共通の電圧源に接続された複数の放電灯を点灯させるための電子回路
【課題】共通の電圧源に接続された複数の放電灯を点灯させるための電子回路において、放電灯の動作抵抗自体を制御する方法またはその方法を実施する電子回路を提供する。
【解決手段】本発明に係る電子回路は、共通の電圧源(U〜)に接続された複数の放電灯(La)を点灯させるための電子回路であって、複数の放電灯(La)の間で所定の電流を分流するための電流平衡回路を備え、放電灯(La)の各々に、個々のランプ電流(IL)を、放電灯(La)の各々を通電する電流の設定値が放電灯(La)のインピーダンスの増大と共に単調に増大するように意図的に非対称化する少なくとも1つの非対称化モジュール(DBp, DBn)が配されている。
【解決手段】本発明に係る電子回路は、共通の電圧源(U〜)に接続された複数の放電灯(La)を点灯させるための電子回路であって、複数の放電灯(La)の間で所定の電流を分流するための電流平衡回路を備え、放電灯(La)の各々に、個々のランプ電流(IL)を、放電灯(La)の各々を通電する電流の設定値が放電灯(La)のインピーダンスの増大と共に単調に増大するように意図的に非対称化する少なくとも1つの非対称化モジュール(DBp, DBn)が配されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の電圧供給源に接続された複数の放電灯を点灯させるための電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイのバックライトに用いられる光は、蛍光剤が塗布された冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ）からなる複数の放電灯を一列に並べて点灯させて得ることが多い。ディスプレイの大きさに応じて、例えば最大で３２灯の放電灯が、等距離かつ互いに平行に配列されて使用される。それらの冷陰極放電灯には、典型的には、数ミリアンペアの交流電流が、およそ1ｋＶの交流電圧で３０から６０ｋＨｚの周波数で供給される。可能な限り均一な光を得るため、全ての放電灯に同じ強さの電流を供給しつつ点灯させることが望ましい。許容される電流のバラツキは、典型的には、±５％である。明白な技術的解決策は、各々の放電灯に対して、個別のメインブリッジと個別の高電圧トランスとを備えて電流調整される個別の高電圧供給手段を用いることである。しかし、コスト上の理由から、全ての放電灯に対して唯一の高出力メインブリッジと1個の共通の高電圧トランスしか必要としない解決策が好ましい。ところが、放電灯は、負性抵抗を有するため、複数の放電灯を単に並列に接続することはできず、電流を複数の放電灯に対称に分流する平衡回路を追加的に使用することが必要になる。電流を対称に分流するための最も簡単な手段としては、個々の放電灯に小型のコンデンサーを直列に接続するという手段がある。しかし、この手段によって電流を対称に分流するのでは、十分な品質を確保できないばかりか、トランスも、ランプ電圧よりも非常に高い電圧に対応できるよう構成しなければならない。
【０００３】
高い性能を有する方法としては、特許文献１に開示されているように、電流を対称に分流するための複数のトランスを縦続接続または連鎖接続する方法がある。図１に、そのようにして接続された複数の放電灯の例を示す。全電流は、同一種の複数のトランスによって各放電灯に均一に分流される。この方法の欠点は、電流を対称に分流するために多数のトランスが必要であって、しかも、全てのトランスを少なくとも数百ボルトに対応できるように構成しなければならない点である。それゆえ、このような電流を対称に分流するための電流平衡トランスに代えて、半導体回路を用いる試みがなされた。従来のカレントミラー回路を用いた良好に機能する方法が、本発明者による公開前の米国特許出願ＵＳ６０／８６０，６８４に記載されている。図２に示すように、その方法では、各々の放電灯に、バイポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ経路が直列に接続されている。その際、これらのトランジスタは、放電灯の動作抵抗の差を動的に補償し、それによって、全ての分流路に同一のランプ電流を流すことが可能となる。この方法の欠点は、電流を対称に分流させる働きをする電流平衡用トランジスタに、コレクタ・エミッタ経路の電圧降下に比例する電力損失が生じる点である。これによって、効率上の損失ばかりでなく、それに伴って、電流平衡用トランジスタに、より高い耐電圧が要求されるため、上述したような磁気的解決手段に対する半導体回路のコストメリットも低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３８８２８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電流平衡回路は、複数の放電灯の様々に異なる動作抵抗を、個々の放電灯に直列接続された電流平衡用トランジスタによって補償するものであり、その際、これらのトランジスタは、動的抵抗として機能する。
本発明の課題は、放電灯の動作抵抗自体を制御する（均一化する）方法またはその方法を実施する電子回路を提供することである。それによって、残留抵抗差を調整する必要性が大幅に減少するとともに、電流平衡用トランジスタにおける電圧降下または電力損失も低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、上記課題は、請求項１に記載された特徴を有する電子回路によって解決される。その回路による放電灯の点灯方法は、別の独立請求項に記載されている。
【０００７】
本発明の有利な実施態様及び好適な特徴は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明では、米国特許出願ＵＳ６０／８６０，６８４に記載された回路を基礎にする電流平衡回路が提供される。本発明による回路は、放電灯の動作抵抗の電流依存性及び温度依存性を利用しつつ、許容電流範囲内においてランプ電流を意図的に非対称化することで、放電灯の動作抵抗のバラツキを調整するものである。
【０００９】
それによって、回路における全体の電力損失は減少し、より低コストの半導体部品を利用することができる。
【００１０】
本発明では、各々の分流路に属する電流平衡用トランジスタのコレクタ・エミッタ経路に並列に接続された非対称化モジュールが提供される。この非対称化モジュールによって、放電灯を通電する個々のランプ電流は、個々の放電灯を通電する電流の設定値が放電灯のインピーダンスと共に（インピーダンスが増大するにつれて）単調に増大するように意図的に非対称化される。
【００１１】
本発明は、好適には、電流平衡用の電子回路の一部であって、その電子回路によって、各々の放電灯を通電する交流電流は、正の半波と負の半波に分離され、その場合、正の半波は、ｎｐｎ−トランジスタのコレクタ・エミッタ経路及びエミッタ抵抗を介して電圧源に帰還され、負の半波は、ｐｎｐ−トランジスタのコレクタ・エミッタ経路及びエミッタ抵抗を介して電圧源に帰還される。
全てのｎｐｎ−トランジスタのベース端子は互いに電気的に接続され、また、全てのｐｎｐ−トランジスタのベース端子は互いに電気的に接続されている。放電灯のランプ電流から引き出された、互いに接続されたトランジスタのための共通のベース電流は、１つの電位障壁を克服して流れなければならない。
