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    公开号:WO1991012703A1
    申请号:PCT/JP1991/000151
    申请日:1991-02-07
    公开日:1991-08-22
    发明作者:Takaaki Ikeda；Toshihiko Suga；Akihiko Kuroiwa
    申请人:Daichi Co., Ltd.；Nihon Beam Electronics Co., Ltd.；
    IPC主号:H05B45-00
    专利说明:
    [0001] 曰月 糸田 発明の名称 発光電源回路 技術分野
    [0002] 本発明は発光電源回路に関する 背景技術
    [0003] ィ ンバータ回路を用いて直流電力を交流電力に変換して、 E L、 発光ダイオード （ L E D ) 、 レーザダイオード （ L D ) を点燈させる点燈方式が知られている。
    [0004] 例えば E Lパネルを点燈させる点燈方式は、 小型液晶テレビ や液晶ディ スプレイを内蔵するラップト ップコンピュータ等の 液晶パネルのバックライ ト等に広く用いられている。
    [0005] これらに用いられている従来技術では、 点燈させる E Lの大 きさ （面積） 、 点燈輝度に応じて E L点燈器が作り分けられて おり 、 1つの点燈器で種々の E L面積、 点燈輝度に巾広く対応 できるものは存在しない。
    [0006] また''、 これら従来技術の中でも最もポピュラーな L · Lイ ン バータ （ロングライフイ ンバー夕） では、 E Lの C値 （静電容
    [0007] 新たな用紙 量） とイ ンダクタの L値 （イ ンダクタンス） とによ り定まる共 振周波数に追随させて E Lパネルを点燈させる方法が用いられ ている。 そして、 E Lの C値が劣化して E Lの輝度が低下する と、 共振周波数が上昇し、 E Lの点燈周波数が共振周波数に追 随して上昇する E Lの輝度低下を補う方法がと られている。
    [0008] しかし、 この方法も E Lの点燈輝度は L と Cの共振周波数で 自ずと決定されてしまう うえ、 大面積の E Lパネルを点燈させ るものを製造するのが困難である等多く の問題をかかえている 。 例えば、 現状では、 A 4判相当 （ 4 0 0〜 6 0 0 cm2 ) の E L面積が実用上点燈可能な最大面積とされている。
    [0009] また、 大面積の E Lパネルを点燈させるには、 大きな電流値 をスウィ ッチングする必要があるため、 スウィ ッチングロスに よって電力損失が増大し、 さらにスウィ ッチングロスに伴う発 熱の問題が大きい。 しかも、 熱対策と して、 放熱板の設置等が 必要であるため、 点燈器が大き く なつてしまう。
    [0010] . さらには、 E Lにチャージアップされた電荷が対極の電荷と 結合し、 電力損失となり、 点燈効率が著しく低下してしまう。 例えば、 最も点燈効率が良いとされるグリーン色の E Lパネル でさえ、 1 ワッ ト当りの光束発散量は高々 1 ルーメ ン程度とさ れている。 新たな用紙 発明の開示
    [0011] 本発明の主たる目的は、 多種類の負荷を点燈でき、 しかも高 ぃ点燈効率を有する発光電源回路を提供するこ とにある。
    [0012] この よ う な目的は、 下記 （ 1 ) の本発明によ り達成され る。
    [0013] ( 1 ) それぞれ直列結合成分の一部に、 a ) イ ンダクターと、 容量性の負荷特性を有する E丄もしく は E L列とを含む負荷回 路、
    [0014] b ) イ ンダクターと、 両極性のコンデンサーと、 L E Dもし く は L Dに双方向の電流が流れるようにしたダイオード回路と を含む負荷回路または
    [0015] c ) イ ンダクターと、 容量性の負荷特性を有する E Lもし く は E L列と 、 前記ダイ オー ド回路と を含む負荷回路を構成 し、
    [0016] 前記負荷回路の一端または両端をィ ンバー夕の結合出力端子 に結合するこ とによ り、 直流電源から交流電力を前記負荷回路 に供給して、 E L、 E L列、 L E Dおよび L Dの 1種以上を点 燈させる発光電源回路において、
    [0017] 前記イ ンバー夕の一対の正負スウィ ッチは、 それぞれ、 電流 値が零になると自軌的にチヤネルを閉成するゼロクロススウイ 新たな用紙 ヅチ機構を用いて構成されており、
    [0018] 前記正負スウイ ツチのそれぞれに、 このゼロクロススウイ ッ チ機構をバイパスするための逆流電流バイパスダイオードを有 するパイパスチャネルを設け、
    [0019] 前記負荷回路に流れる交流電流の半サイ クル毎の位相が、 回 路定数で定まる 2次ゼロクロス位相点においてラッチされるこ とを特徴とする発光電源回路。
    [0020] 本発明の発光電源回路は、 E Lパネル等の負荷にチャージ アップあるいは負荷を通過した余剰電力を逆流電流によって回 収しょう という もので、 エネルギー効率的には次の 4つの作用 が同時に達成される。
    [0021] ①光にならずに負荷、 例えば E Lパネルに単に余剰チャージと して蓄ゎえられた余剰電力あるいは負荷を単に通過するにすぎ ない余剰電力を逆流電流と して回収するこ とによ り正負電荷の 再結合を防止し、 電荷再結合による電力損失を解消もしく は減 少させる。
    [0022] ②イ ンダクタンスの作用によ り電流と電圧の位相をずらし、 ス ウイ ツチングロスの解消を図る。
    [0023] そして、 ゼロクロススウィ ッチと逆流バイパスダイオードに よるバイパスチャネルの組合わせによ り前記逆流電流の回収メ 新たな用紙 力二ズムが自動的に達成され、 半サイクル毎の電流波形がォー トロ ッ クされる。 このため、 チャネル開成 （ O N ) 時間巾を例 えば E Lパネルの面積や負荷の種類等に応じてマニュアル設定 等をする必要がなく なる。 すなわち本発明では①、 ②の作用効 果に加えて第 3の効果と して
    [0024] ③点燈回路のダイナミズムが負荷の寸法、 負荷種類等に応じて 自動的に追随する形で達成されるので、 1つの点燈器で異なる 負荷、 例えば異なる E L面積に巾広く対応できる。
    [0025] さらに本発明方式では、 負荷点燈周波数や電源電圧は、 点燈 回路における L C R回路のダイナミズムにとつて外生変数と し て、 もし く は系外のパラメータと して扱う こ とができるので、 この両者を変えても L C R回路の基本的ダイナミズムに影響は ない。 特に点燈周波数は系外パラメータ とみなしてもさしつか えない。
    [0026] これら点燈周波数や電圧は負荷点燈輝度を左右するものであ り、 本発明では、 負荷の点燈輝度を周波数や電圧を調整するこ とによ り E L点燈回路の基本ダイナミズムに影響を及ぼすこ と なく可変設定できる。 すなわち本発明では上記①、 ②、 ③の作 用効果に加えて第 4の効果と して」
    [0027] ④点燈周波数や電圧を可変調整するこ とによ り、 回路のダイナ
    [0028] ¾たな甩紙 ミ ズムに影響を与える こ と な く 、 E L点燈輝度を調整でき る。
    [0029] また、 本発明の回路では、 第 1 のイ ンバー夕 と、 第 2のイ ン バータとを用い、 これらを互いに反転同期させて駆動するこ と によ り 、 負荷に印加する交流電圧値 （ピーク · ツー · ピーク 値） の 1 Z 4の大きさの電圧値の直流電源で負荷を点燈でき る。 このため、 電源電圧の効率的活用が図れる。 図面の簡単な説明
