專利名稱：放電燈裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于液晶顯示裝置的背光源用的光源的放電燈裝置，特別涉及對放電燈進行點燈驅(qū)動用的電源裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置廣泛用作為個人計算機、汽車導(dǎo)航裝置等各種電子設(shè)備的顯示裝置。在這樣的液晶顯示裝置中，一般使用發(fā)熱量少的冷陰極熒光燈作為背光源用的光源。
以往，作為驅(qū)動冷陰極熒光燈用的點燈-驅(qū)動電路，已經(jīng)知道有圖1所示的點燈-驅(qū)動電路。即，該點燈-驅(qū)動電路如圖1(A)所示，與直流電源9連接的驅(qū)動信號電路10輸出一對矩形波驅(qū)動信號11a及11b。這些矩形波驅(qū)動信號11a及11b交替驅(qū)動構(gòu)成逆變器的第1及第2半導(dǎo)體開關(guān)元件S1及S2進行開關(guān)動作。這些開關(guān)元件S1及S2相互串聯(lián)連接在前述直流電源9的正極端子V與接地G之間。另外，波形整形用的電感元件L3及L4分別與第1及第2半導(dǎo)體開關(guān)元件串聯(lián)連接。另外，電容器C1及電容器C2串聯(lián)連接在直流電源9的正極端子V與接地G之間。脈沖變壓器12的初級繞組L1的輸入端子和電容器C1與電容器C2的連接點P及第1開關(guān)元件S1與電感元件L3構(gòu)成的串聯(lián)電路的一端Q連接。外表面電極熒光燈13連接在脈沖變壓器12的次級繞組L2的輸出端之間。
下面說明該點燈-驅(qū)動電路的動作。利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1導(dǎo)通、開關(guān)元件S2關(guān)斷時，如圖1(A)所示，電流Ia沿電流電源9的正極端子V—開關(guān)元件S1—電感元件L3—脈沖變壓器12的初級繞組L1—電容器C2—接地G的電路流通。另外，利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1關(guān)斷、開關(guān)元件S2導(dǎo)通時，如圖1(B)所示，電流Ib沿直流電源9的正極端子V—電容器C1—脈沖變壓器12的初級繞組L1—電感元件L4—開關(guān)元件S2—接地G的電路流通。利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，重復(fù)進行這樣的動作，在脈沖變壓器12的初級繞組L1交替流過電流Ia及Ib，因此在脈沖變壓器12的次級繞組L2的輸出端子之間連產(chǎn)生矩形波電壓。該輸出電壓加在外表面電極熒光燈13上，對它進行點燈和驅(qū)動。
但是，在上述那樣的放電燈的點燈-驅(qū)動裝置中存在的問題是，在開關(guān)元件S1及S2導(dǎo)通及關(guān)斷時，由于有電阻分量的電感元件L3及L4的作用，將產(chǎn)生陡峭的高壓浪涌脈沖。即，開關(guān)元件S1及S2導(dǎo)通及關(guān)斷時，在包含電容器C1、電容器C2、脈沖變壓器12的初級繞組L1、電感元件L3及L4的LC諧振電路中，由于所謂衰減振蕩現(xiàn)象而產(chǎn)生振蕩電流，在電感元件L3及L4的兩端產(chǎn)生具有高電壓的所謂浪涌電壓。因此，在脈沖變壓器12的一次側(cè)，構(gòu)成逆變器電路的開關(guān)元件S1及S2有損壞的危險。
另外，在脈沖變壓器12的次級繞組L2的輸出端子之間，也產(chǎn)生包含如圖2所示的高浪涌脈沖S的電壓波形，供給放電燈13。這里，圖2的橫軸是時間軸，為5μs/div，縱軸是電壓，為5.0V/div。這樣陡峭的高壓浪涌脈沖電壓的發(fā)生，有損于這種放電燈裝置的安全性、可靠性及壽命。
作為解決上述高壓浪涌脈沖的措施，有一種手段是，換用具有超過前述浪涌電壓的耐壓的半導(dǎo)體開關(guān)元件作為開關(guān)元件S1及S2。但是，具有超過浪涌電壓的耐壓的半導(dǎo)體開關(guān)元件，由于元件本身體積大，因此不適合作為液晶顯示裝置的背光源所希望的小型化的要求。