このため、各々のトランジスタのベース端子とコレクタ端子の間に、電位障壁を生じさせる電子部品(例えば、ツェナーダイオード)又は回路部品を備えている。この回路部品は、一定以下の電圧では高いインピーダンスを示し、その電圧を越えると、低いインピーダンスを示す。
【００１２】
電流平衡回路を構成するための他の態様では、全ての放電灯において、入力交流電圧の一方の半波を第１のダイオードＤｂｐを介して放電灯及び第１のトランジスタＱｕに導通し、他方の半波を第２のダイオードＤｂｎを介して放電灯及び第２のトランジスタＱｏに導通する。
全ての第１のトランジスタＱｕのベース端子は互いに電気的に接続され、また、全ての第２のトランジスタＱｏのベース端子は互いに電気的に接続されている。放電灯のランプ電流から引き出された、互いに接続されたトランジスタの共通のベース電流は、１つの電位障壁を克服して流れなければならない。
【００１３】
上述した本発明に係る電子回路において、電流は、全ての放電灯、及び、少なくとも放電灯に直列接続されたトランジスタとトランジスタのエミッタ端子に接続されたエミッタ抵抗を備えた電流平衡回路に流れる。本発明によれば、トランジスタのエミッタ端子には、外部の補助電圧源からの付加電流が供給され、この付加電流は、電流平衡回路に属するトランジスタのコレクタ・エミッタ経路の電圧降下と共に（電圧降下が増大するにつれて）単調に増大する。
【００１４】
付加電流を供給するため、好ましくは、電流平衡回路に属するトランジスタのコレクタ・エミッタ経路と並列に、２つの抵抗と、場合によっては、１つのダイオードからなる分圧器が接続されている。この分圧器は、トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧に比例するバイパス電流を発生させる。そのバイパス電流は、少なくとも１つの更なるトランジスタと第３の抵抗からなるカレントミラー回路に導通される。このカレントミラー回路によって、補助電圧源から付加電流が発生し、電流平衡回路に属するトランジスタのエミッタ端子に供給される。
【００１５】
上述したそれぞれの放電灯は、好適には、交流電圧源から給電され、その場合、その交流電圧の正の半波と負の半波は、それぞれ個別に非対称化される。但し、直流電圧源を用いて放電灯に給電するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明には、ランプ電流を意図的に非対称化させつつ共通の電圧源に接続された複数の放電灯を点灯させる方法も含まれる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る電子回路は、複数の放電灯、特に、冷陰極放電灯を、共通の電圧源で点灯させることを可能とする。この電子回路では、非対称化モジュールによりランプ電流を意図的に非対称化することによって、ランプ特性曲線における動作抵抗のバラツキが減少する。このように、放電灯の動作抵抗のバラツキを積極的に減少させることにより、電流平衡用の個々のトランジスタに要求される耐電圧及び電流平衡回路における電力損失が低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電流平衡トランスを用いて共通の電圧源に接続された複数の放電灯を点灯させる、従来の技術による電流平衡回路を示す図である。
【図２】半導体回路を用いた本発明者による従来の電流平衡回路を示す。
【図３】個々の分流路を意図的に非対称化する回路を備えた本発明による電流平衡回路を示す図である。明瞭化のため、電位障壁を生じさせる個々の要素の図示は省略した。
【図４】２灯の放電灯の典型的な特性の例を示す図である。
【図５】非対称化モジュールを備えた電流平衡回路の構成例を示す図である。
【図６】非対称化モジュールを備えた電流平衡回路の構成例を示す図である。
【図７】簡素化された非対称化モジュールを備えた電流平衡回路の構成例を示す図である。
【図８】非対称化モジュールを備えた電流平衡回路であって、ｎｐｎ−トランジスタのみを使用した回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、エミッタ抵抗を備えて直列に接続されたトランジスタによってランプ電流を平衡化し、且つ、個々のトランジスタのベース電位が同一である全ての電流平衡回路に対して適用可能である。図２には、本発明による非対称化の方法を適用可能な回路の例が示されている。この回路には、１灯の放電灯Ｌａ（分流路、ランプ枝路）毎に1つのｎｐｎ−トランジスタＱｂｐと1つのｐｎｐ−トランジスタＱｂｎが主要な構成要素として用いられている。各々のランプ枝路または分流路は、一般的に、次の部分回路、すなわち、放電灯Ｌａに印加される交流電圧源Ｕ〜を正の半波と負の半波に分ける２つのダイオードＤｐ及びＤｎを有している。交流電圧源Ｕ〜は、高電圧源（例えば、高電圧トランス）から供給される。正の半波はｎｐｎ−トランジスタＱｂｐを通り、負の半波はｐｎｐ−トランジスタＱｂｎを通る。正の半波と負の半波の両方は、トランジスタＱｂｐとＱｂｎに共通であるエミッタ抵抗Ｒｅを介して電圧源に帰還される。全てのランプ枝路のｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのベース端子は互いに接続されている（ｐ−カレントミラー）。同様に、全てのランプ枝路のｐｎｐ−トランジスタＱｂｎのベース端子も互いに接続されている（ｎ-カレントミラー）。各々のｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのベース端子は、ツェナーダイオードＺｐによって、同じトランジスタのコレクタ端子に接続されている。各々のｐｎｐ−トランジスタＱｂｎのベース端子は、ツェナーダイオードＺｎによって、同じトランジスタのコレクタ端子に接続されている。全てのツェナーダイオードＺｐ及びＺｎの公称電圧は同一であり、典型的には、１００Ｖから３００Ｖの範囲内である。これらのツェナーダイオードＺｐ、Ｚｎは、回路の機能上、重要な役割りを果たす。というのは、これによって、抵抗値が最大の分流路が分からなくても、あるいは、抵抗値が最大の分流路が回路の動作中に変わったとしても、回路の電流分流作用が働くからである。この回路は、次のように動作する。トランジスタＱｂｐとＱｂｎのコレクタ・エミッタ間の電圧降下がツェナーダイオードＺｐとＺｎのツェナー電圧を下回る限り、ベース電流が流れないことから、全てのトランジスタはブロックされている。ここで、電圧源Ｕ〜の共通の交流電圧の半波電圧が上昇すると、抵抗値が最も低い放電灯Ｌａを有する分流路が最初にツェナー電圧に到達し、対応するツェナーダイオードＺｐまたはＺｎが導通して、対応するトランジスタＱｂｐまたはＱｂｎが始動する。全てのｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのベース端子及び全てのｐｎｐ−トランジスタＱｂｎのベース端子は、それぞれ互いに接続されているため、最初に導電するツェナーダイオードを介して、互いに接続された全てのトランジスタＱｂｐまたはＱｂｎが始動され、それらのベース電流が流れ始める。