专利名称：放电管点亮装置的同步运转系统和放电管点亮装置以及半导体集成电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及放电管的点亮，特别涉及连接多个在使用冷阴极管的液晶显示设备等 中使用的放电管点亮装置并使之同步运转的放电管点亮装置的同步运转系统和放电管点 亮装置以及半导体集成电路。
背景技术：
伴随液晶显示设备的大画面化，作为背光光源分散配置多个放电管(例如冷阴极 管(CCFL))。在这种情况下，因为来自多个放电管的光互相干涉，成为闪烁等的原因，所以需 要使各个放电管同步点亮。例如，在日本专利公开公报特开2004-222489号中公开了关联的逆变器的并行运 行系统。图1是关联的逆变器的并行运转系统的结构图。该逆变器的并行运转系统把多个 放电管的逆变器配置在各放电管附近，并且同步地以同相进行控制。各个逆变器构成各个 放电管点亮装置。在图1中，当把起动信号ST设定为高电平时，各控制器IC200A 200N的端子IlP 的电位STB遵照由电容器142、电阻143决定的时间常数上升。当电位STB超过基准电压 Vref6时，比较器217的输出从高电平反转为低电平，各控制器IC200A 200N系统起动 (SYSTEM ON)。通过系统起动，主控制器200A的模式电路201-2发生高电平的模式输出VmodeJM 荡电路201-1发生由频率决定电容器132、频率决定电阻133、以及起动电阻134决定的起 动时的较高频率的PWM用三角波信号CT和时钟信号CLK。另外，在逻辑电路203中，根据时 钟信号CLK发生同步信号TG。副控制器IC200B 200N与主控制器200A大体同时地进行系统起动，但是因为在 端子4P上未连接频率决定电阻133，所以不发生PWM用三角波信号CT、时钟信号CLK以及 同步信号TG。副控制器IC200B 200N根据来自主控制器200A的PWM用三角波信号CT、时钟信 号CLK以及同步信号TG生成PWM控制信号。由此，因为副逆变器与具有主控制器200A的 主逆变器同步、同相地动作，所以全部逆变器同步、同相地动作。这样，图1表示的逆变器的并行运转系统，通过向具有副控制器IC200B 200N的 副逆变器发送具有主控制器IC200A的主逆变器的振荡电路201-1的锯齿波或者三角波，进 行多个逆变器的振荡频率和相位的同步。或者，通过向副逆变器发送主逆变器的振荡电路 201-1的锯齿波或者三角波、和与振荡电路201-1同步的矩形波信号，进行多个逆变器的振 荡频率和相位的同步。
发明内容
但是，在向冷阴极管那样的直筒(straight)放电管的两端施加反相位的交流电压使放电管点亮时，各放电管点亮装置被配置在各放电管的两端。因此，各放电管点亮装置间的距离变长，收发同步信号的配线长度变长。其结果， 发生由寄生电容的影响引起振荡频率分散、由开关噪声或者放电管的高电压的辐射的影响 等引起同步信号波形失真这样的现象，产生流过放电管的电流变得不平衡等的课题。根据本发明，能够提供一种放电管点亮装置的同步运转系统和放电管点亮装置以 及半导体集成电路，即使远距离配置一个以上的放电管点亮装置，也能够稳定且容易地以 同频率·同相位或者反相位向负荷供给正负对称的交流电力。为解决上述课题，根据本发明的第一方面，提供一种放电管点亮装置的同步运转 系统，其用共用线共同连接一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置，向一个 以上的放电管供给所述一个以上的放电管点亮装置的交流电力，其中，所述一个以上的放 电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线 圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其输出上连接所述放电管；多个开关元件，其连接在 直流电源的两端，并且用于使所述共振电路内的所述变压器的一次线圈和所述电容器中流 过电流；锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号；PWM 比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所述多个开关元件的PWM 信号；和脉冲同步电路，其向所述共用线输出基于传达来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信 号的频率信息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从所述共用线输入所述同步脉冲信号时，使 来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自所述共用线的所述同步脉冲信号 的频率同步，在通过所述共用线连接的所述一个以上的放电管点亮装置间相互收发所述同 步脉冲信号，由此，在所述一个以上的放电管的每一个放电管的一端施加频率和相位一致 的电压，使所述一个以上的放电管点亮。