放电管点亮装置的频率同步化方法以及放电管点亮装置以及半导体集成电路制造方法及图纸

本发明专利技术提供放电管点亮装置的频率同步化方法以及放电管点亮装置以及半导体集成电路。在放电管点亮装置中，（１）振荡器生成电容器（Ｃ２）的充电的倾斜和放电的倾斜相同使ＦＥＴＱｐ１、Ｑｎ１接通／关断的三角波信号；（２）信号生成部在不足三角波形信号的半周期的期间，生成第一驱动信号，该第一驱动信号是与放电管中流过的电流相对应的脉冲宽度，驱动Ｑｐ１以使电流流过放电管，此外，生成第二驱动信号，该第二驱动信号与第一驱动信号为大体相同的脉冲宽度具有大约１８０度的相位差，并且驱动Ｑｎ１以便在与由所述第一驱动信号驱动的电流的反方向上使电流流过放电管；（３）脉冲电流生成电路把同步脉冲电压信号转换为通过大约５０％的占空比正负的电流值进行切换，正负的电流值的绝对值相等的脉冲电流，使其与三角波信号重叠，信号生成部与脉冲电流的频率同步地生成第一驱动信号以及第二驱动信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于放电管点亮，特别用于使用了冷阴极管的液晶显示器等的放电管点亮装置的频率同步化方法以及放电管点亮装置以及半导体集成电路。
技术介绍
图1是表示在现有的放电管点亮装置中没有输入同步信号时的结构的电路图。图2是表示在现有的放电管点亮装置中没有输入同步信号时的各部的信号的时序图。在图1所示的放电管点亮装置中，在直流电源Vin和大地之间连为N型FETQnl )的第一串联电路。在P型FETQpl和N型FETQnl的连接点与大地GND之间，连接有电容器C3和变压器T的一次线圈P的串联电路，在变压器T的二次线圈的两端上连接有电抗器Lr和电容器C4的串联电路。在P型FETQpl的源极供给直流电源Vin, P型FETQpl的栅极与控制器IC1的端子DRV1连接。N型FETQnl的栅极与控制器IC1的端子DRV2连接。控制器IC1具有启动电路10、恒流决定电路ll、振动器12、分频器13、误差放大器15、 PWM比较器16、 NAND电路17a、 AND电路17b、以及驱动器18a、18b。恒流决定电路11经由端子RF与恒流决定电阻R1的一端连接。振荡器21经由端子CF与电容器C1的一端连J姿。启动电路IO接受直流电源Vin的电源供给生成预定电压REG，然后提供给内部的各部。恒流决定电路11流过由恒流决定电阻R1任意设定的恒定电流。振荡器12通过恒流决定电路11的恒定电流进行电容器C1的充放电，产生图2所示的锯齿波振荡波形(在图2中表示在端子CF的电容器C1的充放电电压)，根据锯锯齿波振荡波形生成时钟CK。如图2所示，时钟CK是与在端子CF的锯齿波振荡波形同步的上升期间为H电平，下降期间为L电平的脉沖电压波形，被发送给分频器13。变压器T的二次线圏S的一端经由电抗器Lr与放电管3的一方的电极连接，放电管3的另一方的电极与管电流检测电路5连接。管电流检测电路5由二极管D1、 D2以及电阻R3、 R4构成，检测在放电管3中流过的电流，经由控制器IC1的反馈端子FB向误差放大器15的-端子输出与4企测到的电流成比例的电压。误差放大器15对在-端子输入的来自管电流;险测电路5的电压与在+端子输入的基准电压El的误差电压FBOUT进行放大，将该误差电压FBOUT向PWM比较器16的+端子发送。PWM比较器16,生成在+端子输入的来自误差放大器15的误差电压FBOUT在-端子输入的来自端子CF的锯齿波波形电压以上时成为H电平、而在误差电压FBOUT达不到锯齿波波形电压时成为L电平的脉沖信号，然后输出给NAND电路17a和AND电路17b。分频器13对来自振荡器12的脉冲信号进行分频，将分频后的脉冲信号Q输出给NAND电路17a，并且把使分频后的脉沖信号Q翻转后的脉冲信号(对于分频后的脉沖信号Q具有预定的空载时间(dead time))输出给AND电路17b。 NAND电路17a对来自分频器13的分频后的脉沖信号和来自PWM比较器16的信号进行NAND运算，经由驱动器18a以及端子DRVl将驱动信号输出给P型FETQpl。 AND电路17b对来自分频器13的分频并且翻转后的脉冲信号和来自PWM比较器16的信号进行AND运算，经由驱动器18b以及端子DRV2将驱动信号输出给N型FETQnl 。