专利名称：放电管点灯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放电管点灯装置，通过调整放电管中流过的电流来调整放电管的照度。
背景技术：
在液晶背光等所用的放电管点灯装置中，存在通过反馈控制放电管中流过的电流而调整放电管的电流，从而调整放电管的照度的放电管点灯装置，例如公开于(日本)特开2002-43088号公报中。
现有的这种放电管点灯装置的一般性结构示于图4。现有的放电管点灯装置包括直流电源V3、直流/交流变换电路50、谐振部60、放电管电流检测电路70、软启动电路80、误差放大器83、控制电路87、分时信号输出电路85、以及基准电压电源V4。
直流/交流变换电路50通过用MOSFET51、52开关切换(スィツチング)从直流电源V3供给的直流电压，将其变换为交流电压。
谐振部60包括变压器61、电容器62、以及放电管63。电容器62、变压器61的次级线圈61b和放电管63构成谐振电路，按固有的谐振频率来谐振。
放电管电流检测电路70由二极管71、72和电阻73构成，检测流过放电管63的电流I2的电流电平，将输出信号供给到软启动电路80。
软启动电路80由电阻81和电容器82构成，对放电管电流检测电路70的输出信号进行平滑，将信号E2供给到误差放大器83的正输入端子(+)。
误差放大器83由差动放大器构成，从基准电压电源V4向误差放大器83的负(反相)输入端子(-)施加了固定的基准电压Vr。在误差放大器83的输出端和基准电压电源V4的输出端子之间，连接着电容器84。误差放大器83求出从软启动电路80供给的信号E2的电压和基准电压Vr之间的电位差，将电压信号E3供给到控制电路87。
向分时信号输出电路85的输入端子供给指示放电管63的亮度的亮度指示信号S3。该亮度指示信号S3例如表示想要发光的亮度与放电管63的额定亮度的比率。分时信号输出电路85按照该亮度指示信号S3的指示，来产生周期恒定、占空比变化的分时信号S4。即，在亮度指示信号S3指示的亮度大的情况下，分时信号输出电路85增大点灯期间(L(低)电平期间)在1个周期中所占的比率；在亮度指示信号S3指示的亮度小的情况下，减小点灯期间(L电平期间)在1个周期中所占的比率。
分时信号输出电路85输出的分时信号S4的电压被加上软启动电路80的输出信号E2的电压，供给到误差放大器83的正输入端子。因此，在分时信号S4为H(高)电平的期间中，不管软启动电路80的输出信号E2的电压电平如何，都向误差放大器83的正输入端子施加H电平；在分时信号S4为L电平的期间中，将电平与软启动电路80的输出信号E2的电压电平大致相等的电压施加到误差放大器83的正输入端子。
控制电路87开/关MOSFET51、52，使得软启动电路80的输出信号E2的电压和基准电压Vr相等。
接着，说明上述结构的放电管点灯装置的工作。
当指示放电管63的点灯时，控制电路87开始MOSFET51、52的开/关工作。由此，开关切换直流电压，从直流/交流变换电路50输出交流电压。该交流电压被施加到变压器61的初级线圈61a上。通过谐振部60的谐振作用而在次级线圈61b中产生谐振电压并施加到放电管63上，放电管63点亮。
放电管电流检测电路70检测放电管63中流过的电流I2的电流电平，从二极管71的阴极输出与检测出的电流电平对应的电压。软启动电路80对放电管电流检测电路70的输出信号进行平滑，将信号E2提供给信号误差放大器83的正输入端子。
误差放大器83将与从软启动电路80供给的信号E2的电压和基准电压Vr之间的电位差相当的电压信号E3供给到控制电路87。控制电路87控制MOSFET51、52的开关切换频率，使得软启动电路80的输出信号E2(＝电容器82的端子电压E2)的电压和基准电压Vr之间的电位差消失。
通过重复该控制工作，放电管电流I2被调整到与基准电压Vr对应的电平。
放电管点灯装置在点亮放电管63后，将放电管63的亮度调整到供给到分时信号输出电路85的指示信号S3所指示的亮度级别。以下，参照图5来说明调整放电管63的亮度的方法。
图5A至图5D分别示出分时信号S4、电容器82的端子电压E2、误差放大器83的电压信号E3、以及放电管63的电流I2。
其中，图5中的t0和t5表示供给到误差放大器83的分时信号S4上升到H电平的定时，t1表示分时信号S4下降到L电平的定时。
分时信号输出电路85根据亮度指示信号S3指示的亮度级别，来决定分时信号S4的占空比，输出具有所决定的占空比的分时信号S4。
