專利名稱：放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和放電管點亮裝置以及半導(dǎo)體集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放電管的點亮，特別涉及連接多個在使用冷陰極管的液晶顯示設(shè)備等 中使用的放電管點亮裝置并使之同步運轉(zhuǎn)的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和放電管點 亮裝置以及半導(dǎo)體集成電路。
背景技術(shù)：
伴隨液晶顯示設(shè)備的大畫面化，作為背光光源分散配置多個放電管(例如冷陰極 管(CCFL))。在這種情況下，因為來自多個放電管的光互相干涉，成為閃爍等的原因，所以需 要使各個放電管同步點亮。例如，在日本專利公開公報特開2004-222489號中公開了關(guān)聯(lián)的逆變器的并行運 行系統(tǒng)。圖1是關(guān)聯(lián)的逆變器的并行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該逆變器的并行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)把多個 放電管的逆變器配置在各放電管附近，并且同步地以同相進行控制。各個逆變器構(gòu)成各個 放電管點亮裝置。在圖1中，當(dāng)把起動信號ST設(shè)定為高電平時，各控制器IC200A 200N的端子IlP 的電位STB遵照由電容器142、電阻143決定的時間常數(shù)上升。當(dāng)電位STB超過基準(zhǔn)電壓 Vref6時，比較器217的輸出從高電平反轉(zhuǎn)為低電平，各控制器IC200A 200N系統(tǒng)起動 (SYSTEM ON)。通過系統(tǒng)起動，主控制器200A的模式電路201-2發(fā)生高電平的模式輸出VmodeJM 蕩電路201-1發(fā)生由頻率決定電容器132、頻率決定電阻133、以及起動電阻134決定的起 動時的較高頻率的PWM用三角波信號CT和時鐘信號CLK。另外，在邏輯電路203中，根據(jù)時 鐘信號CLK發(fā)生同步信號TG。副控制器IC200B 200N與主控制器200A大體同時地進行系統(tǒng)起動，但是因為在 端子4P上未連接頻率決定電阻133，所以不發(fā)生PWM用三角波信號CT、時鐘信號CLK以及 同步信號TG。副控制器IC200B 200N根據(jù)來自主控制器200A的PWM用三角波信號CT、時鐘信 號CLK以及同步信號TG生成PWM控制信號。由此，因為副逆變器與具有主控制器200A的 主逆變器同步、同相地動作，所以全部逆變器同步、同相地動作。這樣，圖1表示的逆變器的并行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，通過向具有副控制器IC200B 200N的 副逆變器發(fā)送具有主控制器IC200A的主逆變器的振蕩電路201-1的鋸齒波或者三角波，進 行多個逆變器的振蕩頻率和相位的同步?；蛘撸ㄟ^向副逆變器發(fā)送主逆變器的振蕩電路 201-1的鋸齒波或者三角波、和與振蕩電路201-1同步的矩形波信號，進行多個逆變器的振 蕩頻率和相位的同步。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在向冷陰極管那樣的直筒(straight)放電管的兩端施加反相位的交流電壓使放電管點亮?xí)r，各放電管點亮裝置被配置在各放電管的兩端。因此，各放電管點亮裝置間的距離變長，收發(fā)同步信號的配線長度變長。其結(jié)果， 發(fā)生由寄生電容的影響引起振蕩頻率分散、由開關(guān)噪聲或者放電管的高電壓的輻射的影響 等引起同步信號波形失真這樣的現(xiàn)象，產(chǎn)生流過放電管的電流變得不平衡等的課題。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和放電管點亮裝置以 及半導(dǎo)體集成電路，即使遠(yuǎn)距離配置一個以上的放電管點亮裝置，也能夠穩(wěn)定且容易地以 同頻率·同相位或者反相位向負(fù)荷供給正負(fù)對稱的交流電力。為解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn) 系統(tǒng)，其用共用線共同連接一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置，向一個 以上的放電管供給所述一個以上的放電管點亮裝置的交流電力，其中，所述一個以上的放 電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有共振電路，其在變壓器的一次線圈和二次線 圈的至少一方的線圈上連接電容器，在其輸出上連接所述放電管；多個開關(guān)元件，其連接在 直流電源的兩端，并且用于使所述共振電路內(nèi)的所述變壓器的一次線圈和所述電容器中流 過電流；鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號；PWM 比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所述多個開關(guān)元件的PWM 信號；和脈沖同步電路，其向所述共用線輸出基于傳達來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信 號的頻率信息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從所述共用線輸入所述同步脈沖信號時，使 來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自所述共用線的所述同步脈沖信號 的頻率同步，在通過所述共用線連接的所述一個以上的放電管點亮裝置間相互收發(fā)所述同 步脈沖信號，由此，在所述一個以上的放電管的每一個放電管的一端施加頻率和相位一致 的電壓，使所述一個以上的放電管點亮。