このように、正の半波に対して１つ及び負の半波に対して１つの最初に導電するツェナーダイオードによって、ベース端子が互いに接続された全てのトランジスタが始動する。この時点では、抵抗値の高い他のランプ枝路におけるコレクタ電圧は、ツェナー電圧よりも僅かに低い。ベース電圧が同一であり（ベース端子は互いに直結されている）、エミッタ抵抗も同一であることにより、それぞれのベース端子が互いに接続されたトランジスタＱｂｐまたはＱｂｎのエミッタ電流は、全て同一である。いずれのトランジスタも飽和状態に移行しない限り、すなわち、いずれのトランジスタも完全にオン状態とならない限り、このことは、コレクタ電流、ひいてはランプ電流ＩＬについても同様である。この場合、この回路によって、各々のランプ枝路におけるランプ電流ＩＬの大きさは、同一に保たれる（平衡化される）。この回路は、分流路の何れか１つにおいてコレクタ電圧とエミッタ電圧の差がゼロに近づくと直ちに、電流を均一に分流する機能を失う。この状態は、ツェナー電圧レベルを低く設定すればするほど、又、ランプ特性のバラツキが大きければ大きいほど発生しやすくなる。ツェナー電圧レベルを十分高めに設定することで、電流の分流における信頼性が向上する。しかし、ツェナー電圧レベルを上げると、回路における電力損失も増大する。従って、回路設計の際に、動作パラメータ及び各放電灯の動作抵抗のバラツキに応じてツェナー電圧レベルを選択しなければならない。
【００２０】
図３は、本発明による回路を概略的に示す図であり、この回路によって、個々の放電灯の動作抵抗のバラツキが調整可能となる。この回路は、図２に示す回路に対して、1つのランプ枝路毎に２つの非対称化モジュールＤＢｐ及びＤＢｎが補完されてなるものである。電位障壁を生じさせる素子(例えば、ツェナーダイオード)によるベース電流の供給に関しては、図の明瞭化を目的として、図３への図示は省略する。非対称化モジュールＤＢｐ及びＤＢｎは、各々の分流路に属するトランジスタＱｂｐ及びＱｂｎのコレクタ・エミッタ経路と並列に接続されている。これらのトランジスタのためのベース電圧ＣＳＳは、例えば、図２に示すツェナーダイオードＺｐまたはＺｎによって発生する。
【００２１】
図４に基づいて、本発明の基本的な技術思想を説明する。図４には、２灯の冷陰極放電灯の典型的な特性曲線の例が示されている。縦軸は電圧Ｖを表わし、横軸は電流Ｉを表わす。上側の特性曲線ＨＩＬは、インピーダンスが高い放電灯の特性曲線、下側の特性曲線ＬＩＬは、インピーダンスが低い放電灯の特性曲線である。ランプ電流ＩＬが同じである場合、インピーダンスが高い方の放電灯（特性曲線ＨＩＬ）には、ｄＶだけ高い電圧が印加されている。図から分かるように、各々の放電灯において、放電灯動作抵抗ＲＬ＝ＶＬ／ＩＬは、ランプ電流ＩＬの増大に伴って低下する。そして、インピーダンスが高い放電灯（特性曲線ＨＩＬ）をいくらか高い電流ＩＬ＋ｄＩで動作させると、その抵抗（またはインピーダンス）は低下する。それによって、両特性曲線の電圧差は、ｄＶからｄＶ'に減少する。
電圧差ｄＶまたはｄＶ'は、電流平衡用トランジスタＱｂｐ及びＱｂｎのコレクタ・エミッタ経路に平衡化のための電圧として表れ、その箇所で、トランジスタに要求される耐電圧の確保及び平衡化の際の損失を減らす役目を担っている。インピーダンスが高い放電灯（特性曲線ＨＩＬ）の動作点がＩＬからＩＬ＋ｄＩに移動すると、平衡化のための電圧が低減するという直接的効果に加えて、インピーダンスが低い放電灯（特性曲線ＬＩＬ）よりも大きな出力が得られる。それによって、インピーダンスが高い放電灯の温度が上昇し、放電灯の温度が上昇するとあらゆる動作点において放電灯の動作抵抗が減少するため、結果として、特性曲線がインピーダンスの低い放電灯の方向に推移する。全体として、上述したような電流の非対称化によって、放電灯の動作抵抗が均一化され、平衡化のための電圧が低減する。
【００２２】
図５は、１つのランプ枝路における正の半波を例として、非対称化モジュールＤＢｐの回路構成の実施形態を示す図である。点線で囲まれた回路部分ＤＢｐは、各々のトランジスタＱｂｐのコレクタ・エミッタ経路と並列に接続されている。非対称化モジュールＤＢｐは、インピーダンスが低い放電灯のランプ電流ＩＬの設定値をより小さな値にするものである。その機能を説明すれば、次の通りである。エミッタ抵抗Ｒｅを流れる電流は、電流平衡用トランジスタＱｂｐによって、抵抗Ｒｅにおける電圧降下が、トランジスタＱｂｐのベース電位に対してベース・エミッタ間電圧（ダイオードのしきい電圧/およそ６００ｍＶ）分だけ下回るように調整される。そして、抵抗Ｒ１及びＲ２、並びにダイオードＤによって形成される分圧器によって、ランプ電流ＩＬの一部Ｉ２（例えば、５％）が電流平衡用トランジスタＱｂｐをバイパスする（バイパス電流）。ここで、バイパス電流Ｉ２も、抵抗Ｒｅを介してアースに流れることから、電流平衡用トランジスタＱｂｐの調整機能は、バイパス電流によって阻害されない。エミッタ端子に抵抗Ｒ３を備えるトランジスタＱｏｂは、バイパス電流Ｉ２のための増倍型カレントミラーを形成する。増倍計数は、基本的に、抵抗の比Ｒ２／Ｒ３によって与えられる。例えば、Ｒ２／Ｒ３＝１の比を選択した場合、カレントミラーの作用によって、バイパス電流Ｉ２と同じ大きさの付加電流Ｉ３が抵抗Ｒ３を通じて流れる。この付加電流Ｉ３は、外部の補助電圧源Ｖｐから引き出される。しかるに、電流平衡用トランジスタＱｂｐが全電流を抵抗Ｒｅによって調整することから、ランプ電流ＩＬは、カレントミラーを介して供給された電流Ｉ３に相当する分だけ減少する。そして、バイパス電流Ｉ２は、明らかに電流平衡用トランジスタＱｂｐのエミッタ・コレクタ経路の電圧降下に比例する。ところが、この電圧降下は、放電灯Ｌａのインピーダンスが他の分流路と比べて低いほど、大きくなる。これによって、放電灯のインピーダンスが低いほど、ランプ電流ＩＬの設定値も減少する。これは、上述した所望の特性である。
【００２３】
同じ機能を持つアナログ回路が、ランプ電流の負の半波を調整する電流平衡用ｐｎｐ−トランジスタＱｂｎ用にも存在する。そのような回路が図６に示されている。図６の回路が図５の回路と異なる点は、電流が逆方向に流れる点である。
【００２４】
本発明におけるカレントミラーの機能上、高い精度は必要ないため、多くの用途では、ダイオードＤを省略してもよい。
ランプ電流の各々の半波に対して電流平衡用のｎｐｎ−トランジスタとｐｎｐ−トランジスタをそれぞれ使用する場合、図７に示すような、簡略化された回路を用いることができる。Ｑｂｐ及びＱｂｎは、それぞれ正の半波及び負の半波のための電流平衡用トランジスタである。非対称化モジュールは、抵抗Ｒ１及びＲ２によって形成された分圧器を含み、トランジスタＱｂｐとＱｂｎのコレクタ・エミッタ経路におけるバイパス電流Ｉ２は、この分圧器を通ってバイパスする。バイパス電流は、トランジスタＱｏｂｐ、Ｑｏｂｎ及び２つの抵抗Ｒ３によって形成された２つのカレントミラー回路によって複製され、それぞれにミラー電流が発生する。それらのミラー電流は、抵抗Ｒｅを通って流出する。電流平衡用トランジスタは、全電流を抵抗Ｒｅによって調整するため、ランプ電流ＩＬは、カレントミラーを介して給電された電流Ｉ３の分だけ減少する。
【００２５】
