誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ
【課題】本発明は、ＬＣＤバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側で電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用するバックライトインバータを提供することにある。
【解決手段】ＰＷＭ方式で制御される１次電圧を発生する駆動部と、１次コイル及び２次コイルとを含み、上記駆動部からの１次電圧を上記１次コイル及び２次コイルの巻線比率に応じて２次電圧に変換し、上記２次コイルの両端に各々連結された両端を有するランプに上記２次電圧を出力するメイントランスと、上記メイントランスの２次コイルと上記ランプ間の電流ライン上に形成された１次補助コイルと、２次補助コイルを含み、上記ランプに流れる電流を上記１次及び２次補助コイルの巻線比率に応じて電磁気誘導方式で検出する補助トランスと、上記補助トランスによって検出された電流を全波整流する全波整流部と、上記全波整流部からの電圧に基づいて上記１次電圧のＰＷＭデューティを制御する駆動制御部とを含む。
【解決手段】ＰＷＭ方式で制御される１次電圧を発生する駆動部と、１次コイル及び２次コイルとを含み、上記駆動部からの１次電圧を上記１次コイル及び２次コイルの巻線比率に応じて２次電圧に変換し、上記２次コイルの両端に各々連結された両端を有するランプに上記２次電圧を出力するメイントランスと、上記メイントランスの２次コイルと上記ランプ間の電流ライン上に形成された１次補助コイルと、２次補助コイルを含み、上記ランプに流れる電流を上記１次及び２次補助コイルの巻線比率に応じて電磁気誘導方式で検出する補助トランスと、上記補助トランスによって検出された電流を全波整流する全波整流部と、上記全波整流部からの電圧に基づいて上記１次電圧のＰＷＭデューティを制御する駆動制御部とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型エルシディ（以下、‘ＬＣＤ'とする）−ＴＶ及び大型ＬＣＤモニターなどのＬＣＤバックライトインバータに関するもので、特にワンランプ−ワントランス方式のバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側で電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用してランプの電流を正確に検出するよう実現することによって、ランプ電流を一定、かつ安定になるよう制御することができ、これによりルミナンスを一定に維持させることができる誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＣＤ−ＴＶ及びＬＣＤ−モニター市場が益々大型化されるにつれてバックライトユニット（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）に装着されるランプ（Ｌａｍｐ）数が徐々に増加するようになり、さらにランプの管形状及びランプの管長さが次第に大きくなるようになり、その後ランプを駆動させる方式も多様に変化しつつある。
【０００３】
このような傾向により、従来のＬＣＤ用バックライトインバータも、略１７インチ程度の小型ＬＣＤに適用されるインバータと１７インチ以上の大型ＬＣＤに適用されるインバータに分けられて製作されるが、上記小型ＬＣＤに適用されるインバータは、略５００〜８００Ｖｒｍｓランプ１次電圧を発生させ、ランプ電流を検出して安定化させるためのフィードバックノードはランプのコールド端に形成されている。
【０００４】
また、上記大型ＬＣＤに適用されるバックライトインバータには、長さの長い直管型ランプまたはＵ字形ランプ等のように、従来の小型ＬＣＤバックライトインバータに適用されるランプよりは相対的に長さの長いランプが適用され、このような長いランプは略１ＫＶｒｍｓ程度の２次電圧が求められるため、このような長いランプ駆動にも様々な解決すべき技術的な課題があり、その中の一つがランプに流れる電流をいかにして検出して定電流モード（Ｍｏｄｅ）に制御するかにある。
【０００５】
特に、大型ＬＣＤ用バックライトインバータは、２つのトランスを利用して一つのランプを駆動する方式であって、ホット端とコールド端の区分が曖昧で、小型ＬＣＤ用インバータとは異なって、ランプのコールド（ｃｏｌｄ）端で電流をセンシング（Ｓｅｎｓｉｎｇ）することが望ましくないので、他のルート（ｒｏｏｔ）を通してランプ電流を制御する方式が採択されている。このような従来のバックライトインバータ中の一つは図１に示す通りである。
【０００６】
図１は、従来のＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。図１を参照すると、従来の大型ＬＣＤ用バックライトインバータは略１ＫＶｒｍｓ程度の高い１次電圧を要するＵランプ（Ｕ字形ランプ）３０を駆動させるために２つの第１と第２次トランス２１、２２とを含み、上記第１と第２トランス２１、２２のそれぞれは各該当する第１及び第２駆動部１１、１２とによる球形派信号(直流信号)を昇圧して交流信号に変換し、上記ランプ３０の動作に必要な相互逆位上関係である第１と第２交流駆動電流ＡＳ１、ＡＳ２とを上記ランプ３０の一側及び他側に供給する。
【０００７】
上記ランプ３０に流れる電流を一定に制御するために、上記バックライトインバータは上記第１と第２トランス２１、２２との各２次コイルの接地側にフィードバックノードを連結した電流検出部４０とを含む。上記電流検出部４０は当該トランスの２次に流れる電流による電圧を検出してフィードバックする。
【０００８】
このような電流検出部４０によって検出された電流に基づいて、駆動制御部５０は上記該第１及び第２駆動部１１、１２とを制御してランプ３０に流れる駆動電流が定電流となるよう制御する。
【０００９】
図２は、図１のバックライトインバータの駆動電流波形図である。図２を参照すると、上記第１と第２トランス２１、２２の各々から上記ランプ３０に供給される第１と第２交流駆動電流ＡＳ１、ＡＳ２は相互逆位上関係にあり、このような逆位上関係である第１と第２交流駆動電流ＡＳ１、ＡＳ２によって上記ランプ３０に駆動電流が流れる。
【００１０】
このような駆動電流を検出するための電流検出部４０は、上記第１トランス２１の２次コイルの接地側に連結された第１抵抗Ｒ１と、上記第２トランス２２の２次コイルの接地側に連結された第２抵抗Ｒ２とを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、このような従来の大型ＬＣＤ用バックライトインバータにおいて、一つのＵランプ３０を動作させるために２つのトランスが必要であるため、価格が上昇される短所がある。このような短所は製品に対する小型化及び低廉化に限界とされるので、大きさ及び価格の側面を考慮すると好ましくない駆動方式である。
【００１２】
このような短所のため、一つのトランスで二つのＵランプ、４つの直管型ランプを駆動させる方式が研究及び開発されているが、このような１−トランス２−Ｕランプまたは１−トランス４−ランプ方式では、ランプに供給される電圧が略７５０〜１０００Ｖ内の任意の電圧と非常に高い電圧であるため、このような高い２次電圧状態でランプに流れる電流を上記１次及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２の巻線比率に応じて検出する方式が必要である。
【００１３】
本発明は、上記した問題点を解決するために提案されたものであり、その目的はワンランプ−ワントランス方式のバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側から電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用してランプの電流を正確に検出するよう実現することによって、ランプ電流を一定、かつ安定になるように制御することができ、これによりルミナンスを一定に維持させることができる誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した本発明の目的を達成するために、本発明の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータは、ＰＷＭ方式で制御される１次電圧を発生する駆動部と、１次及び２次コイルとを含み、前記駆動部からの１次電圧を前記１次及び２次コイルの巻線比率に応じて２次電圧に変換し、前記２次コイルの両端に各々連結された両端を有するランプに前記交流駆動電流を出力するメイントランスと、前記メイントランスの２次コイルと前記ランプ間の電流ライン上に形成された１次補助コイルと、前記１次補助コイルに誘導結合された２次補助コイルを含み、前記ランプに流れる電流を前記１次及び２次補助コイルの巻線比率に応じて検出する補助トランスと、前記補助トランスによって検出された電流を全波整流する全波整流部と、前記全波整流部からの電圧に基づいて前記１次電圧のＰＷＭデューティを制御する駆動制御部と、を含んでなることを特徴とする。
