JP2001218460A - Switching power supply circuit - Google Patents

Switching power supply circuit

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JP2001218460A
JP2001218460A JP2000027268A JP2000027268A JP2001218460A JP 2001218460 A JP2001218460 A JP 2001218460A JP 2000027268 A JP2000027268 A JP 2000027268A JP 2000027268 A JP2000027268 A JP 2000027268A JP 2001218460 A JP2001218460 A JP 2001218460A
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Japan
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voltage
circuit
winding
switching
primary
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JP2000027268A
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Japanese (ja)
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Masayuki Yasumura
昌之 安村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve various types of performance such as power conversion efficiency as a power circuit outputting high DC voltage used for CRT anode voltage. SOLUTION: A booster wiring NHV is wound on the secondary of an isolation converter transformer PIT forming a switching power circuit, and alternating voltage VHV is inputted into a multiplying-rectifier circuit 2 to obtain the high DC voltage to be kept at a prescribed high voltage level. It is thus possible to provide a structure of obtaining high DC voltage, for example, necessary for the horizontal deflection of a TV receiving set without using a horizontal deflection circuit system.

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、各種電子機器に電
源として備えられるスイッチング電源回路に関わり、特
に所要の用途に用いる高電圧を出力するためのスイッチ
ング電源回路に関するものである。
The present invention relates to a switching power supply circuit provided as a power supply for various electronic devices, and more particularly to a switching power supply circuit for outputting a high voltage used for a required application.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から例えばテレビジョン受像機やプ
ロジェクタ装置等の電子機器においては、画像表示を行
うために陰極線管(CRT:Cathode-ray Tube)を備え
たものがある。陰極線管(以下、「CRT」という)を
備えたテレビジョン受像機では、良く知られているよう
に、CRTの内部に設けられている電子銃から出力され
る電子ビームを左右方向(水平方向)に偏向するための
水平偏向回路系ブロックと、上下方向(垂直方向)に偏
向するための垂直偏向系ブロックが設けられている。ま
た、水平偏向回路系ブロックには、CRTのアノード電
極に対して例えば20kV〜35kV程度の高圧を供給
する高圧発生回路が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, some electronic devices such as a television receiver and a projector device have a cathode ray tube (CRT) for displaying images. In a television receiver equipped with a cathode ray tube (hereinafter referred to as "CRT"), as is well known, an electron beam output from an electron gun provided inside a CRT is horizontally (horizontally) directed. And a vertical deflection system block for deflecting in the vertical direction (vertical direction). Further, the horizontal deflection circuit block is provided with a high voltage generation circuit for supplying a high voltage of, for example, about 20 kV to 35 kV to the anode electrode of the CRT.

【0003】図8は、テレビジョン受像機に備えられて
いる水平偏向回路系ブロックと、その周辺回路の構成を
示した図である。この図に示すスイッチング電源回路1
0は、入力された直流電圧についてスイッチングを行
い、最終的には所定の電圧レベルの直流電圧に変換して
出力するDC−DCコンバータとされる。このスイッチ
ング電源回路10の前段には、全波整流方式のブリッジ
整流回路Di及び平滑コンデンサCiから成る整流平滑
回路が設けられ、この整流平滑回路により商用交流電源
(交流入力電圧VAC)を整流平滑して直流電圧Eiを得
る。そして、この直流電圧Eiをスイッチング電源回路
10に対して入力するようにしている。そしてこの場合
には、スイッチング電源回路10からは、所定の電圧レ
ベルに変換された直流出力電圧EO(EO1,EO2,EO
3)が出力されるようになっている。上記各直流出力電
圧EO1,EO2,EO3の実際の電圧レベルとしては、例え
ば直流出力電圧EO1=135V、直流出力電圧EO2=1
5V、直流出力電圧EO3=7Vとされる。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a horizontal deflection circuit system block provided in a television receiver and a peripheral circuit thereof. Switching power supply circuit 1 shown in FIG.
Reference numeral 0 denotes a DC-DC converter that performs switching with respect to the input DC voltage, and finally converts the DC voltage to a predetermined voltage level and outputs the DC voltage. A rectifying and smoothing circuit including a full-wave rectifying bridge rectifying circuit Di and a smoothing capacitor Ci is provided at a stage preceding the switching power supply circuit 10. The rectifying and smoothing circuit rectifies and smoothes a commercial AC power supply (AC input voltage VAC). To obtain a DC voltage Ei. The DC voltage Ei is input to the switching power supply circuit 10. In this case, the switching power supply circuit 10 outputs a DC output voltage EO (EO1, EO2, EO) converted to a predetermined voltage level.
3) is output. The actual voltage levels of the respective DC output voltages EO1, EO2, EO3 are, for example, DC output voltage EO1 = 135V, DC output voltage EO2 = 1.
5V and the DC output voltage EO3 = 7V.

【0004】水平発振回路20には、映像信号等に含ま
れている水平同期信号fHが入力される。そして、この
水平同期信号fHに対応した発振周波数(15.75K
Hz)により発振を行い、水平同期信号fHに同期した
パルス電圧を出力する。
The horizontal oscillation circuit 20 receives a horizontal synchronizing signal fH included in a video signal or the like. The oscillation frequency (15.75K) corresponding to the horizontal synchronizing signal fH
Hz), and outputs a pulse voltage synchronized with the horizontal synchronization signal fH.

【0005】一点鎖線で囲って示した水平ドライブ回路
30は、水平発振回路20からのパルス出力を増幅し、
後述する水平出力回路40に対して十分大きいドライブ
電流(駆動電流)を供給する。この場合、水平ドライブ
回路30の構成としては、負荷となる水平出力回路40
により水平発振回路20から供給されるパルス出力の周
期が変動しないように、通常はエミッタ接地のトランス
結合増幅回路によって構成されている。
[0005] A horizontal drive circuit 30 surrounded by an alternate long and short dash line amplifies a pulse output from the horizontal oscillation circuit 20,
A sufficiently large drive current (drive current) is supplied to a horizontal output circuit 40 described later. In this case, the configuration of the horizontal drive circuit 30 includes a horizontal output circuit 40 serving as a load.
In order to prevent the period of the pulse output supplied from the horizontal oscillation circuit 20 from fluctuating, a transformer-coupled amplifier circuit having a common emitter is usually used.

【0006】水平ドライブ回路30においては、図示す
るように、例えばトランジスタQ11のベースがコンデン
サC11を介して水平発振回路20に対して接続されるこ
とで、水平発振回路20からのパルス電圧がトランジス
タQ11のベースに入力されている。また、そのベース−
エミッタ間には、バイアス抵抗R11が挿入され、ベース
に対して所定のバイアス電圧が印加されている。スイッ
チング素子Q11のコレクタは、水平ドライブトランスH
DTの一次巻線N11及びコレクタ抵抗R13を介して上記
スイッチング電源回路10の二次側出力端子(直流出力
電圧EO1)に接続され、そのエミッタが接地されてい
る。また、そのコレクタ−エミッタ間には、コンデンサ
C12と抵抗R12との直列接続回路からなるダンピング回
路が設けられている。なお、上記コンデンサC12と抵抗
R12との直列接続回路からなるダンピング回路は、水平
ドライブトランスHDTの一次巻線N11を流れる電流に
対して、サージ電流や振動電流(リンギング電流)が重
畳されるのを防止している。また、水平ドライブトラン
スHDTの一次巻線N11の巻始め端部と二次側アースと
の間に設けられているコンデンサC13はノイズ除去用の
コンデンサとされる。
In the horizontal drive circuit 30, as shown, for example, the base of a transistor Q11 is connected to the horizontal oscillation circuit 20 via a capacitor C11, so that a pulse voltage from the horizontal oscillation circuit 20 is applied to the transistor Q11. Is entered in the base. Also, its base-
A bias resistor R11 is inserted between the emitters, and a predetermined bias voltage is applied to the base. The collector of the switching element Q11 is a horizontal drive transformer H
The DT is connected to a secondary output terminal (DC output voltage EO1) of the switching power supply circuit 10 via a primary winding N11 and a collector resistor R13, and the emitter is grounded. Further, a damping circuit comprising a series connection circuit of a capacitor C12 and a resistor R12 is provided between the collector and the emitter. The damping circuit composed of the series connection of the capacitor C12 and the resistor R12 prevents the surge current and the oscillating current (ringing current) from being superimposed on the current flowing through the primary winding N11 of the horizontal drive transformer HDT. Preventing. Further, a capacitor C13 provided between the winding start end of the primary winding N11 of the horizontal drive transformer HDT and the secondary side ground is a capacitor for removing noise.

【0007】また、水平ドライブトランスHDTの一次
巻線N11の巻始め端部は、コレクタ抵抗R13を介して上
記スイッチング電源回路10の直流出力端子(直流出力
電圧EO1)に接続され、その巻終わり端部がトランジス
タQ11のコレクタに接続されている。また、その二次巻
線N21の巻終わり端部は、後述する水平出力回路40の
出力トランジスタQ12のベースに接続され、その巻始め
端部がアースに対して接地されている。
The winding start end of the primary winding N11 of the horizontal drive transformer HDT is connected to the DC output terminal (DC output voltage EO1) of the switching power supply circuit 10 via the collector resistor R13, and the winding end end thereof. The part is connected to the collector of the transistor Q11. The winding end of the secondary winding N21 is connected to the base of an output transistor Q12 of a horizontal output circuit 40, which will be described later, and the winding start is grounded to ground.

【0008】トランジスタQ11では、水平発振回路20
から出力された水平発振出力を増幅した出力が得られ、
この増幅出力は、水平ドライブトランスHDTの一次巻
線N11に伝達される。そして、水平ドライブトランスH
DTでは、この一次巻線N11に得られる出力を二次巻線
N21に伝送する。この場合、水平ドライブトランスHD
Tの一次巻線N11と二次巻線N21の極性(巻方向)は逆
極性となるように巻装される。
In the transistor Q11, the horizontal oscillation circuit 20
Output that is obtained by amplifying the horizontal oscillation output output from
This amplified output is transmitted to the primary winding N11 of the horizontal drive transformer HDT. And the horizontal drive transformer H
In the DT, the output obtained from the primary winding N11 is transmitted to the secondary winding N21. In this case, the horizontal drive transformer HD
The primary winding N11 and the secondary winding N21 of T are wound so that the polarities (winding directions) thereof are opposite to each other.

【0009】一点鎖線で囲って示した水平出力回路40
は、上記水平ドライブトランスHDTの二次側から得ら
れる出力を増幅することで、CRTの電子銃から出力さ
れる電子ビームを水平方向に走査する水平偏向電流IDY
を発生させる。また同時に、後述する高圧発生回路50
において高電圧を発生させるためのフライバックパルス
を生成するように構成される。
A horizontal output circuit 40 surrounded by a dashed line.
Amplifies the output obtained from the secondary side of the horizontal drive transformer HDT, thereby scanning the electron beam output from the electron gun of the CRT in the horizontal direction.
Generate. At the same time, a high-voltage generation circuit 50 described later
Is configured to generate a flyback pulse for generating a high voltage.

【0010】水平出力回路40においては、出力トラン
ジスタQ12のベースが上記水平ドライブトランスHDT
の二次巻線N21の巻終わり端部に接続され、そのコレク
タが後述するフライバックトランスFBTの一次側低圧
巻線NLVを介してスイッチング電源回路10の二次側出
力端子(二次側出力電圧EO1)に接続されている。な
お、そのエミッタは接地されている。また、出力トラン
ジスタQ12のコレクタ−エミッタ間には、ダンパダイオ
ードD11、水平帰線コンデンサCr1が並列に接続され
ている。さらに、そのコレクタ−エミッタ間には、[水
平偏向ヨークHDY、水平直線補正コイルHLC、S字補正
コンデンサCS1]から成る直列接続回路が接続されてい
るものとされる。
In the horizontal output circuit 40, the base of the output transistor Q12 is connected to the horizontal drive transformer HDT.
Of the switching power supply circuit 10 via a primary low-voltage winding NLV of a flyback transformer FBT to be described later (secondary output voltage (secondary output voltage)). EO1). The emitter is grounded. A damper diode D11 and a horizontal retrace capacitor Cr1 are connected in parallel between the collector and the emitter of the output transistor Q12. Further, a series connection circuit including [horizontal deflection yoke HDY, horizontal linear correction coil HLC, and S-shaped correction capacitor CS1] is connected between the collector and the emitter.

【0011】このような構成とされる水平出力回路40
では、水平帰線コンデンサCr1のキャパシタンスと、
フライバックトランスFBTの一次側低圧巻線NLVのリ
ーケージインダクタンス成分LLVとにより、電圧共振形
コンバータを形成している。そして、水平ドライブトラ
ンスHDTの二次側出力によって出力トランジスタQ12
がオン/オフ動作されることで、水平偏向ヨークHDYに
は鋸歯状波形とされる水平偏向電流IDYが流れる。ま
た、出力トランジスタQ12がオフとなる期間では、水平
偏向ヨークHDYのインダクタンスLDYと水平帰線コンデ
ンサCr1のキャパシタンスとの共振動作、及びダンパ
ダイオードD11の作用によって、水平帰線コンデンサC
r1の両端には、比較的高電圧とされるパルス電圧(フ
ライバックパルス電圧)V11が発生する。なお、水平直
線補正コイルHLC、及びS字補正コンデンサCS1の動作
については省略するが、例えば水平偏向電流IDYを補正
してCRTの管面に表示される画像の歪みを補正するよ
うに動作している。
The horizontal output circuit 40 constructed as described above
Then, the capacitance of the horizontal retrace capacitor Cr1 and
The leakage inductance component L LV of the primary low voltage winding N LV of the flyback transformer FBT forms a voltage resonance type converter. The output transistor Q12 is output by the secondary output of the horizontal drive transformer HDT.
Are turned on / off, a horizontal deflection current IDY having a sawtooth waveform flows through the horizontal deflection yoke HDY. Further, during the period when the output transistor Q12 is off, the horizontal retrace capacitor C is set due to the resonance operation of the inductance LDY of the horizontal deflection yoke HDY and the capacitance of the horizontal retrace capacitor Cr1 and the action of the damper diode D11.
At both ends of r1, a pulse voltage (flyback pulse voltage) V11 which is a relatively high voltage is generated. Although the operations of the horizontal straight line correction coil HLC and the S-shaped correction capacitor CS1 are omitted, for example, the operation is performed so as to correct the horizontal deflection current IDY to correct the distortion of the image displayed on the screen of the CRT. I have.

【0012】一点鎖線で囲って示した高圧発生回路50
は、例えばフライバックトランスFBT(Fly Back Tra
nsformer)と高圧整流回路によって構成されており、上
記水平出力回路40にて生成されるフライバックパルス
電圧V11を昇圧して、例えばCRTのアノード電圧レベ
ルに対応した高電圧を生成する。
A high-voltage generating circuit 50 surrounded by a dashed line.
Is a flyback transformer FBT (Fly Back Tra
nsformer) and a high-voltage rectifier circuit, and boosts the flyback pulse voltage V11 generated by the horizontal output circuit 40 to generate a high voltage corresponding to, for example, an anode voltage level of a CRT.