    [0030] 図 1 は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図であ る
    [0031] 図 2は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図であ る
    [0032] 図 3は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図であ る
    [0033] 図 4は、 L C R直列回路が示される回路図である。
    [0034] 図 5は、 L C R直列回路におけるコンデンサ Cの電圧 V Eしお よび電流 I の経時変化が示されるグラフである。
    [0035] 図 6は、 L C R直列回路が示される回路図である。
    [0036] 図 7は、 L C R直列回路におけるコンデ.ンサ Cの電圧 V E Lお 新たな用紙 よび電流 I の経時変化が示されるグラフである。
    [0037] 図 8 は、 ゼロクロススウ ィ ッチ 、 T 2 に印加する ト リ ガーパルスと、 E Lの電圧 V E Lおよび電流 I の経時変化が示さ れるグラフである。
    [0038] 図 9は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図であ る。
    [0039] 図 1 0は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図で ある。
    [0040] 図 1 1 は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図で ある。
    [0041] 図 1 2は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図で ある。
    [0042] 図 1 3は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図で ある。
    [0043] 図 1 4は、 ダイオード特性の負荷のアレイに、 一方向に電流 を流すための回路の 1例が示される'回路図である。
    [0044] 図 1 5は、 本発明の発光電源回路の 1例が示される回路図で ある。
    [0045] 図 1 6は、 L C R直列回路が示される回路図である。
    [0046] 図 7 は、 負荷電流 I の時 ^変化が示されるグラ フであ 新たな用紙 る。
    [0047] 図 1 8は、 L C R直列回路が示される回路図である。
    [0048] 図 1 9 は、 負荷電流 I の時間変化が示されるグラ フであ る。
    [0049] 図 2 0は、 本発明の発光電源回路の動作を説明するための回 路図である。
    [0050] 図 2 1 は、 負荷電流 I の時間変化が示されるグラ フであ る
    [0051] 図 2 2は、 ト リガパルス： e , 、 f 2 を印加して、 スウィ ッチ
    [0052] S ！ と 、 S 2 と S 3 を交互に開閉したときの負荷電流 I の 時間変化が示されるグラフである。
    [0053] 図 2 3は、 本発明の発光電源回路の他の例が示される回路図 である。
    [0054] 図 2 4は、 本発明の発光電源回路の他の例が示される回路図 である。
    [0055] 図 2 5は、 本発明の発光電源回路の他の例が示される回路図 である。
    [0056] 図 2 6は、 本発明の発光電源回路の他の例が示される回路図 である。
    [0057] 図 2 7は、 本発明の発光電源回路の他の例が示される回路図 新たな である。
    [0058] 発明を実施するための最良の形態
    [0059] 以下、 本発明を、 好適実施例に基づいて詳細に説明する。 本発明の発光電源回路の発光部は、 容量性の負荷特性を有す る負荷、 抵抗および Zまたはダイオー ド特性を有する負荷、 あ るいはこれらの負荷を組み合わせて構成される。
    [0060] 容量性の負荷特性の負荷には、 E L等を用いる。
    [0061] また、 ダイオー ド特性を有する負荷には、 発光ダイオー ド (ライ ト · ェミ ツティ ング ， ダイオード、 L E D ) レーザダイ オード （ L D ) 等を用いる。
    [0062] また、 抵抗特性の負荷には、 例えばナ ト リ ウムラ ンプ、 水銀 ランプ等の各種ランプ、 電球等を用いればよい。
    [0063] この場合、 前記の 1種または 2種以上の負荷を複数用い、 ァ レイないし列と して発光部を構成してもよい。
    [0064] 以下、 発光部を容量性の負荷特性を有する負荷の好適例であ る E Lパネルで構成した場合を例に挙げて説明する。
    [0065] 図 1 および図 2 に示される発光電源回路では、 それぞれ、 E Lパネル E Lと、 イ ンダクタ L とを直列接続した L C回路 （ 厳密には L C R回路） を負荷回路と している。 この負荷回路 新たな S: は、 E Lパネルと、 イ ンダクタ Lとを直列結合成分の少なく と も一部に含むものであればよい。
    [0066] そして、 この L Cないし L C R回路である負荷回路の一端は イ ンバータの結合出力端子に結合して構成される。 また、 L C 回路ないし L C R回路の他端は、 イ ンバータの直流入力電源の 中間電位端子や接地端子に結合すればよい。
    [0067] また、 E Lパネル E Lは、 E Lや E L列で構成され、 E L列 は、 通常複数の E Lを並列に接続して構成される。
    [0068] なお、 回路内の C値を所定値に設定するため、 E Lと並列に 両極性のコンデンサを接続してもよい。
    [0069] また、 E Lと Lとの結合順はどちらがィ ンバ一夕側であって もよい。
    [0070] 本発明の発光電源回路は、 周波数 にてプッ シュプル駆動さ れるが、 通常： f は 5 0 Hz〜 6 0 0Hz程度、 E Lのキャパシタン スは 0. 1 卩 〜 1 0 ？ 程度、 Lは 3 0 mH〜； L 0 H 程度であ る。
    [0071] 図 1に示される回路と、 図 2に示される回路とのちがいは電 源電圧の構成である。
    [0072] 図 1に示される回路は接地電位に対し土 Eボルトのデュアル モードの直流電源を有する場合、 図 2に示される回路は接地電 新たな甩紙 位に対し 2 Eボルトのシングルモードの直流電源を有する場合 である。 シングルモー ドの電源では容量のほぼ等しい一対のコ ンデンサじ， 、 C > により電源電位を分割して中間電位端子を 得る方法を用いている。
    [0073] この場合、 一対のコ ンデンサ 、 C 1 は、 逆流電力バッ フ ァーと しても機能する。
    [0074] 本発明の発光電源回路のィ ンパー夕の一対の正負スウイ ツチ は、 電流値が零になると自動的にチャネルを閉成 （ O F F ) す るゼロクロス機構を有する。
    [0075] ゼロクロス機構と しては、 ゼロクロススウィ ッチ素子および /またはゼロクロス回路を用いる。
    [0076] 図示例では、 一対のゼロクロススウィ ッチ 、 T 2 をそれ ぞれゼロクロススウイ Vチ素子で構成している。
    [0077] そして、 イ ンバータは、 一対のゼロクロススウィ ッチ 、
    [0078] T 2 をそれぞれバイパスする一対の逆流電流バイパスダイ才ー ド D ！ 、 D 2 によるパイパスチャネルを有し、 士 Eボルト もし く は 2 Eボルトの直流入力電源に接続されている。
