(57)【要約】【課題】  ＬＣＤインバータ電源において、アーク放電保護と過電圧保護を一つの高耐圧コンデンサで確実に動作する放電管点灯装置を提供する。【解決手段】  放電管点灯装置の高圧側に分圧を行うコンデンサＣ１、コンデンサＣ２と、分圧点の電圧を検出する手段と、コンデンサＣ２の低圧側に接続されるアーク放電周波数のみを共振させるコンデンサＣ３とコイルＬ１からなる共振回路と、共振回路からアーク放電を検出する手段と、両検出手段からの信号を判断し制御回路を停止する手段とを備え、アーク放電や過電圧が発生時にインバータを安全に停止させることができ、一つの高耐圧コンデンサで動作する保護回路を提供することができる。【選択図】  図１
2009135060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータ回路の高圧側に放電管が接続された放電管点灯装置において、前記インバータ回路の高圧側に第一のコンデンサと第二のコンデンサから成る分圧コンデンサを接続し、分圧点の電圧を検出する第一の電圧検出手段と、該検出電圧と第一の所定電圧範囲とを比較する第一の電圧比較手段と、前記第二のコンデンサの分圧点より低圧側に第三のコンデンサとコイルを大地間に平行に接続した共振回路と、前記共振回路の電圧を検出する第二の電圧検出手段と、該検出電圧と第二の所定電圧範囲とを比較する第二の電圧比較手段とを備え、前記第一の電圧検出手段により検出された電圧が前記第一の所定電圧範囲外である場合と前記第二の電圧検出手段により検出された電圧が前記第二の所定電圧範囲外である場合の少なくとも何れかの場合に、前記インバータ回路を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項２】
インバータ回路の高圧側に放電管が接続された放電管点灯装置において、前記インバータ回路の高圧側に第一のコンデンサと第二のコンデンサから成る分圧コンデンサを接続し、分圧点にダイオードと抵抗を大地間に平行に接続した平滑回路を接続し、平滑後の電圧を検出する第一の電圧検出手段と、該検出電圧と第一の所定電圧範囲とを比較する第一の電圧比較手段と、前記第二のコンデンサの分圧点より低圧側に第三のコンデンサとコイルを大地間に平行に接続した共振回路と、前記共振回路の電圧を検出する第二の電圧検出手段と、該検出電圧と第二の所定電圧範囲とを比較する第二の電圧比較手段とを備え、前記第一の電圧検出手段により検出された電圧が前記第一の所定電圧範囲外である場合と前記第二の電圧検出手段により検出された電圧が前記第二の所定電圧範囲外である場合の少なくとも何れかの場合に、前記インバータ回路を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする放電管点灯装置。
【請求項３】
前記第一の電圧比較手段と、前記第二の電圧比較手段と、前記制御手段がマイコンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放電管点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点灯時および点灯中にインバータの高圧側の過電圧およびアーク放電を検して、放電管を保護する放電管点灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の放電管点灯装置は、電流検出回路からアーク放電周波数を検出するハイパスフィルタ、検出信号を平滑化する整流平滑回路、さらに検出信号を保持するラッチ回路で構成され、これらによりアーク放電を検出していた。これを電流検出方式と呼ぶ。（例えば、特許文献１参照。）電流検出方式では、トランス２次側の高圧端子に発生するアーク放電をトランスの２次側のインダクタンスを通過したＧＮＤ端子の電流を用いて検出を行うため、アーク放電の検出精度が原理的に低かった。この点を改善するため、電圧を検出する方式が提案された。
【０００３】
この電圧を検出する方式は、２つの出力トランスの２次側のＧＮＤ端同士をダイオードを介して接続し、アーク放電発生時にその接続点（中性点）の電圧が上昇し、中性点がずれることを利用することによりアーク放電を検出していた。これを中性点検出方式と呼ぶ。（例えば、特許文献２参照。）しかし、中性点検出方式は、中性点における電圧の上昇幅が小さい微小アーク放電や、左右同時に発生するアーク放電に対しては検出精度が低かった。
【０００４】
この点を改善した、インバータ出力電圧から検出コンデンサを介してアーク放電周波数のみを共振させ、その信号を検出することによりアーク放電を検出する電圧検出方式がある。（例えば、特許文献３参照。）
