(57)【要約】【課題】三角波信号の位相同期方法及びそのシステムにおいて、複数の電子デバイスでそれぞれ三角波信号を発生させるとともに、それらの三角波信号を所定の位相差を持って同期させることを可能にして、位相シフトを不要にすること。【解決手段】コンデンサへ電荷を充放電させて上限レベルＶｈと下限レベルＶｌ間で変化するスレーブ用三角波信号ＢＣＴｂを発生する。そして、マスター用三角波信号ＢＣＴａのレベルが所定レベルＶｔｈに達したときに検出信号ＤＰ１を発生する。この検出信号に応じて、スレーブ用三角波信号ＢＣＴｂが下限レベルＶｌになるようにコンデンサの電荷を、速やかに放電させる。これにより、スレーブ用三角波信号ＢＣＴｂを、マスター用三角波信号ＢＣＴａに対して所定位相差を持つように同期化させる。【選択図】      図３
2004242403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサへ電荷を充放電させて上限レベルと下限レベル間で変化するスレーブ用三角波信号を発生し、
マスター用三角波信号のレベルが所定レベルに達したときに検出信号を発生し、
前記検出信号に応じて、前記スレーブ用三角波信号が前記上限レベル或いは下限レベルになるように前記コンデンサの電荷を、速やかに充電或いは放電し、
前記スレーブ用三角波信号を、前記マスター用三角波信号に対して所定位相差を持つように同期化させる、ことを特徴とする、三角波信号の位相同期化方法。
【請求項２】
コンデンサへ電荷を充放電させて上限レベルと下限レベル間で変化する三角波信号を発生する三角波信号発生回路を含む、第１〜第Ｎ（Ｎは、２以上）の電子デバイスと、
前記複数Ｎの電子デバイスのうちの１つの電子デバイスの三角波信号がマスター用三角波信号として入力され、このマスター用三角波信号のレベルと所定閾値とを比較し、前記マスター用三角波信号のレベルが前記所定閾値に達したときに検出信号を出力する比較検出回路、この比較検出回路の検出信号に応じて、前記１つの電子デバイス以外の電子デバイスのいずれか１つの三角波信号をスレーブ用三角波信号として発生するための前記コンデンサの電荷を、前記上限レベル或いは下限レベルになるように速やかに充電或いは放電するためのスイッチを含む、第１〜第（Ｎ−１）の位相同期化回路とを有し、
前記スレーブ用三角波信号を、前記マスター用三角波信号に対して所定位相差を持つように同期化させる、ことを特徴とする、三角波信号の位相同期化システム。
【請求項３】
前記第ｉ（ｉは、２〜Ｎのいずれか）電子デバイスの三角波信号が、前記第（ｉ−１）同期化回路により、前記第（ｉ−１）電子デバイスの三角波信号に所定位相差を持つように同期化され、前記第１〜第Ｎの電子デバイスが順次位相差を持って同期化されることを特徴とする、請求項２記載の三角波信号の位相同期化システム。
【請求項４】
前記第ｉ（ｉは、２〜Ｎのいずれか）電子デバイスの三角波信号が、前記第（ｉ−１）同期化回路により、前記第１電子デバイスの三角波信号にそれぞれ所定位相差を持つように同期化されることを特徴とする、請求項２記載の三角波信号の位相同期化システム。
【請求項５】
前記比較検出回路は、マスター用三角波信号と所定閾値とを比較する比較器と、この比較器の出力を微分して前記スイッチを駆動する前記検出信号を形成する微分回路とを含んで構成されていることを特徴とする、請求項２〜４記載の三角波信号の位相同期化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＷＭ制御などのために三角波信号を用いる複数の電子デバイス間で、三角波信号をそれぞれ所定の位相差を持って同期させる位相同期方法及びそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気装置において、それぞれ異なった位相の複数の三角波信号を使用して、ＰＷＭ制御することが行われている（特許文献１、図１、図２参照）。この文献１では、ＰＷＭキャリア原信号発生器からの原信号を、それぞれ周波数変換器、位相シフト器、キャリア波形生成回路を介して、異なった位相の複数の三角波信号（ＰＷＭ信号）を得ている。その位相シフト器は、それぞれ異なるタイミングだけレジスタなどによりディジタル的に遅延させ、位相を異ならせるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−９２８５１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のような、異なった位相の複数の三角波信号の発生回路では、ＰＷＭキャリア原信号発生器や、位相シフト器などが必要であるから、その構成が複雑であり、また高価なものとなってしまう。