液晶テレビジョン及び自励式インバータ回路
【課題】自励式インバータ回路において、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことを可能とする。
【解決手段】供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路２６ｂと、入力されたＰＷＭ信号に基づいて自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を制御する調光制御回路２６ａと、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路２６において、調光制御回路２６ａは、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧を、自励発振回路２６ｂが自励発振可能且つ放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路２６ａ１を備えさせる。
【解決手段】供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路２６ｂと、入力されたＰＷＭ信号に基づいて自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を制御する調光制御回路２６ａと、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路２６において、調光制御回路２６ａは、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧を、自励発振回路２６ｂが自励発振可能且つ放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路２６ａ１を備えさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自励式インバータ回路及びこの自励式インバータ回路を備えた液晶テレビジョンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自励式インバータ回路としては、例えば、図７に示す回路が知られている。図７のインバータ回路は、ＰＷＭ制御部２の発生するＰＷＭ調光制御信号（以下、ＰＷＭ信号と略す。）に基づいて、電源回路から供給される直流電圧を調光制御回路３がオンオフ制御し、この連続した矩形の電圧を入力された自励発振回路４が自励発振を行って高周波電圧を生成し、放電灯５を点灯させる。
【０００３】
調光制御回路３は、トランジスタＱ３、トランジスタＱ４、抵抗Ｒ３，Ｒ４から構成されており、自励発振回路４への電圧供給ラインにトランジスタＱ３挿入して電源供給ラインをスイッチング可能にしており、ＰＷＭ信号でオン／オフされるトランジスタＱ４がトランジスタＱ３のオン／オフを切り換えている。
【０００４】
即ち、ＰＷＭ信号に基づいてトランジスタＱ４がオン／オフされ、トランジスタＱ４がオンするとトランジスタＱ３のベースをグランドに引き込んでトランジスタＱ３をオフし、トランジスタＱ４がオフするとトランジスタＱ３のベースをグランドから切断する。トランジスタＱ３のベースには自己バイアスがかかっており、ベースがグランドから切断されると自動的にトランジスタＱ３はオンする。
【０００５】
このような自励式インバータ回路１では、図８のような出力特性を示す。即ち、ＰＷＭ制御によりトランジスタＱ３がオフからオンに切り替わると、自励発振回路４の発振が開始されるが、電源供給の立ち上がりに突入電流によるサージが発生し、インバータトランスやチョークコイルに生じる磁歪等による共振／共鳴により、唸り音が発生していた。
【０００６】
ところで、放電灯を点灯させるインバータ回路において、調光開始時の始動性を向上させる技術としては、以下のものが知られている。
まず、引用文献１には、他励式インバータ回路において、デューティ比をコントロールにより、放電灯を点灯可能な電圧を出力させる期間と、放電灯の点灯を維持不可能な電圧を出力させる期間との比を変化させることにより、インバータ電圧をセロに落とさない技術について記載されている。
また、特許文献２には、インバータをソフトスタートさせるために、直流電源からインバータへの電源供給路において、インバータをソフトスタートさせるためのコンデンサについて各種記載されている。例えば、ＰＮＰ型の調光用スイッチングトランジスタ（以下調光トランジスタと略す。）の後段への平滑コンデンサの挿入、調光トランジスタの自己バイアス抵抗と並列な位置への平滑コンデンサの挿入、ＰＷＭ制御信号の入力ラインへの平滑コンデンサの挿入、等の記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２４７２０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１７４６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
引用文献１記載の技術は、デューティ比の制御が容易に行える他励式インバータ回路の技術であり、このようなデューティ比の制御を自励式インバータ回路で行うのは容易ではない。
元来、他励式インバータ回路で使用されるトランスは、リーゲージインダクタンスが大きく、起動直後の突入電流によるサージがリーゲージインダクタンスで吸収される。従って、他励式インバータ回路であれば、突入電流による発振乱れは基本的に発生することは無く、本願のようなトランス唸りは問題になりにくい。また、他励式インバータ回路であれば、発振を行うＦＥＴのゲートをコントロール可能であるため、引用文献１記載の図８等に記載のような所定電圧で発振する期間と該所定電圧に対して所定割合で発振する期間とを容易に形成できていた。
これに対し、自励式インバータ回路で使用されるトランスは、リーゲージインダクタンスも発振のパラメータの１つであるため、起動直後の動作を制御するパラメータを動かせず、突入電流によるサージを吸収しづらいという課題が存在する。また、自励式インバータ回路は他励式インバータ回路とは異なり、発振を行うＦＥＴのゲートをコントロールすることが非常に難しく、引用文献１のような発振を行おうとすると、複雑な回路構成を必要とする。
【０００８】
また、引用文献２記載の技術では、電源の根元に平滑コンデンサを挿入している。しかしながら、この位置にコンデンサを挿入して突入電流を吸収しようとすると、相当大きな容量のコンデンサが必要となるが、抜けが悪い。結果としてＰＷＭの周波数を数十Ｈｚまで落とさなければならなくなる。フレームの周波数が６０Ｈｚくらいなので、この周波数と干渉を起す危険性が生じ、実用的な回路ではない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことが可能な自励式インバータ回路及び液晶テレビジョンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の自励式インバータ回路は、供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路と、入力されたＰＷＭ信号に基づいて上記自励発振回路に入力する直流電圧を制御する調光制御回路と、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路において、上記調光制御回路は、上記自励発振回路に入力される直流電圧を、上記自励発振回路が自励発振可能且つ上記放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路を備える構成としてある。