專利名稱：變換器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種對熒光燈等放電燈的點亮進行控制的變換器 電路，特別涉及能夠以較少的電路元件數(shù)來實現(xiàn)負荷開路異常、 負荷短路異常等異常動作時的控制的變換器電路。
背景技術(shù)：
眾所周知，由變換器產(chǎn)生的高頻驅(qū)動信號來驅(qū)動熒光燈等的 放電燈而進行發(fā)光。不言而喻這種放電燈用作照明用，最近多用 于液晶顯示裝置的背光燈用光源。變換器電路和放電燈是如下結(jié)
構(gòu)在變換器電路中包含的變換器的輸出側(cè)設(shè)置驅(qū)動變壓器(卜， y 7 ),通過連接器連接該驅(qū)動變壓器的次級線圏側(cè)的輸出端子。
然而，在這種情況下，有時放電燈和連接器之間的連接狀況 不好而沒有使放電燈連接到與驅(qū)動變壓器的次級線圏側(cè)的輸出端 子連接的連接端子上。或者，如果因為某種原因而使驅(qū)動變壓器 的次級線圏側(cè)的輸出端子短路，則產(chǎn)生由驅(qū)動變壓器的高電壓引 起的放電，導致冒煙、起火等。除了上述原因之外，如果放電燈 自身損壞或者變舊，則與連接器連接的驅(qū)動變壓器的次級線圈側(cè) 的輸出端子成為負荷開路狀態(tài)、負荷短路狀態(tài)，上述的冒煙、起 火等危險性變高。
因此，在變換器電路中，需要避免產(chǎn)生負荷開路狀態(tài)、負荷 短路狀態(tài)等異常動作而引起發(fā)熱等。為此，以往設(shè)置了異常動作 檢測電路，該異常動作檢測電路檢測變換器的驅(qū)動變壓器的次級 線圏側(cè)的輸出端子的開路狀態(tài)、短路狀態(tài)而使變換器的動作停止。
例如，在放電燈的低壓部連接檢測電阻，4僉測在該電阻兩端 產(chǎn)生的電壓，由此能夠檢測流過放電燈的電流。因此，通過反饋
在該電阻兩端產(chǎn)生的電壓，將流過放電燈的電流控制為恒定。而 且，在變換器電路中設(shè)置有在放電燈異常時動作的過電壓保護電 路、過電流保護電3各等。
例如，在特開2005 - 310587號公報中，在電壓電流變換變壓 器的次級線圏上設(shè)置分壓電容器，在該分壓電容器上連接有檢測 放電燈的異常等的異常電壓檢測電路。利用該異常電壓檢測電路， 在由于放電燈破裂或損壞、還有連接器的非接觸等而成為開路 (open)狀態(tài)的情況下，輸出電壓上升，在異常電壓檢測電路中發(fā)現(xiàn) 異常。此外，在由于異物混入連接器等而導致短路(short)狀態(tài)的情 況下，輸出電壓下降，因此同樣地在異常電壓檢測電路中發(fā)現(xiàn)異 常。
然而，在上述以往的變換器電路中，需要設(shè)置與放電燈的數(shù) 量相當?shù)漠惓ｋ妷翰湃珳y電路。由此，例如在對大型液晶電一見中所 使用的放電燈進行驅(qū)動的變換器電路的情況下，使用的放電燈的 數(shù)量較多，因而導致異常電壓檢測電路的成本增加的結(jié)果。此外， 在放電燈成為開路(open)狀態(tài)的情況的檢測中，對檢測電壓的上升 進行檢測。此外，在放電燈成為短路(short)的情況的檢測中，對檢 測電壓的下降進行檢測。因此，在這種情況下使用叫做窗口比較 器方式的電路。該窗口比較器電路檢測出檢測電壓是否在上限值 以及下限值的范圍內(nèi)。因此，在上限值的檢測和下限值的檢測中 需要兩個比較器。因此，還必然增加部件的使用數(shù)量，進一步提 高成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供具備能夠以較少的部件數(shù)量 構(gòu)成的保護電路的多個放電燈驅(qū)動用的變換器電路。
為了達到本發(fā)明的上述目的，與本發(fā)明的實施方式有關(guān)的變
換器電路，設(shè)置多組各自的初級線圈被串聯(lián)連接起來的驅(qū)動變壓 器和平衡變壓器的組，將多組前述串聯(lián)連接的初級線圈的兩端并 聯(lián)連接到開關(guān)電路的輸出端子間，并且將前述平衡變壓器的全部 次級線圈串聯(lián)連接，連接到前述開關(guān)電路的前述輸出端子間，該
