(57)【要約】【課題】簡易な構成にて、始動点灯直後のランプチラツキを防止可能なインバータ回路を提供する。【解決手段】前記高圧放電灯に交流電圧を供給するインバータトランスと、前記管電流と所定の基準電圧とを入力されており、前記管電流の目標電流からの誤差を誤差電圧として出力する誤差検出回路と、ＰＷＭ信号を入力されており、前記インバータトランスに入力する直流電圧の極性を前記ＰＷＭ信号に合わせて反転させる駆動回路と、前記高圧放電灯の点灯開始にあたり、前記誤差電圧の最大値よりも高い値から所定時定数で減衰する立ち下がり電圧を前記誤差検出回路の出力に重畳する減衰波形重畳回路と、前記立ち下がり電圧の重畳された前記誤差電圧を入力されており、前記ＰＷＭ信号を生成するにあたり、該入力された誤差電圧に基づいて誤差が解消されるようにオンデューティ比を調整するドライブ信号生成回路と、を備えさせる。【選択図】図１１
2009094012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧放電灯を点灯させるインバータ回路において、
前記高圧放電灯に交流電圧を供給するインバータトランスと、
前記高圧放電灯の管電流と所定の基準電圧とを入力されており、前記管電流と目標電流との誤差を誤差電圧として出力する誤差検出回路と、
ＰＷＭ信号を入力されており、前記インバータトランスに入力する直流電圧の極性を前記ＰＷＭ信号に合わせて反転させる駆動回路と、
前記高圧放電灯の点灯開始にあたり、前記誤差電圧の最大値よりも高い値から所定時定数で減衰する立ち下がり電圧を前記誤差検出回路の出力に重畳する減衰波形重畳回路と、
前記立ち下がり電圧の重畳された前記誤差電圧を入力されており、前記ＰＷＭ信号を生成するにあたり、該入力された誤差電圧に基づいて誤差が解消されるようにオンデューティ比を調整するドライブ信号生成回路と、
を具備することを特徴とするインバータ回路。
【請求項２】
前記減衰波形重畳回路は、前記立ち下がり電圧を微分回路にて生成する請求項１に記載のインバータ回路。
【請求項３】
前記減衰波形重畳回路は、抵抗とコンデンサを所定電圧源とグランドの間に直列接続した微分回路にて、前記所定電圧源から入力された立ち上がり波形を微分することにより前記立ち下がり電圧を生成する請求項１または請求項２に記載のインバータ回路。
【請求項４】
前記減衰波形重畳回路は、
エミッタが所定電圧源に接続され、コレクタ出力が前記誤差検出回路の出力に重畳され、ベース−エミッタが抵抗を介して接続されたＰＮＰ型の第一トランジスタと、
エミッタが接地され、コレクタが前記第一トランジスタのベースに接続され、ベースに前記微分回路の立ち下がり電圧が入力されるＮＰＮ型の第二トランジスタと、
を備える請求項３に記載のインバータ回路。
【請求項５】
前記減衰波形重畳回路は、前記誤差検出回路の出力に重畳する立ち下がり電圧を所定電圧以下にクランプするクランプ回路を備える請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のインバータ回路。
【請求項６】
前記クランプ回路は、カソードが前記減衰波形重畳回路の出力ラインに接続されると共に、アノードが接地されたツェナダイオードである請求項５に記載のインバータ回路。
【請求項７】
前記ドライブ信号生成回路は、所定周期の鋸波を発生する鋸波生成回路を備えており、前記誤差電圧と前記鋸波との大小関係に基づいて前記ＰＷＭ信号のオンデューティ比を決定する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のインバータ回路。
【請求項８】
前記駆動回路は少なくとも２つの能動素子を組み合わせて構成されるプッシュプル回路であり、前記ドライブ信号生成回路は前記能動素子それぞれを駆動する駆動するドライブ信号を生成しており、前記ＰＷＭ信号の各周期が交互に前記能動素子のドライブ信号に振り分けられる請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のインバータ回路。
【請求項９】
前記減衰波形重畳回路は、抵抗とコンデンサを所定電圧源とグランドの間に直列接続した微分回路にて、所定電圧源から入力された立ち上がり電圧を微分することにより前記立ち下がり電圧を生成し、
前記微分回路は、
エミッタが前記所定電圧源に接続され、コレクタ出力が前記誤差検出回路の出力に重畳され、ベース−エミッタが抵抗を介して接続されたＰＮＰ型の第一トランジスタと、
エミッタが接地され、コレクタが前記第一トランジスタのベースに接続され、ベースに微分回路の微分波形が入力されるＮＰＮ型の第二トランジスタと、