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の自励式インバータ回路を備えた液晶テレビジョンは、液晶パネルの背面から光を照射するバックライトと、該バックライトを点灯させるための電源電圧を供給するインバータ回路と、を備え、入力された映像信号に基づいて上記液晶パネルの画面に映像を表示する液晶テレビジョンにおいて、上記インバータ回路は、供給された直流電圧に基づいて自励発振を行う自励発振回路と、調光点灯用のＰＷＭ信号を発振出力するＰＷＭ制御部と、電圧維持回路及び平滑回路から構成された調光制御回路と、を備え、上記電圧維持回路は、上記自励発振回路へ供給される直流電圧ラインをスイッチング可能となるように、直流電圧ラインにコレクタ−エミッタを直列に接続しているＮＰＮ型の第一トランジスタと、該第一トランジスタのベースにツェナダイオードを介してコレクタが接続され、ベースに上記ＰＷＭ制御部からＰＷＭ信号が入力されているＮＰＮ型の第二トランジスタと、上記自励発振回路に供給される直流電圧よりも高い電圧となる維持電圧を一端に入力されつつ他端が上記第一のトランジスタのベースに接続された抵抗と、を備え、上記ツェナダイオードは、ツェナ電圧が上記直流電圧の略半分以上の電圧とされ、上記トランジスタのベース電圧がツェナ電圧を超えると降伏して上記トランジスタのベース電圧をツェナ電圧に略等しく維持し、上記平滑回路は、一端が上記第一トランジスタのベースに接続されつつ他端が接地された電解コンデンサを備え、上記ＰＷＭ制御部が上記ＰＷＭ信号の周波数を５００Ｈｚ以下で制御すると共に、上記抵抗と上記電解コンデンサとにより決定される時定数が０．５ｍｓｅｃ以上となるように抵抗値及びコンデンサ容量が決定され、上記ＰＷＭ信号がＬの時は上記第二トランジスタがオフし、上記抵抗を介して上記維持電圧が上記第一トランジスタのベースに印加され、上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間が飽和状態となることにより、上記直流電圧が上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間で電圧降下されて上記自励発振回路に入力され、上記ＰＷＭ信号がＨの時は、上記第二トランジスタがオンして上記第一トランジスタのベースに上記ツェナダイオードのツェナ電圧に略等しい電圧が印加され、該ツェナ電圧に上記第一トランジスタのベース−エミッタ間電圧を加えた電圧が上記自励発振回路に入力され、本液晶テレビジョンの電源が投入されている間は上記自励発振回路が上記バックライトの放電灯を点灯可能となる電圧以上での発振を継続すると共に、上記ＰＷＭ信号がＨからＬに変化する時は上記第一トランジスタのベースに印加される電圧が上記時定数で立ち上がることにより上記自励発振回路の発振周波数を緩やかに上昇させる構成としてある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことが可能な自励式インバータ回路を提供することができる。
請求項３に係る発明によれば、自励発振回路が放電灯を確実に点灯可能な電圧を出力し続けることが可能となる。
請求項４に係る発明によれば、電圧供給の立ち上がりに発生しやすい突入電流をより確実に抑制可能となる。
請求項５に係る発明によれば、波形の鈍り過ぎを防止可能となる。
請求項６、７に係る発明によれば、簡易な回路構成で本発明を実現可能となる。
請求項１のような、より具体的な構成において、前述した請求項２〜請求項７の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）液晶テレビジョンの構成：
（２）インバータ回路の構成：
（３）変形例：
（４）まとめ：
【００１４】
（１）液晶テレビジョンの構成：
図１の液晶テレビジョン１００は、インバータ回路２６で発生される高周波電圧によりバックライト２４の放電灯を点灯させて、液晶パネル１８の背面から照射する構成となっている。
【００１５】
液晶テレビジョン１００は、アンテナ１０ａを介してテレビ放送信号を受信するチューナ１０と、テレビ放送信号に含まれる映像信号に各種処理を施す映像処理部１２と、テレビ放送信号に含まれる音声信号に各種処理を施してスピーカ１５に出力する音声処理部１４と、映像信号に基づいて液晶パネル１８を駆動する駆動回路１６と、液晶テレビジョン１００全体を制御するマイコン２０と、リモコン３０からのリモコン信号を受信して対応する電圧信号をマイコン２０に出力するリモコン受信部２２と、液晶パネル１８の背面から光を照射するバックライト２４と、バックライト２４に電圧を供給して駆動するインバータ回路２６と、商用電源などの交流電源から各種電圧を生成して液晶テレビジョン１００の各部に電源電圧を供給する電源回路２８と、を備える。
【００１６】
より具体的には、チューナ１０は、マイコン２０の制御により、アンテナ１０ａを介してテレビジョン放送信号を受信し、所定の信号増幅処理等を行いつつテレビジョン放送信号から中間周波信号としての映像信号および音声信号を抽出し、映像信号を映像処理部１２へ出力するとともに音声信号を音声処理部１４に出力する。
【００１７】
映像処理部１２は、入力された映像信号をその信号レベルに応じてデジタル信号化するとともに、映像信号から抽出した輝度信号と色差信号とに基づいてマトリクス変換処理を行ない、画像データとしてのＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）信号を生成する。そして、このＲＧＢ信号に対して液晶パネル１８の画素数（横縦比、ｍ：ｎ）に合わせたスケーリング処理を行い、液晶パネル１８に表示する１画面分の画像データを生成する。このように生成された画像データを駆動回路１６に出力する。駆動回路は、入力された画像データに従って液晶パネル１８の各表示セルを駆動して、画面に映像を表示する。
【００１８】
インバータ回路２６は、電源回路２８から直流電圧を供給され、この電源回路から供給された直流電圧を基にして高周波かつ高圧の交流電圧を生成し、当該交流電圧をバックライト２４に供給して点灯させる。バックライト２４は、放電灯としての複数の蛍光管を有し、液晶パネル１８を背面から照射する光源の役割を果たす。
【００１９】
マイコン２２は、液晶テレビジョン１００を構成する各部と電気的に接続しており、マイコン２２内部の構成部品としてのＣＰＵが、同じくマイコン２２内の構成部品であるＲＯＭやＲＡＭなどに書き込まれた各プログラムに従って、液晶テレビジョン１００全体を制御する。ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭについては図示を省略している。例えば、マイコン２２は、ＣＰＵの制御により、リモコン受信部２２から電圧信号を入力して対応するキー操作を検知するとリモコン３０からの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に対応した制御を行う。
【００２０】
（２）インバータ回路の構成：
次に、図２〜図４を参照して本発明の実施形態に係るインバータ回路２６について詳細に説明する。図２に示すように、インバータ回路２６は、供給された直流電圧に基づいて自励発振を行う自励発振回路２６ｂ、ＰＷＭ制御部４０から入力されたＰＷＭ信号に基づいて自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を制御することによりバックライト２４の調光を行う調光制御回路２６ａ、を備える。
