(57)【要約】【課題】入力電圧の変動に影響されることなく、安定した出力電圧を得ることができ、しかも、従来回路に比して、装置のコンパクト化および効率の大幅な向上を図りうる蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を得る。【解決手段】１次巻線３を有して入力側に形成された入力側閉回路５１と、２次巻線４を有して出力側に形成された出力側閉回路５２とを具備し、１次巻線３と２次巻線４とが結合用コンデンサ５により接続されてなり、入力直流電圧を出力側閉回路５２において所望の直流電圧へ変換出力可能に構成されてなるＳＥＰＩＣ回路を用いたコンバータ回路であって、２次巻線４に設けられた第１及び第３の電圧出力用タップ６ａ，６ｃには蛍光表示管のフィラメント電圧が、第２の電圧出力用タップ６ｂには、そのカットオフ電圧が、それぞれ得られるよう構成されたものとなっている。【選択図】図１
2012003013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側に形成された、第１の巻線を有する入力側閉回路と、出力側に形成された、第２の巻線を有する出力側閉回路と、これら２つの巻線を接続するコンデンサとを備え、入力された直流電圧を前記出力側閉回路において所望の直流電圧に変換して出力するセピック（ＳＥＰＩＣ）回路を備えてなる蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路であって、
前記第２の巻線に電圧出力用のタップを設け、該タップから交流電圧が出力可能に構成されてなることを特徴とする蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路。
【請求項２】
前記電圧出力用のタップは、蛍光表示管のフィラメント電圧としての交流電圧を得る２つのタップと、その２つのタップの中間に位置する中間タップにより構成され、この中間タップは、前記フィラメント電圧に対するカットオフ電圧としての直流電圧が得られる巻線位置に設けられたものであることを特徴とする請求項１記載の蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路。
【請求項３】
前記第２の巻線は、その一方の端部がダイオードを介して電解コンデンサの正極に接続され、前記電解コンデンサの正極においては直流電圧が出力可能とされる一方、前記第２の巻線の他方の端部がグランドに接続され、前記中間タップの巻線位置は、前記グランドに接続された端部を基準として定められたものであることを特徴とする請求項２記載の蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光表示管を駆動するために、入力された直流電圧を所望の出力用直流電圧に変換する蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、蛍光表示管を駆動するＤＣ−ＤＣコンバータ回路としては、例えば、いわゆるフライバックトランスを用いたものが知られている。すなわち、１次側に設けられたスイッチングトランジスタのオン時にフライバックトランスに蓄積したエネルギを、このスイッチングトランジスタのオフ時に放出させることで、トランスの２次側に所望する電圧が得られるように構成された回路であり、例えば、下記特許文献１（特に第４、５頁、図１）等に開示されている。
【０００３】
このようなＤＣ−ＤＣコンバータ回路としては、その他に、２個のスイッチングトランジスタを、出力トランスと組み合わせることで自励発振が行われるようにし、その発振により出力トランスの２次側に所望の電圧を得ることができるように構成されたロイヤー回路を用いたもの等が広く知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７８７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、上記フライバック回路を用いたものにおいては、蛍光表示管のフィラメント等に印加するための交流電圧を出力し得るようにしているが、この交流出力電圧は入力電圧の変動に比例して変動してしまい、さらにトランスサイズが大きくなりやすく、動作効率を余り高くできないという課題がある。
【０００６】
