JP2009176515A - 放電管点灯装置及び半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

【課題】点灯開始指示時から実際の点灯開始時までの点灯遅れ時間を最小にする放電管点灯装置。
【解決手段】直流電圧を複数のスイッチング素子Qp1,Qn1のオン／オフ動作により交流電圧に変換するスイッチ回路と、スイッチ回路に１次巻線Pが接続されたトランスTの２次巻線Sに発生する交流電圧により点灯する放電管3と、放電管に流れる管電流に基づく電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差信号とする誤差増幅器14と、三角波信号と誤差信号とを比較して得られたＰＷＭ制御信号により各スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路16と、起動時に管電流を目標値まで徐々に増加させるためにＰＷＭ制御信号のオン期間を徐々に広げるソフトスタート回路Css，15，Q1,CC1,CC2,D3は、放電管の点灯後から管電流が目標値に達するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を起動時から放電管が点灯するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量よりも小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示機器等に使用される放電管を点灯させる放電管点灯装置及び半導体集積回路に関し、特に、起動時のソフトスタートに関する。

従来の放電管点灯装置における起動時のソフトスタートの一例として、特許文献１に記載された放電管点灯装置が知られている。図６は従来の放電管点灯装置のコントローラＩＣの主要部の構成を示す回路図である。

この放電管点灯装置は、１次巻線と２次巻線とを持つトランスと、直流電源から１次巻線に電流を流すための半導体スイッチ回路と、２次巻線に接続された放電管に流れる電流を検出する電流検出回路２１１と、２次巻線に接続された放電管に印加される電圧を検出する電圧検出回路２１２と、三角波信号を発生するＯＳＣブロック２０１と、起動時に緩やかに増加するスロースタート電圧を発生するスロースタートブロック２０５と、電流検出回路２１１による電流検出信号及び電圧検出回路２１２による電圧検出信号に基づく誤差信号、スロースタート電圧の大きさに応じてそのいずれかと三角波信号とを比較してＰＷＭ制御信号を発生するＰＷＭ制御信号発生部２１４とを有し、半導体スイッチ回路に有する例えばフルブリッジ構成の図示しないＦＥＴ１０１〜１０４をＰＷＭ制御信号によりスイッチングする。

この放電管点灯装置は、スロースタートブロック２０５により、起動時に、パルス幅を緩やかに広げていくソフトスタート動作を行い、放電管の電圧と電流を徐々に増やしていくことにより、放電管への過度のストレスを防止している。

図７に図６に示す従来の放電管点灯装置の起動時の動作波形を示す。図７において、ＦＢＯＵＴは放電管の検出電流と基準電圧Ｖｒｅｆ２の誤差信号と、放電管の電圧と基準電圧Ｖｒｅｆ３の誤差信号を出力する。図６のＰＷＭ制御信号発生部２１４に入力されるＦＢに対応する。ＣＦは図６のＰＷＭ制御信号発生部２１４に入力されるＯＳＣブロック２０１の出力を示す。ＳＳは図６のＰＷＭ制御信号発生部２１４に入力されるスロースタートブロック２０５の出力を示す。ＤＲＩＶ１は、端子Ｐ１に接続されたＦＥＴ１０１（図示せず）と端子Ｎ１に接続されたＦＥＴ１０２（図示せず）とを駆動するＰＷＭ制御信号、ＤＲＩＶ２は、端子Ｐ２に接続されたＦＥＴ１０３（図示せず）と端子Ｎ２に接続されたＦＥＴ１０４（図示せず）とを駆動するＰＷＭ制御信号を示す。ＣＣＦＬ電圧は放電管の電圧、ＣＣＦＬ電流は放電管に流れる電流を示す。