本発明に係る回路において、電流平衡用としてｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのみを使用する場合、図８に示すような回路を使用することができる。図示するように、この回路においては、放電灯の両側に補助電圧源Ｖｐ、Ｖｐｈｐが必要とされる。
ランプ電流ＩＬの調整は、入力交流電流の各半波に対して個別に実行される。ダイオードＤｂｐとＤｂｎは、入力交流電流の各半波を、放電灯Ｌａを介して、それぞれ「担当の」トランジスタに導通する保護用ダイオードである。
【符号の説明】
【００２６】
ＤＢｐ，ＤＢｎ：非対称化モジュール、Ｄｐ，Ｄｎ：ダイオード、ＩＬ：ランプ電流、Ｉ２：バイパス電流、Ｉ３：付加電流、Ｌａ：放電灯、Ｑｂｐ：ｎｐｎ−トランジスタ、Ｑｂｎ：ｐｎｐ−トランジスタ、Ｑｕ：第１のトランジスタ、Ｑｏ：第２のトランジスタ、Ｑｏｂ，Ｑｏｂｐ，Ｑｏｂｎ，Ｑｏｖｐ：トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：抵抗、Ｒｅ：エミッタ抵抗、Ｕ〜：電圧源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の電圧供給源に接続された複数の放電灯を点灯させるための電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイのバックライトに用いられる光は、蛍光剤が塗布された冷陰極放電灯（ＣＣＦＬ）からなる複数の放電灯を一列に並べて点灯させて得ることが多い。ディスプレイの大きさに応じて、例えば最大で３２灯の放電灯が、等距離かつ互いに平行に配列されて使用される。それらの冷陰極放電灯には、典型的には、数ミリアンペアの交流電流が、およそ1ｋＶの交流電圧で３０から６０ｋＨｚの周波数で供給される。可能な限り均一な光を得るため、全ての放電灯に同じ強さの電流を供給しつつ点灯させることが望ましい。許容される電流のバラツキは、典型的には、±５％である。明白な技術的解決策は、各々の放電灯に対して、個別のメインブリッジと個別の高電圧トランスとを備えて電流調整される個別の高電圧供給手段を用いることである。しかし、コスト上の理由から、全ての放電灯に対して唯一の高出力メインブリッジと1個の共通の高電圧トランスしか必要としない解決策が好ましい。ところが、放電灯は、負性抵抗を有するため、複数の放電灯を単に並列に接続することはできず、電流を複数の放電灯に対称に分流する平衡回路を追加的に使用することが必要になる。電流を対称に分流するための最も簡単な手段としては、個々の放電灯に小型のコンデンサーを直列に接続するという手段がある。しかし、この手段によって電流を対称に分流するのでは、十分な品質を確保できないばかりか、トランスも、ランプ電圧よりも非常に高い電圧に対応できるよう構成しなければならない。
【０００３】
高い性能を有する方法としては、特許文献１に開示されているように、電流を対称に分流するための複数のトランスを縦続接続または連鎖接続する方法がある。図１に、そのようにして接続された複数の放電灯の例を示す。全電流は、同一種の複数のトランスによって各放電灯に均一に分流される。この方法の欠点は、電流を対称に分流するために多数のトランスが必要であって、しかも、全てのトランスを少なくとも数百ボルトに対応できるように構成しなければならない点である。それゆえ、このような電流を対称に分流するための電流平衡トランスに代えて、半導体回路を用いる試みがなされた。従来のカレントミラー回路を用いた良好に機能する方法が、本発明者による公開前の米国特許出願ＵＳ６０／８６０，６８４に記載されている。図２に示すように、その方法では、各々の放電灯に、バイポーラトランジスタのコレクタ・エミッタ経路が直列に接続されている。その際、これらのトランジスタは、放電灯の動作抵抗の差を動的に補償し、それによって、全ての分流路に同一のランプ電流を流すことが可能となる。この方法の欠点は、電流を対称に分流させる働きをする電流平衡用トランジスタに、コレクタ・エミッタ経路の電圧降下に比例する電力損失が生じる点である。これによって、効率上の損失ばかりでなく、それに伴って、電流平衡用トランジスタに、より高い耐電圧が要求されるため、上述したような磁気的解決手段に対する半導体回路のコストメリットも低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／０３８８２８号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の電流平衡回路は、複数の放電灯の様々に異なる動作抵抗を、個々の放電灯に直列接続された電流平衡用トランジスタによって補償するものであり、その際、これらのトランジスタは、動的抵抗として機能する。
本発明の課題は、放電灯の動作抵抗自体を制御する（均一化する）方法またはその方法を実施する電子回路を提供することである。それによって、残留抵抗差を調整する必要性が大幅に減少するとともに、電流平衡用トランジスタにおける電圧降下または電力損失も低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明において、上記課題は、請求項１に記載された特徴を有する電子回路によって解決される。その回路による放電灯の点灯方法は、別の独立請求項に記載されている。
【０００７】
本発明の有利な実施態様及び好適な特徴は、従属請求項に記載されている。
【０００８】
本発明では、米国特許出願ＵＳ６０／８６０，６８４に記載された回路を基礎にする電流平衡回路が提供される。本発明による回路は、放電灯の動作抵抗の電流依存性及び温度依存性を利用しつつ、許容電流範囲内においてランプ電流を意図的に非対称化することで、放電灯の動作抵抗のバラツキを調整するものである。
【０００９】
それによって、回路における全体の電力損失は減少し、より低コストの半導体部品を利用することができる。
【００１０】
本発明では、各々の分流路に属する電流平衡用トランジスタのコレクタ・エミッタ経路に並列に接続された非対称化モジュールが提供される。この非対称化モジュールによって、放電灯を通電する個々のランプ電流は、個々の放電灯を通電する電流の設定値が放電灯のインピーダンスと共に（インピーダンスが増大するにつれて）単調に増大するように意図的に非対称化される。
【００１１】
本発明は、好適には、電流平衡用の電子回路の一部であって、その電子回路によって、各々の放電灯を通電する交流電流は、正の半波と負の半波に分離され、その場合、正の半波は、ｎｐｎ−トランジスタのコレクタ・エミッタ経路及びエミッタ抵抗を介して電圧源に帰還され、負の半波は、ｐｎｐ−トランジスタのコレクタ・エミッタ経路及びエミッタ抵抗を介して電圧源に帰還される。
全てのｎｐｎ−トランジスタのベース端子は互いに電気的に接続され、また、全てのｐｎｐ−トランジスタのベース端子は互いに電気的に接続されている。放電灯のランプ電流から引き出された、互いに接続されたトランジスタのための共通のベース電流は、１つの電位障壁を克服して流れなければならない。
このため、各々のトランジスタのベース端子とコレクタ端子の間に、電位障壁を生じさせる電子部品(例えば、ツェナーダイオード)又は回路部品を備えている。この回路部品は、一定以下の電圧では高いインピーダンスを示し、その電圧を越えると、低いインピーダンスを示す。
【００１２】
