专利名称：直流－交流转换装置的并行运转系统及其控制器ic的制作方法
技术领域：
本发明涉及从电气设备附属的电源适配器和电池等的直流电源产生用于驱动负载的交流电压的直流—交流转换装置(以下，为逆变器)的并行运转系统及其控制器IC。
背景技术：
作为笔记本电脑的液晶屏、液晶电视显象机等的液晶显示器的背光光源，开始使用冷阴极荧光灯(CCFL)。这种CCFL拥有与通常的热阴极荧光灯几乎同样的高效率和长寿命，并且，省略了热阴极荧光灯所用的白热丝。
为了让这种CCFL起动以及工作，必须要用高交流电压。例如，起动电压约为1000v，工作电压约为600v。使用逆变器，通过笔记本电脑和液晶电视显象机等的直流电源产生该高交流电压。
以往，作为CCFL用逆变器，一般采用罗雅(Royer)电路。这种罗雅电路由可饱和磁芯变压器和控制晶体管等构成，根据可饱和磁芯变压器的非线性磁导率和控制晶体管的非线性电流增益特性而进行自振荡。罗雅电路自身不需要外部时钟和驱动电路。
但是，罗雅电路基本上是恒压逆变器，在输入电压和负载电流变化时不能维持恒定输出电压。因此，需要有向罗雅电路供给电能的调整器。由此，很难使应用罗雅电路的逆变器小型化，另外，电能转换效率也较低。
提出了使电能转换效率增高的CCFL用逆变器的方案(参照特开平10-50489号公报)。该逆变器，将第1半导体开关串联连接在变压器的一次线圈上，将已串联连接的第2半导体开关和电容器并联连接在变压器的一次线圈上，并且，将耦合电容器和负载串联连接在变压器的二次线圈上。然后，将变压器的一次侧电流反馈到控制电路，通过与基准电压比较形成控制信号，根据该控制信号开关控制第1、第2半导体开关，以便向负载供给给定的交流电能。
另外，提出使用4个半导体开关的全电桥(H电桥)型的CCFL用逆变器的方案(参照美国专利第6259615号说明书)。这种逆变器，通过串联谐振用电容器将H电桥的输出端连接在变压器的一次线圈上，将负载连接在变压器的二次线圈上。在构成H电桥的4个半导体开关中，通过第1组的2个半导体开关在变压器的一次线圈上形成第1方向的电流路径，通过第2组的2个半导体开关在变压器的一次线圈形成第2方向的电流路径。然后，通过将在变压器的二次线圈流过的电流反馈到控制电路并与基准电压比较，由被固定的同一脉冲宽度，产生控制该脉冲的相对位置的控制信号，并供给到H电桥的半导体开关，调整向负载的供给电能。另外，检测变压器的二次线圈的电压，进行过电压保护。
随着笔记本电脑的液晶屏、液晶电视显像机等的液晶显示器的大画面化，越来越将作为背光光源的多个CCFL分散配置。在这种情况下，如果来自多个CCFL的光互相干涉那么就成为闪烁等的原因。为了避免这种闪烁，有必要让各CCFL同步并同相位发光。
为此，比如可用分立电路构成能输出大电能的逆变器。并且，可将来自该逆变器的同相位的交流电能供给多个CCFL。
但是，在将1台逆变器的输出供给到分散配置的多个CCFL时，需要环绕高电压的布线。由于对其它装置有电磁影响，最好让CCFL的高电压布线尽可能短。另外，为了在与变压器的自感应的谐振中有效地利用CCFL的寄生电容，优选让CCFL的布线较短。由于这些原因，优选将用于控制各CCFL的逆变器配置在最接近每个CCFL的位置上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在将用于驱动需要CCFL等的高电压的多个负载的多个逆变器接近各负载配置的同时，能够同步并同相位控制该逆变器的并行运转系统及其控制器IC。
