[发明专利]放电灯照明装置和半导体集成电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种放电灯照明装置和半导体集成电路，用于打开例如为在液 晶显示设备中使用的冷阴极荧光灯的放电灯。

背景技术

图1是示出了根据现有技术的放电灯照明装置的电路示意图。在图1中， 在DC电源Vin与公共电势(例如，大地)之间的桥接为开关元件Q11-Q14。 开关元件Q12和Q14为n-型MOSFET并且开关元件Q11和Q13为p-型 MOSFET。从桥接的开关元件Q11-Q14的输出通过电容C31连接至变压器T1 的初级线圈P1并且通过电容C32连接至变压器T2的初级线圈P2。

变压器T1的次级线圈S1的第一端与冷阴极荧光灯32(在下文中称为“放 电灯”)的第一电极相连。次级线圈S1的第二端通过电阻R31与公共电势相 连。放电灯32的第二电极与变压器T2的次级线圈S2的第一端相连并且次级 线圈S2的第二端通过电阻R32与公共电势相连。

误差放大器33将二极管D31或D33的电压与参考电压进行比较并且输出 误差电压至PWM比较器35。PWM比较器35将误差放大器33的误差电压与 三角波发生器34的三角波信号进行比较并且生成脉冲信号，该脉冲信号的脉 冲宽度与误差电压相对应。分频器36分割来自PWM比较器的脉冲信号的频 率并且为分别到驱动器37、38的每个脉冲输出两个驱动信号。驱动器37向开 关元件Q11提供来自分频器36的信号并且向开关元件Q12提供来自分频器 36的信号的逆变后的信号。驱动器38向开关元件Q13提供来自分频器36的 信号并且向开关元件Q14提供来自分频器36的信号的逆变后的信号。

结果，根据以电阻R31和R32检测到的电压来确定开关元件Q11和Q14 同时处于导通(ON)的周期以及开关元件Q12和Q13同时处于导通的周期。 开关元件Q11和Q12或是开关元件Q13和Q14从不同时导通。开关元件Q11 和Q14同时处于导通的周期与开关元件Q12和Q13同时处于导通的周期是交 替的。

以下将会说明图1中的放电灯照明装置的操作。当导通开关元件Q11和 Q14时，DC电源Vin沿Q11、C31、P1、Q14和公共电势的路径流过电流从 而为电容C31和初级线圈P1提供电压。结果，电容C31与初级线圈P1的电 感谐振形成正弦电流。当导通开关元件Q11和Q14时，DC电源Vin沿Q11、 C32、P2、Q14和公共电势的路径流过电流从而为电容C32和初级线圈P2提 供电压。结果，电容C32与初级线圈P2的电感谐振形成正弦电流。

缠绕次级线圈S1和S2以产生足够开启放电灯32的高电压。也就是说， 次级线圈S1和S2产生具有相反相位的正弦波的高电压VL1和VL2。结果， 次级侧沿着S1、32、S2、R32、R31以及S1的路径流过电流以开启放电灯32。 电阻R32产生与流过放电灯32的电流成比例的电压。此电压通过二极管D33 提供给误差放大器33。电阻R31产生反向偏置并且关闭二极管D31的电压， 之后其不提供电压。

当导通开关元件Q12和Q13时，DC电源Vin沿Q13、P1、C31、Q12和 公共电势的路径流过电流，从而为电容C31和初级线圈P1反向地提供电压。 结果，次级线圈S1产生具有相反相位的正弦波的高电压。另外，DC电源Vin 沿Q13、P2、C32、Q12和公共电势的路径流过电流，从而正常地为电容C32 和初级线圈P2提供电压。结果，次级线圈S2产生正常相位的正弦波的高电 压。次级侧沿着S2、32、S1、R31、R32以及S2的路径流过电流从而开启放 电灯32。电阻R31产生与流过放电灯32的电流成比例的电压。此电压通过二 极管D31提供给误差放大器33。电阻R32产生反向偏置并且关闭二极管D33 的电压，之后其不提供电压。

因此，误差放大器33提供通过交替组合由电阻R31和R32产生的电压而 形成的电流检测信号。根据该电流检测信号，PWM比较器35产生脉冲信号 以导通/断开开关元件Q11-Q14，从而控制流向放电灯32的电流为定值。电阻 R31和R32检测流过设置在放电灯32的各侧上的变压器T1和T2的次级线圈 S1和S2的低压侧的电流，并且以同一脉冲宽度对设置在放电灯32的各侧上 的开关元件Q11-Q14进行PWM控制以在放电灯32的各侧上产生相反相位的 电压。