(57)【要約】【課題】変圧回路の高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートした場合であっても、ランプ駆動装置を確実に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を提供することを課題とする。【解決手段】内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプ３０に高圧側の出力端Ｔ２から電流を供給する変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２との間に流れる電流から電圧を検出し、両出力端間に電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、両出力端間に電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する検出回路４０３と、出力された検出電圧の値に応じて、ランプ３０に供給する電流を制御する制御回路４０２とを有する保護回路、及び該保護回路を備えたランプ駆動装置。【選択図】図１
2009048906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプに高圧側の出力端から電流を供給する変圧手段の当該高圧側の出力端と低圧側の出力端との間に流れる電流から電圧を検出し、当該電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、前記電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する検出手段と、
出力された前記検出電圧の値に応じて、前記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、
内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプを高圧側の出力端に接続し、前記交流電流を変圧した電流を当該ランプに供給する変圧手段と、
前記高圧側の出力端と前記変圧手段の低圧側の出力端との間に流れる電流から電圧を検出し、当該電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、前記電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する第１の検出手段と、
前記低圧側の出力端から出力される電流から電圧を検出し、検出電圧として出力する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段から出力された前記検出電圧の値と、前記第２の検出手段から出力された前記検出電圧の値とに応じて、前記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、管外電極蛍光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、並列に配置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】
ランプの種類は、電極が配置される位置の違いにより、ランプの両端部内に内部電極を有する冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）と、ランプの両端部外面に外部電極が形成された管外電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：External Electrode Fluorescent Lamp）の２種類が存在する。並列配置された複数の冷陰極蛍光ランプを同時に点灯する場合には、それら複数の冷陰極蛍光ランプにそれぞれ電圧を供給する複数の変圧回路を必要とするため、冷陰極蛍光ランプの数量の増加に伴って変圧回路の数量も増加し、ランプ駆動装置の製造コストが増加することになる。
【０００４】
一方、管外電極蛍光ランプを用いる場合には、外部電極と放電空間の間のガラスが誘電体（コンデンサ）となってバラスト成分として作用し、管外電極蛍光ランプに流れる電流量を調整するため、１つの変圧回路を用いて並列接続された複数の管外電極蛍光ランプを同時に点灯することが可能である。したがって、冷陰極蛍光ランプを用いる場合と異なり、変圧回路の数量の増加を抑えるため、大型化が急速に進む液晶表示装置においてコストダウンを満たすランプ駆動装置を提供することができる。
【０００５】
図４は、従来のランプ駆動装置の構成を示す構成図である。従来のランプ駆動装置１は、点灯信号の入力に応じて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、発振された電流を高電流に昇圧して２次巻線の高圧側の出力端Ｔ１から出力する変圧回路２０と、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１に接続された管外電極蛍光ランプ３０と、管外電極蛍光ランプ３０の破損等による点灯不能によりランプ駆動装置の故障や動作不良などを防止する保護回路４０とを備えている。また、この保護回路４０は、変圧回路２０の低圧側の出力端Ｔ２から出力される電流から得られた電圧を検出する検出回路４０１と、検出された電圧に基づいて発振回路１０で発振する交流電流を制御する制御回路４０２とを備えている。
【０００６】
ランプ駆動装置１は、上述した発振回路１０、変圧回路２０、及び保護回路４０それぞれと同じ機能を備えた発振回路１０’、変圧回路２０’、保護回路４０’を管外電極蛍光ランプ３０の他方の電極側に備え、管外電極蛍光ランプ３０の両電極に１８０°位相の異なる高電圧を印加することで点灯駆動を実現している。
