CN1160947A - 倒相电路 - Google Patents

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Abstract

一种冷阴极管点灯用倒相电路，具有：用以对冷阴极管50供给电压信号的压电变压器17及其驱动部12；电压控制振荡电路11；相位差检测电路15，用以检测压电变压器17的输入及输出电压信号的相位差；控制电路16，用以产生控制电压；电流检测电路21，用以检测流经冷阴极管的电流值；电力调整部22，被供以振荡电压信号及检出的电流值，以调整振荡脉冲电压信号，使检测出的电流值为一定值，并将经电力调整后的脉冲电压信号供给驱动部12。

Description

倒相电路
本发明涉及一种供以直流(DC)电压，用以将冷阴极管点灯的冷阴极管点灯用倒相电路，特别是涉及用于具有压电变压器的冷阴极管的点灯用倒相电路。
现有的这种具有压电变压器的冷阴极管点灯用倒相电路公开于特开平8-149850号公报中。关于这种冷阴极管点灯用倒相电路将于稍后详述。这种冷阴极管点灯用倒相电路在作为倒如笔记本计算机的背后照明点灯用的情况下，由于供于冷阴极点灯用倒相电路的直流电源电压是来自转接器和电池的，所以会发生变动。在这种冷阴极管用点灯用倒相器中，由于DC电源电压的变动，使流经冷阴极管的冷阴极电流也发生变化，结果，使冷阴极管的亮度改变。
虽然用后述的方法，可抑制由于DC电源电压的变动而造成冷阴极管的亮度的变化，但该方法同时也会使压电变器的效率降低。
因此，本发明的目的在于提供一种具有压电变压器的冷阴极管点灯用倒相电路，它既不会使压电变压器的效率降低，同时也能抑制由于DC电源电压的变动所引起的冷阴极管的亮度的变化。
根据本发明的倒相电路，由DC电源电压供电，用以将冷阴极管点灯，具有：压电变压器，响应于该变压器的输入电压信号而生成变压器输出信号，将该变压器输出电压信号供给上述的冷阴极管从而将该冷阴极管点灯；变压器驱动部，响应于驱动部输入脉冲电压信号以生成驱动上述压电变压器的变压器驱动压电信号，将该变压器驱动电压信号作为上述变压器输入电压信号而输往上述压电变压器；电压控制振荡电路，被供以控制电压，输出具有由该控制电压所控制的振荡频率的振荡脉冲电压信号；脉冲电压供给装置，将上述振荡脉冲电压信号作为上述驱动部输入脉冲电压信号而供给上述变压器驱动部；相位差检测电路，用以将上述变压器输入电压信号和上述变压器输出电压信号的相位差作为检出的相位差而予以检出；控制电路，产生所述控制电压，以使上述相位差与所述预定的值相一致；其特征在于，具有冷阴极管电流检测电路，将流经上述冷阴极管的电流作为检出的冷阴极管电流而予以检出，上述脉冲电压供给装置具有电力调整部，响应于上述振荡脉冲电压信号及上述检出的电流值，以调整所述振荡脉冲电压信号的电力以使上述检出的电流值为一定值，并将电力调整后的脉冲电压信号作为上述驱动部的输入脉冲电压信号而予以输出。
优点是，上述电力调整部具有积分电路，将上述振荡脉冲电压信号积分，并将被积分的电压信号输出；脉冲宽度调整电路，响应于上被积分的电压信号和上述被检出的电流值以调脉冲宽度，使脉冲序列具有与上述DC电源电压相等的脉冲宽度及使上述检出电流值与上述一定值相等的经调整后的脉冲宽度，并将该脉冲序列作为上述电力调整后的脉冲电压信号而予以输出。
此外，上述电力调整部也可具有能将上述一定值在所定的范围内变动的装置，而上述脉冲宽度调整电路也可以具有将上述一定值在所定范围内变动的装置。
如上所述，根据本发明，可获得一种冷阴极管点灯用倒相电路，使该冷阴极管所使用的压电变压器不会降低压电变压器的效率，且能抑制由于DC电源电压的变动而引起的冷阴极管的亮度的变动。
图1是现有的倒相电路的方框图；
图2(a)及(b)是现有的及本发明的倒相电路的动作说明图；
图3是图1的倒相电路的动作说明图；
图4是本发明的一实施例的倒相电路的方框图；
图5是图4的倒相电路的动作说明图；
图6是图4的倒相电路的另一个动作说明图；
图7是图4的倒相电路的再一个动作说明图；
图8是图4的倒相电路的又一个动作说明图。
以下参照附图，对本发明的一实施例加以说明。
首先，参照图1，为了更好地理解本发明，先说明现有的倒相电路10。该倒相电路10是公开于上述的特开平8-14985号公报的冷阴极管用点灯电路。该倒相电路10被供以DC电源电压8，从而将冷阴极管50点灯。
该倒相电路10具有带有第1及第2输入端子及输出端子的压电变压器17。第2输入端子接地，而输出端子则与冷阴极管50连接。第1输入端子被供以变压器输入电压信号。压电变压器17响应于变压器输入电压信号以产生变压器输出电压信号，并将该变压器输出电压信号供给冷阴极管50，从而将冷阴极管50点灯。
变压器驱动部12响应于驱动部输入脉冲电压信号，产生用以驱动压电变压器17的变压器驱动电压信号，将这变压器驱动电压信号作为上述变压器输入信号而送往压电变压器17。电压控制振荡电路11被供以控制电压，根据该控制电压而输出具有受控的振荡频率的振荡脉冲电压信号。脉冲电压供给线19将所述振荡脉冲电压信号供给变压器驱动部12而作为所述驱动部输入脉冲电压信号。
相位差检测电路15将上述变压器输入信号与上述变压器输出电压信号的相位差予以测出，而作为检出的相位差。控制电路16产生前述控制电压使上述检出的相位差与所定的值(如所述为90°)相一致。
冷阴极管50的特性是，从向该倒相电路10供以DC电源电压8直到冷阴极50开始放电的期间几乎没有电流，当放电开始而点灯时，则流有约5mA～10mA的电流，冷阴极管50的两端的电压降低。就是说，作为使冷阴极管50点灯的功能，有必要在点灯前产生高电压，在点灯后则降低点灯电压。
