ＥＬ駆動用インバータ装置
【課題】 従来のＥＬ発光体の容量の減少に伴い駆動電圧を上昇させて劣化による明るさの低下を補正する従来のＥＬ駆動用インバータ装置では、温度上昇により容量が減少したときにも駆動電圧が上昇し過電圧となって劣化を加速させる問題点を生じていた。
【解決手段】 本発明により、ＥＬ駆動用インバータ装置１には温度センサ３および制御回路が設けられ、ＥＬ発光体１０の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしたことで、温度センサー３を設けることで温度の要因によるに容量成分の減少分を検知し、この分には駆動電圧の上昇を生じないものとしてＥＬ発光体１０への過電圧の印加を防止し課題を解決するものである。
【解決手段】 本発明により、ＥＬ駆動用インバータ装置１には温度センサ３および制御回路が設けられ、ＥＬ発光体１０の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしたことで、温度センサー３を設けることで温度の要因によるに容量成分の減少分を検知し、この分には駆動電圧の上昇を生じないものとしてＥＬ発光体１０への過電圧の印加を防止し課題を解決するものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ発光体を点灯させるために用いられるＥＬ駆動用インバータ装置に関するものであり、詳細には、ＥＬ発光体が使用時間の経過と共に輝度が低下していくのを、ＥＬ発光体の容量成分の減少で検出し、例えば印加電圧を増加させて輝度の低下を補償し寿命の延長を図れるようにしたＥＬ駆動用インバータ装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のＥＬ駆動用インバータ装置９０の構成の例を示すものが図４であり、このＥＬ駆動用インバータ装置９０は、例えば矩形波で所定の周波数で発振し所定の電圧を出力する駆動回路９１と、チョークコイル９２と整流回路９３とから構成されている。
【０００３】そして、ＥＬ発光体８０を駆動するときには、このＥＬ発光体８０と前記チョークコイル９２とを直列に接続し、前記駆動回路９１の出力に接続するものである。ここで、前記ＥＬ発光体８０の特性としては、使用時間の経過と共に容量成分Ｃが減少して行き、この容量成分Ｃの減少と共に、略比例関係で輝度も低下していくものとなる。
【０００４】そこで、図５に示すように前記チョークコイル９２の誘導成分Ｌと、前記ＥＬ発光体８０の容量成分Ｃとにより直列共振回路を形成させておけば、容量成分Ｃの減少に伴いＥＬ発光体８０に印加される電圧Ｖelは、Ｖel＝Ｑ／Ｃ（但し、Ｑ：共振値）なる式に従い上昇するものと成り、これにより輝度の変化を補償し、一定の明るさを維持するものとして、使用を可能とする時間の延長を図るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ＥＬ発光体８０の容量成分Ｃの減少は、使用時間が経過したときのみに生じるものではなく、点灯時の自己加熱による温度上昇、或いは、周囲温度の影響などによっても生じる。但し、前記した使用時間の経過による容量成分Ｃの減少は永久的なものであるに対して、温度上昇による容量成分Ｃの減少は一時的なものであり、常温に戻れば容量成分Ｃは回復する。
【０００６】即ち、使用時間の経過による容量成分Ｃの減少は劣化に起因するものであり、温度上昇による容量成分Ｃの減少は、ＥＬ発光体８０が有する特性により生じるものであって劣化に起因するものではない。ではあるが、従来のＥＬ駆動用インバータ装置９０においては、劣化に起因する容量成分Ｃの減少であるか、特性に起因する容量成分Ｃの減少であるかの識別手段を持たないので、いずれの場合にも印加電圧が上昇するものとなり、過剰な電圧を印加するものとなって、ＥＬ発光体８０を短命化させる問題点を生じていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、ＥＬ発光体の容量成分の減少に応じて前記ＥＬ発光体に印加される周波数または電圧を変化させ、前記容量成分の減少による輝度の低下を補償して成るＥＬ駆動用インバータ装置において、前記ＥＬ駆動用インバータ装置には温度センサおよび制御回路が設けられ、前記ＥＬ発光体の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしてあることを特徴とするＥＬ駆動用インバータ装置を提供することで前記従来の課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは本発明に係るＥＬ駆動用インバータ装置であり、このＥＬ駆動用インバータ装置１は、高周波電力をＥＬ発光体１０に供給する際に、ＥＬ発光体１０の容量成分Ｃとチョークコイル２の誘導成分Ｌとで直列共振回路が形成され、前記ＥＬ発光体１０の使用時間に伴うＥＬ発光体１０の容量成分Ｃの減少に応じて駆動電圧が上昇するように構成され、ＥＬ発光体１０の劣化による輝度低下を補償するものとされているものである点は従来例のものと同様である。