    [0079] 本発明に用いるイ ンバータは、 上記の構成を有するものであ れば、 そのほかの構成には特に制限はなく 、 公知のいずれのも のであってもよい。 そして、 ゼロクロススウィ ッチ T i 、 T 2 新たな用抵 がスゥィ ツチング周波数 f のパルス発振波 f によ り交互に開成 ( O ) される。
    [0080] ゼロ ク ロスス ウ ィ ッ チ T i 、 T 2 に用いるゼロ ク ロスス ゥイ ツチ素子としては耐圧が 2 Eボルト以上のサイ リスタ、 例 えば逆阻止 3端子サイ リスタ （ S C R) や 2方向性 3端子サイ リ スタ （ ト ライ ア ツ ク） 、 ホ 卜サイ リ スタカブラ等を用い る。
    [0081] このような回路構成における電気力学 （ダイナミズム） を理 解するには、 イ ンバー夕回路のゼロクロススウィ ッチ をス ウイ ツチ Sに見たてた図 4に示される L C R回路を考えるのが 最も判りやすい。
    [0082] 図 4に示される回路において、 Lはイ ンダクタ、 Cは E L、 Rは回路内の R等価成分に見たてられる。 R等価成分は、 E L のシー ト抵抗、 スウ ィ ッチ素子の 0 N抵抗、 コイルの直流抵 抗、 磁束損失、 E Lの光束発散等である。
    [0083] 図 4においてスウイ ツチ Sを O Nすなわち閉じてからの Cの 電圧 VELと回路を流れる電流 Iのダイナミズムはよく知られて いるように Rがある一定値未満であれば、 図 5に示されるよう に振動現象を呈する。
    [0084] 数学的モデルからは、 回路定数 L、 Cおよび Rで定まる時定 新たな用紙 数を て ！ 、 て 。 （ て 。 - 2 て ， ) とする。 そして、 角周波数 ω を
    [0085] ω = (1/LC-RV4L2 ) 1/2
    [0086] とするとき て ， は
    [0087] ！ = ( π / ω ) 1/2
    [0088] で与えられる。
    [0089] なお、 振動現象が得られるのは、 R < 2 ( L/C ) 1/2 のと きである。 また、 R等にはイ ンバー夕のスウィ ッチング素子等 のォン抵抗等が含まれる。
    [0090] 本発明の発光電源回路の実施例では、 ゼロクロススウィ ッチ T！ 、 T 2 と して、 それぞれトライアツ ク素子を選んだ。
    [0091] ト ライ ア ツ ク素子はよ く 知られているよ う に一度 0 N状態 (開成状態） になると ト リガ電圧 （ゲート電圧） を零にしても 電流が零にな らない と 0 F F状態 （閉成状態） に も どらな い。
    [0092] . 従って、 スウィ ッチ Sを トライアツ ク素子で構成した図 6に 示される L C R回路を考えると、 t ;= 0で のゲー トにパル ス状の ト リガ電圧を印加すると電流 1が流れ、 は電流 Iが 零となるて ， において始めて O F F (閉成） し、 て ！ 以降は次 の ト リガーパルスがく るまでは 0 N (開成） しない。 そして、 新たな用紙 T！ が 0 F F状態となってからの時間帯て ， ≤ t≤て。 の間、 逆流電流はバイパスチヤネルを通じて供給電源側に回収される が、 t =て 。 以降の再チャージアップ電流はバイパスチャネル の逆流バイパスダイオード D , の作用によ り阻止され、 結局電 流のダイナミズムは て 。 （ 2次ゼロクロス点） のところで打ち 切られる （ラッチ、 すなわちオートロッ クされる） 。
    [0093] 以上の動作モードを図 1 に示される回路に具体的に対応させ て、 図 8に示した。 図 8において V f はト リガーパルスの電圧 波形を示す。 ト リガーパルス P + 力 sトライアツ ク T , のゲート に印加される とプラス側チャネルの T が開成 （ O N) し、 電 流 1 + が流れ、 E Lがピーク電圧の VP まで充電されると電流 1 + は零となり、 は閉成 （O F F ) する。 そして、 逆流電 流 I +bがバイパスチャネルの逆流バイパスダイォード D！ を通 じてプラスの電源側に帰還する。
    [0094] この結果、 図中斜線部で示される逆流電流 I に相当する電 力 （チャージ） が余剰電力と して回収される。 この場合、 の作用によ り、 帰還が完了する て 。 においてオートロ ッ クが達 成され、 プラス側のダイナミズムは終了する。
    [0095] なお、 逆流電流と して E Lから電荷が回収されるにつれて、 E Lの電位は VP から下がり、 t =七。 において、 VEL= A V
    [0096] 新たな用 となり、 これ以下には下がらない。 すなわち E Lの静電容量を Cとすると、 C Δ V 2 / 2に相当するエネルギーが半サイ クル 毎に未回収の損失エネルギーど^てチャージの再結合によ り失 われる。
    [0097] 従っ て Δ V値が低ければ低いほ ど回収効率は向上する。 △ Vはもちろん零にはできないが、 半サイ クル毎に C ( V P 2 - Δ V 2 ) Z2に相当するエネルギーが逆流電流と して回収され たわけである。
    [0098] そして、 T秒後に ト リガ反転パルス P - が来ると今度はマイ ナス側チャネルの トライアツ ク T 2 が開成 （O N) し、 図 8に 示されるとおり、 同様のダイナミズムが達成される。
    [0099] こ こで、 電流、 電圧のダイナミズムは条件て。 ≤Tを除き時 間巾 Τに無関係であり、 E Lの点燈周波数 f は、 f = lノ 2 T である。
    [0100] 従ってて。 ≤T、 すなわち f ≤ lZ2て。 = 1/47： ! の範 囲で E Lパネルの点燈周波数 f を任意に設定でき、 この範囲で E Lの点燈輝度を任意に可変設定できる。
    [0101] と ころで、 イ ンバータの一対の正負スウィ ッチを例えば、 コ ンプリメ ンタ リ一な一対のパワー MO S F E Tで構成した E L 発光電源回路の場合も逆流電流の帰還や、 再チャージ防止のた 新たな用紙 めのオートロックが達成され、 本発明と同様のダイナミズムが 得られる。
    [0102] ただし、 本発明と同様のダイナミズムを得るには、 一方のス ウ イ ツチに印加する信号パルスのパルス巾を 51 とすると下記の 条件を満たす必要がある。
    [0103] て 1 ん て 。
    [0104] T 0 ^ 1
    [0105] 本発明の条件て。 ≤ T と比べれば判るように、 スウィ ッチと して F E Tを用いたイ ンバー夕の場合は、 て i ≤ん≤て。 が加 重条件とされている。 言い換えれば、 本発明では、 スウィ ッチ に印加する信号パルスのパルス巾 λに実質的に制限がないとい う こ とであり、 この結果、 E Lの点燈輝度の設定をよ り一層容 易に行える。
    [0106] なお、 本発明の E L発光電源回路のダイナミズムが時間巾 Τ に無関係である という こ とは、 Τの間隔がせばまっても電流 I + と I - の波形が単に近接し合うだけで、 I + や I - の電流 波形そのものは変化しないという こ とである。 そして、 電圧 V E Lの波形もピーク間隔が近接してく るだけで V P 、 A Vの値お よびて i 、 て。 の値は変わらない。
    [0107] 次に本発明の第 2の態様の実施例について説明する。 新たな用紙 第 2の態様も逆流電流を実現させるという点でも、 また、 そ のダイナミズムのオートロ ッ クをゼロクロススウイ ツチと、 逆 流バイパスチャネルの逆流バイパスダイオードの作用の組合わ せによ り達成させるという点で、 第 1 の態様と原理的には同じ である。
    [0108] しかし、 この場合には特に直流電源電圧土 Eボルト も し く は 2 Eボル ト をさ らに昇降圧した り、 あるいは可変昇降圧して E Lパネルに交流負荷をかける場合のこ とを考慮したものであ る。
