JP2000004589A - Resonance-type dc-to-ac converter - Google Patents

Resonance-type dc-to-ac converter

Info

Publication number
JP2000004589A
JP2000004589A JP10165157A JP16515798A JP2000004589A JP 2000004589 A JP2000004589 A JP 2000004589A JP 10165157 A JP10165157 A JP 10165157A JP 16515798 A JP16515798 A JP 16515798A JP 2000004589 A JP2000004589 A JP 2000004589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
converter
power supply
circuit
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10165157A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Hiraga
稔 平賀
Shinji Kanezaki
慎二 兼崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Futaba Corp
Original Assignee
Futaba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Futaba Corp filed Critical Futaba Corp
Priority to JP10165157A priority Critical patent/JP2000004589A/en
Publication of JP2000004589A publication Critical patent/JP2000004589A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the output of a DC/AC converter. SOLUTION: Switches S1 and S2 of a power switch 1 connected to a switching power supply 3, which is a voltage resonance type DC/AC converter via an inductor 2 are driven to be alternately turned on and turned off. A voltage detection circuit 4 detects the output voltage of the switching power supply 3, and the detection output is supplied to a control circuit 5 (IC) which controls the turning on/off of the power switch 1. The power switch 1 is controlled intermittently by the pulse signal of a PWM 5B of the control circuit 5 so as to obtain a constant AC signal or a rectified DC voltage from the switching power supply. The inductor 2 which is the component of the switching power supply 3 is used in common as a part of a down converter, and since the switching period and the on/off period of the power switch are synchronized with each other, a constant voltage can be o utputted for a DC voltage Vin of wide range with a simple circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は共振型のDC−AC
コンバータにかかわり、特に、任意の駆動電源に対して
一定の出力電圧を得る際に好適な共振型DC−ACコン
バータに関するものである。
The present invention relates to a resonance type DC-AC.
In particular, the present invention relates to a resonance type DC-AC converter suitable for obtaining a constant output voltage with respect to an arbitrary driving power supply.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、真空容器内に封入されたアノー
ド電極に塗布されている蛍光物質を励起することによっ
て、種々の情報を表示する蛍光表示装置には、電子ビー
ムを発生するためのヒータ電圧、及びこの電子ビームを
所望の電極に入射させるためドライブ用の電源、アノー
ド電極に供給する比較的高い直流電源等が必要であり、
このような電源は従来から直流電圧を所定の直流電圧及
び交流電圧に変換するコンバータによって供給されてい
る。
2. Description of the Related Art For example, a fluorescent display device that displays various information by exciting a fluorescent substance applied to an anode electrode enclosed in a vacuum vessel has a heater voltage for generating an electron beam. In order to make this electron beam incident on a desired electrode, a drive power supply, a relatively high DC power supply for supplying an anode electrode, and the like are required,
Such a power source is conventionally supplied by a converter that converts a DC voltage into a predetermined DC voltage and an AC voltage.

【0003】図3は本出願人が先に提案したDC−DC
コンバータを示しており、トランスの2次巻線からは正
弦波交流信号が出力できるように共振型のコンバータと
されているので、以下、共振型DC−ACコンバータと
呼ぶ。この図で、Vinは駆動用の直流電源、C1はコン
デンサ、Lは電流制限用のインダクタ(コイル)であ
る。Tは出力用のトランスで1次巻線NPと2次巻線N
Sを備え、それぞれセンタタップCTが設けられてい
る。1次巻線NPには並列に共振コンデンサC0 が接続
され、共振回路を構成すると共に、この共振回路にドラ
イブ電流を流すために2つの電界効果型のトランジスタ
(FET)Tr1、Tr2が接続される。そして、このトラ
ンジスタTr1とTr2の接続点と前記1次巻線のセンタタ
ップ間にインダクタLを介して駆動用の直流電源Vinが
接続される。
FIG. 3 shows a DC-DC system proposed by the present applicant.
The figure shows a converter, which is a resonance type converter so that a sine wave AC signal can be output from the secondary winding of the transformer, and is hereinafter referred to as a resonance type DC-AC converter. In this figure, Vin is a drive DC power supply, C1 is a capacitor, and L is a current limiting inductor (coil). T is an output transformer which is a primary winding NP and a secondary winding N
S, and a center tap CT is provided for each. A resonance capacitor C 0 is connected in parallel to the primary winding NP to form a resonance circuit, and two field-effect transistors (FETs) Tr 1 and Tr 2 are connected to supply a drive current to the resonance circuit. You. A driving DC power source Vin is connected via an inductor L between a connection point of the transistors Tr1 and Tr2 and a center tap of the primary winding.