變換器電路的特征在于，具備
電壓檢測電路，其檢測串聯(lián)連接的前述平衡變壓器的次級線
圈中的任一個的連接中點的電壓；以及
電壓比較電路，其將前述電壓檢測電路的輸出與基準電壓進 行比較，
在前述連接中點的電壓超過前述基準電壓時，在前述電壓比 較電路的輸出中得到表示異常動作的信號。
為了達到本發(fā)明的上述目的，與本發(fā)明的其它實施方式有關(guān) 的變換器電路的特征在于，具備
開關(guān)電路；
將驅(qū)動變壓器的初級線圏和平衡變壓器的初級線圏串聯(lián)連接 的n個(n為2， 3,...)串聯(lián)電路；以及
將前述n個串聯(lián)電路中所使用的n個前述平衡變壓器的次級線 圏全部串聯(lián)連接的次級線圏串聯(lián)電路，
將前述n個串聯(lián)電路和前述次級線圈串聯(lián)電路分別并聯(lián)連接 到前述開關(guān)電路的輸出端子間。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供具備能夠由較少的部件數(shù)量構(gòu)成的保 護電路的多個放電燈驅(qū)動用的變換器電路。
通過以下結(jié)合附圖的說明和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的其它
特征將顯而易見。


圖l是與本發(fā)明的實施方式l有關(guān)的使用了偶數(shù)個驅(qū)動變壓器
的變換器電路的電路圖。
圖2是與本發(fā)明的實施方式2有關(guān)的使用了奇數(shù)個驅(qū)動變壓器 的變換器電路的電路圖。
具體實施例方式
<實施方式1>
圖l是與本發(fā)明的實施方式l有關(guān)的使用了偶數(shù)個驅(qū)動變壓器 的變換器電路的電路圖。在圖l的變換器電路中，在端子l以及端
子2之間l是供直流電源電壓Vin。直流電源電壓Vin作為直流動作電 源而被提供給控制電路3以及開關(guān)電路4。
控制電路3在內(nèi)部具備振蕩電路，向開關(guān)電路4提供開關(guān)脈沖。 此外，開關(guān)電路4響應(yīng)于從控制電路3^是供的開關(guān)脈沖，對直流電 源電壓Vin進行切換而產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號。因此，開關(guān)電路4具備 由多個雙極晶體管或者FET晶體管構(gòu)成的開關(guān)元件。
此外，圖1的變換器電路具備四個驅(qū)動變壓器DT1至DT4、四 個平衡變壓器CT1至CT4以及一個反饋變壓器FBT。如圖l所示，四 個平衡變壓器CT1至CT4的次級線圏CT1 - 2至CT4- 2以及反饋變 壓器FBT的初級線圏FBT- l串聯(lián)連接。而且，該串聯(lián)連接的兩端 連接在開關(guān)電路4的一對輸出端子間，被施加來自開關(guān)電路4的高 頻驅(qū)動信號。
此外，驅(qū)動變壓器DT1的初級線圏DT1 - 1和平衡變壓器CT1 的初級線圈CT1 - 1串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩端連接在開關(guān)電^各4 的一對輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT2的初級線圏DT2- l和平衡變壓器 CT2的初級線圈CT2 - 1串聯(lián)連接，該串聯(lián)連4妄的兩端連接在開關(guān) 電路4的一對輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT3的初級線圈DT3 - 1和平衡變壓器
CT3的初級線圈CT3 - 1串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩端連接在開關(guān) 電路4的一對輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT4的初級線圏DT4 - 1和平#f變壓器 CT4的初級線圈CT4 - 1串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩端連接在開關(guān) 電路4的一對輸出端子間。