本发明的逆变器，包括变压器，其具有一次线圈和连接负载的至少一个二次线圈；半导体开关电路，其用于从所述直流电源向所述一次线圈交替在第1方向和第2方向上流过电流；电流检测电路，其检测流过所述负载的电流，产生电流检测信号；振荡器功能块，其在连接频率确定用电容器以及频率确定用电阻时产生三角波信号以及与该信号同步的时钟信号；和N个直流—交流转换装置，其分别具有接收所述三角波信号、所述时钟信号以及所述电流检测信号，将PWM控制的开关驱动信号供给到所述半导体开关电路的PWM控制电路。将所述频率确定用电容器以及所述频率确定用电阻只连接在所述N个直流—交流转换装置中的一个直流—交流转换装置中，从该直流—交流转换装置的所述振荡器功能块产生所述三角波信号以及所述时钟信号；将从该直流—交流转换装置所产生的所述三角波信号以及所述时钟信号供给到其它的直流—交流转换装置中；在N个直流—交流转换装置中使用相同的所述三角波信号以及所述时钟信号，并进行同步且同相位的PWM控制。
本发明的控制器IC，用于驱动半导体开关电路、控制向负载供给的交流电能，包括振荡器功能块，其在连接频率确定用电容器以及频率确定用电阻时产生三角波信号以及与该信号同步的时钟信号；PWM控制电路，接收所述三角波信号、所述时钟信号以及检测流过所述负载的电流检测信号，用于将被PWM控制的开关驱动信号供给到所述半导体开关电路；第1外部端子，连接所述频率确定用电容器，并且在产生所述三角波信号时成为其输出端子，在不产生所述三角波信号时成为来自外部的三角波信号的输入端子；第2外部端子，其成为连接所述频率确定用电阻的端子；和第3外部端子，在产生所述时钟信号时成为其输出端子，在不产生所述时钟信号时成为来自外部的时钟信号的输入端子。将所述频率确定用电容器连接在所述第1外部端子上，并且，将频率确定用电阻连接在所述第2外部端子上时，将所述三角波信号也从所述第1外部端子向外部输出，将所述时钟信号从所述第3外部端子向外部输出，同时将频率确定用电容器不连接在所述外部端子时，将所述三角波信号从外部输入到所述第1外部端子上，将所述时钟信号从外部向所述第3外部端子输入。
由所述振荡器功能块所产生的所述三角波信号以及所述时钟信号为相同的频率，进一步在让所述三角波信号产生的直流—交流转换装置中产生将所述时钟信号递降后的同步信号，将该同步信号供给到其它的直流—交流转换装置中，由所述N个直流—交流转换装置共同使用。并且所述同步信号是将所述时钟信号二分频并进行递降后的信号。
所述振荡器功能块包括判断是否连接所述频率确定用电阻并将该判断结果输出的模式电路、和根据该模式电路的判断结果决定动作或者不动作的振荡电路。
在所述频率确定用电容器的连接点上产生所述三角波信号，或者，供给来自其它直流—交流转换装置的三角波信号。
将所述频率确定用电阻的电阻值，在起动所述N个直流—交流转换装置时设定为一小电阻值，在此之后设定为更大的电阻值。
所述负载是冷阴极荧光灯。
根据本发明，让用于驱动需要CCFL等的高电压的多个负载的多个逆变器分别接近各负载设置。将频率确定用电容器以及频率确定用电阻连接在一个逆变器上，由该逆变器产生三角波信号以及时钟信号。将该所产生的三角波信号以及时钟信号供给到其它的逆变器，能够同步并同相位控制所有负载。
另外，在起动时，由于实际上减小所述频率确定用电阻的电阻值而提高频率，所以能够同时并尽快起动多个负载。
另外，在各逆变器中采用相同的控制器IC，同时将同一功能的给定端子等之间连接，由于只在主控制器IC上进行振荡动作，所有总体系统的结构变得简单。另外，不受所使用负载的数目制限。
图1表示有关本发明的实施方式的逆变器的总体构成图。
图2表示用于图1的控制器IC的内部构成图。
图3表示有关本发明实施方式的逆变器的并行运转系统的总体图。
图4表示有关图3的逆变器的并行运转部分的构成图。
图5表示OSC功能块中的模式电路的构成例图。
具体实施例方式
以下，参照附图，对在本发明的逆变器并行运转系统中使用的、从直流电源产生用于驱动负载的交流电压的逆变器及其控制器IC的实施方式进行说明。
图1表示有关采用绝缘变压器、全电桥的开关电路进行PWM控制的本发明的第1实施方式的逆变器100的总体构成图。图2表示用于该逆变器的控制器IC(也就是说，逆变器控制用IC)200的内部构成图。