【０００９】ここで、本発明のＥＬ駆動用インバータ装置１においては、従来例のＥＬ駆動用インバータ装置と同じ構成とされた駆動回路１ａに加えて、サーミスタなど温度センサ３と、この温度センサ３の出力を適宜に増幅し出力する増幅器４と、前記増幅器からの出力に応じて前記駆動回路１ａの出力電圧を制御する制御回路５とを設けるものである。
【００１０】前記温度センサ３は基本的には前記ＥＬ発光体１０の温度を測定可能とするようにＥＬ発光体１０に密接する状態として取付けられている。但し、前記ＥＬ発光体１０が屋外に設けられ、点灯による自己発熱よりも、太陽の直射による温度上昇など外的要因による温度上昇の比率が多いと認められるときには外気温度、筐体温度などを測定するものとしても良く、或いは、ＥＬ発光体１０と外気温度など双方を測定できるものとしても良い。
【００１１】そして、前記温度センサ３の出力は図２に示すように増幅器４により適宜に増幅が行なわれで制御回路５に向けて出力が行なわれる。この出力を受けた制御回路５は温度センサ３に高温が検出されたときには、前記駆動回路１ａ内にある振巾設定回路を調整するなどして、ＥＬ発光体１０に対する印加電圧を適宜に低下させる方向として制御を行なうものとされている。尚、前記制御回路５は前記増幅器４の出力に応じて前記駆動回路１ａをしてＥＬ発光体１０に印加される周波数を変化させるものであっても良い。
【００１２】次いで、上記の構成とした本発明のＥＬ駆動用インバータ装置１の作用および効果について説明を行なう。例えばＥＬ発光体１０の点灯が行なわれた直後の状態において、温度センサ３に格別の温度上昇が検出されていないときには、前記制御回路５は駆動回路１ａに対する電圧制御は行なわず、従って、ＥＬ駆動用インバータ装置１は設定電圧を出力する。
【００１３】このときに既にＥＬ発光体１０に容量成分Ｃの減少を生じているものであれば、その容量成分Ｃの減少はＥＬ発光体１０の劣化に起因するものであるので、前記チョークコイル２との直列共振作用によりＥＬ発光体１０への印加電圧は上昇し、前記した劣化による輝度低下は補償されるものとなる。
【００１４】そして、点灯の継続による温度上昇などによりＥＬ発光体１０の容量成分Ｃに更なる減少を生じると、前記した直列共振作用によりＥＬ発光体１０に対する印加電圧は更に上昇するものとなるが、このときには、温度センサ３に温度上昇も検出されるので、制御回路５は駆動回路１ａに対し電圧制御を行わせ、ＥＬ駆動用インバータ装置１としての出力電圧を低下させ、温度上昇に起因するＥＬ発光体１０の容量成分Ｃの減少に対してはＥＬ発光体１０に対する印加電圧を上昇させないものとする。
【００１５】従って、本発明によれば温度上昇によるＥＬ発光体１０の容量成分Ｃの減少に対しては、このＥＬ発光体１０に対する印加電圧の上昇を生じることがなく、よって、ＥＬ発光体１０は定格よりも過大な電力により駆動されることはなくなる。よって、ＥＬ発光体１０は過大な駆動電圧が印加されたことによる寿命の短命化を生じることがなく、長寿命化が図れるものとなる。
【００１６】図３は、本発明の構成としたＥＬ駆動用インバータ装置１の作用、効果を従来例との比較で示すグラフであり、従来例の輝度曲線Ｓが使用開始後の初期の状態では定格を超える度合いが著しく、それにより比較的に速い時期に劣化を生じているのに対し、本発明の輝度曲線Ｔにおいては、定格を超える度合いが少なく、よって、より長い寿命が得られるものとなっている。
【００１７】この長寿命化が図れるものとなる作用、効果は、例えばＥＬ発光体１０が屋外に設置されるものであり、太陽の直射光など外部要因が加算され、著しい温度上昇を生じる機会が多いＥＬ発光体１０に対して格別に顕著な効果が現われるものとなるのである。