前記第一トランジスタのエミッタにカソードが接続され、アノードが接地されており、前記第一トランジスタのコレクタ出力を所定電圧以下にクランプするツェナダイオードと、
を備えて構成され、
前記ドライブ信号生成回路は、所定周期の鋸波を発生する鋸波生成回路を備えており、前記誤差電圧と前記鋸波との大小関係に基づいて前記ＰＷＭ信号のオンデューティ比を決定し、
前記駆動回路は少なくとも２つの能動素子を組み合わせて構成されるプッシュプル回路であり、前記ドライブ信号生成回路は前記能動素子それぞれを駆動する駆動するドライブ信号を生成しており、前記ＰＷＭ信号の各周期が交互に前記能動素子のドライブ信号に振り分けられ、
本インバータ回路に直流電圧を供給する電源回路と、本インバータ回路により点灯された放電灯で液晶パネルの背面から光を照射するバックライトと、本インバータ回路の発振と前記電源回路の直流電圧の出力とを制御するマイコンと、を備えており、テレビ放送信号を受信して該テレビ放送信号に含まれる映像信号から生成したドライブ信号で前記液晶パネルを駆動して映像を画面に表示する液晶テレビジョンに備えられた請求項１に記載のインバータ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インバータ回路に関し、特に、高圧放電灯を点灯させるインバータ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ランプ点灯させるためには、始動点灯直後に定格電力の２倍以上のランプ電力を点灯装置から供給する必要があることが知られている（例えば特許文献１参照）。また、高圧放電灯の点灯安定性は、封入された気体の蒸気圧（例えば水銀蒸気圧等）に依存するため、放電灯の温度で変化する。特に低温環境において不安定であり、起動直後等、放電灯が冷えている場合は安定点灯までの過渡期にランプの明滅が発生することが知られている。このような不具合対策の最も簡易なものとして、例えばランプ電流を増やす方法が考えられる。しかし、ランプ電流を常時増加させていると端子部分の劣化が進み、放電灯の寿命に影響する。
【０００３】
そこで、点灯装置において、２次側電力（例えば電流値）を一次側に帰還したり、点灯開始を契機としてランプが定常動作するまでトランス（インバータトランスやコンバータトランス）のスイッチング用ＰＷＭのデューティ比制御をマイコンや専用の回路で行ったり（例えば特許文献２，３参照）することにより、必要電力がランプに供給されるようにする調整制御が行われていた。
【特許文献１】特開２００４−５５４４７号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７９９４号公報
【特許文献３】特開平９−２２３５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した従来の引用文献２，３の技術では、課題解決の為にＰＷＭのデューティ比を調整しているため、ＰＷＭ信号のデューティ比を２次側出力に応じて制御する必要がある。従って、引用文献２の技術では、制御回路やマイコンを利用したソフトウェア制御により、ＰＷＭ信号の制御信号を生成している。また、引用文献３の技術では電力制御回路（定電圧回路、電源電圧依存回路、誤差増幅回路、第１のランプ電圧検出回路、ランプ電流制限回路、第２のランプ電圧検出回路、クランプ回路、時定数回路、ランプ電圧範囲検出回路、を含む）を必要とするため、素子数も多く、基板面積占有率やコストが上昇する傾向にあった。
【０００５】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、簡易な構成にて、始動点灯直後のランプチラツキを防止可能なインバータ回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のインバータ回路は、高圧放電灯を点灯させるインバータ回路において、前記高圧放電灯に交流電圧を供給するインバータトランスと、前記管電流と所定の基準電圧とを入力されており、前記管電流の目標電流からの誤差を誤差電圧として出力する誤差検出回路と、ＰＷＭ信号を入力されており、前記インバータトランスに入力する直流電圧の極性を前記ＰＷＭ信号に合わせて反転させる駆動回路と、前記高圧放電灯の点灯開始にあたり、前記誤差電圧の最大値よりも高い値から所定時定数で減衰する立ち下がり電圧を前記誤差検出回路の出力に重畳する減衰波形重畳回路と、前記立ち下がり電圧の重畳された前記誤差電圧を入力されており、前記ＰＷＭ信号を生成するにあたり、該入力された誤差電圧に基づいて誤差が解消されるようにオンデューティ比を調整するドライブ信号生成回路と、を具備する構成としてある。
【０００７】