在图1中，由作为第1开关的P型MOSFET(以下，PMOS)101与作为第2开关的N型MOSFET(以下，NMOS)102，形成到变压器TR的一次线圈105的第1方向的电流路径。另外，由作为第3开关的PMOS103与作为第4开关的NMOS104，形成到变压器TR的一次线圈105的第2方向的电流路径。这些PMOS101、103，NMOS102、104分别具有体二极管(即，背栅二极管)。通过该体二极管，可以流过与原来的电流路径相反方向的电流。另外，也可以另外设置与体二极管实现相同功能的二极管。
通过PMOS101、103与NMOS102、104将直流电源BAT的电源电压VCC供给到变压器TR的一次线圈105上，在其二次线圈106上感应出与线圈比对应的高电压。将该感应的高电压供给到冷阴极荧光灯FL，冷阴极荧光灯FL发光。
电容器111、电容器112与电阻117、电阻118一起检测在冷阴极荧光灯FL上施加的电压，并反馈到控制器IC200。电阻114、电阻115检测在冷阴极荧光灯FL上流过电流，并反馈到控制器IC200中。另外，电容器111用于根据其电容与变压器TR的电感成分共振，冷阴极荧光灯FL的寄生电容也参与该共振。113、116、119、120为二极管。另外，151、152为稳定电源电压用的电容器。
控制器IC200有多个输入输出管脚。第1管脚1P为PWM模式与间歇动作(以下，脉冲串)模式的切换端子。在该第1管脚1P中，从外部输入占空比信号DUTY，其决定这些模式的切换以及脉冲串模式时的占空比。第2管脚2P为电容连接端子，其连接脉冲串模式振荡器(BOSC)的振荡频率确定用的电容器。在该第2管脚2P上，连接设定用电容器131，在此产生脉冲串用三角波信号BCT。
第3管脚3P为连接PWM模式振荡器(OSC)的振荡频率确定用电容器的电容连接端子。在该第3管脚3P上，连接设定用电容器132，在此产生PWM用三角波信号CT。第4管脚4P为连接设定第3管脚3P的充电电流的设定电阻连接端子。在该第4管脚4P上，连接设定用电阻133，流过与其电位RT和电阻值对应的电流。第5管脚5P为接地端子，为地电位GND。
第6管脚6P为连接设定第3管脚3P的充电电流的设定电阻连接端子。在该第6管脚6P上，连接设定用电阻134，根据控制器IC200的内部电路的控制，将该电阻134与设定用电阻133并联连接，或者断开。该第6管脚6P的电位SRT为地电位GND或者第4管脚4P的电位RT。第7管脚7P为设定计时器锁存的设定电容连接端子。在该第7管脚7P上，连接用于设定内部的保护动作用的动作时限的电容器135，产生对应于电容器135的电荷的电位SCP。
第9管脚9P为第1误差放大器用输入端子。在该第9管脚9P上，通过电阻140，输入与在冷阴极荧光灯FL上流过的电流对应的电流检测信号(以下，检测电流)IS。将该检测电流IS输入到第1误差放大器中。第8管脚8P为第1误差放大器用输出端子。在该第8管脚8P与第9管脚9P之间连接电容器136。第8管脚8P的电位为反馈电压FB，成为用于PWM控制的控制电压。以下，如果没有特别声明，各电压都以地电位作为基准。
第10管脚10P为第2误差放大器用输入端子。在该第10管脚10P上，通过电阻139，根据在冷阴极荧光灯FL上施加的电压输入电压检测信号(以下，检测电压)VS。而且，将该检测电压VS输入到第2误差放大器上。在第10管脚10P与第8管脚8P之间连接电容器137。
第11管脚11P为起动以及起动时间设定端子。在该第11管脚11P上，通过电阻143和电容器142，施加用于延迟起动信号ST、抑制噪声的信号STB。第12管脚12P为连接用于设定低速起动时间的电容的电容连接端子。在该第12管脚12P与地之间连接电容器141，在起动时产生缓缓上升低速起动用的电压SS。
第13管脚13P为同步用端子，在与其它的控制器IC协同工作时与该端子连接。第14管脚14P为内部时钟输入输出端子，在与其它的控制器IC协同工作时与该端子连接。