【0013】ここで、上記フライバックトランスFBT
の構造を、図12の断面図により説明しておく。この図
に示すフライバックトランスFBTでは、2つのコの字
形コアCR10,CR20の各磁脚を対向するように組
み合わせることでコ−コの字形コアCR30が形成され
る。そして、コの字形コアCR10の磁脚端部と、コの
字形コアCR20の磁脚端部との対向する部分にはギャ
ップGを設けるようにされる。そして、図示するよう
に、コ−コの字形コアCR30の一方の磁脚に対して、
低圧巻線ボビンLBと高圧巻線ボビンHBとを取付ける
ことで、これら低圧巻線ボビンLB及び高圧巻線ボビン
HBに対して、それぞれ一次側低圧巻線NLV及び昇圧巻
線NHVを分割して巻装するようにしている。この場合、
低圧巻線ボビンLBには単線を用いて一次側低圧巻線N
LVが巻装され、高圧巻線ボビンHBには同じく単線を用
いて昇圧巻線NHVが巻装される。この時、高圧巻線ボビ
ンHBには、例えば複数の昇圧巻線NHVを絶縁した状態
で巻装する必要があるため、昇圧巻線NHVの巻き方は、
各昇圧巻線NHVを所定回数巻装して得られる2つの巻線
層ごとに層間フィルムFを挿入して巻き上げる、いわゆ
る層間巻きとされている。
Here, the flyback transformer FBT
Will be described with reference to the sectional view of FIG. In the flyback transformer FBT shown in this figure, the K-shaped core CR30 is formed by combining the magnetic legs of the two U-shaped cores CR10 and CR20 so as to face each other. A gap G is provided at a portion where the magnetic leg end of the U-shaped core CR10 and the magnetic leg end of the U-shaped core CR20 face each other. And, as shown in the figure, with respect to one magnetic leg of the K-shaped core CR30,
By attaching the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB, the primary-side low-voltage winding NLV and the step-up winding NHV are divided and wound on the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB, respectively. I wear it. in this case,
The low voltage winding bobbin LB is made of a single wire and the primary low voltage winding N
LV is wound, and the high-voltage winding bobbin HB is similarly wound with the boost winding NHV using a single wire. At this time, for example, a plurality of boost windings NVH need to be wound on the high-voltage winding bobbin HB in an insulated state.
It is a so-called interlayer winding in which an interlayer film F is inserted and wound up for each of two winding layers obtained by winding each boost winding NHV a predetermined number of times.

【0014】説明を図8に戻す。上記図12に示した構
造のフライバックトランスFBTの実際としては、例え
ば図8に示すようにして、昇圧巻線NHVとして5組の昇
圧巻線NHV1,NHV2,NHV3,NHV4,NHV5が分割され
て各々独立した状態で巻装されている。なお、一次側低
圧巻線NLVとしては1つの巻線だけが巻装されている。
ここで、一次側低圧巻線NLVに対する各昇圧巻線NHV1
〜NHV5の極性(巻方向)は逆極性となるように巻装さ
れている。一次側低圧巻線NLVの巻始め端部は、スイッ
チング電源回路10の二次側出力端子(直流出力電圧E
O1)に接続され、巻終わり端部は出力トランジスタQ12
のコレクタに対して接続されている。また、昇圧巻線N
HV1〜NHV5の各々に対しては、その巻き終わり端部に対
して、高圧整流ダイオードDHV1,DHV2,DHV3,DHV
4,DHV5のアノード側が接続されている。そして、高圧
整流ダイオードDHV1のカソードは抵抗RHVを介して平
滑コンデンサCOHVの正極端子と接続され、また、高圧
整流ダイオードDHV1,DHV2,DHV3,DHV4,DHV5の
各カソードは、それぞれ、昇圧巻線NHV1,NHV2,NHV
3,NHV4の巻き始め端部に対して接続される。
The description returns to FIG. As a practical example of the flyback transformer FBT having the structure shown in FIG. 12, for example, as shown in FIG. 8, five sets of boost windings NVH1, NVH2, NHV3, NHV4, and NHV5 are divided as the boost winding NHV. Each is wound independently. It should be noted that only one winding is wound as the primary low-voltage winding NLV.
Here, each boost winding NHV1 with respect to the primary side low voltage winding NLV1
HVNHV5 are wound so that the polarity (winding direction) is opposite. The winding start end of the primary side low voltage winding NLV is connected to the secondary side output terminal (DC output voltage E
O1), and the winding end is connected to the output transistor Q12.
Connected to the collector. In addition, the boost winding N
For each of HV1 to NHV5, the high voltage rectifier diodes DHV1, DHV2, DHV3, DHV
4, the anode side of DHV5 is connected. The cathode of the high-voltage rectifier diode DHV1 is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor COHV via the resistor RHV. The cathodes of the high-voltage rectifier diodes DHV1, DHV2, DHV3, DHV4, and DHV5 are connected to the boost windings NHV1, NHV2, NHV
3, Connected to the winding start end of NHV4.

【0015】このような接続形態では、[昇圧巻線NHV
1、高圧整流ダイオードDHV1]、[昇圧巻線NHV2、高
圧整流ダイオードDHV2]、[昇圧巻線NHV3、高圧整流
ダイオードDHV3]、[昇圧巻線NHV4、高圧整流ダイオ
ードDHV4]、[昇圧巻線NHV5、高圧整流ダイオードD
HV5]という5組の半波整流回路が形成され、そして、
これら5組の半波整流回路が直列に接続されていること
になる。
[0015] In such a connection form, the step-up winding NVH
1, high-voltage rectifier diode DHV1, [boost winding NVH2, high-voltage rectifier diode DHV2], [boost winding NHV3, high-voltage rectifier diode DHV3], [boost winding NVH4, high-voltage rectifier diode DHV4], [boost winding NVH5, High voltage rectifier diode D
HV5], and five sets of half-wave rectifier circuits are formed.
These five half-wave rectifier circuits are connected in series.

【0016】従って、フライバックトランスFBTの二
次側においては、5組の半波整流回路が昇圧巻線NHV1
〜NHV5に誘起された電圧を整流して平滑コンデンサCO
HVに対して充電するという動作を行うことで、平滑コン
デンサCOHVの両端には、各昇圧巻線NHV1〜NHV5に誘
起される電圧の5倍に対応するレベルの直流電圧が得ら
れることになる。つまり、5倍電圧半波整流回路が形成
されていることになる。この平滑コンデンサCOHVの両
端に得られた直流電圧は直流高電圧EHVとされて、例え
ばCRTのアノード電圧として利用される。
Therefore, on the secondary side of the flyback transformer FBT, five sets of half-wave rectifier circuits
~ NHV5 is rectified to smooth the capacitor CO
By performing the operation of charging the HV, a DC voltage having a level corresponding to five times the voltage induced in each of the boost windings NHV1 to NHV5 is obtained at both ends of the smoothing capacitor COHV. That is, a five-fold voltage half-wave rectifier circuit is formed. The DC voltage obtained at both ends of the smoothing capacitor COHV is converted into a DC high voltage EHV, which is used, for example, as an anode voltage of a CRT.

【0017】なお、高圧整流ダイオードDHV3のカソー
ドと二次側アースとの間に挿入されている[抵抗R1、
可変抵抗R2、抵抗R3]からなる直列接続回路は、上記
直流高電圧EHVより低い電圧レベルを得るために設けら
れ、例えばCRTのフォーカス電圧等として利用される
直流出力電圧EFVを出力する。
It is to be noted that the resistor R1, which is inserted between the cathode of the high voltage rectifier diode DHV3 and the secondary side ground,
A series connection circuit composed of a variable resistor R2 and a resistor R3] is provided to obtain a voltage level lower than the DC high voltage EHV, and outputs a DC output voltage EFV used as a focus voltage of a CRT, for example.

【0018】上記図8に示した回路の各部の動作波形は
図9に示される。図8に示す回路では、出力トランジス
タQ12のベースには、水平ドライブ回路30にて増幅さ
れた水平発振回路20からパルス電圧が入力されること
から、出力トランジスタQ12のスイッチング周波数は、
水平同期信号fHの同期周波数(15.75KHz)に
対応したものとなる。例えば、図示するように出力トラ
ンジスタQ12のオン期間(水平走査期間)TONが52.
7μs、オフ期間(水平帰線期間)TOFFが10.8μ
sになっており、この期間TONと期間TOFFを合わせた
1周期の期間(63.5μS)が水平同期信号fHの周
期に対応している。
FIG. 9 shows the operation waveform of each part of the circuit shown in FIG. In the circuit shown in FIG. 8, since the pulse voltage is input to the base of the output transistor Q12 from the horizontal oscillation circuit 20 amplified by the horizontal drive circuit 30, the switching frequency of the output transistor Q12 is
This corresponds to the synchronization frequency (15.75 KHz) of the horizontal synchronization signal fH. For example, as shown in the figure, the ON period (horizontal scanning period) TON of the output transistor Q12 is 52.
7μs, OFF period (horizontal retrace period) TOFF is 10.8μ
s, and a period (63.5 μS) of the total of the period TON and the period TOFF corresponds to the period of the horizontal synchronizing signal fH.

【0019】この場合、出力トランジスタQ12のコレク
タには、スイッチング素子Q12のオン/オフ動作によ
り、図9(d)に示すような波形のコレクタ電流ICが
流れる。これにより、フライバックトランスFBTの一
次側低圧巻線NLVには、図9(c)に示すような波形の
一次側電流I11が流れ、水平偏向ヨークHDYには図9
(b)に示すような波形の水平偏向電流IDYが流れるこ
とになる。
In this case, a collector current IC having a waveform as shown in FIG. 9D flows through the collector of the output transistor Q12 due to the on / off operation of the switching element Q12. As a result, the primary current I11 having a waveform as shown in FIG. 9C flows through the primary low-voltage winding NLV of the flyback transformer FBT, and the primary current I11 shown in FIG.
The horizontal deflection current IDY having the waveform shown in FIG.

【0020】この時、出力トランジスタQ12のコレクタ
−エミッタ間に対して並列に接続されている水平帰線コ
ンデンサCr1の両端電圧V11は、図9(a)に示すよ
うに、出力トランジスタQ12がオンとなる期間TONでは
0レベルになる。また、出力トランジスタQ12がオフと
なる期間TOFFでは、水平偏向ヨークHDYのインダクタ
ンス成分LDYと水平帰線コンデンサCr1のキャパシタ
ンスとの共振動作によって、例えば1000Vp〜12
00Vp程度のフライバックパルス電圧V11が発生す
る。
At this time, the voltage V11 across the horizontal retrace capacitor Cr1 connected in parallel between the collector and the emitter of the output transistor Q12 is turned on when the output transistor Q12 is turned on, as shown in FIG. During the period TON, the level becomes 0. In the period TOFF during which the output transistor Q12 is turned off, for example, 1000 Vp to 12 V, due to the resonance operation of the inductance component LDY of the horizontal deflection yoke HDY and the capacitance of the horizontal retrace capacitor Cr1.
A flyback pulse voltage V11 of about 00 Vp is generated.

【0021】そして、図8に示した高圧発生回路50で
は、上記のようなフライバックパルス電圧V11により、
フライバックトランスFBTの一次側に印加される正の
パルス電圧を昇圧して、二次側から所定の直流高電圧E
HVを得るようにしている。例えば水平帰線コンデンサC
r1の両端に1000Vp〜1200Vpのフライバッ
クパルス電圧V11が発生した場合は、図10に示すよう
に、フライバックトランスFBTの一次側低圧巻線NLV
には約900Vp程度の正のパルス電圧が印加される。
これにより、各昇圧巻線NHV1〜NHV5には、上記正のパ
ルス電圧を約6.5kV程度にまで昇圧された誘起電圧
が発生する。高圧発生回路50には5組の昇圧巻線NHV
1〜NHV5が巻装され、5倍電圧半波整流回路が設けられ
ていることから、高圧発生回路50からは約32kVの
直流高電圧EHVが出力されることになる。
In the high-voltage generating circuit 50 shown in FIG. 8, the flyback pulse voltage V11
The positive pulse voltage applied to the primary side of the flyback transformer FBT is boosted, and a predetermined DC high voltage E is applied from the secondary side.
I try to get HV. For example, horizontal retrace capacitor C
When a flyback pulse voltage V11 of 1000 Vp to 1200 Vp is generated at both ends of r1, as shown in FIG. 10, the primary low-voltage winding NLV of the flyback transformer FBT, as shown in FIG.
Is applied with a positive pulse voltage of about 900 Vp.
As a result, an induced voltage is generated in each of the boost windings NHV1 to NHV5 by boosting the positive pulse voltage to about 6.5 kV. The high voltage generating circuit 50 has five sets of boost windings NVH
Since 1 to NHV5 are wound and a five-fold voltage half-wave rectifier circuit is provided, the high voltage generation circuit 50 outputs a DC high voltage EHV of about 32 kV.

【0022】なお、このようなフライバックトランスF
BTの一次側低圧巻線NLV及び昇圧巻線NHV1〜NHV5の
巻線数は、例えば各昇圧巻線NHV1〜NHV5として、高圧
巻線ボビンHBに500T(ターン)程度の巻線を巻装
した後、所定の直流高電圧EHVが得られるように低圧巻
線ボビンLBに一次側低圧巻線NLVを所定のターン巻装
することで構成されるものである。
Incidentally, such a flyback transformer F
The number of windings of the primary side low-voltage winding NLV and the boost windings NHV1 to NHV5 of the BT is, for example, after winding about 500T (turn) around the high-voltage winding bobbin HB as each of the boost windings NHV1 to NHV5. The primary low-voltage winding NLV is wound around the low-voltage winding bobbin LB for a predetermined turn so that a predetermined DC high voltage EHV is obtained.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図8に示し
た回路は、水平出力回路40にて得られるフライバック
パルス電圧V11を利用して高圧発生回路50から直流高
電圧EHVを得るようにしている。このため、入力電力を
高圧負荷電力に変換する際の電力変換効率は約70%程
度となり、高圧負荷電力を得る際の無効電力は比較的大
きいものとされる。
The circuit shown in FIG. 8 uses a flyback pulse voltage V11 obtained by the horizontal output circuit 40 to obtain a DC high voltage EHV from a high voltage generating circuit 50. I have. Therefore, the power conversion efficiency when converting the input power to the high-voltage load power is about 70%, and the reactive power when obtaining the high-voltage load power is relatively large.

【0024】また、高圧発生回路50では、フライバッ
クトランスFBTの一次側低圧巻線NLVに入力される正
のパルス電圧(フライバックパルス電圧)により、各昇
圧巻線NHVに誘起される誘起電圧を得、この誘起電圧の
ピーク値を、各高圧整流ダイオードDHVによって半波整
流することで、直流高電圧EHVを得るようにしている。
しかしながら、この場合は高圧整流ダイオードDHVの導
通角が狭く、等価的には電源インピーダンスが高くなる
ため、直流高電圧EHVの電圧レベルは、高圧負荷の変動
の影響を受けやすくなるという欠点がある。
In the high-voltage generating circuit 50, a positive pulse voltage (flyback pulse voltage) input to the primary low-voltage winding NLV of the flyback transformer FBT is used to generate an induced voltage induced in each boost winding NHV. The peak value of the induced voltage is half-wave rectified by each of the high-voltage rectifier diodes DHV to obtain a DC high voltage EHV.
However, in this case, the conduction angle of the high-voltage rectifier diode DHV is narrow, and equivalently the power supply impedance is high, so that the voltage level of the DC high voltage EHV is easily affected by the fluctuation of the high-voltage load.

【0025】例えば図8に示した回路をCRTの画面サ
イズが29インチ以上とされるテレビジョン受像機に適
用した場合、高圧発生回路50からは、CRTの画面輝
度を確保するために、アノード電極に対して2mA以上
のビーム電流IHVを供給する必要がある。つまり、CR
Tのアノード電極に対して供給される直流高電圧EHVの
電圧レベルを例えば32kVとすると、高圧発生回路5
0からの高圧負荷電力としては64W(32kV×2m
A)必要になる。このため、高圧発生回路50からは、
高圧負荷電力として、少なくとも0W(IHV=0mA)
〜64W(IHV=2mA)までは変動することが考えら
れる。
For example, when the circuit shown in FIG. 8 is applied to a television having a CRT screen size of 29 inches or more, the high-voltage generation circuit 50 outputs an anode electrode from the high-voltage generation circuit 50 in order to secure the CRT screen brightness. Must be supplied with a beam current IHV of 2 mA or more. That is, CR
Assuming that the voltage level of the DC high voltage EHV supplied to the anode electrode of T is 32 kV, for example,
The high-voltage load power from 0 is 64 W (32 kV × 2 m
A) Yes. Therefore, from the high voltage generation circuit 50,
At least 0W (IHV = 0mA) as high voltage load power
It is conceivable that it fluctuates up to 64 W (IHV = 2 mA).