    [0109] 図 3 には第 2 の態様の E L発光電源回路の実施例が示され る。
    [0110] 本回路は、 前記第 1 の態様の実施例において、 イ ンダクタ L を トランス Tに代え、 E Lの位置に両極性のコンデンサ C 3 を 設けて 1次側回路を構成し、 トランス Tの 2次側の交流電力に よって E Lを点燈させるものである。
    [0111] ただし、 図 3には トランス Tの 2次側の出力端子間に E Lの ほか、 さらに E Lと直列に補償用イ ンダクタ L ' を挿入した例 が示される。
    [0112] この場合、 両極性のコ ンデンサ C 3. のキャパシタ ンスと、 2 次側に E Lパネルと補償用ィ ンダクタ L ' とを結合した トラン 新た^用紙 ス Tの結合ィ ンダクタンスとが、 1次側で換算した直列 L C成 分である。
    [0113] 従って、 本回路におけるダイナミズムは図 4および図 6に示 した L C R回路において Lのィ ンダクタンスを トランス Τの結 合イ ンダクタンスに見立て、 Cのキャパシタ スを両極性のコ ンデンサ C 3 のキャパシタンスに見立てて説明される。
    [0114] なお、 図 3においては E Lの負荷電圧を可変設定出来るよう に トランス Τの巻線比を可変と し、 また補償用イ ンダクタ L ' のィ ンダクタンスも可変設定出来るものと したが、 周波数によ る E L点燈輝度調整を選ぶ場合等にはトランス Τの巻線比や補 償用イ ンダクタ L ' のイ ンダクタンスも固定型のもので充分で あり、 さらには、 L ' が不用の場合もある。
    [0115] この第 2の態様は電源電圧が例えば 1 2 ボル ト と低く 、 か つ、 昇圧型の D C— D Cコンバータが使いにく い場合、 あるい は使えても D C— D Cコンバータ内部の消費電力がシステム全 体の消費電力の一部と して無視し得ない大きさであるような場 合に、 D C— D Cコンバータによらない昇圧方法と して有効で ある。
    [0116] また、 本発明の E L発光電源回路のゼロクロススウ ィ ッチ Τ ： , Τ 2 を O N (開成.） させるための信号は、 前記のパルス 新たな ¾紘 状の ト リガ電圧の他、 光信号等従来用いられる何れのものでも よいがここでは、 前記の 卜 リガ電圧を例に挙げて説明する。 図 1 に示されるように、 パルス発振器 1 から周波数： e、 周期 2 τにて交互に発生するパルス発振波 1 1 を、 パルス選択回路 にてプラスパルスと、 マイナスパルスとにわける。
    [0117] この際、 ブラスパルス選択回路 2では、 プラスパルスのみを 選択し、 2 T間隔のプラスパルス 2 1 を T , のゲートに印加す る。 また、 マイナスパルス選択反転回路 3ではマイナスパルス のみを選択し、 かつ反転させ、 ブラスパルスに対し位相が Tだ けずれた 2 T間隔のマイナス反転パルス 3 1 を T 2 のゲートに 印加する。 、
    [0118] なお、 f や Tの設定は、 所望の点燈輝度に合わせ、 かつ f ≤ 1 ノ 2 て 。 の条件を満たすように行えばよい。
    [0119] 本発明において、 用いる直流電源には特に制限はない。
    [0120] ただ、 本発明は電源と して 2次電池電源や太陽電池電源を用 いる場合、 特に省電力化の点で有効である。 しかし、 逆流電流 をそのまま 2次電池に再充電するのは、 電流寿命を短く するの みならず、 電池の特性そのものから困難な場合もある。 従って 電池を電源とする場合には、 第 2の態様を例に挙げ説明すると 図 9 に示されるように電源とゼロクロススウィ ッチ 、 T 2 新たな ¾κ との側にダイオード D 3 、 D 4 を挿入し、 逆流電力バッファー と してコンデンサ d 、 C , を設けるこ とが好ましい。
    [0121] 次に、 一対のゼロクロススウ ィ ッチ 、 T 2 を、 それぞ れ、 ホ トサイ リスタカブラまたはホ トサイ リスタカブラを用い たゼロクロス回路で構成した E L発光電源回路について、 好適 例に従って説明する。
    [0122] 図 1 0に示される E L発光電源回路は、 前述した図 2に示さ れる回路のゼロクロススウィ ッチ 、 T 2 をそれぞれホ トサ ィ リスタカブラ P S C , 、 P S C 2 で構成した回路である。
    [0123] このよ うな回路では、 パルス発振器 1側の回路 （ ト リ ガ回 路） と、 E L側の回路 （電力回路） とを電気的に分離できるた め、 発振器 1等を有効に保護することができる。
    [0124] この場合、 図示されるとおり、 パルス選択回路 2、 3がなく てもよい。
    [0125] 図 1 1に示される E L発光電源回路は、 ゼロクロススゥイ ツ チ 1^ を、 ホ トサイ リ スタカブラ P S C , 、 抵抗素子 、 R 3 およびスウ ィ ッチ T r , を有するゼロクロス回路で構成 し、 同様に、 ゼロクロススウィ ッチ Τ 2 を、 ホ トサイ リスタカ ブラ P S C 2 、 抵抗素子 R2 、 R4 およびスウィ ッチ T r 2 を 有するゼロクロス回路で構成した回路である。 新たな用紙 スウィ ッチ T r , 、 T r 2 には、 MO S F E T等の各種 F E T、 パワートランジスタ等の各種 トランジスタなどを用いれば よ く 、 スウィ ッチ T r , 、 T r 2 の開成、 閉成をそれぞれホ ト サイ リ ス夕力ブラ P S C , 、 P S C 2 が行なう よ うに構成す る。
    [0126] この回路では、 ホ トサイ リ ス夕力ブラ P S C！ に、 パルス 発振器 1 か ら パルスが印加さ れる と P S C , が導通 し 、 P S C 1 、 抵抗素子 R 3 、 R に電流が流れる。 そして、 ス ウイ ツチ T r！ のゲー 卜に電圧がかかり、 T r i が導通し、 ド レイ ン、 ソース間に大電流が流れる。
    [0127] P S C , を流れる電流は、 微弱であるが、 電流値がホ トサイ リスタの保持電流値以上である限り P S C は導通状態を維持 する。 P S C , を流れる電流は、 T r , の ドレイ ン、 ソース間 を流れる電流と同調して流れ、 ド レイ ン、 ソース間電流が零に なる時、 同時に零となる。 そして、 P S C ! および T r ! が閉 成し、 逆流電流はダイオー ド を通じてブラスの電源側に回 収される。
    [0128] 次いで、 反転パルスが印加される とホ 卜サイ リ スタカブラ P S C 2 が導通し、 反対側のチャネルにおいて同様のこ とが繰 り返される。 新た な用紙 - なお、 スウィ ッチ Τ ι^ 、 T r 2 と して用いる MO S F E T 等の抵抗値は、 ホ トサイ リスタカブラに比べて小さい。 そして 前記のとおり、 この回路では、 スウィ ッチ T r , 、 T r 2 の ド レイ ン、 ソース間に大電流を流して E Lを発光させる。 このた め、 図 1 1 に示される回路に比較し、 ゼロクロススウ ィ ッチ Τ , 、 Τ 2 での電力損失を大幅に減少できる。
    [0129] このようなゼロクロス回路は、 前記のダイナミズムが実現で きればよいため、 、 R 2 と並列に両極性コンデンサを結合 する等してもよい。