本發(fā)明正是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供抑制乃至于降低點燈時產(chǎn)生的高壓浪涌脈沖，安全性而且穩(wěn)定性優(yōu)異的放電燈裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的放電燈裝置，其特征在于，具有與直流電源連接的驅(qū)動信號電路；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號交替進行開關(guān)控制、并串聯(lián)連接在所述直流電源的端子之間的第1及第2開關(guān)元件；與這些開關(guān)元件串聯(lián)連接的電感元件；具有初級繞組及次級繞組，所述初級繞組與所述直流電源連接，而且利用所述開關(guān)元件交替切換電流方向的脈沖變壓器；連接配置在該脈沖變壓器二次側(cè)端子之間的放電燈；以及與所述第2開關(guān)元件并聯(lián)連接的齊納二極管元件。
又，本發(fā)明的放電燈裝置，其特征在于，具有與直流電源連接的驅(qū)動信號電路；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號交替進行開關(guān)控制、并串聯(lián)連接在所述直流電源的端子之間的第1及第2開關(guān)元件；分別與這些開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1及第2電感元件；具有初級繞組及次級繞組、所述初級繞組與所述直流電源連接，而且利用所述開關(guān)元件交替切換電流方向的脈沖變壓器；連接配置在該脈沖變壓器的二次側(cè)端子之間的放電燈；與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1單向電流元件；以及與該第1單向電流元件及所述第2電感元件并聯(lián)連接的第2單向電流元件。
又，本發(fā)明的放電燈裝置，其特征在于，具有與直流電源連接的驅(qū)動信號電路；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號交替進行開關(guān)控制、并串聯(lián)連接在所述直流電源的端子之間的第1及第2開關(guān)元件；分別與這些開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1及第2電感元件；具有初級繞組及次級繞組、所述初級繞組與所述直流電源連接而且利用所述開關(guān)元件交替切換電流方向的脈沖變壓器；連接配置在該脈沖變壓器的二次側(cè)端子之間的放電燈；與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1單向電流元件；以及與該第1單向電流元件并聯(lián)連接的第2單向電流元件。
再有，本發(fā)明的放電燈裝置中，其特征在于，所述單向電流元件是二極管元件、晶體管元件、MOSFET元件及光耦元件中選擇的至少一種元件。
在這樣構(gòu)成的本發(fā)明放電燈裝置中，在開關(guān)元件導(dǎo)通及關(guān)斷時，在裝置內(nèi)沿規(guī)定方向(箭頭Ia及Ib)流過電流的電路中設(shè)置單向電流元件，以此切斷乃至于抑制反向電流的流通。從而能夠防止脈沖變壓器初級繞組側(cè)的電路中產(chǎn)生衰減振蕩現(xiàn)象。另外，這些單向電流元件將由于衰減振蕩現(xiàn)象而產(chǎn)生的浪涌電壓對開關(guān)元件加以旁路，通過這樣能夠防止半導(dǎo)體開關(guān)元件的損壞。


圖1(A)(B)為說明已有的放電燈裝置的構(gòu)成及動作用的方框圖。
圖2為圖1的放電燈裝置產(chǎn)生的電壓波形圖。
圖3為本發(fā)明放電燈裝置所用的外部電極熒光燈一個例子的縱向剖面圖。
圖4為表示第1實施例的放電燈裝置的簡要構(gòu)成的電路圖。