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其用共用線 共同連接一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置，向一個以上的放電管供給 所述一個以上的放電管點亮裝置的交流電力，其中，所述一個以上的放電管點亮裝置的每 一個放電管點亮裝置具有共振電路，其在變壓器的一次線圈和二次線圈的至少一方的線 圈上連接電容器，在其輸出上連接所述放電管；多個開關(guān)元件，其連接在直流電源的兩端， 并且用于使所述共振電路內(nèi)的所述變壓器的一次線圈和所述電容器中流過電流；鋸齒波振 蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號；PWM比較器，其根據(jù)來 自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所述多個開關(guān)元件的PWM信號；和脈沖同步 電路，其向所述共用線輸出基于傳達來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的頻率信息的脈 沖信號的同步脈沖信號，在從所述共用線輸入所述同步脈沖信號時，使來自所述鋸齒波振 蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自所述共用線的所述同步脈沖信號的頻率同步，在通過 所述共用線連接的所述一個以上的放電管點亮裝置間相互收發(fā)所述同步脈沖信號，由此， 在所述一個以上的放電管的每一個放電管的兩端施加頻率一致且相位反轉(zhuǎn)的電壓，使所述 一個以上的放電管點亮。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種放電管點亮裝置，其中，具有共振電路，其在變 壓器的一次線圈和二次線圈的至少一方的線圈上連接電容器，在其輸出上連接放電管；多 個開關(guān)元件，其連接在直流電源的兩端，并且用于使所述共振電路內(nèi)的所述變壓器的一次 線圈和所述電容器中流過電流；鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號；PWM比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所 述多個開關(guān)元件的PWM信號；和脈沖同步電路，其向外部輸出基于傳達來自所述鋸齒波振 蕩器的鋸齒波信號的頻率信息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從外部輸入所述同步脈沖信 號時，使來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自外部的所述同步脈沖信號 的頻率同步。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種半導(dǎo)體集成電路，用于控制接通/斷開向負(fù)荷 供給的電源的多個開關(guān)元件，其中，具有鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件 進行PWM控制的鋸齒波信號；PWM比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸 出控制所述多個開關(guān)元件的PWM信號；和脈沖同步電路，其向外部輸出基于傳達來自所述 鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的頻率信息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從外部輸入所述同 步脈沖信號時，使來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自外部的所述同步 脈沖信號的頻率同步。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，所述放電管點亮裝置或半導(dǎo)體集成電路具有信號比較 器，其向外部輸出傳達所述多個開關(guān)元件的所述PWM信號的相位信息的脈沖信號，在從外 部輸入所述脈沖信號時，在自己的脈沖信號的相位相對于所輸入的所述脈沖信號的相位不 同時，輸出相位不同步檢出信號；和再起動電路，其根據(jù)來自所述信號比較器的相位不同步 檢出信號，復(fù)位所述脈沖信號，生成用于使各放電管點亮裝置再起動的再起動信號，并向外 部輸出。


