放电灯装置制造方法及图纸

本发明专利技术的放电灯装置具有与直流电源连接的驱动信号电路（１０）；利用从所述驱动信号电路输出的一对驱动信号（１１ａ及１１ｂ）交替进行开关控制，并串联连接在所述直流电源端子之间的第１及第２开关元件（Ｓ１及Ｓ２）；与这些开关元件（Ｓ１及Ｓ２）的至少一个元件串联连接的电感元件Ｌ５（Ｌ３）；具有初级绕组（Ｌ１）及次级绕组（Ｌ２），所述初级绕组（Ｌ１）与所述直流电源连接而且利用所述开关元件（Ｓ１及Ｓ２）交替切换电流方向的脉冲变压器（１２）；连接配置在该脉冲变压器（１２）的二次侧端子（Ｌ２）之间的放电灯（１３）；以及与所述第２开关元件（Ｓ２）并联连接的齐纳二极管元件（Ｄ１）。是减少点灯时产生的高压浪涌脉冲，安全性且稳定性优异的放电灯装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于液晶显示装置的背光源用的光源的放电灯装置，特别涉及对放电灯进行点灯驱动用的电源装置。
技术介绍
液晶显示装置广泛用作为个人计算机、汽车导航装置等各种电子设备的显示装置。在这样的液晶显示装置中，一般使用发热量少的冷阴极荧光灯作为背光源用的光源。以往，作为驱动冷阴极荧光灯用的点灯-驱动电路，已经知道有图1所示的点灯-驱动电路。即，该点灯-驱动电路如图1(A)所示，与直流电源9连接的驱动信号电路10输出一对矩形波驱动信号11a及11b。这些矩形波驱动信号11a及11b交替驱动构成逆变器的第1及第2半导体开关元件S1及S2进行开关动作。这些开关元件S1及S2相互串联连接在前述直流电源9的正极端子V与接地G之间。另外，波形整形用的电感元件L3及L4分别与第1及第2半导体开关元件串联连接。另外，电容器C1及电容器C2串联连接在直流电源9的正极端子V与接地G之间。脉冲变压器12的初级绕组L1的输入端子和电容器C1与电容器C2的连接点P及第1开关元件S1与电感元件L3构成的串联电路的一端Q连接。外表面电极荧光灯13连接在脉冲变压器12的次级绕组L2的输出端之间。下面说明该点灯-驱动电路的动作。利用从驱动信号电路10输出的矩形波驱动信号11a及11b的控制，在开关元件S1导通、开关元件S2关断时，如图1(A)所示，电流Ia沿电流电源9的正极端子V—开关元件S1—电感元件L3—脉冲变压器12的初级绕组L1—电容器C2—接地G的电路流通。另外，利用从驱动信号电路10输出的矩形波驱动信号11a及11b的控制，在开关元件S1关断、开关元件S2导通时，如图1(B)所示，电流Ib沿直流电源9的正极端子V—电容器C1—脉冲变压器12的初级绕组L1—电感元件L4—开关元件S2—接地G的电路流通。利用从驱动信号电路10输出的矩形波驱动信号11a及11b的控制，重复进行这样的动作，在脉冲变压器12的初级绕组L1交替流过电流Ia及Ib，因此在脉冲变压器12的次级绕组L2的输出端子之间连产生矩形波电压。该输出电压加在外表面电极荧光灯13上，对它进行点灯和驱动。但是，在上述那样的放电灯的点灯-驱动装置中存在的问题是，在开关元件S1及S2导通及关断时，由于有电阻分量的电感元件L3及L4的作用，将产生陡峭的高压浪涌脉冲。即，开关元件S1及S2导通及关断时，在包含电容器C1、电容器C2、脉冲变压器12的初级绕组L1、电感元件L3及L4的LC谐振电路中，由于所谓衰减振荡现象而产生振荡电流，在电感元件L3及L4的两端产生具有高电压的所谓浪涌电压。因此，在脉冲变压器12的一次侧，构成逆变器电路的开关元件S1及S2有损坏的危险。另外，在脉冲变压器12的次级绕组L2的输出端子之间，也产生包含如图2所示的高浪涌脉冲S的电压波形，供给放电灯13。这里，图2的横轴是时间轴，为5μs/div，纵轴是电压，为5.0V/div。这样陡峭的高压浪涌脉冲电压的发生，有损于这种放电灯装置的安全性、可靠性及寿命。作为解决上述高压浪涌脉冲的措施，有一种手段是，换用具有超过前述浪涌电压的耐压的半导体开关元件作为开关元件S1及S2。但是，具有超过浪涌电压的耐压的半导体开关元件，由于元件本身体积大，因此不适合作为液晶显示装置的背光源所希望的小型化的要求。本专利技术正是鉴于上述情况而提出的，目的在于提供抑制乃至于降低点灯时产生的高压浪涌脉冲，安全性而且稳定性优异的放电灯装置。
技术实现思路
