[發(fā)明專利]壓電變壓器的驅(qū)動(dòng)電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680005632.0
• 申請日: 2006-02-20
• 公開（公告）號: CN101133545A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 水谷彰;山田稔
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社田村制作所
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H01L41/08;H02M3/24;H05B41/24
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 孫志湧;陸錦華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓電變壓器的驅(qū)動(dòng)電路其中所述壓電變壓器用在冷陰極熒光燈(CCFL)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備中或用在電視機(jī)、電子復(fù)印機(jī)、便攜式電話等類物體的高電壓生成器中，其能夠在每一個(gè)壓電變壓器的原、副邊之間提供絕緣，檢測負(fù)載電流之間的相位差以減少負(fù)載變化，并且進(jìn)行控制以減少流經(jīng)每一個(gè)負(fù)載的電流差異。

背景技術(shù)

壓電變壓器是通過利用壓電振蕩器的諧振現(xiàn)象來輸入低壓和輸出高壓的變壓器。該壓電變壓器的特征是，壓電振蕩器的能量密度高于電磁型變壓器的能量密度。因此，可以對壓電變壓器進(jìn)行小型化，以使其用于接通/斷開CCFL、液晶顯示設(shè)備的背光、小型高電壓電源等。在專利文獻(xiàn)1中公開了一種現(xiàn)有技術(shù)，其中使用CCFL作為液晶顯示面板的背光并且使用壓電變壓器來點(diǎn)亮CCFL。液晶電視的壓電逆變器是通過使用上述技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的設(shè)備。用于液晶電視的壓電逆變器被用作為點(diǎn)亮設(shè)備，以接通/斷開作為液晶電視的背光源來進(jìn)行操作的CCFL。圖1為框圖，示出了現(xiàn)有液晶電視的電路結(jié)構(gòu)的框圖以及電壓電平的改變狀態(tài)。在圖1中，示出了AC(交流電)電源100、PFC(功率因數(shù)改善電路)101、POW(功率切換單元)102、INV(壓電逆變器電路)103、CCFL?104和TV(TV電路)105。具體的電壓(例如，100V)從AC電源100輸入。從AC電源100輸入的特定電壓的功率因數(shù)是由PFC?101進(jìn)行改善。具有改善的功率因數(shù)的電壓被升壓到指定的電壓(例如，400V)，并且然后被輸入到POW?102。通過POW?102中的切換電路，將由PFC?101升壓到指定電平(例如，400V)的電壓降低到指定的電平(例如，12V)。下降的電壓(例如，12V)被輸入到INV?103和TV?105。在INV?103中，由POW?102降低的指定電壓(例如，12V)被組成INV?103的電磁型變壓器所提升，并且然后被壓電變壓器進(jìn)一步提升到指定電平(例如，1000V)。將指定電壓(例如，1000V)施加到CCFL?104，以點(diǎn)亮CCFL?104。另一方面，輸入到TV?105的指定電壓(例如，12V)被用作為TV?105中的電源電壓。

專利文獻(xiàn)1：日本專利申請未決公開第Hei?10-200174號。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問題

在上述用于液晶電視的壓電逆變器中，例如，在通過POW?102將400V的電壓降低到12V之后，12V的電壓被INV?103提升到1000V，從而導(dǎo)致了低效率的操作。而且，電壓必須被提升約100倍，并且因此當(dāng)單獨(dú)使用單片型壓電變壓器時(shí)，存在一個(gè)問題，即，沒有獲得期望的提升比。另一方面，當(dāng)使用層疊型壓電變壓器時(shí)，盡管可以單獨(dú)提升電壓，但是會出現(xiàn)另一個(gè)問題，即成本增加了。為了解決上述問題，為INV?103配備了電磁型變壓器，以允許通過兩步升壓方法來提升電壓。也就是說，在第一步，電壓被電磁型變壓器提升，并且在第二步，電壓被壓電變壓器所提升，并且然后所獲得的特定電壓(例如，??1000V)被輸出到CCFL?104。結(jié)果，出現(xiàn)了另一個(gè)問題，即效率進(jìn)一步下降。

為了解決這一問題，提出了另一種電路，其中來自PFC?101的輸出電壓被直接輸入到INV?103而沒有輸入到POW?102，從而提高了效率。通過該方法，來自PFC?101的指定輸出電壓(例如，400V)被輸入到INV?103，從而使提升比更小。因此，單片型壓電變壓器的使用并不需要現(xiàn)有使用的電磁型變壓器，并且結(jié)果，可以抑制電磁型變壓器和POW?102中的功率損耗，從而提高了效率。

然而，如果從PFC?101輸出的電壓被直接輸入到INV?103，則出現(xiàn)另一個(gè)問題，即無法在連接到INV?103的壓電變壓器的原邊與其副邊之間提供絕緣。在冷陰極管等負(fù)載的情況下，從安全的角度來看，其原邊電路被電氣地和完全地與其副邊電路相絕緣和分離?，F(xiàn)有情況下，如圖1所示，通過連接到POW?102的電磁型變壓器，可以將絕緣放在原、副邊之間。然而，如果從PFC?101輸出的電壓被直接輸入到INV?103，則由于電壓并不穿過POW?102，因此有必要通過INV?103將原邊電路與副邊完全分離并且絕緣。也就是說，需要一個(gè)能夠在原、副邊之間提供電氣和全絕緣的變壓器。這里，連接到INV?103的變壓器常規(guī)地包括電磁型變壓器和壓電變壓器，然而，如上所述，當(dāng)必須提升輸出電壓時(shí)，不需要使用電磁型變壓器。然而，壓電變壓器具有三端子結(jié)構(gòu)，并且因此除了壓電變壓器的輸出端子以外，還必須從原邊電路引出接地線，這會引起另一個(gè)問題，即無法在原、副邊之間放置絕緣。