(57)【要約】【課題】  大電流駆動または多灯駆動であっても、ＵＬ規格に準拠可能な放電管点灯装置を提供する。【解決手段】  トランスＴＲの出力電流を電流検出回路１６で検出して、その結果を電流比較器２４で電流基準値Ｉｒｅｆと比較するとともに、トランスＴＲの出力電圧を電圧検出回路１８で検出して、その結果を電圧比較器２６で電圧基準値Ｖｒｅｆと比較する。その後、電流比較器２４の比較結果と電圧比較器２６の比較結果との論理積をＡＮＤ演算器２２で求め、この結果を制御回路１２へ出力する。制御回路１２は、電流比較器２４と電圧比較器２６の双方からＨレベル信号が出力されたときに放電管１４−１〜１４−２０の点灯制御を停止する。【選択図】  図１
2005251580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、
前記高圧ラインに接続された負荷の状態に応じて、前記限流回路の基準値を切り替えることを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項２】
高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、
前記高圧ラインに接続された負荷の状態に応じて、前記限流回路の作動状態を制御することを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項３】
高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、
前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、
前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、
前記限流回路は、前記検出された電圧値および電流量を用いて、前記基準値を決定することを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項４】
高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、
前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、
前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、
前記限流回路は、前記検出された電圧値および電流量に基づいて、前記点灯制御部の動作を停止させることを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項５】
高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、
前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、
前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、
前記限流回路は、
前記検出された電圧値を電圧基準値と比較する電圧比較器と、
前記検出された電流量を電流基準値と比較する電流比較器と、
前記電圧比較部の出力と前記電流比較部の出力との論理積を求めるＡＮＤ演算器と
を具備することを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項６】
前記電圧比較器の出力は、前記検出された電圧値が前記電圧基準値に達したときに第１のレベルから第２のレベルに遷移し、
前記電流比較器の出力は、前記検出された電流量が前記電流基準値に達したときに第２のレベルから第１のレベルに遷移することを特徴とする請求項５記載の放電管点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放電管点灯装置に関し、特に、限流機能を備えた放電管点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧の発生により放電管を点灯させる放電管点灯装置では、放電管の短絡やその他の異常によって発生した過電流状態を解消するために、過電流保護機能が設けられる。この過電流保護機能としては、高圧ラインに流れる電流値を検出し、この検出結果が所定の基準値以上となったときに、点灯動作を停止させるものが一般に知られている。