圖5為上述放電燈裝置中在脈沖變壓器12的次級繞組L2出現(xiàn)的電壓波形。
圖6為表示第2實施例的放電燈裝置的簡要構(gòu)成的電路圖。
圖7為上述放電燈裝置中在脈沖變壓器12的二次側(cè)產(chǎn)生的電壓波形圖。
圖8(A)(B)為說明本發(fā)明第3實施例的放電燈驅(qū)動裝置的簡要構(gòu)成及驅(qū)動動作用的電路圖。
圖9為上述第3實施例中在脈沖變壓器12的次級繞組L2一側(cè)產(chǎn)生的電壓波形A及電流波形B的波形圖。
圖10為對本實施例的放電燈裝置及已有的放電燈裝置，比較燈的輸入功率與相對光通量的關(guān)系圖。
圖11為表示驅(qū)動信號發(fā)生電路11的輸出脈沖與調(diào)光率之關(guān)系的脈沖波形圖。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明的實施例。
圖3為本發(fā)明放電燈裝置所用的放電燈一個例子的縱向剖面圖。該放電燈是外部電極熒光燈，它具有在內(nèi)壁面形成熒光膜1，而且氣密封入以氙為主的稀有氣體(放電介質(zhì))的玻璃管2、向所述玻璃管2的一端引出引線端子3并加以封裝的內(nèi)部電極4、以及在所述玻璃管2的外周表面沿管軸方向遍及幾乎全長以規(guī)定間距螺旋狀卷繞的外部電極5。
這里，玻璃管2的外徑為1.2～10.0mm左右，長度為50～750mm左右，封入例如以氙氣為主的稀有氣體作為放電介質(zhì)。另外，在圖中，5a為外部電極5的引線端子，6為覆蓋外部電極5的表面的有透光性的熱收縮管，具有防止外部電極5產(chǎn)生位置偏移及電氣絕緣等功能。
在該外部電極熒光燈中，若從電源9通過電壓供電線7及8，在內(nèi)部電極4與外部電極5之間加上例如1～3KV的矩形波電壓，則兩個電極4及5開始放電，在玻璃管2內(nèi)放射紫外線。放射的紫外線由玻璃管2的內(nèi)壁面的熒光膜1變換為可見光線。
圖4為本發(fā)明放電燈裝置的第1實施例的電路圖。在該圖中，10為與直流電源(圖示省略)上連接的輸出矩形波驅(qū)動信號的驅(qū)動信號電路，S1及S2為構(gòu)成逆變器電路的半導(dǎo)體開關(guān)元件，利用從前述驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b交替進行開關(guān)控制。即矩形波驅(qū)動信號11a及11b是具有相同重復(fù)頻率的相位相差180度的矩形波，在一個信號為高電平(H)時，另一個信號為低電平。另外，12為具有初級繞組L1及次級繞組L2的脈沖變壓器，13為連接配置在脈沖變壓器12的次級繞組L2兩端子之間的外部電極熒光燈。
開關(guān)元件S1及S2互相串聯(lián)連接在前述直流電源的兩端子V與接地G之間。另外，電感元件L3及L4分別與第1及第2半導(dǎo)體開關(guān)元件串聯(lián)連接。另外，電容器C1及電容器C2串聯(lián)連接在直流電源9的端子V與接地G之間。脈沖變壓器12的初級繞組L1的輸入端子和電容器C1與電容器C2的連接點P及第1開關(guān)元件S1與電感元件L3構(gòu)成的串聯(lián)電路的一端Q連接。而且，與半導(dǎo)體開關(guān)元件S2并聯(lián)地把包含具有該開關(guān)元件S2耐壓以下的Vf(正向電壓)的齊納二極管D1的電路接地。
下面說明該放電燈裝置的動作。利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1導(dǎo)通、開關(guān)元件S2關(guān)斷時，電流Ia沿直流電源端子V—開關(guān)元件S1—電感元件L3—脈沖變壓器12的初級繞組L1—電容器C2—接地G的電路流通。另外，利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1關(guān)斷、開關(guān)元件S2導(dǎo)通時，電流Ib沿直流電源端子V—電容器C1—脈沖變壓器12的初級繞組L1—電感元件L4—開關(guān)元件S2—接地G的電路流通。
