專利名稱：三角波發(fā)生電路、發(fā)生方法、以及使用了它的逆變器、發(fā)光裝置、液晶電視的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三角波發(fā)生電路，特別涉及能與外部電路同步的三角波發(fā)生 電路。
背景技術(shù)：
在將直流電壓變換成交流電壓的逆變器、將直流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的
DC/DC轉(zhuǎn)換器等的電源裝置、以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等中，廣泛使用 脈沖寬度調(diào)制方式。為了進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，通過(guò)誤差放大器放大作為控制 對(duì)象的電壓與作為目標(biāo)值的電壓的誤差，并使用比較器將該結(jié)果所得到的誤 差電壓與具有恒定頻率的三角波狀的周期電壓進(jìn)行比較，由此進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制。
在產(chǎn)生這樣的用途中所使用的三角波狀的周期電壓時(shí)，廣泛使用專利文 獻(xiàn)1或?qū)＠墨I(xiàn)2所記載的模擬的三角波發(fā)生電路。三角波發(fā)生電路對(duì)電容 充放電，并與兩個(gè)閾值電壓進(jìn)行比較，從而交替地進(jìn)行充電和放電，由此生 成所希望的三角波信號(hào)。
專利文獻(xiàn)l:特開(kāi)2004 - 72657號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開(kāi)2001 - 345682號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2004 - 242403號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
〔發(fā)明所要解決的課題〕
這里，有時(shí)想要在兩個(gè)不同的半導(dǎo)體集成電路(以下也稱IC)中生成相 互同步的三角波信號(hào)。例如，考慮在作為液晶電視的背光燈使用的熒光燈的 兩端設(shè)置兩個(gè)逆變器，施加反相的驅(qū)動(dòng)電壓的情形。
在兩個(gè)逆變器中，若進(jìn)行DC/AC變換時(shí)所使用的三角波信號(hào)的相位有偏 差，則施加在熒光燈兩端的電壓不成為反相，發(fā)光狀態(tài)將出現(xiàn)不良情況。除
此之外還有其他想要生成與外部信號(hào)同步的三角波信號(hào)的情形。
本發(fā)明是鑒于這樣的課題而設(shè)計(jì)的，其目的在于提供一種能生成與外部 電路同步的三角波信號(hào)的三角波發(fā)生電路。 〔用于解決課題的手段〕
為解決上述課題，本發(fā)明的一個(gè)方案的三角波發(fā)生電路包括 一端的電 位被固定了的電容；對(duì)電容進(jìn)行充電或放電的充放電電路；第1比較器，將 電容的另一端的輸出電壓與第1閾值電壓進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的 第1比較信號(hào)；邊沿檢測(cè)電路，檢測(cè)從外部輸入的、具有本三角波發(fā)生電路 所生成的三角波信號(hào)的約1/2倍頻率的同步信號(hào)的邊沿，輸出按所檢測(cè)出的 每個(gè)邊沿變成預(yù)定電平的邊沿檢測(cè)信號(hào)；充放電控制部，參照從第1比較器 輸出的第1比較信號(hào)和從邊沿檢測(cè)電路輸出的邊沿檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào) 的電平變化，切換充放電電路的充電、放電狀態(tài)。將電容的電壓作為三角波 信號(hào)進(jìn)行輸出。
根據(jù)該方案，在設(shè)有多個(gè)該三角波發(fā)生電路時(shí)，能夠?qū)⒊潆婇_(kāi)始時(shí)刻或 放電開(kāi)始時(shí)刻的任一者統(tǒng)一于共同的同步信號(hào)的邊沿，能夠使所產(chǎn)生的多個(gè) 三角波信號(hào)同步。
充放電控制部可以包括由第1比較信號(hào)和邊沿檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行置位和復(fù)位 的觸發(fā)器，并根據(jù)該觸發(fā)器的輸出，切換充放電電路的充電、放電狀態(tài)。
一個(gè)方案的三角波發(fā)生電路可以還包括第2比較器，將電容的另一端 的電壓與不同于第1閾值電壓的第2閾值電壓進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相 應(yīng)的第2比較信號(hào)；雙穩(wěn)態(tài)電路，接收從第2比較器輸出的第2比較信號(hào)， 生成在每次第2比較信號(hào)變成預(yù)定電平時(shí)發(fā)生電平變化的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)，并輸 出到本三角波發(fā)生電路的外部。
此時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)的頻率成為三角波信號(hào)的頻率的約1/2,所以能夠?qū)⒃?雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為自身的同步信號(hào)來(lái)使用，或者作為其他三角波發(fā)生電路的同 步信號(hào)來(lái)使用。
可以還包括第3比較器，將從外部輸入的同步信號(hào)與預(yù)定的閾值電壓進(jìn) 行比較；邊沿檢測(cè)電路檢測(cè)第3比較器的輸出信號(hào)的邊沿。
此時(shí)，即使同步信號(hào)的振幅不同于三角波發(fā)生電路進(jìn)行動(dòng)作的電壓電平， 也能通過(guò)適當(dāng)設(shè)定閾值電壓而可靠地檢測(cè)邊沿。
充放電電路可以被構(gòu)成為包括向電容流入電流的第1電流源和從電容引
出電流的第2電流源，并根據(jù)觸發(fā)器的輸出信號(hào)，控制第1、第2電流源的 至少一者的開(kāi)和關(guān)。第2電流源在電容的電壓變成預(yù)定電壓以下時(shí)，失去放 電功能。
在這樣的情況下，即使從放電到充電的時(shí)刻發(fā)生延遲，也能抑制電容電 壓下降到下限值以下的情況。
一個(gè)方案的三角波發(fā)生電路可以被一體集成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。所謂 "一體集成，，，包括電路的所有結(jié)構(gòu)要件都形成在半導(dǎo)體襯底上的情況，以 及電路的主要結(jié)構(gòu)要件被一體集成的情況，也可以為調(diào)節(jié)電路常數(shù)而將一部 分電阻、電容等設(shè)置在半導(dǎo)體襯底的外部。通過(guò)將三角波發(fā)生電路集成為一 個(gè)LSI,能夠減小電路面積，并確保電路元件的特性均一。
本發(fā)明的另一方案是一種逆變器。該逆變器包括變壓器；第1高側(cè)晶 體管，其一端與被施加輸入電壓的輸入端子相連，另一端與變壓器的一次線 圈的第l端子相連；第l低側(cè)晶體管，其一端與電位被固定了的電位固定端 子相連，另一端與一次線圈的第1端子相連；第2高側(cè)晶體管，其一端與輸 入端子相連，另一端與一次線圈的第2端子相連；第2低側(cè)晶體管，其一端 與電位固定端子相連，另一端與一次線圈的第2端子相連；電流電壓轉(zhuǎn)換部， 將變壓器的二次線圈的電流轉(zhuǎn)換成電壓，作為檢測(cè)電壓進(jìn)行輸出；生成三角 波信號(hào)的上述三角波發(fā)生電路；誤差放大器，輸出與檢測(cè)電壓和預(yù)定的基準(zhǔn) 電壓的誤差相應(yīng)的誤差電壓；邏輯控制部，基于從誤差放大器輸出的誤差電 壓和由三角波發(fā)生電路生成的三角波信號(hào)，控制第1、第2高側(cè)晶體管以及 第1、第2低側(cè)晶體管的導(dǎo)通和截止。