【0004】また、上記1次巻線NP、すなわち共振回
路に誘起される電圧は2つのトランジスタのゲート電極
に対して正帰還となるように相互に帰還され、発振回路
を構成している。すなわち、図4に示す波形図A、D、
E、M、Nにみられるように、トランジスタTr1がオン
となる期間ではE点の電圧が正の極性になり、D点の電
圧は0となってトランジスタTr2がオフになる。また、
トランジスタTr2がオンとなる期間はD点の電圧が正の
極性となり、E点の電圧が0となることによってトラン
ジスタTr1がオフに駆動されるプッシュプル型の電圧共
振型発振回路を構成する。したがって、トランスTの2
次巻線からはその巻線比NP/NSに比例した4√2
(NS/NP)Vinをほぼピーク・ツ・ピーク値とする
交流電圧が得られる。また、共振周波数f0 はf0 =1
/2π(LP0-1/2(HZ)で設定され、LPは一方の
トランジスタに対するトランスの1次側のインダクタン
ス成分を示す。
Further, the voltage induced in the primary winding NP, ie, the resonance circuit, is fed back to the gate electrodes of the two transistors so as to be positively fed back to form an oscillation circuit. That is, waveform diagrams A, D, and
As seen from E, M, and N, during the period when the transistor Tr1 is on, the voltage at the point E has a positive polarity, the voltage at the point D becomes 0, and the transistor Tr2 is turned off. Also,
During the period when the transistor Tr2 is on, the voltage at the point D has a positive polarity, and the voltage at the point E becomes 0, thereby forming a push-pull type voltage resonance type oscillation circuit in which the transistor Tr1 is driven off. Therefore, transformer T 2
From the secondary winding, 4√2 proportional to the winding ratio NP / NS
An AC voltage with (NS / NP) Vin substantially peak-to-peak is obtained. The resonance frequency f 0 is f 0 = 1.
/ 2π (L P C 0) is set at -1/2 (H Z), L P denotes an inductance component of the transformer primary for one transistor.

【0005】上記回路は各トランジスタのゲート電極を
直接1次巻線NPの共振正弦波電圧によって駆動してい
るため、余分の回路素子を必要せず、また、スイッチン
グ電圧も、ほぼ正弦波半波のゼロ点で反転するためスイ
ッチングロスも小さくなり、蛍光表示装置等の小電力コ
ンバータとして十分に実用に供することができる。ま
た、出力電圧も正弦波状に変化する波形となっているた
め、トランスの巻線を設定することによって正確な出力
電圧を得ることができ、多出力電源としても有用であ
る。
In the above circuit, since the gate electrode of each transistor is directly driven by the resonant sine wave voltage of the primary winding NP, no extra circuit element is required, and the switching voltage is substantially half sine wave. , The switching loss is reduced, and the converter can be sufficiently practically used as a small power converter for a fluorescent display device or the like. In addition, since the output voltage also has a sinusoidally changing waveform, an accurate output voltage can be obtained by setting the winding of the transformer, which is useful as a multi-output power supply.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの共振
型DC−ACコンバータは、予め、駆動する直流電圧V
inの電圧値を設定して回路の設計がなされているため、
駆動する直流電源Vinがこの設定値からずれるような機
器に対して使用すると、出力電圧も変化して蛍光表示装
置の場合はその表示内容が不安定になるという問題が生
じる。そこで、通常のDC−DCコンバータで慣用され
ているように2次側の出力電圧を検出してスイッチング
周波数を変化するようなフィードバック制御をすること
が考えられるが、この共振型DC−ACコンバータの場
合は、スイッチング周波数は共振素子によって設定され
ており、正弦波状の出力となっているため、簡単にフィ
ードバック制御回路を付加することはできない。
However, this resonance type DC-AC converter requires a DC voltage V
Because the circuit is designed by setting the voltage value of in,
If the device is used for a device in which the driving DC power source Vin deviates from this set value, the output voltage also changes, and in the case of a fluorescent display device, the display content becomes unstable. Therefore, it is conceivable to perform feedback control such as detecting the output voltage on the secondary side and changing the switching frequency as is commonly used in ordinary DC-DC converters. In this case, the switching frequency is set by the resonance element, and the output is a sinusoidal wave. Therefore, a feedback control circuit cannot be easily added.

