JP2002010633A - Switching power supply source - Google Patents

Switching power supply source

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JP2002010633A
JP2002010633A JP2000192264A JP2000192264A JP2002010633A JP 2002010633 A JP2002010633 A JP 2002010633A JP 2000192264 A JP2000192264 A JP 2000192264A JP 2000192264 A JP2000192264 A JP 2000192264A JP 2002010633 A JP2002010633 A JP 2002010633A
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JP
Japan
Prior art keywords
frequency
switching
output
degaussing
power supply
Prior art date
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Application number
JP2000192264A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Miyamoto
一 宮本
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Funai Electric Co Ltd
Original Assignee
Funai Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent occurrence of magnetic saturation of a transformer which has a small dimension without increasing switching loss. SOLUTION: In a composition having a PWM circuit 5 which stabilizes an output voltage by making on-off operation of a FET 15 with a period of an output of an oscillator circuit 6 and controlling the ratio of the on-off operation according to a voltage error of a DC secondary output 32, a frequency controller 7 which sets the output frequency of the oscillator circuit 6 to a first frequency when the switching of the FET 15 is started and sets the output frequency of the oscillator circuit 6 to a second frequency when a specified time is elapsed after the switching has been started is provided, and the first frequency is set higher frequency than the second frequency.

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、PWM制御におけ
るスイッチング周波数を、スイッチングの開始時では高
くし、所定期間が経過したときには低くするスイッチン
グ電源に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply for increasing a switching frequency in PWM control at the start of switching and lowering it after a predetermined period.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源において、スイッチン
グ動作を開始させた場合、二次側直流出力の電圧を0V
から立ち上げなければならないので、スイッチング素子
であるFETは、オン期間が最大となるように制御され
る。従って、FETに流れる電流の最大値は極めて大き
な値となる。このため、トランスに磁気飽和が生じ易く
なるので、飽和磁気容量の大きいトランスを用いる必要
がある。しかし、飽和磁気容量の大きいトランスは、形
状が大きく、且つ、高価である。このため、FETのソ
ースと接地レベルとの間に抵抗を挿入し、抵抗の端子間
電圧が、制御トランジスタにベース電流が流れる電圧ま
で上昇するときには、FETをオフに転じさせることに
よって、FETの電流の最大値を抑制する構成が用いら
れていた(第1の従来技術とする)。
2. Description of the Related Art In a switching power supply, when a switching operation is started, the voltage of a secondary side DC output is reduced to 0V.
, So that the FET, which is a switching element, is controlled such that the ON period is maximized. Therefore, the maximum value of the current flowing through the FET becomes an extremely large value. For this reason, magnetic saturation tends to occur in the transformer, and it is necessary to use a transformer having a large saturation magnetic capacity. However, a transformer having a large saturation magnetic capacity has a large shape and is expensive. For this reason, a resistor is inserted between the source of the FET and the ground level, and when the voltage between the terminals of the resistor rises to a voltage at which the base current flows through the control transistor, the FET is turned off, thereby turning off the FET. Has been used (referred to as a first related art).