【００１８】尚、上記の説明は、駆動電圧の制御を行なうときの例で説明したが、ＥＬ発光体１０を構成する蛍光体は刺激の回数、即ち、周波数によっても明るさが増減すると共に、同様に寿命への影響も受けるものであるので、温度上昇による容量成分Ｃの減少を生じた場合、周波数を減少させて明るさを調整することでも目的を達することができるものとなる。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、ＥＬ駆動用インバータ装置には温度センサおよび制御回路が設けられ、ＥＬ発光体の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしてあるＥＬ駆動用インバータ装置としたことで、従来は寿命による要因以外である温度上昇によってもＥＬ発光体は容量成分の減少を生じるものであるので駆動電圧は上昇するものとなり、ＥＬ発光体に定格以上の過大な電圧が印加され寿命の短命化が促進されていたのを、温度センサー設けることで温度の要因によるに容量成分の減少分を検知し、この温度の要因による減少分には駆動電圧の上昇を生じないものとすることで過剰電圧の印加を防止し、以てＥＬ発光体の寿命を本来の特性まで延長することを可能とし、性能の向上、信頼性の向上などに極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＥＬ駆動用インバータ装置の実施形態を示す略示的な回路図である。
【図２】 同じ実施形態の要部を示す回路図である。
【図３】 同じ実施形態の作用を示すグラフである。
【図４】 従来例を示す略示的な回路図である。
【図５】 ＥＬ発光体の駆動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１……ＥＬ駆動用インバータ装置
１ａ……駆動回路
２……チョークコイル
３……温度センサ
４……増幅器
５……制御回路
１０……ＥＬ発光体
Ｃ……容量成分
Ｌ……誘導成分
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＬ発光体を点灯させるために用いられるＥＬ駆動用インバータ装置に関するものであり、詳細には、ＥＬ発光体が使用時間の経過と共に輝度が低下していくのを、ＥＬ発光体の容量成分の減少で検出し、例えば印加電圧を増加させて輝度の低下を補償し寿命の延長を図れるようにしたＥＬ駆動用インバータ装置に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種のＥＬ駆動用インバータ装置９０の構成の例を示すものが図４であり、このＥＬ駆動用インバータ装置９０は、例えば矩形波で所定の周波数で発振し所定の電圧を出力する駆動回路９１と、チョークコイル９２と整流回路９３とから構成されている。
【０００３】そして、ＥＬ発光体８０を駆動するときには、このＥＬ発光体８０と前記チョークコイル９２とを直列に接続し、前記駆動回路９１の出力に接続するものである。ここで、前記ＥＬ発光体８０の特性としては、使用時間の経過と共に容量成分Ｃが減少して行き、この容量成分Ｃの減少と共に、略比例関係で輝度も低下していくものとなる。
【０００４】そこで、図５に示すように前記チョークコイル９２の誘導成分Ｌと、前記ＥＬ発光体８０の容量成分Ｃとにより直列共振回路を形成させておけば、容量成分Ｃの減少に伴いＥＬ発光体８０に印加される電圧Ｖelは、Ｖel＝Ｑ／Ｃ（但し、Ｑ：共振値）なる式に従い上昇するものと成り、これにより輝度の変化を補償し、一定の明るさを維持するものとして、使用を可能とする時間の延長を図るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ＥＬ発光体８０の容量成分Ｃの減少は、使用時間が経過したときのみに生じるものではなく、点灯時の自己加熱による温度上昇、或いは、周囲温度の影響などによっても生じる。但し、前記した使用時間の経過による容量成分Ｃの減少は永久的なものであるに対して、温度上昇による容量成分Ｃの減少は一時的なものであり、常温に戻れば容量成分Ｃは回復する。