此外，眾所周知，在驅(qū)動變壓器DT1至DT4的次級線圈DT1 -2至DT4-2中產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號，分別驅(qū)動連接的放電燈，但是這 種連接是通常的連接，在圖中進行了省略。
此外，反饋變壓器FBT的次級線圏FBT- 2的一個端子連接在 二極管5的正極，二極管5的負極通過串聯(lián)連接的兩個電阻6、 7接 地。在兩個電阻6、 7的連接中點和接地間連接整流用的電容器8。 此外，次級線圈FBT-2的另一個端子接地。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在兩個電阻6、 7的連接中點可得到與流過四 個平衡變壓器CT1至CT4的次級線圏CT1 - 2至CT4 - 2以及反饋變 壓器FBT的初級線圈FBT- l的串聯(lián)連接電路的高頻驅(qū)動信號成比 例的電壓。該電壓被提供給控制電路3的IF/B端子。
因此，控制電路3根據(jù)提供到該IF/B端子的電壓，對內(nèi)部所具 備的振蕩電路的振蕩頻率、脈沖信號的周期進行控制。由此，進 行控制使得流過四個平衡變壓器CT1至CT4的次級線圏CT1 - 2至 CT4- 2以及反饋變壓器FBT的初級線圏FBT - l的串聯(lián)連接電路的 高頻驅(qū)動信號的電流值成為恒定。由此，與驅(qū)動變壓器DT1至DT4 的次級線圈DT1 - 2至DT4 - 2連接的》丈電燈以固定的亮度進行點 亮動作。
此外，使用該反饋變壓器FBT的反饋電路，也可以纟企測流過 與驅(qū)動變壓器DT1至DT4的次級線圏DT1 - 2至DT4 - 2連接的多個 放電燈中的任一個放電燈的電流。在這種情況下，不需要反饋變 壓器FBT。
另 一方面，平^軒變壓器CT2的次級線圈CT2 - 2和平tf變壓器 CT3的次級線圈CT3 - 2的連接中點通過電容器9以及電阻10的串 聯(lián)電路接地。此外，電容器9以及電阻10的連接中點連接在二極管 ll的正極。二極管ll的負極通過電阻12以及電容器13接地，另夕卜， 電阻12以及電容器13的連接中點被提供給比較器電路14的-輸入 端子。在比4交器電^各14的+輸入端子上施加基準電壓(Vref)15。
比較器電路14的輸出合成到從先前的兩個電阻6 、 7的連接中 點得到的電壓中，并被提供給控制電路3的IF/B端子上。在圖l所 示的變換器電路中，在正常動作時，平衡變壓器CT2的次級線圈 CT2- 2和平衡變壓器CT3的次級線圏CT3 - 2的連接中點大致成為 0電位。
然而，如果任一個放電燈為破損、壽命、連接不良等，則平 衡變壓器CT2的次級線圈CT2 - 2和平衡變壓器CT3的次級線圈 CT3 _ 2的連接中點較大地偏離O電位。由比較器電路14檢測該變 化，提供給控制電路3的IF/B端子。
比較器電路14通過使用開路集電極(open collector)型電路，在 變換器電路正常動作時，呈現(xiàn)高阻抗。此外，在上述說明中，在 正常動作時，平衡變壓器CT2的次級線圈CT2- 2和平衡變壓器CT3 的次級線圈CT3 - 2的連接中點大致為0電位。然而，通常由于存在 電路部件等的參差不齊，因此使用基準電壓(Vref)15來設(shè)置某種程 度的公差。
因此，當由于連接的任一個放電燈的破損、壽命、連接不良 等而提供給比較器電路14的-輸入端子的電壓變高、并超過基準 電壓(Vref)15時，比較器電路14的輸出成為接地電位，檢測到異常 動作。如果控制電路3的IF/B端子成為接地電位，則控制電路3停 止動作。