また、三角波信号を使用する各デバイスがそれぞれ三角波信号の発生回路を持っている装置にはその適用が困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、複数の電子デバイスでそれぞれ三角波信号を発生させるとともに、それらの三角波信号を所定の位相差を持って同期させることを可能にして、位相シフトを不要にした、三角波信号の位相同期方法及びそのシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の三角波信号の位相同期化方法は、コンデンサへ電荷を充放電させて上限レベルＶｈと下限レベルＶｌ間で変化するスレーブ用三角波信号ＢＣＴｂを発生し、
マスター用三角波信号ＢＣＴａのレベルが所定レベルＶｔｈに達したときに検出信号ＤＰ１を発生し、
前記検出信号に応じて、前記スレーブ用三角波信号ＢＣＴｂが前記上限レベル或いは下限レベルになるように前記コンデンサの電荷を、速やかに充電或いは放電し、
前記スレーブ用三角波信号ＢＣＴｂを、前記マスター用三角波信号ＢＣＴａに対して所定位相差を持つように同期化させる、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の三角波信号の位相同期化システムは、コンデンサへ電荷を充放電させて上限レベルＶｈと下限レベルＶｌ間で変化する三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｎを発生する三角波信号発生回路を含む、第１〜第Ｎ（Ｎは、２以上）の電子デバイス２００Ａ〜２００Ｎと、
前記複数Ｎの電子デバイスのうちの１つの電子デバイスの三角波信号がマスター用三角波信号として入力され、このマスター用三角波信号のレベルと所定閾値Ｖｔｈとを比較し、前記マスター用三角波信号のレベルが前記所定閾値Ｖｔｈに達したときに検出信号を出力する比較検出回路、この比較検出回路の検出信号に応じて、前記１つの電子デバイス以外の電子デバイスのいずれか１つの三角波信号をスレーブ用三角波信号として発生するための前記コンデンサの電荷を、前記上限レベル或いは下限レベルになるように速やかに充電或いは放電するためのスイッチを含む、第１〜第（Ｎ−１）の位相同期化回路とを有し、
前記スレーブ用三角波信号を、前記マスター用三角波信号に対して所定位相差を持つように同期化させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の三角波信号の位相同期化システムは、請求項２記載の三角波信号の位相同期化システムにおいて、前記第ｉ（ｉは、２〜Ｎのいずれか）電子デバイスの三角波信号が、前記第（ｉ−１）同期化回路により、前記第（ｉ−１）電子デバイスの三角波信号に所定位相差を持つように同期化され、前記第１〜第Ｎの電子デバイスが順次位相差を持って同期化されることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の三角波信号の位相同期化システムは、請求項２記載の三角波信号の位相同期化システムにおいて、前記第ｉ（ｉは、２〜Ｎのいずれか）電子デバイスの三角波信号が、前記第（ｉ−１）同期化回路により、前記第１電子デバイスの三角波信号にそれぞれ所定位相差を持つように同期化されることを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の三角波信号の位相同期化システムは、請求項２〜４記載の三角波信号の位相同期化システムにおいて、前記比較検出回路は、マスター用三角波信号と所定閾値とを比較する比較器と、この比較器の出力を微分して前記スイッチを駆動する前記検出信号を形成する微分回路とを含んで構成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の三角波信号の位相同期方法及びそのシステムの実施の形態について説明する。
【００１２】
以下の実施の形態においては、本発明を複数の冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）を、個別の電子デバイスによりＰＷＭ制御する場合について説明する。
【００１３】
図１は、絶縁変圧器、フルブリッジ（Ｈブリッジ）のスイッチ回路を用いて、ＣＣＦＬをＰＷＭ制御するインバータの全体構成を示す図であり、図２は、そのためのインバータ制御用のコントローラＩＣの内部構成を示す図である。
【００１４】