一方、上記ロイヤー回路を用いたものにおいては、正弦波発振を用いるために、比較的ノイズが少ないという利点があるものの、入力電圧の変動に比例した出力変動を阻止することができず、また、動作効率も低いという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、入力電圧の変動に影響されることなく、安定した出力電圧を得ることができ、しかも、従来回路に比して、装置のコンパクト化および効率の大幅な向上を図り得る蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、
入力側に形成された、第１の巻線を有する入力側閉回路と、出力側に形成された、第２の巻線を有する出力側閉回路と、これら２つの巻線を接続するコンデンサとを備え、入力された直流電圧を前記出力側閉回路において所望の直流電圧に変換して出力するセピック（ＳＥＰＩＣ）回路を備えてなる蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路であって、
前記第２の巻線に電圧出力用のタップを設け、該タップから交流電圧が出力可能に構成されてなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記電圧出力用のタップは、蛍光表示管のフィラメント電圧としての交流電圧を得る２つのタップと、その２つのタップの中間に位置する中間タップにより構成され、この中間タップは、前記フィラメント電圧に対するカットオフ電圧としての直流電圧が得られる巻線位置に設けられたものであることが好ましい。
【００１０】
さらに、この場合において、前記第２の巻線は、その一方の端部がダイオードを介して電解コンデンサの正極に接続され、前記電解コンデンサの正極においては直流電圧が出力可能とされる一方、前記第２の巻線の他方の端部がグランドに接続され、前記中間タップの巻線位置は、前記グランドに接続された端部を基準として定められたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路では、入力された直流電圧を、第１の巻線と第２の巻線をコンデンサで接続してなるＳＥＰＩＣ回路を構成する出力側閉回路において蛍光表示管の駆動回路などに送出する所望の直流電圧に変換して出力するようにしており、また、出力側の第２の巻線には交流電圧出力用のタップを設け、該タップから蛍光表示管のフィラメントに送出される交流電圧を出力可能に構成している。このように、ＳＥＰＩＣ回路を用いて構成することで、入力電圧の変動に影響されることなく、安定した交流電圧出力を得ることができ、しかも、従来回路に比して、装置のコンパクト化および動作効率の大幅な向上を図ることができる。
【００１２】
すなわち、本発明の蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路によれば、従来回路に比して構成部品を増やすことなく、蛍光表示管駆動回路用の直流電圧のみならず蛍光表示管のフィラメント用の交流電圧を安定して得ることができ、動作効率も大幅に向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態における蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の回路構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、例えば、蛍光表示管を駆動するためのＤＣ−ＤＣコンバータ回路であって、制御用ＩＣ１と、スイッチングトランジスタ２と、第１の巻線（本実施形態においては１次巻線：以下１次巻線と称する）３及び第２の巻線（本実施形態においては２次巻線：以下２次巻線と称する）４と、結合用コンデンサ５と、電圧出力用タップ部６ａ〜ｃとを主たる構成要素として構成されてなるもので、いわゆるＳＥＰＩＣ(Single Ended Primary Inductance Converter)回路を基本とした構成となっている。
【００１５】
ここで、ＳＥＰＩＣ回路とは、一般に、トランスの１次巻線（３）と２次巻線（４）の間に結合用コンデンサ（５）が接続されており、このコンデンサによって１次巻線と２次巻線の各電流が連続となり、例えばフライバック回路などと比べてノイズ成分を小さくするように構成されたものである。
【００１６】