前記構成において、誤差検出回路は二次側から帰還された管電流と所定の基準電圧とにより発生する電圧を所定割合増幅して出力する。駆動回路は、前記インバータトランスを駆動する回路であり、インバータ回路に入力される直流電圧を前記インバータトランスに供給するに当たり、該直流電圧の極性をＰＷＭ信号の周期に合わせて反転させつつインバータトランスに供給する。すなわち、矩形の交流波形がインバータトランスに入力される。ドライブ信号生成回路は、駆動回路に入力するＰＷＭ信号のオンデューティ比を制御する。すなわち、ドライブ信号生成回路は、前記誤差が大きいときはＰＷＭ信号のオンデューティ比を高くし、誤差が小さい場合はオンデューティ比を小さくする。
【０００８】
ただし、ドライブ信号生成回路に入力される誤差電圧には、減衰波形重畳回路の出力する立ち下がり電圧が重畳されており、ドライブ信号生成回路は立ち下がり電圧の重畳された誤差電圧に基づいてＰＷＭ信号のオンデューティ比を制御する。すなわち、立ち下がり電圧が誤差電圧よりも高いときは、誤差検出回路の出力する誤差電圧よりも誤差を大きめに認識するため、オンデューティが高く維持される。よって、高圧放電灯の点灯開始時から前記立ち下がり電圧が前記誤差電圧以下に減衰するまでの間、通常（誤差検出回路の誤差電圧のみに基づいてＰＷＭ信号作成される場合）よりもインバータトランス出力が高めに維持され、管電流も流れやすくなる。よって、始動点灯直後のランプチラツキを防止できる。以上のように、本発明のインバータ回路は、減衰波形重畳回路と誤差検出回路とで実現されるため、複雑な回路構成を必要としない。
【０００９】
本発明の選択的な一側面として、前記減衰波形重畳回路は、前記立ち下がり電圧を微分回路にて生成する構成としてある。すなわち、微分回路という簡易な回路構成で立ち下がり電圧を生成できる。
【００１０】
本発明の選択的な一側面として、前記減衰波形重畳回路は、抵抗とコンデンサを所定電圧源とグランドの間に直列接続した微分回路にて、前記所定電圧源から入力された立ち上がり波形を微分することにより前記立ち下がり電圧を生成する構成としてある。すなわち、最も簡易な構成の微分回路で本発明を実現できる
【００１１】
本発明の選択的な一側面として、前記減衰波形重畳回路は、エミッタが所定電圧源に接続され、コレクタ出力が前記誤差検出回路の出力に重畳され、ベース−エミッタが抵抗を介して接続されたＰＮＰ型の第一トランジスタと、エミッタが接地され、コレクタが前記第一トランジスタのベースに接続され、ベースに前記微分回路の立ち下がり電圧が入力されるＮＰＮ型の第二トランジスタと、を備える構成としてある。
すなわち、微分電圧によりベース電流をコントロールされた第二トランジスタは、コレクタ電流で第一トランジスタのベース電流をコントロールする。該コントロールにより、第一トランジスタのベース電流量の変化は、所定電圧源の印加開始後、徐々に立ち下がる微分波形となり、第一トランジスタのコレクタ電流は、ベース電流の増幅された微分波形となる。よって、減衰波形重畳回路は、微分回路の微分出力を所定割合に増幅した微分電圧を出力可能になる。
【００１２】
本発明の選択的な一側面として、前記減衰波形重畳回路は、前記誤差検出回路の出力に重畳する立ち下がり電圧を所定電圧以下にクランプするクランプ回路を備える構成としてある。クランプ回路が所望レベル以上の電圧を所望レベル内にクランプし、減衰波形重畳回路の出力電圧・出力電流のピークが高くなりすぎないようにする。よって、減衰波形重畳回路から出力される立ち下がり電圧の、立ち下がり開始電圧や立ち下がり時定数等の設定自由度が向上する。
【００１３】
本発明の選択的な一側面として、前記クランプ回路は、カソードが前記減衰波形重畳回路の出力ラインに接続されると共に、アノードが接地されたツェナダイオードである構成としてある。すなわち、簡易な回路にて減衰波形重畳回路の出力電圧をクランプ可能となる。
【００１４】
本発明の選択的な一側面として、前記ドライブ信号生成回路は、所定周期の鋸波を発生する鋸波生成回路を備えており、前記誤差電圧と前記鋸波との大小関係に基づいて前記ＰＷＭ信号のオンデューティ比を決定する構成としてある。すなわち、誤差電圧を利用してＰＷＭ信号のオンデューティ比を決定するに当たり、鋸波と誤差電圧の大小比較を利用することにより、誤差電圧の変動に対してリニアなオンデューティ比の変化を実現できる。
【００１５】
本発明の選択的な一側面として、前記駆動回路は少なくとも２つの能動素子を組み合わせて構成されるプッシュプル回路であり、前記ドライブ信号生成回路は前記能動素子それぞれを駆動する駆動するドライブ信号を生成しており、前記ＰＷＭ信号の各周期が交互に前記能動素子のドライブ信号に振り分けられる構成としてある。すなわち、プッシュプル回路でインバータトランスを駆動することにより、簡易な構成で直流電圧の極性を反転可能となる。