例如，在时刻tl t2， PWM比较器16的输出成为H电平，分频器13的输出成为H电平，所以NAND电路17a的输出成为L电平。因此，从端子DRVl输出L电平，P型FETQpl导通。此外，在时刻t4~t5， PWM比较器16的输出成为H电平，分频器13的翻转输出成为H电平，所以AND电路17b的输出成为H电平。因此，从端子DRV2输出H电平，N型FETQnl导通。即，驱动信号通过与分频器13的输出的合成与时钟CK同步，同时将锯齿波振荡波形的下降期间作为空载时间，交互地发送给端子DRVl和端子DRV2。通过以上的动作，控制器IC1按照锯齿波震荡波形的频率使P型FETQpl和N型FETQnl交互地导通/截止。由此，对放电管3供给电力，并且将流过放电管3的电流控制为预定值。在图1所示的放电管点亮装置中设置的振荡器12的振荡频率一般由电阻R1和电容器C1来决定。但是，由于所使用的部件(电阻和电容器)的偏差，有时与低频的突发调光振荡频率或位于放电管点亮装置的前级的SMPS的振荡频率等产生相互干_|尤，作为显示设备产生致命的画面闪烁。作为其对策方法，有从外部向放电管点亮装置输入同步脉冲电压信号，与外部的同步脉冲电压信号同步地规定振荡器12的振荡频率的方法。此时，一般来说，使放电管的点亮频率与外部的同步脉沖电压信号的频率或外部的同步脉沖电压信号的1/2频率同步。例如，在使放电管的点亮频率与来自微型计算机的同步脉冲电压信号同步时，追加图3所示的同步电路。图3所示的同步电路具有在来自外部的同步脉沖电压信号的上升时刻生成单触发脉沖的单触发电路2;在单触发电路2的输出和电容器Cl的一端之间连接的二极管D3;以及在电容器Cl的两端连接的齐纳二极管ZD1。具有如图4所示，从该同步电路向电容器Cl输入频率比电容器Cl的锯齿波振荡波形CF的频率高的同步脉冲电压信号TRI,使电容器Cl的锯齿波振荡波形CF与同步脉冲电压信号TRI的频率同步，使放电管3的点亮频率与同步脉冲电压信号TRI的1/2频率同步来进行的方法等。此外，作为关联技术例如已知US5615093号公报。在该文献中，在二次线圏与负载连接的变压器的一次线圏上设置半导体开关电路，对半导体开关电路的各个开关进行PWM控制来进行恒流控制，并且当成为指示运转.停止信号停止的状态时，切断控制电路部的电源置成待机状态。与此同时，可以防止由于关断使半导体开关电路中的开关接通的开关驱动信号，转移为待机状态时产生过大的电流。
技术实现思路
但是，在图3所示的现有的放电管点亮装置的频率同步化方法中，如图5所示，当输入了频率比电容器Cl的锯齿波振荡波形CF的频率低的同步脉冲电压信号TRI时，三角波波形的连续性被破坏，两个驱动信号的脉沖宽度不同，相位也不是相差180° 。即，在图中端子DRV2的驱动信号与端子DRV1的驱动信号的脉冲宽度不同，并且相位差不是180。。结果，放电管中流过的电流变得不平衡，使放电管内部的水银分布产生不平衡，产生亮度倾斜度和寿命降低。本专利技术提供一种对于振荡器的振荡频率，同步脉沖电压信号的频率无论高 低都可以同步，还可以使能够同步的脉冲电压信号的频带宽广，可以稳定并且 容易地使振荡频率与同步脉沖电压信号同步的放电管点亮装置的频率同步化 方法以及放电管点亮装置以及半导体集成电路。为了解决所述课题，本专利技术的放电管点亮装置的频率同步化方法的特征为，具有在变压器的一次线圈和二次线圏的至少一方的线圈上连接电容器， 在其输出上连接了放电管的共振电路；以及与直流电源的两端连接，并且用于 在所述共振电路内的所述变压器的一次线圏和所述电容器中流过电流的桥结 构的多个开关元件，具有生成4展荡器电容器的充电的倾4斗和^:电的倾斜相同 并且用于使所述多个开关元件接通/关断的三角波信号来进行振荡；在不足所 述三角波形信号的半周期的期间，生成第一驱动信号，该第一驱动信号是与i文 电管中流过的电流相对应的脉沖宽度，驱动所述多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电管点亮装置的频率同步化方法，其特征在于，该放电管点亮装置具有：共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其输出上连接了放电管；以及桥结构的多个开关元件，其与直流电源的两端连接，并且用于使电流流过在所述共振电路内的所述变压器的一次线圈和所述电容器，所述放电管点亮装置的频率同步化方法，　