【0026】一例として高圧負荷電力を0W(IHV=0
mA)〜64W(IHV=2mA)まで変化させた時に、
高圧発生回路50から出力される直流高電圧EHVの変化
の様子を図11に示す。この場合、高圧負荷電力が0W
(IHV=0mA)の時は、直流高電圧EHVの電圧レベル
が32kVになっている。これに対して、高圧負荷電力
が64W(IHV=2mA)まで増加すると、高圧整流ダ
イオードDHV、及び突入電流制限抵抗RHV等による電圧
降下によって直流高電圧は約30.5kVまで低下して
いる。つまり、図8に示した回路を実際のテレビジョン
受像機等に適用した場合は、高圧負荷電力の実使用範囲
内(0W〜64W)における直流高電圧EHVの電圧レベ
ル幅ΔEHVは約1.5kVになる。
As an example, the high voltage load power is set to 0 W (IHV = 0).
mA) to 64 W (IHV = 2 mA),
FIG. 11 shows how the DC high voltage EHV output from the high voltage generation circuit 50 changes. In this case, the high-voltage load power is 0 W
When (IHV = 0 mA), the voltage level of the DC high voltage EHV is 32 kV. On the other hand, when the high-voltage load power increases to 64 W (IHV = 2 mA), the DC high voltage drops to about 30.5 kV due to the voltage drop due to the high-voltage rectifier diode DHV and the inrush current limiting resistor RHV. That is, when the circuit shown in FIG. 8 is applied to an actual television receiver or the like, the voltage level width ΔEHV of the DC high voltage EHV in the actual use range (0 W to 64 W) of the high voltage load power is about 1.5 kV. become.

【0027】このように直流高電圧EHVの電圧レベルが
変動すると、例えば水平偏向電流IDYの電流値が一定の
もとでは、CRTから出力される電子ビームの水平方向
の振幅が変化する。このため、実際のテレビジョン受像
機においては、直流高電圧EHVの変動によって電子ビー
ムの水平方向の振幅が変化しないように、水平偏向電流
IDYの電流値を補正するズーミング補正回路等を水平出
力回路40に対して設ける必要があった。
When the voltage level of the DC high voltage EHV fluctuates in this way, for example, when the current value of the horizontal deflection current IDY is constant, the horizontal amplitude of the electron beam output from the CRT changes. For this reason, in an actual television receiver, a zooming correction circuit or the like for correcting the current value of the horizontal deflection current IDY is provided in a horizontal output circuit so that the horizontal amplitude of the electron beam does not change due to the fluctuation of the DC high voltage EHV. 40 had to be provided.

【0028】また、フライバックトランスFBTは、上
述したように、一方の磁脚に対してのみ巻線が施されて
いることから、巻線が施されていない他方の磁脚のギャ
ップGからの漏洩磁束や、昇圧巻線NHVの漏洩インダク
タンスの分布容量によって、リンギング(振動)が発生
することがある。例えば昇圧巻線NHVの漏洩インダクタ
ンスによって、図10に示すように、昇圧巻線NHVに誘
起される誘起電圧が負レベルとなるタイミングでリンギ
ング(振動)が発生すると、図9(c)に示したフライ
バックトランスFBTの一次側を流れる一次側電流I11
にリンギング成分が重畳される。この場合、図9(b)
に示した水平偏向電流IDYにもリンギング電流成分が重
畳されるため、例えばCRTの画面左端にラスターリン
ギングが生じる。このため、実際のテレビジョン受像機
では、ラスターリンギングを防止するために何らかの対
策が必要になる。
Further, as described above, since the flyback transformer FBT is wound on only one magnetic leg, the flyback transformer FBT receives a signal from the gap G of the other magnetic leg that is not wound. Ringing (vibration) may occur due to the leakage magnetic flux or the distributed capacitance of the leakage inductance of the boost winding NVH. For example, when ringing (vibration) occurs at the timing when the induced voltage induced in the boost winding NHV becomes a negative level as shown in FIG. 10 due to the leakage inductance of the boost winding NHV, as shown in FIG. Primary current I11 flowing through the primary side of the flyback transformer FBT
Is superimposed with a ringing component. In this case, FIG.
Since the ringing current component is also superimposed on the horizontal deflection current IDY shown in (1), raster ringing occurs at the left end of the screen of the CRT, for example. For this reason, in an actual television receiver, some measures are required to prevent raster ringing.

【0029】また、フライバックトランスFBTにおい
ては、一次側低圧巻線NLVを流れる一次側電流(フライ
バック電流)I11に直流成分が重畳されるため、フライ
バックトランスFBTが飽和しないようにコアの形状を
太くしたり、一次側電流I11が流れる一次側低圧巻線N
LVの巻線径を太くする必要がある。この結果、フライバ
ックトランスFBTの形状が大型化するという欠点もあ
った。
In the flyback transformer FBT, since a DC component is superimposed on the primary current (flyback current) I11 flowing through the primary low voltage winding NLV, the core shape is set so that the flyback transformer FBT is not saturated. Or the primary low-voltage winding N through which the primary current I11 flows.
It is necessary to increase the winding diameter of LV. As a result, there is also a disadvantage that the shape of the flyback transformer FBT becomes large.

【0030】また、フライバックトランスFBTの一次
側を流れる一次側電流I11に直流電流成分が重畳される
と、これに伴って出力トランジスタQ12を流れるコレク
タ電流ICのピークレベルが増加する。このため、出力
トランジスタQ12を大電力に耐えられる高耐圧トランジ
スタによって構成したり、出力トランジスタQ12の発熱
を抑えるための放熱板等を取り付ける等の対策が必要に
なる。
When the DC current component is superimposed on the primary current I11 flowing through the primary side of the flyback transformer FBT, the peak level of the collector current IC flowing through the output transistor Q12 increases accordingly. For this reason, it is necessary to take measures such as forming the output transistor Q12 by a high withstand voltage transistor that can withstand a large amount of power or attaching a heat sink or the like for suppressing heat generation of the output transistor Q12.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記し
た課題を考慮して次のようにしてスイッチング電源回路
を構成する。スイッチング素子を備えて入力された直流
入力電圧を断続して出力するスイッチング手段と、一次
側の出力を二次側に伝送するために設けられ、一次側に
は一次巻線を巻回し、二次側には第1の二次巻線と第2
の二次巻線を巻回すると共に、一次巻線と第1の二次巻
線とについては疎結合とされる所要の結合度が得られる
ようにされ、第1の二次巻線と第2の二次巻線について
は密結合の状態が得られるようにされた絶縁コンバータ
トランスと、スイッチング手段の動作を電流共振形とす
るようにして挿入される一次側直列共振回路と、スイッ
チング手段のスイッチング動作時において部分共振動作
が得られるようにして形成される一次側部分共振回路と
を備える。そして、第1の二次巻線に得られる交番電圧
を入力して整流動作を行うことで、二次側直流出力電圧
を得るように構成された直流出力電圧生成手段と、二次
側直流出力電圧のレベルに応じてスイッチング素子のス
イッチング周波数を可変することで定電圧制御を行うよ
うにされる定電圧制御手段と、第2の二次巻線に得られ
る交番電圧を入力して整流動作を行うことで所定の高圧
レベルとされる直流高電圧を得るように構成された直流
高電圧生成手段とを備えることとした。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a switching power supply circuit as follows. A switching means for intermittently outputting the input DC input voltage with a switching element, and a switching means provided for transmitting the output of the primary side to the secondary side, and having a primary winding wound on the primary side, On the side the first secondary winding and the second
And a required degree of loose coupling between the primary winding and the first secondary winding is obtained. (2) an insulated converter transformer capable of obtaining a tightly coupled state with respect to the secondary winding, a primary-side series resonance circuit inserted so that the operation of the switching means is of a current resonance type, and A primary-side partial resonance circuit formed so as to obtain a partial resonance operation during a switching operation. A DC output voltage generating means configured to obtain a secondary DC output voltage by inputting an alternating voltage obtained in the first secondary winding and performing a rectifying operation; Constant voltage control means for performing constant voltage control by varying the switching frequency of the switching element according to the voltage level, and rectifying operation by inputting an alternating voltage obtained to the second secondary winding DC high voltage generating means configured to obtain a DC high voltage that is set to a predetermined high voltage level by performing the operation.

【0032】上記構成によると、本発明としては、一次
側において電流共振形コンバータを形成するための直列
共振回路と、いわゆる部分共振動作を得るための一次側
部分共振回路を複合的に備えたスイッチング電源回路が
形成される。そして、この一次側の電流共振形コンバー
タの出力を二次側に伝送する絶縁コンバータトランスの
二次側に対して、第1の二次巻線と第2の二次巻線(昇
圧巻線)を巻装する。第1の二次巻線に得られる交番電
圧については整流平滑化を行って二次側直流出力電圧を
得るようにされ、この二次側直流出力電圧に基づいて一
次側電流共振形コンバータのスイッチング周波数を可変
することで低電圧制御を図るようにされる。また、第2
の二次巻線に得られる交番電圧を直流高電圧生成手段に
入力することで、所定の高圧レベルとされる直流高電圧
を得るようにしている。つまり、本発明にあっては、例
えばテレビジョン受像機の水平偏向を行うのに必要とさ
れる直流高電圧を得るのに、水平偏向回路系は介在しな
いようにされる。
According to the above-described structure, the present invention provides a switching system including a series resonance circuit for forming a current resonance type converter on the primary side and a primary side partial resonance circuit for obtaining a so-called partial resonance operation. A power supply circuit is formed. Then, a first secondary winding and a second secondary winding (boost winding) are provided to the secondary side of the insulating converter transformer for transmitting the output of the primary side current resonance type converter to the secondary side. Wrap. The alternating voltage obtained in the first secondary winding is subjected to rectification and smoothing to obtain a secondary DC output voltage, and the switching of the primary current resonance type converter is performed based on the secondary DC output voltage. By changing the frequency, low voltage control is achieved. Also, the second
The alternating voltage obtained in the secondary winding is input to a DC high voltage generating means to obtain a DC high voltage at a predetermined high voltage level. That is, in the present invention, for example, a horizontal deflection circuit is not interposed to obtain a DC high voltage required for performing horizontal deflection of a television receiver.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】図1の回路図は、本発明の実施の
形態としてのスイッチング電源回路の構成を示してい
る。この図に示す電源回路は、2石のスイッチング素子
(バイポーラトランジスタ)をハーフブリッジ結合し
た、自励式の電流共振形スイッチングコンバータを備え
た構成を採る。この電流共振形スイッチングコンバータ
においては、図のように2つのスイッチング素子Q1,
Q2をハーフブリッジ結合したうえで、平滑コンデンサ
Ciの正極側の接続点とアース間に対して挿入するよう
にして接続されている。この場合、スイッチング素子Q
1,Q2には、バイポーラトランジスタ(BJT;接合型
トランジスタ)が採用される。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention. The power supply circuit shown in this figure employs a configuration including a self-excited current resonance type switching converter in which two switching elements (bipolar transistors) are half-bridge-coupled. In this current resonance type switching converter, two switching elements Q1,
After Q2 is half-bridge-coupled, it is connected so as to be inserted between the connection point on the positive electrode side of the smoothing capacitor Ci and ground. In this case, the switching element Q
A bipolar transistor (BJT: junction type transistor) is used for 1 and Q2.

【0034】この場合、商用交流電源ACには、ブリッ
ジ整流回路Di及び平滑コンデンサCiからなる整流平
滑回路が接続されており、交流入力電圧VACのほぼ1倍
のレベルに対応する整流平滑電圧を生成し、上記電流共
振形スイッチングコンバータに対して、直流入力電圧と
して供給するようになっている。
In this case, a rectifying and smoothing circuit composed of a bridge rectifying circuit Di and a smoothing capacitor Ci is connected to the commercial AC power supply AC, and generates a rectified and smoothed voltage corresponding to a level almost equal to the AC input voltage VAC. The current resonance type switching converter is supplied as a DC input voltage.

【0035】スイッチング素子Q1,Q2の各コレクタ−
ベース間には、それぞれ起動抵抗RS1、RS2が挿入され
る。また、スイッチング素子Q1、Q2の各ベース−エミ
ッタ間にはそれぞれクランプダイオードDD1,DD2が挿
入される。また、スイッチング素子Q1のベースとスイ
ッチング素子Q2のコレクタ間に対しては、共振用コン
デンサCB1、ベース電流制限用抵抗RB1、駆動巻線NB1
から成る直列接続回路が挿入される。共振用コンデンサ
CB1は、自身のキャパシタンスと、駆動巻線NB1のイン
ダクタンスLB1と共に自励発振駆動用の直列共振回路を
形成し、これによりスイッチング素子Q1のスイッチン
グ周波数を決定する。同様に、スイッチング素子Q2の
ベースと一次側アース間に対しては、共振用コンデンサ
CB2、ベース電流制限用抵抗RB2、駆動巻線NB2から成
る直列接続回路が挿入されており、共振用コンデンサC
B2と駆動巻線NB2のインダクタンスLB2と共に自励発振
用の直列共振回路を形成して、スイッチング素子Q2の
スイッチング周波数を決定している。
Each collector of the switching elements Q1 and Q2
Starting resistors RS1 and RS2 are inserted between the bases. Clamp diodes DD1 and DD2 are inserted between the bases and the emitters of the switching elements Q1 and Q2, respectively. A resonance capacitor CB1, a base current limiting resistor RB1, a drive winding NB1 is provided between the base of the switching element Q1 and the collector of the switching element Q2.
Is inserted. The resonance capacitor CB1 forms a series resonance circuit for self-excited oscillation driving together with its own capacitance and the inductance LB1 of the drive winding NB1, and thereby determines the switching frequency of the switching element Q1. Similarly, a series connection circuit composed of a resonance capacitor CB2, a base current limiting resistor RB2, and a drive winding NB2 is inserted between the base of the switching element Q2 and the primary side ground.
A series resonance circuit for self-excited oscillation is formed together with B2 and the inductance LB2 of the drive winding NB2 to determine the switching frequency of the switching element Q2.

【0036】また、スイッチング素子Q1のエミッタと
スイッチング素子Q2のコレクタの接点(スイッチング
出力点)と、一次側アースの間には、部分共振用コンデ
ンサCcが接続される。この部分共振用コンデンサCc
は、後述する直列共振コンデンサC1より十分小さいキ
ャパシタンスとされ、スイッチング素子Q1,Q2のスイ
ッチングノイズを吸収する作用を有する。また、部分共
振用コンデンサCcは、自身のキャパシタンスと絶縁コ
ンバータトランスPITの漏洩インダクタンス成分によ
り、スイッチング素子Q1,Q2のコレクタ電流ICI,I
C2を略正弦波形の共振電流とするための部分共振回路を
形成している。これにより、後述するようにして行われ
る定電圧制御動作によって可変制御されるスイッチング
周波数に対応して、少なくとも、スイッチング素子Q
1,Q2のターンオフ時にゼロ電圧スイッチング(ZV
S:Zero Volt Switching)動作、ゼロ電流スイッチン
グ動作(ZCS:Zero Current Switching)を得るため
の共振作用も有する。つまり、一次側電流共振形コンバ
ータの動作として、いわゆる部分共振動作が得られるよ
うにするものである。これにより、スイッチング素子Q
1,Q2におけるスイッチング損失の低減が図られる。
A partial resonance capacitor Cc is connected between the contact (switching output point) between the emitter of the switching element Q1 and the collector of the switching element Q2 (switching output point) and the primary side ground. This partial resonance capacitor Cc
Has a capacitance sufficiently smaller than a series resonance capacitor C1 described later, and has an action of absorbing switching noise of the switching elements Q1 and Q2. The partial resonance capacitor Cc has collector currents ICI and ICI of the switching elements Q1 and Q2 due to its own capacitance and the leakage inductance component of the insulating converter transformer PIT.
A partial resonance circuit for forming C2 into a substantially sinusoidal resonance current is formed. Accordingly, at least the switching element Q corresponds to the switching frequency variably controlled by the constant voltage control operation performed as described later.
Zero voltage switching (ZV
It also has a resonance function for obtaining S: Zero Volt Switching operation and zero current switching operation (ZCS: Zero Current Switching). That is, a so-called partial resonance operation is obtained as the operation of the primary-side current resonance type converter. Thereby, the switching element Q
1, the switching loss in Q2 is reduced.