図７において、スロースタートブロック２０５により、時刻ｔ１０からスロースタート電圧ＳＳがゼロから徐々に上昇していく。そして、時刻ｔ１１において、スロースタート電圧ＳＳが三角波信号の電圧に達すると、ＰＷＭ制御信号発生部２１４によりＰＷＭ制御信号ＤＲＩＶ１，ＤＲＩＶ２を発生し、ＰＷＭ制御信号ＤＲＩＶ１により、端子Ｐ１に接続されたＦＥＴ１０１（図示せず）と端子Ｎ１に接続されたＦＥＴ１０２（図示せず）とが駆動され、ＰＷＭ制御信号ＤＲＩＶ２により、端子Ｐ２に接続されたＦＥＴ１０３（図示せず）と端子Ｎ２に接続されたＦＥＴ１０４（図示せず）とが駆動される。

このため、放電管に電圧が徐々に印加されて、時刻ｔ１２において、放電管の点灯開始電圧Ｖｓｔになると、放電管が点灯する。放電管が点灯すると、放電管に電流が流れ始め、時刻ｔ１３で電流値は一定値に到達する。
特開２００４−１６６４４５号公報

しかしながら、冷陰極管に代表される液晶ＴＶのバックライト用の放電管は、印加される電圧が起動時から点灯開始電圧に達するまで点灯を開始しない。このため、特許文献１に記載された放電管点灯装置では、起動時に、１次関数的に上昇するソフトスタートコンデンサ１４１の充電電圧に基づいた放電管印加電圧が放電管の点灯開始電圧Ｖｓｔに到達するまでの間、放電管が点灯しない。

即ち、放電管の点灯開始指示時ｔ１０から実際の点灯開始時ｔ１２までの過大な点灯遅れ時間Ｔｄｙが発生し、家庭用ＴＶとして好ましくない。

本発明は、放電管の点灯開始指示時から実際の点灯開始時までの点灯遅れ時間を最小にする放電管点灯装置及び半導体集積回路を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、直流電源の直流電圧を複数のスイッチング素子のオン／オフ動作により交流電圧に変換するスイッチ回路と、前記スイッチ回路に１次巻線が接続され２次巻線から交流電圧を出力するトランスと、前記トランスの２次巻線に発生する交流電圧により点灯する放電管と、三角波信号を発生する発振器と、前記放電管に流れる管電流に基づく電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差信号として出力する誤差増幅器と、前記発振器の三角波信号と前記誤差増幅器の誤差信号とを比較してＰＷＭ制御信号を生成しＰＷＭ制御信号により前記各スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、起動時に、前記放電管に流れる管電流を目標値まで徐々に増加させるために前記ＰＷＭ制御信号のオン期間を徐々に広げるソフトスタート回路とを備え、前記ソフトスタート回路は、放電管の点灯後から管電流が目標値に達するまでの前記ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を、起動時から放電管が点灯するまでの前記ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量よりも小さくすることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の放電管点灯装置において、前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、起動時から放電管が点灯するまで第１電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電し、放電管の点灯後から管電流が目標値に達するまで前記第１電流より小さい第２電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の放電管点灯装置において、前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、起動時に第１電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧が所定電圧に達したときには、管電流が目標値に達するまで前記第１電流より小さい第２電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の放電管点灯装置において、前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、起動時に、前記誤差増幅器の基準電圧以上の所定電圧により所定の抵抗を介して前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１記載の放電管点灯装置において、前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、起動時に第１電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電し、前記放電管に印加される出力電圧が所定電圧に達したときには、管電流が目標値に達するまで前記第１電流より小さい第２電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする。