【００１６】
本発明の選択的な一側面として、前記減衰波形重畳回路は、抵抗とコンデンサを所定電圧源とグランドの間に直列接続した微分回路にて、前記所定電圧源から入力された立ち上がり電圧を微分することにより前記立ち下がり電圧を生成し、前記微分回路は、エミッタが所定電圧源に接続され、コレクタ出力が前記誤差検出回路の出力に重畳され、ベース−エミッタが抵抗を介して接続されたＰＮＰ型の第一トランジスタと、エミッタが接地され、コレクタが前記第一トランジスタのベースに接続され、ベースに微分回路の微分波形が入力されるＮＰＮ型の第二トランジスタと、前記第一トランジスタのエミッタにカソードが接続され、アノードが接地されており、前記第一トランジスタのコレクタ出力を所定電圧以下にクランプするツェナダイオードと、を備えて構成され、前記ドライブ信号生成回路は、所定周期の鋸波を発生する鋸波生成回路を備えており、前記誤差電圧と前記鋸波との大小関係に基づいて前記ＰＷＭ信号のオンデューティ比を決定し、前記駆動回路は少なくとも２つの能動素子を組み合わせて構成されるプッシュプル回路であり、前記ドライブ信号生成回路は前記能動素子それぞれを駆動する駆動するドライブ信号を生成しており、前記ＰＷＭ信号の各周期が交互に前記能動素子のドライブ信号に振り分けられ、本インバータ回路に直流電圧を供給する電源回路と、本インバータ回路により点灯された放電灯で液晶パネルの背面から光を照射するバックライトと、本インバータ回路の発振と前記電源回路の直流電圧の出力とを制御するマイコンと、を備えており、テレビ放送信号を受信して該テレビ放送信号に含まれる映像信号から生成したドライブ信号で前記液晶パネルを駆動して映像を画面に表示する液晶テレビジョンに備えられた構成としてある。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、簡易な回路構成で、高圧放電灯の始動点灯直後のランプチラツキを防止可能なインバータ回路を提供することができる。
また請求項２にかかる発明によれば、さらに簡易な回路構成で本発明を実現可能となる。
そして請求項３にかかる発明によれば、さらに簡易な回路構成で本発明を実現可能となる。
さらに請求項４にかかる発明によれば、微分回路の微分出力を所定割合に増幅した微分電圧を出力可能になる。
また請求項５にかかる発明によれば、減衰波形重畳回路から出力される立ち下がり電圧の、立ち下がり開始電圧や立ち下がり時定数等の設定自由度が向上する。
また請求項６にかかる発明によれば、簡易な回路にて減衰波形重畳回路の出力電圧をクランプ可能となる。
また、請求項７にかかる発明によれば、誤差電圧の変動に対してリニアなオンデューティ比の変化を実現できる。
そして請求項８にかかる発明によれば、簡易な構成で直流電圧の極性を反転可能となる。
さらに請求項９にかかる発明によれば、前述した請求項１〜請求項６の各発明と同様の作用効果を奏する、液晶テレビジョンのバックライトを点灯するインバータ回路を提供可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）液晶テレビジョンの構成：
（２）インバータ回路の構成：
（３）起動ブーストアップ回路：
（４）まとめ：
【００１９】
（１）液晶テレビジョンの構成： 
以下、本発明の実施形態について、図１〜図１２を参照して説明する。まず図１を参照して液晶テレビの構成について説明する。図１は本発明にかかる他励式インバータ回路を備えた液晶テレビジョン１００の構成を示すブロック図である。同図では、本発明に直接関係しない部位については記載を省略してある。また、本実施形態では、液晶テレビジョンを例にとって説明を行うが、無論、本発明の他励式インバータ回路が搭載される電気電子器であればいかなるものであっても適用可能である。
【００２０】
図１において、液晶テレビジョン１００は、チューナ１０と、映像処理部１２と、音声処理部１８と、駆動回路１４と、マイコン２２と、リモコン３０からのリモコン信号を受信して対応する電圧信号をマイコン２２に出力するリモコン受信部２３と、バックライト２８と、インバータ回路５０と、電源回路２４と、を備える構成である。
【００２１】
前記構成において、チューナ１０は選局された周波数のテレビ放送信号を受信する。より具体的には、チューナ１０は、マイコン２２の制御により、アンテナ１０ａを介して所望周波数のテレビジョン放送信号を受信し、所定の信号増幅処理等を行いつつテレビジョン放送信号から中間周波信号としての映像信号および音声信号を抽出し、映像信号を映像処理部１２へ出力するとともに音声信号を音声処理部１８に出力する。