また、上記制御用ＩＣ（図１においては「ＣＯＮＴ−ＩＣ」と表記）１は、スイッチングトランジスタ２のオン・オフを制御する駆動制御信号を出力するよう構成されてなるもので、その構成、基本的な動作は、従来から用いられているものと同一のものである。
【００１７】
上述のスイッチングトランジスタ２のオン・オフを制御する駆動制御信号は、具体的には、いわゆるＰＷＭ信号であり、そのデューティは、制御用ＩＣ１に予め設定された時定数によって所望の値に設定されたものとなっている。かかるＰＷＭ信号は、制御用ＩＣ１の駆動制御信号出力端子（図１においては「Ｓcont」と表記）から出力されるようになっている。
【００１８】
本発明の実施の形態において、スイッチングトランジスタ２には、ｎチャンネルＭＯＳトランジスタが用いられており、そのゲートが上述の制御用ＩＣ１の駆動制御信号出力端子Ｓcontに接続されたものとなっている。なお、スイッチングトランジスタ２に用いられる半導体素子は、勿論、ｎチャンネルＭＯＳトランジスタに限定される必要はなく、他の種類のスイッチング素子を用いても良い。
【００１９】
そして、スイッチングトランジスタ２のドレインは、１次巻線３の巻き終り端３ｂに接続されるとともに、結合用コンデンサ５の一端に接続される一方、そのソースは、グランドに接続されたものとなっている。
【００２０】
また、１次巻線３の巻き始め端（図１において、１次巻線３の上端位置であって、黒丸印が記された箇所）３ａは、外部から直流電圧が印加される直流電圧入力端子２１に接続されている。
上述の１次巻線３およびスイッチングトランジスタ２によって、ＳＥＰＩＣ回路における入力側の閉回路（以下「入力側閉回路」と称する）５１が形成されるものとなっている。
【００２１】
一方、結合用コンデンサ５の他端は、後述するように２次巻線４の所定の位置に接続されている。
【００２２】
本発明の実施の形態における２次巻線４は、巻き始め端（図１において、２次巻線４の下端位置であって、黒丸印が記された箇所）４ａと巻き終り端４ｂとの間に、３つの電圧出力用タップ６ａ〜６ｃを備えたものとなっている。
【００２３】
すなわち、ここで、２次巻線４の全体の巻数をｎとし、その巻き始め端４ａを基準とした場合の、第１の電圧出力用タップ６ａにおける巻数をｎ１、第２の電圧出力用タップ６ｂにおける巻数をｎ２、第３の電圧出力用タップ６ｃにおける巻数をｎ３とすれば、第１乃至第３の電圧出力用タップ６ａ〜６ｃは、ｎ＞ｎ３＞ｎ２＞ｎ１の関係となる巻線位置に、それぞれ設けられたものとなっている。特に、本発明の実施の形態においては、第２の電圧出力用タップ６ｂが、第１及び第３の電圧出力用タップ６ａ，６ｃの丁度、中間点となる巻線位置に設定されている。すなわち、換言すれば、第１乃至第３の電圧出力用タップ６ａ〜６ｃは、ｎ２＝（ｎ３−ｎ１）/２＋ｎ１の関係が成立するように設定されたものとなっている。これは、良く知られているように、もれ発光を防止することを目的として、いわゆるセンタータップとして機能する電圧出力用タップ６ｂからカットオフ電圧を得るためである。なお、第１乃至第３の電圧出力用タップ６ａ〜６ｃの、より具体的な配設位置については、後述する。
【００２４】
かかる２次巻線４の巻き始め端４ａはグランドに接続され、その巻き終り端４ｂは第１のダイオード７のアノードに接続されている。
ここで、上記結合用コンデンサ５の他端が接続される２次巻線４の所定の位置は、ＳＥＰＩＣ回路において、原則として、２次巻線４のグランドに接続された端部、すなわち、本発明の実施の形態においては巻き始め端４ａと、結合用コンデンサ５の他端が接続された所定の位置との間の巻数が、１次巻線３の総巻数と同一となるように設定されたものとなっている。
【００２５】
第１のダイオード７のカソードとグランドとの間には、電解コンデンサ９が接続され、その一方、該カソードと電解コンデンサ９の正極との接続点には、直流電圧出力端子２２が接続されており、その直流電圧（Ｖout）が、例えば蛍光表示管（VDF）の駆動回路に出力可能となっている。
【００２６】
なお、上述の２次巻線４、第１のダイオード７、電解コンデンサ９によって、ＳＥＰＩＣ回路における出力側の閉回路（以下「出力側閉回路」と称する）５２が形成されるものとなっている。
【００２７】
さらに、第１のダイオード７のカソードとグランドとの間には、カソード側からツェナー用抵抗器１１とツェナーダイオード１２が直列的に接続されて設けられている。すなわち、第１のダイオード７のカソードにツェナー用抵抗器１１の一端が接続され、ツェナー用抵抗器１１の他端には、ツェナーダイオード１２のカソードが接続され、ツェナーダイオード１２のアノードは、グランドに接続されたものとなっている。