    [0130] また、 図 1 1に示される E L発光電源回路においては、 ホ ト サイ リスタカブラ P S C , 、 P S C 2 のかわりに、 逆阻止 3端 子サイ リスタ （ S C R) や 2方向性 3端子サイ リスタ （ トライ アツク） 等の各種サイ リスタ等のゼロクロススウイ ツチ素子を 用いてゼロクロス回路、 すなわち一対のゼロクロススウイ ツチ T！ 、 T 2 を構成してもよい。 このような場合にも例えば図 2 に示されるようなゼロクロススウイ ッチ素子のみで直接一対の ゼロクロススウ ィ ッチ 、 T 2 を構成したものに比較し、 T 1 、 T 2 での電力損失を大幅に減少できる。
    [0131] 次に、 発光部が、 抵抗およびノダイオー ド特性を有する負荷 で構成される本発明の発光電源回路の好適例を図 1.2、 図 1 3 新たな用紙 に示す。
    [0132] 図 1 2に示される発 電源回路は、 ィ ンダクタ L と、 両極性 コ ンデンサ C 7 と、 負荷 4 とを直列結合して負荷回路を構成し たほかは、 前記の E L点燈回路と同じ構成である。 また、 図 1 3 に示される ト ランス Tを用いた発光電源回路は、 前記の E L 点燈回路の E Lを負荷 4に代えたほかは同じ構成である。 この よ うに、 E Lを例に挙げて説明してきた前記の点燈回路は、 一 部を交換するだけで、 抵抗および Zまたはダイォード特性の負 荷にも適用できる。
    [0133] また、 発光部が容量性の負荷特性の負荷と、 抵抗および Zま たはダイォード特性の負荷とを有する発光電源回路の場合は、 図 1 2、 図 1 3において負荷 4を所定の負荷を組み合わせた発 光部に代えるだけでよ く 、 特に図 1 2,に対応する点燈回路の場 合は、 E Lの容量成分があるため、 両極性コ ンデンサ C 7 を設 けなく てもよい。 , ¾;
    [0134] また、 ダイオード特性の負荷、 例えば、 L E D、 L D等を用 いる場合は、 図 1 4に示されるように、 チャージ電流および逆 流電流のいずれもが、 ダイオー ド特性の負荷、 図示例ではァレ ィ 5を一方向に流れるように、 ダイオード D 6 、 D 7 、 D 8 、 D 9 を結合して回路を構成するこ とが好ましい。 ·
    [0135] . 新たな用紙 次に、 第一のイ ンバータと第二のイ ンバータ とを使用する本 発明の実施例について、 発光部を容量性の負荷特性の好適例で ある E Lパネルで構成した場合を例に挙げて説明する。
    [0136] 図 1 5に示される発光電源回路では、 E Lパネル E L と、 ィ ンダクタ L とを直列接続した L C回路 （厳密には L C R回路） を負荷回路と している。
    [0137] この負荷回路は、 E Lパネル E L と、 イ ンダクタ L とを直列 結合成分の少なく とも一部に含むものであればよく 、 回路内の 静電容量 （ C値） を所定値に設定するため、 E Lと並列に両極 性のコンデンサ等を接続してもよい。
    [0138] そして、 この L Cないし L C R回路である負荷回路の一端は 第 1 のイ ンバータ 6の結合出力端子 6 1 に、 他端は第 2のイ ン バータ 7の結合出力端子 7 1 に結合して構成される。
    [0139] また、 第 1 のイ ンバー夕 6 と、 第 2のイ ンバータ 7 とは、 そ れそれ、 直流電源に接続される。 この場合、 使用する直流電源 は、 シングルモードのものでもデュアルモードのものでもよい 力 図示例では、 シングルモー ドの直流電源に接続された例が 示される。
    [0140] なお、 シングルモードの直流電源の場合、 静電容量のほぼ等 しい一対の両極性コンデンサを用いて電源電圧を分割し、 デュ 新た な用紙 アルモードの直流電源どして用いる .こともできる。 この場合、 —対の両極性.コンデンサは、 後述する逆流電流バッフ ァ と して 機能する。
    [0141] また、 本発明の E Lパネルを用いた発光電源回路は、 前記の とおり周波数 f にてプッシュブル駆動されるが、 通常： f は 5 0 Hz〜 6 0 0 Hz程度、 E Lのキャパシタ ンスは 0. l j F 〜： L 0 程度、 Lは 3 0 mH〜： L 0 H程度である。
    [0142] 本発明の発光電源回路は L Cもしく は L C R直列回路におけ る電流の過渡的振動現象を利用したものである。 その様子をま ず図 1 6、 図 1 7、 図 1 8および図 1 9を用いて説明する。
    [0143] 図 1 6に示されるように、 L C R直列回路の端子 8 1に + E の直流電圧を印加しておき端子 83を接地して、 スウィ ッチ S を導通させると負荷電流 Iは図 1 7に示されるように時定数を て とする減衰振動を行う。
    [0144] 次に図 1 8に示されるように端子 83に + Eの直流電圧を印 加しておきスウイ ツチ Sを導通させると電流 Iは図 1 9に示さ れるように、 時定数をて とする反転減衰振動を行う。 減衰の割 合や時定数ては L、 C、 Rの値によって決まる。 また、 L、 C 、 Rの値は、 前述した振動条件を満足する必要がある。
    [0145] 第一および第二のイ ンバータを用いた本発明の発光電源回路 新たな用紙 および点燈方式の原理は、 図 1 6のスウィ ッチ S と、 図 1 7の スウィ ッチ S とを交互に切り替えて導通させたものと同じであ る。 よ り詳細には、 図 2 0に示される回路を考えればよく 、 こ の回路の L、 C、 Rは、 それぞれ、 発光電源回路のイ ンダクタ Lのイ ンダクタ ンス、 E Lのキャパシタンス、 抵抗等価成分に 該当する。
    [0146] この場合、 スウィ ッチの導通時間を 2 て 、 アイ ドル時間を△ て に設定し、 スウィ ッチ と S 4 とをカ ップリ ングさせ、 ス ウイ ヅ チ S 2 と S 3 とをカ ップリ ングさせて、 同期をと りなが ら交互にオン、 オフを繰り返えす。
    [0147] このような点燈方式を用いることによ り、 図 2 1 に示される 電流モードが実現し、 図中斜線部に相当する電流が都度供給電 源側に回収され省エネルギー効果が達成される。 この場合、 1 周期は 4 て + 2 Δ てである。 また、 前述した一つのイ ンバータ 回路と、 士 Eボルトのデュアルモードの直流電源とを用いた点 燈回路に対し、 半分の電圧で点燈することができる。
    [0148] 例えば、 E Lの点燈には高電圧の交流印加 （ピーク · ツー · ピーク値で ± 1 0 0〜 ± 1 5 0 V ) が必要であるが、 1つのィ ンバ一夕回路を用いる場合は、 少なく とも電源電圧と して ± 5 0〜土 7 5 V程度が必要である。 そして 1次電源が例えば 1 2
    [0149] 新たな用紙 Vの単一直流電源である場合、 1 2 Vの単一直流電源から効率 よ く ± 5 0〜土 7 5 Vのデュアルモードの直流電圧を得るには 、 D C— D Cコ ンバータを製作すればよいが、 これは非常に困 難である。
    [0150] これに対し第一および第二のイ ンバータを用いた本発明の点 燈方式では、 5 0〜 7 5 Vのシングルモー ドの直流電源でよい ため、 D C— D Cコ ンバータの製作上および電力効率上非常に 有利である。
    [0151] 本発明の発光電源回路は、 前記の通り、 交互にチャネルを開 閉する一対のスウィ ッチ S 2 を有する第一のイ ンバータ 6 と、 この第一のイ ンバータ 6の一対のスウィ ッチ S i S 2 に反 転同期して交互にチャネル開閉する一対のスウイ ツチ S 3 S 4 を有する第二のイ ンバー夕 7とを有する。
    [0152] そして、 この第一のィ ンバータ 6および第二のィ ンバ一夕 7 を、 全スウィ ッチ S , 〜S 4 のうち開閉動作が互いに反転関係 にある少なく と も一組のスウィ ッチが、 電流値が実質的に零に なるとゼロクロス機構によ り 自動的にチャネルを閉成するよう に構成する。