如图5A所示，分时信号S4在定时t0变为H电平后，如图5B所示，误差放大器83的正输入端子的电压(＝电容器82端子电压)E2上升。由此，误差放大器83的电压信号E3也如图5C所示上升。
控制电路87根据误差放大器83的上升了的电压信号E3将MOSFET51、52的开关切换频率控制成偏离谐振频率。此时谐振部60不激振，所以不产生谐振电压。因此，如图5D所示，放电管电流I2被切断。
接着，在定时t1，分时信号S4从H转移到L电平后，向误差放大器83的正输入端子大致原封不动地施加软启动电路80的输出信号的电压E2。由于电容器82慢慢放电，所以该电压E2如图5B所示慢慢降低。
其后，在定时t2，电容器82的端子电压(＝E2)接近基准电压Vr后，误差放大器83的电压信号E3如图5C所示降低。
控制电路87根据误差放大器83的降低了的电压信号E3，将MOSFET51、52的开关切换频率控制成接近谐振部60的谐振频率。由此，谐振部60再次激振，产生谐振电压。因此，如图5D所示，放电管63中流过放电管电流I2而点亮(t＝3)。
放电管63点亮后，控制电路87进行反馈控制，使得电容器82的端子电压E2和基准电压Vr之间的电位差消失。这样，控制放电管63的电流I2的电流电平。
这样，该放电管点灯装置通过重复分时信号S4的H电平、L电平，来调整放电管63的点灯期间及熄灯期间。
在现有的放电管点灯装置中，如果软启动电路80的电阻81的电阻值、和电容器82的电容决定的时间常数τ小，则由于反馈控制系统的延迟，产生错误(オ一バ一ラン)。由于错误，在图5D的t3的定时流过放电管63的电流I2产生浪涌。该浪涌的产生成为缩短放电管63的寿命的原因。
为了防止浪涌的产生，增大软启动电路80的时间常数τ即可。图6A至D示出时间常数大的情况下的分时信号S4、电容器82的端子电压E2、误差放大器83的电压信号(输出电压)E3、及放电管63的电流I2。
如果时间常数τ大，则如图6C所示，误差放大器83的输出电压E3开始下降之前的期间(t1至t2的期间)与软启动电路80的时间常数τ成正比增大。
即，如图6D所示，从分时信号S4变为L电平的时刻t1到放电管63中开始流过放电管电流I2的时刻t3的时间增加。
由此，如图6A和图6D所示，分时信号S4成为L电平的期间和流过放电管电流I2的期间之间产生偏差，放电管点灯期间t3至t5缩短。由于放电管63的点灯期间短，所以放电管63的发光亮度小于亮度指示信号所指示的级别。
这样，现有的包括软启动电路80的放电管点灯装置如果为了抑制浪涌的产生，而增大软启动电路80的时间常数τ，则产生放电管63的亮度级别达不到亮度指示信号S3指示的亮度级别的情况。
发明内容
本发明就是鉴于上述实情而提出的，其目的在于提供一种放电管点灯装置，它能够在抑制浪涌的产生的同时，得到期望的照度。
此外，本发明的目的在于提供一种放电管点灯装置，它能够在抑制浪涌的产生的同时，得到足以得到期望的照度的点灯期间。
为了解决上述课题，本发明第1观点的放电管点灯装置的特征在于，包括直流/交流变换电路(10)，通过根据控制信号开关切换直流电压，来生成交流电压；谐振电路(20)，由上述直流/交流变换电路(10)供给交流电压，通过该交流电压来谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)而使其点亮；放电管电流检测电路(30)，检测上述放电管(23)中流过的电流的电流电平，并输出具有与检测出的电流电平对应的信号电平的检测信号；积分电路(40)，包括反馈电容(42)，对上述检测信号的信号电平进行积分；控制电路(49)，根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来输出控制信号，该控制信号控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换、从而控制从上述直流/交流变换电路(10)向上述谐振电路(20)传递的能量；以及分时信号输出电路(48)，生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间，将能使上述放电管(23)点亮的能量从上述直流/交流变换电路(10)传递给上述谐振电路(20)；而在指示了熄灯的期间，将不能点亮上述放电管(23)的能量从上述直流/交流变换电路(10)传递给上述谐振电路(20)。
通过采用这种结构，能够得到足够的点灯期间，所以能够得到期望的照度。