電流平衡回路を構成するための他の態様では、全ての放電灯において、入力交流電圧の一方の半波を第１のダイオードＤｂｐを介して放電灯及び第１のトランジスタＱｕに導通し、他方の半波を第２のダイオードＤｂｎを介して放電灯及び第２のトランジスタＱｏに導通する。
全ての第１のトランジスタＱｕのベース端子は互いに電気的に接続され、また、全ての第２のトランジスタＱｏのベース端子は互いに電気的に接続されている。放電灯のランプ電流から引き出された、互いに接続されたトランジスタの共通のベース電流は、１つの電位障壁を克服して流れなければならない。
【００１３】
上述した本発明に係る電子回路において、電流は、全ての放電灯、及び、少なくとも放電灯に直列接続されたトランジスタとトランジスタのエミッタ端子に接続されたエミッタ抵抗を備えた電流平衡回路に流れる。本発明によれば、トランジスタのエミッタ端子には、外部の補助電圧源からの付加電流が供給され、この付加電流は、電流平衡回路に属するトランジスタのコレクタ・エミッタ経路の電圧降下と共に（電圧降下が増大するにつれて）単調に増大する。
【００１４】
付加電流を供給するため、好ましくは、電流平衡回路に属するトランジスタのコレクタ・エミッタ経路と並列に、２つの抵抗と、場合によっては、１つのダイオードからなる分圧器が接続されている。この分圧器は、トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧に比例するバイパス電流を発生させる。そのバイパス電流は、少なくとも１つの更なるトランジスタと第３の抵抗からなるカレントミラー回路に導通される。このカレントミラー回路によって、補助電圧源から付加電流が発生し、電流平衡回路に属するトランジスタのエミッタ端子に供給される。
【００１５】
上述したそれぞれの放電灯は、好適には、交流電圧源から給電され、その場合、その交流電圧の正の半波と負の半波は、それぞれ個別に非対称化される。但し、直流電圧源を用いて放電灯に給電するようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明には、ランプ電流を意図的に非対称化させつつ共通の電圧源に接続された複数の放電灯を点灯させる方法も含まれる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る電子回路は、複数の放電灯、特に、冷陰極放電灯を、共通の電圧源で点灯させることを可能とする。この電子回路では、非対称化モジュールによりランプ電流を意図的に非対称化することによって、ランプ特性曲線における動作抵抗のバラツキが減少する。このように、放電灯の動作抵抗のバラツキを積極的に減少させることにより、電流平衡用の個々のトランジスタに要求される耐電圧及び電流平衡回路における電力損失が低減する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電流平衡トランスを用いて共通の電圧源に接続された複数の放電灯を点灯させる、従来の技術による電流平衡回路を示す図である。
【図２】半導体回路を用いた本発明者による従来の電流平衡回路を示す。
【図３】個々の分流路を意図的に非対称化する回路を備えた本発明による電流平衡回路を示す図である。明瞭化のため、電位障壁を生じさせる個々の要素の図示は省略した。
【図４】２灯の放電灯の典型的な特性の例を示す図である。
【図５】非対称化モジュールを備えた電流平衡回路の構成例を示す図である。
【図６】非対称化モジュールを備えた電流平衡回路の構成例を示す図である。
【図７】簡素化された非対称化モジュールを備えた電流平衡回路の構成例を示す図である。
【図８】非対称化モジュールを備えた電流平衡回路であって、ｎｐｎ−トランジスタのみを使用した回路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、エミッタ抵抗を備えて直列に接続されたトランジスタによってランプ電流を平衡化し、且つ、個々のトランジスタのベース電位が同一である全ての電流平衡回路に対して適用可能である。図２には、本発明による非対称化の方法を適用可能な回路の例が示されている。この回路には、１灯の放電灯Ｌａ（分流路、ランプ枝路）毎に1つのｎｐｎ−トランジスタＱｂｐと1つのｐｎｐ−トランジスタＱｂｎが主要な構成要素として用いられている。各々のランプ枝路または分流路は、一般的に、次の部分回路、すなわち、放電灯Ｌａに印加される交流電圧源Ｕ〜を正の半波と負の半波に分ける２つのダイオードＤｐ及びＤｎを有している。交流電圧源Ｕ〜は、高電圧源（例えば、高電圧トランス）から供給される。正の半波はｎｐｎ−トランジスタＱｂｐを通り、負の半波はｐｎｐ−トランジスタＱｂｎを通る。正の半波と負の半波の両方は、トランジスタＱｂｐとＱｂｎに共通であるエミッタ抵抗Ｒｅを介して電圧源に帰還される。全てのランプ枝路のｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのベース端子は互いに接続されている（ｐ−カレントミラー）。同様に、全てのランプ枝路のｐｎｐ−トランジスタＱｂｎのベース端子も互いに接続されている（ｎ-カレントミラー）。各々のｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのベース端子は、ツェナーダイオードＺｐによって、同じトランジスタのコレクタ端子に接続されている。各々のｐｎｐ−トランジスタＱｂｎのベース端子は、ツェナーダイオードＺｎによって、同じトランジスタのコレクタ端子に接続されている。全てのツェナーダイオードＺｐ及びＺｎの公称電圧は同一であり、典型的には、１００Ｖから３００Ｖの範囲内である。これらのツェナーダイオードＺｐ、Ｚｎは、回路の機能上、重要な役割りを果たす。というのは、これによって、抵抗値が最大の分流路が分からなくても、あるいは、抵抗値が最大の分流路が回路の動作中に変わったとしても、回路の電流分流作用が働くからである。この回路は、次のように動作する。トランジスタＱｂｐとＱｂｎのコレクタ・エミッタ間の電圧降下がツェナーダイオードＺｐとＺｎのツェナー電圧を下回る限り、ベース電流が流れないことから、全てのトランジスタはブロックされている。ここで、電圧源Ｕ〜の共通の交流電圧の半波電圧が上昇すると、抵抗値が最も低い放電灯Ｌａを有する分流路が最初にツェナー電圧に到達し、対応するツェナーダイオードＺｐまたはＺｎが導通して、対応するトランジスタＱｂｐまたはＱｂｎが始動する。全てのｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのベース端子及び全てのｐｎｐ−トランジスタＱｂｎのベース端子は、それぞれ互いに接続されているため、最初に導電するツェナーダイオードを介して、互いに接続された全てのトランジスタＱｂｐまたはＱｂｎが始動され、それらのベース電流が流れ始める。このように、正の半波に対して１つ及び負の半波に対して１つの最初に導電するツェナーダイオードによって、ベース端子が互いに接続された全てのトランジスタが始動する。この時点では、抵抗値の高い他のランプ枝路におけるコレクタ電圧は、ツェナー電圧よりも僅かに低い。ベース電圧が同一であり（ベース端子は互いに直結されている）、エミッタ抵抗も同一であることにより、それぞれのベース端子が互いに接続されたトランジスタＱｂｐまたはＱｂｎのエミッタ電流は、全て同一である。いずれのトランジスタも飽和状態に移行しない限り、すなわち、いずれのトランジスタも完全にオン状態とならない限り、このことは、コレクタ電流、ひいてはランプ電流ＩＬについても同様である。この場合、この回路によって、各々のランプ枝路におけるランプ電流ＩＬの大きさは、同一に保たれる（平衡化される）。この回路は、分流路の何れか１つにおいてコレクタ電圧とエミッタ電圧の差がゼロに近づくと直ちに、電流を均一に分流する機能を失う。この状態は、ツェナー電圧レベルを低く設定すればするほど、又、ランプ特性のバラツキが大きければ大きいほど発生しやすくなる。ツェナー電圧レベルを十分高めに設定することで、電流の分流における信頼性が向上する。しかし、ツェナー電圧レベルを上げると、回路における電力損失も増大する。従って、回路設計の際に、動作パラメータ及び各放電灯の動作抵抗のバラツキに応じてツェナー電圧レベルを選択しなければならない。