    [0153] この場合、 開閉動作が互いに反転関係にあるスウイ ツチの組 み合せは、 と S 2 、 S！ と S 3 、 S 2 と S 4 、. S 3 と s 4
    [0154] 新たな用紙 の 4通りであり、 何れの組み合せでもよい。
    [0155] また、 任意の 3個のスウイ ツチまたは全てのスウイ ツチが、 ゼロクロス機構によ り 自動的にチャネルを閉成するように構成 しても良い。
    [0156] ゼロクロス機構と しては、 前記のとおりゼロクロススウイ ッ チ素子および Zまたはゼロクロス回路を用いる。
    [0157] 図 1 5の回路では、 第 1 のイ ンバータ 6の一対の正負スウイ ツチ S i 、 S 2 および第 2のイ ンバー夕 7の一対の正負スウイ ツチ S 3 、 S 4 をそれぞれゼロクロススウィ ッチ素子で構成し ている。
    [0158] そして、 第 1 および第 2のイ ンバータ 6、 7は、 正負スウイ ヅ チ S i 、 S 2 、 S 3 、 S 4 をそれぞれバイパスする逆流電流 バイパスダイオード D , 、 D 2 、 D a 、 D 4 によるバイパスチ ャ ネルを有し、 + Eボル ト の直流入力電源に接続されてい る。
    [0159] この場合、 本発明に用いるイ ンバータは、 上記の構成を有す るものであれば、 そのほかの構成には特に制限はなく 、 公知の いずれのものであってもよい。
    [0160] 正負スウィ ッチ 、 S 2 、 S 3 、 S 4 に用いるゼロクロス 素子と しては耐圧が 2 Eボルト以上のサイ リスタ、 ホ トサイ リ 新たな用紙 ス夕、 ホ 卜カブラ、 例えば逆阻止 3端子サイ リスタ （ S C R ) . 2方向性 3端子サイ リスタ （ トライアツ ク） 、 ホ トサイ リス タカブラ等を用いればよ く 、 図示例では S C Rを使用している なお、 ゼロクロス機構と して、 ホ トサイ リスタカブラ等のホ トカブラを使用すれば、 発振部 （ ト リガ回路） と、 E L側の回 路 （電力側回路） とを電気的に分離できるため、 発振部を有効 に保護するこ とができる。
    [0161] このような構成で前記のとおりスウィ ッチ と S 4 、 スゥ イ ッチ S 2 と S 3 をそれぞれカ ップリ ングさせ、 ト リガパルス f 1 f 2 によ り交互にオンさせる。
    [0162] この場合、 一度オン状態になったサイ リスタは、 電流値が、 零になるまで開成し、 電流値が零になったときオフし、 次の 卜 リガパルスがく るまでオフ状態を続ける。
    [0163] 従って、 E Lへのチャージ電流は、 サイ リスタを通じて流れ 、 逆流電流は、 逆流電流バイパスダイオードを流れて帰還 · 回 収される。
    [0164] このような負荷電流 I のダイナミズムは図 2 2に示されると おりである。
    [0165] この場合、 サイ リスタをオンさせる ト リガパルス f f 2 新たな甩％s のパルス幅 JLは、 それぞれ、 サイ リスタをオンするのに必要な 最小時間幅でよい。
    [0166] このため E Lのキャパシタンスの変化、 例えば、 異なる面積 の E Lを点燈する際や E Lのキャパシタンスが低下した際等の 時定数ての変化に対応でき、 逆流電流の回収のダイナミズムが 自動追随する。
    [0167] また、 ト リガパルス ΐ , と f 2 間の時間幅を Τ。 とすると、 E Lの点燈周波数： f は、 f = 1 Z 2 T。 であり、 本発明の発光 電源回路を用いる場合、 周波数 を調整ないし設定して負荷率 を任意設定することが可能である。 このこ とは図 8の電流 I の 波形をみるとすぐに判るこ とである。 周波数： f を高く すると Δ て の巾がちぢま り、 周波数： f を低く すると △ て の巾がのびるだ けで、 半サイクル （半周期 τ。 ） 毎の負荷回路の電流 I の波形 は変わらないからである。
    [0168] このため、 本発明の負荷点燈方式においては、 半サイクル （ 半周期 Τ。 ） 毎の電流 I の波形が重ならない限り、 すなわち ？ = 1 / 4 てを点燈周波数の上限と して周波数 f を変化させるこ とが可能である。
    [0169] 従って、 イ ンバータ駆動用の発振器 1 の周波数 f を可変設定 出来るよう.にしてお.けば、 2 て≤T。 の範囲内において点燈輝 新たな用紙 度の調整ないし設定を容易に行なう こ とができる。 このように ゼロクロス機構を設けるこ とによ り、 前記のとおりスウィ ッチ に印加する ト リガパルスのパルス巾に実質的に制限がなく なり 、 この結果、 よ り一層広い範囲の.時定数 τに対応でき、 しかも E Lの点燈輝度の設定をよ り一層容易に行える。
    [0170] なお、 スウィ ッチ 〜 S のすべてにゼロクロススゥイ ツ チ素子を用いない場合は、 残りのスウィ ッチを例えば、 各種電 界効果トランジスタや トランジスタ等で構成し、 ゼロクロスス ウイ ツチ素子に同期させてチャネルの開閉を行なえばよい。 こ の場合、 スウィ ッチのオン時間は、 て 〜 T oであればよいから 、 オン時間を T o近く に設定ないし調整しておけば、 時定数て の変化に幅広く対応できる。
    [0171] このゼロクロススウイ ツチ機構については、 1 つのイ ンバー 夕を用いた点燈回路で説明したように、 イ ンバータの一対の正 負スウィ ッチ S i 、 S 2 、 S 3 、 S 4 を構成する素子自体がゼ 口クロススウィ ッチの性格を有するものでなくてもよ く 、 例え ば、 イ ンバー夕の一対の正負スウィ ッチには電解効果トランジ スク （ F E T ) や トランジスタ等を使用し、 この一対の正負ス ウイ ツチを各種サイ リスタゃホ トカブラ等で制御し、 回路電流 が零 （すなわち t = τ もしくは t = 2 て ） になった処でスウイ 新たな用紙 ツチがオフ状態となるようなゼロクロス回路で搆成してもよい
    [0172] 0
    [0173] このように、 ゼロクロス回路を用いて構成するこ とによ り、 負荷電流を直接ゼロクロススウィ ッチ素子に流す場合比べ、 ス ゥィ ツチの抵抗等価成分が減少し、 電力損失をよ り一層低減で きる。 そして、 特に、 スウィ ッチをホ 卜カブラで制御すること によ り、 発振回路と負荷回路とを電気的に分離できるため、 発 振部を有効に保護できる。
    [0174] このようなゼロクロス回路で構成した好適実施例を図 2 3示 す。
    [0175] 図 2 3の E L点燈回路は、 スウィ ッチ S , 、 S 2 、 S 3 、 S 4 がそれぞれ、 同一チャネルの F E Tで形成され、 この F E T のそれぞれのゲートにホ トサイ リス夕力ブラ P S C , 、 P S C
    [0176] 2 , P S C 3 X P S C 4 が結合され、 t =てにおいて、 スウイ ツチおよびホ トサイ リスタカブラがオフ状態となるように構成 される。
    [0177] この場合スゥイ ッチ S i 、 S 2 、 S 3 、 S 4 、 逆流電流バイ パスダイオード D i 、 D 2 、 D 3 、 D 4 、 イ ンダクタ Lおよび E Lは、 負荷電流が流れる主回路を構成する。
    [0178] また、 ホ トサイ リス夕力ブラ P S C i 、 P S C 2 、 P S C 3 新たな甩 ¾ 、 P S C 4 、 抵抗 R H、 R 1 2、 R 2 1、 R 22、 R 3 1、 R 32、 R 41