压电变压器17的负荷特性(压电变压器17的输出电压的频率特性)如图2(a)所示，当负荷轻时，如曲线211所示，在共振频率fr1处得到高电压输出，而在负荷变重时，如曲线221所示，共振荡率降低到fr2，最大输出也降低。这样，对于压电变压器17将冷阴极管点灯是适宜的。
在图1及图2(a)和(b)中，从电压控制振荡电路11输出频率为fr1的振荡信号时，变压器驱动部12的变压器驱动电压信号作为变压器输入电压信号而被加到压电变压器17上，于是得到了作为压电变压器17的变压器输出电压信号的高电压。这时，相位差检测电路15为了将较已加到压电变压器17的变压器输入信号的波形前进90°的波形(前进90°相位以-90°表示)，即把由输出检出用分压电阻18所检出的压电变压器17的变压器输出电压的波形输入，相位差检测电路15就检出作为相位差的90°。因此，控制电路16将电压控制振荡电路11的振荡频率维持不变。
其次，在冷阴极管50点灯后，负荷变重，压电变压器17的共振点变为频率fr2。这时，对相位检测电路15输入比变压器输入电压信号的波形更前进了90°的变压器输出电压信号的波形。相位差检测电路15检测出大于90°的作为相位差的值。响应于检出的相位差，控制电路16就产生控制电压以降低电压控制振荡电路11的振荡频率，使相位差成为90°，这时电压控制振荡电路11的振荡频率为fr2。
这样的倒相电路10，在用于例如笔记本计算机等的背面照明的点灯的场合时，由于供到倒相电路10的电源电压8是由转接器及电池供给的，故电压将发生变动。如上所述，在该倒相电路10中，由于DC电流8的变动，使冷阴极管50的冷阴极管电流发生变化，其结果，使冷阴极管50的亮度也发生变化。具体地说，当DC电源电压8增高时，冷阴极管50的冷阴极管电流变大，使冷阴极管50的亮度变得过亮。
因此，如图1的假想线所示，将冷阴极电流反馈到控制电路16，如图3(示出了压电变压器17的输出电压和效率的频率特性)所示，响应于应冷阴极电流的变化，使振荡频率fr偏离于压电变压器17的共振频率，从而调整加于冷阴极50的电压(压电变压器17的输出电压)以使冷阴极电流为一定值。可是，这种方法，如图3所示，由于偏离了共振频率使压电变压器17的效率η也降低了。
参看图4，根据本发明的一实施例的倒相电路10’包括以相同记号表示的相同部分。这种倒相电路10’更包括用以检测流经冷阴极管50的冷阴极电流以作为检出的电流值的冷阴极管电流检测电路21。该倒相电路10’具有电力调整部22，用以取代脉冲电压供给线19(图1)。电力调整部22被供以电压控制振荡电路11的振荡脉冲电压信号及上述检出的电流值，并调整振荡脉冲电压信号的电力使该检出的电流值为一定值，将经电力调整后的脉冲电压信号作为变压器驱动部12的驱动输入脉冲电压信号而予以输出。变压器驱动部12一般是电力可变型放大电路。
详细地说，电力调整部22具有积分电路23及脉冲宽度调整电路24。
参看图4及图5，积分电路23，例如是RC积分电路，用以将电压控制振荡电路11的振荡脉冲电压信号(图5中的31)积分，并输出经积分后的电压信号(图5中的32)。
冷阴极管电流检测电路21在冷阴极管50点灯后、DC电源电压8处于规定值的通常情况下，将图5的33所示的小电流值检出，作为检出的电流值。当DC电源电压8比规定值高时，则检出图5的34所示的大电流值，作为检出的电流值。
参看图4及图6，脉冲宽度调整电路24，在DC电源电压8处于规定值的通常情况下，将积分后的电压信号32与检出的电流值(小电流值)33进行比较，将具有等于DC电源电压8的脉冲振幅和取决于检出的电流值(小电流值)33的宽脉宽度的脉冲序列35作为经调整后的脉冲电压信号输出。
参看图4及图7，脉冲宽度调整电路24，当DC电源电压变得比规定值高时，将积分后的电压信号32和检出的电流值(大电流值)34进行比较，将具有与DC电源电压8相等的脉冲振幅和由检出电流值(大电流值)34而决定的狭脉冲宽度的脉冲序列36输出，以作为经调整后的脉冲电压信号。
参看图4及图8，变压器驱动部(电力可变型放大电路)12，在DC电源电压8处于规定值的通常情况下，响应于脉冲序列35(图6)，输出如图8的下段所示的宽脉冲宽度的大电力的变压器驱动信号。当DC电源电压8变得比规定值高时，变压器驱动部(电力可变型放大电路)12，响应于脉冲序列36(图7)，输出如图8的上段所示的狭脉冲宽度的电力小的变压器驱动信号。据此，变压器17的输出变小，冷阴极管50中流有适当的冷阴极管电流而呈现出一定的亮度。
这样，脉冲宽度调整电路24响应于积分后的电压信号与检出的电流值，将具有等于DC电源电压8的脉冲振幅和使检出的电流值为一定值(如图5中的33所示，DC电源电压8为规定值的通常时的冷阴极管电流值)的经调整后的脉冲宽度的脉冲序列输出，以作为电力调整后的脉冲电压信号。即，脉冲宽度调整电路24，当DC电源电压8变得越高，它就输出具有大的脉冲振幅及狭的脉冲宽度的脉冲序列。
再者，当DC电源电压8降低时也同样地调整压电变压器17的输入电压。在本实施例中，由于将冷阴极管50的冷阴极管电流的一定值设定为在通常时电源电压变动最小(电源电压最小时)的情形，所以当DC电源电压8变大时(电源电压大)可以调整输入电力。
图4中，脉冲宽度调整电路24具有将上述一定值(如图5中的33所示，DC电源电压8为规定值的通常时的冷阴极管电流值)在所定的范围内变动的外加可变电阻25。通过调整这个外加可变电阻25的阻值，可以使DC电源电压在通常时的冷阴极管电流值即规定值变动，从而可调整冷阴极管的亮度。