第15管脚15P为外接FET驱动电路的地端子。第16管脚16P为输出NMOS102的栅极驱动信号N1的端子。第17管脚17P为输出NMOS104的栅极驱动信号N2的端子。第18管脚18P为输出PMOS103的栅极驱动信号P2的端子。第19管脚19P为输出PMOS101的栅极驱动信号P1的端子。第20管脚20P为输入电源电压VCC的电源端子。
在表示控制器IC200的内部构成的图2中，OSC功能块201，产生由连接在第3管脚3P上的电容器132与连接在第4管脚4P上的电阻133、134确定周期的PWM三角波信号CT，并供给到PWM比较器214中。另外，OSC功能块201将与三角波信号CT同步的内部时钟供给到逻辑功能块203中。
BOSC功能块202为脉冲串用三角波信号振荡电路，产生由在第2管脚2P上连接的电容器131确定的脉冲串用三角波信号BCT。将脉冲串用三角波信号BCT的频率设定为比PWM三角波信号CT的频率低很多(BCT频率＜CT频率)。通过比较器221将供给到第1管脚1P的模拟量(直流电压)的占空比信号DUTY与脉冲串用三角波信号BCT进行比较。该比较器221的比较输出通过OR电路239驱动NPN晶体管(以下，NPN)234。另外，在将数字(PWM形式)的占空比信号DUTY供给到第1管脚1P时，在第2管脚2P上连接电阻，从BOSC功能块202产生脉冲串用给定电压。
逻辑功能块203，输入PWM控制信号等，因此以给定的逻辑生成开关驱动信号。输出功能块204根据逻辑功能块203的开关驱动信号，生成栅极驱动信号P1、P2、N1、N2，并施加到PMOS 101、103、NMOS102、104的栅极上。
低速起动功能块205，输入起动信号ST，如果通过电容器142、电阻143缓缓上升的电压STB作为向比较器217的输入超过其基准电压Vref6，那么根据比较器217的输出起动。比较器217的输出可以驱动逻辑功能块203。另外，249是反相电路。根据比较器217的输出，通过OR电路243复位触发(FF)电路242。如果将起动功能块205起动，那么低速起动电压SS就缓缓上升，并作为比较输入而输入到PWM比较器214。因此，在起动时，根据低速起动电压SS进行PWM控制。
另外，在起动时，比较器216在输入电压超过基准电压Vref5时，通过OR电路247，截止NMOS246。由此，切断电阻134，改变PWM用三角波信号CT的频率。另外，将比较器213的输出也输入到OR电路247。
第1误差放大器211，将与冷阴极荧光灯FL的电流成比例的检测电流IS与基准电压Vref2(例如，1.25v)进行比较，根据对应于该误差的输出控制在恒流源I1上连接的NPN235。该NPN235的集电极被连接在第8管脚8P上，该连接点(即，第8管脚8P)的电位成为反馈电位FB，作为比较输入被输入到PWM比较器214中。
在PWM比较器214中，将三角波信号CT与反馈电压FB或者低速起动电压SS中的较低一方的电压进行比较，产生PWM控制信号，并通过AND电路248供给到逻辑功能块203中。在起动结束后的稳定状态中，将三角波信号CT与反馈电压FB进行比较，按照使设定的电流流过冷阴极荧光灯FL那样进行自动控制。
另外，由于在第8管脚8P与第9管脚9P之间连接电容器136，所以反馈电压FB平滑增加或者平滑减小。因此，PWM控制没有冲击，可以很顺利地进行。
第2误差放大器212，将与冷阴极荧光灯FL的电压成比例的检测电压VS与基准电压Vref3(例如，1.25v)进行比较，根据对应于该误差的输出控制将双集电极的一方连接在恒流源I1上的双集电极构造的NPN238。由于该NPN238的集电极仍然连接在第8管脚8P上，由检测电压VS也控制反馈电压FB。因此，比较器212以及NPN238构成控制反馈信号FB的反馈信号控制电路。