也可以是上述直流/交流变换电路(10)按基于控制信号的频率来开关切换直流电压；上述谐振电路(20)具有固有的谐振频率，在从上述直流/交流变换电路(10)供给的交流电压的频率与谐振频率一致时谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)而使其点亮；上述控制电路(49)根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换频率；上述分时信号输出电路(48)生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间，使上述交流电压的频率与上述谐振频率一致；而在指示了熄灯的期间，使上述交流电压的频率偏离上述谐振频率。
也可以是上述直流/交流变换电路(10)按基于控制信号的占空比来开关切换直流电压；上述谐振电路(20)具有固有的谐振频率，在从上述直流/交流变换电路(10)供给的交流电压的频率与谐振频率一致时谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)；上述控制电路(49，49b)根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换的占空比；上述分时信号输出电路(48)生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间中，占空比成为能传递足以点亮的能量；而在指示了熄灯的期间中，占空比成为能传递不能点亮的能量。
也可以使得上述反馈电容是电容器(42)；上述积分电路(40)具有积分电路用电阻元件(43)；上述放电管电流检测电路(30)具有检测上述放电管(23)中流过的电流的电压的放电管电流检测用电阻(33)；上述积分电路(40)的时间常数由上述电容器(42)的电容、和上述积分电路用电阻元件(43)及上述放电管电流检测用元件(33)的电阻值来决定。
其中，上述谐振电路(20)也可以包括变压器(21)，该变压器(21)具有初级线圈(21a)，被连接在上述直流/交流变换电路(10)上；次级线圈(21b)，与该初级线圈(21a)耦合，向上述放电管(23)提供电压。
为了解决上述课题，本发明第2观点的放电管点灯装置的特征在于，包括直流/交流变换电路(10)，通过按基于控制信号的频率开关切换直流电压来生成交流电压；谐振电路(40)，具有固有的谐振频率，由上述直流/交流变换电路(10)供给交流电压，在该交流电压的频率与谐振频率一致时谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)而使其点亮；放电管电流检测电路(30)，检测上述放电管(23)中流过的电流的电流电平，并输出具有与检测出的电流电平对应的信号电平的检测信号；积分电路(40)，包括反馈电容(42)，对上述检测信号的信号电平进行积分；控制电路(49)，根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来输出控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换频率的控制信号；以及分时信号输出电路(48)，生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间，使上述交流电压的频率与上述谐振频率一致；而在指示了熄灯的期间，使上述交流电压的频率偏离上述谐振频率。
通过采用这种结构，能够在抑制浪涌的产生的同时，得到期望的照度。此外，能够在抑制浪涌的产生的同时，得到足以得到期望的照度的点灯期间。
为了解决上述课题，本发明第3观点的放电管点灯装置的特征在于，包括直流/交流变换电路(10)，通过根据控制信号开关切换直流电压，来产生脉冲；谐振电路(20)，被连接在上述直流/交流变换电路(10)上，产生基于上述脉冲的宽度的电压，根据该电压使电流流过该放电管(23)而使其点亮；放电管电流检测电路(30)，被连接在上述谐振电路(20)上，检测上述放电管(23)中流过的电流的电流值，并输出具有与该电流值)对应的电信号；积分电路(40)，具有求出基准电平和上述电信号的差分的差分电路(41)、被连接在该差分电路(41)的输入端子和输出端子之间的电容器(42)、以及设定该电容器(42)的充放电速度的元件(43)，对该电信号进行积分；控制电路(49b)，根据上述积分电路(40)的输出信号，来生成使上述脉冲的宽度变化的控制信号；以及分时信号输出电路(48)，通过将在使上述放电管(23)熄灭的周期性的熄灯期间中电信号电平变化的分时信号(S2)叠加在上述电信号上、并提供给上述积分电路(40)，在上述熄灯期间，使上述积分电路(40)的输出信号变化而使上述脉冲的宽度变化，从而使上述放电管(23)熄灭来调整照度。