【００１５】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第１受動素子と、前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第２受動素子と、前記第１受動素子によって変換された電圧を整流する第１整流ダイオードと、前記第２受動素子によって変換された電圧を整流する第２整流ダイオードと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
前記第１受動素子及び第２受動素子は、それぞれ第１抵抗及び第２抵抗から成ることを特徴とする。前記全波整流部は、前記第１抵抗に並列に連結され、前記第１抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第１抵抗の−端に連結されたアノードを有する第１保護ダイオードと、前記第２抵抗に並列に連結され、前記第２抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第２抵抗の−端に連結されたアノードを有する第２保護ダイオードと、をさらに含むことを特徴とする。前記第１及び第２受動素子は、それぞれ第１キャパシタ及び第２キャパシタから成ることを特徴とする。
【００１７】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第１基準電位ダイオードと、前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第２基準電位ダイオードと、前記第１基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの一端からの電流を整流する第１整流ダイオードと、前記第２基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの他端からの電流を整流する第２整流ダイオードと、前記第１及び第２整流ダイオードの出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する出力受動素子と、を含むことを特徴とする。前記出力受動素子は抵抗またはキャパシタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、大型ＬＣＤ−ＴＶ及び大型ＬＣＤモニターなどのＬＣＤバックライトインバータ中、ワンランプ−ワントランス方式のバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側で電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用してランプの電流の検出感度を向上させることができるため、電流をより正確に検出することができ、これによりランプ電流を一定かつ安定になるように制御することができ、かつルミナンスを一定に維持させることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましき実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。本発明に参照された図面において実質的に同一な構成及び機能を有する構成要素は同一な符号を付す。
【００２０】
図３は本発明による大型ＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。図３を参照すると、本発明によるバックライトインバータは、一つのトランスで二つのＵランプ、または４つの直管型ランプを駆動する方式から、ランプに流れる電流を誘導方式で検出して全波整流する方式を採用しており、このような本発明の大型ＬＣＤ用バックライトインバータは、駆動部１００、メイントランス２００、補助トランス３００、全波整流部４００及び駆動制御部５００とを含む。
【００２１】
図３を参照すると、上記駆動部１００は上記駆動制御部５００の制御によりＰＷＭ方式で制御される階段波形の１次電圧Ｖ１を発生するように構成される。
【００２２】
上記メイントランス２００は、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２とを含み、上記駆動部１００からの１次電圧Ｖ１を１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２の巻線比率に応じて２次電圧Ｖ２に変換し、上記２次コイルＬ２の両端に各々連結された両端を有するランプＵＬに上記２次電圧Ｖ２を出力するようになされる。上記１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２の巻線比率は適用されるランプによって互いに異なり、適用されたランプで要求される電流または電圧正格によって定められる。
【００２３】
本発明の補助トランス３００は、上記メイントランス２００の２次コイルＬ２と上記ランプＵＬ間の電流ラインＣＬ上に形成された１次補助コイルＬ２１と、上記１次補助コイルＬ２１に誘導結合された２次補助コイルＬ２２を含み、上記ランプＵＬに流れる電流を上記１次補助コイル及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２との巻線比率に応じて検出するようになされる。このような誘導方式のトランスを使用する場合、ランプの高い電圧に影響を受けず所望の電流を検出することが可能となる長所がある。
【００２４】
本発明の全波整流部４００は、上記補助トランス３００によって検出された電流を全波整流し、これは上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の一端と接地の間に連結され、上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換する第１受動素子ＰＤ４１０と、上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の他端と接地の間に連結され、上記２次補助コイル３００からの電流を電圧に変換する第２受動素子ＰＤ４２０と、上記第１受動素子ＰＤ４１０によって変換された電圧を整流する第１整流ダイオードＤ４１０と、上記第２受動素子ＰＤ４２０によって変換された電圧を整流する第２整流ダイオードＤ４２０とを含む。
【００２５】
上記駆動制御部５００は、上記全波整流部４００からの電圧と内部の設定電圧を比較して、その比較結果に応じて上記駆動部１００の１次電圧Ｖ１のＰＷＭデューティを制御するようになされる。
【００２６】
図４は、図３のメイントランスの１次電圧及び出力電流波形図であって、図４において、Ｖ１は上記駆動部１００から出力されて上記メイントランス２００に入力される１次電圧であり、ＡＤ１及びＡＤ２は上記メイントランス２００から出力される出力電流である。
【００２７】
図５は、本発明によるＵランプＵＬの両端電圧（２次電圧）波形図であって、図５での電圧波形は上記メイントランス２００から出力される２次電圧の波形であり、上記２次電圧Ｖ２の正電圧は８００Ｖｒｍｓで、上記２次電圧Ｖ２の負電圧は８００Ｖｒｍｓであり、上記２次電圧Ｖ２は略１６００Ｖｒｍｓである。
【００２８】
上記全波整流部４００に対する具体的な実現例を図６（ａ)、（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
【００２９】
図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の全波整流部に対する実現回路図であって、図６（ａ）は上記第１及び第２受動素子ＰＤ４１０、ＰＤ４２０とがそれぞれ第１抵抗Ｒ４１０及び第２抵抗Ｒ４２０からなる（図３参照）。
【００３０】
