(第1の実施形態)
 図1~図4は、本発明に係るインバーター装置� ��、冷陰極管点灯用のインバーター装置に適� ��した第1の実施形態を示すものである。
 図1において、符号1が商用の交流電源(60Hzま たは50Hz)であり、このインバーター装置は、� ��記交流電源を全波整流するダイオードブリ� ��ジ(整流器)2と、このダイオードブリッジ2に よって全波整流した脈流をスイッチングする スイッチング装置3と、このスイッチング装� �3で得られた高周波を昇圧して高圧の交流電� ��として出力する絶縁機能を備えたトランス( 以下、絶縁トランスと略す。)4とから概略構� ��されたものである。

 ここで、ダイオードブリッジ2とスイッチ ング装置3との間には、コンデンサ5が設けら� ��ている。なお、このコンデンサ5は、スイッ チング装置3におけるスイッチングのリップ� �電流を流すためのものであり、整流を目的� �するものではないために、高調波に影響の� �い容量のものを用いることができる。

 また、図1においては、スイッチング装置 3として、耐圧の低いスイッチング素子3aを用 いることができ、かつ高効率であるフルブリ ッジ方式のものを組み込んだ場合を示してい るが、ハーフブリッジ方式等の他の方式のも のも適用することが可能である。

 そして、このスイッチング装置3の出力側 が、絶縁トランス4の1次側に接続されるとと� ��に、絶縁トランス4の2次側に高圧交流電源� �供給部品である上記冷陰極管(発光機器)6が� �続されている。

 そして、このインバーター装置においては� ��スイッチング装置3におけるスイッチング素 子3aのスイッチングを制御するための制御装� ��が設けられている。
 この制御装置は、PWM(パルス幅変調)制御に� �りスイッチング装置3におけるスイッチング� ��制御する制御回路部7を備えており、この制 御回路部7には、冷陰極管6における電流を検� ��してフィードバックするフィードバック回� ��8が導入されている。

 ここで、この制御回路部7とスイッチング 装置3との間の制御回路9a、9b間には、絶縁機� ��を備えたドライブトランス(以下、絶縁ドラ イブトランスと略す。)10が介装されている。 この絶縁ドライブトランス10は、制御回路9a� �9b間を絶縁することにより、冷陰極管6およ� �制御回路部7を2次側部品とするためのもので あり、必ずしも制御回路9aと制御回路9bとの� �において昇圧または降圧の機能を有するも� �である必要は無い。

 さらに、この制御装置は、ダイオードブ� ��ッジ2において全波整流された脈流の電圧を 検出する電圧検出部11と、図示されない明る� ��調整器から冷陰極管6の発光レベルに対応し た調光信号が入力されるとともに、この電圧 検出部11において検出された低電圧区間を、� ��御回路部7においてPWM制御する際のスイッチ ングのOFF区間と同期させるための制御信号を 発信する調光回路12とを備えた電圧検出器が� ��けられている。

 ここで、上記低電圧区間は、予め上記脈� ��の低電圧によって、冷陰極管6を流れる電流 が制御電流以下となる区間を充分にカバーで きる区間(例えば、電圧ゼロ箇所の前後30度の 区間)に設定されている。そして、調光回路12 は、上記低電圧区間を除いた区間において、 冷陰極管6の明るさ調整器から入力された上� �調光信号の高低に対応した制御信号を制御� �路部7に発信するようになっている。

 さらに、調光回路12には、予め冷陰極管6� ��所定の発光レベルに対する調光信号の値が� ��定されており、入力された上記調光信号が� ��上記設定値よりも低いレベルのものであっ� ��場合に、1周期の上記脈流のOFF区間内におい て、2回以上の制御信号を制御回路部7に発信� ��るようになっている。これにより、制御回� ��部7から、1周期の上記脈流において2回以上� ��ON信号がスイッチング装置3へ発信される。

 次に、図2A~図4に示す波形図に基づいて、以 上の構成からなるインバーター装置の作用に ついて説明する。
 先ず、図2Aは60Hzまたは50Hzの商用の交流電源 1の電圧波形を示すものである。そして、こ� �交流電源1を、ダイオードブリッジ2によって 全波整流することにより、図2Bに示す電圧波� ��となった脈流が得られる。

 次いで、この脈流を、スイッチング装置3 においてスイッチングすることにより、図2C� ��示す電圧波形を有する高周波(例えば、50KHz) が得られ、さらにこの高周波を、絶縁トラン ス4の1次側に入力する。これにより、絶縁ト� ��ンス4の2次側からは、図3A、図3Bに示す電圧� ��形および電流波形を有する高圧の交流が出� ��される。そして、この高圧の交流電源によ� ��て、冷陰極管6が点灯される。

