(57)【要約】 【課題】  小型の圧電トランスを用いる場合にも、限流規格を満足することができる冷陰極管点灯用インバータを提供すること。【解決手段】  所定の共振周波数を有する圧電トランス２と、前記共振周波数付近の周波数を発生する発振周波数制御回路５と、この発振周波数制御回路５により発生した周波数にて圧電トランス２の出力を制御する出力制御回路６と、この出力制御回路６の制御出力に応じて圧電トランス２を駆動する駆動回路１とを有する冷陰極管点灯用インバータであって、出力電圧検出回路１０にて出力電圧を検知する手段と、前記出力電圧を信号処理して発振周波数制御回路５の動作周波数帯域の下限周波数をあらかじめ設定された高い周波数に変化させる機能を有する。【選択図】  図１
2005322483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の共振周波数を有する圧電トランスと、前記共振周波数を含む動作周波数帯域を有する発振周波数制御回路と、前記発振周波数制御回路により発生する周波数にて前記圧電トランスの出力を制御する出力制御回路と、前記出力制御回路の制御出力に応じて前記圧電トランスを駆動する駆動回路とを有する冷陰極管点灯用インバータにおいて、前記圧電トランスの出力電圧を検知する出力電圧検出回路と、前記出力電圧を信号処理して前記発振周波数制御回路の動作周波数帯域を制御する手段とを備えることを特徴とする冷陰極管点灯用インバータ。
【請求項２】
前記出力電圧検出回路で前記圧電トランスの出力電圧を監視し、前記冷陰極管点灯用インバータの負荷が限流状態になっている間、前記発振周波数制御回路の周波数が高電圧出力周波数帯に入らないよう、動作周波数帯域の下限周波数をあらかじめ設定された高い周波数に制御することを特徴とする請求項１記載の冷陰極管点灯用インバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電トランスを搭載した冷陰極管点灯用インバータに関し、特に、異常時にインバータから人体に流れる電流を制限する限流回路対策がなされた冷陰極管点灯用インバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷陰極管点灯用インバータとしては、例えば図２に示されるような回路構成のものが一般的である。
【０００３】
図２を用いて、従来の冷陰極管点灯用インバータの限流回路対策について説明する。この限流回路は、負荷を有する圧電トランス２を駆動回路１で駆動する回路構成の冷陰極管点灯用インバータに付設されており、負荷を成す冷陰極管等の負荷回路３の一端子側を圧電トランス２に接続し、且つ負荷回路３の他端子側と駆動回路１の入力側との間に、冷陰極管電流検出回路４、発振周波数制御回路５、および出力制御回路６を介在接続させ、さらに、圧電トランス２の出力電極近傍に設けた過電圧検出手段２７と発振周波数制御回路５の入力側との間に過電圧保護回路８を介在接続させて過電圧保護対策を行い、さらに、圧電トランス２が有する電流帰還端子２０と、圧電トランス帰還電流検出回路９、および発振周波数制御回路５を接続して、限流回路対策を行う。
【０００４】
この限流回路対策の場合、電流帰還端子２０を有する圧電トランス２を用いることによって機能する。負荷回路３が限流状態になると、前記冷陰極管点灯用インバータの負荷により電流信号が圧電トランス２の電流帰還端子２０を介し、圧電トランス帰還電流検出回路９に入力され、その電流信号が電圧信号に変換され、発振周波数制御回路５に印加され、さらに、出力制御回路６を通して駆動回路１を制御し、圧電トランス２の出力を制御して、限流規格を満足するものである。例えば、特許文献１には圧電インバータの保護回路が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７８７４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した冷陰極管点灯用インバータの限流回路対策においては、圧電トランスに電流帰還端子が必要となる。しかしながら、冷陰極管点灯用インバータの小型化のためには、圧電トランスの小型化も必要となり、小型化された圧電トランスでは、構造上、上述した従来の限流回路対策に必要な電流帰還端子を設けることが出来ない。それゆえ、小型化された圧電トランスを用いる場合には、従来法によって限流回路を構成することはできなかった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、小型化された圧電トランスを用いても限流規格を満足する冷陰極管点灯用インバータ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】
【０００８】