圖1是關(guān)聯(lián)的逆變器的并行運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的實施例1的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是在圖2表示的實施例1的放電管點亮裝置中設(shè)置的控制電路部的結(jié)構(gòu)圖。圖4是圖2表示的實施例1的各個放電管點亮裝置的頻率同步動作的時序圖。圖5是圖2表示的實施例1的各個放電管點亮裝置的相位不同步檢測動作的時序 圖。圖6是本發(fā)明的實施例2的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖7是圖6表示的實施例2的各個放電管點亮裝置的頻率同步動作的時序圖。圖8是本發(fā)明的實施例3的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖9是本發(fā)明的實施例4的放電管點亮裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖10是在圖9表示的實施例4的放電管點亮裝置中設(shè)置的控制電路部的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和放電管點亮 裝置以及半導(dǎo)體集成電路的實施方式。本發(fā)明通過僅收發(fā)脈沖信號這樣的數(shù)字式的處理，使一個以上的放電管點亮裝置 的振蕩頻率和相位同步，進而，在起動時或者動作中，即使在一個以上的放電管中的一個放 電管中，在交流電力中發(fā)生了相位反轉(zhuǎn)時，通過僅收發(fā)脈沖信號這樣的數(shù)字式的處理，也能 夠復(fù)位從全部放電管點亮裝置的鋸齒波振蕩器輸出的脈沖信號，修正為同相位。
實施例1圖2是本發(fā)明的實施例1的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖2中， 一個以上的放電管點亮裝置(在該實施例中是3個)具有由控制器IC組成的控制電路部 1-1 1-3 (與本發(fā)明的半導(dǎo)體集成電路對應(yīng))、SW網(wǎng)絡(luò)7-1 7-3、共振電路9_1 9_3、 在面板30上并列設(shè)置的放電管3-1 3-3，使放電管3-1 3-3點亮。在各個控制電路部 1-1 1-3的RF端子上連接恒定電流決定電阻R2，在各自的CF端子上連接電容器C2，在各 自的CS端子上連接電容器C6。各個控制電路部1-1 1-3的TRI端子通過共用線2a共同連接，各個控制電路部 1-1 1-3的PS端子通過共用線2b共同連接，各個控制電路部1-1 1-3的PD端子通過 共用線2c共同連接，在各個放電管點亮裝置中，在直流電壓Vin和地之間，連接高側(cè)的P型 MOSFETQpl (稱為P型FETQpl)和低側(cè)的N型MOSFETQnl (稱為N型FETQnl)的第一串聯(lián)電 路。在P型FETQpl和N型FETQnl的連接點與地GND之間，連接電容器C3和變壓器T的一 次線圈P的串聯(lián)電路，在變壓器T的二次線圈S的一端連接電抗器Lr和電容器C4的串聯(lián) 電路。向P型FETQpl的源極供給直流電源Vin，P型FETQpl的柵極與控制電路部1_1 1-3的DRVl端子連接。N型FETQnl的柵極與控制電路部1_1 1_3的DRV2端子連接。變壓器T的二次線圈S的一端通過電抗器Lr連接到放電管3_1 3_3的一個電 極上，放電管3-1 3-3的另一個電極與由二極管D1、D2以及電阻R3、R4組成的管電流檢 測電路連接。管電流檢測電路檢測流過放電管3-1 3-3的電流，通過控制電路部1-1 1-3的FB (反饋)端子向誤差放大器16的-端子輸出與檢測出的電流成比例的電壓。如圖3所示，控制電路部1-1 1-3具有恒定電流源CC1、恒定電流源CC2、脈沖 同步電路11、鋸齒波振蕩器12、信號比較器13、再起動電路14、軟起動電路15、誤差放大器 16、PWM比較器17、初始化電路18、分頻器19、NAND門20a、AND門20b、驅(qū)動器21a、21b。接受直流電源Vin的電源供給Vcc后生成基準(zhǔn)電壓PREG，供給控制電路部1_1 1-3的內(nèi)部的各部。恒定電流源CCl通過RF端子連接到恒定電流決定電阻R2的一端，供給 通過恒定電流決定電阻R2任意設(shè)定的恒定電流。鋸齒波振蕩器12通過CF端子連接到電容器C2的一端，通過恒定電流源CC2的恒 定電流進行電容器C2的充放電，發(fā)生圖4所示的鋸齒波信號Vcf，根據(jù)鋸齒波信號Vcf的上 限值以及下限值生成矩形的時鐘信號CK。時鐘信號CK如圖4所示，是與鋸齒波信號V。F同 步的、在上升期間是高電平在下降期間是低電平的脈沖電壓波形，被發(fā)送到分頻器19以及 脈沖同步電路11。鋸齒波振蕩器12發(fā)生由恒定電流決定電阻R2和電容器C2決定的頻率 的鋸齒波信號VCF。鋸齒波振蕩器12具有恒定電流源CC2、電阻R6、R7、R8、FETQ3、Q4、比較器121。在鋸齒波振蕩器12中，在FETQ3截止時，通過恒定電流源CC2的恒定電流給電容 器C2充電，電容器C2的電壓即鋸齒波信號Vcf的信號電平上升。比較器121的反相端子，與脈沖同步電路11的FETQ2的柵極和電阻R6的一端和 電阻R7的一端連接，電阻R6的另一端與電源PREG連接，電阻R7的另一端與FETQ4的漏極 連接。比較器121的同相端子連接電容器C2的一端和恒定電流源CC2的一端和電阻R8的一端。比較器121的輸出端子與FETQ3的柵極和FETQ4的柵極連接。并且，當(dāng)鋸齒波信號V。F的信號電平超過時鐘信號CK的信號電平的最大值Vmax 時，比較器121輸出高電平，F(xiàn)ETQ3和FETQ4導(dǎo)通。于是，時鐘信號CK的信號電平降低。另外，電容器C2放電后，鋸齒波信號V。F的信號電平降低。當(dāng)鋸齒波信號V。