【0003】また、磁気飽和の発生を防止する従来技術
が、実62−104587号として提案されている。す
なわち、誤差増幅器の出力電圧の最大値を、ツェナーダ
イオードを用いることによって、所定範囲内に制限して
いる。その結果、FETをオンさせるためのパルスの幅
が、所定範囲を越えて狭くなることが防止される。従っ
て、オンオフが相補的となる2つのFETは、特性にば
らつきがあるときにも、オンパルスが与えられたときに
は、オン状態に移行する。このため、トランスには偏磁
が生じなくなるので、磁気飽和の発生が防止されること
になり、FETに過大電流が流れることが防止される
(第2の従来技術とする)。
A conventional technique for preventing the occurrence of magnetic saturation has been proposed as Japanese Utility Model Publication No. 62-104587. That is, the maximum value of the output voltage of the error amplifier is limited to a predetermined range by using a Zener diode. As a result, the width of the pulse for turning on the FET is prevented from being narrowed beyond a predetermined range. Therefore, the two FETs whose on / off are complementary shift to the on state when the on pulse is given even when the characteristics vary. For this reason, since no magnetic bias occurs in the transformer, the occurrence of magnetic saturation is prevented, and an excessive current is prevented from flowing through the FET (the second conventional technique).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら第1の従
来技術を用いた場合では、以下に示す問題を生じてい
た。すなわち、車載用のテレビに適用する場合には、一
次側直流源の電圧は12〜13Vの電圧となる。また、
二次側直流出力の電力は、50W程度となる。従って、
一次側直流源の電流の平均値は、4〜5A程度となる。
このため、FETのオンの比率が、例えば、30%とな
る場合、FETに流れる電流は、定常状態において10
数Aとなる。一方、FETのスイッチング動作を開始さ
せたときには、二次側直流出力の電圧を0Vから立ち上
げる必要があるので、FETに流れる電流の最大値は、
定常状態より大きな値となる。従って、上記した構成の
スイッチング電源において、スイッチング動作を開始さ
せた場合、FETの電流の最大値は数10Aの値とな
る。また、FETのソースと接地レベルとの間に接続さ
れる抵抗の値は、制限したい電流値となったとき、端子
間電圧が約0.6Vとなるように設定される。従って、
上記したスイッチング電源の場合、抵抗の値は20mΩ
程度と、極めて微小となる。そして、このように微小な
値の抵抗は、高価となっている。また、配線経路を構成
するパターンの直流的なインピーダンスの影響が大きく
なるので、パターン設計が困難になるという問題もあっ
た。また、一次側直流源の電圧が低いため、一次側直流
源の電圧に対する上記抵抗の端子間電圧の比率が大きく
なり、スイッチング効率の低下を招いていた。
However, when the first prior art is used, the following problems have occurred. That is, when applied to an in-vehicle television, the voltage of the primary side DC source is a voltage of 12 to 13V. Also,
The power of the secondary side DC output is about 50W. Therefore,
The average value of the current of the primary DC source is about 4 to 5A.
Therefore, when the ON ratio of the FET is, for example, 30%, the current flowing through the FET is 10% in the steady state.
It becomes the number A. On the other hand, when the switching operation of the FET is started, it is necessary to raise the voltage of the secondary side DC output from 0 V, so the maximum value of the current flowing through the FET is:
The value is larger than the steady state. Therefore, when the switching operation is started in the switching power supply having the above-described configuration, the maximum value of the current of the FET is a value of several tens of amps. The value of the resistor connected between the source of the FET and the ground level is set so that the voltage between the terminals is about 0.6 V when the current value to be limited is reached. Therefore,
In the case of the above switching power supply, the resistance value is 20 mΩ
Degree and extremely small. And a resistor having such a small value is expensive. In addition, there is also a problem that the pattern design becomes difficult because the influence of the DC impedance of the pattern constituting the wiring path increases. Further, since the voltage of the primary side DC source is low, the ratio of the voltage between the terminals of the resistor to the voltage of the primary side DC source becomes large, which causes a reduction in switching efficiency.

【0005】また、第2の従来技術は、オンオフが相補
的となる2つのFETを備えた構成において、オンパル
スの幅の最小値を、所定値以下にはならないようにする
ことによって、トランスに偏磁が生じることを防止する
技術となっている。従って、オン時間が長くなることに
より生じる磁気飽和を防止しようとするときには、適用
することが困難な技術となっていた。
Further, in the second prior art, in a configuration including two FETs whose on and off are complementary to each other, the minimum value of the width of the on-pulse is prevented from becoming smaller than a predetermined value, so that the transformer is biased. It is a technique for preventing the occurrence of magnetism. Therefore, it has been difficult to apply this technique to prevent magnetic saturation caused by a long on-time.

【0006】本発明は上記課題を解決するため創案され
たものであって、その目的は、スイッチング動作の開始
時にはスイッチング周波数を高め、所定期間が経過した
ときにはスイッチング周波数を低くすることにより、ス
イッチング損失の増加を招くことなく、小形形状のトラ
ンスを用いたときにも、トランスの磁気飽和の発生を防
止することのできるスイッチング電源を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to increase the switching frequency at the start of a switching operation and to lower the switching frequency after a predetermined period has elapsed, thereby reducing the switching loss. It is an object of the present invention to provide a switching power supply that can prevent the occurrence of magnetic saturation of a transformer even when a small-sized transformer is used without increasing the number of transformers.

【0007】また、上記目的に加え、消磁回路に消磁を
指示する制御信号を用いて、スイッチング周波数の切り
換えを行うことにより、マイクロコンピュータの制御プ
ログラムの追加を不要にすると共に、マイクロコンピュ
ータの端子の占有数の増加を防止することのできるスイ
ッチング電源を提供することにある。
In addition to the above object, the switching frequency is switched by using a control signal for instructing the degaussing circuit to degauss, so that it is not necessary to add a microcomputer control program, and the terminals of the microcomputer are connected. An object of the present invention is to provide a switching power supply capable of preventing an increase in the number of occupied devices.

