專(zhuān)利名稱：直流－交流變換裝置及交流電力供給方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電器設(shè)備附屬的電源適配器、從電池等直流電源發(fā)生驅(qū)動(dòng)負(fù)載的交流電壓的直流-交流變換裝置(以下，稱為逆變器)、及交流電力供給方法。
背景技術(shù)：
作為筆記本電腦的液晶監(jiān)視器和液晶電視接收機(jī)等的液晶顯示器的背照光光源，逐漸變成使用冷陰極熒光燈(以下，稱為CCFL)。該CCFL具有與通常的熱陰極熒光燈大體同樣的高效率和長(zhǎng)壽命，而且，省去熱陰極熒光燈具有的燈絲。
為了使該CCFL起動(dòng)及工作，需要高的交流電壓。例如，起動(dòng)電壓約是1000V，工作電壓約是600V。使用逆變器從筆記本電腦和液晶電視接收機(jī)等的直流電源產(chǎn)生該高的交流電壓。
以前，作為CCFL用逆變器，一般使用羅耶電路。該羅耶電路由可飽和磁芯變壓器、控制晶體管等構(gòu)成，而且，由于可飽和磁芯變壓器的非線性導(dǎo)磁率、控制晶體管的非線性電流增益特性而自激振蕩。羅耶電路自身不需要外部時(shí)鐘和驅(qū)動(dòng)電路。
但是，羅耶電路基本上是恒壓逆變器，在輸入電壓和負(fù)載電流變化的情況下，不能維持恒定輸出電壓。因此，在羅耶電路上需要用于供給功率的調(diào)節(jié)器。因此，使用羅耶電路的逆變器難以小型化，另外，功率轉(zhuǎn)換效率也低。
提出了提高功率變換效率的CCFL用逆變器的方案(參照特開(kāi)平10-50489號(hào)公報(bào))。該逆變器在變壓器的初級(jí)線圈上串聯(lián)連接第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、將串聯(lián)連接了的第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)和電容器并聯(lián)連接在變壓器的初級(jí)線圈上，而且，將耦合電容器和負(fù)載串聯(lián)連接在變壓器的次級(jí)線圈上。而且，通過(guò)來(lái)自控制電路的控制信號(hào)進(jìn)行第1、第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通-關(guān)斷控制，在負(fù)載上供給交流電力。
另外，提出了使用4個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的全橋(也稱為H橋)型的CCFL用逆變器的方案(參照美國(guó)專(zhuān)利第6259615號(hào)說(shuō)明書(shū))。在該逆變器中，將全橋的輸出端通過(guò)串聯(lián)的諧振用電容器連接在變壓器的初級(jí)線圈上，在變壓器的次級(jí)線圈上連接負(fù)載。通過(guò)構(gòu)成全橋的4個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)中的第1組的2個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在變壓器的初級(jí)線圈上形成第1方向的電流路徑，通過(guò)第2組的2個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在變壓器的初級(jí)線圈上形成第2方向的電流路徑。而且，從控制電路以被固定了的同一的脈沖寬度，將其脈沖的相對(duì)位置被控制了的控制信號(hào)供給全橋的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)上，調(diào)整向負(fù)載的供給功率。
在現(xiàn)有的使用羅耶電路的逆變器中，難以小型化，另外，還存在變換效率低的問(wèn)題。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的逆變器中，在變壓器的初級(jí)側(cè)主電路上除設(shè)置電容器外，還根據(jù)初級(jí)側(cè)電流形成控制信號(hào)，不能夠正確地檢測(cè)負(fù)載狀態(tài)(負(fù)載電流、負(fù)載電壓)。另外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的逆變器中，在變壓器的初級(jí)側(cè)線圈上除串聯(lián)電容器外，通過(guò)固定寬度的脈沖的相對(duì)位置被控制了的控制信號(hào)，控制全橋的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通-關(guān)斷，調(diào)整向負(fù)載的供給功率。因此，4個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)全部需要使用同一導(dǎo)電類(lèi)型的開(kāi)關(guān)，電路結(jié)構(gòu)受到限制。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2都在調(diào)光時(shí)等難以在廣泛范圍內(nèi)調(diào)整向負(fù)載的供給功率。
因此，本發(fā)明是從直流電源發(fā)生用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的交流電壓的逆變器，其目的在于提供在次級(jí)線圈連接在負(fù)載上的變壓器的初級(jí)線圈上，設(shè)置由全橋或者半橋構(gòu)成的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電路。而且，脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電路的各開(kāi)關(guān)，進(jìn)行零電流開(kāi)關(guān)、貫通電流防止等的高精度的控制，另外，能夠極細(xì)致地調(diào)整向負(fù)載的電力供給的逆變器。
另外，本發(fā)明的目的在于提供在調(diào)光時(shí)等能夠在廣泛范圍內(nèi)調(diào)整向負(fù)載的電力供給的逆變器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的直流-交流變換裝置配備直流電源；具有初級(jí)線圈和至少一個(gè)次級(jí)線圈的變壓器；包括將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流過(guò)第1方向的第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，和將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流過(guò)第2方向的第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電路；用于檢測(cè)與流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電流的電流檢測(cè)電路；發(fā)生脈沖寬度控制用三角波信號(hào)的調(diào)制用三角波信號(hào)發(fā)生電路；比較根據(jù)上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流形成的反饋信號(hào)和上述脈沖寬度控制用三角波信號(hào)，發(fā)生脈沖寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制電路；根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，發(fā)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)、使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)、使上述第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第3開(kāi)關(guān)信號(hào)、使上述第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第4開(kāi)關(guān)信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出用的邏輯電路。
上述邏輯電路交互形成使上述第1開(kāi)關(guān)及上述第2開(kāi)關(guān)兩方同時(shí)導(dǎo)通、流過(guò)上述第1方向的電流的第1導(dǎo)電路徑，和使上述第3開(kāi)關(guān)及上述第4開(kāi)關(guān)兩方同時(shí)導(dǎo)通、流過(guò)上述第2方向的電流的第2導(dǎo)電路徑，同時(shí)，設(shè)置使上述第1開(kāi)關(guān)和上述第4開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間及上述第3開(kāi)關(guān)和上述第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且，使流過(guò)上述初級(jí)線圈的電流的方向從上述第1方向向上述第2方向或者從上述第2方向向上述第1方向轉(zhuǎn)換時(shí)的電流值在零的狀態(tài)在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，發(fā)生上述第1～第4開(kāi)關(guān)信號(hào)。
另外，上述第2開(kāi)關(guān)在上述三角波信號(hào)列的每隔1個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第1開(kāi)關(guān)在上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻的規(guī)定時(shí)間前導(dǎo)通，直到上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷后的緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第4開(kāi)關(guān)在與上述三角波信號(hào)列的上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的三角波信號(hào)不同的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第3開(kāi)關(guān)在上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻，從上述第4開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的規(guī)定期間前導(dǎo)通，上述第4開(kāi)關(guān)關(guān)斷后的緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通，同時(shí)，上述第1開(kāi)關(guān)與上述第3開(kāi)關(guān)設(shè)定上述規(guī)定期間的每一個(gè)的長(zhǎng)度，以使其某一個(gè)的開(kāi)關(guān)常時(shí)導(dǎo)通。