另外，如果反馈电压FB超过基准电压Vref1(例如，3v)，那么PNP晶体管(以下，PNP)231导通，限制反馈电压FB的过上升。
比较器215，将电源电压VCC由电阻240、241分压后的电压与基准电压Vref7(例如，2.2v)进行比较，在电源电压VCC达到给定值的时刻，将其输出反相，通过OR电路243复位FF电路242。
比较器218，将低速起动电压SS和基准电压Vref8(例如，2.2v)进行比较，如果电压SS变大，那么通过AND电路244以及OR电路239导通NPN234。由于NPN234的导通，二极管232通过电流源I2被逆偏置，结果可能进行第1误差放大器211的通常动作。因此，NPN234、二极管232以及电流源I2，构成切换脉冲串控制和脉冲宽度控制的控制模式切换电路。另外，二极管237以及PNP236用于过电压限制。
比较器219，如果通过第2误差放大器212将在恒电流源I3上连接双集电极的另一方的NPN238导通，那么其集电极的电压就比基准电压Vref9(例如，3.0v)低，将比较输出反相。比较器220，将反馈电压FB与基准电压Vref10(例如，3.0v)进行比较，如果反馈电压FB变高，那么将比较输出反相。将比较器219、220的输出以及比较器218的输出的反相信号通过OR电路245施加到计时器功能块206上，测量给定时间并输出。根据该计时器功能块206的输出，设置FF 242，根据该FF电路242的Q输出停止逻辑功能块203的动作。
接着，参照图3、图4以及图5对按上所述构成的逆变器的并行运转系统的构成及其动作进行说明。图3表示有关本发明的实施方式的逆变器的并行运转系统的总体图。图4是有关图3的逆变器的并行运转系统的部分的构成图，表示并行运转的各逆变器间的相互连接关系的说明用的回路图。图5表示OSC功能块中的模式电路的构成例图。
如图3，将多个逆变器100A～100N分别设置在每个液晶显示器中配置的多个冷阴极荧光灯FLA～FLN的附近，并进行并行运转。当然，也可以让1个逆变器对应2个以上的冷阴极荧光灯。这时，图1的变压器TR的二次线圈为多个，分别从二次线圈供电到冷阴极荧光灯FL中。或者，将多系统的PWM控制电路部设置在图1的控制器IC200中，也可以输出多系统的PWM驱动信号。
在图4中，各逆变器100A～100N的控制器IC200A～200N的所有的内部构成都相同。以下，对作为代表的控制器IC200A进行说明。
OSC功能块20I包括振荡电路201-1和模式电路201-2。振荡电路201-1应该输出PWM用三角波信号CT，将第1信号线连接在外部端子3P上，另外，将第2信号线连接在外部端子4P上。另外，振荡电路201-1应该输出与PWM用三角波信号CT同步的同一频率的时钟信号S1(即，CLK)，将第3信号线连接在逻辑电路203的外部端子14P上。进一步，在振荡电路201-1中，供给模式电路201-2的模式输出Vmode，根据该模式输出Vmode的H电平/L电平控制振荡的动作/不动作。
模式电路201-2与振荡电路201-1的第2信号线相同都连接在外部端子4P上。并且，模式电路201-2的模式输出Vmode，在将频率确定用电阻133以及起动电阻134连接在外部端子4P的情况下为H电平，反之则为L电平。将模式输出Vmode供给到振荡电路201-1以及逻辑功能块203中。
逻辑功能块203接收时钟信号CLK，在模式输出Vmode为H电平时，形成将时钟信号CLK进行2分频的递降的同步信号S2(即，TG)，并输出到外部端子13P。但是，在模式输出Vmode为L电平时，不形成同步信号TG。另外，这时，将来自外部的时钟信号CLK以及同步信号TG同时供给到逻辑功能块203中。因此，在逻辑功能块203可进行必要的逻辑动作。
比较器216，将外部端子11P的电位STB与基准电压Vref5进行比较，直到电位STB与基准电压Vref5相等时让NMOS246导通，将外部端子6P固定为地电位。在此之后，如果电位STB超过基准电压Vref5，那么让NMOS246截止。