【００２１】
調光制御回路２６ａは電圧維持回路２６ａ１を備える。この電圧維持回路２６ａ１は、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧を、自励発振回路２６ｂが自励発振可能且つ、バックライト２４の放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する。また、平滑回路２６ａ２は、自励発振回路２６ｂにおける自励発振の立ち上がり波形を所定の時定数で鈍らせる。
【００２２】
調光制御回路２６ａには、インバータ回路２６の電源電圧となるＶ１及び、インバータ回路２６の出力電圧を所定電圧以上に維持するための維持電圧Ｖｓｕｓ、が電源回路２８から供給されており、さらにＰＷＭ制御部４０からＰＷＭ信号が入力されている。そして、調光制御回路２６ａは、後段の自励発振回路２６ｂに対する出力電圧の値を、ＰＷＭ信号に基づいて切り換えて出力する。維持電圧Ｖｓｕｓは、ＰＷＭ制御の結果として自励発振回路に供給される電圧が落ち込む時に、自励発振回路への電圧供給を維持させるための電圧である。
【００２３】
以下、図３を参照して、各回路の詳細について説明する。
自励発振回路２６ｂには、電源回路２８から入力される直流電圧Ｖ１が調光制御回路２６ａを介して入力されており、この直流電圧Ｖ１が定電流用のコイルＬを介して発振トランスＴＲの一次巻線のセンタータップに入力されている。発振トランスＴＲの一次巻線の両端は、トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタを介して接地されている。発振トランスＴＲの一次巻線の両端には共振用のコンデンサＣ１が並列接続されている。トランジスタＱ１，Ｑ２のベースには、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して直流バイアスが印加されている。また、この直流バイアスに重畳して発振トランスＴＲの帰還巻線から自励発振用の帰還バイアスが印加されている。発振トランスＴＲの２次巻線の両端は、放電灯の各端子に接続されている。
【００２４】
電圧維持回路２６ａ１は、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３（第一トランジスタ），Ｑ４（第二トランジスタ）と、ツェナダイオードＤｚと、抵抗Ｒ５と、を備えている。トランジスタＱ３は、自励発振回路２６ｂへ供給される直流電圧ラインをスイッチング可能となるように、直流電圧ラインにコレクタ−エミッタを直列に接続している。このトランジスタＱ３のベースにはツェナダイオードＤｚを介してトランジスタＱ４のコレクタが接続されている。トランジスタＱ４はＰＷＭ制御部４０の発振するＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる。またトランジスタＱ４のエミッタは接地されている。
【００２５】
ツェナダイオードＤｚは、トランジスタＱ３のベースに印加される最大電圧を規定するものであり、トランジスタＱ３のベース電圧がツェナ電圧を超えると降伏するため、トランジスタＱ３のベース電圧をツェナ電圧Ｖｚ以上に維持する。また、自励発振回路２６ｂが自励発振を停止させず、且つ、放電灯を点灯させ続けるために必要とされる電圧は、直流電圧Ｖ１の略半分以上である。従って、このツェナ電圧Ｖｚを、直流電圧Ｖ１／２以上の電圧とする。即ち、電圧維持回路２６ａ１は、最低でも入力された維持電圧ＶｓｕｓからツェナダイオードＤｚにより規定されるツェナ電圧をトランジスタＱ３のベースに印加し続けることにより、トランジスタＱ３を介して自励発振回路にＶ１／２以上の電圧を供給しうることになる。
【００２６】
ＰＷＭ制御部４０は、直流電源を電源として動作し、調光点灯用の低周波のＰＷＭ信号を発振出力する矩形波発振器であり、ＰＷＭ信号によりトランジスタＱ４をオン／オフすることで、ツェナダイオードＤｚを介してトランジスタＱ３をオン／オフ制御する。このＰＷＭ制御部４０は、例えばマイコン２０が構成する。
【００２７】
即ち、電圧維持回路２６ａ１は、自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を、供給された直流電圧Ｖ１に基づいて上記自励発振回路に入力可能な最大電圧の約半分以上に維持することになる。より具体的には、電圧維持回路２６ａ１が、供給された直流電圧Ｖ１に基づいて自励発振回路２６ｂに入力可能な最大電圧と、この最大電圧の約半分の電圧と、を交互に自励発振回路２６ｂに入力する。
【００２８】
以上の構成により、図４を参照して、電圧維持回路２６ａ１の動作を説明する。
ＰＷＭ信号がＬの時は、トランジスタＱ４はオフしており、トランジスタＱ３のベースには維持電圧Ｖｓｕｓが抵抗Ｒ５を介して印加される。すると、トランジスタＱ３のコレクタ−エミッタ間を飽和状態として直流電圧Ｖ１がコレクタ−エミッタ間で電圧降下されて自励発振回路２６ｂに入力される。即ち、Ａ点の電圧は、Ｖ１−ＶＣＥ、となる。
一方、ＰＷＭ信号がＨの時は、トランジスタＱ４はオンしており、トランジスタＱ３のベースをグランドに引き込む。この時、トランジスタＱ３のベースとグランドの間にはツェナダイオードＤｚが介在し、且つ、トランジスタＱ３のベースには維持電圧Ｖｓｕｓが抵抗Ｒ５を介して入力されているため、トランジスタＱ３のベース電圧はツェナダイオードＤｚのツェナ電圧Ｖｚに略等しい電圧となる。従って、Ａ点の電圧は、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間電圧ＶＢＥにＶｚを加えた、ＶＢＥ＋Ｖｚ（≒Ｖ１／２）、となり、自励発振回路２６ｂはＰＷＭ信号がＬのときの約半分の振幅で発振することになる。
【００２９】
即ち、液晶テレビジョン１００の電源が投入されている間は、自励発振回路２６ｂはバックライト２４の放電灯を点灯可能な電圧以上で発振を継続するため、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧が０に落ちることが無くなり、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生が抑制され、インバータトランスの唸り音を無くすことができる。
【００３０】
（３）変形例：
上述した、インバータ回路２６は、図５のように変形することも可能である。図５において、調光制御回路２６ａでは、電圧維持回路２６ａ１に対して平滑回路２６ａ２を接続し、ＰＷＭ信号の立ち上がり波形を鈍らせる構成となっている。より具体的には、平滑回路２６ａ２は、所定の容量を有する電解コンデンサＣ３で構成されており、一端がトランジスタＱ３のベースに接続されつつ他端が接地されている。
【００３１】
ここで、抵抗Ｒ５の抵抗値と電解コンデンサＣ３の容量とにより決定される時定数をτ、ＰＷＭ制御部４０の出力するＰＷＭ信号の周波数をｆ、とすると、電解コンデンサＣ３の容量は時定数τがＰＷＭ信号の周期１／ｆの１／４以下、τ＜１／４ｆ、となるように決定される。より具体的には、ＰＷＭ信号の立ち上がり波形に０．５ｍｓｅｃ以上の鈍りを確保するために、電解コンデンサＣ３の容量を０．４７〜１μＦとするとともに、ｆ≦５００Ｈｚとし、ＰＷＭ信号の一周期が２ｍｓｅｃ以上確保されるようにする。このようにＰＷＭ信号の周期の１／４以下の時定数とするのは、ＰＷＭ信号の一周期が２ｍｓｅｃ以下になると、ＰＷＭ信号が鈍りすぎてしまうためである。