【０００７】
ここで、ランプが点灯不能となった場合、変圧回路２０が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、低圧側の出力端Ｔ２から定常時よりも過大な電流が流れる。従って、保護回路４０は、低圧側の出力端Ｔ２から出力される検出電圧の値に応じて、ランプ３０に供給する電流を制御することで、ランプ駆動装置を保護可能としている。
【０００８】
なお、このような保護回路を用いる技術は、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３１１３９６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、変圧回路２０の高電圧の出力端Ｔ１と低電圧の出力端Ｔ２との間は非常に狭く、肉眼では確認できない微小な塵やほこり等の影響により両出力端間が短絡（ショート）する可能性がある。ショートした場合、管外電極蛍光ランプ３０に供給されていた数百ボルトの高電圧が低圧側の出力端Ｔ２に流れるため、検出回路４０１を構成するダイオードやその他の回路を構成する各部品の許容電圧値をオーバーし、保護回路４０が適切に動作せずにランプ駆動装置を確実に保護できないという問題がある。
【００１０】
また、並列接続される管外電極蛍光ランプ３０の数量の増加により、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１から出力される電圧は高くなるため、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が発生するという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、変圧回路の高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートした場合であっても、ランプ駆動装置を確実に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】
【００１２】
第１の本発明に係る保護回路は、内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプに高圧側の出力端から電流を供給する変圧手段の当該高圧側の出力端と低圧側の出力端との間に流れる電流から電圧を検出し、当該電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、前記電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する検出手段と、出力された前記検出電圧の値に応じて、前記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。
【００１３】
本発明にあっては、内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプに高圧側の出力端から電流を供給する変圧手段の高圧側の出力端と低圧側の出力端との間に流れる電流から電圧を検出し、両出力端間に電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、両出力端間に電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する検出手段を有するため、両出力端間に電流が流れる正常時と、高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートして両出力端の電位が同電位となり電流が流れない異常時とを明確に区別することができ、更に、出力された検出電圧の値に応じて、ランプに供給する電流を制御する制御手段を有するため、変圧手段の高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートした場合であっても、ランプ駆動装置を確実に保護する保護回路を提供することができる。
【００１４】
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、内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプを高圧側の出力端に接続し、前記交流電流を変圧した電流を当該ランプに供給する変圧手段と、前記高圧側の出力端と前記変圧手段の低圧側の出力端との間に流れる電流から電圧を検出し、当該電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、前記電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する第１の検出手段と、前記低圧側の出力端から出力される電流から電圧を検出し、検出電圧として出力する第２の検出手段と、前記第１の検出手段から出力された前記検出電圧の値と、前記第２の検出手段から出力された前記検出電圧の値とに応じて、前記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。
【００１５】