通过采用这种结构，能够提供一种放电管点灯装置，能够在抑制浪涌的产生的同时，得到期望的照度。此外，能够提供一种放电管点灯装置，能够在抑制浪涌的产生的同时，得到足以得到期望的照度的点灯期间。
图1是本发明第1实施方式的放电管点灯装置的结构的电路图。
图2是用于说明图1的放电管点灯装置的工作的波形图。
图3是本发明第2实施方式的放电管点灯装置的结构的电路图。
图4是现有的放电管点灯装置的结构的电路图。
图5是现有的放电管点灯装置中时间常数小的情况下的输出波形图。
图6是现有的放电管点灯装置中时间常数大的情况下的输出波形图。
具体实施例方式
以下，参照附图来说明本发明实施方式的放电管点灯装置。
(第1实施方式)图1是本发明第1实施方式的放电管点灯装置的结构图。
该放电管点灯装置包括直流电源V1、直流/交流变换电路10、谐振电路20、放电管电流检测电路30、积分电路40、减法器46、分时信号输出电路48、以及控制电路49。
直流电源V1是向直流/交流变换电路10供给直流电压的电源，其负极(-)接地，正极(+)被连接在直流/交流变换电路10上。
直流/交流变换电路10包括开关元件——MOSFET11、12。MOSFET11和12形成互补电路，被连接在直流电源V1和地之间。
直流/交流变换电路10通过用MOSFET11、12开关切换直流电压，而将其变换为交流电压。
MOSFET11的源极被连接在直流电源V1的正极(+)上，MOSFET11的漏极被连接在MOSFET12的漏极上。MOSFET12的源极接地。
谐振电路20由变压器21、电容器22、以及放电管23构成。变压器21的初级线圈21a的一端被连接在MOSFET11的漏极和MOSFET12的漏极的连接点上。
变压器21的次级线圈21b的一端被连接在电容器22的一个电极、和放电管23的一个电极上。初级线圈21a、次级线圈21b的另一端和电容器22的另一个电极接地。
谐振电路20按固有的谐振频率来谐振，并在次级线圈21b中生成谐振电压。
放电管电流检测电路30由二极管31、32和放电管电流检测用电阻33构成，检测流过放电管23的电流I1的电流电平，并将检测信号供给到积分电路40。
二极管31的阳极和二极管32的阴极被连接在放电管23的另一个电极上。二极管32的阳极和放电管电流检测用电阻33的一端接地。二极管31的阴极和放电管电流检测用电阻33的另一端如后所述，被连接在积分电路40上。
积分电路40由误差放大器41、电容器42、电阻43、基准电压电源V2、以及电压箝位电路101构成。基准电压电源V2是将作为误差放大器41的工作基准的电位(基准电压Vr)供给到误差放大器41的正输入端子(+)的电源，其负极(-)接地。正极(+)被连接在误差放大器41的正输入端子(+)上。
电容器42根据由后述的分时信号输出电路48生成的分时信号S2来充放电。
电压箝位电路101被连接在误差放大器41的负输入端子(-)和地之间，用比基准电压电源V2的电压(基准电压Vr)值略高的电压值来限制误差放大器41的输入电压。
积分电路40将与放电管电流检测电路30的检测信号的电压和基准电压Vr之间的电位差相当的电压信号供给到控制电路49。
误差放大器41由差动放大电路构成，在其输出端子和负输入端子(-)之间，连接着电容器42。此外，负输入端子(-)经电阻43连接在二极管31的阴极和放电管电流检测用电阻33的另一端上。误差放大器41将与放电管电流检测电路30的检测信号的电压和基准电压Vr的电位差相当的电压信号E1供给到减法器46。
误差放大器41的正输入端子(+)如前所述，被连接在基准电压电源V2的输出端子上，误差放大器41的输出端子经电阻44连接在减法器46的负输入端子(-)上。在减法器46的输出端和负输入端子(-)之间，连接着电阻45。
减法器46是使误差放大器41的电压信号E1的特性反相的反相放大电路，其输出端子如后所述被连接在控制电路49上。
分时信号输出电路48的输出端子被连接在二极管47的阳极上。二极管47的阴极被连接在电阻43和误差放大器41的(-)输入端子之间。