根据本发明的第二方面，提供一种放电管点亮装置的同步运转系统，其用共用线 共同连接一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置，向一个以上的放电管供给 所述一个以上的放电管点亮装置的交流电力，其中，所述一个以上的放电管点亮装置的每 一个放电管点亮装置具有共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线 圈上连接电容器，在其输出上连接所述放电管；多个开关元件，其连接在直流电源的两端， 并且用于使所述共振电路内的所述变压器的一次线圈和所述电容器中流过电流；锯齿波振 荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号；PWM比较器，其根据来 自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所述多个开关元件的PWM信号；和脉冲同步 电路，其向所述共用线输出基于传达来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的频率信息的脉 冲信号的同步脉冲信号，在从所述共用线输入所述同步脉冲信号时，使来自所述锯齿波振 荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自所述共用线的所述同步脉冲信号的频率同步，在通过 所述共用线连接的所述一个以上的放电管点亮装置间相互收发所述同步脉冲信号，由此， 在所述一个以上的放电管的每一个放电管的两端施加频率一致且相位反转的电压，使所述 一个以上的放电管点亮。根据本发明的第三方面，提供一种放电管点亮装置，其中，具有共振电路，其在变 压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其输出上连接放电管；多 个开关元件，其连接在直流电源的两端，并且用于使所述共振电路内的所述变压器的一次 线圈和所述电容器中流过电流；锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号；PWM比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所 述多个开关元件的PWM信号；和脉冲同步电路，其向外部输出基于传达来自所述锯齿波振 荡器的锯齿波信号的频率信息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从外部输入所述同步脉冲信 号时，使来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自外部的所述同步脉冲信号 的频率同步。根据本发明的第四方面，提供一种半导体集成电路，用于控制接通/断开向负荷 供给的电源的多个开关元件，其中，具有锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件 进行PWM控制的锯齿波信号；PWM比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输 出控制所述多个开关元件的PWM信号；和脉冲同步电路，其向外部输出基于传达来自所述 锯齿波振荡器的锯齿波信号的频率信息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从外部输入所述同 步脉冲信号时，使来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自外部的所述同步 脉冲信号的频率同步。根据本发明的第五方面，所述放电管点亮装置或半导体集成电路具有信号比较 器，其向外部输出传达所述多个开关元件的所述PWM信号的相位信息的脉冲信号，在从外 部输入所述脉冲信号时，在自己的脉冲信号的相位相对于所输入的所述脉冲信号的相位不 同时，输出相位不同步检出信号；和再起动电路，其根据来自所述信号比较器的相位不同步 检出信号，复位所述脉冲信号，生成用于使各放电管点亮装置再起动的再起动信号，并向外 部输出。
图1是关联的逆变器的并行运转系统的结构图。图2是本发明的实施例1的放电管点亮装置的同步运转系统的结构图。图3是在图2表示的实施例1的放电管点亮装置中设置的控制电路部的结构图。图4是图2表示的实施例1的各个放电管点亮装置的频率同步动作的时序图。图5是图2表示的实施例1的各个放电管点亮装置的相位不同步检测动作的时序 图。图6是本发明的实施例2的放电管点亮装置的同步运转系统的结构图。图7是图6表示的实施例2的各个放电管点亮装置的频率同步动作的时序图。图8是本发明的实施例3的放电管点亮装置的同步运转系统的结构图。图9是本发明的实施例4的放电管点亮装置的结构图。图10是在图9表示的实施例4的放电管点亮装置中设置的控制电路部的结构图。