比较器217，将外部端子11P的电位STB与基准电压Vref6进行比较，在电位STB超过基准电压Vref6的期间，系统·接通控制器IC200A。相反，在电位STB低于基准电压Vref6的期间，系统·截止控制器IC200A。另外，将基准电压Vref6设定为比基准电压Vref5小的值。
在按上述构成的控制器IC200A～200N中，外部端子3P、外部端子11P、外部端子13P、外部端子14P分别互相连接。
如果控制器IC200A成为主控制器，那么在控制器IC200A的外部端子3P与地之间连接频率确定用电容器132，在其外部端子4P与地之间连接频率确定用电阻133，在其外部端子4P与外部端子6P之间连接起动电阻134。进一步在其外部端子11P与地之间连接电容器142，同时连接电阻143并供给起动信号ST。在为副控制器IC的控制器IC200B～200N中，不连接上述电阻133、134以及电容器132。
图5表示模式电路201-2的内部构成例的图。在图5中，按照图示那样连接PNPQ1、Q2、Q6～Q9，NPN Q3～Q5、Q10～Q13，电容器C1，恒电流源141～143，输出电阻RL，以及模式输出检测设定用电阻201-3(电阻值为R2)。另外，将比较电压Vm1施加在NPN Q3的基极上，将比较电压Vm2施加在NPN Q9的基极上。
在将频率确定用电阻133连接在外部端子4P上时，模式输出Vmode为H电平。另外，由于通常将起动电阻134与频率确定用电阻133一起连接在外部端子4P上，所以省略对起动电阻134的说明。下同。
另外，在频率确定用电阻133不连接在外部端子4P上时，模式输出Vmode为L电平。为了得到该模式输出Vmode，这些电阻值R2、比较电压Vm1、比较电压Vm2根据与外部端子4P连接的频率确定用电阻133的电阻值R1的关系而设定。
如果表示具体例，那么在连接频率确定用电阻133时，按照比较电压Vm2＜{(电阻值R2/电阻值R1)×比较电压Vm1}的关系分别设定电阻值和电压值，模式输出Vmode变为H电平。在不连接频率确定用电阻133时，由于电阻值R1变为无限大∞，上式的不等号变为反方向，模式输出Vmode变为L电平。
对按上述那样构成的逆变器的并行运转的动作进行说明。
如果将起动信号ST设置为H电平，那么各控制器IC200A～200N的外部端子11P的电位STB根据由电容器142、电阻143设定的时间常数从而上升。如果电位STB超过基准电压Vref6，那么比较器217的输出从H电平反相为L电平，各控制器IC200A～200N系统·接通。通过该系统·接通，将电源电压供给到控制器IC的所有电路、功能块中。另外，在系统·截止时，将电源电压供给到用于起动的比较器217中，将电源电压不供给其它电路、功能块。也就是说，进入待机状态。
通过系统·接通主控制器IC200A的模式电路201-2产生H电平的模式输出Vmode。主控制器IC200A的振荡电路201-1产生由频率确定用电容器132以及频率确定用电阻133、起动电阻134设定的起动时用的较高频率的PWM用三角波信号CT和时钟信号CLK。另外，在逻辑功能块203中，根据时钟信号CLK产生同步信号TG。
副控制器IC200B～200N与主控制器IC200A几乎同时系统·接通。由于将频率确定用电阻133和起动电阻134不连接在副控制器IC200B～200N的外部端子4P上，所以自身不能产生PWM用三角波信号CT、时钟信号CLK以及同步信号TG。
将由主控制器IC200A产生的PWM用三角波信号CT、时钟信号CLK以及同步信号TG供给到每个互相连接的副控制器IC200B～200N中。在副控制器IC200B～200N中，根据从主控制器IC200A供给的PWM用三角波信号CT、时钟信号CLK以及同步信号TG，形成PWM控制信号。