F的信 號電平達到時鐘信號CK的信號電平的最小值Vmin以下時，比較器121輸出低電平，F(xiàn)ETQ3 和FETQ4截止。這樣，在CF端子上發(fā)生上限值是電壓Vmax、下限值是電壓Vmin的鋸齒波信號(圖 4的鋸齒波信號Vcf)，在電阻R6和電阻R7的連接點發(fā)生時鐘信號CK。誤差放大器16放大在反相端子上輸入的來自管電流檢測電路的電壓Vfb和在同相 端子上輸入的基準(zhǔn)電壓El的誤差電壓，向PWM比較器17的同相端子輸出其誤差電壓輸出 VFBQUT。軟起動電路15在FETQ8截止時，對在CS端子上連接的電容器C6充電，向PWM比較 器17的同相端子輸出電容器C6的電壓Vcs。PWM比較器17比較在同相端子上輸入的來自誤差放大器16的誤差電壓輸出Vfbqut 和來自軟起動電路15的電壓Vcs，生成在低的一方的信號為在反相端子上輸入的來自CF端 子的鋸齒波信號V。F以上時成為高電平、在不到鋸齒波信號V。F時成為低電平的脈沖信號，輸 出到NAND門20a禾口 AND門20b。分頻器19具有觸發(fā)電路191和AND門192、193，對來自鋸齒波振蕩器12的脈沖信 號(時鐘信號CK)進行分頻，把分頻后的脈沖信號通過AND門192輸出到NAND門20a，同時 把將分頻后的脈沖信號反轉(zhuǎn)后的脈沖信號(對于分頻后的脈沖信號可以有預(yù)定的空載時 間(dead time))通過AND門193輸出到AND門20b。NAND門20a運算來自分頻器19的被分頻后的脈沖信號和來自PWM比較器17的 信號的NAND邏輯，通過驅(qū)動器21a以及DRVl端子向P型FETQpl輸出第一驅(qū)動信號。AND 門20b運算來自分頻器19的被分頻而且被反相的脈沖信號和來自PWM比較器17的信號的 AND邏輯，通過驅(qū)動器21b以及DRV2端子向N型FETQnl輸出第二驅(qū)動信號。PWM比較器17、NAND門20a、驅(qū)動器21a，在不到鋸齒波信號Vcf的半周期內(nèi)，發(fā)生具 有與流過放電管3-1 3-3的電流對應(yīng)的脈沖寬度的、驅(qū)動P型FETQpl的第一驅(qū)動信號， 使電流流過放電管3-1 3-3。PWM比較器17、AND門20b、驅(qū)動器21b，發(fā)生具有與第一驅(qū)動信號大體相同的脈沖 寬度和大體180度的相位差的、驅(qū)動N型FETQnl的第二驅(qū)動信號，以便在與第一驅(qū)動信號 發(fā)生時相反的方向上使電流流過放電管3-1 3-3。通過以上的動作，控制電路部1-1 1-3，通過第一驅(qū)動信號和具有與第一驅(qū)動信 號大體相同的脈沖寬度和大體180度的相位差的第二驅(qū)動信號，能夠以鋸齒波信號\^的頻 率使P型FETQpl、N型FETQnl交替地導(dǎo)通/截止，向放電管3_1 3_3供給電力，同時把流 過放電管3-1 3-3的電流控制到預(yù)定值。下面說明作為實施例1的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的特征的結(jié)構(gòu)。(脈沖同步電路)脈沖同步電路11具有FETQl、Q2、電阻R5、反相器111、116、NOR門112、114、觸發(fā) 電路 113、115。脈沖同步電路11，通過從鋸齒波振蕩器12輸入的作為傳達頻率信息的時鐘信號
9CK的低電平使FETQ2導(dǎo)通，由此發(fā)生如圖4所示的同步脈沖信號SY，將同步脈沖信號SY從 端子TRI通過共用線2a向其他控制電路部輸出。另外，脈沖同步電路11把來自在共用線2a上連接的其他控制電路部的同步脈沖 信號SY輸入TRI端子。同步脈沖信號SY的高電平由反相器111反轉(zhuǎn)，向NOR門114的一 個輸入端子輸入低電平。另一方面，NOR門112，在時鐘信號CK(反相器116的輸入)是高電平、同步脈沖 信號SY是低電平時輸出高電平。在該條件成立、觸發(fā)電路113被復(fù)位的狀態(tài)下，當(dāng)同步脈 沖信號SY成為高電平時，從觸發(fā)電路113的輸出端子Q向NOR門114輸出低電平。NOR門 114向觸發(fā)電路115的置位端子S輸出高電平。因此，通過來自觸發(fā)電路115的輸出端子Q 的高電平使FETQl導(dǎo)通，所以時鐘信號CK的信號電平成為電壓Vmin。因為鋸齒波信號Vcf的信號電平比電壓Vmin大，所以比較器121成為高電平， FETQ3和FETQ4導(dǎo)通。因此，電容器C2放電。其后，當(dāng)時鐘信號CK成為低電平時，觸發(fā)電路113被置位，觸發(fā)電路115被復(fù)位。 FETQl截止，開始電容器C2的充電。亦即，通過檢測出來自外部的同步脈沖信號SY的上升，在該上升時刻把用于生成 自己的鋸齒波振蕩器12的鋸齒波信號V。F的電容器C2從充電強制地切換到放電，能夠使鋸 齒波信號V。F與來自外部的同步脈沖信號同步。此外，在自己的脈沖同步電路11向外部輸出同步脈沖信號SY時(即在FETQ2導(dǎo) 通時)，或者在自己的鋸齒波振蕩器12的鋸齒波信號Vcf正在放電期間中時，因為從觸發(fā)電 路113的輸出端子Q向NOR門114輸出高電平，所以FETQl截止。因此，不會引起鋸齒波振 蕩器12的鋸齒波信號V。F變化。(信號比較器)信號比較器13具有反相器131、電阻R9、FETQ5、N0R門132。反相器131反轉(zhuǎn)來自 AND門192的脈沖信號(作為控制信號的相位信息的高電平以及低電平)，把反轉(zhuǎn)后的脈沖 信號VPDO輸出到FETQ5，同時輸出到NOR門132。