還具有檢測(cè)供給連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載的電壓，用于發(fā)生檢測(cè)電壓的電壓檢測(cè)電路；以及比較檢測(cè)基準(zhǔn)電壓和上述檢測(cè)電壓，與該比較引起的誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)，控制上述反饋信號(hào)的反饋信號(hào)控制電路。
另外，還配備短脈沖串控制信號(hào)發(fā)生電路，發(fā)生用于設(shè)定根據(jù)上述脈沖寬度控制信號(hào)，控制上述開(kāi)關(guān)電路的第1～第4開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通工作期間和與上述脈沖寬度控制信號(hào)無(wú)關(guān)，使上述開(kāi)關(guān)電路停止的關(guān)斷工作期間的短脈沖串控制信號(hào)，能夠調(diào)整上述導(dǎo)通工作期間和上述關(guān)斷工作期間的比率。
另外，上述短脈沖串控制信號(hào)發(fā)生電路，比較發(fā)生短脈沖串控制用三角波信號(hào)的短脈沖串用振蕩電路和能夠任意調(diào)整電平的工作信號(hào)和上述短脈沖串用三角波信號(hào)，根據(jù)比較結(jié)果，發(fā)生上述短脈沖串控制信號(hào)。
另外，還具有根據(jù)上述短脈沖串控制信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換是否將上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流的大小限制在規(guī)定值上，轉(zhuǎn)換短脈沖串控制和脈沖寬度控制的控制模式切換電路。
另外，本發(fā)明是在連接在變壓器的次級(jí)線圈上的負(fù)載上供給交流電力的電力供給方法，串聯(lián)連接在直流電源間將上述變壓器的初級(jí)線圈介于中間，用于使電流流過(guò)該初級(jí)線圈上的第1方向上的第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，串聯(lián)連接在上述直流電源間將上述初級(jí)線圈介于中間，用于使電流流過(guò)該初級(jí)線圈上的第2方向上的第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，通過(guò)電流檢測(cè)電路檢測(cè)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流，根據(jù)由上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流，形成反饋信號(hào)，比較該反饋信號(hào)和三角波信號(hào)列，發(fā)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，發(fā)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第3開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第4開(kāi)關(guān)信號(hào)，使之設(shè)置使上述第1開(kāi)關(guān)和第4開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間及使上述第3開(kāi)關(guān)和第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且，是在使流過(guò)上述初級(jí)線圈上的電流的方向從上述第1方向向上述第2方向或者從上述第2方向向上述第1方向轉(zhuǎn)換時(shí)的電流值為零的狀態(tài)、在轉(zhuǎn)換時(shí)刻發(fā)生。
另外，上述第2開(kāi)關(guān)在上述三角波信號(hào)列的每隔1個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第1開(kāi)關(guān)在上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻的規(guī)定時(shí)間前導(dǎo)通，直到上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第4開(kāi)關(guān)在與上述三角波信號(hào)列的上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的三角波信號(hào)不同的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第3開(kāi)關(guān)在上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻，從上述第4開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的規(guī)定期間前導(dǎo)通，上述第4開(kāi)關(guān)關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第1開(kāi)關(guān)與上述第3開(kāi)關(guān)設(shè)定上述規(guī)定期間的每一個(gè)的長(zhǎng)度，以使其某一個(gè)的開(kāi)關(guān)常時(shí)導(dǎo)通。
另外，本發(fā)明的直流-交流變換裝置配備直流電源；具有初級(jí)線圈和至少一個(gè)次級(jí)線圈的變壓器；包含將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流向第1方向的第1電容器和第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，和將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流向第2方向的第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2電容器的開(kāi)關(guān)電路；用于檢測(cè)與流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電流的電流檢測(cè)電路；發(fā)生脈沖寬度控制用三角波信號(hào)列的調(diào)制用三角波信號(hào)發(fā)生電路；比較根據(jù)上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流形成的反饋信號(hào)和上述脈沖寬度控制用三角波信號(hào)列，發(fā)生脈沖寬調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制電路；根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，發(fā)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)、使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出用邏輯電路，上述邏輯電路交互形成使上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通、與上述第1電容器同時(shí)流過(guò)上述第1方向的電流的第1導(dǎo)電路徑，和使上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通、與上述第2電容器同時(shí)流過(guò)上述第2方向的電流的第2導(dǎo)電路徑，同時(shí)，設(shè)置使上述第1開(kāi)關(guān)和上述第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且，使流過(guò)上述初級(jí)線圈的電流的方向從上述第1方向向上述第2方向或者從上述第2方向向上述第1方向轉(zhuǎn)換時(shí)的電流值為零的狀態(tài)在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，發(fā)生上述第1、第2開(kāi)關(guān)信號(hào)。
另外，上述第1開(kāi)關(guān)在上述三角波信號(hào)列的每隔1個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，在直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通，上述第2開(kāi)關(guān)在與上述三角波信號(hào)列的上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)的三角波信號(hào)不同的每隔1個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，在直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通。