【0008】また、上記目的に加え、消磁回路の動作を
制御する制御トランジスタのオンオフでもって、発振回
路の素子定数を変化させることにより、スイッチング周
波数を変化させるために追加する素子数を少ないものと
することのできるスイッチング電源を提供することにあ
る。
In addition to the above object, by changing the element constant of the oscillation circuit by turning on and off the control transistor for controlling the operation of the degaussing circuit, the number of elements added for changing the switching frequency can be reduced. It is an object of the present invention to provide a switching power supply.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るスイッチング電源は、一次コイルに流れる
電流をスイッチングするスイッチング素子と、発振回路
の出力の周期でもってスイッチング素子をオンオフする
と共に、二次側直流出力の電圧誤差に基づいて前記オン
オフの比率を制御することにより、前記二次側直流出力
の電圧を安定化するPWM回路とを備えたスイッチング
電源に適用し、スイッチング素子のスイッチングが開始
されるときには、前記発振回路の出力周波数を第1の周
波数に設定し、スイッチング素子のスイッチングが開始
されて後所定期間が経過したときには、前記発振回路の
出力周波数を第2の周波数に設定する周波数制御部を備
え、第1の周波数を第2の周波数より高い周波数として
いる。
In order to solve the above-mentioned problems, a switching power supply according to the present invention comprises: a switching element for switching a current flowing through a primary coil; and a switching element which is turned on / off by an output cycle of an oscillation circuit. By controlling the on / off ratio based on the voltage error of the secondary DC output, the present invention is applied to a switching power supply including a PWM circuit for stabilizing the voltage of the secondary DC output, and the switching of the switching element is performed. When the operation is started, the output frequency of the oscillation circuit is set to a first frequency, and when a predetermined period has elapsed after switching of the switching element has started, the output frequency of the oscillation circuit is set to a second frequency. A frequency control unit is provided, wherein the first frequency is higher than the second frequency.

【0010】すなわち、スイッチング素子がオンとなる
比率が一定の場合、スイッチング周波数が高くなるほ
ど、スイッチング素子のオン期間が短くなる。従って、
スイッチング周波数が第1の周波数となるときには、オ
ンとなる比率が大きくなるときにも、トランスに磁気飽
和が生じる以前に、スイッチング素子がオンからオフに
転じる。また、所定期間が経過した後では、スイッチン
グ周波数が第1の周波数から第2の周波数に変化するの
で、スイッチング損失の増加が回避される。
That is, when the rate at which the switching elements are turned on is constant, the higher the switching frequency, the shorter the on-period of the switching elements. Therefore,
When the switching frequency becomes the first frequency, even when the ratio of turning on increases, the switching element switches from on to off before magnetic saturation occurs in the transformer. After a predetermined period has elapsed, the switching frequency changes from the first frequency to the second frequency, so that an increase in switching loss is avoided.

【0011】また、上記構成に加え、スイッチング素子
のスイッチングが開始されるときには消磁制御信号を所
定期間だけ送出するマイクロコンピュータと、消磁制御
信号が送出されたときには、CRTの帯磁を消去する消
磁回路とを備えたテレビジョン受信装置のスイッチング
電源に適用し、前記周波数制御部は、消磁制御信号が送
出されるときには前記発振回路の出力周波数を第1の周
波数に設定し、消磁制御信号の送出が停止されたときに
は、前記発振回路の出力周波数を第2の周波数に設定し
ている。
In addition to the above configuration, a microcomputer for transmitting a degaussing control signal for a predetermined period when switching of the switching element is started, and a degaussing circuit for erasing the magnetization of the CRT when the degaussing control signal is transmitted. The frequency control unit sets the output frequency of the oscillation circuit to the first frequency when the degaussing control signal is transmitted, and stops the transmission of the degaussing control signal. Then, the output frequency of the oscillation circuit is set to the second frequency.