NOR門132比較反相器131的輸出Vpdq和通過PD端子從其他控制電路部輸入的脈 沖信號VPD，在兩者的信號電平都成為低電平的情況下，檢測出在一個以上的放電管點亮裝 置間發(fā)生的開關(guān)元件Qpl、Qnl的相位不同步，向再起動電路14輸出相位不同步檢出信號。(再起動電路)再起動電路14具有電阻R10、FETQ6、Q7、Q8、反相器141。FETQ6通過來自信號比 較器132的NOR門132的相位不同步檢出信號(高電平)而導(dǎo)通，生成低電平的再起動信 號VPS，將低電平的再起動信號VPS通過PS端子輸出到共用線2b，使其他控制電路部的再 起動電路14動作，同時向自己的反相器141輸出。反相器141反轉(zhuǎn)來自信號比較器13的低電平后輸出高電平。FETQ7、FETQ8通過 來自反相器141的高電平的再起動信號而導(dǎo)通，通過該導(dǎo)通信號使初始化電路18和軟起動 電路15動作。初始化電路18具有電阻Rl2、電容器C7、反相器181，軟起動電路15具有電阻Rl 1、 電容器C6。在初始化電路18中，通過FETQ7的導(dǎo)通，電容器C7放電，電容器C7的電壓降低，向反相器181輸出低電平。反相器181向觸發(fā)電路191的復(fù)位端子R輸出高電平，強制將 分頻器19復(fù)位。軟起動電路15在通過FETQ8的導(dǎo)通，在CS端子上連接的電容器C6放電后，通過 電阻Rll緩慢對電容器C6充電。下面參照圖5表示的時序圖說明相位不同步檢測動作。在信號比較器13的PD端 子上，從外部輸入脈沖信號。另外，從反相器131輸出反轉(zhuǎn)后的脈沖信號VPM。因此，在時刻 tl t6，NOR門132的輸出成為低電平，F(xiàn)ETQ6截止。因此，向PS端子輸出高電平，F(xiàn)ETQ7、 FETQ8變得截止，所以CS端子的電容器C6的電壓Vcs成為高電平，另一方面，在時刻t6 t7，在控制電路部的內(nèi)部信號中有異常，脈沖信號V-成 為低電平。亦即在自己的控制電路部和其他控制電路部的相位偏離的情況下，來自外部的 脈沖信號和來自反相器131的脈沖信號成為低電平，NOR門132的輸出成為高電平。因此， FETQ6導(dǎo)通，所以PS端子的信號Vps成為低電平，同時通過共用線2b連接的其他控制電路 部的Vps也成為低電平。因此，全部的控制電路部再起動。FETQ7、FETQ8通過來自反相器141的高電平而導(dǎo)通，在通過電容器C6放電，CS端 子的電壓Ves降低后，在時刻t7以后，電容器C6緩慢地被充電。該電容器C6的電壓Vcs輸入PWM比較器17的同相輸入端子。PWM比較器17比較 在同相輸入端子輸入的來自誤差放大器16的誤差電壓Vfbqut和來自軟起動電路15的電壓 Vcs，在低的一方的信號在輸入反相端子上的來自CF端子的鋸齒波信號V。F以上時生成成為 高電平的脈沖信號、在小于鋸齒波信號V。F時生成成為低電平的脈沖信號，向NAND門20a和 AND門20b輸出。由此，開始軟起動動作，該軟起動動作進行控制，以便慢慢增加用于驅(qū)動多 個開關(guān)元件Qpl、Qnl的驅(qū)動信號的導(dǎo)通期間。這樣根據(jù)本實施例的放電管的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，當(dāng)從外部輸入同步脈沖信號時，對 電容器C2強制進行充放電，通過來自外部的同步脈沖信號進行同步，控制電路部1-1 1-3動作。亦即，通過共用線2a在多個放電管點亮裝置之間相互收發(fā)同步脈沖信號，由此在 多個放電管3-1 3-3的各個的一端上施加頻率和相位一致的電壓，所以即使遠(yuǎn)距離配置 多個放電管點亮裝置，也能夠穩(wěn)定而且容易地以同頻率·同相位向負(fù)荷供給正負(fù)對稱的交 流電力。另外，在各放電管點亮裝置之間發(fā)生開關(guān)元件Qpl、Qnl的相位不同步的情況下， 控制電路部1-1 1-3通過PD端子檢測相位不同步，檢測出相位不同步的放電管點亮裝置 的信號比較器13動作。進而，通過PS端子各放電管點亮裝置的再起動電路14動作，由此， 各放電管點亮裝置被再起動，開始軟起動動作。實施例2圖6是本發(fā)明的實施例2的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖6表示 的實施例2的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，相對于圖2表示的實施例1的放電管點亮 裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，向控制電路部1-1 1-3的各TRI端子輸入了來自外部的外部同步 脈沖信號這點不同。圖7是圖6表示的實施例2的各個放電管點亮裝置的頻率同步動作的 時序圖。即使是這樣的實施例2的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，也和實施例1的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的動作同樣地動作，能夠得到同樣的效果。實施例3圖8是本發(fā)明的實施例3的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。在圖8中， 在安裝了放電管3-1 3-2的面板3的兩側(cè)設(shè)置了放電管點亮裝置30a、30b。放電管點亮裝置30a具有控制電路部1_1 1_2、Sff網(wǎng)絡(luò)7_1 7_2、共振電路 9-1 9-2、由二極管D1、D2以及電阻R3、R4組成的管電流檢測電路。將共振電路9_1的輸 出連接到放電管3-1的一端，將共振電路9-2的輸出連接到放電管3-2的一端。