【0007】そこで、例えば設定値より高い直流電圧で
動作できるように設定して、入力電源Vinをシリーズレ
ギュレータを介して共振型DC−ACコンバータに供給
するか、または直流電源Vinと共振型DC−ACコンバ
ータの間にDC−DCコンバータを介在して一定電圧で
駆動するようにすることが考えられている。
Therefore, for example, it is set so as to operate at a DC voltage higher than the set value, and the input power supply Vin is supplied to the resonance type DC-AC converter via a series regulator, or the DC power supply Vin and the resonance type DC-AC converter are connected. It has been considered that a DC-DC converter is interposed between AC converters to drive at a constant voltage.

【0008】しかし、このように共振型DC−ACコン
バータの入力側に駆動電源の電圧値を変換する電圧変換
回路や、電圧変換装置を介在させると、回路構成を複雑
にすると共に、電力の変換効率を低下するという問題が
生じる。また、そのために汎用の電源装置としてコスト
アップを招くという欠点があった。
However, if a voltage conversion circuit or a voltage conversion device for converting the voltage value of the driving power supply is interposed on the input side of the resonance type DC-AC converter, the circuit configuration becomes complicated, and the power conversion is performed. The problem of reduced efficiency arises. In addition, there is a disadvantage that the cost is increased as a general-purpose power supply device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる問題点を
解消するために、1次巻線及び2次巻線が巻回されてい
る出力トランスと、この出力トランスの1次巻線に並列
に接続され、共振回路を形成する共振コンデンサと、上
記共振回路の両端子間に直列接続されている第1及び第
2のスイッチングトランジスタとを備え、上記第1及び
第2のスイッチングトランジスタの各制御電極に対し
て、上記共振回路の両端の電圧を帰還する帰還回路を形
成してコンバータを形成すると共に、上記1次巻線の中
間点と駆動電源をパワースイッチ、及びインダクタを介
して接続し、上記コンバータに供給される電力に対応し
て上記パワースイッチの断続比をコントロールすること
により上記2次巻線から一定の出力電圧が得られるよう
にしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides an output transformer in which a primary winding and a secondary winding are wound, and a parallel connection to the primary winding of the output transformer. And a resonance capacitor forming a resonance circuit, and first and second switching transistors connected in series between both terminals of the resonance circuit. Each control of the first and second switching transistors Forming a converter by forming a feedback circuit for feeding back the voltage between both ends of the resonance circuit to the electrode, and connecting the intermediate point of the primary winding and a driving power supply via a power switch and an inductor; A constant output voltage is obtained from the secondary winding by controlling the intermittent ratio of the power switch in accordance with the power supplied to the converter.

【0010】上記共振型のDC−ACコンバータは電源
を駆動する直流電圧Vinがパワースイッチ及びインダク
タを介して供給されるように構成されており、この電力
を電圧又は電流に変換して検出し、かつ、コンバータの
発振周波数と同期してパワースイッチのオン/オフ制御
を行うことによって1次巻線に供給される電力量がコン
トロールされる。その結果、2次巻線から出力される交
流電圧、又は整流された直流電圧を一定値に保つことが
できるようになる。
The above-mentioned resonance type DC-AC converter is configured such that a DC voltage Vin for driving a power supply is supplied via a power switch and an inductor. This power is converted into a voltage or a current and detected. In addition, by performing on / off control of the power switch in synchronization with the oscillation frequency of the converter, the amount of power supplied to the primary winding is controlled. As a result, the AC voltage output from the secondary winding or the rectified DC voltage can be maintained at a constant value.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は本発明の共振型DC−AC
コンバータの基本的なブロック図を示したものである。
この図で1はスイッチS1、S2が交互にオン/オフ駆
動されるように構成されているパワースイッチで、その
出力はインダクタ2を介して電圧共振型のDC−ACコ
ンバータとされているスイッチング電源3に供給されて
いる。電圧共振型のスイッチング電源3は図3に示した
ようにプッシュプル型のスイッチングトランジスタで構
成されているものとし、インダクタ2はその駆動電流を
制限するインピーダンスと共用されている。
FIG. 1 shows a resonance type DC-AC according to the present invention.
FIG. 2 shows a basic block diagram of a converter.
In this figure, reference numeral 1 denotes a power switch configured so that switches S1 and S2 are alternately turned on / off, and the output thereof is a switching power supply that is a voltage resonance type DC-AC converter via an inductor 2. 3 are provided. The voltage resonance type switching power supply 3 is constituted by a push-pull type switching transistor as shown in FIG. 3, and the inductor 2 is shared with an impedance for limiting the driving current.