根據(jù)該方案，能夠使從三角波發(fā)生電路輸出的三角波信號(hào)與同步信號(hào)同 步，所以能夠使逆變器的動(dòng)作本身與同步信號(hào)同步。
本發(fā)明的再一個(gè)方案提供一種發(fā)光裝置。該發(fā)光裝置包括熒光燈；設(shè) 置在熒光燈的兩端，對(duì)熒光燈提供彼此反相的驅(qū)動(dòng)電壓的兩個(gè)上述逆變器。
根據(jù)該方案，通過(guò)在兩個(gè)逆變器間利用同一同步信號(hào)，能夠取得內(nèi)部的 三角波發(fā)生電路的同步，能夠合適地生成反相的驅(qū)動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)光 狀態(tài)。
兩個(gè)逆變器各自所包含的三角波發(fā)生電路可以還包括第2比較器，將 電容的另一端的電壓與不同于第1閾值電壓的第2閾值電壓進(jìn)行比較，輸出 與比較結(jié)果相應(yīng)的第2比較信號(hào)；雙穩(wěn)態(tài)電路，接收從第2比較器輸出的第
2比較信號(hào)，生成在每次第2比較信號(hào)變成預(yù)定電平時(shí)發(fā)生電平變化的雙穩(wěn) 態(tài)信號(hào)，輸出到三角波發(fā)生電路的外部。兩個(gè)逆變器中的第1逆變器所包含 的第1三角波發(fā)生電路可以接收自己輸出的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為同步信號(hào)，生成 三角波信號(hào)；第2逆變器所包含的第2三角波發(fā)生電路可以接收從第1逆變 器所包含的第1三角波發(fā)生電路輸出的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為同步信號(hào)，生成三角 波信號(hào)。
本發(fā)明的再一個(gè)方案涉及一種液晶電視。該液晶電^L包括液晶屏；配 置在液晶屏的背面的多個(gè)上述發(fā)光裝置。
根據(jù)該方案，能夠抑制作為背光燈而使用的發(fā)光裝置的亮度不均。 本發(fā)明的再一個(gè)方案涉及三角波信號(hào)的發(fā)生方法。該發(fā)生方法包括生 成第1比較信號(hào)的步驟，在一端的電位被固定了的電容的放電過(guò)程中，當(dāng)電 容的電壓下降到預(yù)定的第1閾值電壓時(shí)，該第1比較信號(hào)變成預(yù)定電平；生 成在每次第1比較信號(hào)變成預(yù)定電平時(shí)發(fā)生電平變化的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)，并輸出 到外部的步驟；檢測(cè)從外部輸入的、具有本方法所生成的三角波信號(hào)的約1/ 2倍頻率的同步信號(hào)的邊沿的步驟；在檢測(cè)到邊沿時(shí)開(kāi)始電容的充電的步驟； 在電容的電壓上升到預(yù)定的第2闞值電壓時(shí)開(kāi)始電容的放電的步驟。 在一個(gè)方案中，可以將雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為同步信號(hào)來(lái)使用。 另外，將以上結(jié)構(gòu)要件的任意組合、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)要件以及表達(dá)方式在 方法、裝置、系統(tǒng)等之間相互置換的方案，作為本發(fā)明的實(shí)施方式也是有效 的。
〔發(fā)明效果〕
通過(guò)本發(fā)明的三角波發(fā)生電路，能夠生成與同步信號(hào)同步的三角波信號(hào)。


圖1是表示本實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是表示使用圖1的三角波發(fā)生電路的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是表示邊沿檢測(cè)電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖4是表示充放電電路的結(jié)構(gòu)例的電路圖。
圖5是表示實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖6是表示實(shí)施方式的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7是表示安裝圖6的發(fā)光裝置的液晶電視的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示本實(shí)施方式的控制電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9的(a) ~ (h)是表示逆變器的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖10的(a) ~ (f)是表示圖6的逆變器的H橋電路的電流流動(dòng)的電路圖。
圖11的(a) ~ (e)是表示變形例的逆變器的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。 〔標(biāo)號(hào)說(shuō)明〕
12變壓器，12a —次線圈，12b 二次線圈，14電流電壓轉(zhuǎn)換部，22 誤差放大器，C2電容，30三角波發(fā)生電路，32充放電電路，32a第1電流 源，32b第2電流源，34邊沿檢測(cè)電路，36雙穩(wěn)態(tài)電路，C0MP1第1比 較器，COMP2第2比較器，COMP3第3比較器，40充放電控制部，100 逆變器，200發(fā)光裝置，210焚光燈,212第1端子，214第2端子，300 液晶電視，302液晶屏，MH1第1高側(cè)晶體管，MH2第2高側(cè)晶體管，M Ll第l低側(cè)晶體管，ML2第2低側(cè)晶體管。
具體實(shí)施例方式
以下，基于優(yōu)選的實(shí)施方式，參照

本發(fā)明。對(duì)于各附圖中所示 的相同或等同的結(jié)構(gòu)要件、部件、處理標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并適當(dāng)省略重復(fù)的 說(shuō)明。另外，實(shí)施方式只是例示，并非限定本發(fā)明，實(shí)施方式中所記述的所 有特征及其組合，不一定就是本發(fā)明的本質(zhì)特征。
在本說(shuō)明書中，所謂"部件A與部件B相連接"的狀態(tài)，包括部件A 與部件B物理地直接連接的情況，和部件A與部件B經(jīng)由不對(duì)電連接狀態(tài)產(chǎn) 生影響的其他部件間接相連接的情況。
圖l是表示本實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路30的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖2是表 示使用圖1的三角波發(fā)生電路30的系統(tǒng)400的結(jié)構(gòu)的框圖。首先，參照?qǐng)D2 說(shuō)明本實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路30的動(dòng)作的概要。
系統(tǒng)400包括第1電路410和第2電路420。第1電路410和第2電路4 20可以是具有相同功能的電路，也可以是具有不同功能的電路。第1電路4 10、第2電3各420都包含本實(shí)施方式的圖1的三角波發(fā)生電路30。第1電路 410的三角波發(fā)生電路30a和第2電路420的三角波發(fā)生電路30b， 一個(gè)作為 主動(dòng)電路工作，另一個(gè)作為從動(dòng)電路工作。在本實(shí)施方式中，以第1電^各41 0的三角波發(fā)生電路30a作為主動(dòng)方，第2電路420的三角波發(fā)生電路30b作為從動(dòng)方進(jìn)行說(shuō)明。