【０００３】
過電流保護の基準値は、放電管の定格電流以上に設定される。例えば、放電管１本当たりに流す交流電流を５ｍＡとすると、尖頭値はルート２倍の７ｍＡ程度になるため、過電流保護の基準値は、１０ｍＡ程度に設定される。
【０００４】
一方、ＵＬ規格では、感電を防止する目的から、高圧ラインの最大電流値を規定している。例えば、ＵＬ１９５０の限流試験条項では、高圧ラインとＧＮＤとの間に、人体と等価の２ｋΩ抵抗が付加されたときには、該２ｋΩ抵抗に流れる電流値を最大で尖頭値７０ｍＡ以下とすべき旨が規定されている。
【０００５】
従って、過電流保護の基準値を決める場合には、ＵＬ規格の規定値である２ｋΩ付加時の尖頭値７０ｍＡ以下という条件をも満たす必要がある。ここで、前述した例のように定格５ｍＡの放電管を数本しか駆動しない場合には、過電流の基準値がＵＬ規格の７０ｍＡより小さく設定できるため問題は生じないが、定格電流が７０ｍＡ以上の放電管を使用する場合や、定格５ｍＡの放電管を例えば２０本駆動させる場合には、７０ｍＡ以上の電流で駆動させる必要があるため、ＵＬ規格準拠品では、このような大電流駆動や多灯制御ができなかった。
【０００６】
ここで、過電流の検出または保護に関しては、下記の文献が知られている。
【特許文献１】特開平１１−２６１７７号公報
【特許文献２】特開２００２−１１０３８８号公報
【特許文献３】特開平４−１４１９８８号公報  特許文献１には、同文献の図１および図３に記載されたように、寿命末期状態（エミレス状態）と異常状態を区別するために、２つの電圧基準値を設け、放電管の状態によって電圧挙動が変化することを利用して、過電圧保護を行う手法が開示されている。
【０００７】
しかし、２つの基準値を持たせたとしても、ＵＬ規格値である７０ｍＡでは必ず保護する必要があるため、この手法では７０ｍＡ以上で駆動させる構成には対応できない。
【０００８】
特許文献２には、同文献の段落００２１および図６に記載されたように、複数の放電管を駆動させる多灯制御において、各放電管の管電流を論理和で検出し、いずれかの放電管に異常があった場合には駆動を停止させる構成が開示されている。
【０００９】
しかし、この手法では、各放電管の管電流を論理和で検出しているため、各放電管の合計電流で評価することができず、放電管の数が多くなると７０ｍＡ以上流れる場合も想定される。
【００１０】
特許文献３には、放電管に供給される電圧値と放電管に流れる管電流の双方を検出し（同文献の図４および図７参照）、放電管のＶ−Ｉと特性を考慮して（同文献の図１参照）、オーバーシュート、アンダーシュートの改善を図る手法（同文献の図２参照）が開示されている。
【００１１】
しかし、この手法では、電圧と電流の挙動を所定のプロファイルに適合させるべく制御しているため（Ｐ６右下欄参照）２ｋΩ付加時の過電流基準値を設定する手法には適用し難い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、本発明は、大電流駆動または多灯駆動であっても、ＵＬ規格に準拠可能な放電管点灯装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、前記高圧ラインに接続された負荷の状態に応じて、前記限流回路の基準値を切り替えることを特徴とする。
【００１４】
ここで、高圧ラインに接続する放電管は、１つでも複数でも良く、１つの放電管を単灯制御する場合には、定格電流が２ｋΩ付加時のＵＬ規格値を超える放電管を使用することも可能であり、また、複数の放電管を多灯制御する場合には、各放電管の合計電流がＵＬ２ｋΩ付加時の規格値を超える多灯構成も可能である。
【００１５】
前記限流回路は、高圧ラインに流れる電流を検出し、所定の基準値で過電流保護を行い、高圧ラインに接続された負荷の状態、例えば、２ｋΩ相当の負荷が接続された場合には、過電流保護の基準値を通常時とは異なる基準に切り替える。
【００１６】
より具体的な例を考えると、５ｍＡ定格の放電管を２０本駆動させる場合には、尖頭値７ｍＡ×２０本＝１４０ｍＡの合計電流を想定し、通常時の過電流基準値として尖頭値１５０ｍＡを設定しておき、２ｋΩが付加された時に、過電流の基準値をＵＬ規格値である尖頭値７０ｍＡに切り替える。