分时信号输出电路48在向其输入端子输入了指示放电管23的亮度的亮度指示信号S1后，生成分时信号S2。该分时信号S2例如表示想要发光的亮度与放电管23的额定亮度的比率。分时信号输出电路48按照该亮度指示信号S1的指示，来生成周期恒定、占空比变化的分时信号S2。即，在亮度指示信号S1指示的亮度大的情况下，分时信号输出电路48增大点灯期间(L电平期间)在1个周期中所占的比率；在亮度指示信号S1指示的亮度小的情况下，减小点灯期间(L电平期间)在1个周期中所占的比率。
在分时信号S2为H电平的期间，二极管47导通，分时信号输出电路48的输出端子和误差放大器41的负输入端子(-)间成为电连接的状态。而在分时信号S2为L电平的期间，二极管47截止，分时信号输出电路48的输出端子和误差放大器41的负输入端子(-)间成为电分离的状态。
因此，在分时信号S2为H电平的期间，分时信号输出电路48输出的分时信号S2的电压被加上放电管电流检测电路30的检测信号的电压，供给到误差放大器41的负输入端子(-)。因此，在分时信号S2为H电平的期间，不管放电管电流检测电路30的检测信号的电压电平如何，都向误差放大器41的负输入端子(-)施加H电平；在分时信号S2为L电平的期间，将与放电管电流检测电路30的检测信号的电压电平大致相等的电平的电压施加到误差放大器41的负输入端子(-)上。
控制电路49的输入端子与减法器46的输出端子相连，两个输出端子分别被连接在MOSFET11、12的栅极上。
控制电路49是与放电管电流检测电路30、积分电路40及减法器46一起构成反馈控制系统的电路。
控制电路49生成使MOSFET11、12开/关的控制信号，使得放电管电流检测电路30的检测信号的电压和基准电压Vr相等。
这样，构成了放电管点灯装置。
接着，说明上述结构的放电管点灯装置的工作。
从直流电源V1供给了直流电压后，在直流/交流变换电路10中，MOSFET11、12进行开关切换，在MOSFET11和12之间的连接点上生成波形为矩形波的交流电压。交流电压被施加到初级线圈21a上。
在从直流/交流变换电路10将交流电压施加到初级线圈21a后，电容器22、放电管23的阻抗、以及次级线圈21b产生谐振作用。通过谐振作用在次级线圈21b上产生谐振电压。该谐振电压被施加到放电管23上而使放电管23点亮。即，在从直流/交流变换电路10供给的交流电压的频率与谐振电路20固有的谐振频率一致时，谐振电路20谐振而使电流流过放电管23，使其点亮。
放电管23点亮后，在放电管电流检测电路30中，二极管31、32检测放电管23中流过的电流I1的电流电平，并从阴极输出。此外，电阻33检测电流I1的正电压，将与检测出的电压电平相当的检测信号经电阻43施加到积分电路40上。
误差放大器41生成与来自放电管电流检测电路30的检测信号的电压和基准电压Vr之间的电位差相当的电压信号E1，将生成的电压信号E1经电阻44输入到减法器46中。减法器46使误差放大器41的电压信号E1反相并提供给控制电路49的输入端子。
控制电路49为了使得放电管电流检测电路30的检测信号的电压和基准电压Vr之间的电位差相等，而根据从积分电路40供给的输出信号来控制MOSFET11、12的开关切换频率，生成控制从直流/交流变换电路10向谐振电路20传递的能量的控制信号。然后，控制电路49将生成的控制信号供给到MOSFET11、12的栅极。
由此，MOSFET11、12根据来自控制电路49的控制信号，来互补地进行开/关，生成交流电压。交流电压被施加到谐振电路20内配置着的变压器21的初级线圈21a上后，在次级线圈21b上产生谐振电压。
此时产生的谐振电压被调整到与基准电压Vr对应的电平。即，控制电路49通过控制MOSFET11、12的开关切换频率，将放电管23中流过的电流I1调整到与基准电压Vr对应的电平。
这样，本实施方式的放电管点灯装置调整放电管电流I1的电流电平。接着，该放电管电流点灯装置将放电管23的亮度调整到供给到分时信号输出电路48的亮度指示信号S1指示的亮度级别。以下，参照图2来说明调整放电管23的亮度的方法。
图2A至C分别示出分时信号S2、误差放大器41的电压信号E1、以及放电管23的电流I1。
其中，图2中的t0和t5是供给到误差放大器41的分时信号S2从L电平上升到H电平的定时，t1是分时信号S2从H电平下降到L电平的定时。t3是放电管23中开始流过电流I1的定时。此外，t3至t4是调整放电管电流I1的电流电平的定时。
分时信号输出电路48根据亮度指示信号S1指示的亮度级别，来决定分时信号S2的占空比，输出具有决定出的占空比的分时信号S2。