【００２２】
前記構成において、映像処理部１２は、テレビ放送信号から抽出した映像信号に各種映像処理を施す。より具体的には、映像処理部１２は、入力された映像信号をその信号レベルに応じてデジタル化するとともに、映像信号から抽出した輝度信号と色差信号とに基づいてマトリクス変換処理を行い、画像データとしてのＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）信号を生成する。そして、このＲＧＢ信号に対して液晶パネル１６の画素数（横縦比、ｍ：ｎ）に合わせたスケーリング処理を行って液晶パネル１６に表示する１画面分の画像データを生成し、生成された画像データを駆動回路１４に出力する。
【００２３】
前記構成において、駆動回路１４は、映像信号に基づく駆動信号を生成して液晶パネル１６を駆動する。より具体的には、入力された画像データに従って駆動信号を生成し、液晶パネル１６の各表示セルを駆動することで画面に映像を表示する。
【００２４】
前記構成において、音声処理部１８はテレビ放送信号から抽出した音声信号に各種音声処理を施してスピーカ２０に出力する。
【００２５】
前記構成において、電源回路２４は、商用電源などの交流電源から各種電圧を生成して液晶テレビジョン１００の各部に電源電圧を供給する。図１では、電源回路２４の電源供給先として、インバータ回路５０のみを図示してあるが、無論、その他の回路にも電源電圧を供給している。
【００２６】
前記構成において、インバータ回路５０は、バックライト２８を点灯させる。より具体的には、インバータ回路５０は、電源回路２４から直流電圧を供給され、この直流電圧から高周波かつ高圧の交流電圧を生成してバックライト２８に供給する。バックライト２８は複数の蛍光管を有し、供給された交流電圧で点灯して液晶パネル１６を背面から照射する光源の役割を果たす。
【００２７】
前記構成において、マイコン２２は、液晶テレビジョン１００を構成する各部と電気的に接続しており、液晶テレビジョン１００全体を制御する。マイコンはＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭとタイマとから構成されており、ＣＰＵがＲＯＭに書き込まれたプログラムをワークエリアとしてのＲＡＭに読み込み、タイマのクロックを利用しつつプログラムを実行する。マイコン２２の制御の一例としては、インバータ回路５０において昇圧トランスに印加する電圧の発振を制御する制御ＩＣに対し、発振を指示する制御信号を出力する制御がある。
【００２８】
（２）インバータ回路の構成：
以下、図２を参照して本発明のインバータ回路５０について説明する。本発明のインバータ回路５０は他励式であり、概略、インバータ制御ＩＣ５１と、駆動回路５２と、インバータトランス５３と、起動ブーストアップ回路５５と、を備える。
【００２９】
前記構成において、駆動回路５２は、インバータ制御ＩＣの制御により、入力された直流電圧Ｖｉｎの極性を所定周期で反転させた交流電圧をインバータトランス５３に入力する。従って、インバータトランス５３からは交流が出力される。駆動回路５２としては、例えば、２個で１組のトランジスタを交互にオン／オフさせるプッシュプル回路が採用可能である。本実施形態では、プッシュプル方式の駆動回路５２としてプッシュプル回路を２つ組み合わせたフルブリッジ回路を例に取り、以下の説明を行う。
【００３０】
駆動回路５２は、例えば、ＭＯＳ−ＦＥＴ（以下ＦＥＴと略す）Ｑ１１，Ｑ１２の組によるハーフブリッジ結合と、ＭＯＳ−ＦＥＴ（以下ＦＥＴと略す）Ｑ２１，Ｑ２２によるハーフブリッジ結合との組み合わせで形成される。駆動回路５２では、インバータ制御ＩＣ５１の制御により、ＦＥＴＱ１１，Ｑ２２のオンと、ＦＥＴＱ１２、Ｑ２１のオンと、が交互に行われ、インバータトランス５３に交流電圧を入力する。本実施形態では、フルブリッジ回路にＦＥＴを用いているが、無論、その他のトランジスタ素子を用いても良い。
【００３１】
駆動回路５２を制御するインバータ制御ＩＣ５１は、図３のように、鋸波生成回路５１ａと、ドライブ信号生成回路５１ｂと、誤差増幅器５１ｃと、基準電圧生成回路５１ｄと、を備えている。無論、これらの回路はＩＣとして１チップに集積されている必要は必ずしも無く、各々独立した回路として実現されてもよい。該構成において、鋸波生成回路は、所定周期の鋸波（三角波）を生成し、基準電圧生成回路は、所定の基準電圧Ｖｓｅｔを生成して出力する。
【００３２】