【００１７】
高圧ラインに接続された負荷状態の検出は、後述のように、高圧ラインに印加された電圧の変化から想定する手法が望ましく、他にも高圧ラインに流れる電流の変化や、電圧変化と電流変化の組み合わせ等、適宜組み合わせて使用しても良い。
【００１８】
高圧ラインに供給する高圧電力は、トランスを含む周知のインバータ回路を用いて生成することが望ましく、特に、大型液晶のバックライトインバータを構成する場合には、放電管点灯装置の小型化と低コスト化を図るべく、１つのトランスに複数の放電管を並列接続させた多灯制御構成とすることが望ましい。
【００１９】
本発明の第２の手段は、高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、前記高圧ラインに接続された負荷の状態に応じて、前記限流回路の作動状態を制御することを特徴とする。
【００２０】
ここで、限流回路の作動状態を制御する態様としては、上述したような限流回路の基準値を変化させる態様や限流回路の機能を一時的に停止させる態様を含む。例えば、通常時は限流回路の機能を停止させておき、２ｋΩ相当の負荷が接続されたときに、限流回路を機能させる構成や、通常時に機能する第１の限流回路と、２ｋΩ相当の負荷が接続されたときに機能する第２の限流回路とを設け、負荷の状態に応じて第１と第２の限流回路を切替える構成が適用可能である。
【００２１】
本発明の第３の手段は、高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、前記限流回路は、前記検出された電圧値および電流量を用いて、前記基準値を決定することを特徴とする。
【００２２】
高圧ラインに現れる電圧および電流の挙動は、負荷の状態によって変化するため、これらの値を検出し、その挙動を観察することで、２ｋΩ相当の抵抗が付加されたか否かが判断できるため、高圧ラインの電圧値および電流量を用いて、限流回路の基準値を決定することが有効である。
【００２３】
本発明の第４の手段は、高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、前記限流回路は、前記検出された電圧値および電流量に基づいて、前記点灯制御部の動作を停止させることを特徴とする。
【００２４】
高圧ラインに現れる電圧および電流の挙動により、２ｋΩ相当の抵抗が付加されたか否かが判断できるため、２ｋΩ相当の抵抗が付加された場合には、高圧ラインに人体が触れたと仮定して、高圧ラインへの電力供給を停止させる。
【００２５】
本発明の第５の手段は、高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、前記限流回路は、前記検出された電圧値を電圧基準値と比較する電圧比較器と、前記検出された電流量を電流基準値と比較する電流比較器と、前記電圧比較器の出力と前記電流比較器の出力との論理積を求めるＡＮＤ演算器とを具備することを特徴とする。
【００２６】
前記電圧基準値および電流基準値は、高圧ラインに現れる電圧および電流の挙動の差異、即ち、２ｋΩ相当の抵抗が付加されたときの挙動と、付加されていないときの挙動との差を区別する閾値として機能し、前記電圧比較器および電流比較器は、これら閾値と高圧ラインの電圧値および電流量とをそれぞれ比較し、これら比較結果の論理積を取ることで２ｋΩが付加されているか否かが判断される。
【００２７】
さらに、前記電圧比較器の出力は、前記検出された電圧値が前記電圧基準値に達したときに第１のレベルから第２のレベルに遷移させ、前記電流比較器の出力は、前記検出された電流量が前記電流基準値に達したときに第２のレベルから第１のレベルに遷移させることが望ましく、このように構成することで、通常時には作動せず２ｋΩ相当の抵抗が付加されたときに作動する限流回路が構成できる。
【００２８】
本発明の第６の手段は、高圧ラインに接続された放電管と、該放電管を点灯制御する点灯制御部と、前記高圧ラインに流す電流量を基準値内に制限する限流回路とを備えた放電管点灯装置において、前記高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出部と、前記高圧ラインに流れる電流量を検出する電流検出部とを具備し、前記限流回路は、前記検出された電圧値を電圧基準値と比較する電圧比較器と、前記検出された電流量を電流基準値と比較する電流比較器と、前記電圧比較器と前記電流比較器との間に配置されたゲート回路とを具備し、前記電圧比較器と前記電流比較器とは、前記ゲート回路を介してカスケード接続されることを特徴とする。