主動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30a、從動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30b基于共同 的同步信號(hào)SYNC_IN生成具有預(yù)定的頻率f的三角波信號(hào)Vosc。另外，主 動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30a向從動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30b輸出頻率為f/2的 同步信號(hào)SYNC一OUT。從三角波發(fā)生電路30a輸出的同步信號(hào)SYNC—OUT 被作為三角波發(fā)生電路30b的同步信號(hào)SYNC—IN來(lái)使用，并且也作為三角 波發(fā)生電路30a自身的同步信號(hào)SYNC—IN來(lái)使用。三角波發(fā)生電路30b也生 成同步信號(hào)SYNC一OUT，但它不被-使用，所以未進(jìn)行圖示。
回到圖1,說(shuō)明三角波發(fā)生電路30a、 30b的結(jié)構(gòu)。在以下說(shuō)明中，不特 意區(qū)分主動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30a和從動(dòng)方的三角波發(fā)生電^各30b，簡(jiǎn)單地 稱為三角波發(fā)生電路30進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路30包括電容C2、充放電電路32、邊沿檢 測(cè)電路34、雙穩(wěn)態(tài)(toggle)電路36、充放電控制部40、第1比較器COMP 1、第2比較器COMP2、第3比較器COMP3。另外，三角波發(fā)生電路30中 作為信號(hào)的輸入輸出用的端子，具有同步輸入端子Tl、同步輸出端子T2、 電容端子T3。同步輸入端子Tl被從外部輸入同步信號(hào)SYNC—IN,從同步輸 出端子T2輸出同步信號(hào)SYNC一OUT。另外，電容端子T3與外裝的電容C2 相連接。如上所述三角波發(fā)生電路30與從外部輸入的同步信號(hào)SYNC—IN同 步地生成三角波信號(hào)Vosc。同步信號(hào)SYNC—IN的頻率如上所述是三角波信 號(hào)Vosc的頻率的約1/2倍。
電容C2—端接地，其電位被固定。充放電電路32包括向電容C2流入 充電電流Icl的第1電流源32a,和從電容C2引出》丈電電流Ic2的第2電流 源32b。
充放電電路32通過(guò)控制第1電流源32a和第2電流源32b的至少一者的 開(kāi)和關(guān)，來(lái)對(duì)電容C2進(jìn)行充電或放電。在本實(shí)施方式中，Ic2二Iclxn(n是 大于1的常數(shù))，切換第2電流源32b的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。在第2電流源為關(guān) 時(shí)，電容C2被電流Icl充電，當(dāng)?shù)?電流源32b為開(kāi)時(shí)，電容C2被電流(1 c2 - Icl )放電。
充放電電路32的充放電狀態(tài)的切換是基于控制信號(hào)CNT來(lái)進(jìn)行的。在 本實(shí)施方式中，假定第2電流源32b在控制信號(hào)CNT為高電平時(shí)關(guān)，被設(shè)定 成充電狀態(tài)，在控制信號(hào)CNT為低電平時(shí)開(kāi)，被設(shè)定成放電狀態(tài)。
電容C2所產(chǎn)生的電壓是三角波發(fā)生電路30的輸出電壓Vout，作為三角 波信號(hào)Vosc輸出。
第1比較器COMP1將輸出電壓Vout與預(yù)定的第1閾值電壓(以下稱最 小閾值電壓Vmin)進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的第1比較信號(hào)S1。第1 比較信號(hào)S1在Vout<Vmin時(shí)成為高電平，在Vout>Vmin時(shí)成為低電平。第 1比較信號(hào)Sl被輸出到充放電控制部40。另外，由于第1比較器COMPl的 響應(yīng)速度有限，所以假定為在生成的三角波信號(hào)Vosc的電壓變化的傾斜度較 大時(shí)發(fā)生延遲。在該情況下，考慮到延遲時(shí)間，優(yōu)選使最小閾值電壓Vmin 向高電位側(cè)移位。
第3比較器COMP3是為將輸入到同步輸入端子Tl的同步信號(hào)SYNCJ[ N的信號(hào)電平變換成三角波發(fā)生電路30內(nèi)的高電平和低電平的電壓而設(shè)的。 同步信號(hào)SYNC—IN是從三角波發(fā)生電路30的外部提供的，所以考慮到當(dāng)信 號(hào)電平過(guò)小時(shí)，無(wú)法達(dá)到三角波發(fā)生電路30的內(nèi)部的電路元件的閾值，無(wú)法 使反相器反轉(zhuǎn)或使觸發(fā)器置位、復(fù)位的情況。第3比較器COMP3將同步信 號(hào)SYNC—IN與預(yù)定的閾值電壓Vth進(jìn)行比較，將其信號(hào)電平轉(zhuǎn)換成三角波 發(fā)生電路30內(nèi)部的高電平電壓(Vdd)和低電平電壓(GND-OV)。將由第 3比較器CPMP3轉(zhuǎn)換信號(hào)電平后的同步信號(hào)記為S3。
通過(guò)設(shè)置第3比較器COMP3,若與同步信號(hào)SYNC—IN的高電平對(duì)應(yīng)的 電壓高于閾值電壓Vth,則可以作為同步信號(hào)來(lái)使用。
邊沿檢測(cè)電路34檢測(cè)具有由三角波發(fā)生電路30生成的三角波信號(hào)Vos c (Vout)的約1/2倍頻率的同步信號(hào)S3的邊沿，輸出按檢測(cè)出的每個(gè)邊沿 變成預(yù)定電平(以下假設(shè)是高電平)的邊沿檢測(cè)信號(hào)S4。邊沿檢測(cè)信號(hào)S4 被輸入到充放電控制部40。
圖3是表示邊沿檢測(cè)電路34的結(jié)構(gòu)例的電路圖。邊沿檢測(cè)電路34包括 磁滯比較器52、反相器54、 56、 58、 60、微分器62、 64。
同步信號(hào)SYNC—IN被輸入到磁滯比較器52的反相輸入端子。磁滯比較 器52的非反相輸入端子被輸入闞值電壓Vth。由磁滯比較器52除去同步信 號(hào)SYNC—IN的噪聲成分，并將邏輯值反轉(zhuǎn)后輸出。磁滯比較器52的輸出信 號(hào)Sll被輸入到反相器54。反相器54將磁滯比較器52的輸出信號(hào)Sll反轉(zhuǎn)。 反相器54的輸出信號(hào)S12分別被輸出到反相器56和反相器60。
反相器56、 58對(duì)反相器54的輸出信號(hào)S12進(jìn)行兩次反轉(zhuǎn)后輸出到微分 器62。微分器62包括電容C3和電阻R2，將對(duì)反相器58的輸出信號(hào)S13進(jìn) 行微分后的電壓作為正沿檢測(cè)信號(hào)SEp輸出。另外，反相器60對(duì)反相器54 的輸出信號(hào)S12進(jìn)行一次反轉(zhuǎn)，輸出到微分器64。微分器64將對(duì)反相器60 的輸出信號(hào)S14微分后的電壓作為負(fù)沿檢測(cè)信號(hào)SEn輸出。從如上那樣構(gòu)成 的邊沿檢測(cè)電路34輸出分別在同步信號(hào)SYNC—IN的正沿和負(fù)沿變成高電平 的兩個(gè)邊沿;f全測(cè)信號(hào)SE。