具体实施例方式下面参照附图详细说明本发明的放电管点亮装置的同步运转系统和放电管点亮 装置以及半导体集成电路的实施方式。本发明通过仅收发脉冲信号这样的数字式的处理，使一个以上的放电管点亮装置 的振荡频率和相位同步，进而，在起动时或者动作中，即使在一个以上的放电管中的一个放 电管中，在交流电力中发生了相位反转时，通过仅收发脉冲信号这样的数字式的处理，也能 够复位从全部放电管点亮装置的锯齿波振荡器输出的脉冲信号，修正为同相位。
实施例1图2是本发明的实施例1的放电管点亮装置的同步运转系统的结构图。在图2中， 一个以上的放电管点亮装置(在该实施例中是3个)具有由控制器IC组成的控制电路部 1-1 1-3 (与本发明的半导体集成电路对应)、SW网络7-1 7-3、共振电路9_1 9_3、 在面板30上并列设置的放电管3-1 3-3，使放电管3-1 3-3点亮。在各个控制电路部 1-1 1-3的RF端子上连接恒定电流决定电阻R2，在各自的CF端子上连接电容器C2，在各 自的CS端子上连接电容器C6。各个控制电路部1-1 1-3的TRI端子通过共用线2a共同连接，各个控制电路部 1-1 1-3的PS端子通过共用线2b共同连接，各个控制电路部1-1 1-3的PD端子通过 共用线2c共同连接，在各个放电管点亮装置中，在直流电压Vin和地之间，连接高侧的P型 MOSFETQpl (称为P型FETQpl)和低侧的N型MOSFETQnl (称为N型FETQnl)的第一串联电 路。在P型FETQpl和N型FETQnl的连接点与地GND之间，连接电容器C3和变压器T的一 次线圈P的串联电路，在变压器T的二次线圈S的一端连接电抗器Lr和电容器C4的串联 电路。向P型FETQpl的源极供给直流电源Vin，P型FETQpl的栅极与控制电路部1_1 1-3的DRVl端子连接。N型FETQnl的栅极与控制电路部1_1 1_3的DRV2端子连接。变压器T的二次线圈S的一端通过电抗器Lr连接到放电管3_1 3_3的一个电 极上，放电管3-1 3-3的另一个电极与由二极管D1、D2以及电阻R3、R4组成的管电流检 测电路连接。管电流检测电路检测流过放电管3-1 3-3的电流，通过控制电路部1-1 1-3的FB (反馈)端子向误差放大器16的-端子输出与检测出的电流成比例的电压。如图3所示，控制电路部1-1 1-3具有恒定电流源CC1、恒定电流源CC2、脉冲 同步电路11、锯齿波振荡器12、信号比较器13、再起动电路14、软起动电路15、误差放大器 16、PWM比较器17、初始化电路18、分频器19、NAND门20a、AND门20b、驱动器21a、21b。接受直流电源Vin的电源供给Vcc后生成基准电压PREG，供给控制电路部1_1 1-3的内部的各部。恒定电流源CCl通过RF端子连接到恒定电流决定电阻R2的一端，供给 通过恒定电流决定电阻R2任意设定的恒定电流。锯齿波振荡器12通过CF端子连接到电容器C2的一端，通过恒定电流源CC2的恒 定电流进行电容器C2的充放电，发生图4所示的锯齿波信号Vcf，根据锯齿波信号Vcf的上 限值以及下限值生成矩形的时钟信号CK。时钟信号CK如图4所示，是与锯齿波信号V。F同 步的、在上升期间是高电平在下降期间是低电平的脉冲电压波形，被发送到分频器19以及 脉冲同步电路11。锯齿波振荡器12发生由恒定电流决定电阻R2和电容器C2决定的频率 的锯齿波信号VCF。锯齿波振荡器12具有恒定电流源CC2、电阻R6、R7、R8、FETQ3、Q4、比较器121。在锯齿波振荡器12中，在FETQ3截止时，通过恒定电流源CC2的恒定电流给电容 器C2充电，电容器C2的电压即锯齿波信号Vcf的信号电平上升。比较器121的反相端子，与脉冲同步电路11的FETQ2的栅极和电阻R6的一端和 电阻R7的一端连接，电阻R6的另一端与电源PREG连接，电阻R7的另一端与FETQ4的漏极 连接。比较器121的同相端子连接电容器C2的一端和恒定电流源CC2的一端和电阻R8的一端。比较器121的输出端子与FETQ3的栅极和FETQ4的栅极连接。并且，当锯齿波信号V。F的信号电平超过时钟信号CK的信号电平的最大值Vmax 时，比较器121输出高电平，FETQ3和FETQ4导通。于是，时钟信号CK的信号电平降低。另外，电容器C2放电后，锯齿波信号V。F的信号电平降低。当锯齿波信号V。F的信 号电平达到时钟信号CK的信号电平的最小值Vmin以下时，比较器121输出低电平，FETQ3 和FETQ4截止。