利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，重復(fù)這樣的動作，在脈沖變壓器12的初級繞組L1交替流過電流Ia及Ib，因此在脈沖變壓器12的次級繞組L2的輸出端子之間連續(xù)產(chǎn)生矩形波電壓。該輸出電壓加在外表面電極熒光燈13上，對其進行點燈-驅(qū)動。
這里，在脈沖變壓器12的初級繞組L1一側(cè)，如上所述，由于開關(guān)元件S1及S2的導(dǎo)通及關(guān)斷，電流Ia及Ib交替流過，但由于插入該電流通路中的電感元件L3及L4的作用，產(chǎn)生衰減振蕩，產(chǎn)生大的浪涌電壓。然而，如上所述，與開關(guān)元件S2并聯(lián)連接而且一端接地的齊納二極管D1的Vf，設(shè)定為通常的點燈動作中在脈沖變壓器12的初級繞組L1一側(cè)正常感應(yīng)的不包含浪涌分量的電壓值以上，而且設(shè)定為半導(dǎo)體開關(guān)元件S2(或半導(dǎo)體開關(guān)元件S1)的耐壓以下。因此，在因半導(dǎo)體開關(guān)元件S1與S2交替切換驅(qū)動而將所需要的驅(qū)動信號輸入脈沖變壓器12的過程中，若發(fā)生陡峭的浪涌脈沖，則由該電壓產(chǎn)生的脈沖電流與電流Ib疊加，流過開關(guān)元件S2一側(cè)，但由于齊納二極管元件D1導(dǎo)通，因此通過該齊納二極管D1向接地回路旁路。因而即使產(chǎn)生超過半導(dǎo)體開關(guān)元件S2的耐壓的大浪涌脈沖，也不會損壞半導(dǎo)體開關(guān)元件S2。另外，在半導(dǎo)體開關(guān)元件S1導(dǎo)通、S2關(guān)斷時，在由浪涌脈沖產(chǎn)生的電流與這時流過的電流Ib疊加的情況下，由于通過電容器C2流向接地線，因此不會損壞半導(dǎo)體開關(guān)元件S1。
圖5為上述放電燈裝置中在脈沖變壓器12的次級繞組L2出現(xiàn)的電壓波形。與圖2所示的已有的放電燈裝置中的電壓波形相比，浪涌脈沖大幅度降低。即由于在半導(dǎo)體開關(guān)元件S1及S2導(dǎo)通及關(guān)斷時產(chǎn)生的陡峭的高壓浪涌脈沖容易而且確實向接地側(cè)泄放，因此能夠避免因前述高壓浪涌脈沖而導(dǎo)致半導(dǎo)體開關(guān)元件S1及S2的損傷等，維持穩(wěn)定的點燈動作。
圖6為表示本發(fā)明第2實施例的放電燈裝置的簡要構(gòu)成的電路圖。在該圖中，對于與圖4所示的放電燈裝置相同的部分，附加相同的符號，并省略詳細說明，下面對于不同的部分進行說明。
輸出矩形波信號的驅(qū)動信號電路(逆變器驅(qū)動信號單元)10通過半導(dǎo)體開關(guān)元件S1及S2與脈沖變壓器12的初級繞組L1一側(cè)連接。電感元件L3與半導(dǎo)體開關(guān)元件S1串聯(lián)連接。然后，第1單向電流元件D2及電感元件L5與另一個半導(dǎo)體開關(guān)元件S2串聯(lián)連接。另外，第2單向電流元件D3與單向電流元件D2及電感元件L5的串聯(lián)連接電路并聯(lián)。這里，第2單向電流元件D3的極性相對于第1單向電流元件D2反極性連接。另外，單向電流元件D2及D3是例如二極管元件等，而電感元件L5是例如線圈等。
這樣的放電燈裝置的基本動作與第1實施例相同。即利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1導(dǎo)通、開關(guān)元件S2關(guān)斷時，電流Ia沿直流電源端子V—開關(guān)元件S1—電感元件L3—脈沖變壓器12的初級繞組L1—電容器C2—接地G的電路流通。另外，利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1關(guān)斷、開關(guān)元件S2導(dǎo)通時，電流Ib沿直流電源端子V—電容器C1—脈沖變壓器12的初級繞組L1—第1單向電流元件D2—電感元件L5—開關(guān)元件S2—接地G的電路流通。