回到圖1。充放電控制部'40參照從第1比較器COMPl輸出的第1比較 信號(hào)Sl和從邊沿檢測(cè)電路34輸出的邊沿檢測(cè)信號(hào)S4,根據(jù)這些信號(hào)的電平 變化切換充放電電路32的充電、放電狀態(tài)。在本實(shí)施方式中，充放電控制部 40包含觸發(fā)器，該觸發(fā)器由第1比較信號(hào)Sl和邊沿檢測(cè)信號(hào)S4進(jìn)行置位和 復(fù)位。觸發(fā)器的置位端子被輸入第1比較信號(hào)Sl，復(fù)位端子被輸入邊沿檢測(cè) 信號(hào)S4。充放電控制部40將觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q作為控制信號(hào)CNT,切換 充》文電電^各32的充電、；故電狀態(tài)。
第2比較器COMP2將電容C2的輸出電壓Vout與預(yù)定的第2閾值電壓 (以下稱最大閾值電壓Vmax)進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的第2比較信 號(hào)S2。在本實(shí)施方式中，第2比較信號(hào)S2在Vout〉Vmax時(shí)成為高電平，在 Vout〈Vmax時(shí)成為〗氐電平。
雙穩(wěn)態(tài)電路36接收從第2比較器COMP2輸出的第2比較信號(hào)S2,生 成在每次第2比較信號(hào)S2變成預(yù)定電平(高電平)時(shí)電平在高、低兩值間轉(zhuǎn) 變的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)，并作為同步信號(hào)SYNC—OUT輸出到三角波發(fā)生電路30的 外部。這里，第2比較信號(hào)S2在三角波信號(hào)Vosc每次達(dá)到峰值時(shí)、即每一 周期變成一次高電平。因此，由雙穩(wěn)態(tài)動(dòng)作生成的同步信號(hào)SYNC—OUT的 頻率成為三角波信號(hào)Vosc的頻率的1/2。
圖4是表示充放電電路32的結(jié)構(gòu)例的電路圖。充放電電路32包括恒流 源70、雙極型晶體管Q1 Q5、 MOS晶體管M4、電壓跟隨器72。雙極型晶 體管Q3對(duì)應(yīng)于圖1的第1電流源32a，雙極型晶體管Q5對(duì)應(yīng)于第2電流源 32b。恒流源70生成基準(zhǔn)電流Iref。雙極型晶體管Ql設(shè)置在由恒流源70生 成的基準(zhǔn)電流Iref的路徑上。雙極型晶體管Q2、 Q3與雙極型晶體管Ql進(jìn)行 基極和射極的共連，構(gòu)成電流鏡電路。在雙極型晶體管Q2、 Q3的電流路徑 上設(shè)有雙極型晶體管Q4、 Q5。雙極型晶體管Q4、 Q5的基極共連，構(gòu)成電流 鏡電路。雙極型晶體管Q4的射極接地，雙極型晶體管Q5的射極與電壓跟隨
器72相連。電壓跟隨器72將雙極型晶體管Q5的射極的電壓固定為預(yù)定的 電壓Vx。例如，雙極型晶體管Ql ~Q4的晶體管尺寸被設(shè)定成相同，雙極型 晶體管Q5的晶體管尺寸被設(shè)定成其n倍。
MOS晶體管M4被設(shè)置在雙極型晶體管Q4的基極與接地之間，其柵極 被輸入控制信號(hào)CNT。
當(dāng)控制信號(hào)CNT成為高電平時(shí)，MOS晶體管M4導(dǎo)通，雙極型晶體管 Q4、 Q5截止。結(jié)果，流過(guò)雙極型晶體管Q3的基準(zhǔn)電流Iref作為第1電流I c 1流入電容C2，纟皮i殳定成充電狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)控制信號(hào)CNT為低電平時(shí)，MOS晶體管M4成為截止， 雙極型晶體管Q3中流過(guò)基準(zhǔn)電流Iref,雙極型晶體管Q5流過(guò)基準(zhǔn)電流Iref 的n倍的電流。結(jié)果，(n-1) xiref的電流作為第2電流Ic2從電容C2引 出，被設(shè)定為放電狀態(tài)。
另外，在圖4的充放電電路32中，由電壓跟隨器72將雙極型晶體管Q 5的射極固定為電壓Vx。結(jié)果，當(dāng)雙極型晶體管Q5的集電極電壓、即電容 C2的電壓變成預(yù)定電壓以下時(shí)，雙極型晶體管Q5飽和，所以失去放電功能。 優(yōu)選電壓Vx是與三角波信號(hào)Vosc的最小電平相同的值、或者是比其低的電 壓。
下面參照?qǐng)D5說(shuō)明如上那樣構(gòu)成的三角波發(fā)生電路30的動(dòng)作。圖5是表 示實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路30的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。
圖5的時(shí)序圖從上到下按順序表示出三角波信號(hào)Vosc、第1比較信號(hào)S 1、第2比較信號(hào)S2、同步信號(hào)SYNCJXJT、邊沿檢測(cè)信號(hào)S4、控制信號(hào)C NT。
在某時(shí)刻t0,控制信號(hào)CNT是高電平，充放電電路32被設(shè)定成充電狀 態(tài)。電容C2被充電時(shí)，三角波信號(hào)Vosc以一定的傾斜度上升。在時(shí)刻tl， 三角波信號(hào)Vosc達(dá)到最大閾值電壓Vmax時(shí)，作為第2比較器COMP2的輸 出的第2比較信號(hào)S2成為高電平。第2比較信號(hào)S2成為高電平后，作為雙 穩(wěn)態(tài)電路36的輸出信號(hào)的同步信號(hào)SYNC_OUT進(jìn)行電平變化。
在圖2中，主動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30a接收自己輸出的同步信號(hào)SYN C—OUT作為同步信號(hào)SYNC—IN。另外，圖2的從動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30 b接收從主動(dòng)方的三角波發(fā)生電路30a輸出的同步信號(hào)SYNC—OUT作為同步 信號(hào)SYNC—IN。因此，在圖5的時(shí)序圖中，表示出SYNC—IN = SYNC—OUT。
這里，假定兩信號(hào)間沒(méi)有延遲來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
同步信號(hào)SYNC—IN由第3比較器COMP3進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。在圖5的時(shí)序 圖中，電平轉(zhuǎn)換后的祛號(hào)S3成為與同步信號(hào)SYNC—IN相同的波形。在時(shí)刻 tl,邊沿檢測(cè)電路34檢測(cè)到同步信號(hào)SYNC—IN ( =S3)的邊沿時(shí)，邊沿檢 測(cè)信號(hào)S4變成高電平。當(dāng)邊沿檢測(cè)信號(hào)S4變成高電平時(shí)，充放電控制部40 被復(fù)位，控制信號(hào)CNT變?yōu)榈碗娖?。結(jié)果，第2電流源32b變成開(kāi)，開(kāi)始由 充》文電電^各32進(jìn)4亍》丈電。
通過(guò)放電，電容32C2的電壓Vosc隨時(shí)間而降低。在時(shí)刻t2，三角波信 號(hào)Vosc下降到最小閾值電壓Vmin時(shí)，作為第1比較器COMP1的輸出的第 1比較信號(hào)Sl成為高電平，充放電控制部40被置位。充放電控制部40被置 位后，控制信號(hào)CNT成為高電平，第2電流源32b成為關(guān)，充放電電路32 被設(shè)定成充電狀態(tài)。結(jié)果，電容C2的電壓Vosc再次開(kāi)始上升。
在時(shí)刻t3三角波信號(hào)Vosc達(dá)到最大閾值電壓Vmax時(shí)，經(jīng)過(guò)與時(shí)刻tl 相同的過(guò)程，第2比較信號(hào)S2變成高電平。第2比較信號(hào)S2變成高電平后， 作為雙穩(wěn)態(tài)電路36的輸出的同步信號(hào)SYNC—OUT變?yōu)榈碗娖?。這即意味著 同步信號(hào)SYNCjN變成低電平，所以由邊沿檢測(cè)電路34檢測(cè)出該變化，邊 沿檢測(cè)信號(hào)S4再次成為高電平。