包含：　生成振荡器电容器的充电的倾斜和放电的倾斜相同并且用于使所述多个开关元件接通／关断的三角波信号进行振荡；　在不足所述三角波形信号的半周 期的期间，生成第一驱动信号，该第一驱动信号具有与所述放电管中流过的电流相对应的脉冲宽度，驱动所述多个开关元件内的一方的一个以上的开关元件以使所述放电管中流过电流；　生成第二驱动信号，该第二驱动信号与所述第一驱动信号为大体相同的脉冲宽度 具有大约１８０度的相位差，驱动所述多个开关元件内的另一方的一个以上的开关元件以便在与由所述第一驱动信号驱动的电流的反方向上使电流流过所述放电管；以及　把同步脉冲电压信号转换为通过大约５０％的占空比正负的电流值进行切换，正负的电流值的绝 对值相等的脉冲电流，使其与所述振荡器的三角波信号重叠来生成脉冲电流，　生成所述第一驱动信号以及生成第二驱动信号是与生成所述脉冲电流的过程中的所述脉冲电流的频率同步地生成所述第一驱动信号以及第二驱动信号。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-5 274214/20061一种放电管点亮装置的频率同步化方法，其特征在于，该放电管点亮装置具有共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其输出上连接了放电管；以及桥结构的多个开关元件，其与直流电源的两端连接，并且用于使电流流过在所述共振电路内的所述变压器的一次线圈和所述电容器，所述放电管点亮装置的频率同步化方法，包含生成振荡器电容器的充电的倾斜和放电的倾斜相同并且用于使所述多个开关元件接通/关断的三角波信号进行振荡；在不足所述三角波形信号的半周期的期间，生成第一驱动信号，该第一驱动信号具有与所述放电管中流过的电流相对应的脉冲宽度，驱动所述多个开关元件内的一方的一个以上的开关元件以使所述放电管中流过电流；生成第二驱动信号，该第二驱动信号与所述第一驱动信号为大体相同的脉冲宽度具有大约180度的相位差，驱动所述多个开关元件内的另一方的一个以上的开关元件以便在与由所述第一驱动信号驱动的电流的反方向上使电流流过所述放电管；以及把同步脉冲电压信号转换为通过大约50％的占空比正负的电流值进行切换，正负的电流值的绝对值相等的脉冲电流，使其与所述振荡器的三角波信号重叠来生成脉冲电流，生成所述第一驱动信号以及生成第二驱动信号是与生成所述脉冲电流的过程中的所述脉冲电流的频率同步地生成所述第一驱动信号以及第二驱动信号。2. 根据权利要求1所述的放电管点亮装置的频率同步化方法，其特征在于，所述脉冲电流的频率为所述同步脉冲电压信号的频率的预定的整数倍。3. 根据权利要求1所述的放电管点亮装置的频率同步化方法，其特征在于，在所述脉冲电流的频率附近设定没有重叠所述脉冲电流时的所述三角波信号的振荡频率。4. 一种放电管点亮装置，其从直流转换为正负对称的交流来对放电管提供电力，其特征在于，具有共振电路，其在变压器的一次线圈和二次线圈的至少一方的线圈上连接电容器，在其输出上连接了所述放电管；桥结构的多个开关元件，其连接在直流电源的两端，而且用于使电流流过 在所述共振电路内的所述变压器的一次线圈和所述电容器；振荡器，其发生振荡器电容器的充电的倾斜和放电的倾斜相同、而且用于 使所述多个开关元件接通/关断的三角波信号；信号生成部，其在不足所述三角波形信号的半周期的期间，生成第一驱动 信号，该第一驱动信号具有与所述放电管中流过的电流相对应的脉沖宽度，驱 动所述多个开关元件内的一方的一个以上的开关元件以使所述放电管中流过 电流，并且生成第二驱动信号，该第二驱动信号与所述第一驱动信号为大体相 同的脉冲宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村研吾，
申请(专利权)人：三垦电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]