放電管點亮裝置30b具有控制電路部1-3 1-4、Sff網(wǎng)絡(luò)7_3 7_4、共振電路 9-3 9-4、由二極管D1、D2以及電阻R3、R4組成的管電流檢測電路。將共振電路9_3的輸 出連接到放電管3-1的另一端，將共振電路9-4的輸出連接到放電管3-2的另一端。控制電路部1-1 1-4的各自的TRI端子通過共用線2a共同連接，控制電路部 1-1 1-4的各自的PS端子通過共用線2b共同連接，控制電路部1-1 1-4的各自的PD 端子通過共用線2c共同連接。在放電管3-1 3-2的一端連接的變壓器T的二次線圈S、和在放電管3_1 3_2 的另一端連接的變壓器Ta的二次線圈S極性不同。因此，在放電管3-1 3-2的兩端施加 反相位的電壓。這樣根據(jù)本實施例的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，通過共用線2a在多個放 電管點亮裝置的控制電路部1-1 1-4之間相互收發(fā)同步脈沖信號，由此在多個放電管 3-1 3-2的各個的兩端施加頻率一致而相位反轉(zhuǎn)的電壓，所以能夠點亮多個放電管3-1 3-2。此外，也可以構(gòu)成為在實施例3的控制電路部1-1 1-4的TRI端子上輸入外部 同步脈沖信號，即使在這種情況下也能得到與實施例3的效果同樣的效果。實施例4圖9是本發(fā)明的實施例4的放電管點亮裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖10是在圖9表示的實 施例4的放電管點亮裝置中設(shè)置的控制電路部的結(jié)構(gòu)圖?？梢圆⒘羞B接多個圖9表示的放 電管點亮裝置來構(gòu)成放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。實施例1到實施例3的放電管點亮裝置，使用半橋結(jié)構(gòu)的由開關(guān)元件Qpl、Qnl組 成的SW網(wǎng)絡(luò)7，但是實施例4的放電管點亮裝置的特征在于，使用全橋結(jié)構(gòu)的由開關(guān)元件 Qpl、Qnl、Qp2、Qn2 組成的 Sff 網(wǎng)絡(luò) 7a。在圖9中，在直流電源Vin和地之間，連接P型FETQpl和N型FETQnl的第一串聯(lián) 電路。在直流電源Vin和地之間，連接P型FETQp2和N型FETQn2的第二串聯(lián)電路。在P型FETQpl和N型FETQnl的連接點與P型FETQp2和N型FETQn2的連接點之 間，連接了電容器C3和變壓器T的一次線圈P的串聯(lián)電路。向P型FETQpl的源極供給直流電源Vin，將P型FETQpl的柵極與控制電路部Ia 的DRVl端子連接。將N型FETQnl的柵極與控制電路部Ia的DRV3端子連接。向P型FETQp2的源極供給直流電源Vin，將P型FETQp2的柵極與控制電路部Ia 的DRV2端子連接。將N型FETQn2的柵極與控制電路部Ia的DRV4端子連接。變壓器T的二次線圈S的一端通過電抗器Lr連接放電管3的一個電極，放電管3 的另一個電極與由二極管D1、D2以及電阻R3、R4組成的管電流檢測電路連接。
圖10表示的控制電路部la，相對于圖3表示的控制電路部的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動器的結(jié)構(gòu) 不同。亦即，控制電路部Ia具有NAND門22a、22b、驅(qū)動器21a 21d。NAND門22a運算AND 門192的輸出和P麗比較器17的輸出的NAND邏輯，向驅(qū)動器21a、21b輸出NAND輸出。NAND 門22b運算AND門193的輸出和PWM比較器17的輸出的NAND邏輯，向驅(qū)動器21c、21d輸 出NAND輸出。即使是這樣構(gòu)成的實施例4的放電管點亮裝置，也和實施例1到實施例3的放電 管點亮裝置的動作同樣地動作，能夠得到同樣的效果。本發(fā)明不限于上述實施例1到實施例4的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。在實 施例1到實施例4的放電管點亮裝置中，構(gòu)成為通過脈沖同步電路11檢測同步脈沖信號 (觸發(fā)信號)的高電平(上升)來取得同步，但是例如也可以構(gòu)成為通過脈沖同步電路11 檢測觸發(fā)信號的低電平(下降)來取得同步。另外，在實施例1到實施例4的放電管點亮裝置中，使用了鋸齒波振蕩器12，但是 也可以使用發(fā)生三角波信號的三角波振蕩器。另外，圖9表示的DRVl端子的輸出和DRV3端子的輸出以及DRV2端子的輸出和 DRV4端子的輸出也可以分別設(shè)置用于防止同時導(dǎo)通的空載時間。進而，多個放電管也可以使用至少一燈的CCFL或者EEFL那樣的放電管，或者串聯(lián) 連接電容器和放電管而形成的組件。根據(jù)本發(fā)明，通過共用線在一個以上的放電管點亮裝置之間相互收發(fā)同步脈沖信 號，由此在一個以上放電管的各自的一端施加頻率和相位一致的電壓，所以即使遠(yuǎn)距離配 置一個以上的放電管點亮裝置，也能夠穩(wěn)定而且容易地以同頻率·同相位或者反相位向負(fù) 荷供給正負(fù)對稱的交流電力。另外，即使遠(yuǎn)距離配置一個以上的放電管點亮裝置，也能夠把從系統(tǒng)外部輸入的 同步脈沖信號作為基準(zhǔn)，穩(wěn)定而且容易地以同頻率·同相位或者反相位向負(fù)荷供給正負(fù)對 稱的交流電力。(美國指定)本國際專利申請關(guān)于美國指定，關(guān)于2008年3月24日申請的日本專利申請第 2008-076155 (2008年3月24日申請)，根據(jù)美國專利法第119條(a)，引用優(yōu)先權(quán)的好處， 引用該公開內(nèi)容。