【００３２】
この平滑回路２６ａ２によりインバータ回路２６の動作を図６のタイミングチャートに示した。
同図において、ＰＷＭ信号がＨからＬに変化すると、トランジスタＱ３のベースに印加される電圧が、Ｖｚから維持電圧Ｖｓｕｓ（より正確にはＶｓｕｓからＲ５の電圧降下分を除いた電圧）まで、時定数τで立ち上がるようになる。すると、自励発振回路２６ｂに入力される電圧も、Ｖｚ＋ＶＢＥからＶ１−ＶＣＥ（ｓａｔ）まで、時定数τで立ち上がることになる。即ち、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧が時定数τで傾きを持って連続的に上昇し、自励発振回路２６ｂの発振周波数を緩やかに上昇させることになる。従って、調光時の突入電流がより発生し難くなり、トランス唸りをより完全に無くすことができる。
【００３３】
（４）まとめ：
つまり、供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路２６ｂと、入力されたＰＷＭ信号に基づいて自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を制御する調光制御回路２６ａと、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路２６において、調光制御回路２６ａは、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧を、自励発振回路２６ｂが自励発振可能且つ放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路２６ａ１を備えさせる。これにより、自励式インバータ回路において、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことを可能とする。
【００３４】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】液晶テレビジョンの概略構成ブロック図である。
【図２】インバータ回路の構成を示すブロック図である。
【図３】インバータ回路の回路図である。
【図４】インバータ回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】インバータ回路の変形例にかかる回路図である。
【図６】インバータ回路の変形例の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】従来のインバータ回路の回路図である。
【図８】従来のインバータ回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１０…チューナ、１０ａ…アンテナ、１２…映像処理部、１４…音声処理部、１５…スピーカ、１６…駆動回路、１８…液晶パネル、２０…マイコン、２２…リモコン受信部、２４…バックライト、２６…インバータ回路、２６ａ…調光制御回路、２６ｂ…自励発振回路、２６ａ１…電圧維持回路、２６ａ２…平滑回路、２８…電源回路、３０…リモコン、４０…ＰＷＭ制御部、１００…液晶テレビジョン、Ｃ１…コンデンサ、Ｃ３…電解コンデンサ、Ｄｚ…ツェナダイオード、Ｌ…コイル、Ｑ１…トランジスタ、Ｑ２…トランジスタ、Ｑ３…トランジスタ、Ｑ４…トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、ＴＲ…発振トランス、１…自励式インバータ回路、２…ＰＷＭ制御部、３…調光制御回路、４…自励発振回路、５…放電灯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自励式インバータ回路及びこの自励式インバータ回路を備えた液晶テレビジョンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自励式インバータ回路としては、例えば、図７に示す回路が知られている。図７のインバータ回路は、ＰＷＭ制御部２の発生するＰＷＭ調光制御信号（以下、ＰＷＭ信号と略す。）に基づいて、電源回路から供給される直流電圧を調光制御回路３がオンオフ制御し、この連続した矩形の電圧を入力された自励発振回路４が自励発振を行って高周波電圧を生成し、放電灯５を点灯させる。
【０００３】
調光制御回路３は、トランジスタＱ３、トランジスタＱ４、抵抗Ｒ３，Ｒ４から構成されており、自励発振回路４への電圧供給ラインにトランジスタＱ３挿入して電源供給ラインをスイッチング可能にしており、ＰＷＭ信号でオン／オフされるトランジスタＱ４がトランジスタＱ３のオン／オフを切り換えている。
【０００４】
即ち、ＰＷＭ信号に基づいてトランジスタＱ４がオン／オフされ、トランジスタＱ４がオンするとトランジスタＱ３のベースをグランドに引き込んでトランジスタＱ３をオフし、トランジスタＱ４がオフするとトランジスタＱ３のベースをグランドから切断する。トランジスタＱ３のベースには自己バイアスがかかっており、ベースがグランドから切断されると自動的にトランジスタＱ３はオンする。
【０００５】
このような自励式インバータ回路１では、図８のような出力特性を示す。即ち、ＰＷＭ制御によりトランジスタＱ３がオフからオンに切り替わると、自励発振回路４の発振が開始されるが、電源供給の立ち上がりに突入電流によるサージが発生し、インバータトランスやチョークコイルに生じる磁歪等による共振／共鳴により、唸り音が発生していた。
【０００６】
ところで、放電灯を点灯させるインバータ回路において、調光開始時の始動性を向上させる技術としては、以下のものが知られている。
まず、引用文献１には、他励式インバータ回路において、デューティ比をコントロールにより、放電灯を点灯可能な電圧を出力させる期間と、放電灯の点灯を維持不可能な電圧を出力させる期間との比を変化させることにより、インバータ電圧をセロに落とさない技術について記載されている。
また、特許文献２には、インバータをソフトスタートさせるために、直流電源からインバータへの電源供給路において、インバータをソフトスタートさせるためのコンデンサについて各種記載されている。例えば、ＰＮＰ型の調光用スイッチングトランジスタ（以下調光トランジスタと略す。）の後段への平滑コンデンサの挿入、調光トランジスタの自己バイアス抵抗と並列な位置への平滑コンデンサの挿入、ＰＷＭ制御信号の入力ラインへの平滑コンデンサの挿入、等の記載がある。
【特許文献１】特開２００４−２４７２０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１７４６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
引用文献１記載の技術は、デューティ比の制御が容易に行える他励式インバータ回路の技術であり、このようなデューティ比の制御を自励式インバータ回路で行うのは容易ではない。
元来、他励式インバータ回路で使用されるトランスは、リーゲージインダクタンスが大きく、起動直後の突入電流によるサージがリーゲージインダクタンスで吸収される。従って、他励式インバータ回路であれば、突入電流による発振乱れは基本的に発生することは無く、本願のようなトランス唸りは問題になりにくい。また、他励式インバータ回路であれば、発振を行うＦＥＴのゲートをコントロール可能であるため、引用文献１記載の図８等に記載のような所定電圧で発振する期間と該所定電圧に対して所定割合で発振する期間とを容易に形成できていた。