【００２０】
図３は、本発明による回路を概略的に示す図であり、この回路によって、個々の放電灯の動作抵抗のバラツキが調整可能となる。この回路は、図２に示す回路に対して、1つのランプ枝路毎に２つの非対称化モジュールＤＢｐ及びＤＢｎが補完されてなるものである。電位障壁を生じさせる素子(例えば、ツェナーダイオード)によるベース電流の供給に関しては、図の明瞭化を目的として、図３への図示は省略する。非対称化モジュールＤＢｐ及びＤＢｎは、各々の分流路に属するトランジスタＱｂｐ及びＱｂｎのコレクタ・エミッタ経路と並列に接続されている。これらのトランジスタのためのベース電圧ＣＳＳは、例えば、図２に示すツェナーダイオードＺｐまたはＺｎによって発生する。
【００２１】
図４に基づいて、本発明の基本的な技術思想を説明する。図４には、２灯の冷陰極放電灯の典型的な特性曲線の例が示されている。縦軸は電圧Ｖを表わし、横軸は電流Ｉを表わす。上側の特性曲線ＨＩＬは、インピーダンスが高い放電灯の特性曲線、下側の特性曲線ＬＩＬは、インピーダンスが低い放電灯の特性曲線である。ランプ電流ＩＬが同じである場合、インピーダンスが高い方の放電灯（特性曲線ＨＩＬ）には、ｄＶだけ高い電圧が印加されている。図から分かるように、各々の放電灯において、放電灯動作抵抗ＲＬ＝ＶＬ／ＩＬは、ランプ電流ＩＬの増大に伴って低下する。そして、インピーダンスが高い放電灯（特性曲線ＨＩＬ）をいくらか高い電流ＩＬ＋ｄＩで動作させると、その抵抗（またはインピーダンス）は低下する。それによって、両特性曲線の電圧差は、ｄＶからｄＶ'に減少する。
電圧差ｄＶまたはｄＶ'は、電流平衡用トランジスタＱｂｐ及びＱｂｎのコレクタ・エミッタ経路に平衡化のための電圧として表れ、その箇所で、トランジスタに要求される耐電圧の確保及び平衡化の際の損失を減らす役目を担っている。インピーダンスが高い放電灯（特性曲線ＨＩＬ）の動作点がＩＬからＩＬ＋ｄＩに移動すると、平衡化のための電圧が低減するという直接的効果に加えて、インピーダンスが低い放電灯（特性曲線ＬＩＬ）よりも大きな出力が得られる。それによって、インピーダンスが高い放電灯の温度が上昇し、放電灯の温度が上昇するとあらゆる動作点において放電灯の動作抵抗が減少するため、結果として、特性曲線がインピーダンスの低い放電灯の方向に推移する。全体として、上述したような電流の非対称化によって、放電灯の動作抵抗が均一化され、平衡化のための電圧が低減する。
【００２２】
図５は、１つのランプ枝路における正の半波を例として、非対称化モジュールＤＢｐの回路構成の実施形態を示す図である。点線で囲まれた回路部分ＤＢｐは、各々のトランジスタＱｂｐのコレクタ・エミッタ経路と並列に接続されている。非対称化モジュールＤＢｐは、インピーダンスが低い放電灯のランプ電流ＩＬの設定値をより小さな値にするものである。その機能を説明すれば、次の通りである。エミッタ抵抗Ｒｅを流れる電流は、電流平衡用トランジスタＱｂｐによって、抵抗Ｒｅにおける電圧降下が、トランジスタＱｂｐのベース電位に対してベース・エミッタ間電圧（ダイオードのしきい電圧/およそ６００ｍＶ）分だけ下回るように調整される。そして、抵抗Ｒ１及びＲ２、並びにダイオードＤによって形成される分圧器によって、ランプ電流ＩＬの一部Ｉ２（例えば、５％）が電流平衡用トランジスタＱｂｐをバイパスする（バイパス電流）。ここで、バイパス電流Ｉ２も、抵抗Ｒｅを介してアースに流れることから、電流平衡用トランジスタＱｂｐの調整機能は、バイパス電流によって阻害されない。エミッタ端子に抵抗Ｒ３を備えるトランジスタＱｏｂは、バイパス電流Ｉ２のための増倍型カレントミラーを形成する。増倍計数は、基本的に、抵抗の比Ｒ２／Ｒ３によって与えられる。例えば、Ｒ２／Ｒ３＝１の比を選択した場合、カレントミラーの作用によって、バイパス電流Ｉ２と同じ大きさの付加電流Ｉ３が抵抗Ｒ３を通じて流れる。この付加電流Ｉ３は、外部の補助電圧源Ｖｐから引き出される。しかるに、電流平衡用トランジスタＱｂｐが全電流を抵抗Ｒｅによって調整することから、ランプ電流ＩＬは、カレントミラーを介して供給された電流Ｉ３に相当する分だけ減少する。そして、バイパス電流Ｉ２は、明らかに電流平衡用トランジスタＱｂｐのエミッタ・コレクタ経路の電圧降下に比例する。ところが、この電圧降下は、放電灯Ｌａのインピーダンスが他の分流路と比べて低いほど、大きくなる。これによって、放電灯のインピーダンスが低いほど、ランプ電流ＩＬの設定値も減少する。これは、上述した所望の特性である。
【００２３】
同じ機能を持つアナログ回路が、ランプ電流の負の半波を調整する電流平衡用ｐｎｐ−トランジスタＱｂｎ用にも存在する。そのような回路が図６に示されている。図６の回路が図５の回路と異なる点は、電流が逆方向に流れる点である。
【００２４】
本発明におけるカレントミラーの機能上、高い精度は必要ないため、多くの用途では、ダイオードＤを省略してもよい。
ランプ電流の各々の半波に対して電流平衡用のｎｐｎ−トランジスタとｐｎｐ−トランジスタをそれぞれ使用する場合、図７に示すような、簡略化された回路を用いることができる。Ｑｂｐ及びＱｂｎは、それぞれ正の半波及び負の半波のための電流平衡用トランジスタである。非対称化モジュールは、抵抗Ｒ１及びＲ２によって形成された分圧器を含み、トランジスタＱｂｐとＱｂｎのコレクタ・エミッタ経路におけるバイパス電流Ｉ２は、この分圧器を通ってバイパスする。バイパス電流は、トランジスタＱｏｂｐ、Ｑｏｂｎ及び２つの抵抗Ｒ３によって形成された２つのカレントミラー回路によって複製され、それぞれにミラー電流が発生する。それらのミラー電流は、抵抗Ｒｅを通って流出する。電流平衡用トランジスタは、全電流を抵抗Ｒｅによって調整するため、ランプ電流ＩＬは、カレントミラーを介して給電された電流Ｉ３の分だけ減少する。
【００２５】
本発明に係る回路において、電流平衡用としてｎｐｎ−トランジスタＱｂｐのみを使用する場合、図８に示すような回路を使用することができる。図示するように、この回路においては、放電灯の両側に補助電圧源Ｖｐ、Ｖｐｈｐが必要とされる。
ランプ電流ＩＬの調整は、入力交流電流の各半波に対して個別に実行される。ダイオードＤｂｐとＤｂｎは、入力交流電流の各半波を、放電灯Ｌａを介して、それぞれ「担当の」トランジスタに導通する保護用ダイオードである。
【符号の説明】
【００２６】