通過(guò)反復(fù)進(jìn)行以上處理，能夠在多個(gè)三角波發(fā)生電路30中生成頻率相 同、相互同步的三角波信號(hào)Vosc。
接下來(lái)，說(shuō)明如上那樣構(gòu)成的三角波發(fā)生電路30的應(yīng)用例。圖6是表示 實(shí)施方式的發(fā)光裝置200的結(jié)構(gòu)的電路圖。圖7是表示安裝圖6的發(fā)光裝置 200的液晶電視300的結(jié)構(gòu)的框圖。液晶電視300與天線310相連。天線31 0接收廣播波，向接收部304輸出接收信號(hào)。接收部304對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行沖全 波、放大，輸出到信號(hào)處理部306。信號(hào)處理部306將對(duì)被調(diào)制了的數(shù)據(jù)進(jìn) 行解調(diào)而得到的圖像數(shù)據(jù)輸出到液晶驅(qū)動(dòng)器308。液晶驅(qū)動(dòng)器308將圖像數(shù) 據(jù)按各掃描線輸出到液晶屏302,顯示視頻、圖像。在液晶屏302的背面， 作為背光燈，配置有多個(gè)發(fā)光裝置200。本實(shí)施方式的發(fā)光裝置200能夠很 好地作為這樣的液晶屏302的背光燈來(lái)使用。下面回到圖6，詳細(xì)說(shuō)明發(fā)光 裝置200的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作。
本實(shí)施方式的發(fā)光裝置200包括熒光燈210、第1逆變器100a、第2逆 變器100b。熒光燈210例如是CCFL (Cold Cathode Fluorescence Lamp:冷陰極焚光燈)或EEFL (External Electrode Fluorescence Lamp:外部電才及焚 光燈)，被配置在液晶屏302的背面。第1逆變器100a、第2逆變器100b 是DC/AC轉(zhuǎn)換器，將從直流電源輸出的輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換成交流電壓并升壓， 分別向熒光燈210的第1端子212、第2端子214提供第1驅(qū)動(dòng)電壓Vdrvl、 第2驅(qū)動(dòng)電壓Vdrv2。第1驅(qū)動(dòng)電壓Vdrvl 、第2驅(qū)動(dòng)電壓Vdrv2是4皮此反相 的交流電壓。
在圖6中，表示了一個(gè)焚光燈210，但也可以并列配置多個(gè)。以下，說(shuō) 明本實(shí)施方式的第1逆變器100a、第2逆變器100b的結(jié)構(gòu)。第1逆變器100 a、第2逆變器100b是同樣的結(jié)構(gòu)，所以以下不對(duì)兩者進(jìn)行區(qū)分地統(tǒng)稱為逆 變器100進(jìn)行說(shuō)明。另外，第1逆變器100a的控制電路20和第2逆變器10 0b的控制電路分別對(duì)應(yīng)于圖2的系統(tǒng)400中的第1電路410和第2電路420。
逆變器100包括H橋電路10、變壓器12、電流電壓轉(zhuǎn)換部14、控制電 路20、電容CIO。
H橋電路10包括第1高側(cè)晶體管MH1、第1低側(cè)晶體管ML1、第2高 側(cè)晶體管MH2、第2低側(cè)晶體管ML2這四個(gè)功率晶體管。
第i高側(cè)晶體管MH1的一端與被施加輸入電壓的輸入端子102相連， 另一端與變壓器12的一次線圈12a的第l端子相連接。第1低側(cè)晶體管ML 1的一端與電位被固定的接地端子相連，另一端與一次線圈12a的第1端子相 連接。第2高側(cè)晶體管MH2的一端與輸入端子102相連，另一端經(jīng)由用于阻 止直流的電容C10與一次線圈的第2端子相連接。第2低側(cè)晶體管ML2的一 端與接地端子相連，另一端經(jīng)由用于阻止直流的電容C10與一次線圈12a的 第2端子相連接。
電流電壓轉(zhuǎn)換部14設(shè)置在變壓器12的二次線圈12b與接地之間。電流 電壓轉(zhuǎn)換部14將流過(guò)二次線圈12b的電流、即流過(guò)熒光燈210的電流轉(zhuǎn)換成 電壓，作為檢測(cè)電壓Vdet，輸出。電流電壓轉(zhuǎn)換部14包括整流電路16、濾波 器18。
整流電路16包括第1 二極管Dl、第2 二極管D2、電阻Rl。第1 二極 管Dl的陽(yáng)極接地，陰極與二次線圈12b的一端相連。第2二極管D2的陽(yáng)極 與第1二極管D1的陰極相連。電阻R1設(shè)置在第2二極管D2的陰極與接地 之間。流過(guò)二次線圈12b的交流電流由第1 二極管Dl、第2二極管D2進(jìn)行 半波整流，流過(guò)電阻R1。電阻Rl上產(chǎn)生與流過(guò)二次線圈12b的電流成比例
濾波器18是包含電阻R2、電容C1的低通濾波器。濾波器18將除去了 檢測(cè)電壓Vdet的高頻分量的檢測(cè)電壓Vdet，反饋給控制電路20。
控制電路20基于反饋來(lái)的檢測(cè)電壓Vdet，控制H橋電路10的第1高側(cè) 晶體管MH1、第1低側(cè)晶體管ML1、第2高側(cè)晶體管MH2、第2低側(cè)晶體 管ML2的導(dǎo)通、截止。通過(guò)H橋電路10的控制，變壓器12的一次線圈12a 被提供開(kāi)關(guān)電壓。結(jié)果，在變壓器12中進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，向與二次線圈12b相 連的焚光燈210提供第l驅(qū)動(dòng)電壓Vdrvl。
下面說(shuō)明控制電路20的結(jié)構(gòu)。圖8是表示本實(shí)施方式的控制電路20的 結(jié)構(gòu)的電路圖?？刂齐娐?0包括誤差放大器22、 PWM比較器24、三角波發(fā) 生電路30、邏輯控制部80，是被一體集成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上的功能IC。
誤差》丈大器22的非反相輸入端子被輸入從電流電壓轉(zhuǎn)換部14反饋來(lái)的 檢測(cè)電壓Vdet，，反相輸入端子被輸入預(yù)定的基準(zhǔn)電壓Vref?；鶞?zhǔn)電壓Vref 根據(jù)熒光燈210的發(fā)光亮度來(lái)決定。誤差放大器22輸出與檢測(cè)電壓Vdet，和 基準(zhǔn)電壓Vref的誤差相應(yīng)的誤差電壓Verr。
三角波發(fā)生電路30是圖l的三角波發(fā)生電路30,生成預(yù)定頻率的三角 波狀的三角波信號(hào)Vosc。
PWM比較器24對(duì)從誤差放大器22輸出的誤差電壓Verr和從三角波發(fā) 生電路30輸出的三角波信號(hào)Vosc進(jìn)行比較，生成在Verr<Vosc時(shí)成為高電 平、在Verr>Vosc時(shí)成為低電平的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)(以下稱PWM信號(hào))V pwm。該P(yáng)WM信號(hào)Vpwm與三角波信號(hào)Vosc、同步信號(hào)Vq —起輸入到邏 輯控制部80。另外，從三角波發(fā)生電路30輸出的同步信號(hào)Vq是邊沿檢測(cè)電 路34的輸入信號(hào)、即第3比較器COMP3的輸出信號(hào)。
邏輯控制部80基于PWM信號(hào)Vpwm、三角波信號(hào)Vosc、同步信號(hào)Vq， 控制H橋電路10的第1高側(cè)晶體管MH1、第1低側(cè)晶體管ML1、第2高側(cè) 晶體管MH2、第2低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通和截止。下面說(shuō)明邏輯控制部80。