【０００６】即ち、使用時間の経過による容量成分Ｃの減少は劣化に起因するものであり、温度上昇による容量成分Ｃの減少は、ＥＬ発光体８０が有する特性により生じるものであって劣化に起因するものではない。ではあるが、従来のＥＬ駆動用インバータ装置９０においては、劣化に起因する容量成分Ｃの減少であるか、特性に起因する容量成分Ｃの減少であるかの識別手段を持たないので、いずれの場合にも印加電圧が上昇するものとなり、過剰な電圧を印加するものとなって、ＥＬ発光体８０を短命化させる問題点を生じていた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、ＥＬ発光体の容量成分の減少に応じて前記ＥＬ発光体に印加される周波数または電圧を変化させ、前記容量成分の減少による輝度の低下を補償して成るＥＬ駆動用インバータ装置において、前記ＥＬ駆動用インバータ装置には温度センサおよび制御回路が設けられ、前記ＥＬ発光体の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしてあることを特徴とするＥＬ駆動用インバータ装置を提供することで前記従来の課題を解決するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは本発明に係るＥＬ駆動用インバータ装置であり、このＥＬ駆動用インバータ装置１は、高周波電力をＥＬ発光体１０に供給する際に、ＥＬ発光体１０の容量成分Ｃとチョークコイル２の誘導成分Ｌとで直列共振回路が形成され、前記ＥＬ発光体１０の使用時間に伴うＥＬ発光体１０の容量成分Ｃの減少に応じて駆動電圧が上昇するように構成され、ＥＬ発光体１０の劣化による輝度低下を補償するものとされているものである点は従来例のものと同様である。
【０００９】ここで、本発明のＥＬ駆動用インバータ装置１においては、従来例のＥＬ駆動用インバータ装置と同じ構成とされた駆動回路１ａに加えて、サーミスタなど温度センサ３と、この温度センサ３の出力を適宜に増幅し出力する増幅器４と、前記増幅器からの出力に応じて前記駆動回路１ａの出力電圧を制御する制御回路５とを設けるものである。
【００１０】前記温度センサ３は基本的には前記ＥＬ発光体１０の温度を測定可能とするようにＥＬ発光体１０に密接する状態として取付けられている。但し、前記ＥＬ発光体１０が屋外に設けられ、点灯による自己発熱よりも、太陽の直射による温度上昇など外的要因による温度上昇の比率が多いと認められるときには外気温度、筐体温度などを測定するものとしても良く、或いは、ＥＬ発光体１０と外気温度など双方を測定できるものとしても良い。
【００１１】そして、前記温度センサ３の出力は図２に示すように増幅器４により適宜に増幅が行なわれで制御回路５に向けて出力が行なわれる。この出力を受けた制御回路５は温度センサ３に高温が検出されたときには、前記駆動回路１ａ内にある振巾設定回路を調整するなどして、ＥＬ発光体１０に対する印加電圧を適宜に低下させる方向として制御を行なうものとされている。尚、前記制御回路５は前記増幅器４の出力に応じて前記駆動回路１ａをしてＥＬ発光体１０に印加される周波数を変化させるものであっても良い。
【００１２】次いで、上記の構成とした本発明のＥＬ駆動用インバータ装置１の作用および効果について説明を行なう。例えばＥＬ発光体１０の点灯が行なわれた直後の状態において、温度センサ３に格別の温度上昇が検出されていないときには、前記制御回路５は駆動回路１ａに対する電圧制御は行なわず、従って、ＥＬ駆動用インバータ装置１は設定電圧を出力する。
【００１３】このときに既にＥＬ発光体１０に容量成分Ｃの減少を生じているものであれば、その容量成分Ｃの減少はＥＬ発光体１０の劣化に起因するものであるので、前記チョークコイル２との直列共振作用によりＥＬ発光体１０への印加電圧は上昇し、前記した劣化による輝度低下は補償されるものとなる。
【００１４】そして、点灯の継続による温度上昇などによりＥＬ発光体１０の容量成分Ｃに更なる減少を生じると、前記した直列共振作用によりＥＬ発光体１０に対する印加電圧は更に上昇するものとなるが、このときには、温度センサ３に温度上昇も検出されるので、制御回路５は駆動回路１ａに対し電圧制御を行わせ、ＥＬ駆動用インバータ装置１としての出力電圧を低下させ、温度上昇に起因するＥＬ発光体１０の容量成分Ｃの減少に対してはＥＬ発光体１０に対する印加電圧を上昇させないものとする。
【００１５】従って、本発明によれば温度上昇によるＥＬ発光体１０の容量成分Ｃの減少に対しては、このＥＬ発光体１０に対する印加電圧の上昇を生じることがなく、よって、ＥＬ発光体１０は定格よりも過大な電力により駆動されることはなくなる。よって、ＥＬ発光体１０は過大な駆動電圧が印加されたことによる寿命の短命化を生じることがなく、長寿命化が図れるものとなる。
【００１６】図３は、本発明の構成としたＥＬ駆動用インバータ装置１の作用、効果を従来例との比較で示すグラフであり、従来例の輝度曲線Ｓが使用開始後の初期の状態では定格を超える度合いが著しく、それにより比較的に速い時期に劣化を生じているのに対し、本発明の輝度曲線Ｔにおいては、定格を超える度合いが少なく、よって、より長い寿命が得られるものとなっている。