これに対し、自励式インバータ回路で使用されるトランスは、リーゲージインダクタンスも発振のパラメータの１つであるため、起動直後の動作を制御するパラメータを動かせず、突入電流によるサージを吸収しづらいという課題が存在する。また、自励式インバータ回路は他励式インバータ回路とは異なり、発振を行うＦＥＴのゲートをコントロールすることが非常に難しく、引用文献１のような発振を行おうとすると、複雑な回路構成を必要とする。
【０００８】
また、引用文献２記載の技術では、電源の根元に平滑コンデンサを挿入している。しかしながら、この位置にコンデンサを挿入して突入電流を吸収しようとすると、相当大きな容量のコンデンサが必要となるが、抜けが悪い。結果としてＰＷＭの周波数を数十Ｈｚまで落とさなければならなくなる。フレームの周波数が６０Ｈｚくらいなので、この周波数と干渉を起す危険性が生じ、実用的な回路ではない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことが可能な自励式インバータ回路及び液晶テレビジョンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の自励式インバータ回路は、供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路と、入力されたＰＷＭ信号に基づいて上記自励発振回路に入力する直流電圧を制御する調光制御回路と、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路において、上記調光制御回路は、上記自励発振回路に入力される直流電圧を、上記自励発振回路が自励発振可能且つ上記放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路を備える構成としてある。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の自励式インバータ回路を備えた液晶テレビジョンは、液晶パネルの背面から光を照射するバックライトと、該バックライトを点灯させるための電源電圧を供給するインバータ回路と、を備え、入力された映像信号に基づいて上記液晶パネルの画面に映像を表示する液晶テレビジョンにおいて、上記インバータ回路は、供給された直流電圧に基づいて自励発振を行う自励発振回路と、調光点灯用のＰＷＭ信号を発振出力するＰＷＭ制御部と、電圧維持回路及び平滑回路から構成された調光制御回路と、を備え、上記電圧維持回路は、上記自励発振回路へ供給される直流電圧ラインをスイッチング可能となるように、直流電圧ラインにコレクタ−エミッタを直列に接続しているＮＰＮ型の第一トランジスタと、該第一トランジスタのベースにツェナダイオードを介してコレクタが接続され、ベースに上記ＰＷＭ制御部からＰＷＭ信号が入力されているＮＰＮ型の第二トランジスタと、上記自励発振回路に供給される直流電圧よりも高い電圧となる維持電圧を一端に入力されつつ他端が上記第一のトランジスタのベースに接続された抵抗と、を備え、上記ツェナダイオードは、ツェナ電圧が上記直流電圧の略半分以上の電圧とされ、上記トランジスタのベース電圧がツェナ電圧を超えると降伏して上記トランジスタのベース電圧をツェナ電圧に略等しく維持し、上記平滑回路は、一端が上記第一トランジスタのベースに接続されつつ他端が接地された電解コンデンサを備え、上記ＰＷＭ制御部が上記ＰＷＭ信号の周波数を５００Ｈｚ以下で制御すると共に、上記抵抗と上記電解コンデンサとにより決定される時定数が０．５ｍｓｅｃ以上となるように抵抗値及びコンデンサ容量が決定され、上記ＰＷＭ信号がＬの時は上記第二トランジスタがオフし、上記抵抗を介して上記維持電圧が上記第一トランジスタのベースに印加され、上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間が飽和状態となることにより、上記直流電圧が上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間で電圧降下されて上記自励発振回路に入力され、上記ＰＷＭ信号がＨの時は、上記第二トランジスタがオンして上記第一トランジスタのベースに上記ツェナダイオードのツェナ電圧に略等しい電圧が印加され、該ツェナ電圧に上記第一トランジスタのベース−エミッタ間電圧を加えた電圧が上記自励発振回路に入力され、本液晶テレビジョンの電源が投入されている間は上記自励発振回路が上記バックライトの放電灯を点灯可能となる電圧以上での発振を継続すると共に、上記ＰＷＭ信号がＨからＬに変化する時は上記第一トランジスタのベースに印加される電圧が上記時定数で立ち上がることにより上記自励発振回路の発振周波数を緩やかに上昇させる構成としてある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことが可能な自励式インバータ回路を提供することができる。
請求項３に係る発明によれば、自励発振回路が放電灯を確実に点灯可能な電圧を出力し続けることが可能となる。
請求項４に係る発明によれば、電圧供給の立ち上がりに発生しやすい突入電流をより確実に抑制可能となる。
請求項５に係る発明によれば、波形の鈍り過ぎを防止可能となる。
請求項６、７に係る発明によれば、簡易な回路構成で本発明を実現可能となる。
請求項１のような、より具体的な構成において、前述した請求項２〜請求項７の各発明と同様の作用を奏することはいうまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）液晶テレビジョンの構成：
（２）インバータ回路の構成：
（３）変形例：
（４）まとめ：
【００１４】
（１）液晶テレビジョンの構成：
図１の液晶テレビジョン１００は、インバータ回路２６で発生される高周波電圧によりバックライト２４の放電灯を点灯させて、液晶パネル１８の背面から照射する構成となっている。
【００１５】
液晶テレビジョン１００は、アンテナ１０ａを介してテレビ放送信号を受信するチューナ１０と、テレビ放送信号に含まれる映像信号に各種処理を施す映像処理部１２と、テレビ放送信号に含まれる音声信号に各種処理を施してスピーカ１５に出力する音声処理部１４と、映像信号に基づいて液晶パネル１８を駆動する駆動回路１６と、液晶テレビジョン１００全体を制御するマイコン２０と、リモコン３０からのリモコン信号を受信して対応する電圧信号をマイコン２０に出力するリモコン受信部２２と、液晶パネル１８の背面から光を照射するバックライト２４と、バックライト２４に電圧を供給して駆動するインバータ回路２６と、商用電源などの交流電源から各種電圧を生成して液晶テレビジョン１００の各部に電源電圧を供給する電源回路２８と、を備える。
【００１６】
より具体的には、チューナ１０は、マイコン２０の制御により、アンテナ１０ａを介してテレビジョン放送信号を受信し、所定の信号増幅処理等を行いつつテレビジョン放送信号から中間周波信号としての映像信号および音声信号を抽出し、映像信号を映像処理部１２へ出力するとともに音声信号を音声処理部１４に出力する。
【００１７】
映像処理部１２は、入力された映像信号をその信号レベルに応じてデジタル信号化するとともに、映像信号から抽出した輝度信号と色差信号とに基づいてマトリクス変換処理を行ない、画像データとしてのＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）信号を生成する。そして、このＲＧＢ信号に対して液晶パネル１８の画素数（横縦比、ｍ：ｎ）に合わせたスケーリング処理を行い、液晶パネル１８に表示する１画面分の画像データを生成する。このように生成された画像データを駆動回路１６に出力する。駆動回路は、入力された画像データに従って液晶パネル１８の各表示セルを駆動して、画面に映像を表示する。