這里，若由于半導(dǎo)體開關(guān)元件S1及S2的交替切換驅(qū)動，在脈沖變壓器12的初級繞組L1一側(cè)產(chǎn)生陡峭的浪涌脈沖，則疊加由該浪涌脈沖產(chǎn)生的脈沖的電流Ib就通過第1單向電流元件D2及電感元件L5流向半導(dǎo)體開關(guān)元件S2方向，但在電感元件L5的兩端產(chǎn)生的反向感應(yīng)電壓的作用下，電流Ic流向第2單向電流元件D3。這樣，疊加浪涌脈沖的電流Ia的一部分，其能量被單向電流元件D2、電感元件L5和第2單向電流元件D3構(gòu)成的并聯(lián)電路吸收，不會損傷半導(dǎo)體開關(guān)元件S2。
另外，利用與半導(dǎo)體開關(guān)元件S2串聯(lián)連接的第1單向電流元件D2阻止反向電流流過，因此還能夠防止衰減振蕩。
圖7為上述放電燈裝置中在脈沖變壓器12的二次側(cè)產(chǎn)生的電壓波形圖。由該圖可知，在該放電燈裝置中，輸出電壓波形圖中的浪涌電壓S比圖2所示的已有裝置要大幅度降低。另外，與圖5所示的實施例相比也可知浪涌電壓S的大小也更低。
另外，在圖6的實施例中，是第2單向電流元件D3并聯(lián)于單向電流元件D2和電感元件L5的串聯(lián)電路，但即使并聯(lián)于電感元件L5本身的兩端子之間，也能夠得到同樣的效果。
圖8(A)(B)為說明本發(fā)明第3實施例的放電燈驅(qū)動裝置的簡要構(gòu)成及驅(qū)動動作用的電路圖。在該圖中，對于與圖4或圖6所示的實施例相同的部分，附加相同的符號，并省略詳細的說明，在下面以與這些實施例不同的部分為中心進行說明。
驅(qū)動信號電路(逆變器驅(qū)動信號單元)10將相位相反的矩形波信號7a及7b提供給一對開關(guān)元件S1及S2，對它們交替進行導(dǎo)通及關(guān)斷控制。一對開關(guān)元件S1及S2串聯(lián)連接在直流電源V與接地G之間，通過對它們進行導(dǎo)通及關(guān)斷控制，交替切換從直流電源V流向脈沖變壓器12的初級繞組L1一側(cè)的電流的方向。第1及第2電容器C1及C2也串聯(lián)連接在直流電源V與接地G之間。脈沖變壓器12的初級繞組L1的一端與第1及第2電容器C1及C2的連接點P連接。第1及第2單向電流元件D1及D2以相同極性串聯(lián)連接在串聯(lián)連接的開關(guān)元件S1與S2之間。然后，脈沖變壓器12的初級繞組L1的另一端與這些單向電流元件D1及D2的連接點Q連接。
這樣的放電燈裝置的基本動作與第1或第2實施例相同。即利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1導(dǎo)通、開關(guān)元件S2關(guān)斷時，電流Ia沿直流電源端子V—開關(guān)元件S1—第1單向電流元件D1—脈沖變壓器12的初級繞組L1—電容器C2—接地G的電路流通。另外，利用從驅(qū)動信號電路10輸出的矩形波驅(qū)動信號11a及11b的控制，在開關(guān)元件S1關(guān)斷、開關(guān)元件S2導(dǎo)通時，電流Ib沿直流電源端子V—電容器C1—脈沖變壓器12的初級繞組L1—第2單向電流元件D2—開關(guān)元件S2—接地G的電路流通。
在上述電流Ia及Ib的流通路徑中，串聯(lián)插入例如二極管元件等單向電流元件D1及D2，因此相對于這些電流Ia及Ib的反向電流被切斷。即完全抑制隨著上述電流Ia及Ib的流通而流過因電路的諧振現(xiàn)象而產(chǎn)生的反向振蕩電流，即完全抑制所謂的衰減振蕩現(xiàn)象。
圖9所示為上述第3實施例中的脈沖變壓器1 2的次級繞組L2一側(cè)產(chǎn)生的電壓波形A及電流波形B的波形圖。該圖的橫軸為時間，刻度為5μsec/div，縱軸為電壓V及電流A，刻度分別為500V/div及10mA/div。
