(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電式直列共振点灯回路であって、
少なくとも一つのランプ管上に直列され、圧電基材と二導電層を有し、前記圧電基材は、上表面と下表面を有し、前記の二導電層は、それぞれ、前記圧電基材の上表面と下表面に形成されて、両極を構成する少なくとも一つの圧電容量と、
前記圧電容量に直列される少なくとも一つの共振インダクタンスと、
前記圧電容量と前記共振インダクタンス間に並列接続する一つの補助圧電容量と、
からなることを特徴とする圧電式直列共振点灯回路。
【請求項２】
前記共振インダクタンスと前記圧電容量の数量は二個で、前記ランプ管は前記の両圧電容量間に直列され、前記ランプ管と前記二個の圧電容量は前記両共振インダクタンスの間に直列されることを特徴とする請求項１に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項３】
前記ランプ管は、単一の冷陰極管（CCFL）、外部電極蛍光灯（EEFL）、節電ランプ、或いは、発光ダイオード（LED）であることを特徴とする請求項１に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項４】
前記ランプ管は、並列の複数の冷陰極管（CCFL）、外部電極蛍光灯（EEFL）、節電ランプ、或いは、発光ダイオード（LED）であることを特徴とする請求項１に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項５】
前記ランプ管は、それぞれ、二個の前記圧電容量の間に直列されることを特徴とする請求項４に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項６】
前記ランプ管は、それぞれ、一個の前記圧電容量と一個の前記共振インダクタンスの間に直列されることを特徴とする請求項４に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項７】
前記ランプ管は、それぞれ、少なくとも一共振インダクタンスを直列し、共に、少なくとも一つの前記圧電容量に直列されることを特徴とする請求項４に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項８】
前記圧電基材と前記二導電層は円形で、前記の二導電層は、それぞれ、前記圧電基材の全部、或いは、一部上表面と下表面に形成されることを特徴とする請求項１に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【請求項９】
前記の二導電層は、銀ゲル、銅ペースト、或いは、ニッケルペーストであることを特徴とする請求項１に記載の圧電式直列共振点灯回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列共振点灯回路に関するものであって、特に、独立したインダクタンスにより圧電変圧器を直列した圧電式直列共振点灯回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷陰極管ランプ（Cold Cathode Fluorescent Lamp；CCFL）の発光原理と一般の昼光ランプは相似しており、その発光原理は、高電圧が電極端から入力された後、管内の少数の電子分子が高速で電極に衝突し、この時、二次電子発射を生成し、放電を開始するとき、電子と水銀原子は衝突し、水銀原子は、輻射される２５３．７nmの紫外線光を受け、紫外線光が、管壁上に塗布された蛍光粉を励起して、相対する色温度の可視光を生成する。一般に、ディスプレイ、PDA、デジタルカメラ、及び、携帯電話等に応用される以外に、更に、液晶ディスプレイは、バックライト源が不可欠である。
【０００３】
しかし、液晶ディスプレイの応用は発展し、そのサイズも次第に大きくなり、よって、バックライト源が使用する冷陰極管ランプの数量もそれに伴って増加させて、同じ、或いは、より高い輝度を維持しなければならない。輝度分布の均一とランプ管寿命延長の要求に基づき、ランプ管電流の絶対値と相対差異は厳密に制御されなければならない。公知のマルチランプ管モジュールは、ランプ管上に並列された公知のコイル型昇圧変圧器を利用し、その欠点は効率が悪いことである。また、コイルの耐圧不足で、高圧により故障し、ショート焼損しやすく、極めて危険である。また、もう一つのマルチランプ管モジュールの構造が、図１で示され、ランプ管１００の間の電流差異は、ランプ管１００高圧端に直列されたキャパシタ１１０により補償され、よって、大きな電流漏れが生じ、効率が悪く、キャパシタ１１０の耐圧性も不足で、失効模式がキャパシタ１１０を爆発させ、出火する危険がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の問題を改善するため、本発明は、圧電式直列共振点灯回路を提供し、圧電変圧器自身が有する容量特性を圧電容量として、インダクタンス直列圧電変圧器の共振点灯回路を構成して、電流漏れを減少させ、点灯効率を高くし、電流平衡を達成することを目的とする。