【0012】4はスイッチング電源の出力電圧を検出し
ている電圧検出回路であり、その検出出力は前記パワー
スイッチ1の開閉を制御する制御回路5(IC回路)に
供給されている。
Reference numeral 4 denotes a voltage detection circuit for detecting the output voltage of the switching power supply. The detection output is supplied to a control circuit 5 (IC circuit) for controlling opening and closing of the power switch 1.

【0013】この制御回路5は電圧検出回路4の検出電
圧と基準電圧発生回路5Bの基準電圧を比較する誤差増
幅器5A、前記スイッチング電源3のスイッチング周波
数に発振回路5Dを同期さする同期回路5C、および、
発振回路5Dの出力を矩形波に変換して、そのパルス幅
を前記誤差増幅器5Aの出力によって変調するPWM変
調器5Eを備えている。そして、このPWM変調器5B
のパルス信号によって前記パワースイッチ1を開閉制御
することによって、スイッチング電源3から一定の交流
信号、または整流された直流電圧が得られるように構成
するものである。
The control circuit 5 includes an error amplifier 5A for comparing the detection voltage of the voltage detection circuit 4 with the reference voltage of the reference voltage generation circuit 5B, a synchronization circuit 5C for synchronizing the oscillation circuit 5D with the switching frequency of the switching power supply 3, and,
A PWM modulator 5E is provided which converts the output of the oscillation circuit 5D into a rectangular wave and modulates the pulse width by the output of the error amplifier 5A. Then, this PWM modulator 5B
By controlling the opening and closing of the power switch 1 by the pulse signal, a constant AC signal or a rectified DC voltage can be obtained from the switching power supply 3.

【0014】すなわち、本発明では端子Tinに供給され
ている直流電源Vinをパワースイッチ1、及びインダク
タ2を介してスイッチング電源3に電力が供給される。
そして、スイッチング電源3で交流電圧に変換された出
力信号が端子Toutから出力されるが、スイッチング電
源3の出力電圧に対応した信号が電圧検出回路4を介し
て制御回路5にフィードバックされ、パワースイッチ1
をコントロールすることにより直流電圧Vinが変動した
ときも出力電圧が一定となるように制御している。
That is, in the present invention, the DC power source Vin supplied to the terminal Tin is supplied to the switching power source 3 via the power switch 1 and the inductor 2.
Then, an output signal converted into an AC voltage by the switching power supply 3 is output from the terminal Tout, and a signal corresponding to the output voltage of the switching power supply 3 is fed back to the control circuit 5 via the voltage detection circuit 4, and the power switch 1
Is controlled to keep the output voltage constant even when the DC voltage Vin fluctuates.

【0015】例えば、端子Tinに供給されている直流電
圧Vinが低下すると、通常は出力電圧が低下するが、そ
のときは誤差増幅器5Aの出力が基準値と異なることに
よってPWM変調回路5Eから出力されるパルス幅が広
くなるように制御され、パワースイッチ1のスイッチS
1のオン期間が長くなるように制御される。その結果、
インダクタ2に蓄積される電力が大きくなることによっ
て、スイッチング電源3に供給される電力が増加する方
向に制御される。なお、スイッチS2は、スイッチS1
がオフとなったときにインダクタLに蓄積されている電
力をスイッチング電源3に供給するための電流径路を形
成する。
For example, when the DC voltage Vin supplied to the terminal Tin decreases, the output voltage usually decreases. At that time, the output of the error amplifier 5A is different from the reference value, and is output from the PWM modulation circuit 5E. Is controlled so that the pulse width of the power switch 1 is increased.
Control is performed such that the ON period of 1 is prolonged. as a result,
As the power stored in the inductor 2 increases, the power supplied to the switching power supply 3 is controlled to increase. The switch S2 is connected to the switch S1
When the switch is turned off, a current path for supplying the power stored in the inductor L to the switching power supply 3 is formed.

【0016】本発明は上記したようにパワースイッチ1
と、スイッチング電源3の一部を構成しているインダク
タ2を電源側に配置する簡易な構成よって、直流電圧を
正弦波状の交流信号に変換する共振型のスイッチング電
源の電圧制御を行っているので、比較的簡易な制御回路
によってワイドレンジの駆動電源に対応させることがで
き、例えば、12Vのバッテリを動作電源としてしてい
る車載用の電子機器や表示装置等に適応する際に有用な
ものになる。
The present invention provides a power switch 1 as described above.
And a simple configuration in which the inductor 2 constituting a part of the switching power supply 3 is arranged on the power supply side, so that voltage control of a resonance type switching power supply that converts a DC voltage into a sinusoidal AC signal is performed. With a relatively simple control circuit, a wide-range drive power supply can be used. For example, a power supply that is useful when applied to an in-vehicle electronic device or display device using a 12V battery as an operation power supply. Become.