【００２９】
このような構成によっても、前述の第５の手段と同様な保護動作を行わせることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明によれば、大電流駆動または多灯駆動であっても、ＵＬ規格に準拠可能な放電管点灯装置が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明に係る放電管点灯装置を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明は、以下説明する実施形態に限らず適宜変更可能である。
【００３２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。同図に示す放電管点灯装置は、複数の放電管を点灯させるフルブリッジ型のインバータユニットを例示したものであり、複数の放電管に対して制御回路とトランスを１つずつ設けた多灯制御構成を有する。
【００３３】
同図に示すように、直流電源１０がスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４で構成されたフルブリッジ回路に接続され、このフルブリッジ回路の後段にコンデンサＣを介してトランスＴＲが接続されて、該トランスＴＲの２次側から高圧電力を出力するインバータ回路が構成される。このトランスＴＲの２次側から後段が高圧ラインとなる。尚、インバータ回路の構成や動作例については、前述の特許文献１乃至３にも記載されているため、本実施形態では説明を省略する。
【００３４】
インバータ回路の後段には、２０本の放電管１４−１〜１４−２０が高圧ラインに対して並列に接続され、トランスＴＲの２次側巻線とＧＮＤ間には、高圧ラインを流れる電流量を検出する電流検出回路１６と、高圧ラインに印加された電圧値を検出する電圧検出回路１８とがそれぞれ配置される。
【００３５】
放電管１４−１〜１４−２０とＧＮＤ間には、各放電管の合計電流量を検出する管電流検出回路２０が配置され、この管電流検出回路２０の検出結果が制御回路２０に出力される。制御回路２０は、管電流検出回路２０の出力に基づいて、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ４を制御し、放電管１４−１〜１４−２０に流れる電流を一定に維持する定電流フィードバック制御を行う。
【００３６】
制御回路２０は、さらに、電流検出回路１６の検出結果を内部に取り込んで所定の基準値と比較し、検出結果が基準値を超えた場合には過電流保護を行うとともに、電圧検出回路１８の検出結果を内部に取り込んで所定の基準値と比較し、検出結果が基準値を超えた場合には過電圧保護を行う。
【００３７】
制御回路２０は、上記過電流保護および過電圧保護に加えて、電流比較器２４と電圧比較器２６とＡＮＤ演算器２２とを利用して、２ｋΩ相当の抵抗が高圧ラインに付加されたときの限流動作を実行する。
【００３８】
図２は、高圧ラインに現れる電圧と電流の起動時の挙動を示す特性図である。同図上側のグラフがトランスの出力電圧Ｖｏｕｔの挙動を示し、同図下側のグラフがトランスの出力電流Ｉｏｕｔの挙動を示す。尚、同図に示した電圧値と電流値は尖頭値を示すものとする。
【００３９】
これらのグラフが示すように、高圧ラインに現れる電圧と電流は、負荷の状態、即ち、２ｋΩが付加されたとき（点線）と付加されていないとき（実線）とでは、異なる挙動を示す。例えば、起動後２５μｓ時点の電圧は、２ｋΩ無しのときが約４００Ｖであるのに対し、２ｋΩ有りのときは約１００Ｖとなる。同様に、起動後２５μｓ時点の電流は、２ｋΩ無しのときが約２５ｍＡであるのに対し、２ｋΩ有りのときは約５０ｍＡとなる。
【００４０】
このような電圧と電流の挙動の違いは、放電管の負荷特性と固定抵抗の負荷特性との違いに基づくものと考えられる。即ち、冷陰極管等の放電管は、インバータのソフトスタート機能に基づいて、トランスの出力電圧が徐々に上昇するが、点灯させるために必要な電圧に達しないと、放電管にはトランス巻線間に発生する浮遊容量に流れる程度の僅かな電流しか流れない。