另外，本發(fā)明是在連接在變壓器的次級(jí)線圈上的負(fù)載上供給交流電力的電力供給方法，串聯(lián)連接在直流電源間將上述變壓器的初級(jí)線圈介于中間，用于在上述初級(jí)線圈上使電流流過(guò)第1方向上的第1電容器及第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，串聯(lián)連接在上述直流電源間將上述初級(jí)線圈介于中間，用于使電流流過(guò)上述初級(jí)線圈上的第2方向上的第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2電容器，通過(guò)電流檢測(cè)電路檢測(cè)流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流，根據(jù)由上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流，形成反饋信號(hào)，比較該反饋信號(hào)和三角波信號(hào)列，發(fā)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，發(fā)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)，使之設(shè)置使上述第1開(kāi)關(guān)和第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且，使流過(guò)上述初級(jí)線圈上的電流的方向從上述第1方向向上述第2方向或者從上述第2方向向上述第1方向轉(zhuǎn)換時(shí)的電流值是零的狀態(tài)在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明，在用于從直流電源發(fā)生驅(qū)動(dòng)負(fù)載的交流電壓的逆變器中，在次級(jí)線圈連接在負(fù)載上的變壓器的初級(jí)線圈上設(shè)置全橋或者半橋構(gòu)成的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電路，使流過(guò)負(fù)載的電流反饋，通過(guò)脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制各開(kāi)關(guān)，能夠極精細(xì)地調(diào)整向負(fù)載的電力供給。
另外，根據(jù)脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)，通過(guò)在開(kāi)關(guān)多個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的邏輯電路上下工夫，能夠?qū)崿F(xiàn)零電流開(kāi)關(guān)、防止貫通電流、降低開(kāi)關(guān)損耗等高精度控制。
另外，與脈沖寬度調(diào)制同時(shí)，通過(guò)進(jìn)行可調(diào)整的短脈沖串控制導(dǎo)通工作期間和關(guān)斷工作期間的比，超過(guò)脈沖寬度調(diào)制的極限，能夠在廣范圍內(nèi)調(diào)整向負(fù)載的供給功率。


圖1是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的逆變器的全體結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用于圖1的控制器IC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖1的逆變器的時(shí)序圖。
圖4是詳細(xì)說(shuō)明圖3的一部分的時(shí)序圖。
圖5是表示在各時(shí)刻中的全橋的工作狀態(tài)6是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的逆變器的全體結(jié)構(gòu)圖。
圖7是圖6的逆變器的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的從直流電源發(fā)生用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的交流電壓的逆變器及交流電力供給方法的實(shí)施方式。
圖1是表示使用絕緣變壓器、全橋的開(kāi)關(guān)電路PWM控制的本發(fā)明的第1實(shí)施方式的逆變器的全體結(jié)構(gòu)圖，圖2是表示用于逆變器的控制器IC(即逆變器控制用IC)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，另外，圖3是第1實(shí)施方式中的時(shí)序圖，圖4是用于進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明其一部分的時(shí)序圖。另外，圖5是表示各時(shí)刻中的全橋的工作狀態(tài)圖。
在圖1中，用作為第1開(kāi)關(guān)的P型MOSFET(以下，稱為PMOS)101和作為第2開(kāi)關(guān)的N型MOSFET(以下，稱為NMOS)102，形成向變壓器TR的初級(jí)線圈105的第1方向的電流路徑。另外，用作為第3開(kāi)關(guān)的PMOS103和作為第4開(kāi)關(guān)的NMOS104，形成向變壓器TR的初級(jí)線圈105的第2方向的電流路徑。這些PMOS101、103、NMOS102、104分別具有體二極管(即，背靠背連接式二極管)。通過(guò)該體二極管，能夠流過(guò)與原來(lái)的電流路徑相反方向的電流。此外，也可以另外設(shè)置起到與體二極管同樣功能的二極管。
直流電源BAT的電源電壓VCC通過(guò)PMOS101、103、NMOS102、104，供給變壓器TR的初級(jí)線圈105，在其次級(jí)線圈106上感應(yīng)與線圈比對(duì)應(yīng)的高電壓。該感應(yīng)的高電壓，供給冷陰極熒光燈FL，使冷陰極熒光燈點(diǎn)亮。
電容器111、電容器112與電阻117、電阻118一起，檢測(cè)施加在冷陰極熒光燈FL上的電壓，反饋到控制器IC200上。電阻114、電阻115檢測(cè)流過(guò)冷陰極熒光燈FL上的電流，反饋到控制器IC200上。另外，由于電容器111的電容和變壓器TR的電感分量諧振，冷陰極熒光燈FL的寄生電容也對(duì)該諧振有貢獻(xiàn)。113、116、119、120是二極管。另外，151、152是電源電壓穩(wěn)定用的電容器。
控制器IC200具有多個(gè)輸入輸出管腳。第1管腳1P是PWM模式與抽樣工作(以下，稱為短脈沖串)模式的轉(zhuǎn)換端子。在該第1管腳1P上，從外部輸入決定那些模式的轉(zhuǎn)換及短脈沖串模式時(shí)的占空比的工作信號(hào)DUTY。第2管腳2P是連接短脈沖串模式振蕩器(BOSC)的振蕩頻率設(shè)定用的電容器的電容連接端子。在該第2管腳2P上連接設(shè)定用電容器131，在那里發(fā)生短脈沖串用三角波信號(hào)BCT。
第3管腳3P是連接PWM模式振蕩器(OSC)的振蕩頻率設(shè)定用的電容器的電容連接端子。在該第3管腳3P上連接設(shè)定用電容器132，在那里發(fā)生PWM用三角波信號(hào)CT。第4管腳4P是設(shè)定第3管腳3P的充電電流的設(shè)定電阻連接端子。在該第4管腳4P上連接設(shè)定用電阻133，流過(guò)與其電位RT和電阻值對(duì)應(yīng)的電流。第5管腳5P是接地端子，處于接地電位GND。
第6管腳6P是設(shè)定第3管腳3P的充電電流的設(shè)定電阻連接端子。在該第6管腳6P上連接設(shè)定用電阻134，通過(guò)控制器IC200的內(nèi)部電路的控制，該電阻134是并聯(lián)連接在電阻133上或者斷開(kāi)。其第6管腳6P的電位SRT是成為接地電位GND或者成為第4管腳4P的電位RT。第7管腳7P是用于設(shè)定定時(shí)器閂鎖的設(shè)定電容連接端子。在該第7管腳7P上，連接用于決定內(nèi)部的保護(hù)工作用的工作時(shí)限的電容器135，產(chǎn)生與電容器135的電荷對(duì)應(yīng)的電位SCP。
第9管腳9P是第1誤差放大器用輸入端子。在該第9管腳9P上通過(guò)電阻140輸入與流過(guò)冷陰極熒光燈FL的電流對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)信號(hào)(以下，稱為檢測(cè)電流)IS。該檢測(cè)電流IS輸入到第1誤差放大器上。第8管腳8P是第1誤差放大器用輸出端子。在該第8管腳8P和第9管腳9P之間連接電容器136。第8管腳8P的電位成為反饋電壓FB，成為用于PWM控制的控制電壓。以下，在沒(méi)有特別事先說(shuō)明的情況下，各電壓以接地電位作為基準(zhǔn)。
第10管腳10P是第2誤差放大器用輸入端子。在該第10管腳10P上通過(guò)電阻139，輸入與施加在冷陰極熒光燈FL上的電壓對(duì)應(yīng)的電壓檢測(cè)信號(hào)(以下，稱為檢測(cè)電壓)VS。而且，其檢測(cè)電壓VS輸入到第2誤差放大器上。電容器137連接在第10管腳10P與第8管腳8P之間。
第11管腳11P是啟動(dòng)及啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定端子。在該第11管腳11P上通過(guò)電阻143和電容器142，起動(dòng)信號(hào)ST被延遲，施加抑制了噪聲的信號(hào)STB。第12管腳12P是連接用于設(shè)定緩慢啟動(dòng)時(shí)間的電容的電容連接端子。電容器141連接在該第12管腳12P與接地之間，發(fā)生在啟動(dòng)時(shí)慢慢地上升的緩慢啟動(dòng)用的電壓。
第13管腳13P是同步用端子，在與其他的控制器IC協(xié)作的情況下，與其連接。第14管腳14P是內(nèi)部時(shí)鐘輸入輸出端子，當(dāng)與其他的控制器IC協(xié)作的情況下，與其連接。
第15管腳15P是外帶FET驅(qū)動(dòng)電路的接地端子。第16管腳16P是輸出NMOS102的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1的端子。第17管腳17P是輸出NMOS104的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N2的端子。第18管腳18P是輸出PMOS103的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P2的端子。第19管腳19P是輸出PMOS101的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1的端子。第20管腳20P是輸入電源電壓VCC的電源端子。
在表示控制器IC200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖2中，OSC塊201產(chǎn)生通過(guò)連接在第3管腳3P上的電容器132和連接在第4管腳4P上的電阻133、134決定周期的PWM三角波信號(hào)CT，供給PWM比較器214。OSC塊201還產(chǎn)生內(nèi)部時(shí)鐘供給邏輯塊203。