ＤＢｐ，ＤＢｎ：非対称化モジュール、Ｄｐ，Ｄｎ：ダイオード、ＩＬ：ランプ電流、Ｉ２：バイパス電流、Ｉ３：付加電流、Ｌａ：放電灯、Ｑｂｐ：ｎｐｎ−トランジスタ、Ｑｂｎ：ｐｎｐ−トランジスタ、Ｑｕ：第１のトランジスタ、Ｑｏ：第２のトランジスタ、Ｑｏｂ，Ｑｏｂｐ，Ｑｏｂｎ，Ｑｏｖｐ：トランジスタ、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３：抵抗、Ｒｅ：エミッタ抵抗、Ｕ〜：電圧源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の電圧源(U〜)に接続された複数の放電灯(La)を点灯させるための電子回路であって、
前記複数の放電灯(La)の間で所定の電流を分流するための電流平衡回路を備え、
前記放電灯(La)の各々に、個々のランプ電流(IL)を、前記放電灯(La)の各々を通電する電流の設定値が前記放電灯(La)のインピーダンスの増大と共に単調に増大するように意図的に非対称化する少なくとも１つの非対称化モジュール(DBp, DBn)が配されていることを特徴とする電子回路。
【請求項２】
前記電流平衡回路において、
（イ）前記放電灯(La)の各々を通電する交流電流(IL)が、ダイオード(Dp, Dn)によって正の半波と負の半波に分離され、
（ロ）前記正の半波が、ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp)のコレクタ・エミッタ経路とエミッタ抵抗(Re)を介して前記電圧源に帰還され、
（ハ）前記負の半波が、ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn)のコレクタ・エミッタ経路とエミッタ抵抗(Re)を介して前記電圧源に帰還され、
（ニ）全ての前記ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ホ）全ての前記ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ヘ）前記放電灯(La)のランプ電流から引き出された前記トランジスタ(Qbp; Qbn)のための共通のベース電流が、１つの電位障壁を克服して流れる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記電流平衡回路において、
（イ）前記放電灯(La)の各々について、入力交流電流の一方の半波が、第１のダイオード(Dbp)を介して前記放電灯(La)及び第１のトランジスタ(Qu)を導通し、他方の半波が、第２のダイオード(Dbn)を介して前記放電灯(La)及び第2のトランジスタ(Qo)を導通し、
（ロ）全ての前記第１のトランジスタ(Qu)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ハ）全ての前記第２のトランジスタ(Qo)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ニ）放電灯(La)のランプ電流から引き出された前記第１のトランジスタ(Qu)及び前記第２のトランジスタ(Qo)の共通のベース電流が、１つの電位障壁を克服して流れる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項４】
前記ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp)、前記ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn)、前記第１のトランジスタ(Qu)、及び前記第２のトランジスタ(Qo)の各々は、ベース端子とコレクタ端子の間に、電位障壁を発生させるとともに特定の電圧よりも低い電圧ではインピーダンスが高く、前記特定の電圧よりも高い電圧ではインピーダンスが低くなる電子部品または回路部品を具備することを特徴とする請求項２又は３に記載の電子回路。
【請求項５】
前記放電灯(La)の各々を通電する電流(IL)が、該放電灯(La)に直列接続された少なくとも1つの前記トランジスタ（ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ-トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第１のトランジスタ(Qu)）と前記トランジスタのエミッタ端子に接続されたエミッタ抵抗(Re)を通電し、且つ、
前記トランジスタ（ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ-トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第１のトランジスタ(Qu)）のエミッタ端子に、補助電圧源からの付加電流(I3)が供給され、該付加電流(I3)は、前記トランジスタ(ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第１のトランジスタ(Qu))のコレクタ・エミッタ経路の電圧降下と共に単調に増大することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電子回路。
【請求項６】
前記トランジスタ(ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第1のトランジスタ(Qu))のコレクタ・エミッタ経路と並列に、抵抗(R1, R2)からなるとともに前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧と比例するバイパス電流(I2)を発生させる分圧器が接続され、且つ、前記バイパス電流(I2)は、少なくとも1つのトランジスタ(Qob, Qobp, Qobn, 又はQovp)及び1つの抵抗(R3)からなるカレントミラー回路に導通され、該カレントミラー回路は、補助電圧源から付加電流(I3)を発生させ、前記付加電流(I3)を前記トランジスタ(Qob, Qobp, Qobn, 又はQovp)のエミッタ端子に供給することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の電子回路。
【請求項７】
前記放電灯(La)が、交流電圧源(U〜)から給電され、且つ、前記交流電圧の正の半波と負の半波は、それぞれ個別に非対称化されることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の電子回路。
【請求項８】
前記放電灯(La)が、直流電圧源から給電され、単一の極性にのみ対応する回路が構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項９】
共通の電圧源に接続された複数の放電灯(La)を、前記複数の放電灯(La)の間で所定の電流を分流するための電流平衡回路を用いて点灯させる方法であって、
前記放電灯(La)の各々に対して、個々のランプ電流(IL)を、前記放電灯(La)の各々を通電する電流の設定値が前記放電灯(La)のインピーダンスの増大と共に単調に増大するように意図的に非対称化する少なくとも1つの非対称化モジュール(DBp, Dbn)が用いられることを特徴とする、放電灯の点灯方法。