    [0179] 、 R "、 両極性コ ンデンサ C i 、 C 2 、 C 3 、 C 4 、 イ ンダク タ Lおよび E Lは、 スウィ ッチの開閉制御用の補助回路ないし 駆動用回路を構成し、 この補助.國路には、 負荷電流の一部が流 れる
    [0180] 補助回路中の抵抗 R n、 R i 2 v R si, R 22、 R 3 1 R R
    [0181] 4 i R 42は、 補助回路およびを流れる電流を制約すると ともに 補助回路の電位を分割して、 スウ ィ ッチ S t 、 S 2 、 S a 、 S 4 にゲート電圧を与えるためのものである。 両極性コンデンサ C ！ , C 2 、 C 3 、 C 4 はスウィ ッチ S t 、 S 2 、 S 3 、 S 4 の安定した駆動を行なうためのもので一般的に使われているも のと同様である。
    [0182] 端子 8 1 、 8 5は、 それぞれ、 負荷回路と駆動用発振回路の 接地端子であるが、 互いに分離されていてもよ く 、 共用であ てもよい。 むしろこの回路のメ リ ッ トは端子 8 1 と 8 5 とが共 用である場合にも、 ホ トサイ リスタカブラで発振回路と負荷回 路とを電気的に分離でき、 発振部を保護できると ころにある。
    [0183] 図 2 3に示される E L点燈回路の場合、 まず発振器 1 を作動 させ、 最初のパルス f 3 を時間 t = 0のとき印加して、 ホ トサ 新たな用紙 ィ リスタカブラ P S C i と P S C4 とを導通させる。 そして、 補助回路に電流が流れ、 スウィ ッチ S t 、 S 4 が開成 （導通） し、 イ ンダク夕 Lと、 E Lで構成される負荷回路に負荷電流が 流れる。 補助回路の電流は、 電流波形が負荷回路の電流波形に 追随同期して流れるため、 0 < "b <てではサイ リス夕の保持電 流と して補助回路に電流が流れ、 スウィ ッチ S , 、 S 4 は導通 状態を維持する。
    [0184] 次いで、 t =て の とき、 負荷電流が一瞬零になると補助回路 を流れる電流も一瞬零になる。 この結果サイ リスタのゼロクロ ススウィ ッチの作用によ り、 P S d 、 P S C4 が閉成し、 ス ウイ ツチ s t 、 s 4 も閉成し、 次のパルス： e 3 がく るまではス ウイ ツチ S , 、 S 4 はオフ状態を維持する。 この場合、 逆流電 流は逆流バイパスダイオード D 4 、 D 1 を通じて帰還し、 E L への再チャージは、 D4 、 D！ およびゼロクロス機搆によって 防止される。
    [0185] 次に、 2番目のパルス （反転パルス） ： f 4 が印加されるとホ トサイ リスタカブラ P S C 2 、 P S C 3 が導通し、 同時にスゥ イ ッチ S 2 、 S 3 が導通し、 前記と同様の動作がく りかえされ る。
    [0186] 以上のく りかえしによ り、 負荷回路を流れる電流 Iのダイナ 新たな用紙 ミズムは、 やはり図 2 2に示されるグラフのようになる。
    [0187] 本発明の発光電源回路では前記のとおり、 電力を逆流電流と して供給電源側に回収すると ころが重要な構成要件の 1つとな つているが、 電流を直接電源にもどしては、 まずいような場合 には、 1つのイ ンバータを用いた点燈回路と同様に図 2 4に示 されるように、 電源側にバッ ファ ユンデンサ C s を設け、 C s が充放電されるように構成する。 また、' 電源を保護する必要の ある場合には逆阻止ダイオード D s を設ければよい。
    [0188] 次にイ ンダクタ L と して トランス Tを用いる場合の好適実施 例を図 2 5に従って説明する。
    [0189] この本回路は、 前記の実施例において、 イ ンダクタ Lを トラ ンス Tに代え、 E Lの位置に両極性のコ ンデンサ C 6 を設けて 一次側回路を構成し、 トランス Tの二次側の交流電力によつて E Lを点燈させるものである。
    [0190] ただし、 図 1 1 には トランス Tの二次側の出力端子間に E L のほか、 さらに E L と直列に補償用インダクタ L 1 を挿入した 例が示される。
    [0191] この場合、 両極性のコンデンサ C 6 のキャパシタンスと、 二 次側に E Lパネルと補償用イ ンダクタ とを結合した 卜ラン ス Tの結合イ ンダク夕ンスとが、 一次側で換算した直列 L C成 新たな用傲 分である。
    [0192] 従って、 本回路におけるダイナミズムは前述した回路におい てィ ンダクタ Lのィ ンダクタンスを トランス Tの結合ィ ンダク タ ンスに見立て、 E Lのキャパシタンスを両極性のコンデンサ C 6 のキャパシタンスに見立てて説明される。
    [0193] この回路では、 負荷 E Lに高圧の交流電圧を印加できる。 次に、 発光部が、 抵抗および Zまたはダイオード特性を有す る負荷で構成される本発明の発光電源回路の好適例を図 2 6、 図 2 7に示す。
    [0194] 図 2 6に示される発光電源回路は、 イ ンダクタ Lと、 両極性 コ ンデンサ C マ と、 負荷 3 とを直列結合して負荷回路を構成し たほかは、 前記の E L点燈回路と同じ構成である。
    [0195] また、 図 2 7に示される トランス Tを用いた発光電源回路は 、 前記の E L点燈回路の E Lを負荷 3に代えたほかは同じ構成 である。
    [0196] また、 発光部が容量性の負荷特性の負荷と、 抵抗および ま たはダイォード特性の負荷とを有する負荷点燈回路の場合は、 図 2 6、 図 2 7において負荷 3を所定の負荷を組み合わせた発 光部に代えるだけでよ く 、 特に図 2 6に対応する点燈回路の場 合は、 E Lの容量成分があるため、 両極性コンデンサ C 7 を設
    [0197] 新たな用紙 けなく てもよい。
    [0198] なお、 本発明の 1つのインバー夕を用いた発光電源回路や第 1 および第 2のィ ンバータを用いた発光電源回路では、 負荷回 路に、 発光部ないし負荷を脱着可能に結合できる結合端子を設 けるこ とによ り 、 この結合端子にて発光部ないし負荷の脱着を 行う こ とができる。
    [0199] 以上は、 本発明の 1例にすぎず、 前記の構成と電気回路的に 等価なものはすべて本発明 包含されるものである。
    [0200] 発明の効果
    [0201] 本発明によれば、 E L等に蓄ゎえられる余剰電力を対向電極 側のチャネルが開成 （ O N ) する前に、 逆流電流と して供給電 源側に回収するので、 E L点燈効率は格段と向上する。
    [0202] 加えて、 イ ンバー夕のスウィ ッチ開閉動作の瞬時に回路の電 流は全く流れないか、 あるいはきわめて少ないものとなり、 ス ウ イ ヅチングエネルギーロスが解消する。
    [0203] 従ってエネルギー効率： :が相乗効果をもつてさらに上昇し、 し かもスウィ ッチング時の発熱が解消し、 安全性が高まる。 そし て、 発熱の解消によって放熱手段を設ける必要がなく なるため 、 小型化が可能であり、 小型の点燈器で相当大きな E L面積を 点燈するこ とが可能となる。 新たな用紙 本発明の E L発光電源回路のィ ンバータは、 例えば容積が 3 cm 4 cm X 8 era程度の大きさのもので 4 0 0 0 cm 2 ~ l m 2程度 のブルーグリーン色の E Lパネルを点燈でき、 加えて点燈輝度 もィ ンバータの周波数を変えるこ とによ り例えば 5 cd/m 2 〜 5 0 cd/ra 2 程度の範囲で任意設定できる。
    [0204] このように同一のイ ンバ一タで、 任意の E L面積や多種の負 荷を点燈でき、 かつ点燈輝度を任意設定できるため、 点燈シス テムの量産性や生産性が格段と向上する。