BOSC塊202是短脈沖串用三角波振蕩電路，產(chǎn)生由連接在第2管腳2P上的電容器131決定的短脈沖串用三角波信號(hào)BCT。短脈沖串用三角波信號(hào)BCT的頻率設(shè)定得顯著地低于PWM三角波信號(hào)CT的頻率(BCT頻率＜CT頻率)。用比較器221比較供給第1管腳1P的模擬(直流電壓)的工作信號(hào)DUTY和短脈沖串用三角波信號(hào)BCT。用該比較器221的比較輸出，通過(guò)“或”電路239驅(qū)動(dòng)NPN晶體管(以下，稱為NPN)234。此外，當(dāng)在第1管腳1P上供給數(shù)字(PWM形式)的工作信號(hào)DUTY的情況下，在第2管腳2P上連接電阻，從BOSC塊202發(fā)生短脈沖串用規(guī)定電壓。
邏輯塊203輸入PWM控制信號(hào)等，根據(jù)規(guī)定的邏輯生成開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。輸出塊204根據(jù)來(lái)自邏輯塊203的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，生成柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1、P2、N1、N2，施加在PMOS101、103、NMOS102、104的柵上。
緩慢啟動(dòng)塊205輸入起動(dòng)信號(hào)ST，當(dāng)作為通過(guò)電容器142、電阻143緩慢上升的電壓STB的向比較器217的輸入超過(guò)其基準(zhǔn)電壓Vref6時(shí)，通過(guò)比較器217的輸出啟動(dòng)。比較器217的輸出能夠驅(qū)動(dòng)邏輯塊203。此外，249是倒相電路。另外，由比較器217的輸出通過(guò)“或”電路243使觸發(fā)電路(FF)242復(fù)位。當(dāng)啟動(dòng)塊205啟動(dòng)時(shí)，緩慢啟動(dòng)電壓SS慢慢上升，作為比較輸入而輸入到PWM比較器214中。因此，在啟動(dòng)時(shí)，PWM控制根據(jù)緩慢啟動(dòng)電壓SS進(jìn)行。
此外，在啟動(dòng)時(shí)，在比較器216的輸入超過(guò)基準(zhǔn)電壓Vref5的時(shí)刻，通過(guò)“或”電路247，使NMOS246關(guān)斷。據(jù)此，斷開(kāi)電阻134，變更PWM用三角波信號(hào)CT的頻率。另外，在“或”電路247上也輸入比較器213的輸出。
第1誤差放大器比較比例于冷陰極熒光燈FL的電流的檢測(cè)電流IS與基準(zhǔn)電壓Vref2(例如，1.25V)，根據(jù)與其誤差對(duì)應(yīng)的輸出，控制連接在恒流源11上的NPN235。該NPN235的集電極連接在第8管腳8P上，該連接點(diǎn)(即，第8管腳8P)的電位成為反饋電壓FB，作為比較輸入而輸入到PWM比較器214上。
在PWM比較器214中，比較三角波信號(hào)CT和反饋電壓FB或者緩慢啟動(dòng)電壓SS的低的一方的電壓，產(chǎn)生PWM控制信號(hào)，通過(guò)“與”電路248供給邏輯塊203。在啟動(dòng)結(jié)束后的穩(wěn)定狀態(tài)中，比較三角波信號(hào)CT和反饋電壓FB，自動(dòng)地控制使得在冷陰極熒光燈FL上流過(guò)設(shè)定的電流。
此外，由于在第8管腳8P和第9管腳9P之間連接電容器136，反饋電壓FB平滑地增加或者減少。因此，PWM控制不是沖擊式的，而是圓滑地進(jìn)行。
第2誤差放大器212比較比例于冷陰極熒光燈FL的電壓的檢測(cè)電壓VS和基準(zhǔn)電壓Vref3(例如，1.25V)，通過(guò)與其誤差對(duì)應(yīng)的輸出，雙集電極的一方控制連接在恒流源11上的雙集電極結(jié)構(gòu)的NPN238。由于該NPN238的集電極也是連接在第8管腳8P上，也能夠根據(jù)檢測(cè)電壓VS，控制反饋電壓FB。因此，比較器212及NPN238構(gòu)成控制反饋信號(hào)FB的反饋信號(hào)控制電路。
此外，當(dāng)反饋電壓FB超過(guò)基準(zhǔn)電壓Vref1(例如3V)時(shí)，PNP晶體管(以下，稱為PNP)231導(dǎo)通，限制反饋電壓FB的過(guò)上升。
比較器215比較用電阻240、241分壓電源電壓VCC所得的電壓和基準(zhǔn)電壓Vref7(例如2.2V)，在電源電壓VCC達(dá)到規(guī)定值的時(shí)刻，其輸出倒相，通過(guò)“或”電路使FE電路242復(fù)位。
比較器218比較緩慢啟動(dòng)電壓SS與基準(zhǔn)電壓Vref8(例如，2.2V)，當(dāng)電壓SS變大時(shí)，通過(guò)“與”電路244及“或”電路239使NPN234導(dǎo)通。通過(guò)NPN234的導(dǎo)通，二極管232被電流源12反向偏置，其結(jié)果是能夠使第1誤差放大器211通常工作。因此，NPN234、二極管232及電流源12構(gòu)成轉(zhuǎn)換短脈沖串控制和脈沖寬度控制的控制模式切換電路。
當(dāng)雙集電極的另一方連接在恒流源13上的NPN238通過(guò)第2誤差放大器212被導(dǎo)通時(shí)，其集電極的電壓降低到比基準(zhǔn)電壓Vref9(例如，3.0V)低，比較器219的比較輸出倒相。比較器220將反饋電壓FB和基準(zhǔn)電壓Vref10(例如，3.0V)進(jìn)行比較，當(dāng)反饋電壓FB增高時(shí)，比較輸出倒相。比較器219、220的輸出及比較器218的輸出的倒相信號(hào)通過(guò)“或”電路245施加在定時(shí)器塊206上，測(cè)量輸出規(guī)定時(shí)間。通過(guò)該定時(shí)器塊206的輸出，使FF242置位，通過(guò)該FF電路242的Q輸出，停止邏輯塊203的工作。
接著，參照?qǐng)D3、圖4的時(shí)序圖及圖5的工作狀態(tài)圖說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的逆變器的工作。
參照?qǐng)D3，在工作信號(hào)DUTY超過(guò)短脈沖串用三角波信號(hào)BCT的期間，即導(dǎo)通工作期間(ON DUTY)進(jìn)行PWM控制。另一方面，在工作信號(hào)DUTY低于短脈沖串用三角波信號(hào)BCT期間，即關(guān)斷工作期間(OFFDUTY)停止PWM控制，因此，停止向冷陰極熒光燈FL的電力供給。
PWM用三角波信號(hào)CT的頻率例如是120KHz，由于用頻率例如為150Hz的短脈沖串用三角波信號(hào)BCT短脈沖串控制它，從視覺(jué)上看沒(méi)有任何問(wèn)題。而且，通過(guò)控制工作信號(hào)DUTY的大小，由PWM控制超過(guò)向冷陰極熒光燈FL可能供給的范圍，能夠在更廣范圍內(nèi)進(jìn)行電力供給的控制，即進(jìn)行光通量的控制。
當(dāng)具體地觀察電路工作時(shí)，在工作信號(hào)DUTY低于短脈沖串用三角波信號(hào)BCT期間，比較器221的輸出處于低(L)電平，NPN234關(guān)斷。
據(jù)此，二極管232由恒流源12正向偏置，第1誤差放大器211的輸入成為高的值，NPN晶體管235被導(dǎo)通，反饋電壓FB被限制在低的電壓。
由于PWM比較器214比較2個(gè)負(fù)(-)輸入中的更低一方的電壓和正(+)的三角波信號(hào)CT，例如如圖3的左端側(cè)所示那樣，PWM控制信號(hào)不輸出。
接著，當(dāng)工作信號(hào)DUTY超過(guò)短脈沖串用三角波信號(hào)BCT時(shí)，NPN234導(dǎo)通，二極管234被反向偏置而關(guān)斷。這時(shí)，由于檢測(cè)電流IS是低的值，第1誤差放大器211發(fā)生與輸入的檢測(cè)電流IS對(duì)應(yīng)的輸出，控制NPN235的導(dǎo)通度。NPN235的集電極電壓，即反饋電壓FB通過(guò)連接在第8管腳8P和第9管腳9P之間的電容器136的作用，緩慢地上升下去，達(dá)到與本來(lái)的反饋對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定值。據(jù)此，從PWM比較器214向邏輯塊203供給PWM控制信號(hào)，輸出柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1～N2，PMOS101、103、NMOS102、104被PWM控制。
參照?qǐng)D4、圖5詳細(xì)說(shuō)明PWM控制時(shí)的邏輯塊203，輸出邏輯塊204中的柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1～N2的形成邏輯。
根據(jù)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)、即根據(jù)PWM用三角波信號(hào)CT與反饋電壓FB，在設(shè)置PMOS101和NMOS104兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間Toff及PMOS103和NMOS102兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間Toff的時(shí)刻，發(fā)生驅(qū)動(dòng)作為第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的PMOS101的第1柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1、驅(qū)動(dòng)作為第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的NMOS102的第2柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1、驅(qū)動(dòng)作為第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的PMOS103的第3柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P2和驅(qū)動(dòng)作為第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的NMOS104的第4柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N2。進(jìn)而，在使流過(guò)變壓器TR的初級(jí)線圈105上的電流的方向從第1方向轉(zhuǎn)換向第2方向，或者從第2方向轉(zhuǎn)換向第1方向時(shí)的電流值是零的狀態(tài)，在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，發(fā)生各柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1～N2。