本专利技术的放电灯装置，其特征在于，具有与直流电源连接的驱动信号电路；利用从所述驱动信号电路输出的一对驱动信号交替进行开关控制、并串联连接在所述直流电源的端子之间的第1及第2开关元件；与这些开关元件串联连接的电感元件；具有初级绕组及次级绕组，所述初级绕组与所述直流电源连接，而且利用所述开关元件交替切换电流方向的脉冲变压器；连接配置在该脉冲变压器二次侧端子之间的放电灯；以及与所述第2开关元件并联连接的齐纳二极管元件。又，本专利技术的放电灯装置，其特征在于，具有与直流电源连接的驱动信号电路；利用从所述驱动信号电路输出的一对驱动信号交替进行开关控制、并串联连接在所述直流电源的端子之间的第1及第2开关元件；分别与这些开关元件串联连接的第1及第2电感元件；具有初级绕组及次级绕组、所述初级绕组与所述直流电源连接，而且利用所述开关元件交替切换电流方向的脉冲变压器；连接配置在该脉冲变压器的二次侧端子之间的放电灯；与所述第2开关元件串联连接的第1单向电流元件；以及与该第1单向电流元件及所述第2电感元件并联连接的第2单向电流元件。又，本专利技术的放电灯装置，其特征在于，具有与直流电源连接的驱动信号电路；利用从所述驱动信号电路输出的一对驱动信号交替进行开关控制、并串联连接在所述直流电源的端子之间的第1及第2开关元件；分别与这些开关元件串联连接的第1及第2电感元件；具有初级绕组及次级绕组、所述初级绕组与所述直流电源连接而且利用所述开关元件交替切换电流方向的脉冲变压器；连接配置在该脉冲变压器的二次侧端子之间的放电灯；与所述第2开关元件串联连接的第1单向电流元件；以及与该第1单向电流元件并联连接的第2单向电流元件。再有，本专利技术的放电灯装置中，其特征在于，所述单向电流元件是二极管元件、晶体管元件、MOSFET元件及光耦元件中选择的至少一种元件。在这样构成的本专利技术放电灯装置中，在开关元件导通及关断时，在装置内沿规定方向(箭头Ia及Ib)流过电流的电路中设置单向电流元件，以此切断乃至于抑制反向电流的流通。从而能够防止脉冲变压器初级绕组侧的电路中产生衰减振荡现象。另外，这些单向电流元件将由于衰减振荡现象而产生的浪涌电压对开关元件加以旁路，通过这样能够防止半导体开关元件的损坏。附图说明图1(A)(B)为说明已有的放电灯装置的构成及动作用的方框图。图2为图1的放电灯装置产生的电压波形图。图3为本专利技术放电灯装置所用的外部电极荧光灯一个例子的纵向剖面图。图4为表示第1实施例的放电灯装置的简要构成的电路图。图5为上述放电灯装置中在脉冲变压器12的次级绕组L2出现的电压波形。图6为表示第2实施例的放电灯装置的简要构成的电路图。图7为上述放电灯装置中在脉冲变压器12的二次侧产生的电压波形图。图8(A)(B)为说明本专利技术第3实施例的放电灯驱动装置的简要构成及驱动动作用的电路图。图9为上述第3实施例中在脉冲变压器12的次级绕组L2一侧产生的电压波形A及电流波形B的波形图。图10为对本实施例的放电灯装置及已有的放电灯装置，比较灯的输入功率与相对光通量的关系图。图11为表示驱动信号发生电路11的输出脉冲与调光率之关系的脉冲波形图。具体实施例方式下面参照附图说明本专利技术的实施例。图3为本专利技术放电灯装置所用的放电灯一个例子的纵向剖面图。该放电灯是外部电极荧光灯，它具有在内壁面形成荧光膜1，而且气密封入以氙为主的稀有气体(放电介质)的玻璃管2、向所述玻璃管2的一端引出引线端子3并加以封装的内部电极4、以及在所述玻璃管2的外周表面沿管轴方向遍及几乎全长以规定间距螺旋状卷绕的外部电极5。这里，玻璃管2的外径为1.2～10.0mm左右，长度为50～750mm左右，封入例如以氙气为主的稀有气体作为放电介质。另外，在图中，5a为外部电极5的引线端子，6为覆盖外部电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电灯装置，其特征在于，具有与在直流电源连接的驱动信号电路；利用从所述驱动信号电路输出的一对驱动信号交替进行开关控制，并串联连接在所述直流电源的端子之间的第１及第２开关元件；与这些开关元件的至少一个串联连接的电感元件；具有初级绕组及次级绕组，所述初级绕组与所述直流电源连接而且利用所述开关元件交替切换电流方向的脉冲变压器；连接配置在该脉冲变压器二次侧端子之间的放电灯；以及与所述第２开关元件并联连接的齐纳二极管元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿部英治，司马俊明，
申请(专利权)人：哈利盛东芝照明株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]