【００１８】
インバータ回路２６は、電源回路２８から直流電圧を供給され、この電源回路から供給された直流電圧を基にして高周波かつ高圧の交流電圧を生成し、当該交流電圧をバックライト２４に供給して点灯させる。バックライト２４は、放電灯としての複数の蛍光管を有し、液晶パネル１８を背面から照射する光源の役割を果たす。
【００１９】
マイコン２２は、液晶テレビジョン１００を構成する各部と電気的に接続しており、マイコン２２内部の構成部品としてのＣＰＵが、同じくマイコン２２内の構成部品であるＲＯＭやＲＡＭなどに書き込まれた各プログラムに従って、液晶テレビジョン１００全体を制御する。ＣＰＵやＲＯＭやＲＡＭについては図示を省略している。例えば、マイコン２２は、ＣＰＵの制御により、リモコン受信部２２から電圧信号を入力して対応するキー操作を検知するとリモコン３０からの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に対応した制御を行う。
【００２０】
（２）インバータ回路の構成：
次に、図２〜図４を参照して本発明の実施形態に係るインバータ回路２６について詳細に説明する。図２に示すように、インバータ回路２６は、供給された直流電圧に基づいて自励発振を行う自励発振回路２６ｂ、ＰＷＭ制御部４０から入力されたＰＷＭ信号に基づいて自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を制御することによりバックライト２４の調光を行う調光制御回路２６ａ、を備える。
【００２１】
調光制御回路２６ａは電圧維持回路２６ａ１を備える。この電圧維持回路２６ａ１は、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧を、自励発振回路２６ｂが自励発振可能且つ、バックライト２４の放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する。また、平滑回路２６ａ２は、自励発振回路２６ｂにおける自励発振の立ち上がり波形を所定の時定数で鈍らせる。
【００２２】
調光制御回路２６ａには、インバータ回路２６の電源電圧となるＶ１及び、インバータ回路２６の出力電圧を所定電圧以上に維持するための維持電圧Ｖｓｕｓ、が電源回路２８から供給されており、さらにＰＷＭ制御部４０からＰＷＭ信号が入力されている。そして、調光制御回路２６ａは、後段の自励発振回路２６ｂに対する出力電圧の値を、ＰＷＭ信号に基づいて切り換えて出力する。維持電圧Ｖｓｕｓは、ＰＷＭ制御の結果として自励発振回路に供給される電圧が落ち込む時に、自励発振回路への電圧供給を維持させるための電圧である。
【００２３】
以下、図３を参照して、各回路の詳細について説明する。
自励発振回路２６ｂには、電源回路２８から入力される直流電圧Ｖ１が調光制御回路２６ａを介して入力されており、この直流電圧Ｖ１が定電流用のコイルＬを介して発振トランスＴＲの一次巻線のセンタータップに入力されている。発振トランスＴＲの一次巻線の両端は、トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタ−エミッタを介して接地されている。発振トランスＴＲの一次巻線の両端には共振用のコンデンサＣ１が並列接続されている。トランジスタＱ１，Ｑ２のベースには、抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して直流バイアスが印加されている。また、この直流バイアスに重畳して発振トランスＴＲの帰還巻線から自励発振用の帰還バイアスが印加されている。発振トランスＴＲの２次巻線の両端は、放電灯の各端子に接続されている。
【００２４】
電圧維持回路２６ａ１は、ＮＰＮ型のトランジスタＱ３（第一トランジスタ），Ｑ４（第二トランジスタ）と、ツェナダイオードＤｚと、抵抗Ｒ５と、を備えている。トランジスタＱ３は、自励発振回路２６ｂへ供給される直流電圧ラインをスイッチング可能となるように、直流電圧ラインにコレクタ−エミッタを直列に接続している。このトランジスタＱ３のベースにはツェナダイオードＤｚを介してトランジスタＱ４のコレクタが接続されている。トランジスタＱ４はＰＷＭ制御部４０の発振するＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされる。またトランジスタＱ４のエミッタは接地されている。
【００２５】
ツェナダイオードＤｚは、トランジスタＱ３のベースに印加される最大電圧を規定するものであり、トランジスタＱ３のベース電圧がツェナ電圧を超えると降伏するため、トランジスタＱ３のベース電圧をツェナ電圧Ｖｚ以上に維持する。また、自励発振回路２６ｂが自励発振を停止させず、且つ、放電灯を点灯させ続けるために必要とされる電圧は、直流電圧Ｖ１の略半分以上である。従って、このツェナ電圧Ｖｚを、直流電圧Ｖ１／２以上の電圧とする。即ち、電圧維持回路２６ａ１は、最低でも入力された維持電圧ＶｓｕｓからツェナダイオードＤｚにより規定されるツェナ電圧をトランジスタＱ３のベースに印加し続けることにより、トランジスタＱ３を介して自励発振回路にＶ１／２以上の電圧を供給しうることになる。
【００２６】
ＰＷＭ制御部４０は、直流電源を電源として動作し、調光点灯用の低周波のＰＷＭ信号を発振出力する矩形波発振器であり、ＰＷＭ信号によりトランジスタＱ４をオン／オフすることで、ツェナダイオードＤｚを介してトランジスタＱ３をオン／オフ制御する。このＰＷＭ制御部４０は、例えばマイコン２０が構成する。
【００２７】
即ち、電圧維持回路２６ａ１は、自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を、供給された直流電圧Ｖ１に基づいて上記自励発振回路に入力可能な最大電圧の約半分以上に維持することになる。より具体的には、電圧維持回路２６ａ１が、供給された直流電圧Ｖ１に基づいて自励発振回路２６ｂに入力可能な最大電圧と、この最大電圧の約半分の電圧と、を交互に自励発振回路２６ｂに入力する。
【００２８】
以上の構成により、図４を参照して、電圧維持回路２６ａ１の動作を説明する。
ＰＷＭ信号がＬの時は、トランジスタＱ４はオフしており、トランジスタＱ３のベースには維持電圧Ｖｓｕｓが抵抗Ｒ５を介して印加される。すると、トランジスタＱ３のコレクタ−エミッタ間を飽和状態として直流電圧Ｖ１がコレクタ−エミッタ間で電圧降下されて自励発振回路２６ｂに入力される。即ち、Ａ点の電圧は、Ｖ１−ＶＣＥ、となる。
一方、ＰＷＭ信号がＨの時は、トランジスタＱ４はオンしており、トランジスタＱ３のベースをグランドに引き込む。この時、トランジスタＱ３のベースとグランドの間にはツェナダイオードＤｚが介在し、且つ、トランジスタＱ３のベースには維持電圧Ｖｓｕｓが抵抗Ｒ５を介して入力されているため、トランジスタＱ３のベース電圧はツェナダイオードＤｚのツェナ電圧Ｖｚに略等しい電圧となる。従って、Ａ点の電圧は、トランジスタＱ３のベース−エミッタ間電圧ＶＢＥにＶｚを加えた、ＶＢＥ＋Ｖｚ（≒Ｖ１／２）、となり、自励発振回路２６ｂはＰＷＭ信号がＬのときの約半分の振幅で発振することになる。
【００２９】