請求項６の発明は、直流電源からトランスの１次巻線に電力を断続的に供給する複数のスイッチング素子を制御する半導体集積回路であって、三角波信号を発生する発振器と、前記トランスの２次巻線から放電管に流れる管電流に基づく電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差信号として出力する誤差増幅器と、前記発振器の三角波信号と前記誤差増幅器の誤差信号とを比較してＰＷＭ制御信号を生成しＰＷＭ制御信号により前記各スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、ソフトスタートコンデンサが接続される接続端子と、起動時に、前記放電管に流れる管電流を目標値まで徐々に増加させるために前記接続端子の電圧に応じて前記ＰＷＭ制御信号のオン期間を徐々に広げるソフトスタート回路とを備え、前記ソフトスタート回路は、第１電流を流す第１定電流回路と、前記第１電流よりも小さい第定電流を流す第２定電流回路と、起動時に前記接続端子に前記第１定電流回路の第１電流を出力し、前記接続端子の電圧が所定の電圧に達したときには、前記第１定電流回路の第１電流から前記第２定電流回路の第２電流に切り替える充電電流切換回路とを備えることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ソフトスタート回路は、放電管の点灯後から管電流が目標値に達するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を、起動時から放電管が点灯するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量よりも小さくするので、起動から放電管点灯までの時間を短くすることができる。

請求項２の発明によれば、ソフトスタート回路は、所定の電流で充電するソフトスタートコンデンサの端子間電圧に応じてＰＷＭ制御信号のオン期間を増加させる。放電管点灯後から目標値に達するまでのソフトスタートコンデンサの充電電流は、起動時から放電管点灯までの充電電流よりも小さいので、ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を容易に切換えることができる。

請求項３の発明によれば、ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサの端子電圧が所定電圧になったときには、ソフトスタートコンデンサの充電電流をより小さい電流値に切換える。所定電圧を、放電管が点灯開始する時のソフトスタートコンデンサの端子電圧とすることで、放電管が点灯したとき、ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を切換えることができる。

請求項４の発明によれば、ソフトスタート回路は、誤差増幅器の基準電圧以上の所定電圧で所定の抵抗を介してソフトスタートコンデンサを充電する。ソフトスタートコンデンサの電圧は、指数関数的に上昇するので、放電管点灯前はＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量が大きく、放電管点灯後はＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を小さくすることができる。

請求項５の発明によれば、ソフトスタート回路は、放電管に印加される出力電圧が所定電圧になったときには、ソフトスタートコンデンサの充電電流をより小さい電流値に切換える。所定電圧を、放電管が点灯開始する時のソフトスタートコンデンサの端子電圧とすることで、放電管が点灯したとき、ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を切換えることができる。

請求項６の発明によれば、請求項３記載のソフトスタート回路を有する放電管点灯装置用の半導体集積回路を提供できる。

以下、本発明の実施の形態に係る放電管点灯装置及び半導体集積回路を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１に係る放電管点灯装置の構成を示す回路図である。図１において、直流電源Ｖｉｎとグランドとの間には、ハイサイドのＰ型ＭＯＳＦＥＴＱｐ１（Ｐ型ＦＥＴＱｐ１と称する。）とローサイドのＮ型ＭＯＳＦＥＴＱｎ１（Ｎ型ＦＥＴＱｎ１と称する。）との直列回路が接続されている。Ｐ型ＦＥＴＱｐ１とＮ型ＦＥＴＱｎ１との接続点とグランドＧＮＤとの間には、コンデンサＣ３とトランスＴの１次巻線Ｐとの直列回路が接続され、トランスＴの２次巻線Ｓの両端にはコンデンサＣ４が接続されている。リアクトルＬｒはトランスＴのリーケージインダクタンスである。

Ｐ型ＦＥＴＱｐ１のソースに直流電源Ｖｉｎが供給され、Ｐ型ＦＥＴＱｐ１のゲートはコントロールＩＣ１ａのＤＲＶ１端子に接続されている。Ｎ型ＦＥＴＱｎ１のゲートはコントロールＩＣ１ａのＤＲＶ２端子に接続されている。

コントロールＩＣ１ａは、スタート回路１０、定電流決定回路１１ａ、発振器１２ａ、分周器１３、誤差増幅器１４、コンパレータ１５、ＰＷＭコンパレータ１６、インバータ回路１７、ドライバ１８ａ，１８ｂを有し、半導体集積回路で構成されている。