また、図６（ｂ）を参照すると、上記全波整流部４００は、上記第１抵抗Ｒ４１０に並列に連結され、上記第１抵抗Ｒ４１０の＋端に連結されたカソードと上記第１抵抗Ｒ４１０の−端に連結されたアノードを有する第１保護ダイオードＤ４３０と、上記第２抵抗Ｒ４２０に並列に連結され、上記第２抵抗Ｒ４２０の＋端に連結されたカソードと上記第２次抵抗Ｒ４２０の−端に連結されたアノードを有する第２保護ダイオードＤ４４０とを含む。
【００３１】
しかも、上記第１受動素子及び第２受動素子ＰＤ４１０、ＰＤ４２０とは、それぞれ第１キャパシタ及び第２キャパシタから成る。
【００３２】
一方、図６（ｃ）を参照すると、上記全波整流部４００は、上記補助トランス３００（図３参照）の２次補助コイルＬ２２の一端と接地の間に連結され、上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第１基準電位ダイオードＤ４０９（Ｄ４５０）と、上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の他端と接地の間に連結され、上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第２基準電位ダイオードＤ４１９（Ｄ４６０）と、上記第１基準電位ダイオードＤ４０９によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の一端からの電流を整流する第１整流ダイオードＤ４１０と、上記第２基準電位ダイオードＤ４１９によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の他端からの電流を整流する第２整流ダイオードＤ４２０と、上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０との出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する出力受動素子ＰＤ４３０(図６（ｂ）参照)とを含む。この際、上記出力受動素子ＰＤ４３０は、抵抗またはキャパシタから成る。
【００３３】
以下、本発明の作用及び効果を添付した図面に基づいて詳しく説明する。
【００３４】
本発明のバックライトインバータは、発光効率の高いＣＣＦＬが適用される大型ＬＣＤＴＶまたはＬＣＤモニターに適切であり、これについて図３乃至図７を参照して説明する。
【００３５】
図３を参照すると、本発明のバックライトインバータにおいて、駆動部１００は駆動制御部５００によってＰＷＭ方式で制御される１次電圧Ｖ１を発生してメイントランス２００に供給する。上記１次電圧Ｖ１は階段波形で、図４に示す通りである。
【００３６】
図３及び図４を参照すると、上記メイントランス２００は、上記駆動部１００からの１次電圧Ｖ１を１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２の巻線比率に応じて２次電圧Ｖ２に変換し、上記２次コイルＬ２の両端にそれぞれ連結された両端を有するランプＵＬに上記２次電圧Ｖ２を出力する。
【００３７】
ここで、上記ＵランプＵＬの両端に印加される上記２次電圧Ｖ２は、図５に示すように略１６００Ｖｒｍｓ程度と高い電圧である。
【００３８】
これによって直接検出方式によると、上記ランプＵＫに流れる電流を抵抗などの素子で直接検出する場合には、抵抗などの検出素子の高い電圧によって損傷を受ける恐れがあるので、本発明のバックライトインバータでは図３に示すように、電磁気誘導方式の補助トランス３００を利用して上記ランプに流れる電流を上記１次及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２との巻線比率に応じて検出する。
【００３９】
図４を参照すると、上記駆動部１００からの１次電圧Ｖ１はＰＷＭ方式で制御される階段波形の電圧であり、このような１次電圧Ｖ１は上記メイントランス２００によって上記２次電圧Ｖ２に変換される。そして、上記メイントランス２００の各端では出力される出力電流ＡＤ１、ＡＤ２は上記ランプＵＬの各端に供給される。
【００４０】
また、図５を参照すると、上記メイントランス２００から出力される２次電圧Ｖ２は、その正電圧が８００Ｖｒｍｓで、その負電圧が８００Ｖｒｍｓであるので、このような正電圧及び負電圧を合わせて略１６００Ｖｒｍｓであり、このような高い２次電圧Ｖ２がランプに供給される。
【００４１】
以下、上記誘導方式でランプＵＬに流れる電流を検出する過程について説明する。
【００４２】
図３を参照すると、上記補助トランス３００において、上記メイントランス２００の２次コイルＬ２から上記ランプＵＬに流れる電流は、電流ラインＣＬ上に形成された上記補助トランス３００の１次補助コイルＬ２１から２次補助コイルＬ２２に誘起される。
【００４３】
この際、上記１次補助コイルＬ２１には上記メイントランス２００と上記ランプの間に電流が流れるようになり、上記１次補助コイルＬ２１に流れる電流は上記２次補助コイルＬ２２に誘起され、上記２次補助コイルＬ２２から両端に電流が流れるようになる。
【００４４】
即ち、上記ランプＵＬに流れる電流は上記１次補助コイルＬ２１から上記２次補助コイルＬ２２に誘起され、この際、上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２に誘起される電流は、上記２次補助コイルＬ２２の中間に位置する仮想接地を中心に両端に流れるようになり、このような上記２次補助コイルＬ２２の両端に流れる電流は下記に説明する全波整流部４００によって全波整流される。
【００４５】
図３乃至図５を参照すると、上記全波整流部４００に対する動作を説明すると、先ず、第１受動素子ＰＤ４１０によって上記２次補助コイルＬ２２からの電流が電圧に変換され、第２受動素子ＰＤ４２０によって上記２次補助コイル３００からの電流が電圧に変換される。
【００４６】
この際、上記第１受動素子ＰＤ４１０によって検出された電圧は第１整流ダイオードＤ４１０によって整流され、上記第２受動素子ＰＤ４２０によって検出された電圧は第２整流ダイオードＤ４２０によって整流される。
【００４７】
その後、上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０との出力が合わせられて全波整流される。その後、上記全波整流部４００は、上記補助トランス３００によって検出された電流を全波整流して上記駆動制御部５００に供給する。
【００４８】
一方、上記第１受動素子ＰＤ４１０及び第２受動素子ＰＤ４２０は抵抗またはキャパシタから成ることができ、抵抗を成す場合については図６を参照して説明する。
【００４９】
以下、上記全波整流部４００については、図６（ａ)、（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
【００５０】
先ず、図６（ａ)を参照して、本発明の全波整流部４００について説明すると、上記補助トランス３００の１次及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２との巻線比率に応じて、上記メイントランス２００とランプＵＬの間に流れる電流が上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２に誘起され、上記２次補助コイルＬ２２の両端にそれぞれ電流が流れる。
【００５１】
この際、上記全波整流部４００の第１抵抗Ｒ４１０は上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の一端と接地の間に流れる電流ＳＣ１を電圧に変換し、さらに、上記全波整流部４００の第２抵抗Ｒ４２０は上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の他端と接地の間に流れる電流ＳＣ２を電圧に変換する。
【００５２】
上記第１抵抗Ｒ４１０によって変換された電圧ＶＤ１は、第１整流ダイオードＤ４１０によって半波電流され、図７に示すような電圧波形Ｓ１となる。上記第２抵抗Ｒ４２０によって変換された電圧ＶＤ２は、第２整流ダイオードＤ４２０によって半波整流され、図７に示す電圧波形Ｓ２となる。上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０によって半波整流された各電圧波形Ｓ１、Ｓ２が合わせられると図７の電圧波形Ｓ３のように全波整流された電圧が生成される。この際、上記電圧波形Ｓ３が平滑されると、図７に示した波形Ｓ４のように直流（ＤＣ）電圧となって上記駆動制御部５００に供給される。
【００５３】