这样，在CF端子上发生上限值是电压Vmax、下限值是电压Vmin的锯齿波信号(图 4的锯齿波信号Vcf)，在电阻R6和电阻R7的连接点发生时钟信号CK。误差放大器16放大在反相端子上输入的来自管电流检测电路的电压Vfb和在同相 端子上输入的基准电压El的误差电压，向PWM比较器17的同相端子输出其误差电压输出 VFBQUT。软起动电路15在FETQ8截止时，对在CS端子上连接的电容器C6充电，向PWM比较 器17的同相端子输出电容器C6的电压Vcs。PWM比较器17比较在同相端子上输入的来自误差放大器16的误差电压输出Vfbqut 和来自软起动电路15的电压Vcs，生成在低的一方的信号为在反相端子上输入的来自CF端 子的锯齿波信号V。F以上时成为高电平、在不到锯齿波信号V。F时成为低电平的脉冲信号，输 出到NAND门20a禾口 AND门20b。分频器19具有触发电路191和AND门192、193，对来自锯齿波振荡器12的脉冲信 号(时钟信号CK)进行分频，把分频后的脉冲信号通过AND门192输出到NAND门20a，同时 把将分频后的脉冲信号反转后的脉冲信号(对于分频后的脉冲信号可以有预定的空载时 间(dead time))通过AND门193输出到AND门20b。NAND门20a运算来自分频器19的被分频后的脉冲信号和来自PWM比较器17的 信号的NAND逻辑，通过驱动器21a以及DRVl端子向P型FETQpl输出第一驱动信号。AND 门20b运算来自分频器19的被分频而且被反相的脉冲信号和来自PWM比较器17的信号的 AND逻辑，通过驱动器21b以及DRV2端子向N型FETQnl输出第二驱动信号。PWM比较器17、NAND门20a、驱动器21a，在不到锯齿波信号Vcf的半周期内，发生具 有与流过放电管3-1 3-3的电流对应的脉冲宽度的、驱动P型FETQpl的第一驱动信号， 使电流流过放电管3-1 3-3。PWM比较器17、AND门20b、驱动器21b，发生具有与第一驱动信号大体相同的脉冲 宽度和大体180度的相位差的、驱动N型FETQnl的第二驱动信号，以便在与第一驱动信号 发生时相反的方向上使电流流过放电管3-1 3-3。通过以上的动作，控制电路部1-1 1-3，通过第一驱动信号和具有与第一驱动信 号大体相同的脉冲宽度和大体180度的相位差的第二驱动信号，能够以锯齿波信号\^的频 率使P型FETQpl、N型FETQnl交替地导通/截止，向放电管3_1 3_3供给电力，同时把流 过放电管3-1 3-3的电流控制到预定值。下面说明作为实施例1的放电管点亮装置的同步运转系统的特征的结构。(脉冲同步电路)脉冲同步电路11具有FETQl、Q2、电阻R5、反相器111、116、NOR门112、114、触发 电路 113、115。脉冲同步电路11，通过从锯齿波振荡器12输入的作为传达频率信息的时钟信号
9CK的低电平使FETQ2导通，由此发生如图4所示的同步脉冲信号SY，将同步脉冲信号SY从 端子TRI通过共用线2a向其他控制电路部输出。另外，脉冲同步电路11把来自在共用线2a上连接的其他控制电路部的同步脉冲 信号SY输入TRI端子。同步脉冲信号SY的高电平由反相器111反转，向NOR门114的一 个输入端子输入低电平。另一方面，NOR门112，在时钟信号CK(反相器116的输入)是高电平、同步脉冲 信号SY是低电平时输出高电平。在该条件成立、触发电路113被复位的状态下，当同步脉 冲信号SY成为高电平时，从触发电路113的输出端子Q向NOR门114输出低电平。NOR门 114向触发电路115的置位端子S输出高电平。因此，通过来自触发电路115的输出端子Q 的高电平使FETQl导通，所以时钟信号CK的信号电平成为电压Vmin。因为锯齿波信号Vcf的信号电平比电压Vmin大，所以比较器121成为高电平， FETQ3和FETQ4导通。因此，电容器C2放电。其后，当时钟信号CK成为低电平时，触发电路113被置位，触发电路115被复位。 FETQl截止，开始电容器C2的充电。亦即，通过检测出来自外部的同步脉冲信号SY的上升，在该上升时刻把用于生成 自己的锯齿波振荡器12的锯齿波信号V。F的电容器C2从充电强制地切换到放电，能够使锯 齿波信号V。F与来自外部的同步脉冲信号同步。此外，在自己的脉冲同步电路11向外部输出同步脉冲信号SY时(即在FETQ2导 通时)，或者在自己的锯齿波振荡器12的锯齿波信号Vcf正在放电期间中时，因为从触发电 路113的输出端子Q向NOR门114输出高电平，所以FETQl截止。因此，不会引起锯齿波振 荡器12的锯齿波信号V。F变化。(信号比较器)信号比较器13具有反相器131、电阻R9、FETQ5、N0R门132。反相器131反转来自 AND门192的脉冲信号(作为控制信号的相位信息的高电平以及低电平)，把反转后的脉冲 信号VPDO输出到FETQ5，同时输出到NOR门132。