【００４１】
放電管の点灯電圧は、放電管のタイプによって異なるが、一般にはその長さにほぼ比例し、液晶ＴＶ等の大型液晶に使われるものでは、１０００Ｖ以上のものが見受けられる。このように、放電管に流れる電流は、点灯電圧に達する前と後では挙動が異なり、２ｋΩ無しの場合は、図２に示すように、１０００Ｖを超えた辺りから徐々に流れ出し始め、１５００Ｖを超えた辺りから大きく流れるような挙動を示すことになる。
【００４２】
一方、２ｋΩの固定抵抗が付加された場合は、放電管のインピーダンスよりも、この２ｋΩ抵抗が支配的になるため、オームの法則に従って、電圧の上昇に伴い電流が上昇する。このとき、２ｋΩ抵抗があるときの方が負荷側の実効電力が大きくなるため、電圧の立ち上がり特性は、２ｋΩ無しの時に比べて遅れた傾向を示す。
【００４３】
このように、２ｋΩの有無で電圧と電流の挙動に差異が出るため、本実施形態では、この差異を利用して、過電流保護の基準値を設定する。
【００４４】
図３は、電圧基準値Ｖｒｅｆと電流基準値Ｉｒｅｆの設定概念を示す概念図である。同図は、図２のグラフ上に電圧基準値Ｖｒｅｆと電流基準値Ｉｒｅｆの設定概念を１点鎖線で示したものであり、この図３に示した手法により起動時の保護基準を求めることができる。以下、同図を用いて起動時の保護基準を求める手法を説明する。
【００４５】
まず、ＵＬ規格値の７０ｍＡから所定のマージンを取って、５０ｍＡで保護させる場合を想定すると、５０ｍＡを超えたときに点灯制御を停止させる必要があるため、電流基準値Ｉｒｅｆは５０ｍＡに設定する。
【００４６】
次に、図３下側の電流特性図を用いて、２ｋΩ有りの５０ｍＡ到達時間を求める。この図に示す例では、約２５μｓｅｃが５０ｍＡ到達時間となる。続いて、この５０ｍＡ到達時間を目安に、図３上側の電圧特性図を用いて電圧基準値Ｖｒｅｆを求める。電圧基準値Ｖｒｅｆは、２ｋΩ有りの５０ｍＡ到達時間に、２ｋΩ有りの電圧特性と２ｋΩ無しの電圧特性とが区別できる基準値を設定する。
【００４７】
２ｋΩ無しの方が２ｋΩ有りの場合よりも電圧の立ち上がり方が速いため、２ｋΩ有りの５０ｍＡ到達時間までは、２ｋΩ無しの保護をかけない構成とする必要がある。この構成の実現を想定すると、電圧基準値Ｖｒｅｆの上限は、２ｋΩ有りの５０ｍＡ到達時間に２ｋΩ無しの電圧が立ち上がる４００Ｖとなる。
【００４８】
一方、２ｋΩ有りの場合は、５０ｍＡで保護をかけねばならないことを考えると、電圧基準値Ｖｒｅｆの下限は、２ｋΩ有りの電流が５０ｍＡに到達する時間に、２ｋΩ有りの電圧が立ち上がる１００Ｖとなる。従って、図３に示す例の場合は、電圧基準値Ｖｒｅｆを１００Ｖ〜４００Ｖの間に設定すれば良いことになる。
【００４９】
尚、ソフトスタートが極端に少ない場合は、一気に１１００Ｖピークまで上昇する可能性があるため、電圧基準値Ｖｒｅｆの上限を１１００Ｖとしておくことが望ましい。同様に、ソフトスタート時間が非常に長い場合は、電圧基準値Ｖｒｅｆの下限を０Ｖとしておくことが望ましい。このように、電圧基準値Ｖｒｅｆの値は、ソフトスタートの条件に応じて適宜設定すれば良いが、通常は、１０Ｖ〜１０００Ｖの間で設定すれば良い。
【００５０】
以下、電圧基準値Ｖｒｅｆを３００Ｖに設定し、電流基準値Ｉｒｅｆを５０ｍＡに設定した例を用いて、図１の限流回路部を説明する。
【００５１】
図１の限流回路部は、電流検出回路１６の検出結果と電流基準値Ｉｒｅｆとを比較してパルス信号を出力する電流比較器２４と、電圧検出回路１８の検出結果と電圧基準値Ｖｒｅｆとを比較してパルス信号を出力する電圧比較器２６と、電流比較器２４と電圧比較器２６のパルス信号の論理積を求めるＡＮＤ演算器２２とで構成される。
【００５２】
ここで、電流比較器２４の非反転端子には、電流検出回路１６の出力が接続され、電流比較器２４の反転端子には、電流基準値Ｉｒｅｆに相当する基準電圧が接続される。同様に、電圧比較器２６の反転端子には、電圧検出回路１８の出力が接続され、電圧比較器２６の非反転端子には、電圧基準値Ｖｒｅｆに相当する基準電圧が接続される。
【００５３】