次に、図６（ｂ）を参照して、本発明の全波整流部４００について説明する。図６（ｂ）を参照すると、上記全波整流部４００において、上記第１抵抗Ｒ４１０に第１保護ダイオードＤ４３０が並列に連結され、上記第２抵抗Ｒ４２０に第２保護ダイオードＤ４４０が並列に連結される場合には、サージなどの過渡電圧流入時に動作してサージなどの過渡電圧から第１及び第２抵抗Ｒ４１０、Ｒ４２０とを始めとする素子を保護することが可能となる。
【００５４】
他の一方、本発明の全波整流部４００は図６（ｃ）のように実現でき、図６（ｃ）を参照して本発明の全波整流部４００に対する他の実現例を説明する。
【００５５】
図６（ｃ）を参照すると、上記全波整流部４００の第１基準電位ダイオードＤ４０９（Ｄ４５０）は上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定し、上記全波整流部４００の第２基準電位ダイオードＤ４１９（Ｄ４６０）は上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する。
【００５６】
この際、上記全波整流部４００の第１整流ダイオードＤ４１０は、上記第１基準電位ダイオードＤ４０９によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の一端からの電流を整流する。また、上記全波整流部４００の第２整流ダイオードＤ４２０は、上記第２基準電位ダイオードＤ４１９（Ｄ４６０）によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の他端からの電流を整流する。次に、上記全波整流部４００の出力受動素子ＰＤ４３０は、上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０の出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する。
【００５７】
この際、上記出力受動素子ＰＤ４３０は、抵抗またはキャパシタから成ることができ、抵抗またはキャパシタから成る場合にも上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０とから全波整流された電流を電圧に変換する。
【００５８】
その後、上記駆動制御部５００は上記全波整流部４００からの電圧に基づいて上記駆動部１００の１次電圧Ｖ１のＰＷＭデューティを制御する。このような駆動制御部５００の制御によって上記駆動部１００は１次電圧に対してＰＷＭ方式でデューティを制御するが、このようなＰＷＭ制御方式は本技術分野において一般的な技術的事項であるのでさらに詳細な説明は省略する。これにより上記ランプＵＬに流れる電流は一定に維持される。
【００５９】
先述したように、本発明の全波整流部４００を上記補助トランス３００と共に使用するようになると、上記全波整流部４００によって検出される電圧が半波整流に比べて大きくなるので、電流を検出する感度を改善することができ、さらに上記補助トランス３００の２次コイルのターン数を減らすことが可能で、かつ小型の補助トランスを使用することができるようになる。
【００６０】
このような本発明の補助トランス及び全波整流部によって、ランプに流れる電流を安定した直流電圧を検出することができるようになり、これにより上記駆動制御部及び駆動部によってランプの駆動電流を殆ど変動なく一定の電流に制御することが可能となり、ランプの輝度を安定したレベルに維持させることができるようになる。
【００６１】
以上説明した本発明は、先述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではなく特許請求の範囲によって限定され、本発明の装置は本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々に置換、変形及び変更が可能であることが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】従来の大型ＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。
【図２】図１のバックライトインバータの駆動電流波形図である。
【図３】本発明による大型ＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。
【図４】図３のメイントランスの１次電圧及び出力電流波形図である。
【図５】本発明によるＵランプＵＬの両端電圧（２次電圧）波形図である。
【図６】(ａ)、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の全波整流部に対する実現回路図である。
【図７】本発明の全波整流部の電圧波形図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 駆動部
２００ メイントランス
３００ 補助トランス
４００ 全波整流部
５００ 駆動制御部
Ｖ１ １次電圧
Ｌ１ １次コイル
Ｌ２ ２次コイル
ＵＬ ランプ
ＣＬ 電流ライン
Ｌ２１ １次補助コイル
Ｌ２２ ２次補助コイル
ＡＤ１ 第１出力電流
ＡＤ２ 第２出力電流
ＰＤ４１０ 第１受動素子
ＰＤ４２０ 第２受動素子
Ｒ４１０ 第１抵抗
Ｒ４２０ 第２抵抗
Ｄ４０９ 第１基準電位ダイオード
Ｄ４１９ 第２基準電位ダイオード
Ｄ４１０ 第１整流ダイオード
Ｄ４２０ 第２整流ダイオード
Ｄ４３０ 第１保護ダイオード
Ｄ４４０ 第２保護ダイオード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型エルシディ（以下、‘ＬＣＤ'とする）−ＴＶ及び大型ＬＣＤモニターなどのＬＣＤバックライトインバータに関するもので、特にワンランプ−ワントランス方式のバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側で電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用してランプの電流を正確に検出するよう実現することによって、ランプ電流を一定、かつ安定になるよう制御することができ、これによりルミナンスを一定に維持させることができる誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＬＣＤ−ＴＶ及びＬＣＤ−モニター市場が益々大型化されるにつれてバックライトユニット（Ｂａｃｋ Ｌｉｇｈｔ Ｕｎｉｔ）に装着されるランプ（Ｌａｍｐ）数が徐々に増加するようになり、さらにランプの管形状及びランプの管長さが次第に大きくなるようになり、その後ランプを駆動させる方式も多様に変化しつつある。
【０００３】
このような傾向により、従来のＬＣＤ用バックライトインバータも、略１７インチ程度の小型ＬＣＤに適用されるインバータと１７インチ以上の大型ＬＣＤに適用されるインバータに分けられて製作されるが、上記小型ＬＣＤに適用されるインバータは、略５００〜８００Ｖｒｍｓランプ１次電圧を発生させ、ランプ電流を検出して安定化させるためのフィードバックノードはランプのコールド端に形成されている。
【０００４】
また、上記大型ＬＣＤに適用されるバックライトインバータには、長さの長い直管型ランプまたはＵ字形ランプ等のように、従来の小型ＬＣＤバックライトインバータに適用されるランプよりは相対的に長さの長いランプが適用され、このような長いランプは略１ＫＶｒｍｓ程度の２次電圧が求められるため、このような長いランプ駆動にも様々な解決すべき技術的な課題があり、その中の一つがランプに流れる電流をいかにして検出して定電流モード（Ｍｏｄｅ）に制御するかにある。
【０００５】
特に、大型ＬＣＤ用バックライトインバータは、２つのトランスを利用して一つのランプを駆動する方式であって、ホット端とコールド端の区分が曖昧で、小型ＬＣＤ用インバータとは異なって、ランプのコールド（ｃｏｌｄ）端で電流をセンシング（Ｓｅｎｓｉｎｇ）することが望ましくないので、他のルート（ｒｏｏｔ）を通してランプ電流を制御する方式が採択されている。このような従来のバックライトインバータ中の一つは図１に示す通りである。
【０００６】
図１は、従来のＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。図１を参照すると、従来の大型ＬＣＤ用バックライトインバータは略１ＫＶｒｍｓ程度の高い１次電圧を要するＵランプ（Ｕ字形ランプ）３０を駆動させるために２つの第１と第２次トランス２１、２２とを含み、上記第１と第２トランス２１、２２のそれぞれは各該当する第１及び第２駆動部１１、１２とによる球形派信号(直流信号)を昇圧して交流信号に変換し、上記ランプ３０の動作に必要な相互逆位上関係である第１と第２交流駆動電流ＡＳ１、ＡＳ２とを上記ランプ３０の一側及び他側に供給する。