【００２８】
一方、２次巻線４の第１の電圧出力用タップ６ａと第３の電圧出力用タップ６ｃとの間には、抵抗器１３が接続されており、この第１及び第３の電圧出力用タップ６ａ，６ｃ間で、交流電圧（Ｖｆ）が得られるようになっている。本発明の実施の形態においては、この第１及び第３の電圧出力用タップ６ａ，６ｃ間で得られた交流電圧が、先に述べたように蛍光表示管（図示せず）のフィラメント用の電圧（Ｖｆ）とされている。
【００２９】
本発明の実施の形態においては、２次巻線４の結合用コンデンサ５の他端と２次巻線４の巻終り端４ｂの間の部分は、１次巻線３に対していわゆる巻上げ（オートトランス）として機能するものであり、これにより、フィラメント電圧とは別系の昇圧を図ることが可能との効果を奏することができる。
【００３０】
また、第２の電圧出力用タップ６ｂと２次巻線４との間には第２のダイオード８が配されており、この第２のダイオード８のアノードが２次巻線４側、そのカソードが第２の電圧出力用タップ６ｂ側となるように第２のダイオード８の向きが設定されるとともに、上記第２の電圧出力用タップ６ｂは、ツェナーダイオード１２のカソードに接続されたものとなっている。
【００３１】
これにより、第２の電圧出力用タップ６ｂで得られる電圧は、ツェナーダイオード１２により定電圧化され、かかる電圧は、蛍光表示管（図示せず）のフィラメント電圧のいわゆるカットオフ電圧として用いられるようになっている。
【００３２】
かかる第１乃至第３の電圧出力用タップ６ａ〜６ｃは、本発明の実施の形態においては、第２の電圧出力用タップ６ｂで得られる電圧が、２次巻線４の巻き始め端４ａを基準として、所望の電圧が得られる巻線位置に設定されるものとなっている。
【００３３】
なお、本発明の実施の形態においては、ツェナーダイオード１２により第２の電圧出力用タップ６ｂで得られる電圧が、例えば＋５Ｖとなるように構成されたものとなっている。
【００３４】
上述したように、本実施形態の蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路においては、直流電圧入力端子２１に所定の直流電圧が印加され、制御ＩＣ１によりスイッチングトランジスタ２がオン・オフ操作されることで、直流電圧出力端子２２には、所望の大きさの直流電圧が得られ、さらに、２次巻線４に設けられた第１及び第３の電圧出力用タップ６ａ，６ｃによって、蛍光表示管（図示せず）のフィラメント電圧が得られるとともに、第１及び第３の電圧出力用タップ６ａ，６ｃの間のセンタータップとなる第２の電圧出力用タップ６ｂにてカットオフ電圧としての直流電圧が得られるものとなっている。
【００３５】
本発明の実施の形態における蛍光表示管用ＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、かかる構成により、従来のフライバックコンバータ等に比して動作効率の良いものとなっている。
【００３６】
なお、上記実施形態において説明した部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々変更することができるものである。
例えば、第２の電圧出力用タップ６ｂで得られる電圧は＋５Ｖに限られるものではなく、ツェナーダイオード１２の定格値を調整する等して、その他の所望の電圧に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
蛍光表示管の駆動に必要な直流電圧のみならず、フィラメントに印加する交流電圧を同時に得ることができるよう構成されており、蛍光表示管の電圧供給に適する。
【符号の説明】
【００３８】
１    制御用ＩＣ
２    スイッチングトランジスタ
３    １次巻線
３ａ、４ａ    巻き始め端
３ｂ、４ｂ    巻き終わり端
４    ２次巻線
５    結合用コンデンサ
６ａ〜ｃ    電圧出力用タップ
７、８    ダイオード
９    電解コンデンサ
１１    ツェナーダイオード抵抗器
１２    ツェナーダイオード
２１    直流電圧入力端子
２２    直流電圧出力端子
５１    入力側閉回路
５２    出力側閉回路
【図１】
2012003013.tif 000003