如图2A所示，分时信号S2在定时t0上升到H电平。在分时信号S2为H电平的期间中，二极管47导通，分时信号输出电路48的输出端子和误差放大器41的负输入端子(-)间成为电连接的状态。因此，电容器42由分时信号S2的电压来充电。由此，如图2B所示，误差放大器41的电压信号E1降低。降低了的电压信号E1经减法器46施加到控制电路49上。
控制电路49根据积分电路40的降低了的电压信号，将把MOSFET11、12的开关切换频率控制成偏离谐振频率的控制信号供给到直流/交流变换电路10。此时谐振电路20减振，谐振作用被制止。由于谐振作用被制止，所以在次级线圈21b上不产生电压。因此，如图2C所示，放电管电流I1被切断。
接着，在定时t1，如图2A所示，分时信号S2从H电平转移到L电平。在分时信号S2为L电平的期间，二极管47截止，分时信号输出电路48的输出端子和误差放大器41的负输入端子(-)间成为电分离的状态。因此不供给分时信号S2，所以电容器42开始放电。此时，电容器42的电荷通过下式(1)所示的放电电流来放电。
放电电流＝基准电压Vr/(电阻33+电阻43)....(1)随着电容器42的放电，误差放大器41的负输入端子(-)开始降低，在定时t1至t3，如图2B所示，误差放大器41的电压信号E1开始增加。误差放大器41的电压信号E1经减法器46供给到控制电路49。
控制电路49根据积分电路40的增加了的电压信号，将把MOSFET11、12的开关切换频率控制成接近谐振频率的控制信号供给到直流/交流变换电路10。谐振电路20激振，在变压器的次级线圈21b上产生谐振电压。
通过谐振电压，在定时t3，如图2C所示在放电管23中流过电流I1，使放电管23再次点亮。
放电管电流I1的正电压经放电管电流检测电路30输入到误差放大器41。在定时t3至t4，控制电路49控制MOSFET11、12的开关切换频率，使得放电管23中流过的电流增加。
然后，在定时t4至t5，控制电路49进行反馈控制，使得放电管电流检测电路30的检测电压和基准电压Vr之间的电位差相等。
通过重复分时信号S2的H电平、L电平来进行这种工作，本实施方式的放电管点灯装置调整放电管23的点灯期间及熄灯期间。即，分时信号S2是为了分时驱动放电管23而重复指示放电管23的点灯期间和熄灯期间的信号，是具有下述信号电平的信号，该信号电平使得在指示了点灯的期间，将能使放电管23点亮的能量从直流/交流变换电路10传递给谐振电路20；而在指示了熄灯的期间，将不能点亮放电管23的能量从直流/交流变换电路10传递给谐振电路20。
在分时信号S2从H下降到L电平时，误差放大器41的电压信号E1的波形如图2B所示，具有由电阻33、43的电阻值、电容器42的电容决定的积分电路40的时间常数τ决定的转移倾斜。
即，误差放大器41的电压信号E1开始上升的时间受误差放大器41的反馈电容即电容器42的端子电压接近基准电压电平的速度影响。
如上所述，本实施方式的放电管点灯装置具有以下优点。
(1)误差放大器41的电压信号E1的倾斜的起始点如图2B所示，是分时信号S2变为L电平的定时t1。电压信号E1在分时信号S2转移后立即开始变化，所以控制电路49能够不产生延迟地进行控制工作。因此，控制电路49能够迅速跟踪分时信号S2的转移，所以控制电路49的变频控制工作的精度提高，反馈控制系统不产生错误。进而，能够抑制浪涌的产生。
(2)此外，如图2C所示，从分时信号S2从H转移到L电平开始到放电管23中开始流过放电管电流I1的时间t1至t3短，所以分时信号S2为L电平的期间和流过放电管电流I1的期间之间的偏差减少。因此，放电管点灯期间t3至t5增加，由于得到足够的点灯期间，所以放电管23的发光亮度达到亮度指示信号S1指示的亮度级别。因此，放电管23能够得到期望的照度。
(第2实施方式)图3是本发明第2实施方式的放电管点灯装置的结构图。
在第1实施方式中，采用了变频式控制电路49，但是也可以采用PWM(Pulse Width Modulation(脉宽调制))控制式的控制电路49b。
其中，放电管点灯装置具有与上述第1实施方式同样的结构，所以对与图1相同的构件标注同一标记，只说明与第1实施方式的不同点，省略其他说明。
通过采用这种结构，控制电路49b输出用于控制MOSFET11、12的输出的占空比的占空比控制信号。由此，控制了向谐振电路20施加的电压，所以控制了放电管23中流过的电流I1。其中，分时信号输出电路48生成具有下述信号电平的分时信号S2，该信号电平在指示了点亮放电管23的期间，占空比能传递足以点亮的能量；而在指示了熄灭放电管23的期间，占空比能传递不能点亮的能量。