【０００５】
本発明は、圧電式直列共振点灯回路を提供し、圧電変圧器により、公知の点灯回路中のキャパシタ、或いは、コイル型昇圧変圧器を代替し、体積が小さいだけでなく、理想的な電気的特性を有すると共に、耐圧性不足により生じる故障と過熱の危険を回避し、信頼度を高め、市場競争力を強化することをもう一つの目的とする。
【０００６】
本発明は、圧電式直列共振点灯回路を提供し、直列の連接方式により、線路の長さを短縮し、製品の最終サイズを縮小することを最後の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明の圧電式直列共振点灯回路は、元は、超音波発振器に応用していた大電力圧電セラミック発振片を、共振点灯回路の安定器、及び、インバータ中に応用して、圧電容量とし、この共振点灯回路は、昇圧比が負荷の内部インピーダンス値に伴って変動する特性を有し、ランプ管駆動への応用に非常に適合する。ランプ管が未起動時、開回路状態で、この時、共振点灯回路は、高い昇圧比を供給して、瞬間的にランプ管を起動する。ランプ管起動後、等価インピーダンス値は下降し、回路昇圧比も下降して、ランプ管の正常な操作を安定状態にする。
【０００８】
また、本発明は、マルチランプ管電流平衡に応用することができ、固定周波数により、圧電容量の等価回路中の内部インピーダンスを固定して、固定電流がランプ管を通過し、直列ランプ管上の圧電容量とその他のランプ管上の圧電容量電気特性が接近する時、内部インピーダンス値は接近し、各ランプ管中の電流を一致させ、電流を平衡にする。
【０００９】
この他、本発明の圧電容量は、独立したインダクタンスと合わせて、共振点灯回路の構造を構成し、フルブリッジ回路下の双高圧点灯に適用し、もちろん、ハーフブリッジ回路下の単一高圧点灯に適用することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、電流漏れを減少させ、点灯効率を高くし、電流平衡を達成する。体積が小さいだけでなく、理想的な電気的特性を有すると共に、耐圧性不足により生じる故障と過熱の危険を回避し、信頼度を高め、市場競争力を強化する。線路の長さを短縮し、製品の最終サイズを縮小する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２は、本発明の実施例による圧電式直列共振点灯回路を示す図で、主に、両圧電容量１０、２０の間に直列された複数組の冷陰極管３０からなり、各組の冷陰極管３０は互いに並列され、共振インダクタンス４０と直列される。この圧電式直列共振点灯回路は、圧電変圧器自身が有する容量特性を圧電容量１０と２０とし、共振インダクタンス４０と直列し、インダクタンス直列圧電変圧器の共振点灯回路を構成し、共振インダクタンス４０、及び、圧電変圧器の容量値を調整することにより、昇圧点灯の功能を達成する。
【００１２】
図３で示されるように、本実施例の圧電容量１０（圧電容量１０と２０の構造は同じなので、ここでは、圧電容量１０を代表とする）は、圧電材質で円板形状の圧電基材１１を製作し、もちろん、その形状は、正方形でも長方形でもよく、更に、銀ゲル、銅ペースト、或いは、ニッケルペーストで同様に円形の導電層１２、１３を圧電基材１１の全体、或いは、一部上表面と下表面に製作して、圧電容量１０の両極を構成することにより、電流を誘導する。ここで、図１０を参照すると、圧電容量１０、或いは、２０の等価回路である。等価回路中、等価抵抗R、等価インダクタンスLを有し、それぞれ、力学特性と電気特性の等価キャパシタンスCaとCbを示す。一般のキャパシタ、或いは、コイル型昇圧変圧器と異なるのは、本実施例の圧電容量１０、或いは、２０の電流漏れが少なく、耐圧性が高く、過熱出火の危険がなく、信頼性が高いことで、倍数増加する出力電力を提供して、点灯効率を増加させる。次に、圧電容量の体積が小さく、パッケージ厚さが薄く、更に、直列連接の共振インダクタンス、圧電容量とランプ管の配置方式を使用するので、線路の長さを短縮し、製品の最終サイズが縮小する。同時に、並列連接方式と比較すると、本発明は、直列連接を利用し、低温度を維持し、損耗が小さい。
【００１３】