【0017】図2は、上記したブロック図によって構築
される本発明の共振型DC−ACコンバータの具体的な
回路例を示したものである。この図において一点鎖線で
囲った部分は図1のブロック図と同一の作用を示してお
り、1はMOSトランジスタTr3と転流ダイオードDS
をスイッチとするパワースイッチ部、2はインダクタL
を含んでいる電圧共振型のスイッチング電源である。こ
のスイッチング電源3は先に図3に示した回路と同一の
動作状態でDC−AC変換を行うものであって、交互に
導通するトランジスタTr1とTr2、1次巻線Np、2次
巻線Ns1、Ns2、Ns3からなるトランスT、共振
コンデンサCoから構成されている。
FIG. 2 shows a specific circuit example of the resonance type DC-AC converter of the present invention constructed by the above block diagram. In this figure, a portion surrounded by a dashed line indicates the same operation as that of the block diagram of FIG. 1, and 1 indicates a MOS transistor Tr3 and a commutation diode DS.
A power switch section, and 2 is an inductor L
Is a voltage resonance type switching power supply. This switching power supply 3 performs DC-AC conversion in the same operation state as the circuit shown in FIG. 3 previously, and alternately conducts transistors Tr1 and Tr2, a primary winding Np, and a secondary winding Ns1. , Ns2 and Ns3, and a resonance capacitor Co.

【0018】4は電圧検出回路を示し、スイッチング電
源3に供給される1次側の正弦波状の脈流電流をダイオ
ードD10で整流し、抵抗R4、R5で分圧している。な
お、コンデンサC8は平滑及びノイズ防止のために設け
ている。5は図1に示したような制御機能をを有する制
御回路(IC回路)であり、4−5端子に電源電圧が、
1端子に検出電圧が、2端子にスイッチング電源3のス
イッチング周期に対応した同期信号が供給されている。
そして、検出された電圧に対応してPWM信号が前記パ
ワースイッチ1を構成するMOSトランジスタTr3に供
給される。
Reference numeral 4 denotes a voltage detection circuit, which rectifies a sine wave pulsating current on the primary side supplied to the switching power supply 3 by a diode D10 and divides it by resistors R4 and R5. The capacitor C8 is provided for smoothing and preventing noise. Reference numeral 5 denotes a control circuit (IC circuit) having a control function as shown in FIG.
A detection voltage is supplied to one terminal, and a synchronization signal corresponding to the switching cycle of the switching power supply 3 is supplied to two terminals.
Then, a PWM signal is supplied to the MOS transistor Tr3 constituting the power switch 1 in accordance with the detected voltage.

【0019】このPWM信号の周期はスイッチング電源
3のスイッチング周波数と同期していることが重要であ
り、両者の同期がとれていないときは円滑な電圧制御機
能を期待することが困難になる。なお、スイッチング周
期の検出、および、スイッチングされた出力電圧の検出
は、必ずしも、一次側からとり出す必要はなく、2次側
交番信号を取り出して制御回路5に入力することもでき
ることはいうまでもない。
It is important that the cycle of the PWM signal is synchronized with the switching frequency of the switching power supply 3, and when the two are not synchronized, it is difficult to expect a smooth voltage control function. Note that the detection of the switching cycle and the detection of the switched output voltage do not necessarily need to be taken out from the primary side, and it goes without saying that the secondary side alternating signal can be taken out and inputted to the control circuit 5. Absent.

【0020】本発明の実施例ではスイッチング電源3の
出力は蛍光表示管の駆動電源として使用される場合を示
している。すなわち、出力トランスTは1次巻線Npと
され、出力トランスTの2次側は蛍光表示管のアノー
ド、及びバイアス電圧を供給する2次巻線Ns1と、そ
の整流平滑回路(D1、D2、D3、D4、C4、L
2)が設けられている。また、蛍光表示管のヒータ電圧
を出力する2次巻線Ns2、および蛍光表示管の信号系
統の電源用に2次巻線Np3が設けられている。2次巻
線Np3にも整流平滑素子としてダイオードD5〜D
8、チョークコイルL3、L4、及びコンデンサC6、
C7が設けられ、必要に応じて蛍光表示管以外の増幅回
路等のその他の回路に供給される。
In the embodiment of the present invention, the output of the switching power supply 3 is used as a driving power supply for a fluorescent display tube. That is, the output transformer T is a primary winding Np, the secondary side of the output transformer T is an anode of a fluorescent display tube, a secondary winding Ns1 for supplying a bias voltage, and rectifying and smoothing circuits (D1, D2, D3, D4, C4, L
2) is provided. Further, a secondary winding Ns2 for outputting a heater voltage of the fluorescent display tube, and a secondary winding Np3 for power supply of a signal system of the fluorescent display tube are provided. Diodes D5 to D5 also serve as rectifying and smoothing elements in secondary winding Np3.
8, choke coils L3 and L4, and capacitor C6,
C7 is provided and supplied to other circuits such as an amplification circuit other than the fluorescent display tube as needed.