在該實施例的放電燈裝置中，可以確認不僅能夠防止產(chǎn)生衰減振蕩，而且與已有的裝置相比，供給放電燈的燈電流峰值也升高，放電燈的發(fā)光效率也提高。圖10為對于本實施例有關(guān)的放電燈裝置與已有的放電燈裝置，比較燈輸入功率與相對光通量的關(guān)系曲線圖。在該圖中，曲線C表示本實施例，而曲線c表示已有技術(shù)的例子。
再有，上述實施例的放電燈裝置，能夠防止產(chǎn)生衰減振蕩，能夠?qū)Ψ烹姛艄┙o穩(wěn)定的驅(qū)動電壓，結(jié)果在改變放電燈的調(diào)光率時，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的調(diào)光控制。即對于這種放電燈所要求的性能之一有調(diào)光性能。這里所謂的調(diào)光性能，意味著是放電燈亮度調(diào)整的性能，將任意亮度與最大亮度之比稱為調(diào)光率。例如，在汽車用放電燈的情況下，要求調(diào)光率達到2％，仍能穩(wěn)定點燈。
這樣的調(diào)光率的控制，在上述本發(fā)明的放電燈裝置中，是通過改變驅(qū)動信號發(fā)生電路10的輸出脈沖每單位時間的個數(shù)來進行的。
圖11為表示驅(qū)動信號發(fā)生電路11的輸出脈沖與調(diào)光率的關(guān)系的脈沖波形圖。該圖(A)為調(diào)光率100％的驅(qū)動信號11a(或11b)的波形圖。若設(shè)驅(qū)動信號11a的重復(fù)頻率例如為20KHz，則其重復(fù)周期為50μs。現(xiàn)在對于該驅(qū)動信號11a，若設(shè)定0.01s(重復(fù)頻率為100Hz)作為單位時間，則每單位時間內(nèi)驅(qū)動信號發(fā)生電路11的脈沖個數(shù)為200個。即調(diào)光率是100％時，驅(qū)動信號11a將每單位時間200個脈沖以重復(fù)頻率100Hz重復(fù)。
圖11(B)為調(diào)光率是5％時的驅(qū)動信號11a(或11b)的波形圖。該情況下的驅(qū)動信號發(fā)生電路11的輸出脈沖是每單位時間10個。
圖11(C)為調(diào)光率是1％時的驅(qū)動信號11a(或11b)的波形圖。該情況下的驅(qū)動信號發(fā)生電路11的輸出脈沖是每單位時間1個。
從圖11(B)及(C)的波形圖可知，在調(diào)光時，每單位時間的脈沖個數(shù)比圖11(A)所示的調(diào)光率100％時要少，但在相同調(diào)光率的情況下，每單位時間的脈沖個數(shù)及它們的定時始終是一定的，每隔單位時間進行重復(fù)。另外，假設(shè)每單位時間改變單位時間的脈沖個數(shù)或它們的定時，則將成為閃爍的原因。
驅(qū)動信號發(fā)生電路10在圖中未給出，它利用例如內(nèi)裝的微型計算機進行控制，使得其輸出信號即驅(qū)動信號11a及11b的每單位時間的個數(shù)達到所希望的調(diào)光率。
如上所述，利用控制每單位時間的脈沖數(shù)的驅(qū)動信號電路10的輸出驅(qū)動信號11a及11b，來控制半導(dǎo)體開關(guān)元件S1及S2，這樣，在脈沖變壓器12的次級繞組L2得到根據(jù)所希望的調(diào)光率利用調(diào)光控制信號控制調(diào)制每單位時間的脈沖數(shù)的矩形波交流電壓。
在圖1所示的已有的裝置中采用上述那樣的調(diào)光控制的情況下，在調(diào)光率較小時，存在在內(nèi)部電極附近的發(fā)光產(chǎn)生閃爍的問題。但是在上述實施例中確認，對于該范圍的調(diào)光率變化，也能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的點燈動作。
本發(fā)明不限定于上述實施例，在不離開發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，能夠采取各種變形。例如，熒光燈采用的是一個放電電極封裝在發(fā)光管內(nèi)、而另一個放電電極配置在發(fā)光管外周表面的外表面電極熒光燈，但也可以采用兩個放電電極在發(fā)光管外周表面隔開并相對配置的結(jié)構(gòu)。