NOR门132比较反相器131的输出Vpdq和通过PD端子从其他控制电路部输入的脉 冲信号VPD，在两者的信号电平都成为低电平的情况下，检测出在一个以上的放电管点亮装 置间发生的开关元件Qpl、Qnl的相位不同步，向再起动电路14输出相位不同步检出信号。(再起动电路)再起动电路14具有电阻R10、FETQ6、Q7、Q8、反相器141。FETQ6通过来自信号比 较器132的NOR门132的相位不同步检出信号(高电平)而导通，生成低电平的再起动信 号VPS，将低电平的再起动信号VPS通过PS端子输出到共用线2b，使其他控制电路部的再 起动电路14动作，同时向自己的反相器141输出。反相器141反转来自信号比较器13的低电平后输出高电平。FETQ7、FETQ8通过 来自反相器141的高电平的再起动信号而导通，通过该导通信号使初始化电路18和软起动 电路15动作。初始化电路18具有电阻Rl2、电容器C7、反相器181，软起动电路15具有电阻Rl 1、 电容器C6。在初始化电路18中，通过FETQ7的导通，电容器C7放电，电容器C7的电压降低，向反相器181输出低电平。反相器181向触发电路191的复位端子R输出高电平，强制将 分频器19复位。软起动电路15在通过FETQ8的导通，在CS端子上连接的电容器C6放电后，通过 电阻Rll缓慢对电容器C6充电。下面参照图5表示的时序图说明相位不同步检测动作。在信号比较器13的PD端 子上，从外部输入脉冲信号。另外，从反相器131输出反转后的脉冲信号VPM。因此，在时刻 tl t6，NOR门132的输出成为低电平，FETQ6截止。因此，向PS端子输出高电平，FETQ7、 FETQ8变得截止，所以CS端子的电容器C6的电压Vcs成为高电平，另一方面，在时刻t6 t7，在控制电路部的内部信号中有异常，脉冲信号V-成 为低电平。亦即在自己的控制电路部和其他控制电路部的相位偏离的情况下，来自外部的 脉冲信号和来自反相器131的脉冲信号成为低电平，NOR门132的输出成为高电平。因此， FETQ6导通，所以PS端子的信号Vps成为低电平，同时通过共用线2b连接的其他控制电路 部的Vps也成为低电平。因此，全部的控制电路部再起动。FETQ7、FETQ8通过来自反相器141的高电平而导通，在通过电容器C6放电，CS端 子的电压Ves降低后，在时刻t7以后，电容器C6缓慢地被充电。该电容器C6的电压Vcs输入PWM比较器17的同相输入端子。PWM比较器17比较 在同相输入端子输入的来自误差放大器16的误差电压Vfbqut和来自软起动电路15的电压 Vcs，在低的一方的信号在输入反相端子上的来自CF端子的锯齿波信号V。F以上时生成成为 高电平的脉冲信号、在小于锯齿波信号V。F时生成成为低电平的脉冲信号，向NAND门20a和 AND门20b输出。由此，开始软起动动作，该软起动动作进行控制，以便慢慢增加用于驱动多 个开关元件Qpl、Qnl的驱动信号的导通期间。这样根据本实施例的放电管的同步运转系统，当从外部输入同步脉冲信号时，对 电容器C2强制进行充放电，通过来自外部的同步脉冲信号进行同步，控制电路部1-1 1-3动作。亦即，通过共用线2a在多个放电管点亮装置之间相互收发同步脉冲信号，由此在 多个放电管3-1 3-3的各个的一端上施加频率和相位一致的电压，所以即使远距离配置 多个放电管点亮装置，也能够稳定而且容易地以同频率·同相位向负荷供给正负对称的交 流电力。另外，在各放电管点亮装置之间发生开关元件Qpl、Qnl的相位不同步的情况下， 控制电路部1-1 1-3通过PD端子检测相位不同步，检测出相位不同步的放电管点亮装置 的信号比较器13动作。进而，通过PS端子各放电管点亮装置的再起动电路14动作，由此， 各放电管点亮装置被再起动，开始软起动动作。实施例2图6是本发明的实施例2的放电管点亮装置的同步运转系统的结构图。图6表示 的实施例2的放电管点亮装置的同步运转系统，相对于图2表示的实施例1的放电管点亮 装置的同步运转系统，向控制电路部1-1 1-3的各TRI端子输入了来自外部的外部同步 脉冲信号这点不同。图7是图6表示的实施例2的各个放电管点亮装置的频率同步动作的 时序图。即使是这样的实施例2的放电管点亮装置的同步运转系统，也和实施例1的放电管点亮装置的同步运转系统的动作同样地动作，能够得到同样的效果。实施例3图8是本发明的实施例3的放电管点亮装置的同步运转系统的结构图。在图8中， 在安装了放电管3-1 3-2的面板3的两侧设置了放电管点亮装置30a、30b。放电管点亮装置30a具有控制电路部1_1 1_2、Sff网络7_1 7_2、共振电路 9-1 9-2、由二极管D1、D2以及电阻R3、R4组成的管电流检测电路。将共振电路9_1的输 出连接到放电管3-1的一端，将共振电路9-2的输出连接到放电管3-2的一端。