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电流谐振型放电管用反相器电路制造技术

技术编号:3694296 阅读:222 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于提供一种稳定性高的电流谐振型反相器电路,并是借由检测次级侧电路的谐振电流来实现。本发明专利技术具有一升压变压器,该升压变压器的次级侧绕组的漏电感与次级侧电路的电容分量构成一谐振电路,并设有一电流检测机构,用以检测该升压变压器的次级侧的电容分量所含的辅助谐振电容与流经该辅助电容的电流,且具有一用以接收该电流检测机构的输出以决定切换时序的开关机构,该开关机构是驱动该升压变压器的初级侧绕组,使该次级绕组的漏电感与该辅助谐振电容构成一串联谐振电路,并以该串联谐振电路的谐振频率实现自激振荡者。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及本案专利技术人的日本专利技术专利第2733817号(美国专利第5495405号)的再专利技术或其技术旨趣的利用,特别是有关于一种热阴极萤光管、冷阴极萤光管(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp)、外部电极型冷阴极管(EEFL;External Electrode Fluorescent Lamp)、霓红灯等具有电容性的光源用的电流谐振型放电管用反相器电路
技术介绍
近年来,面光源的用途广泛,不只可以用在广告显示以及个人电脑上,也扩大用在液晶电视机等机器上。于是对用来驱动面光源的反相器电路而言,也就要求小型并且有高效率。在此如下所示,将说明近年来冷阴极管用反相器电路的变迁,以及与日本特许第2733817号专利技术之间的关系。冷阴极管用反相器电路是一种普遍使用的一般电路,也就是如图24所示的集电极谐振型电路。该电路也常称为Royer电路,但Royer电路的正式定义是指使变压器呈饱和状态后再进行开关动作的逆转,也就是利用集电极侧的谐振方式来进行逆转(反相)动作而被称为集电极振荡型电路,或为与Royer电路做区别,宜称为集电极谐振型Royer电路。当初的冷阴极管用反相器电路是使用有一种完全没有利用次级侧电路的谐振机构,而升压变压器是使用泄漏电感少也就是闭路型变压器。在这时代背景下,业者认知所谓闭路型变压器意指泄漏电感少的变压器。又对于反相器电路中的升压变压器的泄漏电感,其认知是指降低变压器次级侧的输出电压,不是较佳形态,且希望尽可能减少。结果造成次级侧电路的谐振频率设定有一远较反相器电路动作频率还高的频率,于是使该时代背景中的变压器次级侧电路中,其谐振频率是与反相器电路的动作频率无关,且不对反相器电路的动作频率造成影响。又,稳流电容Cb是一为了进行管电流稳定化所需的构件。其次,冷阴极管用反相器电路还有一种诸如图20所示的形态是为人所知,该电路是揭示于日本特开平7-211472号公报,如图21所示,有一电路普及而为人所知,也就是该电路中,次级侧电路的谐振频率为初级侧电路的谐振频率的3倍,也就是被称为3倍谐振型电路。此时所使用的升压变压器是将泄漏电感值增加有某一程度者为佳。此时,如图22的说明所示,反相器电路的振荡频率与3次高谐波合成,而产生一梯状波形。而且,实际的3倍谐振型电路的冷阴极管中流动的电流是呈现图23所示的波形。此时,升压变压器的名称有些混乱。在熟悉此项技术业者之间所说的闭路变压器是否适当,仍然有讨论的空间,称呼的定义是模糊不清的状态。所以要如何形容磁路结构虽然是闭合但磁通量泄漏又很多的状态是问题所在。这些用语仍旧存在不属于上述状态下的专门技术用语问题。实际所谓3倍谐振所用的变压器形状是如图24所示为扁平者,虽然磁路结构呈闭锁状态,但磁通量泄漏较以往技术还大。也就是具有较大的泄漏电感值。不管怎样,该技术思想是指借由使升压变压器的泄漏电感值增大到某程度时,在该泄漏电感与升压变压器次级侧所构成的电容分量间构建有一谐振电路(图20),设定该谐振频率为反相器电路动作频率3倍的频率,以使得次级侧电路产生3次高谐波(图22),使得管电流波形为梯形(图27)。此时稳流电容器C2虽然是作为稳流,但也可以发挥做为部分谐振电容器的作用。借此,如日本特开平7-211472号公报所揭示,反相器电路的转换效率可见到相当改善,而且升压变压器也更小型化。又该3倍谐振的技术思想,已成为近年来连同目前集电极谐振型冷阴极管用反相器电路的基础,如果说现在普及的集电极谐振型反相器电路中,有大半数都利用该技术也并非言过其实。