【請求項１】
共通の電圧源(U〜)に接続された複数の放電灯(La)を点灯させるための電子回路であって、
前記複数の放電灯(La)の間で所定の電流を分流するための電流平衡回路を備え、
前記放電灯(La)の各々に、個々のランプ電流(IL)を、前記放電灯(La)の各々を通電する電流の設定値が前記放電灯(La)のインピーダンスの増大と共に単調に増大するように意図的に非対称化する少なくとも１つの非対称化モジュール(DBp, DBn)が配されていることを特徴とする電子回路。
【請求項２】
前記電流平衡回路において、
（イ）前記放電灯(La)の各々を通電する交流電流(IL)が、ダイオード(Dp, Dn)によって正の半波と負の半波に分離され、
（ロ）前記正の半波が、ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp)のコレクタ・エミッタ経路とエミッタ抵抗(Re)を介して前記電圧源に帰還され、
（ハ）前記負の半波が、ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn)のコレクタ・エミッタ経路とエミッタ抵抗(Re)を介して前記電圧源に帰還され、
（ニ）全ての前記ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ホ）全ての前記ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ヘ）前記放電灯(La)のランプ電流から引き出された前記トランジスタ(Qbp; Qbn)のための共通のベース電流が、１つの電位障壁を克服して流れる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項３】
前記電流平衡回路において、
（イ）前記放電灯(La)の各々について、入力交流電流の一方の半波が、第１のダイオード(Dbp)を介して前記放電灯(La)及び第１のトランジスタ(Qu)を導通し、他方の半波が、第２のダイオード(Dbn)を介して前記放電灯(La)及び第2のトランジスタ(Qo)を導通し、
（ロ）全ての前記第１のトランジスタ(Qu)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ハ）全ての前記第２のトランジスタ(Qo)のベース端子が互いに電気的に接続され、
（ニ）放電灯(La)のランプ電流から引き出された前記第１のトランジスタ(Qu)及び前記第２のトランジスタ(Qo)の共通のベース電流が、１つの電位障壁を克服して流れる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項４】
前記ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp)、前記ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn)、前記第１のトランジスタ(Qu)、及び前記第２のトランジスタ(Qo)の各々は、ベース端子とコレクタ端子の間に、電位障壁を発生させるとともに特定の電圧よりも低い電圧ではインピーダンスが高く、前記特定の電圧よりも高い電圧ではインピーダンスが低くなる電子部品または回路部品を具備することを特徴とする請求項２又は３に記載の電子回路。
【請求項５】
前記放電灯(La)の各々を通電する電流(IL)が、該放電灯(La)に直列接続された少なくとも1つの前記トランジスタ（ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ-トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第１のトランジスタ(Qu)）と前記トランジスタのエミッタ端子に接続されたエミッタ抵抗(Re)を通電し、且つ、
前記トランジスタ（ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ-トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第１のトランジスタ(Qu)）のエミッタ端子に、補助電圧源からの付加電流(I3)が供給され、該付加電流(I3)は、前記トランジスタ(ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第１のトランジスタ(Qu))のコレクタ・エミッタ経路の電圧降下と共に単調に増大することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電子回路。
【請求項６】
前記トランジスタ(ｎｐｎ−トランジスタ(Qbp), ｐｎｐ−トランジスタ(Qbn), 第２のトランジスタ(Qo), 第1のトランジスタ(Qu))のコレクタ・エミッタ経路と並列に、抵抗(R1, R2)からなるとともに前記トランジスタのコレクタ・エミッタ間電圧と比例するバイパス電流(I2)を発生させる分圧器が接続され、且つ、前記バイパス電流(I2)は、少なくとも1つのトランジスタ(Qob, Qobp, Qobn, 又はQovp)及び1つの抵抗(R3)からなるカレントミラー回路に導通され、該カレントミラー回路は、補助電圧源から付加電流(I3)を発生させ、前記付加電流(I3)を前記トランジスタ(Qob, Qobp, Qobn, 又はQovp)のエミッタ端子に供給することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の電子回路。
【請求項７】
前記放電灯(La)が、交流電圧源(U〜)から給電され、且つ、前記交流電圧の正の半波と負の半波は、それぞれ個別に非対称化されることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の電子回路。
【請求項８】
前記放電灯(La)が、直流電圧源から給電され、単一の極性にのみ対応する回路が構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子回路。
【請求項９】
共通の電圧源に接続された複数の放電灯(La)を、前記複数の放電灯(La)の間で所定の電流を分流するための電流平衡回路を用いて点灯させる方法であって、
前記放電灯(La)の各々に対して、個々のランプ電流(IL)を、前記放電灯(La)の各々を通電する電流の設定値が前記放電灯(La)のインピーダンスの増大と共に単調に増大するように意図的に非対称化する少なくとも1つの非対称化モジュール(DBp, Dbn)が用いられることを特徴とする、放電灯の点灯方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１７６７３９（Ｐ２００９−１７６７３９Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３０５７（Ｐ２００９−１３０５７）
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２３日（２００９．１．２３）
【出願人】（０００１１４２１５）ミネベア株式会社 (846)
【Ｆターム（参考）】
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