【0037】ドライブトランスPRT(Power Regulatin
g Transformer)はスイッチング素子Q1、Q2を駆動す
ると共に、スイッチング周波数を可変制御することによ
り定電圧制御を行うために設けられるもので、この図の
場合には駆動巻線NB1,NB2及び共振電流検出巻線ND
が巻回され、更にこれらの各巻線に対して制御巻線NC
が直交する方向に巻回された直交型の可飽和リアクトル
(直行型トランス)とされている。このドライブトラン
スPRTの駆動巻線NB1の一端は、共振用コンデンサC
B1−抵抗RB1の直列接続を介してスイッチング素子Q1
のベースに接続され、他端はスイッチング素子Q1のエ
ミッタに接続される。また、駆動巻線NB2の一端はアー
スに接地されると共に、他端は共振用コンデンサCB2−
抵抗RB2の直列接続を介してスイッチング素子Q2のベ
ースと接続されている。駆動巻線NB1と駆動巻線NB2は
互いに逆極性の電圧が発生するように巻装されている。
Drive transformer PRT (Power Regulatin)
g Transformer) is provided to drive the switching elements Q1 and Q2 and to perform constant voltage control by variably controlling the switching frequency. In this case, the drive windings NB1 and NB2 and the resonance current detection are performed. Winding ND
Are wound, and a control winding NC is provided for each of these windings.
Are orthogonally wound saturable reactors (orthogonal transformers) wound in the direction orthogonal to each other. One end of the drive winding NB1 of the drive transformer PRT is connected to a resonance capacitor C
The switching element Q1 is connected through a series connection of B1-resistor RB1.
And the other end is connected to the emitter of the switching element Q1. One end of the drive winding NB2 is grounded and the other end is connected to the resonance capacitor CB2−.
The resistor RB2 is connected to the base of the switching element Q2 via a series connection. The drive winding NB1 and the drive winding NB2 are wound so that voltages of opposite polarities are generated.

【0038】上記構成による電源回路のスイッチング動
作としては、先ず商用交流電源が投入されると、例えば
起動抵抗RS1,RS2を介してスイッチング素子Q1,Q2
のベースに起動電流が供給されることになるが、例えば
スイッチング素子Q1が先にオンになったとすれば、ス
イッチング素子Q2はオフとなるように制御される。そ
してスイッチング素子Q1の出力として、共振電流検出
巻線ND→一次巻線N1→直列共振コンデンサC1に共振
電流が流れるが、この共振電流が0となる近傍でスイッ
チング素子Q2がオン、スイッチング素子Q1がオフとな
るように制御される。そして、スイッチング素子Q2を
介して先とは逆方向の共振電流が流れる。以降、スイッ
チング素子Q1,Q2が交互にオンとなる自励式のスイッ
チング動作が開始される。このように、平滑コンデンサ
Ciの端子電圧を動作電源としてスイッチング素子Q
1,Q2が交互に開閉を繰り返すことによって、絶縁コン
バータトランスPITの一次側巻線N1に共振電流波形
に近い一次側電流(ドライブ電流)I1を供給し、二次
側に交番出力を得る。
As the switching operation of the power supply circuit having the above configuration, when a commercial AC power supply is first turned on, for example, the switching elements Q1, Q2 are connected via the starting resistors RS1, RS2.
A starting current is supplied to the base of the switching element Q. For example, if the switching element Q1 is turned on first, the switching element Q2 is controlled to be turned off. As an output of the switching element Q1, a resonance current flows through the resonance current detection winding ND → the primary winding N1 → the series resonance capacitor C1, and when the resonance current becomes zero, the switching element Q2 is turned on and the switching element Q1 is turned on. It is controlled to be off. Then, a resonance current flows in the opposite direction through the switching element Q2. Thereafter, a self-excited switching operation in which the switching elements Q1 and Q2 are turned on alternately is started. As described above, the switching element Q is used with the terminal voltage of the smoothing capacitor Ci as the operating power supply.
A primary current (drive current) I1 close to the resonance current waveform is supplied to the primary winding N1 of the insulated converter transformer PIT by alternately opening and closing 1 and Q2 to obtain an alternating output on the secondary side.

【0039】絶縁コンバータトランスPIT(Power Iso
lation Transformer)は、スイッチング素子Q1,Q2の
スイッチング出力を二次側に伝送する。ここで、この絶
縁コンバータトランスPITの構造を図4に示す。絶縁
コンバータトランスPITは、図4(a)に示されてい
るように、例えばフェライト材によるE形コアCR1、
CR2を互いの磁脚が対向するように組み合わせたEE
形コアCRが備えられる。そして、このEE形コアCR
の中央磁脚に対して、分割ボビンLB1を利用して一次
巻線N1と二次巻線N2がそれぞれ分割された状態で巻装
されている。この場合、一次巻線N1及び二次巻線N2の
線材には複数の単線を束ねて形成したリッツ線が用いら
れる。
An insulation converter transformer PIT (Power Iso)
lation Transformer) transmits the switching output of the switching elements Q1, Q2 to the secondary side. Here, the structure of the insulating converter transformer PIT is shown in FIG. As shown in FIG. 4A, the insulating converter transformer PIT includes, for example, an E-shaped core CR1 made of a ferrite material,
EE combining CR2 with their magnetic legs facing each other
A shaped core CR is provided. And this EE type core CR
The primary winding N1 and the secondary winding N2 are wound around the center magnetic leg in a divided state using the divided bobbin LB1. In this case, a litz wire formed by bundling a plurality of single wires is used as the wire material of the primary winding N1 and the secondary winding N2.

【0040】そして、EE形コアCRの中央磁脚に対し
ては、図のようにギャップGを形成するようにしてい
る。これによって、一次巻線N1と二次巻線N2とについ
ては、所要の結合係数による疎結合の状態が得られるよ
うにしている。なお、ギャップGは、各E形コアCR
1,CR2の中央磁脚を、2本の外磁脚よりも短くする
ことで形成することが出来る。また、一次巻線N1と二
次巻線N2との結合係数kとしては、例えばk≒0.8
5という疎結合の状態を得るようにしており、その分、
飽和状態が得られにくいようにしている。
A gap G is formed in the center magnetic leg of the EE-type core CR as shown in FIG. As a result, the primary winding N1 and the secondary winding N2 can be in a loosely coupled state with a required coupling coefficient. Note that the gap G is determined by each E-shaped core CR.
1 and CR2 can be formed by making the center magnetic leg shorter than the two outer magnetic legs. The coupling coefficient k between the primary winding N1 and the secondary winding N2 is, for example, k ≒ 0.8
I try to get a loosely coupled state of 5,
A saturated state is hardly obtained.

【0041】さらに絶縁コンバータトランスPITで
は、二次巻線N2が巻装されている分割ボビンLB1の
上に高圧巻線ボビンHB1が設けられる。そして、この
高圧巻線ボビンHB1を利用して昇圧巻線NHVが巻装さ
れる。この場合、昇圧巻線NHVと二次巻線N2とは密結
合の状態が得られる。また、昇圧巻線NHVの線材として
は、例えば上記した一次巻線N1及び二次巻線N2がリッ
ツ線とされるのに対して、例えばその線径が30μm〜
60μm程度の細線(単線)が用いられている。
Further, in the insulating converter transformer PIT, a high-voltage winding bobbin HB1 is provided on the divided bobbin LB1 around which the secondary winding N2 is wound. Then, the step-up winding NVH is wound using the high-voltage winding bobbin HB1. In this case, a tightly coupled state is obtained between the boost winding NHV and the secondary winding N2. Further, as the wire material of the boost winding NHV, for example, while the above-described primary winding N1 and secondary winding N2 are litz wires, for example, the wire diameter is 30 μm or more.
A thin line (single line) of about 60 μm is used.

【0042】ところで、上記したような絶縁コンバータ
トランスPITでは、後述するように、昇圧巻線NHVに
誘起される誘起電圧VHVの電圧レベルが、二次巻線N2
に誘起される誘起電圧V2の電圧レベルに比べてはるか
に高いものとなる。このため、高圧巻線ボビンHB1に
対して昇圧巻線NHVを巻装する際には、昇圧巻線NHVの
絶縁が十分確保できるように、例えば図4(b)、図4
(c)に示されているような巻き方が採られる。
Incidentally, in the above-described isolated converter transformer PIT, as described later, the voltage level of the induced voltage VHV induced in the boost winding NVH is changed to the secondary winding N2.
Is much higher than the voltage level of the induced voltage V2. For this reason, when winding the boost winding NHV around the high-voltage winding bobbin HB1, for example, in order to ensure sufficient insulation of the boost winding NHV, for example, FIGS.
The winding method as shown in FIG.

【0043】図4(b)には、昇圧巻線NHVを複数の領
域に分割された高圧巻線ボビンHB1に分割して巻装す
る、いわゆる分割巻き(スリット巻き)が示されてい
る。昇圧巻線NHVを分割巻きによって巻装する場合は、
図示するように、高圧巻線ボビンHB1の内側に対して
一体的に設けた仕切板DVにより、複数の巻線領域であ
るスリットSを形成するようにされる。そして、この各
スリットS内に対して昇圧巻線NHVを巻装することで昇
圧巻線NHV間の絶縁を得るようにしている。また、この
場合、高圧巻線ボビンHB1に巻装された昇圧巻線NHV
の上には、例えばエポキシ樹脂EP等の絶縁樹脂により
モールドが施されている。また図4(c)には、高圧巻
線ボビンHB1に対して昇圧巻線NHVを巻き上げる際
に、昇圧巻線NHVを巻装して形成される巻線層ごとに、
層間フィルムFを挿入することで、昇圧巻線NHV間の絶
縁を得るようにした、層間巻きの形態が示されている。
FIG. 4B shows a so-called split winding (slit winding) in which the boost winding NHV is divided and wound on a high-voltage winding bobbin HB1 divided into a plurality of regions. When winding the step-up winding NVH by split winding,
As shown in the drawing, a plurality of slits S, which are winding areas, are formed by a partition plate DV provided integrally with the inside of the high-voltage winding bobbin HB1. By winding the step-up winding NVH around each slit S, insulation between the step-up windings NHV is obtained. In this case, the step-up winding NHV wound around the high-voltage winding bobbin HB1 is used.
Is molded with an insulating resin such as an epoxy resin EP. FIG. 4C shows that when the boost winding NHV is wound around the high-voltage winding bobbin HB1, the winding layers formed by winding the boost winding NHV are:
A form of interlayer winding in which insulation between the step-up windings NHV is obtained by inserting an interlayer film F is shown.

【0044】説明を図1に戻す。この場合、絶縁コンバ
ータトランスPITの一次巻線N1の一端は、共振電流
検出巻線NDを介してスイッチング素子Q1のエミッタと
スイッチング素子Q2のコレクタの接点(スイッチング
出力点)に接続され、他端は直列共振コンデンサC1を
介して一次側アースに接地されることで、スイッチング
出力が得られるようにされる。
The description returns to FIG. In this case, one end of the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT is connected to the contact point (switching output point) between the emitter of the switching element Q1 and the collector of the switching element Q2 via the resonance current detection winding ND, and the other end. By being grounded to the primary side ground via the series resonance capacitor C1, a switching output is obtained.

【0045】上記接続形態では、上記直列共振コンデン
サC1及び一次巻線N1は直列に接続されているため、こ
の直列共振コンデンサC1のキャパシタンス及び一次巻
線N1(直列共振巻線)を含む絶縁コンバータトランス
PITの漏洩インダクタンス(リーケージインダクタン
ス)成分により、スイッチングコンバータの動作を電流
共振形とするための一次側直列共振回路を形成してい
る。つまり、図1に示した本実施の形態の電源回路の一
次側には電流共振形コンバータが備えられている。
In the above connection mode, since the series resonance capacitor C1 and the primary winding N1 are connected in series, the insulation converter transformer including the capacitance of the series resonance capacitor C1 and the primary winding N1 (series resonance winding). The leakage inductance (leakage inductance) component of the PIT forms a primary side series resonance circuit for making the operation of the switching converter a current resonance type. That is, a current resonance type converter is provided on the primary side of the power supply circuit of the present embodiment shown in FIG.

【0046】従って、図1に示す回路では、一次側スイ
ッチングコンバータの動作を電流共振形とするための一
次側直列共振回路と、先に述べたようにして、スイッチ
ング素子Q1,Q2のスイッチング動作時において部分共
振動作が得られるようにするための部分共振回路が複合
的に備えられた構成を採ることになる。なお、本明細書
では、このようにして、一次側に対して一次側直列共振
回路と部分共振回路という2組の共振回路が備えられて
動作する構成のスイッチングコンバータについては、
「複合電流共振形スイッチングコンバータ」ともいうこ
とにする。
Therefore, in the circuit shown in FIG. 1, the primary-side series resonant circuit for making the operation of the primary-side switching converter a current resonance type, and the switching operation of the switching elements Q1 and Q2 as described above. In the above, a configuration in which a partial resonance circuit for obtaining a partial resonance operation is provided in a complex manner is adopted. In this specification, a switching converter configured to operate with two sets of resonance circuits, that is, a primary-side series resonance circuit and a partial resonance circuit with respect to the primary side, is described below.
It is also referred to as "complex current resonance type switching converter".

【0047】絶縁コンバータトランスPITの二次側に
は、第1の二次巻線とされる二次巻線N2と、第2の二
次巻線とされる昇圧巻線NHVとが巻装されている。先
ず、二次巻線N2側の構成から説明する。二次巻線N2に
は、一次巻線N1に供給されるスイッチング出力によっ
て、二次巻線N2に交番電圧が誘起される。二次巻線N2
に対しては、ブリッジ整流回路DBR及び平滑コンデンサ
CO1から成る整流平滑回路が設けられることで、所定の
電圧レベル(例えば135V)とされる直流出力電圧E
O1を得るようにしている。なお、この直流出力電圧EO1
は制御回路1に対しても分岐して入力される。制御回路
1においては、直流出力電圧EO1を検出電圧として利用
する。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT, a secondary winding N2 serving as a first secondary winding and a boost winding NHV serving as a second secondary winding are wound. ing. First, the configuration on the secondary winding N2 side will be described. An alternating voltage is induced in the secondary winding N2 by the switching output supplied to the primary winding N1. Secondary winding N2
Is provided with a rectifying / smoothing circuit composed of a bridge rectifying circuit DBR and a smoothing capacitor CO1, thereby providing a DC output voltage E having a predetermined voltage level (for example, 135 V).
I try to get O1. Note that this DC output voltage EO1
Is also branched and input to the control circuit 1. In the control circuit 1, the DC output voltage EO1 is used as a detection voltage.

【0048】制御回路1は、例えば二次側の直流電圧出
力EO1のレベルに応じてそのレベルが可変される直流電
流を、制御電流としてドライブトランスPRTの制御巻
線NCに供給することにより、次の述べるようにして定
電圧制御を行う。
The control circuit 1 supplies a DC current whose level varies in accordance with the level of the DC voltage output EO1 on the secondary side to the control winding NC of the drive transformer PRT as a control current, for example. The constant voltage control is performed as described above.

【0049】例えば、交流入力電圧や負荷電力の変動に
よって二次側出力電圧EO1が変動したとすると、制御回
路1では二次側出力電圧EO1の変動に応じて制御巻線N
Cに流れる制御電流のレベルを可変制御する。この制御
電流によりドライブトランスPRTに発生する磁束の影
響で、ドライブトランスPRTにおいては飽和傾向の状
態が変化し、駆動巻線NB1,NB2のインダクタンスを変
化させるように作用するが、これにより自励発振回路の
条件が変化してスイッチング周波数が変化するように制
御される。この図に示す電源回路では、直列共振コンデ
ンサC1及び一次巻線N1の直列共振回路の共振周波数よ
りも高い周波数領域でスイッチング周波数を設定してい
るが、例えばスイッチング周波数が高くなると、直列共
振回路の共振周波数に対してスイッチング周波数が離れ
ていくようにされる。これにより、スイッチング出力に
対する一次側直列共振回路の共振インピーダンスは高く
なる。このようにして共振インピーダンスが高くなるこ
とで、一次側直列共振回路の一次巻線N1に供給される
ドライブ電流が抑制される結果、二次側出力電圧が抑制
されることになって、定電圧制御が図られることにな
る。なお、以降はこのような定電圧制御方式を「スイッ
チング周波数制御方式」と呼ぶ。
For example, if the secondary output voltage EO1 fluctuates due to fluctuations in the AC input voltage and load power, the control circuit 1 controls the control winding N in accordance with the fluctuation in the secondary output voltage EO1.
The level of the control current flowing through C is variably controlled. Due to the influence of the magnetic flux generated in the drive transformer PRT by this control current, the state of the saturation tendency in the drive transformer PRT changes, which acts to change the inductance of the drive windings NB1, NB2. Control is performed so that the switching frequency changes due to a change in circuit conditions. In the power supply circuit shown in this figure, the switching frequency is set in a frequency region higher than the resonance frequency of the series resonance circuit of the series resonance capacitor C1 and the primary winding N1, but when the switching frequency increases, for example, The switching frequency is set apart from the resonance frequency. Thereby, the resonance impedance of the primary side series resonance circuit with respect to the switching output increases. By increasing the resonance impedance in this way, the drive current supplied to the primary winding N1 of the primary-side series resonance circuit is suppressed, so that the secondary-side output voltage is suppressed, and the constant voltage is reduced. Control will be achieved. Hereinafter, such a constant voltage control method is referred to as a “switching frequency control method”.