在圖4中，在區(qū)間i柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1是H電平，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1是L電平，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P2是H電平，PMOS101和NMOS102導(dǎo)通，在初級(jí)線圈105上在第1方向上流過(guò)來(lái)自電源BAT電流。該狀態(tài)表示在圖5(a)中。
當(dāng)成為區(qū)間ii時(shí)，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1成為L(zhǎng)電平，直到柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P2成為L(zhǎng)電平為止，形成PMOS103和NMOS102共同關(guān)斷的期間Toff，防止流過(guò)貫通電流。該期間僅僅PMOS101導(dǎo)通，通過(guò)變壓器TR的存儲(chǔ)能量，第1方向的電流繼續(xù)通過(guò)PMOS103的體二極管和PMOS101流通。
在區(qū)間ii的后半，由于柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P2成為L(zhǎng)電平，PMOS103導(dǎo)通，流過(guò)體二極管的電流移動(dòng)到PMOS103的溝道中。該區(qū)間ii的狀態(tài)表示在圖5(b)中。
當(dāng)成為區(qū)間iii時(shí)，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1成為H電平，PMOS101關(guān)斷。還有，在電流流過(guò)第1方向的情況下，電流通過(guò)被關(guān)斷的NMOS104的體二極管流過(guò)。這時(shí)，@點(diǎn)的電位從區(qū)間i、ii的VCC僅僅降低因體二極管引起的電壓降Vf。該區(qū)間iii的狀態(tài)表示在圖5(c)中。
當(dāng)因變壓器TR的存儲(chǔ)能量引起的第1方向的電流成為零時(shí)，進(jìn)入?yún)^(qū)間iv。如圖5(d)所示，在該區(qū)間iv電流是零，僅僅PMOS103導(dǎo)通。這樣，在本發(fā)明中，在轉(zhuǎn)換初級(jí)線圈105的電流的方向之前，電流形成零的狀態(tài)。
在轉(zhuǎn)換該電流方向之前，使電流成為零的狀態(tài)，能夠與變壓器TR、諧振電容器111、112、冷陰極熒光燈FL等的電氣條件配合，通過(guò)進(jìn)行PWM控制中的脈沖寬度的范圍設(shè)定而得到。
在區(qū)間v中，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P2是L電平，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1是H電平，PMOS103是導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N2成為H電平時(shí)，NMOS104成為導(dǎo)通狀態(tài)，進(jìn)行零電流開(kāi)關(guān)。通過(guò)PMOS103和NMOS104的導(dǎo)通，在初級(jí)線圈105上在第2方向上流過(guò)來(lái)自電源BAT的電流。該狀態(tài)表示在圖5(e)中。
當(dāng)成為區(qū)間vi時(shí)，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N2成為L(zhǎng)電平，直到柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1成為L(zhǎng)電平為止，形成PMOS101和NMOS104同時(shí)關(guān)斷的期間Toff，防止流過(guò)貫通電流。該期間，僅僅PMOS103導(dǎo)通，通過(guò)變壓器TR存儲(chǔ)的能量，第2方向的電流繼續(xù)通過(guò)PMOS101的體二極管和PMOS103流過(guò)。在區(qū)間vi的后半，通過(guò)柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1成為L(zhǎng)電平，PMOS101導(dǎo)通，在體二極管中流過(guò)的電流移向PMOS101的溝道。該區(qū)間vi的狀態(tài)表示在圖5(f)中。
以下，當(dāng)成為期間vii時(shí)，僅僅電流方向相反的方向，與區(qū)間iii同樣，工作。其狀態(tài)表示在圖5(g)中。另外，當(dāng)成為區(qū)間viii時(shí)，第2方向的電流成為零，如圖5(h)所示，僅僅PMOS101成為導(dǎo)通狀態(tài)。@點(diǎn)的電位如圖示那樣變化。
當(dāng)電流方向從該第2方向向第1方向轉(zhuǎn)換時(shí)，仍然是進(jìn)行零電流開(kāi)關(guān)。
如上所述，NMOS102在三角波信號(hào)列的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)CT的一方頂點(diǎn)(下側(cè)頂點(diǎn))的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)CT和反饋信號(hào)FB相等為止繼續(xù)導(dǎo)通。PMOS101在NMOS102導(dǎo)通的時(shí)刻的規(guī)定時(shí)間前導(dǎo)通，NMOS102直到關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)CT的另一方頂點(diǎn)(上側(cè)頂點(diǎn))的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通。NMOS104在與三角波信號(hào)列的NMOS102導(dǎo)通的三角波信號(hào)不同的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)CT的一方頂點(diǎn)(下側(cè)頂點(diǎn))的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)CT和反饋信號(hào)FB相等為止繼續(xù)導(dǎo)通。另外，PMOS103在NMOS102導(dǎo)通PMOS101導(dǎo)通的時(shí)刻，從NMOS104導(dǎo)通的規(guī)定期間前導(dǎo)通，直到NMOS104關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)CT的另一方頂點(diǎn)(上側(cè)頂點(diǎn))的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通。
而且，PMOS101和PMOS103設(shè)定上述規(guī)定期間的每一個(gè)的長(zhǎng)度，使得其某一個(gè)開(kāi)關(guān)成為常時(shí)導(dǎo)通。即，PMOS101和PMOS103的每一個(gè)通過(guò)比三角波信號(hào)CT的1個(gè)周期更長(zhǎng)的期間導(dǎo)通。
據(jù)此，一邊防止貫通電流的發(fā)生，一邊縮短電流流過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)(即PMOS101和PMOS103)的體二極管的期間。據(jù)此，使伴隨開(kāi)關(guān)的損耗極小。
此外，在圖1中，也能夠使用NMOS代替PMOS101及PMOS103作為第1開(kāi)關(guān)及第3開(kāi)關(guān)。這種中情況下，與該變更配合，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)也變更。
圖6是表示使用絕緣變壓器、半橋的開(kāi)關(guān)電路，PWM控制的本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的逆變器的全體結(jié)構(gòu)圖。另外，圖7是第2實(shí)施方式中的時(shí)序圖。
在圖6中，設(shè)置2臺(tái)的變壓器TR1、TR2，通過(guò)半橋型的開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行PWN控制，同時(shí)，在各變壓器TR1、TR2上分別設(shè)置2個(gè)次級(jí)線圈309、310、409、410。在這些次級(jí)線圈309、310、409、410上，分別連接冷陰極熒光燈FL11、FL12、FL21、FL22，表示控制共計(jì)4只冷陰極熒光燈的點(diǎn)亮的示例。
在圖6中，首先，說(shuō)明第1變壓器TR1的系統(tǒng)。該半橋型的開(kāi)關(guān)電路用第1電容器301和作為第1開(kāi)關(guān)的NMOS302形成向變壓器TR1的初級(jí)線圈308的第1方向的電流路徑。另外，用作為第2開(kāi)關(guān)的PMOS303和第2電容器304形成向變壓器TR1的初級(jí)線圈308的第2方向的電流路徑。這些PMOS303、NMOS302分別具有體二極管(即背靠背連接式二極管)。通過(guò)該體二極管能夠流過(guò)與本來(lái)的電流路徑反方向的電流。此外，也可以另外設(shè)置起到與體二極管同樣功能的二極管。
直流電源BAT的電源電壓VDD通過(guò)PMOS303、NMOS302、電容器301、304供給變壓器TR1的初級(jí)線圈308。在其次級(jí)線圈309、310上感應(yīng)與線圈比對(duì)應(yīng)的高電壓。該感應(yīng)的高電壓供給冷陰極熒光燈FL11、FL12，冷陰極熒光燈FL11、FL12點(diǎn)亮。此外，由于直流電源BAT的電源電壓VDD和控制器IC600的電源電壓VCC不同，齊納二極管305、電阻306、電容器307是用于使柵電壓電平移位的元件。
電容器311、312、電容器315、316與電阻319、電阻320一起檢測(cè)施加在冷陰極熒光燈FL11、FL12上的電壓，反饋到控制器IC600上。電阻323、電阻326檢測(cè)流過(guò)冷陰極熒光燈FL11、FL12上的電流，反饋到控制器IC600上。另外，電容器311、315是用于使其電容與變壓器TR1的電感分量諧振的元件，冷陰極熒光燈FL11、FL12的寄生電容對(duì)該諧振也有貢獻(xiàn)。313、314、317、318、321、322、324、325是二極管。另外，327是平滑檢測(cè)信號(hào)的電容器。