即ち、液晶テレビジョン１００の電源が投入されている間は、自励発振回路２６ｂはバックライト２４の放電灯を点灯可能な電圧以上で発振を継続するため、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧が０に落ちることが無くなり、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生が抑制され、インバータトランスの唸り音を無くすことができる。
【００３０】
（３）変形例：
上述した、インバータ回路２６は、図５のように変形することも可能である。図５において、調光制御回路２６ａでは、電圧維持回路２６ａ１に対して平滑回路２６ａ２を接続し、ＰＷＭ信号の立ち上がり波形を鈍らせる構成となっている。より具体的には、平滑回路２６ａ２は、所定の容量を有する電解コンデンサＣ３で構成されており、一端がトランジスタＱ３のベースに接続されつつ他端が接地されている。
【００３１】
ここで、抵抗Ｒ５の抵抗値と電解コンデンサＣ３の容量とにより決定される時定数をτ、ＰＷＭ制御部４０の出力するＰＷＭ信号の周波数をｆ、とすると、電解コンデンサＣ３の容量は時定数τがＰＷＭ信号の周期１／ｆの１／４以下、τ＜１／４ｆ、となるように決定される。より具体的には、ＰＷＭ信号の立ち上がり波形に０．５ｍｓｅｃ以上の鈍りを確保するために、電解コンデンサＣ３の容量を０．４７〜１μＦとするとともに、ｆ≦５００Ｈｚとし、ＰＷＭ信号の一周期が２ｍｓｅｃ以上確保されるようにする。このようにＰＷＭ信号の周期の１／４以下の時定数とするのは、ＰＷＭ信号の一周期が２ｍｓｅｃ以下になると、ＰＷＭ信号が鈍りすぎてしまうためである。
【００３２】
この平滑回路２６ａ２によりインバータ回路２６の動作を図６のタイミングチャートに示した。
同図において、ＰＷＭ信号がＨからＬに変化すると、トランジスタＱ３のベースに印加される電圧が、Ｖｚから維持電圧Ｖｓｕｓ（より正確にはＶｓｕｓからＲ５の電圧降下分を除いた電圧）まで、時定数τで立ち上がるようになる。すると、自励発振回路２６ｂに入力される電圧も、Ｖｚ＋ＶＢＥからＶ１−ＶＣＥ（ｓａｔ）まで、時定数τで立ち上がることになる。即ち、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧が時定数τで傾きを持って連続的に上昇し、自励発振回路２６ｂの発振周波数を緩やかに上昇させることになる。従って、調光時の突入電流がより発生し難くなり、トランス唸りをより完全に無くすことができる。
【００３３】
（４）まとめ：
つまり、供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路２６ｂと、入力されたＰＷＭ信号に基づいて自励発振回路２６ｂに入力する直流電圧を制御する調光制御回路２６ａと、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路２６において、調光制御回路２６ａは、自励発振回路２６ｂに入力される直流電圧を、自励発振回路２６ｂが自励発振可能且つ放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路２６ａ１を備えさせる。これにより、自励式インバータ回路において、発振開始時における電源供給の立ち上がりに起因する突入電流（サージ）の発生を抑制し、インバータトランスの唸り音を無くすことを可能とする。
【００３４】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】液晶テレビジョンの概略構成ブロック図である。
【図２】インバータ回路の構成を示すブロック図である。
【図３】インバータ回路の回路図である。
【図４】インバータ回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】インバータ回路の変形例にかかる回路図である。
【図６】インバータ回路の変形例の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】従来のインバータ回路の回路図である。
【図８】従来のインバータ回路の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１０…チューナ、１０ａ…アンテナ、１２…映像処理部、１４…音声処理部、１５…スピーカ、１６…駆動回路、１８…液晶パネル、２０…マイコン、２２…リモコン受信部、２４…バックライト、２６…インバータ回路、２６ａ…調光制御回路、２６ｂ…自励発振回路、２６ａ１…電圧維持回路、２６ａ２…平滑回路、２８…電源回路、３０…リモコン、４０…ＰＷＭ制御部、１００…液晶テレビジョン、Ｃ１…コンデンサ、Ｃ３…電解コンデンサ、Ｄｚ…ツェナダイオード、Ｌ…コイル、Ｑ１…トランジスタ、Ｑ２…トランジスタ、Ｑ３…トランジスタ、Ｑ４…トランジスタ、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、ＴＲ…発振トランス、１…自励式インバータ回路、２…ＰＷＭ制御部、３…調光制御回路、４…自励発振回路、５…放電灯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの背面から光を照射するバックライトと、該バックライトを点灯させるための電源電圧を供給するインバータ回路と、を備え、入力された映像信号に基づいて上記液晶パネルの画面に映像を表示する液晶テレビジョンにおいて、
上記インバータ回路は、供給された直流電圧に基づいて自励発振を行う自励発振回路と、直流電源を電源として動作し、調光点灯用のＰＷＭ信号を発振出力するＰＷＭ制御部と、電圧維持回路及び平滑回路から構成された調光制御回路と、を備え、
上記電圧維持回路は、上記自励発振回路へ供給される直流電圧ラインをスイッチング可能となるように、直流電圧ラインにコレクタ−エミッタを直列に接続しているＮＰＮ型の第一トランジスタと、該第一トランジスタのベースにツェナダイオードを介してコレクタが接続され、ベースに上記ＰＷＭ制御部からＰＷＭ信号が入力されているＮＰＮ型の第二トランジスタと、上記自励発振回路に供給される直流電圧よりも高い電圧となる維持電圧を一端に入力されつつ他端が上記第一トランジスタのベースに接続された抵抗と、を備え、
上記ツェナダイオードは、ツェナ電圧が上記直流電圧の略半分以上の電圧とされ、上記第一トランジスタのベース電圧がツェナ電圧を超えると降伏して上記第一トランジスタのベース電圧をツェナ電圧に略等しく維持し、
上記平滑回路は、一端が上記第一トランジスタのベースに接続されつつ他端が接地された電解コンデンサを備え、
上記ＰＷＭ信号の周波数が５００Ｈｚ以下となるように制御されると共に、上記抵抗と上記電解コンデンサとにより決定される時定数が０．５ｍｓｅｃ以上となるように抵抗値及びコンデンサ容量が決定され、
上記ＰＷＭ信号がＬの時は上記第二トランジスタがオフし、上記抵抗を介して上記維持電圧が上記第一トランジスタのベースに印加され、上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間が飽和状態となることにより、上記直流電圧が上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間で電圧降下されて上記自励発振回路に入力され、
上記ＰＷＭ信号がＨの時は、上記第二トランジスタがオンして上記第一トランジスタのベースに上記ツェナダイオードのツェナ電圧に略等しい電圧が印加され、該ツェナ電圧に上記第一トランジスタのベース−エミッタ間電圧を加えた電圧が上記自励発振回路に入力され、