定電流決定回路１１ａは、端子ＲＦを介して定電流決定抵抗Ｒ１の一端に接続されている。発振器１２ａは、端子ＣＦを介してコンデンサＣ１の一端に接続されている。

スタート回路１０は、直流電源Ｖｉｎの電源供給を受けて所定電圧ＲＥＧを生成して内部の各部に供給している。定電流決定回路１１ａは、定電流決定抵抗Ｒ１により任意に設定される定電流を流す。発振器１２ａは、定電流決定回路１１ａの定電流によりコンデンサＣ１の充放電を行い、図２に示すような三角波発振波形（図２では端子ＣＦでのコンデンサＣ１の充放電電圧を示す。）を発生させる。

トランスＴの２次巻線Ｓの一端は放電管３の一方の電極に接続され、放電管３の他方の電極は管電流検出回路５に接続されている。なお、Ｌｒは前記リアクトルのリーケージインダクタンス成分を示している。管電流検出回路５は、ダイオードＤ１，Ｄ２及び抵抗Ｒ４からなり、放電管３に流れる電流を検出し、検出された電流に比例した電圧を、抵抗Ｒ３とコントロールＩＣ１のフィードバック端子ＦＢを介して誤差増幅器１４の−端子（反転入力端子）に出力する。

誤差増幅器１４の＋端子（非反転入力端子）には、基準電圧Ｅ１が接続され、誤差増幅器１４は、管電流検出回路５からの電圧と基準電圧Ｅ１との誤差電圧を増幅してＰＷＭコンパレータ１６の第１の＋端子に出力する。

ＰＷＭコンパレータ１６の第２の＋端子に接続されたＳＳ端子にはソフトスタートコンデンサＣｓｓの一端が接続され、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの他端は接地されている。誤差増幅器１５の−端子には基準電圧Ｅ２が接続され、コンパレータ１５の＋端子にはＰＷＭコンパレータ１６の第２の＋端子とソフトスタートコンデンサＣｓｓの一端が接続されている。

コンパレータ１５は、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧と基準電圧Ｅ２とを比較してＮ型ＦＥＴＱ１のゲートに出力する。電源ＲＥＧとＰＷＭコンパレータ１６の第２の＋端子との間には定電流源ＣＣ１が接続される。また、電源ＲＥＧとＰＷＭコンパレータ１６の第２の＋端子との間には、定電流源ＣＣ２とダイオードＤ３との直列回路が接続されている。定電流源ＣＣ２とダイオードＤ３との接続点は、Ｎ型ＦＥＴＱ１のドレインに接続され、ソースは接地されている。

ソフトスタートコンデンサＣｓｓ、ＰＷＭコンパレータ１６、定電流源ＣＣ１，ＣＣ２、誤差増幅器１５、Ｎ型ＦＥＴＱ１、及びダイオードＤ３は、ソフトスタート回路を構成する。

ソフトスタート回路は、起動時に、放電管３に流れる管電流を目標値まで徐々に増加させるために接続端子ＳＳの電圧に応じてＰＷＭ制御信号のオン期間(パルスオン幅)を徐々に広げるもので、放電管３の点灯後から管電流が目標値に達するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を、起動時から放電管３が点灯するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量よりも小さくする。

このＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を小さくする方法として、以下の２つの方法があるが、実施例１では、第１の方法を用いる。なお、第２の方法を用いても良い。

まず、第１の方法としては、ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧と三角波信号とを比較し、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧に応じたＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、起動時に第１電流でソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電し、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧が所定電圧Ｅ２に達したときには、管電流が目標値に達するまで第１電流より小さい第２電流でソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電する。

第２の方法としては、ソフトスタート回路は、ＰＷＭコンパレータ１６によりソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧と三角波信号とを比較し、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧に応じたＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、起動時から放電管３が点灯するまで第１電流でソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電し、放電管３の点灯後から管電流が目標値に達するまで第１電流より小さい第２電流でソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電する。