通过使控制电路49b进行这种工作，本实施方式的放电管点灯装置能够得到与第1实施方式同样的效果。因此，放电管点灯装置能够得到期望的照度，而且能够进行抑制在放电管23内产生浪涌的软启动工作。
此外，控制电路49b也可以生成使直流/交流变换电路10通过开关切换直流电压而产生的脉冲的宽度变化的控制信号。谐振电路20产生基于从直流/交流变换电路10输出的脉冲宽度的电压，根据该电压使电流流过放电管23而使其点亮。放电管电流检测电路30检测放电管23中流过的电流的电流电平，输出与该电流电平对应的电信号。在此情况下，也可以如下构成分时信号输出电路48，使得在使放电管23熄灭的周期性的熄灯期间，通过将电信号电平变化的分时信号叠加在电信号上，提供给积分电路40，从而在熄灯期间使积分电路40的输出信号变化而使脉冲宽度变化，使放电管23熄灭来调整亮度。
其中，本发明不限于上述实施方式，也可以进行各种变形及应用等。
例如，也可以用双极型晶体管来取代MOSFET11、12。
MOSFET11、12的连接方法也可以是全桥连接，来取代互补连接。
输入信号变为L电平后，控制电路49进行控制谐振电路20的谐振电压电平的工作，但是也可以在输入信号为H电平时控制谐振电路20的谐振电压电平。在此情况下，也可以不配置减法器46。
放电管电流检测电路30根据放电管电流I1的电压来检测正电压，但是也可以使放电管电流检测电路30内的二极管31、32的方向颠倒，检测负电压。
通过进行这种工作，也可以不配置用作反相放大电路的减法器46。
也可以采用在分时信号S2为H电平的期间导通、在分时信号S2为L电平的期间截止的MOSFET等开关元件，来取代二极管47。
其中，本发明基于2003年1月29日申请的日本国特愿2003-21106号，包含其说明书、权利要求书、附图及摘要。上述申请中的整个公开作为参考而包含在本说明书中。
产业上的可利用性本发明能够应用于使用通过调整放电管中流过的电流，来调整放电管的照度的放电管点灯装置的产业领域。
权利要求
1.一种放电管点灯装置，其特征在于，包括直流/交流变换电路(10)，通过根据控制信号开关切换直流电压，来生成交流电压；谐振电路(20)，由上述直流/交流变换电路(10)供给交流电压，通过该交流电压来谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)而使其点亮；放电管电流检测电路(30)，检测上述放电管(23)中流过的电流的电流电平，并输出具有与检测出的电流电平对应的信号电平的检测信号；积分电路(40)，包括反馈电容(42)，对上述检测信号的信号电平进行积分；控制电路(49)，根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来输出控制信号，该控制信号控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换、从而控制从上述直流/交流变换电路(10)向上述谐振电路(20)传递的能量；以及分时信号输出电路(48)，生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间，将能使上述放电管(23)点亮的能量从上述直流/交流变换电路(10)传递给上述谐振电路(20)；而在指示了熄灯的期间，将不能点亮上述放电管(23)的能量从上述直流/交流变换电路(10)传递给上述谐振电路(20)。
2.如权利要求1所述的放电管点灯装置，其特征在于，上述直流/交流变换电路(10)按基于控制信号的频率来开关切换直流电压；上述谐振电路(20)具有固有的谐振频率，在从上述直流/交流变换电路(10)供给的交流电压的频率与谐振频率一致时谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)而使其点亮；上述控制电路(49)根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换频率；上述分时信号输出电路(48)生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间，使上述交流电压的频率与上述谐振频率一致；而在指示了熄灯的期间，使上述交流电压的频率偏离上述谐振频率。
