(57)【要約】【課題】ランプの点灯状態の判定精度を飛躍的に高める保護回路と、該保護回路を備えたランプ駆動装置を提供することを課題とする。【解決手段】第１のランプ３０ａの低圧側の電極に接続された第１の検出抵抗Ｒ１と、第２のランプ３０ｂの低圧側の電極に接続され、第１の検出抵抗Ｒ１の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の検出抵抗Ｒ２と、第１のランプ３０ａの低圧側の電極と第２のランプ３０ｂの低圧側の電極との間に接続され、第２のランプ３０ｂから出力される電流の通過をオフする第２のダイオードＤ２とを有し、判定回路４０２は、第２のダイオードＤ２が第１のランプ３０ａの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、比較の結果に基づいて第１のランプ３０ａおよび第２のランプ３０ｂの点灯状態を判定する。【選択図】図１
2009048908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のランプの低圧側の電極に接続された第１の抵抗と、
第２のランプの低圧側の電極に接続され、前記第１の抵抗の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の抵抗と、
前記第１のランプの低圧側の電極と前記第２のランプの低圧側の電極との間に接続され、前記第２のランプから出力される電流の通過をオフするダイオードと、
前記ダイオードが前記第１のランプの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、当該比較の結果に基づいて前記第１のランプおよび前記第２のランプの点灯状態を判定する判定手段と、
当該判定の結果に基づいて、前記第１のランプおよび前記第２のランプに供給する電流を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする保護回路。
【請求項２】
直流電源を交流に変換した交流電流を発振する発振手段と、
前記交流電流を所定の電流に変圧し、並列接続された第１のランプと第２のランプに供給する変圧手段と、
前記第１のランプの低圧側の電極に接続された第１の抵抗と、
前記第２のランプの低圧側の電極に接続され、前記第１の抵抗の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の抵抗と、
前記第１のランプの低圧側の電極と前記第２のランプの低圧側の電極との間に接続され、前記第２のランプから出力される電流の通過をオフするダイオードと、
前記ダイオードが前記第１のランプの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、当該比較の結果に基づいて前記第１のランプおよび前記第２のランプの点灯状態を判定する判定手段と、
当該判定の結果に基づいて、前記第１のランプおよび前記第２のランプに供給する電流を制御する制御手段と、
を有することを特徴とするランプ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランプの点灯状態に基づいて該ランプを駆動するランプ駆動装置を保護する保護回路と、該保護回路を備えたランプ駆動装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、パソコンや液晶テレビに使用される液晶表示装置は、並列に接続された複数のランプを使用したバックライトを備えると共に、各ランプを点灯駆動させるランプ駆動装置を備えている。
【０００３】
そして、このランプ駆動装置には、ランプの破損やランプの電極に接続されたリード線の断線などに起因するランプの点灯不能により、ランプに電圧電流を供給する変圧回路の出力が無負荷状態となり、出力電圧は異常に上昇して、ランプ駆動装置のプリント基板箔間などで放電現象が発生し、アークにより周辺部品の発火や焼損を防止するため、各ランプに流れる電流から得られた検出電圧を用いて、ランプに供給する電流を制御してランプ駆動装置を保護する保護回路が備えられている。
【０００４】
図３は、ランプ駆動装置が備える従来の保護回路の構成を示す構成図である。図３に示す保護回路４０は、並列接続された第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂにそれぞれ流れる電流をそれぞれ検出する第１の検出抵抗Ｒ１と第２の検出抵抗Ｒ２を設けると共に、各ランプ３０ａ，３０ｂにそれぞれ対応する第１の判定回路４０２ａと第２の判定回路４０２ｂを備えている。図３に示すこのような保護回路を備える技術は、特許文献１に開示されている。
【０００５】
第１の判定回路４０２ａは、第１のランプ３０ａに流れる電流から得られた検出電圧を所定の基準電圧とを比較して、この比較の結果に基づいて第１のランプ３０ａの点灯状態を判定する。この基準電圧は、第１のランプ３０ａから出力された電流ＩＬ１と第１の検出抵抗Ｒ１を乗算することで算出される。第２の判定回路４０２ｂについても同様である。
【０００６】