制御回路１２は、ＡＮＤ演算器２２がＨレベルを出力したときに、放電管の点灯制御を停止させるため、電流比較器２４と電圧比較器２６の双方がＨレベルを出力したときに過電流保護が作動することになる。
【００５４】
図４は、２ｋΩが付加されていないときの限流動作を示す動作説明図である。同図に示すように、２ｋΩが無い場合は、トランスの出力電圧が３００Ｖに達した時点で、電圧比較器２６の出力ｂがＨレベルからＬレベルに遷移し、トランスの出力電流が５０ｍＡに達した時点で、電流比較器２４の出力ａがＬレベルからＨレベルに遷移する。その結果、両方の比較器がＨレベルとなる期間がないため、ＡＮＤ演算器２２の出力ｃはＬレベルが維持され、５０ｍＡを超えても保護はかからないで点灯制御が継続される。
【００５５】
図５は、２ｋΩが付加されたときの限流動作を示す動作説明図である。同図に示すように、２ｋΩが付加された場合は、トランスの出力電流が５０ｍＡに達した時点で、電流比較器２４の出力ａがＬレベルからＨレベルに遷移する。このとき、電圧比較器２６の出力ｂは、Ｈレベルからスタートしているため、トランスの出力電流が５０ｍＡに達した瞬間、ＡＮＤ演算器２２の出力ｃがＬレベルからＨレベルに遷移する。
【００５６】
ＡＮＤ演算器２２の出力ｃがＨレベルになった瞬間、点灯制御が停止し、電流比較器２４の出力ａと電圧比較器２６の出力ｂの双方がＨレベルからＬレベルに遷移する。このとき、制御回路１２の内部設けられたラッチ機能により、点灯制御の停止状態は維持される。
【００５７】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。本実施形態では、電流検出回路１６と電圧検出回路１８の構成例を具体的に示し、ＡＮＤ演算器２２の出力にサイリスタ３０を設ける。その他の構成は、前述した第１の実施形態と同じである。
【００５８】
本実施形態に係る電流検出回路１６は、同図に示すように、ダイオードと抵抗によって構成され、ダイオードの出力が電流比較器２４に接続される。同様に、電圧検出回路１８は、ダイオードと２つのコンデンサによって構成され、ダイオードの出力が電圧比較器２６に接続される。
【００５９】
サイリスタ３０は、同図に示すように、ダイオード、抵抗、コンデンサによって構成され、端子Ｔ１とＡＮＤ演算器２２との間に接続される。端子Ｔ１には、制御回路１２のＯＮ／ＯＦＦ信号が外部から入力され、この端子Ｔ１にＨレベルの信号が入力されたときに、制御回路１２がアクティブとなり、放電管の点灯制御が開始される。
【００６０】
本実施形態では、ＡＮＤ演算器２２がＨレベルを出力すると、サイリスタ３０が端子Ｔ１から制御回路１２へ入力される信号をＬレベルに遷移させ、その結果、点灯制御が停止する。
【００６１】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。本実施形態では、２つの比較器と１つのトランジスタを用いて限流回路を構成した例であり、その他の構成は、前述した第２の実施形態と同じである。
【００６２】
本実施形態に係る限流回路は、電流比較器２４と、電圧比較器２６と、トランジスタＴｒと、抵抗Ｒ１とで構成され、前述した第２の実施形態の限流回路と等価の動作を行う。ここで、電流比較器２４の非反転端子には、抵抗Ｒ１を介して電流検出回路１６の出力が接続されるとともに、トランジスタのコレクタ端子が接続される。
【００６３】
一方、電圧比較器２６の非反転端子には、電圧検出回路１８の出力が接続され、反転端子側に電圧基準値Ｖｒｅｆ相当の基準電圧が接続される。この例では、電圧比較器２６の出力がＬレベルになったときに、電流比較器２４がイネーブルとなるため、本実施形態の限流回路は、前述の第１の実施形態および第２の実施形態と同様の動作を行うことになる。
【００６４】
即ち、この限流回路は、電流比較器２４と電圧比較器２６のカスケード接続で構成され、トランジスタＴｒが上記カスケード接続のゲート回路として機能する。その結果、前述のＡＮＤ演算器２２と同様に、電流比較器２４と電圧比較器２６の双方がＨレベルになったときに点灯制御が停止する。従って、電流比較器２４の出力をトランジスタＴｒを介して、電圧比較器２６に接続し、電圧比較器２６の出力をサイリスタ３０に接続しても同様の動作を行わせることができる。
【００６５】