図１において、第１スイッチであるＰ型ＭＯＳＦＥＴ（以下、ＰＭＯＳ）１０１と第２スイッチであるＮ型ＭＯＳＦＥＴ（以下、ＮＭＯＳ）１０２とで、変圧器ＴＲの一次巻線１０５への第１方向の電流経路を形成する。また、第３スイッチであるＰＭＯＳ１０３と第４スイッチであるＮＭＯＳ１０４とで、変圧器ＴＲの一次巻線１０５への第２方向の電流経路を形成する。これらのＰＭＯＳ１０１，１０３、ＮＭＯＳ１０２、１０４は、それぞれボディダイオード（即ち、バックゲートダイオード）を有している。このボディダイオードにより、本来の電流経路と逆方向の電流を流すことができる。なお、ボディダイオードと同様の機能を果たすダイオードを別に設けてもよい。
【００１５】
直流電源ＢＡＴの電源電圧ＶＣＣがＰＭＯＳ１０１，１０３、ＮＭＯＳ１０２、１０４を介して変圧器ＴＲの一次巻線１０５に供給され、その２次巻線１０６に巻線比に応じた高電圧が誘起される。この誘起された高電圧が冷陰極蛍光灯ＦＬに供給されて、冷陰極蛍光灯ＦＬが点灯する。
【００１６】
コンデンサ１１１，コンデンサ１１２は、抵抗１１７，抵抗１１８とともに、冷陰極蛍光灯ＦＬに印加される電圧を検出して、コントローラＩＣ２００にフィードバックするものである。抵抗１１４，抵抗１１５は、冷陰極蛍光灯ＦＬに流れる電流を検出して、コントローラＩＣ２００にフィードバックするものである。また、コンデンサ１１１は、そのキャパシタンスと変圧器ＴＲのインダクタンス成分とで共振させるためのものであり、この共振には冷陰極蛍光灯ＦＬの寄生キャパシタンスも寄与する。１１３，１１６，１１９，１２０は、ダイオードである。また、１５１、１５２は電源電圧安定用のコンデンサである。
【００１７】
コントローラＩＣ２００は複数の入出力ピンを有している。第１ピン１Ｐは、ＰＷＭモードと間欠動作（以下、バースト）モードの切替端子であり、外部からそれらモードの切替及びバーストモード時のデューティ比を決定するデューティ信号ＤＵＴＹが入力される。第２ピン２Ｐは、バーストモード発振器（ＢＯＳＣ）の発振周波数設定容量接続端子であり、設定用コンデンサ１３１が接続され、バースト用三角波信号ＢＣＴが発生する。
【００１８】
第３ピン３Ｐは、ＰＷＭモード発振器（ＯＳＣ）の発振周波数設定容量接続端子であり、設定用コンデンサ１３２が接続され、ＰＷＭ用三角波信号ＣＴが発生する。第４ピン４Ｐは、第３ピン３Ｐの充電電流設定抵抗接続端子であり、設定用抵抗１３３が接続され、その電位ＲＴと抵抗値に応じた電流が流れる。第５ピン５Ｐは、接地端子であり、グランド電位ＧＮＤにある。
【００１９】
第６ピン６Ｐは、第３ピン３Ｐの充電電流設定抵抗接続端子であり、設定用抵抗１３４が接続され、内部回路の制御によりこの抵抗１３４が設定用抵抗１３３に並列に接続されるかあるいは切り離され、その電位ＳＲＴはグランド電位ＧＮＤか、第４ピン４Ｐの電位ＲＴになる。第７ピン７Ｐは、タイマーラッチ設定容量接続端子であり、内部の保護動作用の動作時限を決定するためのコンデンサ１３５が接続され、コンデンサ１３５の電荷に応じた電位ＳＣＰが発生する。
【００２０】
第９ピン９Ｐは、抵抗１４０を介して、冷陰極蛍光灯ＦＬに流れる電流に応じた電流検出信号（以下、検出電流）ＩＳが入力され、第１誤差増幅器に入力される。第８ピン８Ｐは、第１誤差増幅器出力端子であり、この第８ピン８Ｐと第９ピン９Ｐとの間にコンデンサ１３６が接続される。第８ピン８Ｐの電位が帰還電圧ＦＢとなり、ＰＷＭ制御のための制御電圧になる。以下、各電圧は、特に断らない限り、グランド電位を基準としている。
【００２１】
第１０ピン１０Ｐは、抵抗１３９を介して、冷陰極蛍光灯ＦＬに印加される電圧に応じた電圧検出信号（以下、検出電圧）ＶＳが入力され、第２誤差増幅器に入力される。第１０ピン１０Ｐには、コンデンサ１３７が第８ピン８Ｐとの間に接続される。
【００２２】
第１１ピン１１Ｐは、起動及び起動時間設定端子であり、抵抗１４３とコンデンサ１４２により、運転・停止信号である起動信号ＳＴが遅延された信号ＳＴＢが印加される。第１２ピン１２Ｐは、スロースタート設定容量接続端子であり、コンデンサ１４１がグランドとの間に接続され、起動時に徐々に上昇するスロースタート用の電圧ＳＳが発生する。
【００２３】
第１３ピン１３Ｐは、同期用端子であり、他のコントローラＩＣと協働させる場合に、それと接続される。第１４ピン１４Ｐは、内部クロック入出力端子であり、他のコントローラＩＣと協働させる場合に、それと接続される。
【００２４】
第１５ピン１５Ｐは、外付けＦＥＴドライブ回路のグランド端子である。第１６ピン１６Ｐは、ＮＭＯＳ１０２のゲート駆動信号Ｎ１を出力する端子である。