接著，對(duì)于第2變壓器TR2的系統(tǒng)，將各結(jié)構(gòu)要素的號(hào)碼設(shè)在400號(hào)左右，與第1變壓器TR1的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同的號(hào)碼。如果例示時(shí)，對(duì)初級(jí)線圈308則是408。除此以外，是同樣的。因此，因?yàn)槭窍嗤慕Y(jié)構(gòu)，省略其再次說(shuō)明。
控制器IC600具有多個(gè)輸入輸出管腳。該IC600與第1實(shí)施方式中的控制器IC200的管腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)大體相同。但是，由于具有第1變壓器TR1的系統(tǒng)和第2變壓器TR2的系統(tǒng)2系統(tǒng)，和在各變壓器TR1、TR2的2個(gè)次級(jí)線圈的每一個(gè)上具有冷陰極熒光燈FL11～FL22，在反饋系統(tǒng)等一部分的結(jié)構(gòu)中不同。
僅僅對(duì)控制器IC600與控制器IC200的不同點(diǎn)作追加說(shuō)明。第2管腳2P是連接用于設(shè)定短脈沖串用三角波信號(hào)BCT的充放電電流的電阻501的電阻連接端子。第4管腳4P是連接用于設(shè)定PWM用三角波信號(hào)CT的放電電流的電阻503的電阻連接端子。根據(jù)需要也能夠在控制器IC200上設(shè)置這些端子。
第15管腳15P是將異常檢測(cè)信號(hào)(相當(dāng)于圖2的FF242的輸出)輸出到外部的端子。第17管腳17P及第18管腳18P是輸入用于進(jìn)行第1變壓器TR1的系統(tǒng)和第2變壓器TR2的系統(tǒng)的第2號(hào)的冷陰極熒光燈FL12、FL22的過(guò)電流保護(hù)的檢測(cè)信號(hào)的管腳，用各自內(nèi)部的比較器比較該檢測(cè)信號(hào)和基準(zhǔn)電壓。第19管腳19P是將設(shè)置在內(nèi)部的調(diào)節(jié)器的輸出電壓輸出到外部的端子。
該控制器IC600的第1管腳1P～第28管腳28P與在第1實(shí)施方式中的控制器IC200的各管腳，與管腳號(hào)碼一起表示在括號(hào)內(nèi)的記號(hào)(例如，DUTY和DUTY；FB和FB1、FB2)分別對(duì)應(yīng)相同的東西。
在該IC600中，電阻501連接在第2管腳2P與接地之間，電容器502連接在第3管腳3P與接地之間，電阻503連接在第4管腳4P與接地之間，電阻504連接在第5管腳5P與接地之間，電阻505、506連接在第6管腳6P與接地之間，電容器507連接在第7管腳7P與接地之間。
電容器508連接在第9管腳9P與第10管腳10P之間，另外，通過(guò)電阻513在第10管腳10P上輸入檢測(cè)電流IS1。電容器509連接在第9管腳9P與第11管腳11P之間，另外，在第11管腳11P上輸入檢測(cè)電壓VS1。
電容器511連接在第12管腳12P與第13管腳13P之間，另外，通過(guò)電阻514在第13管腳13P上輸入檢測(cè)電流IS2。電容器512連接在第12管腳12P與第14管腳14P之間，另外，在第14管腳14P上輸入檢測(cè)電壓VS2。此外，531～534是電容器。
另外，用由電阻522、齊納二極管523及NPN524構(gòu)成的系列調(diào)節(jié)器，將直流電源BAT的電壓VDD調(diào)整到IC600的規(guī)定的電壓電壓VCC(例如，5～12V)，供給IC600。此外電容器521、526是穩(wěn)定用電容器，除此以外，設(shè)置在適當(dāng)必要的地方。
接著，參照?qǐng)D7的時(shí)序圖說(shuō)明上述結(jié)構(gòu)的第2實(shí)施方式的逆變器的工作。在圖7中，就第1變壓器TR1的系統(tǒng)中的控制進(jìn)行說(shuō)明。此外，IC600的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作與第1實(shí)施方式中的IC200(圖2)大體相同。
參照?qǐng)D7，工作信號(hào)DUTY超過(guò)短脈沖串用三角波信號(hào)BCT的期間，即導(dǎo)通工作期間(ON DUTY)進(jìn)行PWM控制。另一方面，工作信號(hào)DUTY低于短脈沖串用三角波信號(hào)BCT的期間，即關(guān)斷工作期間(OFF DUTY)停止PWM控制，因此，停止向冷陰極熒光燈FL11、FL12的功率供應(yīng)。
在該實(shí)施方式中，PWM用三角波信號(hào)CT的頻率例如也是100KHz，由于例如用頻率是300Hz的三角波信號(hào)BCT短脈沖串控制它，在視覺(jué)上沒(méi)有任何問(wèn)題。而且，通過(guò)控制工作信號(hào)DUTY的大小，能夠超過(guò)由PWM控制向冷陰極熒光燈FL11～FL22的可能供給的范圍，還能夠在廣范圍內(nèi)進(jìn)行電力供給的控制，即能夠進(jìn)行光通量的控制。
當(dāng)觀察圖7的時(shí)序圖時(shí)，在工作信號(hào)DUTY低于短脈沖串用三角波信號(hào)BCT的期間，反饋電壓FB被限制在低的電壓。據(jù)此，不進(jìn)行PWM控制，柵驅(qū)動(dòng)電壓P1處于H電平，柵驅(qū)動(dòng)電壓N1處于L電平。因此，由于PMOS303及NMOS302繼續(xù)關(guān)斷狀態(tài)，不進(jìn)行向變壓器TR1的電力供給。
接著，當(dāng)工作信號(hào)DUTY超過(guò)短脈沖串用三角波信號(hào)BCT時(shí)，通過(guò)連接在第9、第10管腳間的電容器508的作用，反饋電壓FB1緩慢地上升下去，達(dá)到與本來(lái)的反饋對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定值。據(jù)此，在IC600進(jìn)行PWM控制，輸出柵起動(dòng)信號(hào)P1、N1，PMOS303、NMOS302被PWM控制。
當(dāng)詳細(xì)地說(shuō)明PWM控制時(shí)，在設(shè)置的PMOS303和NMOS302兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間Toff的時(shí)刻，發(fā)生柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1、N1。進(jìn)而，在使流過(guò)變壓器TR1的初級(jí)線圈308上的電流的方向從第1方向向第2方向，或者從第2方向向第1方向轉(zhuǎn)換時(shí)的電流值是零的狀態(tài)，在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻，發(fā)生各柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1、N1。
在圖7中，在區(qū)間i柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1是H電平，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1是H電平，通過(guò)第1電容器301和NMOS302，在初級(jí)線圈308上在第1方向上流過(guò)來(lái)自電源BAT的電流。
當(dāng)成為區(qū)間ii時(shí)，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1成為L(zhǎng)電平，直到柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1成為L(zhǎng)電平為止，形成PMOS303和NMOS302同時(shí)關(guān)斷的期間Toff，防止流過(guò)貫通電流。在該ii區(qū)間，通過(guò)變壓器TR1存儲(chǔ)的能量，第1方向的電流通過(guò)PMOS303的體二極管和電容器301、304繼續(xù)流過(guò)。
當(dāng)變壓器TR1的存儲(chǔ)能量消失時(shí)，第1方向的電流成為零。這樣，即使在該第2實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)換初級(jí)線圈308的電流方向以前，形成電流為零的狀態(tài)。
在轉(zhuǎn)換該電流方向以前，變壓器TR1、諧振電容器311、312、315、316、冷陰極熒光燈FL11、FL12等的電氣條件一起，通過(guò)進(jìn)行PWM控制中的脈沖寬度的范圍設(shè)定，得到使電流為零的狀態(tài)。
在區(qū)間iii中，當(dāng)柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1成為L(zhǎng)電平時(shí)，通過(guò)PMOS303和第2電容器304，在初級(jí)線圈308上在第2方向上流過(guò)來(lái)自電源BAT的電流。
當(dāng)成為區(qū)間iv時(shí)，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)P1成為H電平，直到柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)N1成為H電平為止，形成PMOS303和NMOS302同時(shí)關(guān)斷的期間Toff，防止流過(guò)貫通電流。在該區(qū)間iv中，通過(guò)變壓器TR1的存儲(chǔ)能量，第2方向的電流通過(guò)NMOS302的體二極管和電容器301、304繼續(xù)流過(guò)。
當(dāng)變壓器TR1的存儲(chǔ)能量消失時(shí)，該第2方向的電流成為零。這樣，即使在該第2實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)換初級(jí)線圈308的電流的方向以前，形成電流為零的狀態(tài)。
此外，在圖6中，作為第1開(kāi)關(guān)，也能夠使用NMOS代替PMOS303。在這種情況下，與該變更配合，柵驅(qū)動(dòng)信號(hào)也變更。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的直流-交流變換裝置及交流電力供給方法，適于作為需要從低的直流電壓變換到高的交流電壓的液晶顯示裝置的背照光的光源使用。
權(quán)利要求