權(quán)利要求
一種放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其用共用線共同連接一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置，向一個以上的放電管供給所述一個以上的放電管點亮裝置的交流電力，其特征在于，所述一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有共振電路，其在變壓器的一次線圈和二次線圈的至少一方的線圈上連接電容器，在其輸出上連接所述放電管；多個開關(guān)元件，其連接在直流電源的兩端，并且用于使所述共振電路內(nèi)的所述變壓器的一次線圈和所述電容器中流過電流；鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號；PWM比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所述多個開關(guān)元件的PWM信號；和脈沖同步電路，其向所述共用線輸出基于傳達來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的頻率信息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從所述共用線輸入所述同步脈沖信號時，使來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自所述共用線的所述同步脈沖信號的頻率同步，在通過所述共用線連接的所述一個以上的放電管點亮裝置間相互收發(fā)所述同步脈沖信號，由此，在所述一個以上的放電管的每一個放電管的一端施加頻率和相位一致的電壓，使所述一個以上的放電管點亮。
2.一種放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其用共用線共同連接一個以上的放電管點亮 裝置的每一個放電管點亮裝置，向一個以上的放電管供給所述一個以上的放電管點亮裝置 的交流電力，其特征在于，所述一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有 共振電路，其在變壓器的一次線圈和二次線圈的至少一方的線圈上連接電容器，在其 輸出上連接所述放電管；多個開關(guān)元件，其連接在直流電源的兩端，并且用于使所述共振電路內(nèi)的所述變壓器 的一次線圈和所述電容器中流過電流；鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號； PWM比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所述多個開關(guān)元件 的PWM信號；和脈沖同步電路，其向所述共用線輸出基于傳達來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的 頻率信息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從所述共用線輸入所述同步脈沖信號時，使來自 所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自所述共用線的所述同步脈沖信號的頻 率同步，在通過所述共用線連接的所述一個以上的放電管點亮裝置間相互收發(fā)所述同步脈沖 信號，由此，在所述一個以上的放電管的每一個放電管的兩端施加頻率一致且相位反轉(zhuǎn)的 電壓，使所述一個以上的放電管點亮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于， 所述一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有信號比較器，其向所述共用線輸出傳達所述多個開關(guān)元件的所述PWM信號的相位信息的脈沖信號，在從所述共用線輸入所述脈沖信號時，在自己的脈沖信號的相位相對于所輸 入的所述脈沖信號的相位不同時，輸出相位不同步檢出信號；和再起動電路，其根據(jù)來自所述信號比較器的相位不同步檢出信號，復(fù)位所述脈沖信號， 生成用于使各放電管點亮裝置再起動的再起動信號，并向所述共用線輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于， 所述一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有信號比較器，其向所述共用線輸出傳達所述多個開關(guān)元件的所述PWM信號的相位信息 的脈沖信號，在從所述共用線輸入所述脈沖信號時，在自己的脈沖信號的相位相對于所輸 入的所述脈沖信號的相位不同時，輸出相位不同步檢出信號；和再起動電路，其根據(jù)來自所述信號比較器的相位不同步檢出信號，復(fù)位所述脈沖信號， 生成用于使各放電管點亮裝置再起動的再起動信號，并向所述共用線輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于， 所述一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有軟起動電路，其根據(jù)來自所述再起動電路的再起動信號執(zhí)行軟起動動作，所述軟起動 動作通過慢慢增加用于驅(qū)動所述多個開關(guān)元件的驅(qū)動信號的導(dǎo)通期間的方式進行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其特征在于， 所述一個以上的放電管點亮裝置的每一個放電管點亮裝置具有軟起動電路，其根據(jù)來自所述再起動電路的再起動信號執(zhí)行軟起動動作，所述軟起動 動作通過慢慢增加用于驅(qū)動所述多個開關(guān)元件的驅(qū)動信號的導(dǎo)通期間的方式進行控制。