例えば、第１のランプ３０ａが点灯状態の場合において、電流ＩＬ１が５［Ａ］、第１の検出抵抗Ｒ１の抵抗値が２［Ω］とすると、検出電圧は１０［Ｖ］となる。一方、点灯していない場合には、電流ＩＬ１が０［Ａ］なので、検出電圧は０［Ｖ］となる。すなわち、異なる点灯状態時における電圧差分量は明確なので、ランプの点灯状態を確実かつ容易に判定することができる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１の保護回路を備えたランプ駆動装置は、ランプの数量に比例して判定回路の数量の増加に繋がり、一般的に判定回路は汎用的に販売されている集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）を用い場合が多いため、数量の増加に伴いランプ駆動装置の製造コストが増加する問題が存在する。また、ランプ駆動装置自体が大型化するため、薄型でコンパクトなパソコンや液晶テレビの需要に対応できない問題も並存している。
【０００８】
上記の問題点を回避する方法として、特許文献２には、図４に示すように、１つの判定回路４０２を用いて各ランプ３０ａ，３０ｂの点灯状態を判定する技術が開示されている。図４に示す保護回路４０は、第１のランプ３０ａの低圧側の電極と第２のランプ３０ｂの低圧側の電極とを接続し、両ランプ３０ａ，３０ｂに流れる電流を検出する検出抵抗Ｒをその接続点に接続すると共に、両ランプ３０ａ，３０ｂに対応する１つの判定回路４０２を備えている。
【特許文献１】特開２００２−６８０９号公報
【特許文献２】特開２００２−１４１１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、一方のランプが点灯不能となった場合、変圧回路が各ランプに供給していた電流の負荷分布容量等の変動により電流の出力条件が変化し、点灯しているランプには定常時よりも過大な電流が流れるため、点灯状態と点灯不能状態とで得られる検出電圧の電圧差分量が非常に小さく、点灯状態を確実に判定できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、ランプの点灯状態の判定精度を飛躍的に高める保護回路と、該保護回路を備えたランプ駆動装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の本発明に係る保護回路は、第１のランプの低圧側の電極に接続された第１の抵抗と、第２のランプの低圧側の電極に接続され、前記第１の抵抗の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の抵抗と、前記第１のランプの低圧側の電極と前記第２のランプの低圧側の電極との間に接続され、前記第２のランプから出力される電流の通過をオフするダイオードと、前記ダイオードが前記第１のランプの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、当該比較の結果に基づいて前記第１のランプおよび前記第２のランプの点灯状態を判定する判定手段と、当該判定の結果に基づいて、前記第１のランプおよび前記第２のランプに供給する電流を制御する制御手段と、を有することを要旨とする。
【００１２】
本発明にあっては、第１のランプの低圧側の電極に接続された第１の抵抗と、第２のランプの低圧側の電極に接続され、第１の抵抗の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の抵抗と、第１のランプの低圧側の電極と第２のランプの低圧側の電極との間に接続され、第２のランプから出力される電流の通過をオフするダイオードとを有し、判定手段は、ダイオードが第１のランプの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、比較の結果に基づいて第１のランプおよび第２のランプの点灯状態を判定するため、ランプの点灯状態の判定精度を飛躍的に高めた保護回路を提供することができる。
【００１３】
第２の本発明に係るランプ駆動装置は、直流電源を交流に変換した交流電流を発振する発振手段と、前記交流電流を所定の電流に変圧し、並列接続された第１のランプと第２のランプに供給する変圧手段と、前記第１のランプの低圧側の電極に接続された第１の抵抗と、前記第２のランプの低圧側の電極に接続され、前記第１の抵抗の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の抵抗と、前記第１のランプの低圧側の電極と前記第２のランプの低圧側の電極との間に接続され、前記第２のランプから出力される電流の通過をオフするダイオードと、前記ダイオードが前記第１のランプの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、当該比較の結果に基づいて前記第１のランプおよび前記第２のランプの点灯状態を判定する判定手段と、当該判定の結果に基づいて、前記第１のランプおよび前記第２のランプに供給する電流を制御する制御手段と、を有することを要旨とする。
【００１４】