第１７ピン１７Ｐは、ＮＭＯＳ１０４のゲート駆動信号Ｎ２を出力する端子である。第１８ピン１８Ｐは、ＰＭＯＳ１０３のゲート駆動信号Ｐ２を出力する端子である。第１９ピン１９Ｐは、ＰＭＯＳ１０１のゲート駆動信号Ｐ１を出力する端子である。第２０ピン２０Ｐは、電源電圧ＶＣＣを入力する電源端子である。
【００２５】
コントローラＩＣ２００の内部構成を示す図２において、ＯＳＣブロック２０１は、第３ピン３Ｐに接続されたコンデンサ１３２と第４ピン４Ｐに接続された抵抗１３３、１３４により決定されるＰＷＭ三角波信号ＣＴを発生し、ＰＷＭ比較器２１４に供給すると共に、内部クロックを発生しロジックブロック２０３に供給する。
【００２６】
ＢＯＳＣブロック２０２は、第２ピン２Ｐに接続されたコンデンサ１３１により決定されるバースト用三角波信号ＢＣＴを発生する。ＢＣＴ周波数は、ＣＴ周波数より、著しく低く設定される（ＢＣＴ周波数＜ＣＴ周波数）。第１ピン１Ｐに供給されるアナログのデューティ信号ＤＵＴＹと三角波信号ＢＣＴを比較器２２１で比較し、この比較出力でオア回路２３９を介して、ＮＰＮトランジスタ（以下、ＮＰＮ）２３４を駆動する。なお、第１ピン１Ｐにディジタルのデューティ信号ＤＵＴＹが供給される場合には、第２ピン２Ｐに抵抗を接続しＢＯＳＣブロック２０２からバースト用所定電圧を発生させる。
【００２７】
ロジックブロック２０３は、ＰＷＭ制御信号などが入力され、所定のロジックにしたがってスイッチ駆動信号を生成し、出力ブロック２０４を介して、ゲート駆動信号Ｐ１，Ｐ２，Ｎ１，Ｎ２を、ＰＭＯＳ１０１、１０３、ＮＭＯＳ１０２，１０４のゲートに印加する。
【００２８】
スロースタートブロック２０５は、起動信号ＳＴが入力され、コンデンサ１４２、抵抗１４３により緩やかに上昇する電圧ＳＴＢである比較器２１７への入力がその基準電圧Ｖｒｅｆ６を越えると、比較器２１７の出力により起動する。比較器２１７の出力は、ロジックブロック２０３を駆動可能にする。なお、２４９は、反転回路である。
【００２９】
また、比較器２１７の出力により、オア回路２４３を介してフリップフロップ（ＦＦ）回路２４２をリセットする。スタートブロック２０５が起動すると、スロースタート電圧ＳＳが徐々に上昇し、ＰＷＭ比較器２１４に比較入力として入力される。したがって、起動時には、ＰＷＭ制御は、スロースタート電圧ＳＳにしたがって行われる。また、比較器２１７のＬレベル出力によりコントローラＩＣ２００の電源電圧ＶＣＣが立ち上がる。
【００３０】
なお、起動時に、比較器２１６は、入力が基準電圧Ｖｒｅｆ５を越えた時点で、オア回路２４７を介して、ＮＭＯＳ２４６をオフする。これにより、抵抗１３４を切り離し、ＰＷＭ用三角波信号ＣＴの周波数を変更する。また、オア回路２４７には、比較器２１３の出力も入力される。
【００３１】
第１誤差増幅器２１１には、冷陰極蛍光灯ＦＬの電流に比例した検出電流ＩＳが入力され、基準電圧Ｖｒｅｆ２（例、１．２５ｖ）と比較され、その誤差に応じた出力により、定電流源Ｉ１に接続されたＮＰＮ２３５を制御する。このＮＰＮ２３５のコレクタは第８ピン８Ｐに接続されており、この接続点の電位が帰還電圧ＦＢとなり、ＰＷＭ比較器２１４に比較入力として入力される。
【００３２】
ＰＷＭ比較器２１４では、三角波信号ＣＴと、帰還電圧ＦＢあるいはスロースタート電圧ＳＳの低い方の電圧とを比較して、ＰＷＭ制御信号を発生し、アンド回路２４８を介してロジックブロック２０３に、供給する。起動終了後の定常状態では、三角波信号ＣＴと帰還電圧ＦＢとが比較され、設定された電流が冷陰極蛍光灯ＦＬに流れるように自動的に制御される。
【００３３】
なお、第８ピン８Ｐと第９ピン９Ｐとの間には、コンデンサ１３６が接続されているから、帰還電圧ＦＢは滑らかに増加あるいは減少する。したがって、ＰＷＭ制御はショックなく、円滑に行われる。
【００３４】
第２誤差増幅器２１２には、冷陰極蛍光灯ＦＬの電圧に比例した検出電圧ＶＳが入力され、基準電圧Ｖｒｅｆ３（例、１．２５ｖ）と比較され、その誤差に応じた出力により、ダブルコレクタの一方が定電流源Ｉ１に接続されたダブルコレクタ構造のＮＰＮ２３８を制御する。このＮＰＮ２３８のコレクタはやはり第８ピン８Ｐに接続されているから、検出電圧ＶＳによっても  帰還電圧ＦＢが制御される。なお、帰還電圧ＦＢが基準電圧Ｖｒｅｆ１（例、３ｖ）を越えると、ＰＮＰトランジスタ（以下、ＰＮＰ）２３１がオンし、帰還電圧ＦＢの過上昇を制限する。
【００３５】
比較器２１５は、電源電圧ＶＣＣを抵抗２４０、２４１で分圧した電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ７（例、２．２ｖ）とを比較し、電源電圧ＶＣＣが所定値に達した時点でその出力を反転し、オア回路２４３を介してＦＦ回路２４２をリセットする。