7.一種放電管點亮裝置，其特征在于，具有共振電路，其在變壓器的一次線圈和二次線圈的至少一方的線圈上連接電容器，在其 輸出上連接放電管；多個開關(guān)元件，其連接在直流電源的兩端，并且用于使所述共振電路內(nèi)的所述變壓器 的一次線圈和所述電容器中流過電流；鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號； PWM比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所述多個開關(guān)元件 的PWM信號；和脈沖同步電路，其向外部輸出基于傳達來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的頻率信 息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從外部輸入所述同步脈沖信號時，使來自所述鋸齒波振 蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自外部的所述同步脈沖信號的頻率同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放電管點亮裝置，其特征在于，具有信號比較器，其向外部輸出傳達所述多個開關(guān)元件的所述PWM信號的相位信息的脈沖 信號，在從外部輸入所述脈沖信號時，在自己的脈沖信號的相位相對于所輸入的所述脈沖 信號的相位不同時，輸出相位不同步檢出信號；和再起動電路，其根據(jù)來自所述信號比較器的相位不同步檢出信號，復(fù)位所述脈沖信號， 生成用于使各放電管點亮裝置再起動的再起動信號，并向外部輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放電管點亮裝置，其特征在于，具有軟起動電路，其根據(jù)來自所述再起動電路的再起動信號執(zhí)行軟起動動作，所述軟 起動動作通過慢慢增加用于驅(qū)動所述多個開關(guān)元件的驅(qū)動信號的導(dǎo)通期間的方式進行控制。
10.一種半導(dǎo)體集成電路，用于控制接通/斷開向負(fù)荷供給的電源的多個開關(guān)元件，其 特征在于，具有鋸齒波振蕩器，其發(fā)生用于對所述多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號；PWM比較器，其根據(jù)來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號，輸出控制所述多個開關(guān)元件 的PWM信號；和脈沖同步電路，其向外部輸出基于傳達來自所述鋸齒波振蕩器的鋸齒波信號的頻率信 息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從外部輸入所述同步脈沖信號時，使來自所述鋸齒波振 蕩器的鋸齒波信號的振蕩頻率與來自外部的所述同步脈沖信號的頻率同步。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，具有信號比較器，其向外部輸出傳達所述多個開關(guān)元件的所述PWM信號的相位信息的脈沖 信號，在從外部輸入所述脈沖信號時，在自己的脈沖信號的相位相對于所輸入的所述脈沖 信號的相位不同時，輸出相位不同步檢出信號；和再起動電路，其根據(jù)來自所述信號比較器的相位不同步檢出信號，復(fù)位所述脈沖信號， 生成用于使各放電管點亮裝置再起動的再起動信號，并向外部輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體集成電路，其特征在于，具有軟起動電路，其根據(jù)來自所述再起動電路的再起動信號執(zhí)行軟起動動作，所述軟 起動動作通過慢慢增加用于驅(qū)動所述多個開關(guān)元件的驅(qū)動信號的導(dǎo)通期間的方式進行控 制。
全文摘要
本發(fā)明提供放電管點亮裝置的同步運轉(zhuǎn)系統(tǒng)和放電管裝置以及半導(dǎo)體集成電路。各放電管點亮裝置具有鋸齒波振蕩器，用于發(fā)生對多個開關(guān)元件進行PWM控制的鋸齒波信號，所述多個開關(guān)元件使連接了放電管的共振電路內(nèi)的變壓器的一次線圈和電容器中流過電流；PWM比較器，用于根據(jù)鋸齒波信號控制多個開關(guān)元件；和脈沖同步電路，用于向共用線輸出基于傳達鋸齒波信號的頻率信息的脈沖信號的同步脈沖信號，在從共用線輸入同步脈沖信號時使鋸齒波信號的振蕩頻率與來自共用線的同步脈沖信號的頻率同步，在通過共用線連接的一個以上的放電管點亮裝置之間相互收發(fā)同步脈沖信號，在一個以上的放電管的各自的一端上施加頻率和相位一致的電壓。
文檔編號H05B41/24GK101978788SQ20098011022
公開日2011年2月16日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月24日
發(fā)明者中野利浩, 木村研吾 申請人:三墾電氣株式會社