1.一種直流-交流變換裝置，其特征在于配備直流電源；具有初級(jí)線圈和至少一個(gè)次級(jí)線圈的變壓器；包括將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流過(guò)第1方向的第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，和將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流過(guò)第2方向的第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)電路；用于檢測(cè)與流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電流的電流檢測(cè)電路；發(fā)生脈沖寬度控制用三角波信號(hào)的調(diào)制用三角波信號(hào)發(fā)生電路；比較根據(jù)上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流形成的反饋信號(hào)和上述脈沖寬度控制用三角波信號(hào)，發(fā)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制電路；以及根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，發(fā)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第3開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第4開(kāi)關(guān)信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出用的邏輯電路；上述邏輯電路交互形成，使上述第1開(kāi)關(guān)及上述第2開(kāi)關(guān)兩方同時(shí)導(dǎo)通，流過(guò)上述第1方向的電流的第1導(dǎo)電路徑，和使上述第3開(kāi)關(guān)及上述第4開(kāi)關(guān)兩方同時(shí)導(dǎo)通，流過(guò)上述第2方向的電流的第2導(dǎo)電路徑，同時(shí)，設(shè)置上述第1開(kāi)關(guān)和上述第4開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷同時(shí)關(guān)斷期間及上述第3開(kāi)關(guān)和上述第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷同時(shí)關(guān)斷期間，而且，在使流過(guò)上述初級(jí)線圈的電流的方向從上述第1方向轉(zhuǎn)換向上述第2方向或者從上述第2方向轉(zhuǎn)換向上述第1方向時(shí)的電流值是零的狀態(tài)，在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻產(chǎn)生上述第1～第4開(kāi)關(guān)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流-交流變換裝置，其特征在于上述第2開(kāi)關(guān)在上述三角波信號(hào)列的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通；上述第1開(kāi)關(guān)在上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻的規(guī)定時(shí)間前導(dǎo)通，直到上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通；上述第4開(kāi)關(guān)在與上述三角波信號(hào)列的上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的三角波信號(hào)不同的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通；上述第3開(kāi)關(guān)是在上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷、上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻，從上述第4開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的規(guī)定期間前導(dǎo)通，直到上述第4開(kāi)關(guān)關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通的開(kāi)關(guān)，同時(shí)上述第1開(kāi)關(guān)和上述第3開(kāi)關(guān)設(shè)定上述規(guī)定期間的各自的長(zhǎng)度，使得其某一個(gè)開(kāi)關(guān)常時(shí)導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的直流-交流變換裝置，其特征在于還具有用于檢測(cè)供給連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載的電壓，發(fā)生檢測(cè)電壓的電壓檢測(cè)電路；以及比較檢測(cè)基準(zhǔn)電壓和上述檢測(cè)電壓，與因該比較引起的誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)控制上述反饋信號(hào)的反饋信號(hào)控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3所述的直流-交流變換裝置，其特征在于配備短脈沖串控制信號(hào)發(fā)生電路，發(fā)生短脈沖串控制信號(hào)，用于設(shè)定根據(jù)上述脈沖寬度控制信號(hào)控制上述開(kāi)關(guān)電路的第1～第4開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通工作期間，和與上述脈沖寬度控制信號(hào)無(wú)關(guān)使上述開(kāi)關(guān)電路停止的關(guān)斷工作期間，能夠調(diào)整上述導(dǎo)通工作期間和上述關(guān)斷工作期間的比率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流-交流變換裝置，其特征在于上述短脈沖串控制信號(hào)發(fā)生電路，對(duì)發(fā)生短脈沖串控制用三角波信號(hào)的短脈沖串的短脈沖串用振蕩電路和能夠任意地調(diào)整電平的工作信號(hào)和上述短脈沖串用三角波信號(hào)進(jìn)行比較，基于比較結(jié)果產(chǎn)生上述短脈沖串控制信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流-交流變換裝置，其特征在于具有根據(jù)上述短脈沖串控制信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換是否將上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流的大小限制在規(guī)定值，轉(zhuǎn)換短脈沖串控制和脈沖寬度控制的控制模式切換電路。
7.一種交流電力供給方法，是在連接在變壓器的次級(jí)線圈上的負(fù)載上供給交流電力的電力供給方法，其特征在于串聯(lián)連接用于在直流電源間將上述變壓器的初級(jí)線圈介于中間，在該初級(jí)線圈上在第1方向上流過(guò)電流的第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)；串聯(lián)連接用于在上述直流電源間將上述初級(jí)線圈介于中間，在該初級(jí)線圈上在第2方向上流過(guò)電流的第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)；用電流檢測(cè)電路檢測(cè)流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流；根據(jù)用上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流形成反饋信號(hào)，比較該反饋信號(hào)和三角波信號(hào)列，產(chǎn)生脈沖寬度信號(hào)；根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，發(fā)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第3半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第3開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第4半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第4開(kāi)關(guān)信號(hào)，設(shè)置上述第1開(kāi)關(guān)和上述第4開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間及上述第3開(kāi)關(guān)和上述第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且是在使流過(guò)上述初級(jí)線圈上的電流的方向從上述第1方向轉(zhuǎn)換向上述第2方向，或者從上述第2方向轉(zhuǎn)換向上述第1方向時(shí)的電流值為零的狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的交流電力供給方法，其特征在于上述第2開(kāi)關(guān)在上述三角波信號(hào)列的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通；上述第1開(kāi)關(guān)在上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻的規(guī)定時(shí)間前導(dǎo)通，直到上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷之后緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通；上述第4開(kāi)關(guān)在與上述三角波信號(hào)列的上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的三角波信號(hào)不同的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)和上述反饋信號(hào)相等為止繼續(xù)導(dǎo)通；上述第3開(kāi)關(guān)是在上述第2開(kāi)關(guān)關(guān)斷、上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)刻，從上述第4開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的規(guī)定期間前導(dǎo)通，直到上述第4開(kāi)關(guān)關(guān)斷后緊接著的三角波信號(hào)的另一方頂點(diǎn)的時(shí)刻為止繼續(xù)導(dǎo)通；以及上述第1開(kāi)關(guān)和上述第3開(kāi)關(guān)設(shè)定上述規(guī)定期間的各自的長(zhǎng)度，使得其某一個(gè)開(kāi)關(guān)常時(shí)導(dǎo)通。