【特許文献１】特開２００２−１５１２８７号公報（図１）
【特許文献２】特開２００４−０５４２９４号公報（図３）
【特許文献３】特開２００７−１８８６５９号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、電流検出方式や中性点検出方式においてはアーク放電保護に検出用の高耐圧コンデンサは不必要だが精度の面で劣ることとなり、電圧検出方式においては高圧出力端にアーク放電保護及び過電圧保護（ＯＶＰ）の為の別々の検出用高耐圧コンデンサが必要であった。（図４）電圧検出方式は、高電圧部品が増える分だけ危険性が高く、故障の可能性も高まり、さらに安全距離関係で、装置の小型化を妨げることにもなるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、これらの課題を解決するもので、一つの電圧検出用高耐圧コンデンサのみでアーク放電保護及び過電圧保護（ＯＶＰ）を検出する放電管点灯装置を提供することを目的とする。（図３）
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１記載の放電管点灯装置は、インバータ回路が高圧側に接続されており、前記インバータ回路の高圧側に第一のコンデンサと第二のコンデンサから成る分圧コンデンサを接続し、分圧点の電圧を検出する第一の電圧検出手段と、該検出電圧と第一の所定電圧範囲とを比較する第一の電圧比較手段と、前記第二のコンデンサの分圧点より低圧側に第三のコンデンサとコイルを大地間に平行に接続した共振回路と、前記共振回路の電圧を検出する第二の電圧検出手段と、該検出電圧と第二の所定電圧範囲とを比較する第二の電圧比較手段とを備え、前記第一の電圧検出手段により検出された電圧が前記第一の所定電圧範囲外である場合と前記第二の電圧検出手段により検出された電圧が前記第二の所定電圧範囲外である場合の少なくとも何れかの場合に、前記インバータ回路を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２記載の放電管点灯装置は、インバータ回路が高圧側に接続されており、前記インバータ回路の高圧側に第一のコンデンサと第二のコンデンサから成る分圧コンデンサを接続し、分圧点にダイオードと抵抗を大地間に平行に接続した平滑回路を接続し、平滑後の電圧を検出する第一の電圧検出手段と、該検出電圧と第一の所定電圧範囲とを比較する第一の電圧比較手段と、前記第二のコンデンサの分圧点より低圧側に第三のコンデンサとコイルを大地間に平行に接続した共振回路と、前記共振回路の電圧を検出する第二の電圧検出手段と、該検出電圧と第二の所定電圧範囲とを比較する第二の電圧比較手段とを備え、前記第一の電圧検出手段により検出された電圧が前記第一の所定電圧範囲外である場合と前記第二の電圧検出手段により検出された電圧が前記第二の所定電圧範囲外である場合の少なくとも何れかの場合に、前記インバータ回路を停止させる制御手段を備えたことを特徴とする放電管点灯装置。
【０００９】
本発明の請求項３記載の放電管点灯装置は、請求項１または請求項２において、第一の電圧比較手段と、第二の電圧比較手段と、制御手段がマイコンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の放電管点灯装置によれば、危険な高電圧部品を削減でき、特に高電圧コンデンサが一つになったことで、安全性の向上と故障率の低減を図りながらも、装置の小型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の放電管点灯装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における放電管点灯装置の構成図を示す。
【００１３】
図１において、高耐圧コンデンサＣ１は、交流電圧を発生するインバータ回路の高圧側に接続され、他方に過電圧検出回路１、アーク放電検出回路２が接続されている。マイコンには前記過電圧検出回路１、アーク放電検出回路２および制御回路が接続され、誤動作時に検出信号をマイコンが検出し制御回路に停止信号を送ることでインバータ出力を停止し、放電管を消灯する。
【００１４】
過電圧検出回路１は、前記交流電圧を検出コンデンサＣ１とコンデンサＣ２とで分圧した信号を入力とし、ダイオードＤ１、抵抗Ｒ７により信号を半波整流し、さらに抵抗Ｒ８、コンデンサＣ７で信号を平滑化している。過電圧検出回路１は、入力信号を平滑化する平滑回路の役割をもち、平滑後の直流信号をマイコンへ出力する。過電圧時には出力信号が大きくなり、その変化量をマイコンで検出することにより、過電圧検出を可能とする。