【０００７】
上記ランプ３０に流れる電流を一定に制御するために、上記バックライトインバータは上記第１と第２トランス２１、２２との各２次コイルの接地側にフィードバックノードを連結した電流検出部４０とを含む。上記電流検出部４０は当該トランスの２次に流れる電流による電圧を検出してフィードバックする。
【０００８】
このような電流検出部４０によって検出された電流に基づいて、駆動制御部５０は上記該第１及び第２駆動部１１、１２とを制御してランプ３０に流れる駆動電流が定電流となるよう制御する。
【０００９】
図２は、図１のバックライトインバータの駆動電流波形図である。図２を参照すると、上記第１と第２トランス２１、２２の各々から上記ランプ３０に供給される第１と第２交流駆動電流ＡＳ１、ＡＳ２は相互逆位上関係にあり、このような逆位上関係である第１と第２交流駆動電流ＡＳ１、ＡＳ２によって上記ランプ３０に駆動電流が流れる。
【００１０】
このような駆動電流を検出するための電流検出部４０は、上記第１トランス２１の２次コイルの接地側に連結された第１抵抗Ｒ１と、上記第２トランス２２の２次コイルの接地側に連結された第２抵抗Ｒ２とを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、このような従来の大型ＬＣＤ用バックライトインバータにおいて、一つのＵランプ３０を動作させるために２つのトランスが必要であるため、価格が上昇される短所がある。このような短所は製品に対する小型化及び低廉化に限界とされるので、大きさ及び価格の側面を考慮すると好ましくない駆動方式である。
【００１２】
このような短所のため、一つのトランスで二つのＵランプ、４つの直管型ランプを駆動させる方式が研究及び開発されているが、このような１−トランス２−Ｕランプまたは１−トランス４−ランプ方式では、ランプに供給される電圧が略７５０〜１０００Ｖ内の任意の電圧と非常に高い電圧であるため、このような高い２次電圧状態でランプに流れる電流を上記１次及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２の巻線比率に応じて検出する方式が必要である。
【００１３】
本発明は、上記した問題点を解決するために提案されたものであり、その目的はワンランプ−ワントランス方式のバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側から電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用してランプの電流を正確に検出するよう実現することによって、ランプ電流を一定、かつ安定になるように制御することができ、これによりルミナンスを一定に維持させることができる誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記した本発明の目的を達成するために、本発明の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータは、ＰＷＭ方式で制御される１次電圧を発生する駆動部と、１次及び２次コイルとを含み、前記駆動部からの１次電圧を前記１次及び２次コイルの巻線比率に応じて２次電圧に変換し、前記２次コイルの両端に各々連結された両端を有するランプに前記交流駆動電流を出力するメイントランスと、前記メイントランスの２次コイルと前記ランプ間の電流ライン上に形成された１次補助コイルと、前記１次補助コイルに誘導結合された２次補助コイルを含み、前記ランプに流れる電流を前記１次及び２次補助コイルの巻線比率に応じて検出する補助トランスと、前記補助トランスによって検出された電流を全波整流する全波整流部と、前記全波整流部からの電圧に基づいて前記１次電圧のＰＷＭデューティを制御する駆動制御部と、を含んでなることを特徴とする。
【００１５】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第１受動素子と、前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第２受動素子と、前記第１受動素子によって変換された電圧を整流する第１整流ダイオードと、前記第２受動素子によって変換された電圧を整流する第２整流ダイオードと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
前記第１受動素子及び第２受動素子は、それぞれ第１抵抗及び第２抵抗から成ることを特徴とする。前記全波整流部は、前記第１抵抗に並列に連結され、前記第１抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第１抵抗の−端に連結されたアノードを有する第１保護ダイオードと、前記第２抵抗に並列に連結され、前記第２抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第２抵抗の−端に連結されたアノードを有する第２保護ダイオードと、をさらに含むことを特徴とする。前記第１及び第２受動素子は、それぞれ第１キャパシタ及び第２キャパシタから成ることを特徴とする。
【００１７】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第１基準電位ダイオードと、前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第２基準電位ダイオードと、前記第１基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの一端からの電流を整流する第１整流ダイオードと、前記第２基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの他端からの電流を整流する第２整流ダイオードと、前記第１及び第２整流ダイオードの出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する出力受動素子と、を含むことを特徴とする。前記出力受動素子は抵抗またはキャパシタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、大型ＬＣＤ−ＴＶ及び大型ＬＣＤモニターなどのＬＣＤバックライトインバータ中、ワンランプ−ワントランス方式のバックライトインバータにおいて、メイントランスの２次側で電磁気誘導方式及び全波整流方式を利用してランプの電流の検出感度を向上させることができるため、電流をより正確に検出することができ、これによりランプ電流を一定かつ安定になるように制御することができ、かつルミナンスを一定に維持させることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましき実施例を添付した図面を参照して詳しく説明する。本発明に参照された図面において実質的に同一な構成及び機能を有する構成要素は同一な符号を付す。
【００２０】
図３は本発明による大型ＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。図３を参照すると、本発明によるバックライトインバータは、一つのトランスで二つのＵランプ、または４つの直管型ランプを駆動する方式から、ランプに流れる電流を誘導方式で検出して全波整流する方式を採用しており、このような本発明の大型ＬＣＤ用バックライトインバータは、駆動部１００、メイントランス２００、補助トランス３００、全波整流部４００及び駆動制御部５００とを含む。
【００２１】
図３を参照すると、上記駆動部１００は上記駆動制御部５００の制御によりＰＷＭ方式で制御される階段波形の１次電圧Ｖ１を発生するように構成される。
【００２２】
上記メイントランス２００は、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２とを含み、上記駆動部１００からの１次電圧Ｖ１を１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２の巻線比率に応じて２次電圧Ｖ２に変換し、上記２次コイルＬ２の両端に各々連結された両端を有するランプＵＬに上記２次電圧Ｖ２を出力するようになされる。上記１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２の巻線比率は適用されるランプによって互いに異なり、適用されたランプで要求される電流または電圧正格によって定められる。