【００３６】
比較器２１８は、スロースタート電圧ＳＳを基準電圧Ｖｒｅｆ８（例、２．２ｖ）と比較し、電圧ＳＳが大きくなるとアンド回路２４４及びオア回路２３９を介してＮＰＮ２３４をオンする。ＮＰＮ２３４のオンにより、ダイオード２３２が電流源Ｉ２により逆バイアスされ、その結果第１誤差増幅器２１１の通常動作を可能にする。なお、ダイオード２３７及びＰＮＰ２３６は過電圧制限用である。
【００３７】
比較器２１９は、ダブルコレクタの他方が定電流源Ｉ３に接続されたＮＰＮ２３８が第２誤差増幅器２１２によりオンされると、その電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ９（例、３．０ｖ）より低下し、比較出力が反転する。比較器２２０は、帰還電圧ＦＢを基準電圧Ｖｒｅｆ１０（例、３．０ｖ）と比較し、帰還電圧ＦＢが高くなると、比較出力が反転する。比較器２１９、２２０の出力及び比較器２１８の出力の反転信号をオア回路２４５を介してタイマーブロック２０６に印加し、所定時間を計測して出力する。このタイマーブロック２０６の出力により、ＦＦ２４２をセットし、このＦＦ回路２４２のＱ出力によりロジックブロック２０３の動作を停止する。
【００３８】
以上のように構成されるインバータによりＰＷＭ制御されるＣＣＦＬは、ノートパソコンの液晶モニタや、液晶テレビ受像機などの液晶ディスプレイのバックライト光源として使用される。最近では、液晶ディスプレイの大画面化に伴い、バックライト光源として複数のＣＣＦＬが分散されて配置されることが多くなってきている。
【００３９】
この場合、ＣＣＦＬへの高電圧の配線は、その引き回し距離を短くして他の装置への影響を低減することが必要であること、また、ＣＣＦＬの寄生キャパシタンスを変圧器との共振に有効に利用すること等の理由により、各ＣＣＦＬを制御するためのインバータは、できるだけそのＣＣＦＬに近接して配置することが望ましい。
【００４０】
そして、バックライト光源を調光するときにはバースト調光が行われるが、その場合には複数のインバータの使用状況を平均化して、電源に対する負荷変動を小さくすることが望まれている。そのために、バースト調光のためのバースト用三角波信号ＢＣＴの位相を、各インバータで所定位相ずつ異ならせることが必要である。
【００４１】
このための三角波信号ＢＣＴの位相同期方法及び位相同期システムを、図３〜図６をも参照して説明する。図３は、電子デバイスであるインバータの各バースト用三角波信号ＢＣＴを所定の位相差を持って同期化させる、第１の実施の形態の構成例を示す図である。図４は、図３を説明するためのタイミングチャートである。
【００４２】
図３において、コントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｃは、図２で詳細に説明したコントローラＩＣであり、それぞれ同じ周波数になるように設計されているバースト用三角波信号ＢＣＴ（ＢＣＴａ〜ＢＣＴｃ）を発生する。このバースト用三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｃは、各コントローラの内部で利用されるとともに、外部端子２Ｐを介して外部に取り出される。なお、外部端子２Ｐに接続されるコンデンサ１３１Ａ〜１３１Ｃは、それへの充放電により三角波を発生させるものであり、図示されるようにコントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｃの外部に設けられるが、コントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｃの内部に設けても良い。
【００４３】
このバースト用三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｃは、同じ周波数になるように設計されているが、使用する素子の特性ばらつき等によりその周波数はそれぞれ微妙に異なってしまう。したがって、所定の位相差を保ったままで三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｃを発振し続けることはできない。
【００４４】
基準電圧回路１０は、電源電圧ＶＣＣから閾値電圧Ｖｔｈと三角波信号ＢＣＴの下限レベル電圧Ｖｌを発生する。閾値電圧Ｖｔｈは各位相同期化回路ＰＨ１、ＰＨ２に供給され、下限レベル電圧Ｖｌはバッファ回路ＢＦを介して各位相同期化回路ＰＨ１、ＰＨ２に供給される。この基準電圧回路１０は、最も簡単には抵抗分圧回路で構成できるし、電圧精度を高くする場合には定電圧回路で構成しても良い。