放电管点亮装置30b具有控制电路部1-3 1-4、Sff网络7_3 7_4、共振电路 9-3 9-4、由二极管D1、D2以及电阻R3、R4组成的管电流检测电路。将共振电路9_3的输 出连接到放电管3-1的另一端，将共振电路9-4的输出连接到放电管3-2的另一端。控制电路部1-1 1-4的各自的TRI端子通过共用线2a共同连接，控制电路部 1-1 1-4的各自的PS端子通过共用线2b共同连接，控制电路部1-1 1-4的各自的PD 端子通过共用线2c共同连接。在放电管3-1 3-2的一端连接的变压器T的二次线圈S、和在放电管3_1 3_2 的另一端连接的变压器Ta的二次线圈S极性不同。因此，在放电管3-1 3-2的两端施加 反相位的电压。这样根据本实施例的放电管点亮装置的同步运转系统，通过共用线2a在多个放 电管点亮装置的控制电路部1-1 1-4之间相互收发同步脉冲信号，由此在多个放电管 3-1 3-2的各个的两端施加频率一致而相位反转的电压，所以能够点亮多个放电管3-1 3-2。此外，也可以构成为在实施例3的控制电路部1-1 1-4的TRI端子上输入外部 同步脉冲信号，即使在这种情况下也能得到与实施例3的效果同样的效果。实施例4图9是本发明的实施例4的放电管点亮装置的结构图。图10是在图9表示的实 施例4的放电管点亮装置中设置的控制电路部的结构图。可以并列连接多个图9表示的放 电管点亮装置来构成放电管点亮装置的同步运转系统。实施例1到实施例3的放电管点亮装置，使用半桥结构的由开关元件Qpl、Qnl组 成的SW网络7，但是实施例4的放电管点亮装置的特征在于，使用全桥结构的由开关元件 Qpl、Qnl、Qp2、Qn2 组成的 Sff 网络 7a。在图9中，在直流电源Vin和地之间，连接P型FETQpl和N型FETQnl的第一串联 电路。在直流电源Vin和地之间，连接P型FETQp2和N型FETQn2的第二串联电路。在P型FETQpl和N型FETQnl的连接点与P型FETQp2和N型FETQn2的连接点之 间，连接了电容器C3和变压器T的一次线圈P的串联电路。向P型FETQpl的源极供给直流电源Vin，将P型FETQpl的栅极与控制电路部Ia 的DRVl端子连接。将N型FETQnl的栅极与控制电路部Ia的DRV3端子连接。向P型FETQp2的源极供给直流电源Vin，将P型FETQp2的栅极与控制电路部Ia 的DRV2端子连接。将N型FETQn2的栅极与控制电路部Ia的DRV4端子连接。变压器T的二次线圈S的一端通过电抗器Lr连接放电管3的一个电极，放电管3 的另一个电极与由二极管D1、D2以及电阻R3、R4组成的管电流检测电路连接。
图10表示的控制电路部la，相对于图3表示的控制电路部的结构，驱动器的结构 不同。亦即，控制电路部Ia具有NAND门22a、22b、驱动器21a 21d。NAND门22a运算AND 门192的输出和P丽比较器17的输出的NAND逻辑，向驱动器21a、21b输出NAND输出。NAND 门22b运算AND门193的输出和PWM比较器17的输出的NAND逻辑，向驱动器21c、21d输 出NAND输出。即使是这样构成的实施例4的放电管点亮装置，也和实施例1到实施例3的放电 管点亮装置的动作同样地动作，能够得到同样的效果。本发明不限于上述实施例1到实施例4的放电管点亮装置的同步运转系统。在实 施例1到实施例4的放电管点亮装置中，构成为通过脉冲同步电路11检测同步脉冲信号 (触发信号)的高电平(上升)来取得同步，但是例如也可以构成为通过脉冲同步电路11 检测触发信号的低电平(下降)来取得同步。另外，在实施例1到实施例4的放电管点亮装置中，使用了锯齿波振荡器12，但是 也可以使用发生三角波信号的三角波振荡器。另外，图9表示的DRVl端子的输出和DRV3端子的输出以及DRV2端子的输出和 DRV4端子的输出也可以分别设置用于防止同时导通的空载时间。进而，多个放电管也可以使用至少一灯的CCFL或者EEFL那样的放电管，或者串联 连接电容器和放电管而形成的组件。根据本发明，通过共用线在一个以上的放电管点亮装置之间相互收发同步脉冲信 号，由此在一个以上放电管的各自的一端施加频率和相位一致的电压，所以即使远距离配 置一个以上的放电管点亮装置，也能够稳定而且容易地以同频率·同相位或者反相位向负 荷供给正负对称的交流电力。另外，即使远距离配置一个以上的放电管点亮装置，也能够把从系统外部输入的 同步脉冲信号作为基准，稳定而且容易地以同频率·同相位或者反相位向负荷供给正负对 称的交流电力。(美国指定)本国际专利申请关于美国指定，关于2008年3月24日申请的日本专利申请第 2008-076155 (2008年3月24日申请)，根据美国专利法第119条(a)，引用优先权的好处， 引用该公开内容。
权利要求