3.如权利要求1所述的放电管点灯装置，其特征在于，上述直流/交流变换电路(10)按基于控制信号的占空比来开关切换直流电压；上述谐振电路(20)具有固有的谐振频率，在从上述直流/交流变换电路(10)供给的交流电压的频率与谐振频率一致时谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)；上述控制电路(49，49b)根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换的占空比；上述分时信号输出电路(48)生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间中，占空比成为能传递足以点亮的能量；而在指示了熄灯的期间中，占空比成为能传递不能点亮的能量。
4.如权利要求1所述的放电管点灯装置，其特征在于，上述反馈电容是电容器(42)；上述积分电路(40)具有积分电路用电阻元件(43)；上述放电管电流检测电路(30)具有检测上述放电管(23)中流过的电流的电压的放电管电流检测用电阻(33)；上述积分电路(40)的时间常数由上述电容器(42)的电容、和上述积分电路用电阻元件(43)及上述放电管电流检测用元件(33)的电阻值来决定。
5.如权利要求1所述的放电管点灯装置，其特征在于，上述谐振电路(20)包括变压器(21)，该变压器(21)具有初级线圈(21a)，被连接在上述直流/交流变换电路(10)上；次级线圈(21b)，与该初级线圈(21a)耦合，向上述放电管(23)提供电压。
6.一种放电管点灯装置，其特征在于，包括直流/交流变换电路(10)，通过按基于控制信号的频率开关切换直流电压，来生成交流电压；谐振电路(40)，具有固有的谐振频率，由上述直流/交流变换电路(10)供给交流电压，在该交流电压的频率与谐振频率一致时谐振，从而使电流流过点亮对象的放电管(23)而使其点亮；放电管电流检测电路(30)，检测上述放电管(23)中流过的电流的电流电平，并输出具有与检测出的电流电平对应的信号电平的检测信号；积分电路(40)，包括反馈电容(42)，对上述检测信号的信号电平进行积分；控制电路(49)，根据上述积分电路(40)的输出信号的信号电平，来输出控制上述直流/交流变换电路(10)的开关切换频率的控制信号；以及分时信号输出电路(48)，生成分时信号(S2)，并加到上述检测信号的信号电平上，该分时信号(S2)是为了分时驱动上述放电管(23)而重复指示上述放电管(23)的点灯期间和熄灯期间的信号，具有下述信号电平，该信号电平在指示了点灯的期间，使上述交流电压的频率与上述谐振频率一致；而在指示了熄灯的期间，使上述交流电压的频率偏离上述谐振频率。
7.一种放电管点灯装置，其特征在于，包括直流/交流变换电路(10)，通过根据控制信号开关切换直流电压，来产生脉冲；谐振电路(20)，被连接在上述直流/交流变换电路(10)上，产生基于上述脉冲的宽度的电压，根据该电压使电流流过该放电管(23)而使其点亮；放电管电流检测电路(30)，被连接在上述谐振电路(20)上，检测上述放电管(23)中流过的电流的电流电平，并输出具有与该电流电平对应的电信号；积分电路(40)，具有求出基准电平和上述电信号的差分的差分电路(41)、被连接在该差分电路(41)的输入端子和输出端子之间的电容器(42)、以及设定该电容器(42)的充放电速度的元件(43)，对该电信号进行积分；控制电路(49b)，根据上述积分电路(40)的输出信号，来生成使上述脉冲的宽度变化的控制信号；以及分时信号输出电路(48)，通过将在使上述放电管(23)熄灭的周期性的熄灯期间中电信号电平变化的分时信号(S2)叠加在上述电信号上、并提供给上述积分电路(40)，在上述熄灯期间，使上述积分电路(40)的输出信号变化而使上述脉冲的宽度变化，从而使上述放电管(23)熄灭来调整照度。
全文摘要
本发明的放电管点灯装置，将指示点灯期间和熄灯期间的分时心耗(S2)输入到积分电路(40)的误差放大器(41)。积分电路(40)根据分时信号(S2)对电容器(42)进行充放电。控制电路(49)利用该动作调整流入放电管(23)中的电流，并将放电管(23)点亮或熄灭。
文档编号H05B41/24GK1745605SQ20038010934
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年1月29日
发明者木村研吾, 足利亨 申请人:三垦电气株式会社