由此，由于副逆变器与具有主控制器IC200A的主逆变器同步动作，故所有的逆变器同步并同相位动作。并且，将各个逆变器接近分散配置的CCFL(液晶显示屏的背光光源)设置。
因此，由于多个CCFL同步发光，所以能够防止光互相干涉产生闪烁。另外，由于各逆变器与各CCFL被邻接设置，所以能够减少缠绕高电压的布线对其它装置的影响。另外，也能够在与变压器的电感的谐振中有效地利用CCFL的寄生电容。
直到外部端子11P的电位STB达到基准电压Vref5时，NMOS246才导通，将起动电阻134并联连接在频率确定用电阻133上。因此，PWM用三角波信号CT、时钟信号CLK等产生比通常频率高的频率。由此，在起动中，由于逆变器电路的输出频率变高，所以在CCFL的发光中有效。
外部端子11P的电位STB增大，如果超过基准电压Vref5，那么比较器216的输出从H电平反相为L电平，NMOS246截止，进入正常运转。从起动信号ST上升到H电平开始到进入正常运转为止的时间，考虑到零散，优选设定为比所有的CCFL发光的时间长。在正常运转中，PWM用三角波信号CT、时钟信号CLK等只是为正常频率，多个逆变器同步运转并没有变。
另外，在以上的实施方式中，相互连接所有的控制器IC200A～200N的外部端子11P以便同时起动以及停止所有的控制器IC、也就是所有的逆变器。除此之外，也可以按照将起动信号ST供给到每个控制器IC以及组化的控制器IC组那样，分别起动/停止逆变器。在这种情况下，逆变器的同步运转能够无障碍地进行。
另外，在以上的实施方式中，时钟信号CLK具有与PWM用三角波信号CT同步的相同频率。但是，除此之外，时钟信号CLK也可以具有与PWM用三角波信号CT同步的一半的频率。在这种情况下，由于时钟信号CLK为与在上述实施方式中的同步信号相同的信号，所以在各控制器IC200A～200N中，将该时钟信号CLK二倍频，形成与PWM用三角波信号CT同步的相同频率的新的时钟信号。根据该方法，能够减少控制器IC的外部端子的数目，另外，也能够减少控制器IC间的相互连接的线数。
工业上的利用可能性如上所述，有关本发明的直流—交流转换装置的并行运转系统及其控制器IC在从低直流电压需要高交流电压，作为液晶显示装置的背光光源用的设备中有用。
权利要求
1.一种直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，包括变压器，其具有一次线圈和连接负载的至少一个二次线圈；半导体开关电路，其用于从所述直流电源向所述一次线圈交替在第1方向和第2方向上流过电流；电流检测电路，其检测流过所述负载的电流，产生电流检测信号；振荡器功能块，其在连接频率确定用电容器以及频率确定用电阻时产生三角波信号以及与该信号同步的时钟信号；和N个直流-交流转换装置，其分别具有接收所述三角波信号、所述时钟信号以及所述电流检测信号，将PWM控制的开关驱动信号供给到所述半导体开关电路的PWM控制电路；将所述频率确定用电容器以及所述频率确定用电阻只连接在所述N个直流-交流转换装置中的一个直流-交流转换装置中，从该直流-交流转换装置的所述振荡器功能块产生所述三角波信号以及所述时钟信号；将从该直流-交流转换装置所产生的所述三角波信号以及所述时钟信号供给到其它的直流-交流转换装置中；在N个直流-交流转换装置中使用相同的所述三角波信号以及所述时钟信号，并进行同步且同相位的PWM控制。
2.根据权利要求1所述的直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，由所述振荡器功能块所产生的所述三角波信号以及所述时钟信号为相同的频率，进一步在让所述三角波信号产生的直流-交流转换装置中产生将所述时钟信号递降后的同步信号，将该同步信号供给到其它的直流-交流转换装置中，由所述N个直流-交流转换装置共同使用。