一种放电管点亮装置的同步运转系统，其用共用线共同连接一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置，向一个以上的放电管供给所述一个以上的放电管点亮装置的交流电力，其特征在于，所述一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其输出上连接所述放电管；多个开关元件，其连接在直流电源的两端，并且用于使所述共振电路内的所述变压器的一次线圈和所述电容器中流过电流；锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号；PWM比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所述多个开关元件的PWM信号；和脉冲同步电路，其向所述共用线输出基于传达来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的频率信息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从所述共用线输入所述同步脉冲信号时，使来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自所述共用线的所述同步脉冲信号的频率同步，在通过所述共用线连接的所述一个以上的放电管点亮装置间相互收发所述同步脉冲信号，由此，在所述一个以上的放电管的每一个放电管的一端施加频率和相位一致的电压，使所述一个以上的放电管点亮。
2.一种放电管点亮装置的同步运转系统，其用共用线共同连接一个以上的放电管点亮 装置的每一个放电管点亮装置，向一个以上的放电管供给所述一个以上的放电管点亮装置 的交流电力，其特征在于，所述一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有 共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其 输出上连接所述放电管；多个开关元件，其连接在直流电源的两端，并且用于使所述共振电路内的所述变压器 的一次线圈和所述电容器中流过电流；锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号； PWM比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所述多个开关元件 的PWM信号；和脉冲同步电路，其向所述共用线输出基于传达来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的 频率信息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从所述共用线输入所述同步脉冲信号时，使来自 所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自所述共用线的所述同步脉冲信号的频 率同步，在通过所述共用线连接的所述一个以上的放电管点亮装置间相互收发所述同步脉冲 信号，由此，在所述一个以上的放电管的每一个放电管的两端施加频率一致且相位反转的 电压，使所述一个以上的放电管点亮。
3.根据权利要求1所述的放电管点亮装置的同步运转系统，其特征在于， 所述一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有信号比较器，其向所述共用线输出传达所述多个开关元件的所述PWM信号的相位信息的脉冲信号，在从所述共用线输入所述脉冲信号时，在自己的脉冲信号的相位相对于所输 入的所述脉冲信号的相位不同时，输出相位不同步检出信号；和再起动电路，其根据来自所述信号比较器的相位不同步检出信号，复位所述脉冲信号， 生成用于使各放电管点亮装置再起动的再起动信号，并向所述共用线输出。
4.根据权利要求2所述的放电管点亮装置的同步运转系统，其特征在于， 所述一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有信号比较器，其向所述共用线输出传达所述多个开关元件的所述PWM信号的相位信息 的脉冲信号，在从所述共用线输入所述脉冲信号时，在自己的脉冲信号的相位相对于所输 入的所述脉冲信号的相位不同时，输出相位不同步检出信号；和再起动电路，其根据来自所述信号比较器的相位不同步检出信号，复位所述脉冲信号， 生成用于使各放电管点亮装置再起动的再起动信号，并向所述共用线输出。
5.根据权利要求3所述的放电管点亮装置的同步运转系统，其特征在于， 所述一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有软起动电路，其根据来自所述再起动电路的再起动信号执行软起动动作，所述软起动 动作通过慢慢增加用于驱动所述多个开关元件的驱动信号的导通期间的方式进行控制。