定電流源ＣＣ１と定電流源ＣＣ２とは、第１電流を流す第１定電流回路を構成する。定電流源ＣＣ１は、第１電流よりも小さい第２電流を流す第２定電流回路を構成する。コンパレータ１５、Ｎ型ＦＥＴＱ１、及びダイオードＤ３は、起動時に接続端子ＳＳに第１電流（定電流源ＣＣ１と定電流源ＣＣ２との和）を出力し、接続端子ＳＳの電圧が所定の電圧に達したときには、第１電流から第２電流（定電流源ＣＣ１のみ）に切り替える充電電流切換回路を構成する。

ＰＷＭコンパレータ１６は、第１の＋端子に入力される誤差増幅器１４からの誤差電圧ＦＢＯＵＴと第２の＋端子に入力されるソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧と−端子に入力される端子ＣＦからの三角波信号とに基づきパルス信号からなるＰＷＭ制御信号を生成する。

生成されたＰＷＭ制御信号は、分周器１３により分周されて、一方の信号群はインバータ回路１７で反転されて、ドライバ１８ａ及び端子ＤＲＶ１を介して第１駆動信号をＰ型ＦＥＴＱｐ１に出力し、また、もう一方の信号群は、ドライバ１８ｂ及び端子ＤＲＶ２を介して第２駆動信号をＮ型ＦＥＴＱｎ１に出力する。

従って、放電管３に流れる電流に応じたパルス幅で放電管３に電流を流すようにＰ型ＦＥＴＱｐ１を駆動する第１駆動信号を発生し、第１駆動信号と略同一パルス幅で略１８０度の位相差を持ち、第１駆動信号の発生時とは逆方向に放電管３に電流を流すようにＮ型ＦＥＴＱｎ１を駆動する第２駆動信号を発生する。

次にこのように構成された実施例１の動作を図２に示すタイミングチャートを参照しながら説明する。

まず、Ｐ型ＦＥＴＱｐ１とＮ型ＦＥＴＱｎ１とが第１駆動信号及び第２駆動信号により交互にオンオフされることにより、矩形波電圧が生成されると、この矩形波電圧は、コンデンサＣ３とトランスＴの１次巻線Ｐに印加される。すると、コンデンサＣ３、トランスＴの漏れインダクタンス、及びコンデンサＣ４による共振が発生して、放電管３には正弦波状の電圧が印加される。

なお、図１の回路では、トランスＴの漏れインダクタンスとコンデンサＣ４による共振が支配的になるように構成されている。

トランスＴからの出力によりダイオードＤ１がオンするときには、ダイオードＤ１に放電管３の電流が流れる。一方、トランスＴの出力が逆になりダイオードＤ１がオフするときにはダイオードＤ２がオンして抵抗Ｒ３に放電管３の電流が流れる。このため、抵抗Ｒ３には放電管３の電流に応じた電圧、即ち電流検出信号が発生する。抵抗Ｒ４は、帰還回路のコンデンサＣ５と積分回路（平滑回路）を構成する抵抗である。

誤差増幅器１４の−端子には、ＦＢ端子から電流検出回路５の電流検出信号に応じた電圧が入力され、＋端子には基準電圧Ｅ１が入力され、誤差増幅器１４により誤差電圧が増幅されて、誤差信号が出力される。

また、三角波信号ＣＦ（Ｃ１）が発振器１２ａから出力される。三角波信号の傾斜は、コンデンサＣｌと発振器１２ａから端子ＣＦに充放電される電流によって決定される。

誤差増幅器１４からの誤差信号ＦＢＯＵＴは、ＰＷＭコンパレータ１６の第１の＋端子に入力され、ＰＷＭコンパレータ１６の−端子には発振器１２ａからの三角波信号ＣＦ（Ｃ１）が入力され、ＰＷＭコンパレータ１６の第２の＋端子にはソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧であるソフトスタート信号ＳＳが入力される。