其次,成为本专利技术基础的日本专利第2733817号(美国专利第5495405号)专利技术所揭示,升压变压器进而更戏剧性地实现小型化及高效率化。该专利技术是从1996年开始广泛实施,对于笔记型电脑中的反相器电路的小型化及高效率化有高度贡献。这是使反相器电路的动作频率及次级侧电路的谐振(振荡)频率接近一致的专利技术,并且进一步加大前述3倍谐振中升压变压器的泄漏电感值,同时增大次级侧电容分量予以实现。该技术是利用以下效果,也就是反相器电路在次级侧电路的谐振频率附近动作时,使流经升压变压器初级绕组上的激磁电流减少,于是可提升由变压器初级绕组侧所得到的功率,减少升压变压器的铜损。同时在该专利技术揭示后,对于初级侧电路的驱动机构除了集电极谐振型的一般电路外,还使用有如下所示固定频率的他激型驱动机构,以及用来检测初级侧绕组的零电流而予以切换的零电流开关型驱动机构等多数驱动机构。这些一连串周边技术每一个皆与本专利技术有密切关系,有助于专利技术中次级侧电路的谐振技术能够普及。而从升压变压器的泄漏电感值来看,与这些一连串冷阴极管用反相器电路有关的
技术介绍
变迁时,这些也可以视为是一种历史(趋势),如图25所示,反相器电路的世代翻新且升压变压器的泄漏电感值变大,同时次级侧电路的谐振频率变低。图25是一说明图,用以说明随着时代变迁,反相器电路的驱动频率fo与次级侧电路的谐振频率fr之间的关系变迁。反相器电路的高效率化及小型化是借由升压变压器的改良及适当选择其驱动频率而可实现者。对此,本专利技术人于日本专利技术专利申请案公开公报特开2003-168585号(美国专利6,774,580B2)中,如图26所示(图26是一说明用以改善由驱动机构侧所看到功率的说明图,横轴为频率、θ为升压变压器的初级绕组的电压相位与电流相位之间的相位差。说明θ愈接近零时,表示功率愈能有效改善),与该图式一同详细揭露由驱动机构侧所看到的高效率。另一方面,如美国专利第6114814-B1号公报及特开昭59-032370号公报所示,高效率的反相器电路是借由零电流开关机构所获得的技术是业者之间所极力提倡的。然而这些技术思想欠缺对升压变压器功率改善的观点,因此将高效率的原因当作是源自开关晶体管发热的减低时,是不正确的。针对此点,详加说明如下。零电流开关机构是一种反相器电路中,电力控制手段的一种,其代表诸如图27所示的零电流开关型电路,并揭露于美国专利第6114814-B1号公报及特开昭59-032370号公报中。又,本专利技术人也在特开平8-288080号中有同样技术。该技术如以美国专利第6114814-B1号公报为主要说明时,也就如下所示。美国专利第6114814-B1号公报中有一用以说明图28所示以往零电流开关型电路动作的说明图,显示在图11(Fig.11);其中Fig.11A,11B是显示完全没有进行电力控制的状态;Fig.11C,11D是进行有电力控制的状态;Fig.11E,11F则是显示电压有效值的相位位于电流有效值的相位之前的状态下欲实现零电流开关动作的形态。又,如图29所示的图式是在Fig12,而Fig12A,12B则是显示不是零电流开关动作控制的其中一种型态。如图28中,Fig.11A是显示一驱动电力在最大时变压器初级绕组的电压,Fig11B则是显示流经此时变压器初级绕组上的电流。零电流开关机构是指一用以检测电流为零时,进行驱动机构的开关者。在最大电力时,也就是令流通角为100%,完全不做电力控制时,附加在变压器初级绕组上的电压、电流有效值没有相位差。这也意味着功率良好。其次,前述图28所示的Fig.11C是显示控制驱动电力时将流通角缩小状态下的变压器初级绕本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电流谐振型放电管用反相器电路,其特征在于:包含一升压变压器,该升压变压器的次级侧绕组侧的漏电感与次级侧电路的电容分量构成一谐振电路,设有一电流检测机构,是用以检测该升压变压器的次级侧电路的电容分量中所含的辅助谐振电容与流经该辅助电容的电流,并具有一用以接收该电流检测机构的输出以决定切换时序的开关机构,该开关机构是驱动该升压变压器的初级侧绕组,使该升压变压器的次级绕组的漏电感与含有该辅助谐振电容构成一串联谐振电路,并以该串联谐振电路的谐振频率实现自激振荡。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:牛岛昌和
申请(专利权)人:牛岛昌和陈宏飞
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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