【0050】続いて、絶縁コンバータトランスPITの
二次側の構成として、昇圧巻線NHV側の構成について
説明する。昇圧巻線NHVには、二次巻線N2と同様
に、一次巻線N1により誘起された誘起電圧が発生する
ことになる。上述もしたように、昇圧巻線NHVは二次巻
線N2とは密結合の状態で巻装されていることから、昇
圧巻線NHVに誘起される誘起電圧の電圧レベルは、二次
巻線N2に得られる共振電圧V2の電圧レベルと、二次巻
線N2と昇圧巻線NHVとの巻線比によって決定される。
即ち、二次巻線N2の巻線数(ターン数)をN2、共振
電圧V2の電圧レベルをV2、昇圧巻線NHVの巻線数を
NHVとすれば、昇圧巻線NHVに誘起される交番電圧V
HVの電圧レベルVHVは、VHV=V2×NHV/N2
によって示される。即ち、共振電圧V2と交番電圧VH
V、及び二次巻線N2と昇圧巻線NHVとの間には、V2/
N2=VHV/NHVの関係が成り立つ。そして実際に
は、この関係に基づいて昇圧巻線NHVの巻線数を決定す
ることで、昇圧巻線NHVにて励起される交番電圧が所要
のレベルにまで昇圧するようにされている。
Next, as a configuration on the secondary side of the insulating converter transformer PIT, a configuration on the boost winding NHV side will be described. An induced voltage induced by the primary winding N1 is generated in the boost winding NHV, similarly to the secondary winding N2. As described above, since the boost winding NHV is wound in a tightly coupled state with the secondary winding N2, the voltage level of the induced voltage induced in the boost winding NHV is It is determined by the voltage level of the resonance voltage V2 obtained at N2 and the turn ratio between the secondary winding N2 and the boost winding NHV.
That is, if the number of turns (number of turns) of the secondary winding N2 is N2, the voltage level of the resonance voltage V2 is V2, and the number of turns of the boost winding NHV is NHV, the alternating current induced in the boost winding NHV is obtained. Voltage V
The voltage level VHV of HV is VHV = V2 × NHV / N2
Indicated by That is, the resonance voltage V2 and the alternating voltage VH
V, and between the secondary winding N2 and the boost winding NVH, V2 /
The relationship of N2 = VHV / NHV holds. In practice, by determining the number of windings of the boost winding NVH based on this relationship, the alternating voltage excited by the boost winding NVH is boosted to a required level.

【0051】上記昇圧巻線NHVには多倍圧整流回路2が
接続されており、多倍圧整流回路2には昇圧巻線NHVに
発生した昇圧交番電圧VHVが入力される。そして、この
多倍圧整流回路2にて交番電圧VHVを利用した多倍圧整
流動作が行われることで、平滑コンデンサCOHVの両端
には、所定の高レベル(例えば32KV)の直流高電圧
EHVが得られる。この直流高電圧EHVがCRTのアノー
ド電圧として利用される。
The multiplying voltage rectifier circuit 2 is connected to the boosting winding NHV. The multiplying voltage rectifying circuit 2 receives the boosted alternating voltage VHV generated in the boosting winding NHV. Then, the multiple voltage rectification operation using the alternating voltage VHV is performed in the multiple voltage rectification circuit 2, so that a predetermined high level (for example, 32 KV) DC high voltage EHV is applied across the smoothing capacitor COHV. can get. This DC high voltage EHV is used as the anode voltage of the CRT.

【0052】図2には、上記図1に示したスイッチング
電源回路に備えられる多倍圧整流回路2の具体的な回路
構成例として、対称形カスケード整流回路として知られ
ているジョーンズ&ウォーターズ回路が示されている。
ジョーンズ&ウォーターズ回路としては、この図に示さ
れるように、先ず、昇圧巻線NHVの巻始め端部に対し
て、高圧コンデンサCHVA1,CHVA2,・・・CHVAnの直
列接続から成る第1のコンデンサ直列回路が接続され、
このコンデンサ直列回路の高圧コンデンサCHVAn側の端
部が高圧整流ダイオードDHVA(n+1)を介して平滑コンデ
ンサCOHVの正極端子(直流高電圧の出力端)に対して
接続される。また、昇圧巻線NHVの巻終わり端部に対し
ては、高圧コンデンサCHVB1,CHVB2,・・・CHVBnの
直列接続から成る第2のコンデンサ直列回路が接続さ
れ、高圧コンデンサCHVBnの端部が高圧整流ダイオード
DHVB(n+1)を介して平滑コンデンサCOHVの正極端子に
対して接続される。
FIG. 2 shows a Jones & Waters circuit known as a symmetric cascade rectifier circuit as a specific circuit configuration example of the multiple voltage rectifier circuit 2 provided in the switching power supply circuit shown in FIG. It is shown.
As shown in this figure, as the Jones & Waters circuit, first, a first capacitor series consisting of a series connection of high-voltage capacitors CHVA1, CHVA2,. The circuit is connected,
The end on the high-voltage capacitor CHVAn side of this capacitor series circuit is connected to the positive terminal (output terminal of DC high voltage) of the smoothing capacitor COHV via the high-voltage rectifier diode DHVA (n + 1). Further, a second capacitor series circuit composed of a series connection of high-voltage capacitors CHVB1, CHVB2,... CHVBn is connected to the winding end end of the step-up winding NHV, and the end of the high-voltage capacitor CHVBn is high-voltage rectified. It is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor COHV via a diode DHVB (n + 1).

【0053】また、アースと平滑コンデンサCOHVの正
極端子との間には、高圧整流ダイオードDHVA0,DHVA
1,DHVB2,・・・DHVBn,DHVA(n+1)の直列接続から
成る第1のダイオード直列回路を接続しており、これら
の各高圧整流ダイオードの各接続点は、上記第1のコン
デンサ直列回路と第2のコンデンサ直列回路の各高圧コ
ンデンサ間の接続点に対して、図のように順次はし渡し
ていくようにして接続される。また、同様にして、二次
側アースと平滑コンデンサCOHVの正極端子との間に対
して、高圧整流ダイオードDHVB0,DHVB1,DHVA2,・
・・,DHVAn,DHVB(n+1)の直列接続からなる第2のダ
イオード直列回路を接続し、これらの各高圧整流ダイオ
ードの各接続点を、上記第1のコンデンサ直列回路と第
2のコンデンサ直列回路の各高圧コンデンサ間の接続点
に対して順次接続していくようにされる。
High voltage rectifier diodes DHVA0 and DHVA are connected between the ground and the positive terminal of the smoothing capacitor COHV.
.., DHVB2,..., DHVBn, DHVA (n + 1) are connected in series to a first diode series circuit. As shown in the figure, the circuit and the high-voltage capacitors of the second capacitor series circuit are sequentially connected to each other and connected to the connection points. Similarly, high voltage rectifier diodes DHVB0, DHVB1, DHVA2,... Are connected between the secondary side ground and the positive terminal of the smoothing capacitor COHV.
.., a second diode series circuit consisting of a series connection of DHVAn and DHVB (n + 1) is connected, and each connection point of these high-voltage rectifier diodes is connected to the first capacitor series circuit and the second capacitor. The connection points are sequentially connected to the connection points between the high-voltage capacitors of the series circuit.

【0054】このような接続形態では、[DHVA1,DHV
B1,CHVA1,CHVB1]・・・[DHVAn,DHVBn,CHVA
n,CHVBn]というn段の部分整流回路が接続されて整
流回路全体を形成することになる。そして、このような
構成とされる対称形カスケード整流回路によれば、平滑
コンデンサCOHVの両端には、昇圧巻線NHVに誘起され
る誘起電圧VHVの2(n+1)倍(但し、nは整流回路
を形成する部分整流回路の段数を示し、1以上の整数と
される)に対応する高レベルの直流高電圧EHVが得られ
ることになる。
In such a connection form, [DHVA1, DHV
B1, CHVA1, CHVB1] ... [DHVAn, DHVBn, CHVA
n, CHVBn] are connected to form an entire rectifier circuit. According to the symmetric cascade rectifier circuit having such a configuration, both ends of the smoothing capacitor COHV are 2 (n + 1) times the induced voltage VHV induced in the boost winding NHV (where n is the rectifier circuit). , Which indicates the number of stages of the partial rectifier circuit, and is an integer equal to or greater than 1), thereby obtaining a high-level DC high voltage EHV.

【0055】ここで、例えば、上記した対称形カスケー
ド整流回路として何段により構成するのかについては、
実際に必要とされる直流高電圧EHVと、昇圧巻線NHVに
誘起される昇圧交番電圧VHVとのレベルとの関係によっ
て適宜決定されればよい。一例として、昇圧巻線NHVに
誘起される昇圧交番電圧VHVが約4KV程度であるとし
て、直流高電圧EHVとして32KVを得る必要があると
すれば、上記図4に示す対称形カスケード整流回路とし
ては3段による8倍電圧整流回路を構成すればよいこと
になる。
Here, for example, the number of stages of the symmetric cascade rectifier circuit is as follows.
What is necessary is just to determine appropriately according to the relationship between the level of the DC high voltage EHV actually required and the step-up alternating voltage VHV induced in the step-up winding NVH. As an example, assuming that the step-up alternating voltage VHV induced in the step-up winding NHV is about 4 KV and it is necessary to obtain 32 KV as the DC high voltage EHV, the symmetric cascade rectifier circuit shown in FIG. It suffices to form an eight-fold voltage rectifier circuit with three stages.

【0056】図1に示したスイッチング電源回路につい
て、上記図2に示した対称形カスケード整流回路を多倍
圧整流回路2として備えた場合の要部の動作波形を図3
に示す。ここで図3(a)〜(f)には、交流入力電圧
VAC=100Vで、多倍圧整流回路2での高圧負荷電力
が64W(直流高電圧EHV=32KV,負荷電流IHV=
2mA)とされた時の各部の動作波形が示され、図3
(g)〜(l)には、交流入力電圧VAC=100Vで、
多倍圧整流回路2での高圧負荷電力が0W(直流高電圧
EHV=32KV,負荷電流IHV=0mA)とされた時
の、図3(a)〜(f)と同じ各部位の動作波形が示さ
れている。なお、この場合の絶縁コンバータトランスP
ITの一次巻線N1の巻線数は40T(ターン)、昇圧
巻線NHVの巻線数は1300Tとされ、高圧コンデンサ
CHVA1,CHVA2,・・・CHVAnについては、それぞれ1
000pFが選定される。また、このときの二次側直流
出力電圧EO1は、EO1=135Vとなるように定電圧制
御されるものとし、このときの出力電流IOnレベル
は、IO=0.9Aであるものとする。
FIG. 3 shows operation waveforms of main parts of the switching power supply circuit shown in FIG. 1 when the symmetric cascade rectifier circuit shown in FIG.
Shown in Here, FIGS. 3A to 3F show that the AC input voltage VAC = 100 V, and the high voltage load power in the multiple voltage rectification circuit 2 is 64 W (DC high voltage EHV = 32 KV, load current IHV =
FIG. 3 shows the operation waveforms of the respective parts when the current value is 2 mA).
(G) to (l) show that the AC input voltage VAC = 100V,
When the high-voltage load power in the multiplying voltage rectifier circuit 2 is 0 W (DC high voltage EHV = 32 KV, load current IHV = 0 mA), the operation waveforms of the same portions as those in FIGS. It is shown. In this case, the insulation converter transformer P
The number of windings of the IT primary winding N1 is 40T (turn), the number of windings of the boost winding NHV is 1300T, and each of the high voltage capacitors CHVA1, CHVA2,.
000 pF is selected. Also, the secondary side DC output voltage EO1 at this time is controlled at a constant voltage so that EO1 = 135 V, and the output current IOn level at this time is IO = 0.9A.

【0057】先に、図3(a)〜(f)を参照して、高
圧負荷電力が64W時の動作について説明する。高圧負
荷電力が64W時の場合、図3(a)のスイッチング素
子Q2のコレクタ−エミッタ間電圧V1は、スイッチング
素子Q2がオンとなる期間TONには0レベルで、オフと
なる期間TOFFには矩形波状のパルスが得られる。ま
た、実際のスイッチング素子Q1,Q2のオン/オフ期間
であるTON/TOFFとしてはそれぞれ5μsとなってい
ることから分かるように、スイッチング素子Q1,Q2の
スイッチング周波数は例えば100kHzとなるように
制御される。
First, the operation when the high-voltage load power is 64 W will be described with reference to FIGS. When the high-voltage load power is 64 W, the collector-emitter voltage V1 of the switching element Q2 in FIG. 3A is 0 level during the period TON when the switching element Q2 is on and rectangular during the period TOFF when the switching element Q2 is off. A wavy pulse is obtained. As can be seen from the fact that TON / TOFF, which is the actual ON / OFF period of the switching elements Q1 and Q2, is 5 μs, the switching frequency of the switching elements Q1 and Q2 is controlled to be, for example, 100 kHz. You.

【0058】また、スイッチング素子Q2のコレクタを
流れるコレクタ電流IC2は、部分共振用コンデンサCc
の共振作用により、図3(d)に実線で示すような略正
弦波形となる。これにより、スイッチング素子Q2のタ
ーンオフ時に流れるコレクタ電流IC2の電流波形は、例
えば図3(d)に破線で示した部分共振用コンデンサC
cが無いとされる時のコレクタ電流IC2の電流レベルよ
り小さくなり、スイッチング素子Q1,Q2のターンオフ
時には、ZCSに近い動作が得られる。
The collector current IC2 flowing through the collector of the switching element Q2 is equal to the partial resonance capacitor Cc.
3d, the waveform becomes a substantially sinusoidal waveform as shown by the solid line in FIG. Thus, the current waveform of the collector current IC2 flowing when the switching element Q2 is turned off is, for example, the partial resonance capacitor C2 shown by a broken line in FIG.
The current level becomes smaller than the current level of the collector current IC2 when c is absent, and when the switching elements Q1 and Q2 are turned off, an operation close to ZCS is obtained.

【0059】また、スイッチングQ1の動作波形は、こ
れまで説明したスイッチング素子Q2の動作波形とは位
相が180度シフトした波形として示される。つまり、
スイッチング素子Q1は、スイッチング素子Q2がオフと
なる期間TOFF においてオンとなる波形となる。そし
て、そのコレクタには部分共振用コンデンサCcの共振
作用により、図3(c)に示すような波形のコレクタ電
流IC1が流れる。このようにして、スイッチング素子Q
1,Q2が交互にオン/オフを繰り返すスイッチング動作
を行うことにより、絶縁コンバータトランスPITの一
次巻線N1には図3(b)に示すような波形の一次側共
振電流I1が流れる。
The operation waveform of switching Q1 is shown as a waveform whose phase is shifted by 180 degrees from the operation waveform of switching element Q2 described above. That is,
The switching element Q1 has a waveform that turns on during a period TOFF when the switching element Q2 turns off. Then, a collector current IC1 having a waveform as shown in FIG. 3C flows through the collector due to the resonance action of the partial resonance capacitor Cc. Thus, the switching element Q
By performing a switching operation in which 1 and Q2 alternately turn on / off alternately, a primary side resonance current I1 having a waveform as shown in FIG. 3B flows through the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT.