根據(jù)與本發(fā)明的實施方式l有關(guān)的變換器電路，雖然使用多個 驅(qū)動變壓器來進行多個放電燈的點亮控制，但是能夠利用 一 個比 較器電路進行異常動作的檢測。此外，驅(qū)動變壓器的個數(shù)是兩個 以上的偶數(shù)個時能夠應(yīng)用本實施方式l。即，關(guān)于利用二極管ll進 行的電壓的檢測，如果平衡變壓器的次級線圈為j個(j為偶數(shù))，則 從第(j/2)個次級線圏和第((j/2) + l)個次級線圏的連接點進行檢測 即可。
<實施方式2〉
圖2是與本發(fā)明的實施方式2有關(guān)的使用奇數(shù)個驅(qū)動變壓器的 變換器電路的電路圖。此外，在圖2中，對相同的電路要素使用相 同的附圖標記。在圖2的變換器電路中，與圖l的變換器電路同樣 地，在端子l以及端子2之間提供直流電源電壓Vin。直流電源電壓 Vin作為直流動作電源而被提供給控制電路3以及開關(guān)電路4。
控制電路3與圖l所示的控制電路3具有相同的結(jié)構(gòu)且進行相 同動作，因此省略說明。
與本實施方式2有關(guān)的變換器電路具備五個驅(qū)動變壓器DT1 至DT5、五個平衡變壓器CT1至CT5以及一個反饋變壓器FBT。如 圖2所示，五個平衡變壓器CT1至CT5的次級線圏CT1 - 2至CT5 - 2 以及反饋變壓器FBT的初級線圏FBT- l串聯(lián)連接。而且，該串聯(lián) 連接的兩端連接在開關(guān)電路4的一對輸出端子間，被施加來自開關(guān) 電路4的高頻驅(qū)動信號。
此外，驅(qū)動變壓器DT1的初級線圏DT1 - 1和平衡變壓器CT1 的初級線圏CT1 _ 1串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩端連接在開關(guān)電路4 的一對輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT2的初級線圏DT2- l和平衡變壓器 CT2的初級線圈CT2- l串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩端連接在開關(guān) 電路4的一對輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT3的初級線圈DT3 - l和平衡變壓器
CT3的初級線圈CT3 - l串聯(lián)連接，其兩端連接在開關(guān)電路4的一對
輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT4的初級線圈DT4 - 1和平衡變壓器 CT4的初級線圈CT4- l串聯(lián)連接，該串聯(lián)連接的兩端連接在開關(guān) 電路4的一對輸出端子間。
同樣地，驅(qū)動變壓器DT5的初級線圈DT5 - 1和平4釺變壓器 CT5的初級線圏CT5 - 1串聯(lián)連接，該串聯(lián)連4妻的兩端連接在開關(guān) 電路4的一對輸出端子間。
此外，在驅(qū)動變壓器DT1至DT5的次級線圈DT1 - 2至DT5 - 2 中產(chǎn)生高頻驅(qū)動信號，分別驅(qū)動連接的放電燈，但是這種連接是 通常的連接，在圖中進行了省略。
反饋變壓器FBT的次級線圏FBT - 2的一個端子連接在二極管 5的正極，二極管5的負極通過串聯(lián)連接的兩個電阻6、 7接地。在 兩個電阻6、 7的連接中點和接地間連接整流用的電容器8。此外， 次級線圈F B T - 2的另 一 個端子接地。根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，在兩個電阻6 、 7的連接中點得到與流過五個平衡變壓器CT1至CT5的次級線圏 CT1 - 2至CT5 - 2以及反饋變壓器FBT的初級線圏FBT - l的串聯(lián) 連接電路的高頻驅(qū)動信號成比例的電壓。該電壓被提供給控制電 路3的IF/B端子。
因此，控制電路3根據(jù)提供給該IF/B端子的電壓，對內(nèi)部所具 備的振蕩電路的振蕩頻率、脈沖信號的周期進行控制。由此，進 行控制使得流過五個平衡變壓器CT1至CT5的次級線圏CT1 - 2至 CT5 - 2以及反饋變壓器FBT的初級線圏FBT - l的串聯(lián)連接電路的 高頻驅(qū)動信號的電流值成為恒定。由此，與驅(qū)動變壓器DT1至DT5 的次級線圈DT1 - 2至DT5 - 2連接的i文電燈以固定的亮度進行點 亮動作。
