を停止させることができるため、減電保護回路５が動作して非常停止を行う前に一時的な保護を行うことができる。
【００２８】
次に、図２を用いて図１を用いて説明したノイズ保護回路の具体的な構成について説明する。図２は、本発明の実施系形態におけるインバータ回路の構成を示すブロック図であり、図１に相当するものである。
【００２９】
図２に示すように、図１に示したノイズ保護回路６は、整流回路４から供給される直流電圧がカソードに入力されるツェナダイオード６ａと、ツェナダイオード６ａのアノードに一端が接続される抵抗６ｂと、ツェナダイオード６ａと抵抗６ｂとの接続ノードに一端が接続するとともに他端が接地される抵抗６ｃと、抵抗６ｂの他端にベースが接続されるとともにコレクタが接地されるＰＮＰ型のトランジスタ６ｄと、を備え、発振制御ＩＣ８とマイコン７との接続ノードに、トランジスタ６ｄのエミッタが接続されるように構成されている。
【００３０】
次に、引き続き図２を用いてノイズ保護回路６の動作について説明する。図２に示すように、整流回路４から供給される直流電圧はツェナダイオード６ａのカソードに入力されており、入力される直流電圧の大きさによってツェナダイオード６ａは電流を流したり、遮断したりする。
【００３１】
具体的には、電源回路１及び整流回路４が正常に動作しておりノイズに起因するような小さい異常も発生していないような場合は、整流回路４が供給する直流電圧がツェナダイオード６ａの閾値電圧を超えるためにツェナダイオード６ａが降伏して電流を流す。これにたいして、電源回路１及び整流回路４に異常が生じて供給する直流電圧が減少したり、サージ電圧などのノイズに起因するような小さい異常が発生して供給される直流電圧が瞬間的にでも小さくなったりすると、直流電圧がツェナダイオード６ａの閾値電圧を超えなくなる場合が生じ、この場合に電流を遮断する。
【００３２】
ツェナダイオード６ａが降伏して電流を流す場合、抵抗６ｂ及び抵抗６ｃに電圧が印加され、さらに抵抗６ｂによって分圧された電圧がトランジスタ６ｄのベースに印加される。そして、マイコン７から発振制御ＩＣ８に供給される発振制御信号がハイレベルであり、トランジスタ６ｄのエミッタの電圧が大きくなっていたとしても、トランジスタ６ｄのベースに印加される電圧が十分大きいものとなるように構成されているため、トランジスタ６ｄはＯＦＦとなる。そのため、ツェナダイオード６ａに閾値電圧より大きい電圧が印加されている限りは、ノイズ保護回路６が発振制御信号に影響を与えることがない。
【００３３】
したがって、このような場合はノイズ保護回路６が動作していない状態となり、マイコン７に制御される発振制御ＩＣ８が発振回路１０を制御することによって、発振回路１０が発振動作を行い放電ランプ３を動作させる。
【００３４】
一方、ツェナダイオード６ａのカソードに入力される電圧が閾値電圧を超えず、ツェナダイオード６ａが電流を遮断する場合は、トランジスタ６ｄのベースに電圧が印加されないこととなる。このとき、マイコン７から発振制御ＩＣ８にハイレベルの発振制御信号が供給されていると、トランジスタ６ｄのベースの電圧が下がるためトランジスタ６ｄがＯＮとなり、発振制御ＩＣ８に入力される信号はプルダウンされて強制的にローレベルとなる。そのため、発振制御ＩＣ８が発振回路１０を発振させることができなくなる。
【００３５】
したがって、整流回路４から供給される直流電圧が低下した場合、ノイズ保護回路６が動作することによって発振制御ＩＣ８が制御されて発振回路１０の発振が停止し、発振回路１０における電力の消費が抑制される。そのため、整流回路４から供給される直流電圧にノイズに起因するような瞬間的で小さい電圧の低下が生じたとしても、急峻で大きな直流電圧の低下は引き起こされないため、減電保護回路５の誤動作を防止することができる。そして、頻繁に電子機器が非常停止することを防止することができる。
【００３６】
また、インバータ回路１内で何らかの大きな異常が発生することによって、整流回路４から供給される直流電圧が大きく低下したり継続的に低下したりする場合においては、たとえノイズ保護回路６が動作して発振回路１０の発振を停止させたとしても、インバータ回路１内において電圧が大きく低下することは避けられなくなる。そのため、減電保護回路５が動作するとともに電子機器を非常停止することができる。
【００３７】
また、このような場合もノイズ保護回路６が瞬時に反応して発振回路１０の発振を停止させることができるため、減電保護回路６が動作して非常停止を行う前に一時的な保護を行うことができる。
【００３８】
また、ノイズ保護回路６は図２に示すように簡易な構成であるとともに、発振制御ＩＣ８が備えるマイコン７と接続するための端子に追加して接続するものであるため、既存のインバータ回路に容易に組み込むことができる。そして、従来備えられている保護回路の動作を妨害することなく、ノイズに起因するような小さい異常の影響を緩和し、より安定に電子機器を動作させることができる。
【００３９】
なお、減電保護回路２及びノイズ保護回路６は供給される電圧の低下に対して反応して動作するものであるが、これらの回路の他に、供給される電圧が増大することによって反応して動作し、電子機器の保護を行う保護回路をさらに備えることとしても構わない。
【００４０】
以上、本発明の実施形態におけるインバータ回路について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、放電ランプなどの負荷を駆動させるための交流電圧を出力するインバータ回路を備えた電子機器に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】は、本発明の実施形態における電子機器が備えるインバータ回路の構成を示すブロック図である。
【図２】は、本発明の実施形態における電子機器が備えるインバータ回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    インバータ保護回路
２    電源回路
３    放電ランプ
４    整流回路
５    減電保護回路
６    ノイズ保護回路
６ａ  ツェナダイオード
６ｂ、６ｃ  抵抗
６ｄ  トランジスタ
７    マイコン
８    発振制御ＩＣ
９    レギュレータ
１０  発振回路
【図１】
2008245413.tif 000003
【図２】
2008245413.tif 000004