6.根据权利要求4所述的放电管点亮装置的同步运转系统，其特征在于， 所述一个以上的放电管点亮装置的每一个放电管点亮装置具有软起动电路，其根据来自所述再起动电路的再起动信号执行软起动动作，所述软起动 动作通过慢慢增加用于驱动所述多个开关元件的驱动信号的导通期间的方式进行控制。
7.一种放电管点亮装置，其特征在于，具有共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其 输出上连接放电管；多个开关元件，其连接在直流电源的两端，并且用于使所述共振电路内的所述变压器 的一次线圈和所述电容器中流过电流；锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号； PWM比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所述多个开关元件 的PWM信号；和脉冲同步电路，其向外部输出基于传达来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的频率信 息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从外部输入所述同步脉冲信号时，使来自所述锯齿波振 荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自外部的所述同步脉冲信号的频率同步。
8.根据权利要求7所述的放电管点亮装置，其特征在于，具有信号比较器，其向外部输出传达所述多个开关元件的所述PWM信号的相位信息的脉冲 信号，在从外部输入所述脉冲信号时，在自己的脉冲信号的相位相对于所输入的所述脉冲 信号的相位不同时，输出相位不同步检出信号；和再起动电路，其根据来自所述信号比较器的相位不同步检出信号，复位所述脉冲信号， 生成用于使各放电管点亮装置再起动的再起动信号，并向外部输出。
9.根据权利要求8所述的放电管点亮装置，其特征在于，具有软起动电路，其根据来自所述再起动电路的再起动信号执行软起动动作，所述软 起动动作通过慢慢增加用于驱动所述多个开关元件的驱动信号的导通期间的方式进行控制。
10.一种半导体集成电路，用于控制接通/断开向负荷供给的电源的多个开关元件，其 特征在于，具有锯齿波振荡器，其发生用于对所述多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号；PWM比较器，其根据来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号，输出控制所述多个开关元件 的PWM信号；和脉冲同步电路，其向外部输出基于传达来自所述锯齿波振荡器的锯齿波信号的频率信 息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从外部输入所述同步脉冲信号时，使来自所述锯齿波振 荡器的锯齿波信号的振荡频率与来自外部的所述同步脉冲信号的频率同步。
11.根据权利要求10所述的半导体集成电路，其特征在于，具有信号比较器，其向外部输出传达所述多个开关元件的所述PWM信号的相位信息的脉冲 信号，在从外部输入所述脉冲信号时，在自己的脉冲信号的相位相对于所输入的所述脉冲 信号的相位不同时，输出相位不同步检出信号；和再起动电路，其根据来自所述信号比较器的相位不同步检出信号，复位所述脉冲信号， 生成用于使各放电管点亮装置再起动的再起动信号，并向外部输出。
12.根据权利要求11所述的半导体集成电路，其特征在于，具有软起动电路，其根据来自所述再起动电路的再起动信号执行软起动动作，所述软 起动动作通过慢慢增加用于驱动所述多个开关元件的驱动信号的导通期间的方式进行控 制。
全文摘要
本发明提供放电管点亮装置的同步运转系统和放电管装置以及半导体集成电路。各放电管点亮装置具有锯齿波振荡器，用于发生对多个开关元件进行PWM控制的锯齿波信号，所述多个开关元件使连接了放电管的共振电路内的变压器的一次线圈和电容器中流过电流；PWM比较器，用于根据锯齿波信号控制多个开关元件；和脉冲同步电路，用于向共用线输出基于传达锯齿波信号的频率信息的脉冲信号的同步脉冲信号，在从共用线输入同步脉冲信号时使锯齿波信号的振荡频率与来自共用线的同步脉冲信号的频率同步，在通过共用线连接的一个以上的放电管点亮装置之间相互收发同步脉冲信号，在一个以上的放电管的各自的一端上施加频率和相位一致的电压。
文档编号H05B41/24GK101978788SQ20098011022
公开日2011年2月16日 申请日期2009年2月25日 优先权日2008年3月24日
发明者中野利浩, 木村研吾 申请人:三垦电气株式会社