 これと併行して、冷陰極管6の明るさ調整 器からの調光信号が調光回路12に入力される� ��とにより、制御回路部7において上記調光信 号と、フィードバック回路8から入力される� �陰極管6からのフィードバック電流とが対比� ��れて、PWM制御によりスイッチング装置3のス イッチングが制御される。

 この際に、電圧検出部11において、図4の� ��a”に示すように、ダイオードブリッジ2で� �波整流された脈流の低電圧区間が検出され� �当該低電圧区間が調光回路12に入力される。 そして、この調光回路12において、上記低電� ��区間をPWM制御する際のスイッチングのOFF区� ��と同期させるとともに、図4の“b”に示す� �うな明るさの調整による調光信号の大小に� �応して、図4の“c”に示すようなスイッチン グのON時間を設定した制御信号を、制御回路� ��7へと発信する。これにより、制御回路部7� �らは、図4の“d”に示すような、スイッチン グの制御信号がスイッチング装置3へと送ら� �る。

 さらに、この調光回路12では、明るさ調� �器からの調光信号が、予め設定されたレベ� �よりも低くなった場合に、1周期の上記脈流� ��OFF区間内において2回の制御信号を制御回路 部7に発信する。ここで、図6に示した従来の� ��光制御と対比すれば、調光回路12から発信� �れる上記ON信号のパルス幅p1は、図6に示した パルス幅pの1/2になる。

(第2の実施形態)
 図5は、本発明の第2の実施形態における制� �装置による制御波形を示すものであり、他� �構成等については図1~図3Bに示したものと同� ��である。
 本実施形態のインバーター装置が、第1の実 施形態と相違する点は、制御装置によるスイ ッチング装置3の制御にある。

 すなわち、本実施形態においては、調光� ��路12において、電圧検出部11によって検出さ れた上記脈流の下限レベルa、d、a´、d´と、� ��該下限レベルから上記調光信号の高低に対� ��した上限レベルb、c、b´、c´との間をON区間 とすることで、上記脈流の1周期の区間内に� �いて2回の制御信号を制御回路部7に発信する ようになっている。

 以上の構成からなる上記第1および第2の� �施形態に示したインバーター装置によれば� �ダイオードブリッジ2によって交流電源1を全 波整流することによって得られた脈流を、そ のままスイッチング装置3でスイッチングし� �高周波とし、これを絶縁トランス4で昇圧し� ��高圧の交流電源を冷陰極管6へ供給している ために、コンデンサインプット等により高調 波が発生する問題を回避することができる。

 加えて、冷陰極管6は抵抗性負荷であって 、容量性や誘導性の高調波成分を含まないた め、上述した脈流を、直にスイッチングして 絶縁トランス4により昇圧した高圧交流電源� �供給することにより、円滑に点灯させるこ� �ができる。

 このため、従来のインバーター装置のよ� ��に高調波対策にためのアクティブフィルタ� ��やチョークコイル等の電子部品やその回路� ��組み込む必要が無く、よって簡易な構造に� ��って交流電源から高圧交流電圧を発生させ� ��ことができるために、一層の小型化を達成� ��ることができる。

 さらに、スイッチングした高周波を昇圧� ��るためのトランスとして絶縁トランス4を用 いるとともに、制御回路部7とスイッチング� �置3との間にも絶縁ドライブトランス10を介� �しているために、これら絶縁トランス4およ� ��絶縁ドライブトランス10によって、冷陰極� �6および制御回路部7を2次側部品とすること� �できる。

 また、制御回路部7に、冷陰極管6の電流� �フィードバック回路8からフィードバック電� ��として入力し、当該フィードバック電流を� ��照しつつPWM制御によりスイッチング装置3を 制御しているために、冷陰極管6を流れる電� �をその上限規格に基づいた適正な範囲に保� �することができる。

 しかも、電圧検出器11によって検出され� �フィードバック電流が上記制御電流以下と� �る区間を充分にカバーできる脈流の低電圧� �間を、PWM制御によるスイッチングのOFF区間� �同期させている。このため、簡易な構成に� �って、調光信号による供給電源の不安定化� �生じることを確実に防止することができる� �

 加えて、調光回路12から、1周期の脈流に� ��ける上記OFF区間内において、2回のスイッチ ングをON状態とするための制御信号を制御回� ��部7に発信しているために、冷陰極管6の発� �レベルが低くなった場合においても、当該� �陰極管6における点灯周期が長くなって液晶� ��面にちらつきが発生することを容易に防止� ��ることができ、よって液晶画面の明るさ調� ��を安定化させることができる。