起動時（時刻ｔ０）には、ＰＷＭコンパレータ１６によりソフトスタート信号ＳＳと三角波信号ＣＦ（Ｃ１）が比較される。このとき、定電流源ＣＣ１の電流と定電流源ＣＣ２の電流との合計電流、即ち、第１電流がソフトスタートコンデンサＣｓｓに流れて、ソフトスタートコンデンサＣｓｓが充電される。即ち、ソフトスタート信号ＳＳは、起動時には傾きの大きい直線（変化増量が大きい）ＳＳ１で増加する。

次に、時刻ｔ１において、Ｐ型ＦＥＴＱｐ１とＮ型ＦＥＴＱｎ１とがスイッチングを開始すると、放電管３の電圧が徐々に上昇する。

次に、時刻ｔ２において、ソフトスタート信号ＳＳが基準電圧Ｅ２よりも大きくなると、コンパレータ１５は、ＨレベルをＮ型ＦＥＴＱ１にゲートに出力する。このため、Ｎ型ＦＥＴＱ１がオンするため、ダイオードＤ３がオフし、定電流源ＣＣ１の第２電流のみがソフトスタートコンデンサＣｓｓに流れる。このため、ソフトスタート信号ＳＳは、所定電圧（基準電圧Ｅ２）に達したときには傾きの小さい直線（変化増量が小さい）ＳＳ２で増加する。

そして、放電管３の電圧が上昇していき、時刻ｔ３において、点灯開始電圧Ｖｓｔになると、放電管３が点灯して、放電管３に電流が流れ始める。時刻ｔ４において、放電管３の電流が目標値に達する。

このように実施例１の放電管点灯装置によれば、ソフトスタート回路は、放電管３の点灯後から管電流が目標値に達するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を、起動時から放電管３が点灯するまでのＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量よりも小さくするので、起動から放電管点灯までの時間を短くすることができる。即ち、起動時において、放電管３の点灯開始指示時から実際の点灯開始時までの点灯遅れ時間を最小にするとともに、放電管３のスパッタの過大発生による寿命低下を防止することができる。

図３は本発明の実施例２に係る放電管点灯装置の構成を示す回路図である。図３に示す実施例２の放電管点灯装置は、図１に示す放電管点灯装置のソフトスタート回路内の定電流源ＣＣ１，ＣＣ２、コンパレータ１５、Ｎ型ＦＥＴＱ１、及びダイオードＤ３を削除し、これに代えて、ソフトスタート回路が抵抗Ｒ５を有することを特徴とする。抵抗Ｒ５は、ＰＷＭコンパレータ１６の第２の＋端子と電源ＲＥＧとの間に接続されている。

実施例２のソフトスタート回路は、誤差増幅器１４の基準電圧Ｅ１以上の電源ＲＥＧの電圧により、抵抗Ｒ５を介してソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電する。

なお、電源ＲＥＧの電圧は、誤差増幅器１４の基準電圧Ｅ１より僅かに大きく設定されていることが最も望ましい。

図４は図３に示す実施例２の放電管点灯装置の起動時の動作波形を示す図である。

図４に示すように、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧であるソフトスタート信号ＳＳは、指数関数的に上昇する。このため、放電管３の点灯前（時刻ｔ０〜ｔ３）は、ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量が大きく、放電管３の点灯後（時刻ｔ３〜ｔ４）はＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を小さくすることができる。また、ソフトスタートコンデンサＣｓｓの電圧が基準電圧Ｅ１に達すると、基準電圧Ｅ１に応じて管電流が制御される。

このように実施例２の放電管点灯装置によれば、実施例１の放電管点灯装置の効果と同様な効果が得られる。

図５は本発明の実施例３に係る放電管点灯装置の構成を示す回路図である。図５に示す実施例３の放電管点灯装置は、放電管３に印加される出力電圧を検出し、検出された電圧に基づきソフトスタート回路のソフトスタート信号の傾斜を切り替えることを特徴とする。