【0060】上記したスイッチング素子Q1,Q2のオン
/オフ動作により、絶縁コンバータトランスPITの二
次側にはスイッチング出力が伝達される。この場合、絶
縁コンバータトランスPITの二次巻線N2には、図3
(e)に示すようにして、135Vpの矩形波状の交番
電圧V2が得られる。また、昇圧巻線NHVには、図3
(g)に示すようにして、4KVpという高圧の交番電
圧VHVが得られることになる。これら二次側に得られる
交番電圧V2,VHVの周期としては、図3(a)に示す
波形と比較しても分かるように、一次側のスイッチング
周波数に従ったものとなっている。
The switching output is transmitted to the secondary side of the insulated converter transformer PIT by the on / off operation of the switching elements Q1 and Q2 described above. In this case, the secondary winding N2 of the insulated converter transformer PIT is connected to FIG.
As shown in (e), a rectangular wave alternating voltage V2 of 135 Vp is obtained. Also, the boost winding NVH is
As shown in (g), a high alternating voltage VHV of 4 KVp is obtained. The cycles of the alternating voltages V2 and VHV obtained on the secondary side follow the switching frequency on the primary side, as can be seen from comparison with the waveform shown in FIG.

【0061】また、高圧負荷電力が0W時の場合、スイ
ッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波数は例えば1
85KHz程度となるように制御され、実際のスイッチ
ング素子Q1,Q2のオン/オフ期間TON/TOFFとして
は、2.7μsとなる。そして、この高圧負荷電力が0
W時のときには、図3(a)〜図3(f)により説明し
た高圧負荷電力が64W時の各波形は、それぞれ、図3
(g)〜図3(l)に示すようにして変化する。すなわ
ち、スイッチング周波数が185KHzと高くなったの
に応じて、ほぼ同様の波形を保った状態で、その周期が
短くなるように変化しているものである。
When the high-voltage load power is 0 W, the switching frequency of the switching elements Q 1 and Q 2 is, for example, 1
It is controlled to be about 85 KHz, and the actual ON / OFF period TON / TOFF of the switching elements Q1 and Q2 is 2.7 μs. And this high voltage load power is 0
At the time of W, each waveform when the high-voltage load power described with reference to FIGS. 3A to 3F is 64 W is shown in FIG.
(G) to change as shown in FIG. That is, as the switching frequency increases to 185 KHz, the period is changed so as to shorten the period while maintaining substantially the same waveform.

【0062】これら図3(a)〜(f)及び図3(g)
〜(l)に示した動作波形を比較してわかるように、負
荷が64W(EHV=32KV,IHV=2mA)〜0W
(EHV=32KV,IHV=0mA)の範囲で変化すると
すれば、スイッチング素子Q1,Q2のスイッチング周波
数は100kHz〜185kHzの制御範囲で変化する
ことになる。
FIGS. 3A to 3F and FIG. 3G
As can be seen by comparing the operation waveforms shown in (1) to (1), the load is 64 W (EHV = 32 KV, IHV = 2 mA) to 0 W
(EHV = 32 KV, IHV = 0 mA), the switching frequency of the switching elements Q1 and Q2 changes in the control range of 100 kHz to 185 kHz.

【0063】このような構成とされる図1に示した本実
施の形態の回路と、図8に示した従来の回路とを比較す
ると、図8に示した回路では、スイッチング電源回路1
0の二次側直流電圧EO1により、水平出力回路40にて
得られるフライバックパルス電圧V11を昇圧して高圧発
生回路50から直流高電圧EHVを得るようにしていた。
これに対して、図1に示した本実施の形態の電源回路で
は、絶縁コンバータトランスPITの二次側から出力さ
れる交番電圧VHVを多倍圧整流回路2に入力することで
直流高電圧EHVを得るようにしている。つまり、図1に
示した本実施の形態の回路では、絶縁コンバータトラン
スPITの二次側から得られる交番電圧EHVを多倍圧整
流回路2に直接入力していることで、図8に示した回路
のようにスイッチング電源回路10の直流出力電圧EO1
をフライバックパルス電圧に変換するための水平出力回
路40を介在させることなく、多倍圧整流回路2により
直流高電圧EHVを得るようにしているものである。
Comparing the circuit of the present embodiment having such a configuration shown in FIG. 1 with the conventional circuit shown in FIG. 8, the circuit shown in FIG.
The flyback pulse voltage V11 obtained by the horizontal output circuit 40 is boosted by the secondary DC voltage EO1 of 0 to obtain the DC high voltage EHV from the high voltage generation circuit 50.
On the other hand, in the power supply circuit according to the present embodiment shown in FIG. 1, the alternating voltage VHV output from the secondary side of the insulating converter transformer PIT is input to the multiple voltage rectification circuit 2 so that the DC high voltage EHV I'm trying to get That is, in the circuit of the present embodiment shown in FIG. 1, the alternating voltage EHV obtained from the secondary side of the insulating converter transformer PIT is directly input to the multiple voltage rectification circuit 2, so that the circuit shown in FIG. DC output voltage EO1 of the switching power supply circuit 10 like a circuit
The DC high voltage EHV is obtained by the multiple voltage rectification circuit 2 without the interposition of the horizontal output circuit 40 for converting the voltage to the flyback pulse voltage.

【0064】これにより、図8に示した従来の回路で
は、入力電圧から直流高電圧EHVを得る際の電力変換効
率が約70%程度であったのに対して、図1に示した本
実施の形態の電源回路では、電力変換効率を90.5%
まで向上させることが可能になるものである。また、こ
れに伴って、入力電力も18.5W程度低減することが
可能となっている。
As a result, the conventional circuit shown in FIG. 8 has a power conversion efficiency of about 70% when obtaining the high DC voltage EHV from the input voltage, whereas the conventional circuit shown in FIG. In the power supply circuit of the embodiment, the power conversion efficiency is 90.5%
It is possible to improve up to. Accordingly, the input power can be reduced by about 18.5 W.

【0065】また、上記した本実施の形態の電源回路を
テレビジョン受像機等に適用した場合、例えば高圧負荷
電力が0W(EHV=32KV,IHV=0mA)の時に直
流高電圧EHVの電圧レベルが32KVであれば、高圧負
荷電力が64W(EHV=32KV,IHV=2mA)まで
増加しても、回路から出力される直流高電圧EHVの電圧
レベルの変動幅ΔEHVは約0.9KVに留まるという結
果が得られた。これに対して、図8に示した回路では、
高圧負荷電力が無負荷(IHV=0mA)〜64W(IHV
=2mA)まで変動した時の直流高電圧EHVの変動幅Δ
EHVは1.5KVとされていたものである。よって、図
1に示した本実施の形態の回路を、例えばテレビジョン
受像機等に適用して、CRTのアノード電極に対して直
流高電圧EHVを供給すれば、直流高電圧EHVによってC
RTから出力される電子ビームの水平方向の振幅変動を
抑制することができるので、テレビジョン受像機の水平
出力回路に対してズーミング補正回路等を設ける必要が
無くなるものである。
When the power supply circuit according to the present embodiment is applied to a television receiver or the like, for example, when the high-voltage load power is 0 W (EHV = 32 KV, IHV = 0 mA), the voltage level of the DC high voltage EHV is reduced. If it is 32KV, even if the high-voltage load power increases to 64W (EHV = 32KV, IHV = 2mA), the fluctuation width ΔEHV of the voltage level of the DC high voltage EHV output from the circuit remains at about 0.9KV. was gotten. On the other hand, in the circuit shown in FIG.
High-voltage load power is no-load (IHV = 0mA) to 64W (IHV
= 2mA), the fluctuation width Δ of the DC high voltage EHV
The EHV was 1.5 KV. Therefore, if the circuit according to the present embodiment shown in FIG. 1 is applied to, for example, a television receiver, and a high DC voltage EHV is supplied to the anode electrode of the CRT, the C
Since the horizontal amplitude fluctuation of the electron beam output from the RT can be suppressed, it is not necessary to provide a zooming correction circuit or the like in the horizontal output circuit of the television receiver.

【0066】また、図1に示した本実施の形態の回路で
は、絶縁コンバータトランスPITの二次側に対して昇
圧巻線NHVを巻装することで、昇圧巻線NHVから直流高
電圧EHVを得るための交番電圧VHVを得るようにしてい
る。このような本実施の形態の絶縁コンバータトランス
PITの構造は、先に図4を用いて説明したように、中
央磁脚にギャップGが形成されているEE形コアCRに
対して、分割ボビンLB1を利用して一次巻線N1及び
二次巻線N2を巻装すると共に、高圧巻線ボビンHB1
を利用して昇圧巻線NHVを巻装するようにしている。こ
の場合、EE形コアCRの中央磁脚に形成されているギ
ャップGは、巻線によって覆われることなるので、ギャ
ップGからの漏洩磁束が外部に漏洩するということがな
い。これにより、絶縁コンバータトランスPITからの
漏洩磁束や漏洩インダクタンスによって、昇圧巻線NHV
の誘起電圧にリンギングが発生することもない。
Further, in the circuit of the present embodiment shown in FIG. 1, by winding the boost winding NVH on the secondary side of the insulating converter transformer PIT, the DC high voltage EHV is supplied from the boost winding NHV. An alternating voltage VHV for obtaining the same is obtained. As described above with reference to FIG. 4, the structure of the insulating converter transformer PIT according to the present embodiment is different from that of the divided bobbin LB1 for the EE-type core CR in which the gap G is formed in the center magnetic leg. Is used to wind the primary winding N1 and the secondary winding N2, and the high-voltage winding bobbin HB1
Is used to wind the step-up winding NVH. In this case, the gap G formed in the center magnetic leg of the EE-type core CR is covered by the winding, so that the leakage magnetic flux from the gap G does not leak to the outside. As a result, the step-up winding NVH is caused by leakage magnetic flux and leakage inductance from the insulating converter transformer PIT.
Ringing does not occur in the induced voltage.

【0067】従って、本実施の形態の回路をテレビジョ
ン受像機に適用した場合でも、例えばCRTの画面上に
ラスターリンギングが生じることがなく、また仮にリン
ギングが発生したとしても、本実施の形態の回路では、
多倍圧整流回路2が水平偏向回路とは独立に形成されて
いることから水平偏向電流IDYにリンギング電流成分が
重畳されないので、CRTの画面上にラスターリンギン
グが生じることはない。
Therefore, even when the circuit of the present embodiment is applied to a television receiver, for example, raster ringing does not occur on the screen of a CRT, and even if ringing does occur, the present embodiment does not. In the circuit,
Since the multiplying voltage rectifier circuit 2 is formed independently of the horizontal deflection circuit, no ringing current component is superimposed on the horizontal deflection current IDY, so that raster ringing does not occur on the screen of the CRT.

【0068】また、絶縁コンバータトランスPITのス
イッチング周波数は、スイッチング素子Q1のスイッチ
ング周波数に対応したものであり、例えば映像信号の水
平同期信号fHの周波数とは非同期となっている。この
場合、直流高電圧EHVに重畳されるリップル電圧δVの
レベルが大きいと、管面上に水平同期信号fHとスイッ
チングコンバータのスイッチング周波数との干渉による
ビートが発生するが、図2に示した対称形カスケード整
流回路を多倍圧整流回路2として備えた構成とすれば、
直流高電圧EHVに重畳されるリップル電圧δVが比較的
小さく、水平同期信号fHとスイッチング周波数fsと
の干渉によるビートが目立たないものとなる。
The switching frequency of the insulating converter transformer PIT corresponds to the switching frequency of the switching element Q1, and is asynchronous with, for example, the frequency of the horizontal synchronizing signal fH of the video signal. In this case, if the level of the ripple voltage δV superimposed on the DC high voltage EHV is large, a beat is generated on the screen due to the interference between the horizontal synchronization signal fH and the switching frequency of the switching converter. If a cascade rectifier circuit is provided as a multiple voltage rectifier circuit 2,
The ripple voltage δV superimposed on the DC high voltage EHV is relatively small, and the beat caused by interference between the horizontal synchronization signal fH and the switching frequency fs is inconspicuous.

【0069】また、昇圧巻線NHVの一次側となる一次巻
線N1を流れる一次側電流には、直流成分が重畳されな
いので、絶縁コンバータトランスPITのコアの形状を
小型化することができ、また一次巻線N1の巻線径を太
くする必要もないので、その形状を小型化することが可
能になる。また、スイッチング素子Q1を流れる電流の
ピーク電流値も減少するので、スイッチング素子Q1の
発熱が抑制され、スイッチング素子Q1に放熱板等を取
り付ける等の対策も必要なくなる。
Since the DC component is not superimposed on the primary current flowing through the primary winding N1, which is the primary side of the boost winding NHV, the core of the insulating converter transformer PIT can be reduced in size. Since it is not necessary to increase the diameter of the primary winding N1, the size of the primary winding N1 can be reduced. Further, since the peak current value of the current flowing through the switching element Q1 is also reduced, the heat generation of the switching element Q1 is suppressed, and it is not necessary to take measures such as attaching a heat sink to the switching element Q1.

【0070】ここで本発明にあっては、上記図1に示し
たスイッチング電源回路に備えられる多倍圧整流回路2
としては、図2に示した対称形カスケード整流回路以外
の構成を採用しても構わない。以下、多倍圧整流回路2
の他の構成例を図5及び図6により説明していくことと
する。
Here, in the present invention, the multiple voltage rectification circuit 2 provided in the switching power supply circuit shown in FIG.
Alternatively, a configuration other than the symmetric cascade rectifier circuit shown in FIG. 2 may be adopted. Hereinafter, the multiple voltage rectification circuit 2
Another configuration example will be described with reference to FIGS.

【0071】図5には多倍圧整流回路2の他の回路構成
例として、基本型カスケード整流回路として知られてい
るコッククロフト&ウォルトン回路が示されている。こ
の場合、昇圧巻線NHVの巻終わり端部(二次側アース)
は、高圧コンデンサCHVA1,CHVA2,CHVA3,・・・C
HVAnの直列接続から成る第1のコンデンサ直列回路が接
続されている。また、その巻始め端部は、高圧コンデン
サCHVB1,CHVB2,CHVB3,・・・CHVBnの直列接続か
ら成る第2のコンデンサ直列回路と接続されている。そ
して、昇圧巻線NHVの巻終わり端部と平滑コンデンサC
OHVの正極端子(直流高電圧の出力端)との間には、高
圧整流ダイオードDHVB1,DHVA1,DHVB2,DHVA2,D
HVB3,DHVA3・・・DHVBn,DHVAnの直列接続から成る
ダイオード直列回路が挿入されている。
FIG. 5 shows a Cockcroft & Walton circuit known as a basic cascade rectifier circuit as another example of the circuit configuration of the multiple voltage rectifier circuit 2. In this case, the winding end end of the boost winding NVH (secondary ground)
Are the high voltage capacitors CHVA1, CHVA2, CHVA3, ... C
A first capacitor series circuit composed of a series connection of HVAn is connected. The winding start end is connected to a second capacitor series circuit composed of a series connection of high voltage capacitors CHVB1, CHVB2, CHVB3,... CHVBn. The winding end end of the boost winding NVH and the smoothing capacitor C
High-voltage rectifier diodes DHVB1, DHVA1, DHVB2, DHVA2, D
HVB3, DHVA3,..., DHVBn and DHVAn are connected in series with a diode series circuit.