図８は、本発明の第４の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。本実施形態では、放電管の両端に異極性の電圧を印加して点灯制御を行う差動方式のインバータへの適用例を示す。その他の構成は、前述した第３の実施形態と同じである。
【００６６】
本実施形態では、トランスＴＲ１とトランスＴＲ２とで差動電圧が生成され、放電管１４−１〜１４−２０の両端に異極性の電圧が印加される。管電流検出回路２０は、２つの抵抗器とダイオードで構成され、トランスＴＲ２の２次側巻線に接続される。
【００６７】
ここで、電流検出機構について説明すると、本実施形態では、電流検出回路１６がトランスＴＲ１の出力電流を検出し、その結果を抵抗Ｒ１を介して電流比較器２４の非反転端子に出力する。同様に、管電流検出回路２０がトランスＴＲ２の出力電流を検出し、その結果を抵抗Ｒ２を介して電流比較器２４−２の非反転端子に出力する。尚、管電流のフィードバック信号は、トランスＴＲ２の２次側巻線からダイオードを介して制御回路１２に出力される。
【００６８】
一方、電圧検出機構について説明すると、本実施形態では、電圧検出回路１８がトランスＴＲ１の出力電圧を検出し、その結果を電圧比較器２６の非反転端子に出力する。同様に、電圧検出回路１８−２がトランスＴＲ２の出力電圧を検出し、その結果を電圧比較器２６−２の非反転端子に出力する。尚、負荷電圧のフィードバック信号は、電圧検出回路１８と電圧検出回路１８−２の出力の論理和で生成され、制御回路１２に出力される。
【００６９】
本実施例では、電流比較器２４と、トランジスタＴｒ１と、電圧比較器２６とで構成された第１の限流回路と、電流比較器２４−２と、トランジスタＴｒ２と、電圧比較器２６−２とで構成された第２の限流回路が設けられ、これら第１および第２の限流回路がダイオードＤ１およびＤ２をそれぞれ介してサイリスタ３０に接続される。このような構成により、第１の限流回路と第２の限流回路のいずれか一方から、Ｈレベルの信号が出力されると、放電管の点灯制御が停止する。
【００７０】
尚、上述した各実施形態では、図２に示したように、起動時の電圧と電流の特性に基づいて、電流基準値Ｉｒｅｆと電圧基準値Ｖｒｅｆを設定したが、この考え方は、定常時の保護にも適用可能である。定常時に適用する場合は、２ｋΩが付加されたときの電圧降下特性と２ｋΩが付加されていないときの電圧降下特性をそれぞれ測定し、図３を用いて説明した手法と同様の手順で、電流基準値Ｉｒｅｆと電圧基準値Ｖｒｅｆを決定すれば良い。
【００７１】
例えば、各放電管の合計電流が１５０ｍＡ流れる構成の場合には、２ｋΩが付加されると、２ｋΩ×１５０ｍＡ＝３００Ｖの電圧が発生するため、電圧基準値Ｖｒｅｆの下限を３００Ｖとしておけば、起動後の検出が可能になる。上述した例では、起動時における電圧基準値Ｖｒｅｆの設定範囲が１００Ｖ〜４００Ｖであったため、起動後の保護も考慮すると、電圧基準値Ｖｒｅｆは、３００Ｖ〜４００Ｖの範囲内で設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明によれば、ＵＬ規格に準拠した大電流駆動または多灯駆動が可能になるため、小型化が要求される大型液晶用バックライトインバータへの適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】高圧ラインに現れる電圧と電流の起動時の挙動を示す特性図である。
【図３】電圧基準値Ｖｒｅｆと電流基準値Ｉｒｅｆの設定概念を示す概念図である。
【図４】２ｋΩが付加されていないときの限流動作を示す動作説明図である。
【図５】２ｋΩが付加されたときの限流動作を示す動作説明図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る放電管点灯装置の構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０…直流電源、１２…制御回路、１４…放電管、１６…電流検出回路、１８…電圧検出回路、２０…管電流検出回路、２２…ＡＮＤ演算器、２４…電流比較器、２６…電圧比較器、３０…サイリスタ
【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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