【００１７】この長寿命化が図れるものとなる作用、効果は、例えばＥＬ発光体１０が屋外に設置されるものであり、太陽の直射光など外部要因が加算され、著しい温度上昇を生じる機会が多いＥＬ発光体１０に対して格別に顕著な効果が現われるものとなるのである。
【００１８】尚、上記の説明は、駆動電圧の制御を行なうときの例で説明したが、ＥＬ発光体１０を構成する蛍光体は刺激の回数、即ち、周波数によっても明るさが増減すると共に、同様に寿命への影響も受けるものであるので、温度上昇による容量成分Ｃの減少を生じた場合、周波数を減少させて明るさを調整することでも目的を達することができるものとなる。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、ＥＬ駆動用インバータ装置には温度センサおよび制御回路が設けられ、ＥＬ発光体の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしてあるＥＬ駆動用インバータ装置としたことで、従来は寿命による要因以外である温度上昇によってもＥＬ発光体は容量成分の減少を生じるものであるので駆動電圧は上昇するものとなり、ＥＬ発光体に定格以上の過大な電圧が印加され寿命の短命化が促進されていたのを、温度センサー設けることで温度の要因によるに容量成分の減少分を検知し、この温度の要因による減少分には駆動電圧の上昇を生じないものとすることで過剰電圧の印加を防止し、以てＥＬ発光体の寿命を本来の特性まで延長することを可能とし、性能の向上、信頼性の向上などに極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るＥＬ駆動用インバータ装置の実施形態を示す略示的な回路図である。
【図２】 同じ実施形態の要部を示す回路図である。
【図３】 同じ実施形態の作用を示すグラフである。
【図４】 従来例を示す略示的な回路図である。
【図５】 ＥＬ発光体の駆動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１……ＥＬ駆動用インバータ装置
１ａ……駆動回路
２……チョークコイル
３……温度センサ
４……増幅器
５……制御回路
１０……ＥＬ発光体
Ｃ……容量成分
Ｌ……誘導成分
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ＥＬ発光体の容量成分の減少に応じて前記ＥＬ発光体に印加される周波数または電圧を変化させ、前記容量成分の減少による輝度の低下を補償して成るＥＬ駆動用インバータ装置において、前記ＥＬ駆動用インバータ装置には温度センサおよび制御回路が設けられ、前記ＥＬ発光体の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしてあることを特徴とするＥＬ駆動用インバータ装置。
【請求項１】 ＥＬ発光体の容量成分の減少に応じて前記ＥＬ発光体に印加される周波数または電圧を変化させ、前記容量成分の減少による輝度の低下を補償して成るＥＬ駆動用インバータ装置において、前記ＥＬ駆動用インバータ装置には温度センサおよび制御回路が設けられ、前記ＥＬ発光体の温度変化により生じる容量成分の変動に対しては、印加される周波数若しくは電圧に変化を生じないものとしてあることを特徴とするＥＬ駆動用インバータ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０００−３０８６１（Ｐ２０００−３０８６１Ａ）
【公開日】平成１２年１月２８日（２０００．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−１９５６０５
【出願日】平成１０年７月１０日（１９９８．７．１０）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１月２８日（２０００．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年７月１０日（１９９８．７．１０）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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