另外，在上述各實施例中，說明的是利用1個驅(qū)動信號電路10驅(qū)動1個脈沖變壓器12的情況，但也可以利用1個驅(qū)動信號電路10同時驅(qū)動多個脈沖變壓器，放電燈分別與各脈沖變壓器連接。
另外，作為使電流單向流過的單向電流元件，可以舉出例如二極管元件、晶體管元件、MOSFET元件及光耦元件等。
權(quán)利要求
1.一種放電燈裝置，其特征在于，具有與在直流電源連接的驅(qū)動信號電路；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號交替進行開關(guān)控制，并串聯(lián)連接在所述直流電源的端子之間的第1及第2開關(guān)元件；與這些開關(guān)元件的至少一個串聯(lián)連接的電感元件；具有初級繞組及次級繞組，所述初級繞組與所述直流電源連接而且利用所述開關(guān)元件交替切換電流方向的脈沖變壓器；連接配置在該脈沖變壓器二次側(cè)端子之間的放電燈；以及與所述第2開關(guān)元件并聯(lián)連接的齊納二極管元件。
2.權(quán)利要求1所述的放電燈裝置，其特征在于，所述脈沖變壓器的初級繞組的一端通過第1電容器與所述直流電源連接，所述初級繞組的另一端與所述第1及第2開關(guān)元件的連接點連接。
3.如權(quán)利要求2所述的放電燈裝置，其特征在于，所述脈沖變壓器的初級繞組的一端通過第2電容器接地。
4.如權(quán)利要求3所述的放電燈裝置，其特征在于，所述第1及第2開關(guān)元件是半導(dǎo)體開關(guān)元件。
5.如權(quán)利要求4所述的放電燈裝置，其特征在于，從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號是具有相同重復(fù)頻率的相位相差180度的矩形波。
6.如權(quán)利要求5所述的放電燈裝置，其特征在于，與所述第2開關(guān)元件并聯(lián)連接的齊納二極管元件相對于所述直流電源成為反向地連接，而且具有低于所述第2開關(guān)元件耐壓的反向電壓。
7.一種放電燈裝置，其特征在于，具有與直流電源連接的驅(qū)動信號電路；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號交替進行開關(guān)控制，并串聯(lián)連接在所述直流電源的端子之間的第1及第2開關(guān)元件；分別與這些開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1及第2電感元件；具有初級繞組及次級繞組，所述初級繞組與所述直流電源連接而且利用所述開關(guān)元件交替切換電流方向的脈沖變壓器；連接配置在該脈沖變壓器的二次側(cè)端子之間的放電燈；與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1單向電流元件；以及與該第1單向電流元件及所述第2電感元件并聯(lián)連接的第2單向電流元件。
8.如權(quán)利要求7所述的放電燈裝置，其特征在于，所述脈沖變壓器的初級繞組的一端通過第1電容器與所述直流電源連接，所述初級繞組的另一端與所述第1及第2開關(guān)元件的連接點連接。
9.如權(quán)利要求8所述的放電燈裝置，其特征在于，所述脈沖變壓器的初級繞組的一端通過第2電容器接地。
10.如權(quán)利要求9所述的放電燈裝置，其特征在于，所述第1及第2開關(guān)元件是半導(dǎo)體開關(guān)元件。
11.如權(quán)利要求10所述的放電燈裝置，其特征在于，從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號是具有相同重復(fù)頻率的相位相差180度的矩形波。
12.如權(quán)利要求11所述的放電燈裝置，其特征在于，與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1單向電流元件相對于所述直流電源成為正向連接，所述第2單向電流元件相對于所述直流電源成為反向連接。