【0021】この2次巻線Ns1の全波整流出力はアノ
ードに印加される電圧VccーVeeとして平滑コンデ
ンサC4 より出力される。また、この電圧Vcc−Ve
eは抵抗R3及びツエナーダイオードDz1で分圧され、
カソードに対するバイアス電圧として2次巻線Ns2の
センタタップCTに接続される。したがって、フイラメ
ント電圧Ef は後で述べる蛍光表示管VFDのドライブ
用IC回路に対して正のバイアス電圧が印加されること
になる。
The full-wave rectified output of the secondary winding Ns1 is output from the smoothing capacitor C4 as a voltage Vcc-Vee applied to the anode. Also, this voltage Vcc-Ve
e is divided by a resistor R3 and a Zener diode Dz1,
It is connected to the center tap CT of the secondary winding Ns2 as a bias voltage for the cathode. Therefore, a positive bias voltage is applied to the filament voltage Ef to the IC circuit for driving the fluorescent display tube VFD described later.

【0022】また、MPUは表示管VFDを駆動するI
C回路(駆動制御部CPU)であり、このIC回路の種
類によって正電源方式及び負電源方式の回路が採用され
る。また、IC回路MPUは、図示されていないが蛍光
表示管の電極数に従って、表示用の情報がデータとして
入力される信号端子及び操作用の信号入力端子を備えて
いる。また、蛍光表示管VFDは真空容器中にヒータ
H、グリッド電極G、及び蛍光物質が塗布されているア
ノード電極Pがセグメント方式、又はドットマトリック
ス方式で配置されているものであって、一般的によく知
られている蛍光表示装置を示す。
The MPU operates an I / O for driving the display tube VFD.
This is a C circuit (drive control unit CPU), and a circuit of a positive power supply system and a circuit of a negative power supply system are adopted depending on the type of the IC circuit. Although not shown, the IC circuit MPU includes a signal terminal to which information for display is input as data and a signal input terminal for operation according to the number of electrodes of the fluorescent display tube. The fluorescent display tube VFD has a heater H, a grid electrode G, and an anode electrode P coated with a fluorescent substance disposed in a vacuum container in a segment system or a dot matrix system. 1 shows a well-known fluorescent display device.

【0023】ところで本発明は、スイッチング電源3を
構成しているインダクタLに対してパワースイッチ1を
介して電力を供給するように構成し、たとえば、スイッ
チング電源3の出力が低下したときは、その電圧を電圧
検出回路4によって検出し、制御回路5によってパワー
スイッチ1のMOSトランジスタの導通期間が長くなる
ように制御する。導通期間が長くなることによってイン
ダクタLに蓄積される電力が増加し、MOSトランジス
タTr3がオフ期間にも、この電力がダイオードDsを介
してスイッチング電源を流れる。
In the present invention, the power is supplied to the inductor L constituting the switching power supply 3 via the power switch 1. For example, when the output of the switching power supply 3 is reduced, the power is supplied to the inductor L. The voltage is detected by the voltage detection circuit 4, and the control circuit 5 controls the MOS transistor of the power switch 1 to increase the conduction period. As the conduction period becomes longer, the power stored in the inductor L increases, and this power flows through the switching power supply via the diode Ds even when the MOS transistor Tr3 is off.

【0024】このように、MOSトランジスタTr3とイ
ンダクタL、及び転流ダイオードDsはダウンコンバー
タとして動作するので、例えば入力側の直流電圧Vinが
12Vの場合、インダクタの出力側に5Vとなるように
制御された電圧を出力することができ、この電圧でスイ
ッチング電源3が動作すると共に、前記MPUの駆動電
源とすることができる。ダウンコンバータは電力変換効
率は極めて高いため、消費電力が増加することがないと
いう利点があると共に、一般のDCーDCコンバータの
ように複雑な回路構成となることがないという利点があ
る。特に、本発明は電圧共振型のDC−ACコンバータ
として必要とされているインダクタLをそのままダウン
コンバータに共用しているため、極めて回路構成をシン
プルにすることができるという効果がある。
As described above, since the MOS transistor Tr3, the inductor L, and the commutation diode Ds operate as a down converter, for example, when the input side DC voltage Vin is 12V, control is performed so that the output side of the inductor becomes 5V. The switching power supply 3 operates at this voltage and can be used as a driving power supply for the MPU. The down converter has an advantage that the power conversion efficiency is extremely high, so that the power consumption does not increase, and that the down converter does not have a complicated circuit configuration unlike a general DC-DC converter. In particular, in the present invention, since the inductor L required as a voltage resonance type DC-AC converter is shared as it is with a down converter, there is an effect that the circuit configuration can be extremely simplified.