【００２３】
本発明の補助トランス３００は、上記メイントランス２００の２次コイルＬ２と上記ランプＵＬ間の電流ラインＣＬ上に形成された１次補助コイルＬ２１と、上記１次補助コイルＬ２１に誘導結合された２次補助コイルＬ２２を含み、上記ランプＵＬに流れる電流を上記１次補助コイル及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２との巻線比率に応じて検出するようになされる。このような誘導方式のトランスを使用する場合、ランプの高い電圧に影響を受けず所望の電流を検出することが可能となる長所がある。
【００２４】
本発明の全波整流部４００は、上記補助トランス３００によって検出された電流を全波整流し、これは上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の一端と接地の間に連結され、上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換する第１受動素子ＰＤ４１０と、上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の他端と接地の間に連結され、上記２次補助コイル３００からの電流を電圧に変換する第２受動素子ＰＤ４２０と、上記第１受動素子ＰＤ４１０によって変換された電圧を整流する第１整流ダイオードＤ４１０と、上記第２受動素子ＰＤ４２０によって変換された電圧を整流する第２整流ダイオードＤ４２０とを含む。
【００２５】
上記駆動制御部５００は、上記全波整流部４００からの電圧と内部の設定電圧を比較して、その比較結果に応じて上記駆動部１００の１次電圧Ｖ１のＰＷＭデューティを制御するようになされる。
【００２６】
図４は、図３のメイントランスの１次電圧及び出力電流波形図であって、図４において、Ｖ１は上記駆動部１００から出力されて上記メイントランス２００に入力される１次電圧であり、ＡＤ１及びＡＤ２は上記メイントランス２００から出力される出力電流である。
【００２７】
図５は、本発明によるＵランプＵＬの両端電圧（２次電圧）波形図であって、図５での電圧波形は上記メイントランス２００から出力される２次電圧の波形であり、上記２次電圧Ｖ２の正電圧は８００Ｖｒｍｓで、上記２次電圧Ｖ２の負電圧は８００Ｖｒｍｓであり、上記２次電圧Ｖ２は略１６００Ｖｒｍｓである。
【００２８】
上記全波整流部４００に対する具体的な実現例を図６（ａ)、（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
【００２９】
図６（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の全波整流部に対する実現回路図であって、図６（ａ）は上記第１及び第２受動素子ＰＤ４１０、ＰＤ４２０とがそれぞれ第１抵抗Ｒ４１０及び第２抵抗Ｒ４２０からなる（図３参照）。
【００３０】
また、図６（ｂ）を参照すると、上記全波整流部４００は、上記第１抵抗Ｒ４１０に並列に連結され、上記第１抵抗Ｒ４１０の＋端に連結されたカソードと上記第１抵抗Ｒ４１０の−端に連結されたアノードを有する第１保護ダイオードＤ４３０と、上記第２抵抗Ｒ４２０に並列に連結され、上記第２抵抗Ｒ４２０の＋端に連結されたカソードと上記第２次抵抗Ｒ４２０の−端に連結されたアノードを有する第２保護ダイオードＤ４４０とを含む。
【００３１】
しかも、上記第１受動素子及び第２受動素子ＰＤ４１０、ＰＤ４２０とは、それぞれ第１キャパシタ及び第２キャパシタから成る。
【００３２】
一方、図６（ｃ）を参照すると、上記全波整流部４００は、上記補助トランス３００（図３参照）の２次補助コイルＬ２２の一端と接地の間に連結され、上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第１基準電位ダイオードＤ４０９（Ｄ４５０）と、上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の他端と接地の間に連結され、上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第２基準電位ダイオードＤ４１９（Ｄ４６０）と、上記第１基準電位ダイオードＤ４０９によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の一端からの電流を整流する第１整流ダイオードＤ４１０と、上記第２基準電位ダイオードＤ４１９によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の他端からの電流を整流する第２整流ダイオードＤ４２０と、上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０との出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する出力受動素子ＰＤ４３０(図６（ｂ）参照)とを含む。この際、上記出力受動素子ＰＤ４３０は、抵抗またはキャパシタから成る。
【００３３】
以下、本発明の作用及び効果を添付した図面に基づいて詳しく説明する。
【００３４】
本発明のバックライトインバータは、発光効率の高いＣＣＦＬが適用される大型ＬＣＤＴＶまたはＬＣＤモニターに適切であり、これについて図３乃至図７を参照して説明する。
【００３５】
図３を参照すると、本発明のバックライトインバータにおいて、駆動部１００は駆動制御部５００によってＰＷＭ方式で制御される１次電圧Ｖ１を発生してメイントランス２００に供給する。上記１次電圧Ｖ１は階段波形で、図４に示す通りである。
【００３６】
図３及び図４を参照すると、上記メイントランス２００は、上記駆動部１００からの１次電圧Ｖ１を１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２の巻線比率に応じて２次電圧Ｖ２に変換し、上記２次コイルＬ２の両端にそれぞれ連結された両端を有するランプＵＬに上記２次電圧Ｖ２を出力する。
【００３７】
ここで、上記ＵランプＵＬの両端に印加される上記２次電圧Ｖ２は、図５に示すように略１６００Ｖｒｍｓ程度と高い電圧である。
【００３８】
これによって直接検出方式によると、上記ランプＵＫに流れる電流を抵抗などの素子で直接検出する場合には、抵抗などの検出素子の高い電圧によって損傷を受ける恐れがあるので、本発明のバックライトインバータでは図３に示すように、電磁気誘導方式の補助トランス３００を利用して上記ランプに流れる電流を上記１次及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２との巻線比率に応じて検出する。
【００３９】
図４を参照すると、上記駆動部１００からの１次電圧Ｖ１はＰＷＭ方式で制御される階段波形の電圧であり、このような１次電圧Ｖ１は上記メイントランス２００によって上記２次電圧Ｖ２に変換される。そして、上記メイントランス２００の各端では出力される出力電流ＡＤ１、ＡＤ２は上記ランプＵＬの各端に供給される。
【００４０】
また、図５を参照すると、上記メイントランス２００から出力される２次電圧Ｖ２は、その正電圧が８００Ｖｒｍｓで、その負電圧が８００Ｖｒｍｓであるので、このような正電圧及び負電圧を合わせて略１６００Ｖｒｍｓであり、このような高い２次電圧Ｖ２がランプに供給される。
【００４１】
以下、上記誘導方式でランプＵＬに流れる電流を検出する過程について説明する。
【００４２】
図３を参照すると、上記補助トランス３００において、上記メイントランス２００の２次コイルＬ２から上記ランプＵＬに流れる電流は、電流ラインＣＬ上に形成された上記補助トランス３００の１次補助コイルＬ２１から２次補助コイルＬ２２に誘起される。
【００４３】
この際、上記１次補助コイルＬ２１には上記メイントランス２００と上記ランプの間に電流が流れるようになり、上記１次補助コイルＬ２１に流れる電流は上記２次補助コイルＬ２２に誘起され、上記２次補助コイルＬ２２から両端に電流が流れるようになる。
【００４４】
即ち、上記ランプＵＬに流れる電流は上記１次補助コイルＬ２１から上記２次補助コイルＬ２２に誘起され、この際、上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２に誘起される電流は、上記２次補助コイルＬ２２の中間に位置する仮想接地を中心に両端に流れるようになり、このような上記２次補助コイルＬ２２の両端に流れる電流は下記に説明する全波整流部４００によって全波整流される。