駆動回路５２を構成する誤差増幅器５１ｃは電流帰還オペアンプであり、＋端子に基準電圧生成回路５１ｄから基準電圧Ｖｓｅｔも入力され、−端子にインバータトランス５３の出力側に流れる二次電流（管電流）Ｉｏｕｔが入力されている。誤差増幅器５１ｃでは、これら入力により内部に発生する電流に等しい電流を内部電流源で発生させる。電流源で発生した電流は、高インピーダンスに対して流し込まれて高ゲインを発生し、発生した電圧Ｖｅｒｒはバッファされた後、出力される。すなわち、誤差増幅器５１ｃは、インバータトランスの出力側に流れるべき電流値（目標電流Ｉｔａｒｇｅｔ）からの誤差を検出して、対応する誤差電圧Ｖｅｒｒを出力する。
【００３３】
ドライブ信号生成回路５１ｂは、冷陰極管２８ａの点灯に必要な交流電流の周波数と一致するように、駆動回路に印加する電圧極性を反転させるドライブ信号を生成する。本実施形態におけるドライブ信号は、以下のように、鋸波電圧Ｖｓａｗと誤差電圧Ｖｅｒｒとを利用して生成される。
【００３４】
図４は、ドライブ信号の生成を説明するタイミングチャートである。ドライブ信号生成回路５１ｂには、誤差電圧Ｖｅｒｒと鋸波電圧Ｖｓａｗとが入力されており、入力された鋸波電圧Ｖｓａｗと前記誤差電圧Ｖｅｒｒとの大小関係を比較する。比較の結果、Ｖｓａｗ＜Ｖｅｒｒになるとオン信号が、Ｖｓａｗ＜Ｖｅｒｒになるとオフ信号が、それぞれ生成される。すなわち、誤差が大きい（Ｉｏｕｔ＜＜Ｉｔａｒｇｅｔ）とＰＷＭ信号のオンデューティ比が上昇してインバータトランスの出力が上昇する一方、誤差が小さい（Ｉｏｕｔ≒Ｉｔａｒｇｅｔ）とＰＷＭ信号のオンデューティ比が低下してインバータトランスの出力も低下する。
【００３５】
なお、誤差電圧Ｖｅｒｒは、鋸波電圧Ｖｓａｗの最大値を超過せず且つ、鋸波電圧Ｖｓａｗの最小値を下回らないように調整されている。すなわち、Ｖｅｒｒの変動範囲は、鋸波電圧Ｖｓａｗの最小値〜最大値の範囲内の、所定範囲に限定されている。
【００３６】
本実施形態においては、フルブリッジ回路（プッシュプル回路）でインバータトランスに印加する電圧極性を所定周期で反転させるため、各ＦＥＴ（能動素子）を駆動するドライブ信号Ｄ１，Ｄ２が必要である。そこで、前記ＰＷＭ信号は、前記鋸波生成回路の発振する周波数単位で、ドライブ信号Ｄ１と、ドライブ信号Ｄ２とに、交互に振り分けられる。例えば、奇数周期で生成されたＰＷＭ信号をドライブ信号Ｄ１とし、偶数周期で生成されたＰＷＭ信号をドライブ信号Ｄ２とする。すなわち、ドライブ信号Ｄ１とドライブ信号Ｄ２とは、互いにオン期間が重複しない。このように生成されたドライブ信号Ｄ１、Ｄ２は，フルブリッジ回路のハイサイドＦＥＴのベース駆動電圧とローサイドＦＥＴのベース駆動電圧となる。
【００３７】
（３）起動ブーストアップ回路：
次に、インバータ回路５０起動時に管電流を一時的に高める起動ブーストアップ回路について、図５〜図８を参照して説明する。図５は第一実施形態にかかる起動ブーストアップ回路の回路図、図６は第一実施形態にかかる起動ブーストアップ回路と誤差増幅器の出力とを比較したグラフ、図７は起動直後のＰＷＭ信号の変化を示すタイミングチャート、図８は起動直後の管電流の推移を示したグラフ、である。
【００３８】
起動ブーストアップ回路５５は、所定の立ち下がり電圧を出力する回路である。所定の立ち下がり電圧としては、例えば、所定の開始電圧から所定の時定数で減衰する微分波形が利用できる。図５は、このような微分波形を出力する微分回路の一例である。同図において、微分回路は、コンデンサＣの一端と抵抗Ｒの一端が接続され、コンデンサの他端に電圧Ｖｃｃが入力されると共に、抵抗Ｒの他端が接地されることにより構成される。電圧Ｖｃｃは、ランプ点灯と略同時に０から所定電圧まで立ち上がる電圧であり、例えばランプ点灯の指示と同時に立ち上がり波形が入力される。すなわち、ランプ点灯が指示されると、微分回路に立ちあがり波形が入力され、コンデンサＣと抵抗Ｒの接点にＶｃｃから時定数ＣＲで減衰する微分電圧Ｖｄｉｆｆが発生する。
【００３９】
以上のように生成された微分電圧Ｖｄｉｆｆはドライブ信号生成回路に入力される。微分電圧Ｖｄｉｆｆは、誤差電圧Ｖｅｒｒをドライブ信号生成回路に入力するラインに入力され、Ｖｅｒｒに重畳される。従って、ドライブ信号生成回路には、微分電圧Ｖｄｉｆｆと誤差電圧Ｖｅｒｒの何れか大きい方の電圧が入力されることになる。
【００４０】
ドライブ信号生成回路に入力される電圧は図６のように推移する。まず、ランプ点灯開始から所定時間ｔ’経過するまでは、微分電圧Ｖｄｉｆｆが誤差電圧Ｖｅｒｒを上回るので、微分電圧Ｖｄｉｆｆが入力される。従って、ドライブ信号生成回路は、微分電圧Ｖｄｉｆｆと鋸波電圧Ｖｓａｗを比較し、微分電圧Ｖｄｉｆｆに相当する誤差を解消するように、ＰＷＭ信号を生成する。そして、所定時間ｔ’経過後は、減衰した微分電圧Ｖｄｉｆｆよりも誤差電圧Ｖｅｒｒが上回るので、誤差電圧Ｖｅｒｒと鋸波電圧Ｖｓａｗを比較してＰＷＭ信号が作成されることになる。