9.一種直流-交流變換裝置，其特征在于配備直流電源；具有初級(jí)線圈和至少一個(gè)次級(jí)線圈的變壓器；包括將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流過(guò)第1方向的第1電容器與第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，和將上述初級(jí)線圈介于中間串聯(lián)連接，用于使來(lái)自上述直流電源的電流流過(guò)第2方向的第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)與第2電容器的開(kāi)關(guān)電路；用于檢測(cè)與流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電流的電流檢測(cè)電路；發(fā)生脈沖寬度控制用三角波信號(hào)列的調(diào)制用三角波信號(hào)發(fā)生電路；對(duì)根據(jù)上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流形成的反饋信號(hào)和上述脈沖寬度控制用三角波信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的脈沖寬度調(diào)制電路；以及根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，產(chǎn)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通-關(guān)斷的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)的開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出用的邏輯電路；上述邏輯電路交互形成，使上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，與上述第1電容器一起流過(guò)上述第1方向的電流的第1導(dǎo)電路徑，和使上述第2開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，與上述第2電容器一起流過(guò)上述第2方向的電流的第2導(dǎo)電路徑，同時(shí)，設(shè)置上述第1開(kāi)關(guān)和上述第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且，在使流過(guò)上述初級(jí)線圈的電流的方向從上述第1方向轉(zhuǎn)換向上述第2方向或者從上述第2方向轉(zhuǎn)換向上述第1方向時(shí)的電流值是零的狀態(tài)，在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻產(chǎn)生上述第1、第2開(kāi)關(guān)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流-交流變換裝置，其特征在于上述第1開(kāi)關(guān)在上述三角波信號(hào)列的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止，繼續(xù)導(dǎo)通；上述第2開(kāi)關(guān)在與上述三角波信號(hào)列的上述第1開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的三角波信號(hào)不同的每隔一個(gè)的三角波信號(hào)的一方頂點(diǎn)的時(shí)刻導(dǎo)通，直到其后緊接著的三角波信號(hào)與上述反饋信號(hào)相等為止，繼續(xù)導(dǎo)通。
11.根據(jù)權(quán)利要求9、10所述的直流-交流變換裝置，其特征在于還具有用于檢測(cè)供給連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載的電壓，發(fā)生檢測(cè)電壓的電壓檢測(cè)電路，和對(duì)基準(zhǔn)檢測(cè)電壓與上述檢測(cè)電壓進(jìn)行比較，與因該比較引起的誤差信號(hào)對(duì)應(yīng)，控制上述反饋信號(hào)的反饋信號(hào)控制電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求9～11所述的直流-交流變換裝置，其特征在于配備短脈沖串控制信號(hào)發(fā)生電路，發(fā)生短脈沖串控制信號(hào)，用于設(shè)定根據(jù)上述脈沖寬度控制信號(hào)控制上述開(kāi)關(guān)電路的第1、第2開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通工作期間，和與上述脈沖寬度控制信號(hào)無(wú)關(guān)使上述開(kāi)關(guān)電路停止的關(guān)斷工作期間，能夠調(diào)整上述導(dǎo)通工作期間和上述關(guān)斷工作期間的比率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的直流-交流變換裝置，其特征在于上述短脈沖串控制信號(hào)發(fā)生電路，對(duì)發(fā)生短脈沖串控制用三角波信號(hào)的短脈沖串用振蕩電路和能夠任意地調(diào)整電平的工作信號(hào)和上述短脈沖串用三角波信號(hào)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)生上述短脈沖串控制信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的直流-交流變換裝置，其特征在于具有根據(jù)上述短脈沖串控制信號(hào)，通過(guò)轉(zhuǎn)換是否將上述電流檢測(cè)電路的檢測(cè)電流的大小限制在規(guī)定值，轉(zhuǎn)換短脈沖串控制和脈沖寬度控制的控制模式切換電路。
15.一種交流電力供給方法，是在連接在變壓器的次級(jí)線圈上的負(fù)載上供給交流電力的電力供給方法，其特征在于串聯(lián)連接在直流電源間將上述變壓器的初級(jí)線圈介于中間，用于在該初級(jí)線圈上在第1方向上流過(guò)電流的第1電容器及第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)；串聯(lián)連接在上述直流電源間將上述初級(jí)線圈介于中間，用于在該初級(jí)線圈上在第2方向上流過(guò)電流的第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)及第2電容器；用電流檢測(cè)電路檢測(cè)流過(guò)連接在上述次級(jí)線圈上的負(fù)載上的電流；根據(jù)用上述電流檢測(cè)電路檢測(cè)出的電流形成反饋信號(hào)，對(duì)該反饋信號(hào)和三角波信號(hào)列進(jìn)行比較，產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào)；根據(jù)上述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，產(chǎn)生使上述第1半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第1開(kāi)關(guān)信號(hào)，使上述第2半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的第2開(kāi)關(guān)信號(hào)，設(shè)置使上述第1開(kāi)關(guān)和上述第2開(kāi)關(guān)兩方關(guān)斷的同時(shí)關(guān)斷期間，而且是在使流過(guò)上述初級(jí)線圈上的電流的方向從上述第1方向轉(zhuǎn)換向上述第2方向，或者從上述第2方向轉(zhuǎn)換向上述第1方向時(shí)的電流值為零的狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)換的時(shí)刻產(chǎn)生。
全文摘要
在從直流電源發(fā)生用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載的交流電壓的逆變器中，極精細(xì)地調(diào)整向負(fù)載的電力供給。為此，在次級(jí)線圈連接在負(fù)載上的變壓器的初級(jí)線圈上，設(shè)置全橋或者半橋結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電路，PWM控制半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)電路的各開(kāi)關(guān)。根據(jù)PWM信號(hào)，在開(kāi)關(guān)多個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的邏輯電路上下工夫，進(jìn)行零電流開(kāi)關(guān)、防止貫通電流等的控制。另外，與脈沖寬度調(diào)制控制的同時(shí)，通過(guò)進(jìn)行能夠調(diào)整導(dǎo)通工作期間和關(guān)斷工作期間的比的短脈沖串控制，超過(guò)脈沖寬度調(diào)制控制的限制，在廣范圍內(nèi)調(diào)整向負(fù)載的電力供給。
文檔編號(hào)H05B41/392GK1596504SQ0380164
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2003年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
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