3.根据权利要求2所述的直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，所述同步信号是将所述时钟信号二分频并进行递降后的信号。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，所述振荡器功能块包括判断是否连接所述频率确定用电阻并将该判断结果输出的模式电路、和根据该模式电路的判断结果决定动作或者不动作的振荡电路。
5.根据权利要求1所述的直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，在所述频率确定用电容器的连接点上产生所述三角波信号，或者，供给来自其它直流-交流转换装置的三角波信号。
6.根据权利要求1所述的直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，将所述频率确定用电阻的电阻值，在起动所述N个直流-交流转换装置时设定为一小电阻值，在此之后设定为更大的电阻值。
7.根据权利要求1所述的直流-交流转换装置的并行运转系统，其特征在于，所述负载是冷阴极荧光灯。
8.一种控制器IC，用于驱动半导体开关电路、控制向负载供给的交流电能，其特征在于，包括振荡器功能块，其在连接频率确定用电容器以及频率确定用电阻时产生三角波信号以及与该信号同步的时钟信号；PWM控制电路，接收所述三角波信号、所述时钟信号以及检测流过所述负载的电流检测信号，用于将被PWM控制的开关驱动信号供给到所述半导体开关电路；第1外部端子，连接所述频率确定用电容器，并且在产生所述三角波信号时成为其输出端子，在不产生所述三角波信号时成为来自外部的三角波信号的输入端子；第2外部端子，其成为连接所述频率确定用电阻的端子；和第3外部端子，在产生所述时钟信号时成为其输出端子，在不产生所述时钟信号时成为来自外部的时钟信号的输入端子；将所述频率确定用电容器连接在所述第1外部端子上，并且，将频率确定用电阻连接在所述第2外部端子上时，将所述三角波信号也从所述第1外部端子向外部输出，将所述时钟信号从所述第3外部端子向外部输出，同时将频率确定用电容器不连接在所述外部端子时，将所述三角波信号从外部输入到所述第1外部端子上，将所述时钟信号从外部向所述第3外部端子输入。
9.根据权利要求8所述的控制器IC，其特征在于，进一步设置第4外部端子；在该第4外部端子与所述第2外部端子之间的外部同时连接所述频率确定用电阻和用于设定所述负载起动时的频率的起动电阻；按照在内部通过开关起动时将所述起动电阻并联连接在所述频率确定用电阻上那样对第4外部端子进行控制。
10.根据权利要求8或9所述的控制器IC，其特征在于，进一步设置第5外部端子；由所述振荡器功能块产生的所述三角波信号以及所述时钟信号为相同的频率；在由所述振荡器功能块产生所述三角波信号时，让所述时钟信号产生递降的所述同步信号，并通过所述第5外部端子也向外部输出；在由所述振荡器功能块不产生所述三角波信号时，从外部将递降所述时钟信号的同步信号输入到所述外部端子中。
11.根据权利要求8所述的控制器IC，其特征在于，所述振荡器功能块包括判断是否连接所述频率确定用电阻并输出该判断结果的模式电路、和根据该模式电路的判断结果决定动作或者不动作的振荡电路。
全文摘要
将用于驱动需要CCFL等的高电压的多个负载的多个逆变器接近各负载设置，且同步并同相位进行控制。将频率确定用电容器以及频率确定用电阻连接在一个逆变器上，让该逆变器产生三角波信号以及时钟信号。将所产生的三角波信号以及时钟信号供给到其它的逆变器中，将所有的负载同步并同相位控制。另外，在起动时，由于实际上减小频率确定用电阻的电阻值将使频率增大，所以能够同时并尽快起动多个负载。
文档编号H05B41/392GK1669206SQ03816449
公开日2005年9月14日 申请日期2003年9月25日 优先权日2002年12月25日
发明者福本宪一 申请人:罗姆股份有限公司