邏輯控制部80以從三角波發(fā)生電路30輸出的三角波信號(hào)Vosc的兩周期 為一個(gè)循環(huán)控制H橋電路10。更具體來(lái)說(shuō)，將三角波信號(hào)Vosc的兩周期分 成第1至第6的六個(gè)期間，進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。圖9的(a) ~ (h)是表示逆變 器100的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。圖9的(a)表示誤差電壓Verr和三角波信號(hào)V osc，圖9的(b)表示PWM信號(hào)Vpwm,圖9的(c )表示同步信號(hào)Vq，圖
9的(d) ~ (g)分別表示第1高側(cè)晶體管MH1、第2高側(cè)晶體管MH2、第 1低側(cè)晶體管ML1、第2低側(cè)晶體管ML2的狀態(tài)，圖9的(h)表示變壓器 12的一次線圈12a的第l端子的電位Vsw。在圖9的(d) ~ (g)中，高電 平表示晶體管導(dǎo)通的狀態(tài)，低電平表示晶體管截止的狀態(tài)。另外，在該圖中， 縱軸和橫軸為說(shuō)明方便而適當(dāng)放大、縮小了。
首先，說(shuō)明從第I期間cpl到第6期間cp6的分割。邏輯合成部42將三 角波信號(hào)Vosc從其邊沿底值(bottom edge )起至達(dá)到誤差電壓Verr的期間 作為第1期間cpl。將接下來(lái)至三角波信號(hào)Vosc到達(dá)邊沿峰值的期間作為第2 期間cp2。將接下來(lái)至三角波信號(hào)Vosc到達(dá)邊沿底值的期間作為第3期間cp3。 將接下來(lái)鳥(niǎo)三角波信號(hào)Vosc再次到達(dá)誤差電壓Verr的期間作為第4期間cp4。 將接下來(lái)至三角波信號(hào)Vosc再次到達(dá)邊沿峰值的期間作為第5期間q>5。將 接下來(lái)至三角波信號(hào)vosc再次到達(dá)邊沿底值的期間作為第6期間cp6。該分 割可以基于PWM信號(hào)Vpwm和同步信號(hào)Vq用一般的邏輯電路來(lái)構(gòu)成。
下面說(shuō)明從第1期間cpl至第6期間cp6的H橋電路10的晶體管的導(dǎo)通、 截止?fàn)顟B(tài)。
邏輯控制部80在第1期間(j)l中使第1高側(cè)晶體管MH1和第2低側(cè)晶 體管ML2導(dǎo)通，使其他晶體管截止。在接下來(lái)的第2期間cp2中，使第1高 側(cè)晶體管MH1導(dǎo)通，使其他晶體管截止。在接下來(lái)的第3期間cp3中'使第 2高側(cè)晶體管MH2導(dǎo)通，使其他晶體管截止。在接下來(lái)的第4期間cp4中， 使第1低側(cè)晶體管ML1和第2高側(cè)晶體管MH2導(dǎo)通，使其他晶體管截止。 在接下來(lái)的第5期間cp5中，使第2高側(cè)晶體管MH2導(dǎo)通，使其他晶體管截 止。在接下來(lái)的第6期間cp6中，使第1高側(cè)晶體管MH1導(dǎo)通，使其他晶體 管截止。然后，返回到第1期間cpl。
下面說(shuō)明如上那樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的逆變器100的動(dòng)作。圖10的(a) 到(f)是表示本實(shí)施方式的逆變器100的H橋電路10的電流流向的電路圖。 圖10的(a)到(f)分別表示第1期間cpl 第6期間cp6的各晶體管的導(dǎo)通 截止?fàn)顟B(tài)和線圈電流Isw的狀態(tài)。
如圖10的(a)所示，在第1期間cpl中，第1高側(cè)晶體管MH1、第2 低側(cè)晶體管ML2導(dǎo)通。其結(jié)果，線圈電流Isw流過(guò)第1高側(cè)晶體管MH1、 一次線圈12a、第2低側(cè)晶體管ML2的路徑。此時(shí)的開(kāi)關(guān)電壓Vsw成為與輸 入電壓Vin幾乎相等的電壓。在第l期間cpl內(nèi)，線圈電流Isw逐漸變大。
在接下來(lái)的第2期間cp2中，如圖10的(b )所示，第2低側(cè)晶體管ML 2被截止，僅第1高側(cè)晶體管MH1導(dǎo)通。其結(jié)果，通過(guò)積蓄在一次線圈12a 中的能量，第2高側(cè)晶體管MH2的體二極管(body diode)中流過(guò)再生電流。 這期間，開(kāi)關(guān)電壓Vsw維持與輸入電壓幾乎相等的電壓。
接下來(lái)在第3期間cp3中，如圖10的(c)所示，第2高側(cè)晶體管MH2 被切換成導(dǎo)通，第1高側(cè)晶體管MH1被截止。此時(shí)，在第2期間q>2中從第 1高側(cè)晶體管MH1提供的線圈電流Isw,成為經(jīng)由第1低側(cè)晶體管ML1的體 二極管從接地來(lái)提供。第3期間cp3的開(kāi)關(guān)電壓Vsw成為比接地電位(0V) 低第1低側(cè)晶體管ML1的體二極管的正向電壓Vf的負(fù)值。另外，在第1期 間cpl積蓄在一次線圈12a中的能量，在第3期間cp3中全部被傳送到二次線 圈12b,線圈電流Isw成為0。
在接下來(lái)的第4期間cp4中，如圖10的(d)所示，在第2高側(cè)晶體管 MH2維持導(dǎo)通的狀態(tài)下，第1低側(cè)晶體管ML1被切換為導(dǎo)通。此時(shí)，開(kāi)關(guān) 電壓Vsw被固定在接地電位附近。另外，線圈電流Isw按第2高側(cè)晶體管M H2、 一次線圈12a、第1低側(cè)晶體管ML1的路徑，從一次線圈12a的右邊向 左流。在第4期間(p4，線圈電流Isw逐漸變大。
在接下來(lái)的第5期間(p5中，如圖10的(e)所示，維持第2高側(cè)晶體管 MH2的導(dǎo)通地、將第1低側(cè)晶體管ML1切換為截止。其結(jié)果，在第4期間q> 4中流過(guò)第1低側(cè)晶體管ML1的線圏電流Isw變成流過(guò)第1高側(cè)晶體管MH1 的體二極管。此時(shí)的開(kāi)關(guān)電壓Vsw成為比輸入電壓Vin高體二極管的正向電 壓Vf的電壓。
在接下來(lái)的第6期間q>6中，如圖10的(f)所示，第1高側(cè)晶體管MH l被切換為導(dǎo)通，第2高側(cè)晶體管MH2被截止。此時(shí)，在第5期間cp5中從 第2高側(cè)晶體管MH2提供的線圈電流Isw,變成經(jīng)由第2低側(cè)晶體管ML2 的體二極管從接地來(lái)提供。第6期間q>6的開(kāi)關(guān)電壓Vsw變成與輸入電壓Vi n幾乎相等。在第4期間cp4蓄積在一次線圈12a中的能量，在第6期間cp6 中全部被傳送到二次線圈12b,線圈電流Isw成為O。
根據(jù)本實(shí)施方式的逆變器100，通過(guò)監(jiān)視變壓器12的二次線圈12b中流 過(guò)的電流，并與三角波信號(hào)Vosc進(jìn)行比較，來(lái)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成H橋電路10的晶體 管。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)三角波信號(hào)Vosc的形狀，能夠靈活地調(diào)節(jié)各晶體管的導(dǎo) 通截止的時(shí)間。
例如，在本實(shí)施方式中，第l期間cpl、第4期間cp4的長(zhǎng)度依賴于從三 角波信號(hào)Vosc的邊沿底值轉(zhuǎn)變?yōu)檫呇胤逯禃r(shí)的傾斜度。該傾斜度在圖1的三 角波發(fā)生電路30中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)充電電流來(lái)使之變化。
另夕卜，在本實(shí)施方式中，從三角波信號(hào)Vosc的邊沿峰值到邊沿底值的轉(zhuǎn) 變期間4皮設(shè)定為第3期間cp3和第6期'間cp6。關(guān)于第3期間cp3和第6期間cp 6的長(zhǎng)度，在圖1的三角波發(fā)生電路30中可以通過(guò)調(diào)節(jié)放電電流來(lái)使之變化。