此外，在本實施方式2中，使用該反饋變壓器FBT的反饋電路，
也可以檢測流過與驅(qū)動變壓器DT1至DT5的次級線圏DTI - 2至 DT5 - 2連接的任一個放電燈的電流。在這種情況下，不需要反饋 變壓器FBT。
在本實施方式2中，平衡變壓器CT2的次級線圈CT2 - 2和平衡 變壓器CT3的次級線圏CT3 - 2的連接中點，通過電容器20以及電 阻22的串聯(lián)電路接地。此外，電容器20以及電阻22的連接中點連 接在二極管25的正極。
同樣地，平衡變壓器CT3的次級線圈CT3 - 2和平衡變壓器CT4 的次級線圈CT4- 2的連接中點通過電容器21以及電阻23的串聯(lián)電 路接地。此外，電容器21以及電阻23的連接中點連接在二極管24 的正極。
二極管25的負極通過電阻26以及電容器27接地，另外，電阻 26以及電容器27的連接中點被提供給比較器電路29的-輸入端 子。在比較器電路29的+輸入端子上施加基準電壓(Vref)28。此外， 二極管24的負極與二極管25的負極共同連接。
比較器電路29的輸出被合成到從先前的兩個電阻6、 7的連接 中點得到的電壓中，并提供給控制電路3的IF/B端子。在圖2所示 的與實施方式2有關(guān)的變換器電路中，在正常動作時，二極管24、 25的負極的連接中點成為規(guī)定的電位。然而，當任一個》文電燈成 為破損、壽命、連接不良等時，二極管24、 25的負極的連接中點 較大地偏離正常動作時的規(guī)定電位，由比較器電路29檢測該變化 從而提供給控制電路3的IF/B端子。
因此，當由于任一個放電燈的破損、壽命、連接不良等而使 提供給比較器電路29的-輸入端子的電壓變高、并超過基準電壓 (Vref)時，比較器電路29的輸出成為接地電位，4全測出異常動作。 如果控制電^各3的IF/B端子成為接地電位，則控制電路3停止動作。
在與本發(fā)明的實施方式2有關(guān)的變換器電路中，雖然使用奇數(shù)
個驅(qū)動變壓器來進行奇數(shù)個放電燈的點亮控制，但是也能夠利用 一個比較器電路進行異常動作的檢測。此外，如果使用三個以上 的奇數(shù)個驅(qū)動變壓器，則能夠應(yīng)用本實施方式2。
此外，關(guān)于利用二極管24、 25進行的電壓的檢測，如果平衡 變壓器的次級線圈為k個(k為奇數(shù))，則從第((k- 1)/2)個次級線圈 和第((k十1)/2)個次級線圈的連接點、以及第(&+ 1)/2)個次級線圈 和第((k + 3)/2)個次級線圏的連接點的兩處進^f亍;險測即可。
在圖1以及圖2所示的變換器電路不限于本發(fā)明的實施例，在 不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)能夠進行各種變形。
盡管參考典型實施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明 不局限于所公開的典型實施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬 的解釋，從而包含全部這類變形及等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種變換器電路，設(shè)置多組各自的初級線圈被串聯(lián)連接起來的驅(qū)動變壓器和平衡變壓器的組，將多組前述串聯(lián)連接的初級線圈的兩端并聯(lián)連接到開關(guān)電路的輸出端子間，并且將前述平衡變壓器的全部次級線圈串聯(lián)連接，連接到前述開關(guān)電路的前述輸出端子間，該變換器電路的特征在于，具備電壓檢測電路，其檢測串聯(lián)連接的前述平衡變壓器的次級線圈中的任一個的連接中點的電壓；以及電壓比較電路，其將前述電壓檢測電路的輸出與基準電壓進行比較，在前述連接中點的電壓超過前述基準電壓時，在前述電壓比較電路的輸出中得到表示異常動作的信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變換器電路，其特征在于， 