【００４５】
バッファ回路ＢＦは、出力電圧が入力される電圧と同じであり、その出力インピーダンスが極めて小さいものである。このような機能から、バッファ回路ＢＦに代えてある程度容量の大きいコンデンサで代用することができる。これらの、基準電圧回路１０やバッファ回路ＢＦは、いずれかの位相同期化回路に一緒に構成することもできる。
【００４６】
位相同期化回路ＰＨ１は、マスター用コントローラＩＣ２００Ａの三角波信号ＢＣＴａが非反転入力端子（＋）に入力され、閾値電圧Ｖｔｈが反転入力端子（−）に入力される比較器ＣＰ１と、この比較器ＣＰ１の出力を微分するためのコンデンサＣ１・抵抗Ｒ１からなる微分回路と、この微分回路の出力ＤＰ１によりオンされるスイッチＱ１とを備えている。スイッチＱ１は、微分回路の検出出力ＤＰ１が出力されている間オンされれば良いから、図示されるようなＮ型ＭＯＳトランジスタや、ＮＰＮトランジスタなどが、用いられる。
【００４７】
このスイッチＱ１は、バッファ回路ＢＦの出力端と第１スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｂの外部端子２Ｐ間に接続される。スイッチＱ１のオンによりコンデンサ１３１Ｂの電圧が電圧Ｖｌになるように、その電荷が速やかに放電される。
【００４８】
位相同期化回路ＰＨ２は、位相同期化回路ＰＨ１と同様の構成である。ただ、比較器ＣＰ２の非反転入力端子（＋）には、第１スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｂの三角波信号ＢＣＴｂが入力される。また、スイッチＱ２は、バッファ回路ＢＦの出力端と第２スレーブ用コントローラ２００Ｃの外部端子２Ｐ間に接続され、スイッチＱ２のオンによりコンデンサ１３１Ｃの電圧が電圧Ｖｌになるように、その電荷が速やかに放電される。
【００４９】
さらに、第２スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｃの三角波信号ＢＣＴｃは、第３スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｄ（図示していない）が設けられる場合に、そのための位相同期化回路ＰＨ３（図示していない）に、同様に供給される。即ち、コントローラＩＣは、必要とされる任意台数設けることができる。
【００５０】
このように構成される第１の実施の形態に係る、図３の三角波信号ＢＣＴの位相同期システムの動作を、図４のタイミングチャートを参照して説明する。
【００５１】
各コントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｃに電源が印加されると、それぞれ三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｃの発振を開始する。マスター用コントローラＩＣ２００Ａの三角波信号ＢＣＴａが、図４のように、時点ｔ１で下限レベルＶｌから立ち上がり、所定の周期で発振する。三角波信号ＢＣＴａはマスターであるから、他の三角波信号ＢＣＴｂ、ＢＣＴｃに関係なく、自由に発振する。
【００５２】
三角波信号ＢＣＴａが、閾値Ｖｔｈに達する（時点ｔ２）と比較器ＣＰ１の出力は低（Ｌ）レベルから高（Ｈ）レベルに変化する。このＨレベルへの変化が微分された検出信号ＤＰ１がスイッチＱ１に供給され、スイッチＱ１がオンする。スイッチＱ１のオンにより、コンデンサ１３１Ｂに蓄積されている電荷は下限レベル電圧Ｖｌになるまで瞬時に放電される。したがって、第１スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｂからの三角波信号ＢＣＴｂはその時点ｔ２においてどの様な位相にあっても、時点ｔ２から立ち上がる三角波信号となる。三角波信号ＢＣＴｂは、三角波信号ＢＣＴａから所定位相差θだけ遅れたものとなる。
【００５３】
また、三角波信号ＢＣＴｂが、閾値Ｖｔｈに達する（時点ｔ３）と比較器ＣＰ２の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。このＨレベルへの変化が微分された検出信号ＤＰ２がスイッチＱ２に供給され、スイッチＱ２がオンする。スイッチＱ２のオンにより、コンデンサ１３１Ｃに蓄積されている電荷は下限レベル電圧Ｖｌになるまで瞬時に放電される。したがって、第２スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｃからの三角波信号ＢＣＴｃはその時点ｔ３においてどの様な位相にあっても、時点ｔ３から立ち上がる三角波信号となる。これにより、三角波信号ＢＣＴｃは、三角波信号ＢＣＴｂからさらに所定位相差θだけ遅れたものとなる。
