[发明专利]逆变器及其控制电路、以及使用了它的发光装置和液晶电视

说明书

技术领域

本发明涉及对荧光灯等提供驱动电压的逆变器。

背景技术

近年来，能够实现薄型、大型化的液晶电视正取代阴极射线管电视而逐渐普及。液晶电视在显示影像的液晶屏的背面配置多根冷阴极荧光灯(ColdCathode Fluorescent Lamp，以下称CCFL)或外部电极荧光灯(ExternalElectrode Fluorescent Lamp，以下称EEFL)，使之作为背光灯发光。

为进行CCFL或EEFL等荧光灯的驱动，例如使用将12V左右的直流电压升压，作为交流电压进行输出的逆变器(DC/AC转换器)。逆变器将流过CCFL的电流转换成电压反馈给控制电路，基于该反馈的电压来控制开关元件的接通、断开。例如，专利文献1中公开了这样的基于逆变器的荧光灯驱动技术。

专利文献1：特开2003-323994号公报

发明内容

〔发明所要解决的课题〕

1.在以高电压驱动荧光灯等负载时，针对过电流、过电压、地线短路、电源线短路等电路异常的电路保护成为重要的技术。作为这样的电路保护，一般是采用当电路异常持续预定时间时停止逆变器的开关动作的方法。

但是，在该方法中，由于即使已发生了电路异常，在经过预定时间前的期间内逆变器也还会继续工作，所以作为电路保护有时不够充分。特别是在并联连接荧光灯进行驱动时，电路电流变得非常大，消耗功率上升到数百W程度，所以需要更可靠地进行针对人体所引起的地线短路的保护等。

2.为进行调节荧光灯亮度的调光，有时对逆变器的控制电路设置调光功能。对于调光，有由设计安装荧光灯和逆变器的设备的装配厂(set maker)来设定的、和使用设备的用户在使用该设备时进行设定的两种。作为其调光方法，有控制流过荧光灯的电流的模拟调光控制(电流调光控制)和间歇地进行荧光灯的发光的突发(burst)调光控制等。

逆变器的控制电路除上述调光控制外，还同时进行检测灯的不亮灯、过电压、过电流等电路异常，执行电路保护的电路保护。这里，当逆变器发生电路异常时，若要保持由装配厂或用户设定的调光水平，有时会给电路动作带来故障。例如，在逆变器发生地线短路时，若驱动逆变器使调光水平保持恒定，则会发生地线短路的路径上持续流过电流的问题。

3.EEFL等灯一般是利用漏电感(leakage inductance)和灯自身的寄生电容的谐振来使之发光的，其谐振频率fr用电感L和电容C以fr＝1/(2×π×√(LC))给出。

这里，灯的寄生电容在放电开始后要比放电开始前高。因此，包含灯地构成的谐振电路的谐振频率在灯亮和灯不亮时是变化的。因此，希望逆变器的控制电路根据灯亮和灯不亮而改变施加给变压器的电压的开关频率。

1.本发明的一个方案是鉴于这样的课题设计的，其目的之一在于提供一种强化了对电路异常的保护功能的逆变器的控制电路。

2.另外，本发明的另一方案的目的之一在于提供一种能够限制来自外部的调光控制的逆变器的控制电路。

3.本发明的再一个方案的目的之一在于提供一种能根据驱动对象的荧光灯的状态来控制开关频率的逆变器的控制电路。

〔用于解决课题的手段〕

1.本发明一个方案涉及一种包含变压器的逆变器的控制电路。该控制电路包括：脉冲调制器，生成占空比被反馈控制的脉冲信号，使得与变压器的二次线圈的电流相应的检测电压趋近于基准电压；逻辑控制部，基于从脉冲调制器输出的脉冲信号，对变压器的一次线圈的电流进行开关控制；第1保护电路，检测逆变器的电路异常，当电路异常持续预定的异常检测时间时，停止逆变器的开关控制；第2保护电路，监视与逆变器的输出电压相应的反馈电压，在反馈电压低于预定的阈值电压时，将异常检测时间设定得较短，并使基准电压降低。

根据该方案，在由第1保护电路进行异常检测时，在因负载短路等而使逆变器的输出电压下降的情况下，至停止开关控制的时间被缩短，且通过降低基准电压，能够强制性地减少逆变器的输出电流，减少消耗功率，从而能够强化电路保护。

第2保护电路可以包括：电压源，生成阈值电压；第2比较器，将反馈电压与由电压源生成的阈值电压进行比较。电压源可以在本控制电路起动开始后的起动期间内，将阈值电压设定得比起动期间经过后的正常动作时低。