【0072】そして、図示するように、第1のコンデン
サ直列回路を形成する各高圧コンデンサCHVA1,CHVA
2,CHVA3,・・・CHVAnには、ダイオード直列回路を
形成する高圧整流ダイオードの内、2組の高圧整流ダイ
オードから成る直列回路[DHVB1−DHVA1],[DHVB2
−DHVA2],[DHVB3−DHVA3]・・・[DHVBn−DHV
An]が並列に接続されている。これに対して、第2のコ
ンデンサ直列回路を形成する高圧コンデンサCHVB1は、
昇圧巻線NHVの巻き始め端部と高圧整流ダイオードDHV
B1のカソードとの間に挿入されているが、以降の高圧コ
ンデンサCHVB2,CHVB3・・・CHVBnに関しては、ダイ
オード直列回路を形成する2組の高圧整流ダイオードの
直列回路[DHVA1−DHVB2],[DHVA2−DHVB3],・
・・[DHVA(n-1)−DHVBn]が並列に接続されている。
このような接続形態では、[DHVA1,DHVB1,CHVA1,
CHVB1]・・・[DHVAn,DHVBn,CHVAn,CHVBn]とい
うn段の部分整流回路が接続されることで整流回路全体
を形成していることになる。
Then, as shown, each of the high-voltage capacitors CHVA1, CHVA forming the first capacitor series circuit
2, CHVA3,..., CHVAn include series circuits [DHVB1-DHVA1], [DHVB2] composed of two sets of high-voltage rectifier diodes among the high-voltage rectifier diodes forming a diode series circuit.
-DHVA2], [DHVB3-DHVA3] ... [DHVBn-DHV
An] are connected in parallel. On the other hand, the high-voltage capacitor CHVB1 forming the second capacitor series circuit is
Start winding end of boost winding NVH and high voltage rectifier diode DHV
The high voltage capacitors CHVB2, CHVB3... CHVBn, which are inserted between the cathodes of B1 and B1, are connected in series with two sets of high voltage rectifier diodes [DHVA1-DHVB2], [DHVA2 −DHVB3], ・
[DHVA (n-1) -DHVBn] are connected in parallel.
In such a connection form, [DHVA1, DHVB1, CHVA1,
CHVB1]... [DHVAn, DHVBn, CHVAn, CHVBn] are connected to an n-stage partial rectifier circuit to form the entire rectifier circuit.

【0073】そして、このような基本型カスケード整流
回路の整流動作としては、先ず、昇圧巻線NHVに負方向
の電流が流れる期間では、高圧整流ダイオードDHVB1が
オンになり、高圧整流ダイオードDHVB1からの整流電流
により高圧コンデンサCHVB1に対する充電動作が得られ
る。次に、昇圧巻線NHVに正方向の電流が流れる期間で
は、昇圧巻線NHVに誘起された誘起電圧VHVと高圧コン
デンサCHVB1の両端電圧とにより高圧整流ダイオードD
HVA1がオンになり、高圧整流ダイオードDHVA1により整
流された整流電流により高圧コンデンサCHVA1に対する
充電動作が得られる。そして次に、昇圧巻線NHVに負方
向の電流が流れる期間では、昇圧巻線NHVの誘起電圧V
HVと高圧コンデンサCHVA1の両端電圧により高圧整流ダ
イオードDHVB2がオンになり高圧コンデンサCHVB2に対
する充電動作が得られる。
The rectifying operation of such a basic cascade rectifier circuit is as follows. First, during a period in which a negative current flows through the boost winding NHV, the high-voltage rectifier diode DHVB1 is turned on, and The charging operation for the high-voltage capacitor CHVB1 is obtained by the rectified current. Next, during a period in which a positive current flows through the boost winding NHV, the high-voltage rectifier diode D is generated by the induced voltage VHV induced in the boost winding NHV and the voltage across the high-voltage capacitor CHVB1.
HVA1 is turned on, and a charging operation for the high-voltage capacitor CHVA1 is obtained by the rectified current rectified by the high-voltage rectifier diode DHVA1. Next, during a period in which a negative current flows through the boost winding NHV, the induced voltage V
The high voltage rectifier diode DHVB2 is turned on by the voltage across HV and the high voltage capacitor CHVA1, and a charging operation for the high voltage capacitor CHVB2 is obtained.

【0074】以降、昇圧巻線NHVに正負方向の電流が交
互に流れることで、第1のコンデンサ直列回路を形成し
ている各高圧コンデンサCHVA2,CHVA3・・・CHVAn、
及び第2のコンデンサ直列回路を形成している各高圧コ
ンデンサCHVB3・・・CHVBnに対する充電動作が行われ
ることになる。そして、このようにして充電が行われる
各高圧コンデンサCHVA1〜CHVAn、及びCHVB1〜CHVBn
の各電位によって平滑コンデンサCOHVに対して充電が
行われることで、平滑コンデンサCOHVの両端には誘起
電圧VHVの2n倍に対応する直流高電圧EHVが得られる
ことになる。
Thereafter, the high-voltage capacitors CHVA2, CHVA3,..., CHVAn,
And the high voltage capacitors CHVB3... CHVBn forming the second capacitor series circuit are charged. Then, each of the high-voltage capacitors CHVA1 to CHVAn and CHVB1 to CHVBn, which are charged in this manner,
Is charged to the smoothing capacitor COHV by each of the potentials, a DC high voltage EHV corresponding to 2n times the induced voltage VHV is obtained at both ends of the smoothing capacitor COHV.

【0075】また図6には、多倍圧整流回路2の他の回
路構成例として、変形カスケード整流回路として知られ
ているミッチェル回路が示されている。この図に示す回
路の接続形態は、上記図5に示した基本型カスケード整
流回路とほぼ同様の構成とされているが、昇圧巻線NHV
の巻き始め端部は、高圧コンデンサCHVB1〜CHVBnの直
列接続から成る第2のコンデンサ直列回路の中点に接続
される。また、昇圧巻線NHVの巻き終わり端部は、高圧
コンデンサCHVA1〜CHVAnの直列接続から成る第1のコ
ンデンサ直列回路の中点、及び高圧整流ダイオードDHV
B1,DHVA1,DHVB2,DHVA2,・・・DHVBn,DHVAnの
直列接続からなるダイオード直列回路の中点にそれぞれ
接続されているものである。ここでも、[DHVA1,DHV
B1,CHVA1,CHVB1]・・・[DHVAn,DHVBn,CHVA
n,CHVBn]というn段の部分整流回路が接続されて整流
回路全体を形成することになる。このような接続形態に
より構成されるミッチェル回路としては、結果的には、
誘起電圧VHVの2n倍に対応する直流高電圧EHVが平滑
コンデンサCOHVの両端に得られるものである。
FIG. 6 shows a Mitchell circuit known as a modified cascade rectification circuit as another example of the circuit configuration of the multiple voltage rectification circuit 2. The connection form of the circuit shown in this figure is substantially the same as that of the basic cascade rectifier circuit shown in FIG.
Is connected to the midpoint of a second capacitor series circuit composed of a series connection of high voltage capacitors CHVB1 to CHVBn. The winding end of the boost winding NHV is connected to the middle point of the first capacitor series circuit composed of the series connection of the high-voltage capacitors CHVA1 to CHVAn and the high-voltage rectifier diode DHV.
B1, DHVA1, DHVB2, DHVA2,..., DHVBn, and DHVAn are respectively connected to the midpoints of diode series circuits formed in series. Again, [DHVA1, DHV
B1, CHVA1, CHVB1] ··· [DHVAn, DHVBn, CHVA
n, CHVBn] are connected to form an entire rectifier circuit. As a result, as a Mitchell circuit configured by such a connection form,
A DC high voltage EHV corresponding to 2n times the induced voltage VHV is obtained across the smoothing capacitor COHV.

【0076】このように、図1に示した本実施の形態の
スイッチング電源回路では、先に図2に示した対称形カ
スケード整流回路、或いは上記図5及び図6に示した基
本型カスケード整流回路及び変形カスケード整流回路を
多倍圧整流回路2として備えることが可能とされる。た
だし、このような多数の高圧コンデンサと高圧整流ダイ
オードとの多段接続から成る整流回路により構成した場
合、多倍圧整流回路2から出力される直流高電圧EHVに
は、リップル電圧δVの成分が重畳されると共に、電圧
降下ΔEHV(レギュレーション:電圧変動)が発生す
る。例えば直流高電圧EHVに重畳されるリップル電圧δ
Vという観点から見ると、図2に示した対称形カスケー
ド整流回路が最も少なく、好適な回路といえる。また、
多倍圧整流回路2にて発生する電圧降下ΔEHVの観点か
ら見ると、図6に示した変形カスケード整流回路を適用
した場合が最も小さいため好適な回路といえる。なお、
図6に示した変形カスケード整流回路を多倍圧整流回路
2としてスイッチング電源回路を構成した場合は、昇圧
巻線NHVには直流高電圧EHVの約1/2という高電圧が
印加されるため、昇圧巻線NHVをエポキシ樹脂等でモー
ルドして絶縁性を高めることが好ましい。
As described above, in the switching power supply circuit of the present embodiment shown in FIG. 1, the symmetric cascade rectifier circuit shown in FIG. 2 or the basic cascade rectifier circuit shown in FIGS. In addition, the modified cascade rectification circuit can be provided as the multiple voltage rectification circuit 2. However, in the case where the rectifier circuit is formed by a multi-stage rectifier circuit including a large number of high-voltage capacitors and high-voltage rectifier diodes, the component of the ripple voltage δV is superimposed on the DC high voltage EHV output from the multiple voltage rectifier circuit 2. At the same time, a voltage drop ΔEHV (regulation: voltage fluctuation) occurs. For example, ripple voltage δ superimposed on DC high voltage EHV
From the viewpoint of V, the symmetric cascade rectifier circuit shown in FIG. Also,
From the viewpoint of the voltage drop ΔEHV generated in the multiple voltage rectifier circuit 2, the modified cascade rectifier circuit shown in FIG. In addition,
When a switching power supply circuit is configured by using the modified cascade rectifier circuit shown in FIG. 6 as the multiple voltage rectifier circuit 2, a high voltage of about 1/2 of the DC high voltage EHV is applied to the boost winding NHV. It is preferable to improve the insulation by molding the step-up winding NVH with an epoxy resin or the like.

【0077】また、本発明の電源回路の回路構成として
は、図1に示した回路構成に限定されるものでない。図
7は本発明の第2の実施の形態としての電源回路の構成
を示した回路図である。なお、この図において、図1と
同一部分には、同一番号を付して説明を省略する。この
電源回路も2本のスイッチング素子をハーフブリッジ結
合した電流共振形コンバータが備えられているが、その
駆動方式は他励式とされている。このため、図7に示し
た回路には、図1に示した自励式の発振駆動回路[NB1
−RB1−CB1,NB2−RB2−CB2]の代わりに、他励式
の発振・ドライブ回路3が備えられている。また、スイ
ッチング素子Q21,Q22としてはMOS−FETが採用
されている。スイッチング素子Q21,Q22の各ゲートは
発振・ドライブ回路3に接続されている。また、スイッ
チング素子Q21のドレインは、平滑コンデンサCiの正
極と接続され、ソースは直列共振コンデンサC1、一次
巻線N1を介して一次側アースに接続される。また、ス
イッチング素子Q22のドレインは、上記スイッチング素
子Q21のソースと接続され、そのソースは一次側アース
に接続されている。またここでは、部分共振用コンデン
サCcがスイッチング素子Q21のソース及びスイッチン
グ素子Q22のドレインの接点(スイッチング出力点)と
一次側アースとの間に接続されている。従って、ここで
も部分共振コンデンサCcによる部分共振動作が得られ
ることになる。更に、各スイッチング素子Q21,Q22の
ドレイン−ソース間に対しては、クランプダイオードD
D1,DD2が並列に接続されている。
Further, the circuit configuration of the power supply circuit of the present invention is not limited to the circuit configuration shown in FIG. FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention. In this figure, the same parts as those in FIG. This power supply circuit is also provided with a current resonance type converter in which two switching elements are half-bridge-coupled, but the drive system is separately excited. Therefore, the circuit shown in FIG. 7 includes the self-excited oscillation driving circuit [NB1 shown in FIG.
-RB1-CB1, NB2-RB2-CB2], a separately excited oscillation / drive circuit 3 is provided. Further, MOS-FETs are used as the switching elements Q21 and Q22. The gates of the switching elements Q21 and Q22 are connected to the oscillation / drive circuit 3. The drain of the switching element Q21 is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor Ci, and the source is connected to the primary side ground via the series resonance capacitor C1 and the primary winding N1. The drain of the switching element Q22 is connected to the source of the switching element Q21, and the source is connected to the primary side ground. Here, the partial resonance capacitor Cc is connected between the contact (switching output point) between the source of the switching element Q21 and the drain of the switching element Q22 (switching output point) and the primary side ground. Therefore, the partial resonance operation by the partial resonance capacitor Cc can be obtained here. Further, a clamp diode D is provided between the drain and source of each of the switching elements Q21 and Q22.
D1 and DD2 are connected in parallel.

【0078】上記スイッチング素子Q21,Q22は、発振
・ドライブ回路3によって、先に図1にて説明したのと
同様のスイッチング動作が得られるようにスイッチング
駆動される。つまり、制御回路1では直流出力電圧EO1
の変動に応じて変動したレベルの電流又は電圧を発振・
ドライブ回路3に対して供給する。発振・ドライブ回路
3では、直流出力電圧EO1の安定化が図られるように、
制御回路1からの出力レベルに応じて、その周期が可変
されたスイッチング駆動信号(電圧)をスイッチング素
子Q21,Q22のゲートに対して出力する。これによっ
て、スイッチング素子Q21,Q22のスイッチング周波数
が可変されることになる。
The switching elements Q21 and Q22 are switched by the oscillation / drive circuit 3 so as to obtain the same switching operation as described above with reference to FIG. That is, in the control circuit 1, the DC output voltage EO1
Oscillates a current or voltage at a level that fluctuates in accordance with
It is supplied to the drive circuit 3. In the oscillation / drive circuit 3, the stabilization of the DC output voltage EO1 is achieved.
A switching drive signal (voltage) whose cycle is varied according to the output level from the control circuit 1 is output to the gates of the switching elements Q21 and Q22. As a result, the switching frequency of the switching elements Q21 and Q22 is varied.

【0079】この場合、起動回路4に対しては、平滑コ
ンデンサCiに得られる整流平滑電圧Eiが動作電源と
して供給されている。また、起動回路4には、絶縁コン
バータトランスPITに追加的に巻装された巻線N3に
得られる起動時の交番電圧を、ダイオードD3,コンデ
ンサC3から成る半波整流回路により直流化した電圧が
供給されるようになっているが、起動回路4は、この直
流電圧の入力に応答するようにして発振・ドライブ回路
3を起動させるための動作を実行するようにされてい
る。
In this case, the starting circuit 4 is supplied with the rectified smoothed voltage Ei obtained from the smoothing capacitor Ci as the operating power. Further, the starting circuit 4 has a voltage obtained by converting the alternating voltage obtained at the time of starting the winding N3 additionally wound around the insulating converter transformer PIT into a direct current by a half-wave rectifying circuit including a diode D3 and a capacitor C3. Although supplied, the starting circuit 4 executes an operation for starting the oscillation / drive circuit 3 in response to the input of the DC voltage.

【0080】また、この場合の絶縁コンバータトランス
PITの二次側では、二次巻線N2に対して二次側アー
スに接地されるセンタータップを設けるようにしたうえ
で、この二次巻線N2の両端を所要の巻数分巻き上げる
ようにすることで、1組の昇圧巻線NHVを形成するよう
にされる。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT in this case, the secondary winding N2 is provided with a center tap grounded to the secondary side ground, and the secondary winding N2 Are wound up by the required number of turns to form a set of boost windings NVV.

【0081】そして、この二次巻線N2に対しては、図
のようにして、整流ダイオードDO1,DO2、及び平滑コ
ンデンサCO1から成る全波整流回路を接続することで、
二次側直流出力電圧EO1を得るようにされる。
A full-wave rectifier circuit composed of rectifier diodes DO1 and DO2 and a smoothing capacitor CO1 is connected to the secondary winding N2 as shown in FIG.
The secondary side DC output voltage EO1 is obtained.