本発明にあっては、内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプに高圧側の出力端から電流を供給する変圧手段の高圧側の出力端と低圧側の出力端との間に流れる電流から電圧を検出し、両出力端間に電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、両出力端間に電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する第１の検出手段を有するため、両出力端間に電流が流れる正常時と、高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートして両出力端の電位が同電位となり電流が流れない異常時とを明確に区別することができ、更に、出力された検出電圧の値に応じて、ランプに供給する電流を制御する制御手段を有するため、変圧手段の高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートした場合であっても、ランプ駆動装置を確実に保護する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】
【００１６】
本発明によれば、変圧回路の高圧側の出力端と低圧側の出力端とがショートした場合であっても、ランプ駆動装置を確実に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】
【００１７】
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。
【００１８】
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。本実施の形態に係るランプ駆動装置１は、発振回路１０と、変圧回路２０と、ランプ３０と、保護回路４０を備えた構成である。
【００１９】
発振回路１０は、点灯信号が入力された場合に、直流電源Ｖｉｎを交流に変換した交流電流を変圧回路２０に発振する。
【００２０】
変圧回路２０は、発振回路１０で発振された交流電流を所定の電流まで昇圧し、その昇圧した電流を高圧側の出力端Ｔ１から出力する。
【００２１】
ランプ３０は、内部に放電媒体が封入されて両端部外面に外部電極が形成された管外電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）であり、例えば、誘電体バリア放電ランプを用いることができる。このランプ３０は、外部電極と放電空間との間のガラスが誘電体（コンデンサ）となってバラスト成分として作用し、管外電極蛍光ランプに流れる電流量を調整するため、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１に複数のランプが並列に接続されることができる。
【００２２】
保護回路４０は、第１の検出回路４０３と、第２の検出回路４０１と、制御回路４０２とを備えた構成である。
【００２３】
第１の検出回路４０３は、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２との間に接続され、高圧側の出力端Ｔ１から低圧側の出力端Ｔ２へ流れる電流から得られた電圧を検出する。これら出力端間に電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下の電圧に降圧した検出電圧を後段の制御回路４０２に出力し、これら出力端間に電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を後段の制御回路４０２に出力する。この第１の検出回路４０３を設けることにより、高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２とが短絡（ショート）した場合であっても、ランプ駆動装置１を確実に保護することを可能としている。なお、第１の検出回路４０３の作用については後述する。
【００２４】
第２の検出回路４０１は、変圧回路２０の低圧側の出力端Ｔ２に接続され、この低圧側の出力端Ｔ２から出力される電流から得られた電圧を検出し、検出された電圧を検出電圧として後段の制御回路４０２に出力する。この第２の検出回路４０１を設けることにより、ランプ３０が点灯不能となった場合であっても、ランプ駆動装置１を確実に保護することを可能としている。
【００２５】
ランプ３０の破損やランプ３０の外部電極に接続されたリード線の断線等によりランプ３０が点灯不能となった場合、変圧回路２０がランプ３０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、低圧側の出力端Ｔ２から定常時よりも過大な電流が流れる。したがって、点灯状態にある通常時と、点灯不能状態である異常時とで検出される検出電圧の値が異なるため、ランプ３０の点灯状態を確実に判定することができる。
【００２６】
制御回路４０２は、第１の検出回路４０３から出力された第１の検出電圧と、第２の検出回路４０１から出力された第２の検出電圧とを入力し、それら検出電圧の値に応じて、ランプ３０に供給する電流を制御する。例えば、第１の検出電圧の値がゼロ［Ｖ］の場合、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２とがショートしていると判断できるので、制御回路４０２は、発振回路１０に対して発振回路１０から変圧回路２０に出力される交流電流の供給をオフするように制御する。若しくは、変圧回路２０に対して、高圧側の出力端Ｔ１に出力する電流の昇圧率を低減するように制御してもよい。
【００２７】
また、第２の検出電圧の値が点灯状態にある通常時で検出される検出電圧よりも高い場合、ランプ３０が点灯不能状態であると判断できるので、制御回路４０２は、上記と同様に発振回路１０若しくは変圧回路２０を制御する。
【００２８】