本発明にあっては、第１のランプの低圧側の電極に接続された第１の抵抗と、第２のランプの低圧側の電極に接続され、第１の抵抗の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の抵抗と、第１のランプの低圧側の電極と第２のランプの低圧側の電極との間に接続され、第２のランプから出力される電流の通過をオフするダイオードとを有し、判定手段は、ダイオードが第１のランプの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、比較の結果に基づいて第１のランプおよび第２のランプの点灯状態を判定するため、ランプの点灯状態の判定精度を飛躍的に高めた保護回路を備えたランプ駆動装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ランプの点灯状態の判定精度を飛躍的に高める保護回路と、該保護回路を備えたランプ駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１７】
図１は、本実施の形態に係る保護回路と、該保護回路を備えたランプ駆動装置の構成を示す構成図である。この保護回路４０は、第１のランプ３０ａの低圧側の電極に接続された第１の検出抵抗Ｒ１と、第２のランプ３０ｂの低圧側の電極に接続された第２の検出抵抗Ｒ２と、第１のランプ３０ａの低圧側の電極と第２のランプ３０ｂの低圧側の電極との間に接続され、第２のランプ３０ｂから出力される電流の通過をオフする第２のダイオードＤ２と、第２のダイオードＤ２が第１のランプ３０ａの低圧側の電極に接続された接続点と判定回路４０２との間に接続され、判定回路４０２から出力される電流の通過をオフする第１のダイオードＤ１と、第１のダイオードＤ１を介して流れる電流から得られた検出電圧に基づいて、ランプの点灯状態を判定する判定回路４０２と、判定結果に基づいて、各ランプに供給する電流を制御する制御回路４０１とを備えた構成である。
【００１８】
そして、ランプ駆動装置１は、上述した構成を備える保護回路４０と、直流電源を交流に変換した交流電流を発振する発振回路１０と、交流電流を所定の電流に変圧し、並列接続された第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂに供給する変圧回路２０とを備えた構成である。
【００１９】
第１の検出抵抗Ｒ１および第２の検出抵抗Ｒ２は、各ランプ３０ａ，３０ｂに接続されていない他端をグランドに接続している。そして、第２の検出抵抗Ｒ２は、第１の検出抵抗Ｒ１の抵抗値以上の抵抗値を備えている。
【００２０】
判定回路４０２は、検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、比較の結果に基づいて第１のランプおよび第２のランプの点灯状態を判定する。この所定の基準電圧とは、変圧回路２０が第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂに供給する電流から得られた電圧値であってもよいし、他の電圧値であってもよい。
【００２１】
次に、本実施の形態における保護回路４０の作用について説明する。なお、説明の都合上、第１のランプ３０ａの電極と第２のダイオードＤ２とが接続された領域を第１の接続点Ｓ１と称し、第２のランプ３０ｂの電極と第２のダイオードＤ２とが接続された領域を第２の接続点Ｓ２と称する。また、第１のランプ３０ａに流れる電流をＩＬ１と称し、第２のランプ３０ｂに流れる電流をＩＬ２と称する。なお、電流ＩＬ１と電流ＩＬ２は、各ランプ３０ａ，３０ｂから放射される輝度を均等にするため、同じ電流値となるよう変圧回路２０により調整されている。
【００２２】
第１の接続点Ｓ１における検出電圧Ｅ１は、第１のランプ３０ａに第１の検出抵抗Ｒ１が接続されていることから、式（１）により得ることができる。
【００２３】
Ｅ１＝ＩＬ１×Ｒ１      ・・・式（１）
第２の接続点Ｓ２における検出電圧Ｅ２についても同様に、第２のランプ３０ｂに第２の検出抵抗Ｒ２が接続されていることから、式（２）により得ることができる。
【００２４】
Ｅ２＝ＩＬ２×Ｒ２      ・・・式（２）
なお、第２のダイオードＤ２の存在により、第１のランプ３０ａから第２の検出抵抗Ｒ２に流れる電流の通路が存在するが、前述したように電流ＩＬ１と電流ＩＬ２の電流値が同じであり、第２の検出抵抗Ｒ２の抵抗値は第１の検出抵抗Ｒ１の抵抗値以上なので、Ｅ１≦Ｅ２の関係が成立し、電流ＩＬ１は第１の接続点Ｓ１において分流することはない。すなわち、検出電圧Ｅ２は、式（２）で示すように電流ＩＬ２と第２の検出抵抗Ｒ２から得ることができる。
【００２５】
ここで、第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂが共に点灯している場合、判定回路４０２で得られる検出電圧は、第２のダイオードＤ２により電流ＩＬ２が第１の検出抵抗Ｒ１に流れることはないため、式（１）で示すように、電流ＩＬ１と第１の検出抵抗Ｒ１から得ることができる。例えば、電流ＩＬ１が５［Ａ］、第１の検出抵抗Ｒ１が１０［Ω］の場合、判定回路で得られる検出電圧は５０［Ｖ］となる。
【００２６】
また、第１のランプ３０ａが点灯不能状態になった場合、判定回路４０２で得られる検出電圧は、第２のダイオードＤ２により電流ＩＬ２が第１の検出抵抗Ｒ１に流れることはなく、且つ、電流ＩＬ１が０［Ｖ］となるため、０［Ｖ］となる。
【００２７】
