[发明专利]压电变压器驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及压电变压器的驱动电路，该压电变压器多用作驱动液晶显示监视器背光等用的升压变压器。

背景技术

近来，液晶显示监视器安装在摄录一体的VTR和数字摄像机等便携式小型摄像设备上。现在已经在用可制成薄型、高效且不产生磁力线的压电变压器代替以往所用的电磁变压器，作为驱动这种小型摄像设备的液晶显示监视器背光等中经常使用的冷阴极管的升压变压器。压电变压器是提供输入交变电压至压电元件的初级电极，利用压电效应使产生机械振动，而从次级侧电极取出以由压电变压器形状所决定的升压比放大的电压的一种电压变换元件。压电变压器不是利用线圈经磁能变压的方法，因而不产生漏磁通。为此，具有不向逆变器外部发出干扰的优点。此外，由于仅选择压电变压器外形尺寸所决定的谐振频率加以输出，具有输出波形接近正弦波，很少产生高频噪声的优点。再者，压电变压器是烧结陶瓷材料的无机物质，因而还具有不会有产生烟和火危险的优点。

图61表示压电变压器的一般特性，横轴表示输入电压频率(Hz)，纵轴表示检出值(dB)。

如图61所示，压电变压器具有谐振特性，从次级电极得到的输出值随输入至初级电极的交流电压频率而不同。因此，在压电变压器中，通过控制输入至压电变压器的交流电压频率，可把次级电极输出的电压调整成期望电平，以把背光辉度控制成恒定。这样，由压电变压器次级电极输出期望电平的电压，从而向冷阴极管施加稳定电压。这种压电变压器驱动电路的典型技术已在1994年11月7日(No.621)的日本月刊《日经电子设备》第147～157页中刊出。

下文，采用图62，简单说明上述已有技术的压电变压器的驱动电路构成。图62是上述已有技术的压电变压器驱动电路的构成框图。

图62中，压电变压器101是用于取得放大电压的变压元件。配置在压电变压器101前级的前置变压器即线圈变压器102是电磁变压器，是为弥补压电变压器101升压不足而设置的。向冷阴极管103施加压电变压器101输出的电压。电流检测器104检测流过冷阴极管103的电流并把它变换成电压信号。第1加法器107运算整流电路105输出的检测信号与外部输入的作为基准数据(基准电压)的辉度设定电压的电压差。作为滤波电路的积分器150对第1加法器107输出的电压差进行积分并变换成直流电压。

第2加法器180把积分器150输出的直流电压与决定电源接通时压电变压器101振荡频率的初始值相加，输出频率设定电压。V-F变换器190用与上述频率设定电压相应的频率产生振荡。在V-F变换器190中，设定成频率设定电压负时振荡频率变高、正时振荡频率变低。V-F变换器190还设定成电源接通时用比压电变压器101谐振频率足够高的频率产生振荡。功率晶体管构成的驱动电路110放大V-F变换器190输出的信号，驱动线圈变压器102。

如上所述构成的压电变压器101的驱动电路中，在电源接通时，V-F变换器190用比压电变压器101谐振频率高的频率产生振荡，并从压电变压器101次级电极输出比该谐振频率的电压电平低的电压。从该压电变压器101次级电极输出的电压加至冷阴极管103。

冷阴极管103中流过与施加电压成正比的电流，流过该冷阴极管103的电流在电流检测器104中变换成电压，进而在整流电路105中变换成大致直流的电压。

在上述构成中，在外部提供的基准电压是示于图61的特性曲线A点所示的电压、整流电路105得到的电压是图61特性曲线B点的电压时，第1加法器107输出的电压差为正。为此，V-F变换器190的输入电压渐渐上升，V-F变换器190输出的振荡频率开始降低。该动作使压电变压器101输出的电压其电平变大，流过冷阴极管103的电流增大。

另一方面，在整流电路105得到的电压是图61特性曲线C点的电压时，第1加法器107输出的电压差变负，从而V-F变换器190输出的振荡频率上升。该动作使压电变压器101输出电压的电平变小，流过冷阴极管103的电流降低。

如上所述，以往的压电变压器的驱动电路，对流过冷阴极管103的电流进行反馈，以控制振荡频率，使该电流值与外部提供的基准数据的电平相等，从而使背光辉度稳定。