Claims (4)

1.一种倒相电路，由DC电源电压供电，用以将冷阴极管点灯，该倒相电路具有：
压电变压器，响应于该变压器的输入电压信号而产生变压器输出电压信号，将该变压器输出电压信号供给上述的冷阴极管从而将该冷阴极管点灯；
变压器驱动部，响应于驱动部输入脉冲电压信号以产生驱动上述压电变压器的变压器驱动压电信号，将该变压器驱动电压信号作为上述变压器输入电压信号而输往上述压电变压器；
电压控制振荡电路，被供以控制电压，输出具有由该控制电压所控制的振荡频率的振荡脉冲电压信号；
脉冲电压供给装置，将上述振荡脉冲电压信号作为上述驱动部输入脉冲电压信号而供给上述变压器驱动部；
相位差检测电路，用以将上述变压器输入电压信号和上述变压器输出电压信号的相位差作为检出的相位差而予以检出；
控制电路，产生所述控制电压，以使上述检出的相位差与所预定的值相一致；
其特征在于，具有冷阴极管电流检测电路，将流经上述冷阴极管的电流作为检出的冷阴极管电流而予以检出，上述脉冲电压供给装置具有电力调整部，响应于上述振荡脉冲电压信号及上述检出的电流值，以调整所述振荡脉冲电压信号的电力以使上述检出的电流值为一定值，并将电力调整后的脉冲电压信号作为上述驱动部的输入脉冲电压信号而予以输出。
2.如权利要求1所述的倒相电路，其特征在于，所述电力调整部具有变动装置，用以使所述一定值可在所定的范围内变动。
3.如权利要求1所述的倒相电路，其特征在于，上述电力调整部具有积分电路，用以将上述振荡脉冲电压信号积分，并将被积分的电压信号输出；脉冲宽度调整电路，响应于上被积分的电压信号和上述被检出的电流值以调脉冲宽度，使脉冲序列具有与上述DC电源电压相等的脉冲宽度及使上述检出电流值与上述一定值相等的经调整后的脉冲宽度，并将该脉冲序列作为上述电力调整后的脉冲电压信号而予以输出。
4.如权利要求3所述的倒相电路，其特征在于，所述脉冲宽度调整电路具有一变动装置，用以使所述一定值可在所定的范围内变动。
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