本液晶テレビジョンの電源が投入されている間は上記自励発振回路が上記バックライトの放電灯を点灯可能となる電圧以上での発振を継続すると共に、上記ＰＷＭ信号がＨからＬに変化する時は上記第一トランジスタのベースに印加される電圧が上記時定数で立ち上がることにより上記自励発振回路の発振周波数を緩やかに上昇させることを特徴とする液晶テレビジョン。
【請求項２】
供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路と、入力されたＰＷＭ信号に基づいて上記自励発振回路に入力する直流電圧を制御する調光制御回路と、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路において、
上記調光制御回路は、上記自励発振回路に入力される直流電圧を、上記自励発振回路が自励発振可能且つ上記放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路を備えることを特徴とする自励式インバータ回路。
【請求項３】
上記電圧維持回路は、上記自励発振回路に入力する直流電圧を、上記供給された直流電圧に基づいて上記自励発振回路に入力可能な最大電圧の約半分以上に維持する請求項２の自励式インバータ回路。
【請求項４】
上記調光制御回路が、上記自励発振の立ち上がり波形を所定の時定数で鈍らせる平滑回路を備えた請求項２又は請求項３の自励式インバータ回路。
【請求項５】
上記時定数が、上記ＰＷＭ信号の周期の１／４以下である請求項４の自励式インバータ回路。
【請求項６】
上記電圧維持回路が、上記自励発振回路に対する上記直流電圧の入力をスイッチングするＮＰＮ型の第一トランジスタと、上記ＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされて上記第一トランジスタのベース電圧を上下させる第二トランジスタと、該第二トランジスタと上記第一トランジスタのベースとの間に所定のツェナ電圧を発生させるツェナダイオードと、を備え、上記直流電圧よりも高い維持電圧が上記第一トランジスタのベースに入力されており、上記第一トランジスタが完全にオフすることを防止する請求項２〜請求項５の何れか一項に記載の自励式インバータ回路。
【請求項７】
上記平滑回路が、一端が上記第一トランジスタのベースに接続されつつ他端が接地されたコンデンサである請求項６に記載の自励式インバータ回路。
【請求項１】
液晶パネルの背面から光を照射するバックライトと、該バックライトを点灯させるための電源電圧を供給するインバータ回路と、を備え、入力された映像信号に基づいて上記液晶パネルの画面に映像を表示する液晶テレビジョンにおいて、
上記インバータ回路は、供給された直流電圧に基づいて自励発振を行う自励発振回路と、直流電源を電源として動作し、調光点灯用のＰＷＭ信号を発振出力するＰＷＭ制御部と、電圧維持回路及び平滑回路から構成された調光制御回路と、を備え、
上記電圧維持回路は、上記自励発振回路へ供給される直流電圧ラインをスイッチング可能となるように、直流電圧ラインにコレクタ−エミッタを直列に接続しているＮＰＮ型の第一トランジスタと、該第一トランジスタのベースにツェナダイオードを介してコレクタが接続され、ベースに上記ＰＷＭ制御部からＰＷＭ信号が入力されているＮＰＮ型の第二トランジスタと、上記自励発振回路に供給される直流電圧よりも高い電圧となる維持電圧を一端に入力されつつ他端が上記第一トランジスタのベースに接続された抵抗と、を備え、
上記ツェナダイオードは、ツェナ電圧が上記直流電圧の略半分以上の電圧とされ、上記第一トランジスタのベース電圧がツェナ電圧を超えると降伏して上記第一トランジスタのベース電圧をツェナ電圧に略等しく維持し、
上記平滑回路は、一端が上記第一トランジスタのベースに接続されつつ他端が接地された電解コンデンサを備え、
上記ＰＷＭ信号の周波数が５００Ｈｚ以下となるように制御されると共に、上記抵抗と上記電解コンデンサとにより決定される時定数が０．５ｍｓｅｃ以上となるように抵抗値及びコンデンサ容量が決定され、
上記ＰＷＭ信号がＬの時は上記第二トランジスタがオフし、上記抵抗を介して上記維持電圧が上記第一トランジスタのベースに印加され、上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間が飽和状態となることにより、上記直流電圧が上記第一トランジスタのコレクタ−エミッタ間で電圧降下されて上記自励発振回路に入力され、
上記ＰＷＭ信号がＨの時は、上記第二トランジスタがオンして上記第一トランジスタのベースに上記ツェナダイオードのツェナ電圧に略等しい電圧が印加され、該ツェナ電圧に上記第一トランジスタのベース−エミッタ間電圧を加えた電圧が上記自励発振回路に入力され、
本液晶テレビジョンの電源が投入されている間は上記自励発振回路が上記バックライトの放電灯を点灯可能となる電圧以上での発振を継続すると共に、上記ＰＷＭ信号がＨからＬに変化する時は上記第一トランジスタのベースに印加される電圧が上記時定数で立ち上がることにより上記自励発振回路の発振周波数を緩やかに上昇させることを特徴とする液晶テレビジョン。
【請求項２】
供給された直流電圧に基づいて自励発振する自励発振回路と、入力されたＰＷＭ信号に基づいて上記自励発振回路に入力する直流電圧を制御する調光制御回路と、を備えて、供給された直流電圧をもとに自励発振して交流電圧を生成し、該交流電圧にて放電灯を点灯させる自励式インバータ回路において、
上記調光制御回路は、上記自励発振回路に入力される直流電圧を、上記自励発振回路が自励発振可能且つ上記放電灯が安定して点灯可能な電圧以上に維持する電圧維持回路を備えることを特徴とする自励式インバータ回路。
【請求項３】
上記電圧維持回路は、上記自励発振回路に入力する直流電圧を、上記供給された直流電圧に基づいて上記自励発振回路に入力可能な最大電圧の約半分以上に維持する請求項２の自励式インバータ回路。
【請求項４】
上記調光制御回路が、上記自励発振の立ち上がり波形を所定の時定数で鈍らせる平滑回路を備えた請求項２又は請求項３の自励式インバータ回路。
【請求項５】
上記時定数が、上記ＰＷＭ信号の周期の１／４以下である請求項４の自励式インバータ回路。
【請求項６】
上記電圧維持回路が、上記自励発振回路に対する上記直流電圧の入力をスイッチングするＮＰＮ型の第一トランジスタと、上記ＰＷＭ信号に基づいてスイッチングされて上記第一トランジスタのベース電圧を上下させる第二トランジスタと、該第二トランジスタと上記第一トランジスタのベースとの間に所定のツェナ電圧を発生させるツェナダイオードと、を備え、上記直流電圧よりも高い維持電圧が上記第一トランジスタのベースに入力されており、上記第一トランジスタが完全にオフすることを防止する請求項２〜請求項５の何れか一項に記載の自励式インバータ回路。
【請求項７】
上記平滑回路が、一端が上記第一トランジスタのベースに接続されつつ他端が接地されたコンデンサである請求項６に記載の自励式インバータ回路。
【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２００８−２１８２９１（Ｐ２００８−２１８２９１Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５６４１６（Ｐ２００７−５６４１６）
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月６日（２００７．３．６）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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