    [0205] また、 2組のィ ンバータを連動駆動して負荷を点燈させる場 合は、 電源電圧が従来の半分でよい。 このため、 電源電圧を効 率的に活用でき、 しかも直流電源を得るためのコンバータの作 製上非常に有利である。
    [0206] 本発明者らは、 本発明の効果を確認するため、 種々実験を行 つた。 以下にその一例を示す。
    [0207] 実験例
    [0208] 図 2に示される基本回路を構成する E L点燈器を作製した。
    [0209] E L点燈器への入力電源は 1 2ボルトの単一直流電源で、 昇 圧型シングルモードの D C— D Cコンバータでこれを 1 4 0ボ ルトに昇圧し、 イ ンバー夕の入力電源と した。 従って、 図 2で 新たな ¾紙 は E = 7 0ボルト となる。
    [0210] なお、 点燈周波数は、 ボリ ューム調整によ り可変設定でき、 E Lの面積等に応じて変化させた。
    [0211] Lには、 フヱライ ト制のシールド型のポッ ト コアに巻線を巻 回したイ ングクタを用いた。 イ ンダクタのイ ンダクタンスは、 2 9 . 5 mH、 直流抵抗は、 約 4 Ωであった。
    [0212] これらの各部品を組込んで作製した E L点燈器のケースの外 寸は、 約 3 5 mm X 6 0 mm X 8 0 mmであり、 放熱板等の発熱対策 は何も行っていない。
    [0213] E Lパネルには、 下記の A、 B 2種類の大きさのものを用意 した。
    [0214] E Lパネル A ： 外寸 7 2 0 mm X 5 5 0 mm
    [0215] 発光面積 3 7 6 6 . 0 cm2
    [0216] E Lノヽ。ネル B ： 外寸 5 5 0 mm X 5 5 0 mm
    [0217] 発光面積 2 8 5 1 . 4 cm2
    [0218] なお、 E Lにはフクビ化学社製のグリーン色発光のものを用 い、 E Lのシート抵抗値は、 それぞれ 8 0 Ω程度であった。
    [0219] そして、 A + A ( Aを 2枚並列） 、 B + B ( Bを 2枚並列） 、 Aおよび Bの 4種類の組合わせにて点燈実験を行った。 表面 照度 1 0 Lxで光らせた場合の E L点燈器への入力電力 （W ) 、 新たな用紙
    [0220] 点燈効率 （Lra/W) および点燈周波数を表 1 に示す。
    [0221] 新たな用紙 組合わせ 点燈 入力 点燈 点 照度 電力 効率 周波数
    [0222] (Lx) (W) (Lm/W) (Hz)
    [0223]
    [0224] 新たな用紙 以上の実験結果から明らかな通り、 本発明の E L発光電源回 路を用いた場合の E L点燈効率は、 約 3〜4ルーメ ン Zヮ ヅ ト の範囲に入り、 従来技術の 3〜4倍の効率の向上を達成してい るこ とが判る。
    [0225] そして、 比較的小さな、 すなわち外寸 3 5 mm X 60 mm X 80 mm程度のケースサイズの点燈器によつて上記全ての組合わせの 面積を同一照度で点燈設定できるわけで、 このような E L点燈 器は従来なかったものである。
    [0226] しかも発熱はほとんどなく 、 外気に対する点燈器表面温度の 上昇は、 点燈 8時間後において 1 D E G以内であった。
    [0227] 次に図 1に示される回路構成の E L点燈器を用いて各種の実 験を行った。
    [0228] E Lパネルには、 フクビ化学社製のグリーン発光色のもので 、 下記の A i 、 A2 、 B I , B 2 、 C、 D i , D 2 、 E、 Fお よび Gを用いた。 そして、 それぞれについて、 シート抵抗値の 異なるものを複数用意した。
    [0229] £ パネル八 1:発光面積 3 7 6 6. 0 cm2
    [0230] E Lパネル A2:発光面積 3 7 6 6. 0 cm2
    [0231] 5 パネル81:発光面積 2 8 5 1 . 4 cm2
    [0232] E Lパネル B 2：発光面積 2 8 5 4 cm' 鲚た な 餹 Ε Lパネル C ：発光面積 3 6 7. 4 cm:
    [0233] E Lパネル D , 発光面積 2 0 4 4. 4 cm2
    [0234] E Lパネル D 2 発光面積 2 0 4 4. 4 cm2
    [0235] E Lパネル E 発光面積 1 0 9 4. 4 cm2
    [0236] E Lパネル F ：発光面積 6 7 8. 4 cm2
    [0237] E Lパネル G ：発光面積 5 2 8. 0 cm2
    [0238] また、 Lのイ ンダクタンスは 3 0 mHであり、 デュアルモード の D C— D Cコンバータで ± 5 0ボルトに昇圧してイ ンバー夕 の入力電源と した。
    [0239] そして、 + A 1 B I + B , A 2 D I + E B 2 D 2 C Fおよび Gの組合わせにて、 それぞれ同一の点燈照 度 1 O Lxで光らした場合め設定点燈周波数を表 2に示す。
    [0240] なお、 表 2には、 E Lパネルのシート抵抗値等の回路内 R等 価成分を併記した。 新たな用
    [0241] 新たな用紙 表 2から明らかなように本方式では 1 つの E L発光電源回路 、 すなわち 1 つの E L点燈器によ り、 A！ + A I から Gにいた るまでの種々異なる面積: E Lを、 さらには、 シー ト抵抗値の 異なる E Lを周波数を調整するだけで目的の点燈照度で点燈さ せるこ とができるこ とが判る。
    [0242] そして、 + A i 〜Gの異なる E L面積のものについても 、 それぞれ 3〜4ルーメ ン Zヮ ト程度の E L点燈効率が得ら れた。 なお、 従来技術での E L点燈効率は 1 ルーメ ンノヮ ッ ト 以下である。
    [0243] また、 図 1 1 に示される基本回路を構成する E L点燈器を作 製し、 前記と同様の点燈試験を行なったところ、 E L点燈効率 がさらに向上した。
    [0244] 以上の結果によ り本発明の効果が明らかである。 新たな甩紙
    权利要求:
    Claims請求 の 範 囲
    ( 1 ) それぞれ直列結合成分の一部に、 a ) イ ンダクターと、 容量性の負荷特性を有する E Lもしく は E L列とを含む負荷回 路、 b ) イ ンダクターと、 両極性のコンデンサーと、 L E Dもし く は L Dに双方向の電流が流れるようにしたダイオード回路と を含む負荷回路または c ) イ ンダクターと、 容量性の負荷特性を有する E L も し く は E L列と、 前記ダイオー ド回路とを含む負荷回路を構成 し、
    前記負荷回路の一端または両端をイ ンバー夕の結合出力端子 に結合するこ とによ り、 直流電源から交流電力を前記負荷回路 に供給して、 E L、 E L列、 L E Dおよび L Dの 1種以上を点 燈させる発光電源回路において、
    前記イ ンバータの一対の正負スウ ィ ッチは、 それぞれ、 電 流値が零になる と 自動的にチャネルを閉成するゼロクロスス ウイ ツチ機構を用いて構成されており、
    前記正負スウィ ッチのそれぞれに、 このゼロクロススゥイ ツ チ機構をバイパスするた.めの逆流電流バイパスダイォードを有 新たな用紙 するパイパスチャネルを設け、
    前記負荷回路に流れる交流電流の半サイクル毎の位相が、 回 路定数で定まる 2次ゼロ.クロス位相点においてラッチされるこ とを特徴とする発光電源回路。
    新たな用紙
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