【００４５】
図３乃至図５を参照すると、上記全波整流部４００に対する動作を説明すると、先ず、第１受動素子ＰＤ４１０によって上記２次補助コイルＬ２２からの電流が電圧に変換され、第２受動素子ＰＤ４２０によって上記２次補助コイル３００からの電流が電圧に変換される。
【００４６】
この際、上記第１受動素子ＰＤ４１０によって検出された電圧は第１整流ダイオードＤ４１０によって整流され、上記第２受動素子ＰＤ４２０によって検出された電圧は第２整流ダイオードＤ４２０によって整流される。
【００４７】
その後、上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０との出力が合わせられて全波整流される。その後、上記全波整流部４００は、上記補助トランス３００によって検出された電流を全波整流して上記駆動制御部５００に供給する。
【００４８】
一方、上記第１受動素子ＰＤ４１０及び第２受動素子ＰＤ４２０は抵抗またはキャパシタから成ることができ、抵抗を成す場合については図６を参照して説明する。
【００４９】
以下、上記全波整流部４００については、図６（ａ)、（ｂ）及び（ｃ）を参照して説明する。
【００５０】
先ず、図６（ａ)を参照して、本発明の全波整流部４００について説明すると、上記補助トランス３００の１次及び２次補助コイルＬ２１、Ｌ２２との巻線比率に応じて、上記メイントランス２００とランプＵＬの間に流れる電流が上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２に誘起され、上記２次補助コイルＬ２２の両端にそれぞれ電流が流れる。
【００５１】
この際、上記全波整流部４００の第１抵抗Ｒ４１０は上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の一端と接地の間に流れる電流ＳＣ１を電圧に変換し、さらに、上記全波整流部４００の第２抵抗Ｒ４２０は上記補助トランス３００の２次補助コイルＬ２２の他端と接地の間に流れる電流ＳＣ２を電圧に変換する。
【００５２】
上記第１抵抗Ｒ４１０によって変換された電圧ＶＤ１は、第１整流ダイオードＤ４１０によって半波電流され、図７に示すような電圧波形Ｓ１となる。上記第２抵抗Ｒ４２０によって変換された電圧ＶＤ２は、第２整流ダイオードＤ４２０によって半波整流され、図７に示す電圧波形Ｓ２となる。上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０によって半波整流された各電圧波形Ｓ１、Ｓ２が合わせられると図７の電圧波形Ｓ３のように全波整流された電圧が生成される。この際、上記電圧波形Ｓ３が平滑されると、図７に示した波形Ｓ４のように直流（ＤＣ）電圧となって上記駆動制御部５００に供給される。
【００５３】
次に、図６（ｂ）を参照して、本発明の全波整流部４００について説明する。図６（ｂ）を参照すると、上記全波整流部４００において、上記第１抵抗Ｒ４１０に第１保護ダイオードＤ４３０が並列に連結され、上記第２抵抗Ｒ４２０に第２保護ダイオードＤ４４０が並列に連結される場合には、サージなどの過渡電圧流入時に動作してサージなどの過渡電圧から第１及び第２抵抗Ｒ４１０、Ｒ４２０とを始めとする素子を保護することが可能となる。
【００５４】
他の一方、本発明の全波整流部４００は図６（ｃ）のように実現でき、図６（ｃ）を参照して本発明の全波整流部４００に対する他の実現例を説明する。
【００５５】
図６（ｃ）を参照すると、上記全波整流部４００の第１基準電位ダイオードＤ４０９（Ｄ４５０）は上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定し、上記全波整流部４００の第２基準電位ダイオードＤ４１９（Ｄ４６０）は上記２次補助コイルＬ２２からの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する。
【００５６】
この際、上記全波整流部４００の第１整流ダイオードＤ４１０は、上記第１基準電位ダイオードＤ４０９によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の一端からの電流を整流する。また、上記全波整流部４００の第２整流ダイオードＤ４２０は、上記第２基準電位ダイオードＤ４１９（Ｄ４６０）によって設定された基準電位を基準に、上記２次補助コイルＬ２２の他端からの電流を整流する。次に、上記全波整流部４００の出力受動素子ＰＤ４３０は、上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０の出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する。
【００５７】
この際、上記出力受動素子ＰＤ４３０は、抵抗またはキャパシタから成ることができ、抵抗またはキャパシタから成る場合にも上記第１及び第２整流ダイオードＤ４１０、Ｄ４２０とから全波整流された電流を電圧に変換する。
【００５８】
その後、上記駆動制御部５００は上記全波整流部４００からの電圧に基づいて上記駆動部１００の１次電圧Ｖ１のＰＷＭデューティを制御する。このような駆動制御部５００の制御によって上記駆動部１００は１次電圧に対してＰＷＭ方式でデューティを制御するが、このようなＰＷＭ制御方式は本技術分野において一般的な技術的事項であるのでさらに詳細な説明は省略する。これにより上記ランプＵＬに流れる電流は一定に維持される。
【００５９】
先述したように、本発明の全波整流部４００を上記補助トランス３００と共に使用するようになると、上記全波整流部４００によって検出される電圧が半波整流に比べて大きくなるので、電流を検出する感度を改善することができ、さらに上記補助トランス３００の２次コイルのターン数を減らすことが可能で、かつ小型の補助トランスを使用することができるようになる。
【００６０】
このような本発明の補助トランス及び全波整流部によって、ランプに流れる電流を安定した直流電圧を検出することができるようになり、これにより上記駆動制御部及び駆動部によってランプの駆動電流を殆ど変動なく一定の電流に制御することが可能となり、ランプの輝度を安定したレベルに維持させることができるようになる。
【００６１】
以上説明した本発明は、先述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではなく特許請求の範囲によって限定され、本発明の装置は本発明の技術的思想を外れない範囲内において様々に置換、変形及び変更が可能であることが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者にとって明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】従来の大型ＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。
【図２】図１のバックライトインバータの駆動電流波形図である。
【図３】本発明による大型ＬＣＤ用バックライトインバータの構成図である。
【図４】図３のメイントランスの１次電圧及び出力電流波形図である。
【図５】本発明によるＵランプＵＬの両端電圧（２次電圧）波形図である。
【図６】(ａ)、（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の全波整流部に対する実現回路図である。
【図７】本発明の全波整流部の電圧波形図である。
【符号の説明】
【００６３】
１００ 駆動部
２００ メイントランス
３００ 補助トランス
４００ 全波整流部
５００ 駆動制御部
Ｖ１ １次電圧
Ｌ１ １次コイル
Ｌ２ ２次コイル
ＵＬ ランプ
ＣＬ 電流ライン
Ｌ２１ １次補助コイル
Ｌ２２ ２次補助コイル
ＡＤ１ 第１出力電流
ＡＤ２ 第２出力電流
ＰＤ４１０ 第１受動素子
ＰＤ４２０ 第２受動素子
Ｒ４１０ 第１抵抗
Ｒ４２０ 第２抵抗
Ｄ４０９ 第１基準電位ダイオード
Ｄ４１９ 第２基準電位ダイオード
Ｄ４１０ 第１整流ダイオード
Ｄ４２０ 第２整流ダイオード
Ｄ４３０ 第１保護ダイオード
Ｄ４４０ 第２保護ダイオード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＷＭ方式で制御される１次電圧を発生する駆動部と、