【００５４】
このような動作は、時点ｔ４、時点ｔ５、時点ｔ６でも同様に繰り返して行われる。したがって、三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｃは、それぞれの周期に発振回路素子の特性ばらつき等によりその周波数はそれぞれ微妙に異なっていても、マスター用三角波信号ＢＣＴａを基準として、毎サイクル毎に、所定の位相差θを持つように同期化される。
【００５５】
よって、周波数の誤差が累積されることはなく、全てのコントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｃ、ひいては全インバータが所定の位相差θを維持して、バースト調光を行うことができる。
【００５６】
また、そのための手段は、微分回路付き比較器とスイッチから構成される単純な位相同期化回路ＰＨ１、ＰＨ２により実現できるから、簡単な構成で、かつ安価に、実質的に三角波の位相シフトを行える。
【００５７】
さらに、マスター用コントローラＩＣ２００Ａから第１スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｂへ、さらに第２スレーブ用コントローラＩＣへと順次所定位相差θを持たせるから、任意の数の三角波信号に対応することができる。
【００５８】
図５は、電子デバイスであるインバータの各バースト用三角波信号ＢＣＴを所定の位相差を持って同期化させる、第２の実施の形態の構成例を示す図である。図６は、図５を説明するためのタイミングチャートである。
【００５９】
図５において、第１の実施の形態の図３とは、基準電圧回路１０が複数の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を出力すること、その複数の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２が基準電圧として各位相同期化回路ＰＨ１〜ＰＨ３に図のように選択的に供給されること、マスター用コントローラＩＣの三角波信号ＢＣＴａが、全ての位相同期化回路ＰＨ１〜ＰＨ３に比較電圧として供給されること、の各点で異なっている。
【００６０】
さらに、位相同期化回路ＰＨ３では、比較器ＣＰ３の非反転入力（＋）に閾値電圧Ｖｔｈ２が入力され、反転入力端子（−）に三角波信号ＢＣＴａが入力されている。これにより、位相同期化回路ＰＨ３では、三角波信号ＢＣＴａが高い電圧から低下して来て閾値電圧Ｖｔｈ２に達した時点でスイッチＱ３がオンされることになる。
【００６１】
このように構成される第２の実施の形態に係る、図５の三角波信号ＢＣＴの位相同期システムの動作を、図６のタイミングチャートを参照して説明する。
【００６２】
各コントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｄに電源が印加されると、それぞれ三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｄの発振を開始する。マスター用コントローラＩＣ２００Ａの三角波信号ＢＣＴａが、図４のように、時点ｔ１で下限レベルＶｌから立ち上がり、所定の周期で発振する。三角波信号ＢＣＴａはマスターであるから、他の三角波信号ＢＣＴｂ〜ＢＣＴｄに関係なく、自由に発振する。
【００６３】
三角波信号ＢＣＴａが、閾値Ｖｔｈ１に達する（時点ｔ２）と比較器ＣＰ１の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。このＨレベルへの変化が微分された検出信号ＤＰ１がスイッチＱ１に供給され、スイッチＱ１がオンする。スイッチＱ１のオンにより、コンデンサ１３１Ｂに蓄積されている電荷は下限レベル電圧Ｖｌになるまで瞬時に放電される。したがって、第１スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｂからの三角波信号ＢＣＴｂはその時点ｔ２においてどの様な位相にあっても、時点ｔ２から立ち上がる三角波信号となる。三角波信号ＢＣＴｂは、三角波信号ＢＣＴａから所定位相差θ１だけ遅れたものとなる。
【００６４】