【0025】また、ダウンコンバータを制御する制御回
路5がスイッチング電源3のスイッチング周期と同期し
ているため、降圧制御も極めて安定しており電圧制御能
力が高いものになっている。なお、本発明の共振型DC
−ACコンバータはVFDの駆動電源以外にも、利用で
きることはいうまでもない。
Further, since the control circuit 5 for controlling the down converter is synchronized with the switching cycle of the switching power supply 3, the step-down control is extremely stable and the voltage control capability is high. In addition, the resonance type DC of the present invention
-Needless to say, the AC converter can be used besides the drive power supply of the VFD.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の共振型D
C−ACコンバータはスイッチング電源を構成している
インダクタを利用して、出力電圧が一定になるようなフ
ィードバック制御を行っているので、入力側の電源電圧
が大きく変動するときでも常に一定に交流出力を得るこ
とができるという効果がある。また、共振型のスイッチ
ング電源で蛍光表示管等を駆動するときは、そのヒータ
電圧の管理が重要であるが、本発明の場合はこのような
電源装置として小型でかつ、実装面積の小さい簡易な回
路によって構成することができ、実用的に優れた効果を
奏することができる。さらにDC−AC変換を共振回路
による電力変換によって行っているので、トランジスタ
のスイッチングロスが低下し、スイッチング素子として
のトランジスタの耐圧を低下させることができる。
As described above, the resonance type D of the present invention is used.
Since the C-AC converter performs feedback control using an inductor constituting a switching power supply so that the output voltage is constant, the AC output is always constant even when the input-side power supply voltage fluctuates greatly. Is obtained. Further, when driving a fluorescent display tube or the like with a resonance type switching power supply, it is important to control the heater voltage. In the case of the present invention, such a power supply device is small and has a small mounting area. It can be constituted by a circuit, and can provide a practically excellent effect. Further, since DC-AC conversion is performed by power conversion using a resonance circuit, switching loss of the transistor is reduced, and the withstand voltage of the transistor as a switching element can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の共振型DC−ACコンバータの基本的
な回路構成図である。
FIG. 1 is a basic circuit configuration diagram of a resonance type DC-AC converter of the present invention.

【図2】図1の回路を蛍光表示管の電源とするときの実
施の形態を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment when the circuit of FIG. 1 is used as a power supply of a fluorescent display tube.

【図3】共振型DC−ACコンバータの基本回路を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a basic circuit of a resonance type DC-AC converter.