【００１５】
例えばコンデンサＣ１の高圧側に過電圧が発生した時、その電圧を分圧しているコンデンサＣ１、Ｃ２の接続点の電圧が上昇し、ダイオードＤ１により正の半周期の電圧信号が抵抗Ｒ７にかかり、抵抗Ｒ７により電流量が決定され、その電流が抵抗Ｒ８を通してコンデンサＣ７に通常時以上の電荷がチャージされ、そのチャージされた電圧をマイコンにより検出する。
【００１６】
アーク放電検出回路２は、検出コンデンサＣ１、コンデンサＣ２を介した前記交流電圧を入力とし、コイルＬ１、コンデンサＣ３からなる共振回路３で共振動作を行い、その共振信号をコンデンサＣ４を介したトランジスタＱ１、トランジスタＱ２による保持回路で保持し、抵抗６、コンデンサ６による平滑化回路で平滑化し、その直流信号をマイコンへ出力する。アーク放電発生時には直流出力信号が大きくなり、その変化量をマイコンで検出することにより、アーク放電の検出を可能とする。
【００１７】
例えばコンデンサＣ１の高圧側にアーク放電が発生した時、コンデンサＣ１、コンデンサＣ２を介して高周波を含む電圧信号が共振回路３にかかる。共振回路３では、コンデンサＣ３、コイルＬ１によりアーク放電周波数帯域の信号を増幅し、コンデンサＣ４を介して抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３によりバイアス供給されているトランジスタＱ１のゲート端子に共振信号が入力され、アーク放電発生時の共振信号によりトランジスタＱ１がON動作し、ＯＮ動作中にトランジスタＱ２のゲート端子にＶｃｃが入力され、トランジスタＱ２がＯＦＦ動作し、抵抗Ｒ５，Ｒ６を介してコンデンサＣ６に通常時以上の電荷がチャージされ、そのチャージされた電圧信号をマイコンにより検出する。
【００１８】
以上のように、実施の形態１においては、アーク放電検出と過電圧検出両方の検出を同じ入力信号から行うことができ、インバータの高圧出力に接続される高耐圧コンデンサを一つにすることもでき、コスト低減及び信頼性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、実施の形態１では、共振回路によりアーク放電の放電周波数のみを検出することにより他のノイズ成分による影響が小さくなり、誤動作を防止することもできる。
【００２０】
また、実施の形態１では、前記放電管をＰＷＭ調光により点灯させる時、マイコンでＰＷＭ動作周波数に同期させて保護検出動作を行うことにより、調光時の誤動作を防止することもできる。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における放電管点灯装置の構成図を示す。
【００２２】
図１は片側ランプ駆動方式、図２は両側ランプ駆動方式での保護方式を示す。
【００２３】
両側ランプ駆動方式において、アーク保護回路は図１のように片側のみへ挿入すればよいが、検出回路がついているランプの反対側端のアーク検出の精度を上げるため、両側にアーク保護を挿入することがある。
【００２４】
図２において、過電圧検出回路５は過電圧検出回路１と同様の動作をし、マイコンへ検出信号を送る。アーク放電検出回路６は、アーク放電検出回路２と同様の動作を行うが、トランジスタＱ１とトランジスタＱ１０の合成信号をトランジスタＱ２の入力することにより、アーク放電検出回路の一部を共用化し、回路の簡素化を図っている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明にかかる放電管点灯装置は、ＬＣＤディスプレイ用バックライト電源において低コストのアーク放電保護および過電圧保護を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における放電管点灯装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２における放電管点灯装置の構成図
【図３】本発明の放電管点灯装置の概略図
【図４】従来の放電管点灯装置の概略図
【符号の説明】
【００２７】
１、５  過電圧検出回路
２、６  アーク放電検出回路
３  共振回路
４  放電管
７  高耐圧コンデンサ
【図１】
2009135060.tif 000003
【図２】
2009135060.tif 000004
【図３】
2009135060.tif 000005
【図４】
2009135060.tif 000006