【００４１】
所定時間ｔ’経過するまでのＰＷＭ信号は、図７のように推移する。同図のＰＷＭ信号において破線で示してあるのは、誤差電圧Ｖｅｒｒの最大値がドライブ信号生成回路に入力されたときのＰＷＭ信号オンデューティ比である。すなわち、所定時間ｔ’が経過するまでは、誤差電圧Ｖｅｒｒの最大値が入力された場合よりも高いオンデューティ比でＰＷＭ信号が生成され、所定時間ｔ’経過すると誤差電圧Ｖｅｒｒの最大値が入力された場合より低いオンデューティ比でＰＷＭ信号が生成される。
【００４２】
以上のようにして生成されたＰＷＭ信号で駆動回路が駆動されると、管電流Ｖｏｕｔは図８のように変化する。まず、起動時にはＰＷＭ信号のオンデューティ比が最も高くなるため、二次電圧Ｖｏｕｔが高くなる。従って、ランプが低温であって電流が流れにくい状態であっても、高めの電圧を掛けることにより、比較的、管電流Ｉｏｕｔが流れやすくなる。管電流Ｉｏｕｔが流れると、ランプも暖まりやすくなる。そして、微分電圧Ｖｄｉｆｆが減衰に伴い、二次電圧Ｖｏｕｔが低下し、管電流Ｉｏｕｔも減少していく。その後、微分電圧Ｖｄｉｆｆが誤差電圧Ｖｅｒｒを下回ると、管電流Ｖｏｕｔは通常動作時における電流値に収束する。
【００４３】
なお、ドライブ信号生成回路に入力される電圧が、微分電圧Ｖｄｉｆｆと誤差電圧Ｖｅｒｒと所定時間ｔ’経過後に自動的に入れ替わるには、微分電圧Ｖｄｉｆｆの開始電圧が誤差電圧Ｖｅｒｒよりも高電圧である必要がある。また、ランプが十分に暖まるに十分な時間誤差電圧Ｖｅｒｒよりも高電圧が維持される時定数で減衰する必要もある。これら、微分電圧Ｖｄｉｆｆの開始電圧と時定数とは、回路やランプの特性に応じて適切に設定される。
【００４４】
ところで、前述した起動ブーストアップ回路は、図９に示す第二実施形態の起動ブーストアップ回路５６のように構成にするとさらに好適である。すなわち、前記微分回路にＮＰＮ型のトランジスタ５６ｄ（第二トランジスタ）とＰＮＰ型のトランジスタ５６ｃ（第一トランジスタ）を追加する。該起動ブーストアップ回路５６では、前記微分回路の抵抗５６ｂとコンデンサ５６ａの接続部にトランジスタ５６ｄのベースを接続し、該トランジスタ５６ｄのコレクタを接地する。トランジスタ５６ｄのエミッタにはトランジスタ５６ｃのベースを接続し、トランジスタ５６ｃのコレクタをコンデンサ５６ａの高電圧側に接続する。そして、トランジスタ５６ｃのエミッタ出力を誤差増幅器５１ｃの出力ラインに接続する。トランジスタ５６ｃのベース−エミッタ間には自己バイアスの抵抗Ｒ２が接続されている。
【００４５】
以上のような図９の回路は、図１０のような電圧変化を示す。図１０は図９の起動ブーストアップ回路５６におけるＶＢ１，ＶＢ２，Ｖｄｉｆｆ’電圧変化を示したタイムチャートである。
【００４６】
同図において、インバータ回路５０が起動されてＶｃｃの入力が開始されると、トランジスタ５６ｃとトランジスタ５６ｄがオンする。ここで、トランジスタ５６ｄのベース電圧ＶＢ１は抵抗５６ｂとコンデンサ５６ａの間に発生する微分電圧であり、該微分電圧の減衰に伴ってトランジスタ５６ｄのベース−エミッタ間に流れる電流Ｉ１ＢＥが所定の時定数で減少する。これに伴い電流Ｉ１ＢＥの増幅電流としてコレクタ−エミッタ間に流れる電流Ｉ１ＣＥも所定の時定数で減少していく。一方、トランジスタ５６ｃにおいては、電流Ｉ１ＣＥに応じてエミッタ−ベース間に電流Ｉ２ＥＢが流れる。従って、Ｉ２ＥＢの増幅電流として電流Ｉ２ＥＣがトランジスタ５６ｃのエミッタからコレクタに流れることになる。すなわち、起動ブーストアップ回路５５（トランジスタ５６ｃのコレクタ端子）から出力される微分電圧Ｖｄｉｆｆ’は、ＶＢ１に発生する微分電圧を増幅した微分電圧となる。
【００４７】
以上、図９のように構成した回路によれば、所定の微分回路で生成された微分電圧を所定割合に増幅して出力する。従って、微分回路に発生する微分電圧が微小なものであっても、ドライブ信号生成回路５１ｂや誤差増幅器５１ｃの仕様、ひいてはバックライトの冷陰極蛍光管の管電流に合わせて増幅された微分電圧を出力可能な起動ブーストアップ回路５６を提供可能となる。
【００４８】
ところで、前述した起動ブーストアップ回路５６の微分出力Ｖｄｉｆｆ’は、Ｖｃｃ，抵抗Ｒ，コンデンサＣ等の設定条件（特にＶｃｃの設定）により、所望の電圧以上になる可能性がある。そこで、前述した起動ブーストアップ回路は、図１１の第三実施形態の起動ブーストアップ回路５７のように構成するとさらに好適である。すなわち、前述した起動ブーストアップ回路５６にツェナダイオード５７ｆを追加する。起動ブーストアップ回路５７を構成する素子５７ａ〜５７ｅは、それぞれ起動ブーストアップ回路５６の素子５６ａ〜５６ｅに対応する。ツェナダイオード５７ｆは、カソードをトランジスタ５７ｃのエミッタに接続すると共に、アノードを接地してある。