【0082】そして、この二次巻線N2に対して巻き上
げを行うようにして形成された昇圧巻線NHVに得られる
交番電圧を、図のようにして多倍圧整流回路2に対して
供給するものである。なお、この図に示す多倍圧整流回
路2の実際としても、図2、図5、及び図6に示した何
れかの回路構成が採用されて構わないものである。この
ような構成によっても、先に図1に示した電源回路と同
様の作用効果を得ることが可能とされるものである。
The alternating voltage obtained in the boost winding NHV formed by winding up the secondary winding N2 is supplied to the multiple voltage rectification circuit 2 as shown in the figure. Things. It should be noted that any one of the circuit configurations shown in FIGS. 2, 5, and 6 may be employed as the multiple voltage rectifier circuit 2 shown in FIG. With such a configuration, the same operation and effect as those of the power supply circuit shown in FIG. 1 can be obtained.

【0083】また、本実施の形態においては、一次側に
自励式共振コンバータを備えた構成の下で定電圧制御を
行うのにあたって直交形制御トランスが用いられている
が、この直交形制御トランスの代わりに、先に本出願人
により提案された斜交形制御トランスを採用することが
できる。上記斜交形制御トランスの構造としては、ここ
での図示は省略するが、例えば直交形制御トランスの場
合と同様に、4本の磁脚を有する2組のダブルコの字形
コアを組み合わせることで立体型コアを形成する。そし
て、この立体形コアに対して制御巻線NCと駆動巻線NB
を巻装するのであるが、この際に、制御巻線と駆動巻線
の巻方向の関係が斜めに交差する関係となるようにされ
る。具体的には、制御巻線NCと駆動巻線NBの何れか一
方の巻線を、4本の磁脚のうちで互いに隣り合う位置関
係にある2本の磁脚に対して巻装し、他方の巻線を対角
の位置関係にあるとされる2本の磁脚に対して巻装する
ものである。そして、このような斜交形制御トランスを
備えた場合には、駆動巻線を流れる交流電流が負の電流
レベルから正の電流レベルとなった場合でも駆動巻線の
インダクタンスが増加するという動作傾向が得られる。
これにより、スイッチング素子をターンオフするための
負方向の電流レベルは増加して、スイッチング素子の蓄
積時間が短縮されることになるので、これに伴ってスイ
ッチング素子のターンオフ時の下降時間も短くなり、ス
イッチング素子の電力損失をより低減することが可能に
なるものである。
In this embodiment, an orthogonal control transformer is used for performing constant voltage control under a configuration having a self-excited resonance converter on the primary side. Alternatively, the oblique control transformer previously proposed by the present applicant can be employed. Although the illustration of the structure of the oblique control transformer is omitted here, for example, as in the case of the orthogonal control transformer, a three-dimensional structure is obtained by combining two sets of double U-shaped cores having four magnetic legs. Form a mold core. The control winding NC and the driving winding NB are applied to the three-dimensional core.
At this time, the winding direction of the control winding and the driving winding is obliquely crossed. Specifically, one of the control winding NC and the driving winding NB is wound around two magnetic legs in a positional relationship adjacent to each other among the four magnetic legs, The other winding is wound around two magnetic legs which are considered to be in a diagonal positional relationship. When such an oblique control transformer is provided, even when the AC current flowing through the drive winding changes from a negative current level to a positive current level, the operation tendency that the inductance of the drive winding increases. Is obtained.
Thereby, the current level in the negative direction for turning off the switching element increases, and the accumulation time of the switching element is shortened.Accordingly, the fall time at the time of turning off the switching element is also shortened, The power loss of the switching element can be further reduced.

【0084】さらには、絶縁コンバータトランスPIT
の二次側において二次側出力電圧EO1を得るための整流
回路として全波整流方式の整流回路を設けた場合を例に
挙げているが、このような構成の整流回路に限定される
ものでなく、本発明としての絶縁コンバータトランスP
ITの二次側整流回路の構成としては各種考えられるも
のである。
Further, the insulation converter transformer PIT
Although a rectifier circuit of a full-wave rectification method is provided as an example of a rectifier circuit for obtaining a secondary output voltage EO1 on the secondary side of the present invention, the rectifier circuit is limited to such a rectifier circuit. Insulated converter transformer P according to the present invention
Various configurations are possible for the secondary rectifier circuit of the IT.

【0085】また、本実施の形態の電源回路において
は、一次側において一次側複合共振形スイッチングコン
バータを備えた場合を例に挙げて説明したが、本発明の
一次側の回路構成としては、必ずしも複合共振形スイッ
チングコンバータの構成を採る必要はなく、例えば一次
側の回路構成としては電流共振形のスイッチングコンバ
ータにより構成することも考えられる。
Further, in the power supply circuit of the present embodiment, the case where the primary side is provided with the primary-side composite resonance type switching converter has been described as an example. However, the circuit configuration of the primary side of the present invention is not necessarily required. It is not necessary to adopt the configuration of the complex resonance type switching converter. For example, the primary side circuit configuration may be a current resonance type switching converter.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電流共振
形コンバータと、この電流共振形コンバータがいわゆる
部分共振動作を行うための部分共振回路を一次側に備え
た複合電流共振形コンバータを備えたスイッチング電源
回路として、スイッチング電源回路を構成している絶縁
コンバータトランスの二次側に対して第2の二次巻線
(昇圧巻線)を巻装し、この第2の二次巻線にて得られ
る交番電圧を直流高電圧生成手段に入力するようにして
いる。そして、直流高電圧生成手段にて所定の高圧レベ
ルとされる直流高電圧を得るようにしている。従って、
本発明のスイッチング電源回路をテレビジョン受像機に
適用すれば、例えば陰極線管のアノードに対して供給す
る直流高電圧を得る際には、水平偏向回路において二次
側直流出力電圧をフライバックパルス電圧に変換する必
要が無く、水平偏向回路を省いた構成とすることができ
る。これにより、入力電圧から直流高電圧を得る際の電
力変換効率の向上が図られることになる。
As described above, the present invention comprises a current resonance type converter and a composite current resonance type converter provided on the primary side with a partial resonance circuit for performing the so-called partial resonance operation of the current resonance type converter. As a switching power supply circuit, a second secondary winding (boost winding) is wound around a secondary side of an insulating converter transformer constituting the switching power supply circuit, and the second secondary winding is wound around the second secondary winding. The alternating voltage obtained as described above is input to the DC high voltage generating means. Then, a DC high voltage which is set to a predetermined high voltage level by the DC high voltage generating means is obtained. Therefore,
If the switching power supply circuit of the present invention is applied to a television receiver, for example, when obtaining a high DC voltage to be supplied to the anode of a cathode ray tube, the secondary side DC output voltage is converted to a flyback pulse voltage in a horizontal deflection circuit. There is no need to convert the horizontal deflection circuit, and the configuration can be such that the horizontal deflection circuit is omitted. As a result, the power conversion efficiency when a DC high voltage is obtained from the input voltage can be improved.

【0087】また、本発明によれば、直流高電圧生成手
段により出力される直流高電圧は、高圧負荷が変動した
場合でも、その電圧変動幅は従来に比べて小さくするこ
とができる。従って、本発明を例えばテレビジョン受像
機の高電圧供給手段に適用すれば、例えば陰極線管から
出力される電子ビームの水平方向の振幅変動を抑制する
ことが可能になる。
Further, according to the present invention, even when the high-voltage load fluctuates, the DC high voltage output by the DC high voltage generating means can have a smaller range of voltage fluctuation than in the prior art. Therefore, if the present invention is applied to, for example, a high voltage supply unit of a television receiver, it becomes possible to suppress, for example, horizontal amplitude fluctuations of an electron beam output from a cathode ray tube.

【0088】また、絶縁コンバータトランスに二次側に
対して第1の二次巻線(二次巻線)と第2の二次巻線
(昇圧巻線)を巻装しているため、従来のように直流高
電圧を得るための高圧トランスを設ける必要が無く、ま
た、スイッチング素子に対して流れる電流のピーク値も
小さくなり、スイッチング素子の発熱量も減少するの
で、スイッチング素子に対して放熱板を取り付ける等の
対策を行う必要もない。
Further, since the first secondary winding (secondary winding) and the second secondary winding (step-up winding) are wound around the secondary side of the insulating converter transformer, the conventional method is used. It is not necessary to provide a high-voltage transformer for obtaining a high DC voltage as in (1), and the peak value of the current flowing through the switching element is reduced, and the amount of heat generated by the switching element is reduced. It is not necessary to take measures such as mounting a plate.

【0089】また、本発明の高電圧安定化回路は、直流
高電圧生成手段として、ジョーンズ&ウォーターズ回
路、コッククロフト&ウォルトン回路、或いはミッチェ
ル回路を採用した多倍圧整流回路により構成することが
可能とされる。これにより、絶縁コンバータトランスの
第2の二次巻線に誘起される誘起電圧について充分な高
圧レベルを発生しないようにした構成であっても、直流
高電圧生成手段において、例えばCRTのアノード電圧
を得るなどの所要の目的に対応して、実用に足るだけの
レベルの直流高電圧を得ることが可能になる。また、特
に直流高電圧生成手段に対してジョーンズ&ウォーター
ズ回路を適用すれば、直流高電圧に重畳されるリップル
電圧の低減を図ることができ、またミッチェル回路を適
用すれば直流高電圧生成手段における電圧降下を有効に
抑えるということが可能になるので、本発明のスイッチ
ング電源回路を適用する機器ごとに最適な構成を実現す
ることも可能になる。
Further, the high voltage stabilizing circuit of the present invention can be constituted by a multiple voltage rectifying circuit employing a Jones & Waters circuit, a Cockcroft & Walton circuit or a Mitchell circuit as a DC high voltage generating means. Is done. Thus, even if the induced voltage induced in the second secondary winding of the insulating converter transformer is not generated at a sufficiently high level, the DC high voltage generating means can reduce the anode voltage of the CRT, for example. It is possible to obtain a DC high voltage of a level sufficient for practical use in accordance with a required purpose such as obtaining. In addition, if the Jones & Waters circuit is applied to the DC high voltage generating means, the ripple voltage superimposed on the DC high voltage can be reduced, and if the Mitchell circuit is applied, the DC high voltage generating means can be reduced. Since it is possible to effectively suppress the voltage drop, it is also possible to realize an optimum configuration for each device to which the switching power supply circuit of the present invention is applied.

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

【図1】本発明の実施の形態としての電源回路の構成例
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a power supply circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施の形態としての多倍圧整流回路の1構成
例を示した回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing one configuration example of a multiple voltage rectifier circuit as the present embodiment.

【図3】本実施の形態の電源回路の要部の動作を示す波
形図である。
FIG. 3 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit of the present embodiment.

【図4】本実施の形態の絶縁コンバータトランスPIT
の構造を示す断面図である。
FIG. 4 is an insulation converter transformer PIT according to the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of FIG.

【図5】多倍圧整流回路の他の構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing another configuration example of the multiple voltage rectifier circuit.

【図6】多倍圧整流回路の他の構成例を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another configuration example of the multiple voltage rectifier circuit.

【図7】他の実施の形態としての電源回路の構成例を示
す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a power supply circuit according to another embodiment.

【図8】従来の高圧発生回路とその周辺回路の構成を示
す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional high voltage generating circuit and its peripheral circuits.

【図9】図9に示した回路の要部の動作を示す波形図で
ある。
9 is a waveform chart showing an operation of a main part of the circuit shown in FIG.

【図10】図8に示す電源回路に備えられるフライバッ
クトランスの動作を概念的に示す説明図である。
10 is an explanatory diagram conceptually showing an operation of a flyback transformer provided in the power supply circuit shown in FIG.

【図11】図8に示す電源回路の特性として、直流高電
圧EHVと高圧負荷電流IHVとの関係を示す説明図であ
る。
11 is an explanatory diagram showing a relationship between a DC high voltage EHV and a high-voltage load current IHV as characteristics of the power supply circuit shown in FIG. 8;

【図12】図8に示す電源回路に備えられるフライバッ
クトランスの構造を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a structure of a flyback transformer provided in the power supply circuit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路、2 多倍圧整流回路、Ci 平滑コンデ
ンサ、Q1,Q2,Q11,Q12 スイッチング素子、PI
T 絶縁コンバータトランス、PRT ドライブトラン
ス、C1 一次側直列共振コンデンサ、N1 一次巻線、
N2 二次巻線、NHV 昇圧巻線、NC 制御巻線、NB
駆動巻線、ND 共振電流検出巻線、CB 共振コンデ
ンサ、DBR ブリッジ整流回路、DO1,DO2 整流ダイ
オード、DHVA0〜DHVA(n+1) DHVB0〜DHVB(n+1) 高
圧整流ダイオード、CHVA1〜CHVAn CHVB1〜CHVBn
高圧コンデンサ、CO1,COHV 平滑コンデンサ
1 control circuit, 2 multiple voltage rectification circuit, Ci smoothing capacitor, Q1, Q2, Q11, Q12 switching element, PI
T isolation converter transformer, PRT drive transformer, C1 primary side series resonance capacitor, N1 primary winding,
N2 secondary winding, NHV boost winding, NC control winding, NB
Drive winding, ND resonance current detection winding, CB resonance capacitor, DBR bridge rectifier circuit, DO1, DO2 rectifier diode, DHVA0 to DHVA (n + 1) DHVB0 to DHVB (n + 1) High voltage rectifier diode, CHVA1 to CHVAn CHVB1 ~ CHVBn
High voltage capacitor, CO1, COHV smoothing capacitor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スイッチング素子を備え、入力された直
流入力電圧を断続して出力するスイッチング手段と、 一次側の出力を二次側に伝送するために設けられ、一次
巻線、第1の二次巻線、及び第2の二次巻線を巻回する
と共に、上記一次巻線と上記第1の二次巻線とについて
は疎結合とされる所要の結合度が得られるようにされ、
上記第1の二次巻線と第2の二次巻線については密結合
の状態が得られるようにされた絶縁コンバータトランス
と、 上記スイッチング手段の動作を電流共振形とするように
して挿入される一次側直列共振回路と、 上記スイッチング手段のスイッチング動作時において部
分共振動作が得られるようにして形成される一次側部分
共振回路と、 上記第1の二次巻線に得られる交番電圧を入力して整流
動作を行うことで、二次側直流出力電圧を得るように構
成された直流出力電圧生成手段と、 上記二次側直流出力電圧のレベルに応じて、上記スイッ
チング素子のスイッチング周波数を可変することで定電
圧制御を行うようにされる定電圧制御手段と、 上記第2の二次巻線に得られる交番電圧を入力して整流
動作を行うことで、所定の高圧レベルとされる直流高電
圧を得るように構成された直流高電圧生成手段と、 を備えることを特徴とするスイッチング電源回路。
A switching device for intermittently outputting an input DC input voltage; a switching device provided for transmitting an output of a primary side to a secondary side; a primary winding; A primary winding and a second secondary winding are wound, and a required degree of loose coupling is obtained for the primary winding and the first secondary winding.
The first secondary winding and the second secondary winding are insulated converter transformers capable of obtaining a tightly coupled state, and are inserted so that the operation of the switching means is a current resonance type. A primary-side series resonance circuit, a primary-side partial resonance circuit formed so as to obtain a partial resonance operation at the time of the switching operation of the switching means, and an alternating voltage obtained in the first secondary winding. DC output voltage generating means configured to obtain a secondary side DC output voltage by performing a rectification operation, and changing a switching frequency of the switching element according to a level of the secondary side DC output voltage. And a constant voltage control unit configured to perform constant voltage control by inputting an alternating voltage obtained to the second secondary winding and performing a rectification operation to achieve a predetermined high voltage level. Switching power supply circuit, characterized in that and a high DC voltage generating means arranged to obtain a high DC voltage.
【請求項2】 上記直流高電圧生成手段は、 ジョーンズ・アンド・ウォーターズ回路を備えて構成さ
れていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチン
グ電源回路。
2. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein said DC high voltage generation means includes a Jones and Waters circuit.
【請求項3】 上記直流高電圧生成手段は、 コッククロフト・アンド・ウォルトン回路を備えて構成
されていることを特徴とする請求項1に記載のスイッチ
ング電源回路。
3. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein said DC high-voltage generating means includes a Cockcroft and Walton circuit.
【請求項4】 上記直流高電圧生成手段は、 ミッチェル回路を備えて構成されていることを特徴とす
る請求項1に記載のスイッチング電源回路。
4. The switching power supply circuit according to claim 1, wherein said DC high voltage generation means includes a Mitchell circuit.
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Cited By (3)

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