這里，積蓄在一次線圈12a中的能量取決于第1期間cpl、第4期間cp4 的長(zhǎng)度。另外，在第1期間cpl、第4期間cp4中所積蓄的能量，在第3期間cp 3和第6期間cp6中被傳送到二次線圈12b。因此，通過(guò)根據(jù)變壓器12的特性 和作為驅(qū)動(dòng)對(duì)象的萸光燈210的特性來(lái)調(diào)節(jié)三角波信號(hào)Vosc的形狀和周期， 能夠進(jìn)行高效的驅(qū)動(dòng)。
實(shí)施方式是個(gè)例示，可以對(duì)各構(gòu)成要素和各處理過(guò)程的組合進(jìn)行各種變 形，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解這些變形例也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在實(shí)施方式中，說(shuō)明了將雙通道的三角波發(fā)生電路30的一者作為主動(dòng) 方，另一者作為從動(dòng)方進(jìn)行同步動(dòng)作的情況，但本發(fā)明不限于此，也可以再 設(shè)置多個(gè)從動(dòng)的三角波發(fā)生電路30來(lái)進(jìn)行同步動(dòng)作。并且，在多個(gè)三角波發(fā) 生電路30中，也可以使其全部作為從動(dòng)方進(jìn)行動(dòng)作，以從外部輸入的具有預(yù) 定頻率的時(shí)鐘信號(hào)作為同步信號(hào)SYNC一IN。
作為邏輯控制部80對(duì)H橋電路10的控制，考慮有以下變形例。
在本變形例中，邏輯控制部80在第5期間cp5中，在三角波信號(hào)Vosc 達(dá)到誤差電壓Verr起至經(jīng)過(guò)預(yù)定的第1截止時(shí)間Toffl的期間內(nèi)，使第1高 側(cè)晶體管MH1截止，在經(jīng)過(guò)第1截止時(shí)間Toffl后使第1高側(cè)晶體管MH1 導(dǎo)通。
進(jìn)而，邏輯控制部80在第2期間cp2中也是在三角波信號(hào)Vosc達(dá)到誤 差電壓Verr起，至經(jīng)過(guò)預(yù)定的第2截止時(shí)間Toff2的期間內(nèi)使第2高側(cè)晶體 管MH2截止，經(jīng)過(guò)第2截止時(shí)間Toff2后使第2高側(cè)晶體管1VfflK導(dǎo)通。第 1截止時(shí)間Toffl、第2截止時(shí)間Toff2可以根據(jù)三角波信號(hào)Vosc的周期，在 5 Ons到200ns程度內(nèi)設(shè)定。
圖11的U) ~ (e)是表示變形例的逆變器IOO的動(dòng)作狀態(tài)的時(shí)序圖。 圖11的(a)表示第1高側(cè)晶體管MH1的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)，圖11的(b)表示 第2高側(cè)晶體管MH2的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)，圖11的(c)表示第1低側(cè)晶體管M
Ll的導(dǎo)通截止?fàn)顟B(tài)，圖11的(d)表示第2低側(cè)晶體管ML2的導(dǎo)通截止?fàn)?態(tài)，圖11的(e)表示開(kāi)關(guān)電壓Vsw。
若在第5期間cp5中第2高側(cè)晶體管MH2繼續(xù)截止，則線圈電流Isw流 過(guò)第2高側(cè)晶體管MH2的體二極管(寄生二極管)，所以產(chǎn)生正向電壓Vf 大小的電壓降，功率損耗變大。因此，在本變形例中，在第5期間cp5內(nèi)經(jīng)過(guò) 預(yù)定的第1截止時(shí)間Toffl后使第1高側(cè)晶體管MH1導(dǎo)通。其結(jié)果，如圖1 1的(e)所示，開(kāi)關(guān)電壓Vsw在經(jīng)過(guò)第1截止時(shí)間Toffl后下降到輸入電壓 Vin。此時(shí)，流過(guò)第1高鍘晶體管MH1的體二^L管的線圈電流Isw流過(guò)第1 高側(cè)晶體管MH1，所以能夠減少功率損耗。另外，通過(guò)適當(dāng)設(shè)定第l截止時(shí) 間Toffl，能夠防止第1高側(cè)晶體管MH1和第1低側(cè)晶體管ML1同時(shí)導(dǎo)通而 流過(guò)貫通電流的情況。
同樣地，在第2期間cp2中也是，若第2高側(cè)晶體管MH2繼續(xù)截止，則 由于其體二極管流過(guò)電流而導(dǎo)致功率損耗變大。因此，通過(guò)在經(jīng)過(guò)預(yù)定的第 2截止時(shí)間Toff2后使第2高側(cè)晶體管MH2導(dǎo)通，來(lái)使第2高側(cè)晶體管MH2 中流過(guò)電流，由此能夠減少功率損耗。
第1截止時(shí)間Toffl和第2截止時(shí)間Toff2根據(jù)變壓器l2的特性決定即 可，優(yōu)選在30ns到150ns程度的范圍內(nèi)設(shè)定。更優(yōu)選的是在50ns到100ns 的范圍內(nèi)設(shè)定，這樣能降低功率損耗。
在本實(shí)施方式中，控制電路20可以全部一體集成，或者也可以是其一部 分由分立部件或芯片部件構(gòu)^。另外，控制電路^可以包含H橋電路10地 被集成。至于哪部分進(jìn)行什么程度的集成，根據(jù)逆變器100的規(guī)格、成本、 所占面積等決定即可。
在本實(shí)施方式中，邏輯電路的高電平、低電平的邏輯值的設(shè)定僅是一例， 可以通過(guò)利用反相器等進(jìn)行適當(dāng)反轉(zhuǎn)來(lái)自由變更。例如，邏輯控制部80可以 將邊沿峰值和邊沿底值反轉(zhuǎn)，進(jìn)行從第1期間cpl到第6期間cp6的控制。
在實(shí)施方式中，說(shuō)明了將構(gòu)成H電橋電路10的晶體管中的高側(cè)的晶體 管用N溝道MOSFET構(gòu)成的情況，^_也可以用P溝道MOSFET。
在實(shí)施方式中，說(shuō)明了在發(fā)光裝置200中，在熒光燈210的兩端連接逆 變器100,以反相的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的情況，但不限于此。另外，由本實(shí) 施方式的逆變器100驅(qū)動(dòng)的負(fù)載不限于螢光管，可以適用于其他需要交流的 高電壓的各種器件的驅(qū)動(dòng)。
在實(shí)施方式中，作為三角波發(fā)生電路30的應(yīng)用例，說(shuō)明了逆變器IOO, 但不限于此。本實(shí)施方式的三角波發(fā)生電路30,除實(shí)施方式中說(shuō)明過(guò)的逆變 器100外，在想要在開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器等的電源裝置或電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等中進(jìn)行同步控 制時(shí)，也能很好地適用。
表示本發(fā)明的原理、應(yīng)用，在不脫離權(quán)利要求書所規(guī)定的本發(fā)明的思想的范 圍內(nèi)，可以對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行很多變形以及配置的變更。 〔工業(yè)可利用性〕 本發(fā)明能夠用于電子電路。
權(quán)利要求