図５において、放電管３の一端とグランドとの間にはコンデンサＣ４ａとコンデンサＣ４ｂとの直列回路が接続され、コンデンサＣ４ａとコンデンサＣ４ｂとの接続点には、ダイオードＤ４のアノードが接続されている。ダイオードＤ４のカソードは、コンデンサＣ６の一端と抵抗Ｒ６の一端とコンパレータ１５の＋端子に接続され、コンデンサＣ６の他端と抵抗Ｒ６の他端とは接地されている。コンパレータ１５の出力端子は、フリップフロップ回路１９のセット端子Ｓに接続され、フリップフロップ回路１９の出力端子Ｑは、Ｎ型ＦＥＴＱ１のゲートに接続されている。

このように構成された実施例３の放電管点灯装置によれば、放電管３に印加される出力電圧は、コンデンサＣ４ａとコンデンサＣ４ｂとの接続点から検出され、検出された電圧は、ダイオードＤ４、コンデンサＣ６及び抵抗Ｒ６からなる整流平滑回路６により直流電圧に変換されて、この直流電圧はコンパレータ１５の＋端子に入力される。

ここで、整流平滑回路６からの直流電圧がコンパレータ１５の基準電圧Ｅ２より小さいときには、定電流源ＣＣ１と定電流源ＣＣ２とによる第１電流がソフトスタートコンデンサＣｓｓに流れて、ソフトスタートコンデンサＣｓｓが充電される。このため、ソフトスタート信号は、図２に示すような傾斜が急な直線ＳＳ１となる。

次に、整流平滑回路６からの直流電圧が所定電圧Ｅ２に達したときには、コンパレータ１５からＨレベルがフリップフロップ回路１９のセット端子Ｓに出力される。このため、Ｎ型ＦＥＴＱ１がオンするため、定電流源ＣＣ１による第２電流がソフトスタートコンデンサＣｓｓに流れて、ソフトスタートコンデンサＣｓｓが充電される。このため、ソフトスタート信号は、図２に示すような傾斜が緩やかな直線ＳＳ２となる。

このように実施例３によれば、ソフトスタート回路は、起動時に第１電流でソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電し、放電管３に印加される出力電圧が所定電圧に達したときには、管電流が目標値に達するまで第１電流より小さい第２電流でソフトスタートコンデンサＣｓｓを充電するので、実施例１の効果と同様な効果が得られる。

なお、実施例１乃至実施例３では、２つのスイッチング素子Ｑｐ１，Ｑｎ１をオン／オフし、トランスＴの漏れインダクタンスを含む二次側の共振回路９で共振させて交流を出力する方式のインバータを使用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スイッチング素子を４つ使用したフルブリッジ方式、又はスイッチング素子を２つ使用したセンタタップ方式としても良い。共振コンデンサＣ４はトランスＴの１次側にあっても良い。

本発明の実施例１に係る放電管点灯装置の構成を示す回路図である。 図１に示す実施例１の放電管点灯装置の起動時の動作波形を示す図である。 本発明の実施例２に係る放電管点灯装置の構成を示す回路図である。 図３に示す実施例２の放電管点灯装置の起動時の動作波形を示す図である。 本発明の実施例３に係る放電管点灯装置の構成を示す回路図である。 従来の放電管点灯装置のコントローラＩＣの主要部の構成を示す回路図である。 図６に示す従来の放電管点灯装置の起動時の動作波形を示す図である。

符号の説明

Ｔ トランス
１ａ，１ｂ，１ｃ コントロールＩＣ
３ 放電管
１０ スタート回路
１１ａ 定電流決定回路
１２ａ 発振器
１３ 分周器
１４ 誤差増幅器
１５ コンパレータ
１６ ＰＷＭコンパレータ
１８ａ，１８ｂ ドライバ
１７ インバータ回路
１９ フリップフロップ回路
Ｑｐ１ Ｐ型ＦＥＴ
Ｑｎ１，Ｑ１ Ｎ型ＦＥＴ
Ｒ１ 定電流決定抵抗
Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６ コンデンサ
ＣＣ１，ＣＣ２ 定電流源
Ｄ１〜Ｄ４ ダイオード
Ｃｓｓ ソフトスタートコンデンサ