また、三角波信号ＢＣＴａが、閾値Ｖｔｈ２に達する（時点ｔ３）と比較器ＣＰ２の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。これにより、同様にして、第２スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｃからの三角波信号ＢＣＴｃはその時点ｔ３においてどの様な位相にあっても、時点ｔ３から立ち上がる三角波信号となる。
これにより、三角波信号ＢＣＴｃは、三角波信号ＢＣＴｂからさらに所定位相差θ２だけ遅れたものとなる。
【００６５】
さらに、三角波信号ＢＣＴａが高い電圧から低下して来て閾値電圧Ｖｔｈ２に達した時点ｔ４で、比較器ＣＰ３の出力はＬレベルからＨレベルに変化する。このＨレベルへの変化が微分された検出信号ＤＰ３がスイッチＱ３に供給され、スイッチＱ３がオンする。これにより、第２スレーブ用コントローラＩＣ２００Ｃからの三角波信号ＢＣＴｃはその時点ｔ４においてどの様な位相にあっても、時点ｔ４から立ち上がる三角波信号となる。三角波信号ＢＣＴｄは、三角波信号ＢＣＴｃから所定位相差θ３だけ遅れたものとなる。
【００６６】
このような動作は、時点ｔ５、時点ｔ６、時点ｔ７、時点ｔ８でも同様に繰り返して行われる。したがって、三角波信号ＢＣＴａ〜ＢＣＴｄは、それぞれの周期に発振回路素子の特性ばらつき等によりその周波数はそれぞれ微妙に異なっていても、マスター用三角波信号ＢＣＴａを基準として、毎サイクル毎に、所定の位相差θ１、θ１＋θ２、θ１＋θ２＋θ３、を持つように同期化される。
【００６７】
よって、この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、周波数の誤差が累積されることはなく、全てのコントローラＩＣ２００Ａ〜２００Ｄ、ひいては全インバータが所定の位相差θを維持して、バースト調光を行うことができる。
【００６８】
さらに、基準電圧として複数の閾値電圧Ｖｔｈ１、Ｖｔｈ２を発生させ、かつマスター用コントローラＩＣ２００Ａから全てのスレーブ用コントローラＩＣ２００Ｂ〜２００Ｄへ三角波信号ＢＣＴａを比較電圧として供給すること、及び、一部の位相同期化回路（図５では、ＰＨ２）の比較器の基準電圧Ｖｔｈと比較電圧ＢＣＴａとの入力端子を、他の位相同期化回路の比較器のそれらと逆にすることにより、１周期内の任意の位相差を持つ三角波信号を発生することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、三角波信号の位相同期方法及びそのシステムにおいて、複数の電子デバイスでそれぞれ三角波信号を発生させるとともに、それらの三角波信号を所定の位相差を持って同期させ、位相シフトを不要にすることができる。
【００７０】
また、各デバイスにより発生される三角波信号の周波数が、発振回路素子の特性ばらつき等により微妙に異なっていても、マスター用三角波信号を基準として、毎サイクル毎に所定の位相差θを持つように同期化される。よって、周波数の誤差が累積されることはない。
【００７１】
また、そのための同期化手段は、微分回路付き比較器とスイッチから構成される単純な位相同期化回路により実現できるから、簡単な構成で、かつ安価に、実質的に三角波の位相シフトを行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るインバータの全体構成図。
【図２】図１のためのコントローラＩＣの内部構成図。
【図３】第１の実施の形態の構成例を示す図。
【図４】図３の動作を説明するためのタイミングチャート。
【図５】第２の実施の形態の構成例を示す図。
【図６】図５の動作を説明するためのタイミングチャート。
【符号の説明】
ＴＲ  変圧器
ＦＬ  冷陰極蛍光灯
ＢＡＴ  直流電源
１０１、１０３  Ｐ型ＭＯＳトランジスタ
１０２、１０４  Ｎ型ＭＯＳトランジスタ
Ｐ１，Ｐ２，Ｎ１，Ｎ２  ゲート駆動信号
２００、２００Ａ〜２００Ｄ  コントローラＩＣ
２０１  ＯＳＣブロック
２０２  ＢＯＳＣブロック
２０３  ロジックブロック
２０４  出力ブロック
２１４  ＰＷＭ比較器
２１６、２１７  比較器
２４６  ＮＰＮトランジスタ
１３１、１３１Ａ〜１３１Ｄ、１３２、１４２  コンデンサ
１３３、１３４、１４３  抵抗
１０  基準電圧回路
ＢＦ  バッファ回路
ＰＨ１〜ＰＨ３  位相同期化回路
ＣＰ１〜ＣＰ４  比較器
Ｑ１〜Ｑ４  スイッチ
ＤＰ１〜ＤＰ４  検出信号
【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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