１次及び２次コイルを含み、前記駆動部からの１次電圧を前記１次及び２次コイルの巻線比率に応じて２次電圧に変換し、前記２次コイルの両端に各々連結された両端を有するランプに前記交流駆動電流を出力するメイントランスと、
前記メイントランスの２次コイルと前記ランプ間の電流ライン上に形成された１次補助コイルと、前記１次補助コイルに誘導結合された２次補助コイルとを含み、前記ランプに流れる電流を前記１次及び２次補助コイルの巻線比率に応じて検出する補助トランスと、
前記補助トランスによって検出された電流を全波整流する全波整流部と、
前記全波整流部からの電圧に基づいて前記１次電圧のＰＷＭデューティを制御する駆動制御部と、
を含んでなることを特徴とする誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項２】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第１受動素子と、
前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第２受動素子と、
前記第１受動素子によって変換された電圧を整流する第１整流ダイオードと、
前記第２受動素子によって変換された電圧を整流する第２整流ダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項３】
前記第１及び第２受動素子は、それぞれ第１及び第２抵抗から成ることを特徴とする請求項２に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項４】
前記全波整流部は、前記第１抵抗に並列に連結され、前記第１抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第１抵抗の−端に連結されたアノードを有する第１保護ダイオードと、
前記第２抵抗に並列に連結され、前記第２抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第２抵抗の−端に連結されたアノードを有する第２保護ダイオードと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項５】
前記第１受動素子及び第２受動素子は、それぞれ第１及び第２キャパシタから成ることを特徴とする請求項２に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項６】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第１基準電位ダイオードと、
前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第２基準電位ダイオードと、
前記第１基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの一端からの電流を整流する第１整流ダイオードと、
前記第２基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの他端からの電流を整流する第２整流ダイオードと、
前記第１整流ダイオード及び第２整流ダイオードの出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する出力受動素子と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項７】
前記出力受動素子は、抵抗であることを特徴とする請求項６に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項８】
前記出力受動素子は、キャパシタであることを特徴とする請求項６に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項１】
ＰＷＭ方式で制御される１次電圧を発生する駆動部と、
１次及び２次コイルを含み、前記駆動部からの１次電圧を前記１次及び２次コイルの巻線比率に応じて２次電圧に変換し、前記２次コイルの両端に各々連結された両端を有するランプに前記交流駆動電流を出力するメイントランスと、
前記メイントランスの２次コイルと前記ランプ間の電流ライン上に形成された１次補助コイルと、前記１次補助コイルに誘導結合された２次補助コイルとを含み、前記ランプに流れる電流を前記１次及び２次補助コイルの巻線比率に応じて検出する補助トランスと、
前記補助トランスによって検出された電流を全波整流する全波整流部と、
前記全波整流部からの電圧に基づいて前記１次電圧のＰＷＭデューティを制御する駆動制御部と、
を含んでなることを特徴とする誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項２】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第１受動素子と、
前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換する第２受動素子と、
前記第１受動素子によって変換された電圧を整流する第１整流ダイオードと、
前記第２受動素子によって変換された電圧を整流する第２整流ダイオードと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項３】
前記第１及び第２受動素子は、それぞれ第１及び第２抵抗から成ることを特徴とする請求項２に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項４】
前記全波整流部は、前記第１抵抗に並列に連結され、前記第１抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第１抵抗の−端に連結されたアノードを有する第１保護ダイオードと、
前記第２抵抗に並列に連結され、前記第２抵抗の＋端に連結されたカソードと前記第２抵抗の−端に連結されたアノードを有する第２保護ダイオードと、
をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項５】
前記第１受動素子及び第２受動素子は、それぞれ第１及び第２キャパシタから成ることを特徴とする請求項２に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項６】
前記全波整流部は、前記補助トランスの２次補助コイルの一端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第１基準電位ダイオードと、
前記補助トランスの２次補助コイルの他端と接地の間に連結され、前記２次補助コイルからの電流を電圧に変換するための基準電位を設定する第２基準電位ダイオードと、
前記第１基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの一端からの電流を整流する第１整流ダイオードと、
前記第２基準電位ダイオードによって設定された基準電位を基準に、前記２次補助コイルの他端からの電流を整流する第２整流ダイオードと、
前記第１整流ダイオード及び第２整流ダイオードの出力が合わせられて全波整流された電流を電圧に変換する出力受動素子と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項７】
前記出力受動素子は、抵抗であることを特徴とする請求項６に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【請求項８】
前記出力受動素子は、キャパシタであることを特徴とする請求項６に記載の誘導方式の電流検出機能を有するバックライトインバータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１６４２０（Ｐ２００８−１６４２０Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９８７９３（Ｐ２００６−１９８７９３）
【出願日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（５９１００３７７０）三星電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【出願人】（５９１００３７７０）三星電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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