Claims (6)

1. 直流電源の直流電圧を複数のスイッチング素子のオン／オフ動作により交流電圧に変換するスイッチ回路と、
   前記スイッチ回路に１次巻線が接続され２次巻線から交流電圧を出力するトランスと、
   前記トランスの２次巻線に発生する交流電圧により点灯する放電管と、
   三角波信号を発生する発振器と、
   前記放電管に流れる管電流に基づく電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差信号として出力する誤差増幅器と、
   前記発振器の三角波信号と前記誤差増幅器の誤差信号とを比較してＰＷＭ制御信号を生成しＰＷＭ制御信号により前記各スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、
   起動時に、前記放電管に流れる管電流を目標値まで徐々に増加させるために前記ＰＷＭ制御信号のオン期間を徐々に広げるソフトスタート回路とを備え、
   前記ソフトスタート回路は、放電管の点灯後から管電流が目標値に達するまでの前記ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量を、起動時から放電管が点灯するまでの前記ＰＷＭ制御信号のオン期間の変化増量よりも小さくすることを特徴とする放電管点灯装置。
2. 前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、
   前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、
   起動時から放電管が点灯するまで第１電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電し、放電管の点灯後から管電流が目標値に達するまで前記第１電流より小さい第２電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする請求項１記載の放電管点灯装置。
3. 前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、
   前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、
   起動時に第１電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧が所定電圧に達したときには、管電流が目標値に達するまで前記第１電流より小さい第２電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする請求項１記載の放電管点灯装置。
4. 前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、
   前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、
   起動時に、前記誤差増幅器の基準電圧以上の所定電圧により所定の抵抗を介して前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする請求項１記載の放電管点灯装置。
5. 前記ソフトスタート回路は、ソフトスタートコンデンサを有し、
   前記ソフトスタートコンデンサの電圧と前記三角波信号とを比較し、前記ソフトスタートコンデンサの電圧に応じた前記ＰＷＭ制御信号によりソフトスタートを行い、
   起動時に第１電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電し、前記放電管に印加される出力電圧が所定電圧に達したときには、管電流が目標値に達するまで前記第１電流より小さい第２電流で前記ソフトスタートコンデンサを充電することを特徴とする請求項１記載の放電管点灯装置。
6. 直流電源からトランスの１次巻線に電力を断続的に供給する複数のスイッチング素子を制御する半導体集積回路であって、
   三角波信号を発生する発振器と、
   前記トランスの２次巻線から放電管に流れる管電流に基づく電圧と基準電圧との誤差電圧を誤差信号として出力する誤差増幅器と、
   前記発振器の三角波信号と前記誤差増幅器の誤差信号とを比較してＰＷＭ制御信号を生成しＰＷＭ制御信号により前記各スイッチング素子をオン／オフさせる制御回路と、
   ソフトスタートコンデンサが接続される接続端子と、
   起動時に、前記放電管に流れる管電流を目標値まで徐々に増加させるために前記接続端子の電圧に応じて前記ＰＷＭ制御信号のオン期間を徐々に広げるソフトスタート回路とを備え、
   前記ソフトスタート回路は、
   第１電流を流す第１定電流回路と、
   前記第１電流よりも小さい第２電流を流す第２定電流回路と、
   起動時に前記接続端子に前記第１定電流回路の第１電流を出力し、前記接続端子の電圧が所定の電圧に達したときには、前記第１定電流回路の第１電流から前記第２定電流回路の第２電流に切り替える充電電流切換回路と、
   を備えることを特徴とする半導体集積回路。

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