1.一種三角波發(fā)生電路，其特征在于，包括一端的電位被固定了的電容；對(duì)上述電容進(jìn)行充電或放電的充放電電路；第1比較器，將上述電容的另一端的輸出電壓與第1閾值電壓進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的第1比較信號(hào)；邊沿檢測(cè)電路，檢測(cè)從外部輸入的、具有本三角波發(fā)生電路所生成的三角波信號(hào)的約1/2倍頻率的同步信號(hào)的邊沿，輸出按所檢測(cè)出的每個(gè)邊沿變成預(yù)定電平的邊沿檢測(cè)信號(hào)；以及充放電控制部，參照從上述第1比較器輸出的上述第1比較信號(hào)和從上述邊沿檢測(cè)電路輸出的上述邊沿檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)的電平變化，切換上述充放電電路的充電、放電狀態(tài)；其中，將上述電容的電壓作為三角波信號(hào)進(jìn)行輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的三角波發(fā)生電路，其特征在于 上述充放電控制部包括由上述第1比較信號(hào)和上述邊沿檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行置位和復(fù)位的觸發(fā)器，并根據(jù)該觸發(fā)器的輸出，切換上述充放電電路的充電、 》欠電^犬態(tài)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三角波發(fā)生電路，其特征在于，還包括 第2比較器，將上述電容的另一端的電壓與不同于上述第1閾值電壓的第2閾值電壓進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的第2比較信號(hào)；和雙穩(wěn)態(tài)電路，接收從上述第2比較器輸出的上述第2比較信號(hào)，生成在 每次上述第2比較信號(hào)變成預(yù)定電平時(shí)發(fā)生電平變化的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)，并輸出 到本三角波發(fā)生電路的外部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三角波發(fā)生電路，其特征在于 還包括第3比較器，將從外部輸入的上述同步信號(hào)與預(yù)定的閾值電壓進(jìn)4亍t匕專交；上述邊沿檢測(cè)電路檢測(cè)上述第3比較器的輸出信號(hào)的邊沿。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的三角波發(fā)生電路，其特征在于 上述充放電電^f各包括向上述電容流入電流的第1電流源和從上述電容引出電流的第2電流源，并根據(jù)上述觸發(fā)器的輸出信號(hào)，控制上述第1電流源、 第2電流源的至少一者的開(kāi)和關(guān)；上述第2電流源在上述電容的電壓變成預(yù)定電壓以下時(shí)，失去放電功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三角波發(fā)生電路，其特征在于被一體集成在一個(gè)半導(dǎo)體襯底上。 7一種逆變器，其特征在于，包括變壓器；第i高側(cè)晶體管，其一端與被施加輸入電壓的輸入端子相連，另一端與 上述變壓器的一次線圏的第1端子相連；第l低側(cè)晶體管，其一端與電位被固定了的電位固定端子相連，另一端 與上述一次線圈的第1端子相連；第2高側(cè)晶體管，其一端與上述輸入端子相連，另一端與上述一次線圈 的第2端子相連；第2低側(cè)晶體管，其一端與上述電位固定端子相連，另一端與上述一次 線圈的第2端子相連；
7、電流電壓轉(zhuǎn)換部，將上述變壓器的二次線圈的電流轉(zhuǎn)換成電壓，作為檢 測(cè)電壓進(jìn)行輸出；生成三角波信號(hào)的權(quán)利要求1或2所述的三角波發(fā)生電路；誤差放大器，輸出與上述檢測(cè)電壓和預(yù)定的基準(zhǔn)電壓的誤差相應(yīng)的誤差 電壓；以及邏輯控制部，基于從上述誤差放大器輸出的上述誤差電壓和由上述三角 波發(fā)生電路生成的上述三角波信號(hào)，控制上述第1高側(cè)晶體管、第2高側(cè)晶 體管以及上述第1低側(cè)晶體管、第2低側(cè)晶體管的導(dǎo)通和截止。
8. —種發(fā)光裝置，其特征在于，包括 熒光燈；和設(shè)置在上述熒光燈的兩端，對(duì)上述熒光燈提供彼此反相的驅(qū)動(dòng)電壓的兩 個(gè)權(quán)利要求7所述的逆變器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置，其特征在于 上述兩個(gè)逆變器各自所包含的上述三角波發(fā)生電路還包括第2比較器，將上述電容的另一端的電壓與不同于上述第1閾值電壓的 第2閾值電壓進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的第2比較信號(hào)，和雙穩(wěn)態(tài)電路，接收從上述第2比較器輸出的上述第2比較信號(hào)，生成在 每次上述第2比較信號(hào)變成預(yù)定電平時(shí)發(fā)生電平變化的雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)，輸出到三角波發(fā)生電路的外部；上述兩個(gè)逆變器中的第l逆變器所包含的第1三角波發(fā)生電路接收自己 輸出的上述雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為上述同步信號(hào)，生成上述三角波信號(hào)；第2逆變器所包含的第2三角波發(fā)生電路接收從上述第1逆變器所包含 的上述第1三角波發(fā)生電路輸出的上述雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為上述同步信號(hào)，生成 上述三角波信號(hào)。
10. —種液晶電^L,其特征在于，包括 液晶屏；和配置在上述液晶屏的背面的多個(gè)權(quán)利要求8所述的發(fā)光裝置。
11. 一種三角波信號(hào)的發(fā)生方法，其特征在于，包括生成第1比較信號(hào)的步驟，在一端的電位被固定了的電容的放電過(guò)程中， 當(dāng)上述電容的電壓下降到預(yù)定的第1閾值電壓時(shí)，該第1比較信號(hào)變成預(yù)定 電平；生成在每次上述第1比較信號(hào)變成上述預(yù)定電平時(shí)發(fā)生電平變化的雙穩(wěn) 態(tài)信號(hào)，并輸出到外部的步驟；檢測(cè)從外部輸入的、具有本方法所生成的三角波信號(hào)的約I/2倍頻率的同步信號(hào)的邊沿的步驟；在檢測(cè)到上述邊沿時(shí)開(kāi)始上述電容的充電的步驟；以及 在上述電容的電壓上升到預(yù)定的第2閾值電壓時(shí)開(kāi)始上述電容的放電的步驟。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于 將上述雙穩(wěn)態(tài)信號(hào)作為上述同步信號(hào)來(lái)使用。
全文摘要
充放電電路(32)對(duì)一端電位被固定了的電容(C2)進(jìn)行充電或放電。第1比較器(COMP1)將電容(C2)的輸出電壓(Vout)與第1閾值電壓(Vmin)進(jìn)行比較，輸出與比較結(jié)果相應(yīng)的第1比較信號(hào)(S1)。邊沿檢測(cè)電路(34)檢測(cè)從外部輸入的、具有本三角波發(fā)生電路(30)所生成的三角波信號(hào)的約1/2倍頻率的同步信號(hào)(SYNC_IN)的邊沿，輸出按所檢測(cè)出的每個(gè)邊沿變成預(yù)定電平的邊沿檢測(cè)信號(hào)(S4)。充放電控制部(40)參照從第1比較器(COMP1)輸出的第1比較信號(hào)(S1)和從邊沿檢測(cè)電路(34)輸出的邊沿檢測(cè)信號(hào)(S4)，根據(jù)這些信號(hào)的電平變化，切換充放電電路(32)的充電、放電狀態(tài)。電容(C2)的電壓被作為三角波信號(hào)(Vosc)輸出。
文檔編號(hào)H03K4/00GK101356733SQ20078000110
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2007年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者福本憲一, 萩野淳一 申請(qǐng)人:羅姆股份有限公司