本発明の冷陰極管点灯用インバータは、所定の共振周波数を有する圧電トランスと、前記共振周波数付近の周波数を発生する発振周波数制御回路と、前記発振周波数制御回路により発生した周波数にて前記圧電トランスの出力を制御する出力制御回路と、前記出力制御回路の制御出力に応じて前記圧電トランスを駆動する駆動回路とを有する冷陰極管点灯用インバータにおいて、前記圧電トランスの出力電圧を検知する出力電圧検出回路と、前記出力電圧を信号処理して前記発振周波数制御回路の動作周波数帯域を制御する手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記発振周波数制御回路は、出力電圧検出回路にて出力電圧を監視し、前記冷陰極管点灯用インバータの負荷が限流状態になっている間、前記発振周波数制御回路の周波数が高電圧出力周波数帯に入らないよう、動作周波数帯域の下限周波数をあらかじめ設定された高い周波数に変化させることが出来る冷陰極管点灯用インバータである。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成により、限流規格を満足するとともに、冷陰極管点灯用インバータに用いられる圧電トランスのサイズを小さくして、小型の冷陰極管点灯用インバータを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態の冷陰極管点灯用インバータ回路のブロック図である。
【００１３】
本実施の形態の限流回路対策がなされた冷陰極管点灯用インバータの場合も図２に示した従来の回路と同様に、負荷を成す冷陰極管等の負荷回路３の一端子側を圧電トランス２に接続し、且つ負荷回路３の他端子側と駆動回路１の入力側との間に冷陰極管電流検出回路４、発振周波数制御回路５および出力制御回路６を介在接続させる。また圧電トランス２の出力電極近傍に設けた過電圧検出手段７と発振周波数制御回路５の入力側との間に過電圧保護回路８を介在接続させ、さらに、圧電トランス２の出力電極近傍に設けた出力電圧検出回路１０と発振周波数制御回路５の入力側との間に限流状態検出回路１１とスイッチング素子１２を介在接続させ、限流回路を構成する。出力電圧検出回路としては、出力電圧監視用アンテナパターンを圧電トランスの出力電極近傍に設けるか、もしくは圧電トランスの出力に抵抗を接続すれば良い。また、過電圧検出手段も過電圧検出アンテナパターンを圧電トランスの出力電極近傍に設ければよい。
【００１４】
負荷回路３が正常状態の場合、冷陰極管点灯用インバータの動作は次のとおりである。まず、駆動回路１が動作し、圧電トランス２が発振し、負荷回路の状態によって変化する冷陰極管電流を冷陰極管電流検出回路４で検出し、発振周波数制御回路５によって発振周波数を制御し、出力制御回路６で、駆動回路１の出力電圧を制御する。このような制御ループが形成される。
【００１５】
負荷回路３が限流状態の場合、冷陰極管点灯用インバータの動作は次のとおりである。まず駆動回路１が動作し、圧電トランス２が発振する。負荷が限流状態である場合、出力電圧は負荷が正常状態の場合にくらべ、著しく低い状態となる。出力電圧が著しく低いことを電圧検出回路１０と限流状態検出回路１１で検出し、スイッチング素子１２を動作させ、発振周波数制御回路５では、高電圧出力周波数帯に入らないよう、動作周波数帯域の下限周波数をあらかじめ設定された、より高い周波数にシフトさせる。この動作周波数帯域の周波数において、出力制御回路６では、駆動回路１の出力電圧を制御する。その結果、圧電トランス２の出力電圧および出力電流は低下する。このような制御ループが形成される。
【００１６】
動作周波数帯域全体を高周波数にシフトさせる場合は発信周波数制御回路自体が広範囲な動作周波数帯域を有する必要があるが、下限周波数のみをシフトする場合はその必要がないので有利である。また、負荷回路３が接続されていない状態では、過電圧保護回路８が動作して、出力が断たれる。
【００１７】
表１に、本実施の形態および従来例の冷陰極管点灯用インバータにおける限流時の制御出力電流を示す。なお、従来例で用いられた圧電トランスは、小型化されていないトランスである。限流規格では出力に２０００Ωの抵抗をつけた際に抵抗に流れる電流が０．７×周波数（ｋＨｚ）ｍＡ以下となっている。
【００１８】
【表１】
2005322483.tif 000003
【００１９】
このように、本実施の形態の冷陰極管点灯用インバータにおいては、限流規格を十分に満足することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態における冷陰極管点灯用インバータの回路ブロック図。
【図２】従来の冷陰極管点灯用インバータの回路ブロック図。
【符号の説明】
【００２１】
１    駆動回路
２    圧電トランス
３    負荷回路
４    冷陰極管電流検出回路
５    発振周波数制御回路
６    出力制御回路
７    過電圧検出手段
８    過電圧保護回路
９    圧電トランス帰還電流検出回路
１０    出力電圧検出回路
１１    限流状態検出回路
１２    スイッチング素子
２０    電流帰還端子
２７    過電圧検出手段
【図１】
2005322483.tif 000004
【図２】
2005322483.tif 000005