更に、この圧電式直列共振点灯回路は、効果的に、電流平衡を維持することができる。直流パルス電圧源を交流に転換して回路を駆動し、圧電容量は、低圧からランプ管点灯に必要な高圧になり、ランプ管のインピーダンス特性の差異により、ランプ管の電流不一致は、バックライト輝度を不均一にし、ランプ管の寿命を減少させる。よって、本発明は、固定周波数により共振点灯回路を駆動し、圧電容量の等価回路中の内部インピーダンス値を固定して、固定電流通過のランプ管を形成する。直列ランプ管上の圧電容量とその他のランプ管上の圧電容量の電気特性が接近する時、内部インピーダンス値が接近し、各ランプ管中の電流が一致し、つまり、マルチランプ管電流平衡の功能を達成する。
【００１４】
この他、本実施例は、更に、補助圧電容量５０を設置して、共振インダクタンス４０と複数組のランプ管３０の間に並列することにより（図２で示される）、直並列共振点灯回路を形成し、起動用途を発揮する以外に、更に、容量値の大きさを調整して、出力電流の大きさを微調整し、出力電力が最適化する。点灯時、電圧が瞬間的に昇高し、点灯後、負荷の内部インピーダンスが小さくなると、昇圧比が下降するので、出力が調整され、余分な電力消耗を減少させる。
【００１５】
上述の実施例中、各ランプ管３０は二個の圧電容量１０と２０、更に、一つの共振インダクタンス４０を合わせて、ハーフブリッジ共振回路を構成して、生産コストを減少させ、価格競争で優勢である。もちろん、図４で示されるように、二個の共振インダクタンス４０、６０によりフルブリッジ共振回路を構成して、更に高い電力出力を実施してもよい。
【００１６】
この他、本発明は、単一の冷陰極管（CCFL）、外部電極蛍光灯（EEFL）、節電ランプ、或いは、発光ダイオード（LED）に適用でき、並列のマルチ冷陰極管、外部電極蛍光灯、節電ランプ、或いは、発光ダイオードに適用することもできる。図５〜図７は、それぞれ、本発明の圧電式直列共振点灯回路を、外部電極蛍光灯７０、発光ダイオード８０と節電ランプ９０に使用する図である。
【００１７】
更に、本発明は、大サイズのバックライト板（例えば、４２インチ以上）に適用でき、大サイズのバックライト板は、長いランプ管（例えば、長さ１メートル以上のランプ管）を装着しなければならず、ランプ管内のキャパシタは損耗率が大きく、ランプ管の輝度の差異を生じ、この時、各ランプ管は、それぞれ、独立した共振インダクタンス、及び、圧電容量により容量を平衡にする。図８と図９は、それぞれ、双高圧（フルブリッジ）と単一高圧（ハーフブリッジ）入力の圧電式直列共振点灯回路２００と３００を例とし、各ランプ管３０は、それぞれ、二個の圧電容量１０、２０と二個の共振インダクタンス４０、６０間に直列される（図８で示される）か、或いは、各ランプ管３０は、それぞれ、一つの圧電容量１０と一つの共振インダクタンス４０と直列され、その後、並列される（図９で示される）
【００１８】
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】公知技術による一般のキャパシタを使用したマルチランプ管モジュールを示す図である。
【図２】本発明の実施例による圧電式直列共振点灯回路を示す図である。
【図３】本発明の実施例による圧電容量の素子構造を示す図である。
【図４】本発明の実施例によるフルブリッジ出力の圧電式直列共振点灯回路を示す図である。
【図５】本発明の実施例による圧電式直列共振点灯回路を外部電極蛍光灯に使用する図である。
【図６】本発明の実施例による圧電式直列共振点灯回路を発光ダイオードに使用する図である。
【図７】本発明の実施例による圧電式直列共振点灯回路を節電ランプに使用する図である。
【図８】本発明の実施例によるフルブリッジ入力の圧電式直列共振点灯回路を示す図である。
【図９】本発明の実施例によるハーフブリッジ入力の圧電式直列共振点灯回路を示す図である。
【図１０】本発明の実施例による圧電容量の等価回路を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  圧電容量
１１  円板基材
１２  導電層
１３  導電層
２０  圧電容量
３０  冷陰極管
４０  共振インダクタンス
５０  補助圧電容量
６０  共振インダクタンス
７０  外部電極蛍光灯
８０  発光ダイオード
９０  節電ランプ
１００  ランプ管
１１０  キャパシタ
２００  双高圧入力の圧電式直列共振点灯回路
３００  単一高圧入力の圧電式直列共振点灯回路
【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】
0005187962.tif 000009
【図９】
0005187962.tif 000010
【図１０】
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