【００４９】
以上のような図１１の回路構成においては、ツェナダイオード５７ｆにより、所定電圧以上の微分電圧Ｖｄｉｆｆ’がクランプされ、図１２のようにＶｄｉｆｆ’のピーク電流が制限されることになる。すなわち、起動ブーストアップ回路５７の微分電圧Ｖｄｉｆｆ”はツェナダイオード５７ｆのツェナ電圧ＶＺＤに対応した範囲内に制限され、該ツェナ電圧ＶＺＤに対応する電流の範囲内でｔ秒間の時間が確保されることになる。ツェナ電圧ＶＺＤは、起動直後の冷陰極蛍光管において十分な管電流が流れるように、またドライブ信号生成回路５１ｂに入力される電流・電圧が、入力可能な範囲に収まるように設定される。
【００５０】
すなわち、起動ブーストアップ回路５７から出力される微分電圧のピーク電圧がツェナダイオード５７ｆのツェナ電圧ＶＺＤ以下にクランプされるため、設定を多様に変化させても、ドライブ信号生成回路５１ｂを含むインバータ制御ＩＣ５１へ適切な電流・電圧が入力される。すなわち、Ｖｃｃ，抵抗Ｒ，コンデンサＣ等の設定条件の自由度が向上する。
【００５１】
（４）まとめ：
以上説明したように、本実施形態は、高圧放電灯（バックライト２８）を点灯させるインバータ回路５０において、高圧放電灯（バックライト２８）に交流電圧を供給するインバータトランス５３と、管電流Ｉｏｕｔと所定の基準電圧Ｖｓｅｔとを入力されており、管電流Ｉｏｕｔの目標電流Ｉｔａｒｇｅｔからの誤差を誤差電圧Ｖｅｒｒとして出力する誤差検出回路（誤差増幅器５１ｃ）と、ＰＷＭ信号を入力されており、インバータトランス５３に入力する直流電圧の極性を前記ＰＷＭ信号に合わせて反転させる駆動回路５２と、高圧放電灯（バックライト２８）の点灯開始にあたり、誤差電圧Ｖｅｒｒの最大値よりも高い値から所定時定数で減衰する立ち下がり電圧（微分電圧Ｖｄｉｆｆ）を誤差検出回路（誤差増幅器５１ｃ）の出力に重畳する減衰波形重畳回路（起動ブーストアップ回路５５）と、立ち下がり電圧（微分電圧Ｖｄｉｆｆ）の重畳された誤差電圧Ｖｅｒｒを入力されており、ＰＷＭ信号を生成するにあたり、該入力された誤差電圧Ｖｅｒｒに基づいて誤差が解消されるようにオンデューティ比を調整するドライブ信号生成回路５１ｂと、を具備することを特徴としている。
【００５２】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】液晶テレビジョンの構成を示すブロック構成図である。
【図２】インバータ回路の概略構成図である。
【図３】インバータ制御ＩＣのブロック構成図である。
【図４】ドライブ信号の生成を説明するタイミングチャートである。
【図５】起動ブーストアップ回路の第一実施形態を示す回路図である。
【図６】起動ブーストアップ回路と誤差増幅器の出力とを比較したグラフである。
【図７】起動直後のＰＷＭ信号の変化を示すタイミングチャートである。
【図８】起動直後の管電流の推移を示したグラフである。
【図９】起動ブーストアップ回路の第二実施形態を示す回路図である。
【図１０】第二実施形態のタイミングチャートである。
【図１１】起動ブーストアップ回路の第三実施形態を示す回路図である。
【図１２】第三実施形態の微分電圧波形を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…チューナ、１０ａ…アンテナ、１２…映像処理部、１４…駆動回路、１６…液晶パネル、１８…音声処理部、２０…スピーカ、２２…マイコン、２３…リモコン受信部、２４…電源回路、２８…バックライト、２８ａ…冷陰極管、３０…リモコン、５０…インバータ回路、５１…インバータ制御ＩＣ、５１ａ…鋸波生成回路、５１ｂ…ドライブ信号生成回路、５１ｃ…誤差増幅器、５１ｄ…基準電圧生成回路、５２…駆動回路、５３…インバータトランス、５５…起動ブーストアップ回路、５５ａ…コンデンサ、５５ｂ…抵抗、５６…起動ブーストアップ回路、５６ａ…コンデンサ、５６ｂ…抵抗、５６ｃ…トランジスタ、５６ｄ…トランジスタ、５７…起動ブーストアップ回路、５７ａ…コンデンサ、５７ｂ…抵抗、５７ｃ…トランジスタ、５７ｄ…トランジスタ、５７ｅ…抵抗、５７ｆ…ツェナダイオード、１００…液晶テレビジョン、Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２…ＭＯＳ−ＦＥＴ
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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