【図4】共振波形とスイッチング波形の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a resonance waveform and a switching waveform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パワースイッチ、2 インダクタ、3 スイッチン
グ電源、4 電圧検出回路、5 制御回路、L インダ
クタ、C0 共振用コンデンサ、Tr1,Tr2スイッチン
グトランジスタ(MOSFET)、T 出力トランス、
Vin 直流電源
1 power switch, second inductor, third switching power supply, 4 voltage detection circuit, 5 a control circuit, L inductor, C 0 resonance capacitor, Tr1, Tr2 switching transistor (MOSFET), T the output transformer,
Vin DC power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H007 BB03 CA02 CB06 CB09 CC12 CC32 DA06 DB03 DC05 EA02 5H730 AA14 AA15 AS11 BB25 BB72 CC25 DD04 EE04 EE73 FD01 FG05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H007 BB03 CA02 CB06 CB09 CC12 CC32 DA06 DB03 DC05 EA02 5H730 AA14 AA15 AS11 BB25 BB72 CC25 DD04 EE04 EE73 FD01 FG05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1次巻線及び2次巻線が巻回
されている出力トランスと、この出力トランスの1次巻
線に並列に接続され、共振回路を形成する共振コンデン
サと、上記共振回路の両端子間に直列接続されている第
1及び第2のスイッチングトランジスタとを備え、 上記第1及び第2のスイッチングトランジスタの各制御
電極に対して、上記共振回路の両端の電圧を帰還する帰
還回路を形成してコンバータを形成すると共に、 上記1次巻線の中間点と駆動電源をパワースイッチ、及
びインダクタを介して接続し、上記コンバータに供給さ
れる電力に対応して上記パワースイッチの断続比をコン
トロールすることにより上記2次巻線から一定の出力電
圧が得られるようにしたことを特徴とする共振型DC−
ACコンバータ。
1. An output transformer having at least a primary winding and a secondary winding wound thereon, a resonance capacitor connected in parallel with the primary winding of the output transformer to form a resonance circuit, First and second switching transistors connected in series between both terminals of the circuit, and a voltage at both ends of the resonance circuit is fed back to each control electrode of the first and second switching transistors. A feedback circuit is formed to form a converter, and an intermediate point of the primary winding and a drive power supply are connected via a power switch and an inductor, and the power switch of the power switch is connected to the power supplied to the converter. A constant output voltage is obtained from the secondary winding by controlling an intermittent ratio.
AC converter.
【請求項2】 上記パワースイッチを断続する周期は、
上記コンバータのスイッチング周期と同期していること
を特徴とする請求項1に記載の共振型DC−ACコンバ
ータ。
2. A cycle in which the power switch is turned on and off,
The resonant DC-AC converter according to claim 1, wherein the converter is synchronized with a switching cycle of the converter.
【請求項3】 上記コンバータに供給される電力を上記
インダクタの出力によって検出することを特徴とする請
求項1に記載の共振型DC−ACコンバータ。
3. The resonant DC-AC converter according to claim 1, wherein the power supplied to the converter is detected by an output of the inductor.
【請求項4】 上記出力トランスの出力を蛍光表示管の
駆動電源とすることを特徴とする請求項1に記載の共振
型DC−ACコンバータ。
4. The resonance type DC-AC converter according to claim 1, wherein the output of said output transformer is used as a driving power source for a fluorescent display tube.
【請求項5】 上記スイッチングトランジスタ、及びパ
ワースイッチをMOSトランジスタによって構成してい
ることを特徴とする請求項1に記載の共振型DC−AC
コンバータ。
5. The resonance type DC-AC according to claim 1, wherein said switching transistor and said power switch are constituted by MOS transistors.
converter.
JP10165157A 1998-06-12 1998-06-12 Resonance-type dc-to-ac converter Pending JP2000004589A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10165157A JP2000004589A (en) 1998-06-12 1998-06-12 Resonance-type dc-to-ac converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10165157A JP2000004589A (en) 1998-06-12 1998-06-12 Resonance-type dc-to-ac converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000004589A true JP2000004589A (en) 2000-01-07

Family

ID=15806962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10165157A Pending JP2000004589A (en) 1998-06-12 1998-06-12 Resonance-type dc-to-ac converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000004589A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102136810A (en) * 2010-09-08 2011-07-27 上海岩芯电子科技有限公司 Pulse frequency modulation and quasi-resonant modulation dual-mode micro grid inverter control method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102136810A (en) * 2010-09-08 2011-07-27 上海岩芯电子科技有限公司 Pulse frequency modulation and quasi-resonant modulation dual-mode micro grid inverter control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100872467B1 (en) Liquid crystal display
JP5148515B2 (en) Supply circuit and device having supply circuit
US6370039B1 (en) Isolated power converter having primary feedback control
EP1016206B1 (en) Control circuit and method for piezoelectric transformer
US20100289532A1 (en) Adaptation circuit for controlling a conversion circuit
JPH0993922A (en) Resonance-type dc-dc converter
WO2005112245A1 (en) Power supply device and display device
JPH10285942A (en) Circuit and method for controlling piezoelectric transformer
JP4993548B2 (en) Self-excited inverter drive circuit
JPH08111975A (en) Dc power unit
JP2000004589A (en) Resonance-type dc-to-ac converter
JP4294942B2 (en) Switching power supply
JPH07264846A (en) Switching power supply
JPH10108459A (en) Switching power supply apparatus
JPH1126181A (en) Cold-cathode tube lighting device
JP3029728B2 (en) Lamp lighting circuit
JPS5833729A (en) Ac high voltage power supply
JP3040910U (en) Switching power supply
JPH082711Y2 (en) Fluorescent display
JP2812235B2 (en) Resonant DC / DC converter
JP2729478B2 (en) converter
JP2001346381A (en) Power supply apparatus
JP2000050650A (en) Power supply
KR0175837B1 (en) Dc-dc converter using output voltage of main switching mode power supply
JPH08275542A (en) Oscillation circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041001

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060725

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061128