更に、第２のランプ３０ｂが点灯不能状態になった場合、電流ＩＬ２が０［Ｖ］となるため、第２の接続点Ｓ２における検出電圧Ｅ２は０［Ｖ］となり、Ｅ１＞Ｅ２の関係が成立し、電流ＩＬ１は第１の接続点Ｓ１において分流して第２の検出抵抗Ｒ２に流れることになる。したがって、判定回路４０２で得られる検出電圧は、電流ＩＬ１と第１の検出抵抗Ｒ１および第２の検出抵抗Ｒ２を並列接続する合成抵抗Ｒ’との関係から得ることができる。すなわち、合成抵抗Ｒ’は、式（３）により得ることができる。
【００２８】
Ｒ’＝（Ｒ１×Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）      ・・・式（３）
例えば、電流ＩＬ１が５［Ａ］、第１の検出抵抗Ｒ１が１０［Ω］、第２の検出抵抗が２０［Ω］の場合、合成抵抗Ｒ’は約６．６６［Ω］となるため、判定回路で得られる検出電圧は３３［Ｖ］となる。
【００２９】
最後に、第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂが共に点灯不能状態となった場合、判定回路４０２で得られる検出電圧は、電流ＩＬ１と電流ＩＬ２は０［Ｖ］となるため、０［Ｖ］となる。
【００３０】
従って、判定回路４０２は、第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂが共に点灯している場合に得られる検出電圧（５０［Ｖ］）に対して、少なくともいずれか一方が点灯不能状態になった場合に得られる合成抵抗に基づく検出電圧（３３［Ｖ］）もしくは０［Ｖ］の検出電圧を用いて判定するため、点灯状態と点灯不能状態とで得られる検出電圧の電圧差分量を大きくすることができ、点灯状態を確実に判定することができる。
【００３１】
そして、判定回路４０２は、検出電圧と比較する基準電圧を例えば４０［Ｖ］とすることで、第１のランプ３０ａと第２のランプ３０ｂの点灯状態を判定することが可能となる。判定の結果、検出電圧が基準電圧よりも小さい場合には、少なくとも１つのランプが点灯不能と判断できるので、制御回路４０１は、交流電流の発振をオフするように発振回路１０を制御する。一方、検出電圧が基準電圧よりも大きい場合には、全てのランプが点灯していると判断できるので、制御回路４０１は、何も制御することはない。なお、制御回路４０１は、発振回路１０から発振する交流電流のオンオフを制御するだけではなく、変圧回路２０での変圧幅を制御することも可能である。
【００３２】
なお、第１の検出抵抗Ｒ１の抵抗値に対する第２の検出抵抗Ｒ２の抵抗値の比率を大きくすることで、合成抵抗Ｒ’の値が０［Ｖ］に近づくため、更に容易に点灯状態を判定することができることは言うまでもない。
【００３３】
本実施の形態では、２つのランプを用いた場合について説明したが、第２のランプ３０ｂと、第２のランプ３０ｂの低電圧側の電極に接続された第２の検出抵抗Ｒ２と、第２のランプから出力される電流の通過をオフする第２のダイオードＤ２とを有する構成を、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、更に複数備えた場合であっても得られる効果に差異はない。
【００３４】
最後に、本実施の形態で説明した保護回路と、この保護回路を備えたランプ駆動装置は、液晶モニター、テレビ、直下式バックライトなどに利用することが可能である。
【００３５】
本実施の形態によれば、第１のランプ３０ａの低圧側の電極に接続された第１の検出抵抗Ｒ１と、第２のランプ３０ｂの低圧側の電極に接続され、第１の検出抵抗Ｒ１の抵抗値以上の抵抗値を有する第２の検出抵抗Ｒ２と、第１のランプ３０ａの低圧側の電極と第２のランプ３０ｂの低圧側の電極との間に接続され、第２のランプ３０ｂから出力される電流の通過をオフする第２のダイオードＤ２とを有し、判定回路４０２は、第２のダイオードＤ２が第１のランプ３０ａの低圧側の電極に接続された領域に流れる電流から得られた検出電圧と所定の基準電圧とを比較し、比較の結果に基づいて第１のランプ３０ａおよび第２のランプ３０ｂの点灯状態を判定するので、ランプの点灯状態の判定精度を飛躍的に高めた保護回路、及び該保護回路を備えたランプ駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態に係る保護回路と、該保護回路を備えたランプ駆動装置の構成を示す構成図である。
【図２】保護回路の他の構成を示す構成図である。
【図３】ランプ駆動装置が備える従来の保護回路の構成を示す構成図である。
【図４】ランプ駆動装置が備える従来の保護回路の他の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ｒ１…第１の検出抵抗
Ｒ２…第２の検出抵抗
１…ランプ駆動装置
１０…発振回路
２０…変圧回路
３０ａ…第１のランプ
３０ｂ…第２のランプ
４０…保護回路
４０１…制御回路
４０２…判定回路
４０２ａ…第１の判定回路
４０２ｂ…第２の判定回路
【図１】
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【図２】
2009048908.tif 000004
【図３】
2009048908.tif 000005
【図４】
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