前述電壓比較電路具備比較器電路，將前述平衡變壓器的次級線圏中的任一個的連接中點的電壓 連接到前述比較器電路的反轉(zhuǎn)輸入端子上，將前述基準電壓連接到前述比較器電路的非反轉(zhuǎn)輸入端子上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變換器電路，其特征在于， 前述電壓檢測電路在平衡變壓器的次級線圈為j個時，從第(j/2)個次級線圈和第((]/2)+ l)個次級線圏的連接點進行檢測，其中，j 為偶數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的變換器電路，其特征在于， 前述電壓檢測電路在平衡變壓器的次級線圏為k個時，從第((k-1)/2)個次級線圏和第((1^+ 1)/2)個次級線圏的連接點、以及第((k + 1 )/2)個次級線圏和第((k + 3)/2)個次級線圏的連接點的兩處進行 檢測，其中，k為奇數(shù)。
5. —種變換器電路，其特征在于，具備 開關(guān)電路；將驅(qū)動變壓器的初級線圈和平衡變壓器的初級線圏串聯(lián)連接 的n個串聯(lián)電路，其中n為2， 3，...；以及將前述n個串聯(lián)電路中所使用的n個前述平tf變壓器的次級線 圏全部串聯(lián)連接的次級線圏串聯(lián)電路，將前述n個串聯(lián)電路和前述次級線圏串聯(lián)電路分別并聯(lián)連接 到前述開關(guān)電路的輸出端子間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變換器電路，其特征在于，設(shè)置了從前述次級線圏串聯(lián)電路檢測電壓的電壓檢測電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換器電路，其特征在于， 設(shè)置將從前述次級線圏串聯(lián)電路檢測出的電壓與基準電壓進行比較的比較電^各，在前述電壓為基準電壓以上的情況下，從比 較電路輸出表示異常的信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換器電路，其特征在于，前述電壓檢測電路在平衡變壓器的次級線圈為j個時，從第(j / 2) 個次級線圈和第((|/2)+ l)個次級線圏的連接點進行檢測，其中，j 為偶數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變換器電路，其特征在于， 前述電壓檢測電路在平衡變壓器的次級線圏為k個時，從第((k-1)/2)個次級線圏和第((1^+ 1)/2)個次級線圈的連接點、以及第((k + 1)/2)個次級線圈和第((k + 3)/2)個次級線圈的連接點的兩處進行 檢測，其中，k為奇數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供具備能夠以較少的部件數(shù)量構(gòu)成的保護電路的多個放電燈驅(qū)動用的變換器電路。將多個驅(qū)動變壓器的初級線圈串聯(lián)連接到對應(yīng)的平衡變壓器的初級線圈，并聯(lián)連接到開關(guān)電路的輸出端子間。而且，構(gòu)成將前述平衡變壓器的全部次級線圈串聯(lián)連接、并聯(lián)連接到開關(guān)電路的輸出端子間的驅(qū)動多個放電燈的變換器電路。該變換器電路還具備電壓檢測電路，其檢測串聯(lián)連接的平衡變壓器的次級線圈中的任一個的連接中點的電壓；和電壓比較電路，其將電壓檢測電路的輸出與基準電壓進行比較。由此，在連接中點的電壓超過基準電壓時，能夠在電壓比較電路的輸出中得到表示異常動作的信號。
文檔編號H05B41/02GK101115340SQ20071012962
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者宮崎弘行, 畠山剛 申請人:勝美達集團株式會社