なお、第１の検出電圧の値や第２の検出電圧の値を用いて、ショート状態やランプの点灯状態を判断する方法以外にも、これら検出電圧と一定の基準電圧とを比較し、比較の結果に応じて発振回路１０若しくは変圧回路２０を制御するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００２９】
ランプ駆動装置１は、上述した発振回路１０、変圧回路２０、及び保護回路４０それぞれと同じ機能を備えた発振回路１０’、変圧回路２０’、及び保護回路４０’をランプ３０の他方の電極側に備え、ランプ３０の両電極に１８０°位相の異なる高電圧を印加することで点灯駆動を実現している。
【００３０】
次に、第１の検出回路４０３の作用について説明する。第１の検出回路４０３は、図１に示すように、高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２との間に直列接続されたコンデンサＣ１およびコンデンサＣ２と、コンデンサＣ１とコンデンサＣ２との第１接続点とグランドとの間に直列接続されたコンデンサＣ３およびコンデンサＣ４を備え、コンデンサＣ３とコンデンサＣ４との第２接続点に流れる電流から得られた電圧を検出電圧として制御回路４０２に出力する。
【００３１】
図２は、第１の検出回路４０３の回路構成の一部を示す構成図である。例えば、変圧回路２０が、高圧側の出力端Ｔ１から１０００［Ｖ］の電圧を出力する場合に、高圧側の出力端Ｔ１と第１接続点との間に９８０［Ｖ］が係るようにコンデンサＣ１を選択し、第１接続点と低圧側の出力端Ｔ２との間に２０［Ｖ］が係るようにコンデンサＣ２を選択する。これにより、第１接続点の電位は２０［Ｖ］となる。また、第１接続点と第２接続点との間に１５［Ｖ］が係るようにコンデンサＣ３を選択し、第２接続点とグランドとの間に５［Ｖ］が係るようにコンデンサＣ４を選択する。これにより、第２接続点の電位は５［Ｖ］となる。
【００３２】
即ち、第１の検出回路４０３は、高圧側の出力端Ｔ１に供給される１０００［Ｖ］の電位を、５［Ｖ］の電位まで降圧した検出電圧を出力することができる。従って、第１の検出回路４０３は、高圧側の出力端Ｔ１から低圧側の出力端Ｔ２に電流が流れる場合に、制御回路４０２が許容可能な電位まで低減した数ボルトの電圧を出力することが可能となる。
【００３３】
一方、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２とがショートした場合、低圧側の出力端Ｔ２の電位は高圧側の出力端Ｔ１の電位と同電位となるので、出力端間における電流は流れなくなり、検出電圧は０（ゼロ）［Ｖ］となる。
【００３４】
従い、第１の検出回路４０３は、出力端間がショートしていない正常時には数ボルトの検出電圧を出力し、ショートした異常時には０［Ｖ］の検出電圧を出力することができる。正常時と異常時との電位差が明確なので、制御回路４０２は、出力端間のショートの状態を確実に判定することができる。
【００３５】
なお、第１の検出回路４０３は、正常時における高圧側の出力端Ｔ１の電位を制御回路４０２で許容可能な電位まで低減可能とすればよいので、図２に示す構成以外に、図３に示すように、第２接続点とグランドとの間にコンデンサＣ５とコンデンサＣ６とを直列接続し、コンデンサＣ５とコンデンサＣ６との第３接続点とグランドとの間にコンデンサＣ７とコンデンサＣ８とを直列接続し、コンデンサＣ７とコンデンサＣ８との第４接続点に流れる電流から得られた電圧を検出電圧とし、図２に示すよりも更に小さい検出電圧となるよう調整することができる。
【００３６】
本実施の形態によれば、内部に放電媒体が封入されて両端部外面に電極が形成されたランプ３０に高圧側の出力端Ｔ２から電流を供給する変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２との間に流れる電流から電圧を検出し、両出力端間に電流が流れる場合に、検出された電圧を所定の許容電圧以下に降圧した検出電圧を出力し、両出力端間に電流が流れない場合に、ゼロと同等の検出電圧を出力する検出回路４０３を有するので、両出力端間に電流が流れる正常時と、高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２とがショートして両出力端の電位が同電位となり電流が流れない異常時とを明確に区別することができ、更に、出力された検出電圧の値に応じて、ランプ３０に供給する電流を制御する制御回路４０２を有するので、変圧回路２０の高圧側の出力端Ｔ１と低圧側の出力端Ｔ２とがショートした場合であっても、ランプ駆動装置１を確実に保護する保護回路、該保護回路４０を備えたランプ駆動装置１を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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】第１の検出回路の回路構成の一部を示す構成図である。
【図３】第１の検出回路の他の回路構成の一部を示す構成図である。
【図４】従来のランプ駆動装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｃ１〜Ｃ８…コンデンサ
Ｄ１…ダイオード
Ｔ１，Ｔ２…出力端
１…ランプ駆動装置
１０…発振回路
２０…変圧回路
３０…ランプ、管外電極蛍光ランプ
４０…保護回路
４０１…検出回路、第２の検出回路
４０２…制御回路
４０３…第１の検出回路
【図１】
2009048906.tif 000003
【図２】
2009048906.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009048906.tif 000006