13.如權(quán)利要求12所述的放電燈裝置，其特征在于，所述單向電流元件是二極管元件、晶體管元件、MOSFET元件及光耦元件中選擇出的至少一種元件。
14.如權(quán)利要求13所述的放電燈裝置，其特征在于，從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號利用調(diào)光控制信號進行PWM調(diào)制。
15.一種放電燈裝置，其特征在于，具有與直流電源連接的驅(qū)動信號電路；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號交替進行開關(guān)控制、并串聯(lián)連接在所述直流電源的端子之間的第1及第2開關(guān)元件；分別與這些開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1及第2電感元件；具有初級繞組及次級繞組、所述初級繞組與所述直流電源連接而且利用所述開關(guān)元件交替切換電流方向的脈沖變壓器；連接配置在該脈沖變壓器的二次側(cè)端子之間的放電燈；與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1單向電流元件；以及與該第1單向電流元件并聯(lián)連接的第2單向電流元件。
16.如權(quán)利要求15所述的放電燈裝置，其特征在于，所述脈沖變壓器的初級繞組的一端通過第1電容器與所述直流電源連接，所述初級繞組的另一端與所述第1及第2開關(guān)元件的連接點連接。
17.如權(quán)利要求16所述的放電燈裝置，其特征在于，所述脈沖變壓器的初級繞組的一端通過第2電容器接地。
18.如權(quán)利要求17所述的放電燈裝置，其特征在于，所述第1及第2開關(guān)元件是半導(dǎo)體開關(guān)元件。
19.如權(quán)利要求18所述的放電燈裝置，其特征在于，從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號是具有相同重復(fù)頻率的相位相差180度的矩形波。
20.如權(quán)利要求19所述的放電燈裝置，其特征在于，與所述第2開關(guān)元件串聯(lián)連接的第1單向電流元件相對于所述直流電源成為正向連接，所述第2單向電流元件相對于所述直流電源成為反向連接。
21.如權(quán)利要求20所述的放電燈裝置，其特征在于，所述單向電流元件是二極管元件、晶體管元件、MOSFET元件及光耦元件中選擇出的至少一種元件。
22.如權(quán)利要求21所述的放電燈裝置，其特征在于，從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號利用調(diào)光控制信號進行PWM調(diào)制。
全文摘要
本發(fā)明的放電燈裝置具有與直流電源連接的驅(qū)動信號電路(10)；利用從所述驅(qū)動信號電路輸出的一對驅(qū)動信號(11a及11b)交替進行開關(guān)控制，并串聯(lián)連接在所述直流電源端子之間的第1及第2開關(guān)元件(S1及S2)；與這些開關(guān)元件(S1及S2)的至少一個元件串聯(lián)連接的電感元件L5(L3)；具有初級繞組(L1)及次級繞組(L2)，所述初級繞組(L1)與所述直流電源連接而且利用所述開關(guān)元件(S1及S2)交替切換電流方向的脈沖變壓器(12)；連接配置在該脈沖變壓器(12)的二次側(cè)端子(L2)之間的放電燈(13)；以及與所述第2開關(guān)元件(S2)并聯(lián)連接的齊納二極管元件(D1)。是減少點燈時產(chǎn)生的高壓浪涌脈沖，安全性且穩(wěn)定性優(yōu)異的放電燈裝置。
文檔編號H05B41/28GK1493174SQ0280551
公開日2004年4月28日 申請日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月1日
發(fā)明者阿部英治, 司馬俊明, 明 申請人:哈利盛東芝照明株式會社