【0012】すなわち、消磁制御信号は、テレビジョン
受信装置の動作の開始時に送出される。従って、スイッ
チング周波数は、スイッチング動作の開始時に、第1の
周波数に設定される。また、消磁制御信号は、数秒程度
の期間が経過したときは、送出が停止される。従って、
数秒が経過したときには、スイッチング周波数は、第2
の周波数に変化する。且つ、上記動作は、マイクロコン
ピュータが、消磁の制御のために設定された端子に、消
磁制御信号を送出するのみで、生じることになる。
That is, the degaussing control signal is transmitted at the start of the operation of the television receiver. Therefore, the switching frequency is set to the first frequency at the start of the switching operation. The transmission of the degaussing control signal is stopped when a period of about several seconds has elapsed. Therefore,
After a few seconds, the switching frequency becomes the second
Frequency. In addition, the above operation occurs only when the microcomputer sends out a degaussing control signal to a terminal set for degaussing control.

【0013】また、上記構成に加え、前記消磁制御信号
が送出されるときには接地レベルへの接続を閉じる制御
トランジスタを備え、前記消磁回路は、制御トランジス
タが接地レベルへの接続を閉じるときには消磁を行うテ
レビジョン受信装置のスイッチング電源に適用し、前記
発振回路は、周波数設定端子に接続された抵抗の値が小
さくなるほど発振周波数を高くし、前記周波数制御部
は、一方の端子が周波数設定端子に接続され、他方の端
子が接地された設定抵抗と、一方の端子が周波数設定端
子に接続され、他方の端子が制御トランジスタに接続さ
れた補助抵抗とを備えている。
[0013] In addition to the above configuration, a control transistor for closing the connection to the ground level when the degaussing control signal is transmitted is provided, and the degaussing circuit performs degaussing when the control transistor closes the connection to the ground level. When applied to a switching power supply of a television receiver, the oscillation circuit increases the oscillation frequency as the value of the resistor connected to the frequency setting terminal decreases, and the frequency control unit has one terminal connected to the frequency setting terminal. And a setting resistor having the other terminal grounded, and an auxiliary resistor having one terminal connected to the frequency setting terminal and the other terminal connected to the control transistor.

【0014】すなわち、発振回路の出力周波数を変化さ
せる周波数制御部は、設定抵抗と補助抵抗とにより構成
される。
That is, the frequency control section for changing the output frequency of the oscillation circuit is constituted by the set resistor and the auxiliary resistor.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例の形態を、
図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係るスイ
ッチング電源の一実施形態を車載用のテレビジョン受信
装置に適用した場合の電気的構成を示すブロック線図で
ある。なお、商用電源を一次側入力とするスイッチング
電源も併せて設けられているが、このスイッチング電源
については、図示が省略されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration when an embodiment of the switching power supply according to the present invention is applied to an in-vehicle television receiver. Although a switching power supply having a commercial power supply as a primary-side input is also provided, the illustration of the switching power supply is omitted.

【0016】図において、バッテリ1は、出力電圧が1
2V(その他の電圧として、24Vとすることもでき
る)となっており、一次側直流源を構成する。このた
め、バッテリ1のプラス端子は、一次コイルL1の一方
の端子に導かれている。また、バッテリ1のマイナス端
子は接地されている。そして、一次コイルL1の他方の
端子は、スイッチング素子であるFET15のドレイン
に接続されている。また、FET15のソースは接地さ
れている。
In FIG. 1, a battery 1 has an output voltage of 1
It is 2 V (other voltages may be 24 V), and constitutes a primary-side DC source. For this reason, the plus terminal of the battery 1 is led to one terminal of the primary coil L1. The negative terminal of the battery 1 is grounded. The other terminal of the primary coil L1 is connected to the drain of the FET 15, which is a switching element. The source of the FET 15 is grounded.

【0017】ダイオードD1とコンデンサC1とからな
るブロックは、二次コイルL2の出力を整流平滑し、二
次側直流出力32を生成する。また、抵抗R1と抵抗R
2とは、二次側直流出力32の電圧を分圧し、分圧した
電圧を、PWM回路5に送出する。
The block including the diode D1 and the capacitor C1 rectifies and smoothes the output of the secondary coil L2, and generates a secondary DC output 32. The resistance R1 and the resistance R
2 is to divide the voltage of the secondary-side DC output 32 and send the divided voltage to the PWM circuit 5.

【0018】発振回路6は、周波数設定端子61と接地
レベルとの間に接続される抵抗の値によって発振周波数
が決定される回路となっており、発振出力をPWM回路
5に送出する。また、発振周波数については、周波数設
定端子61と接地レベルとの間に接続される抵抗の値が
小さくなるときには、その周波数が高くなるように構成
されている。
The oscillation circuit 6 is a circuit whose oscillation frequency is determined by the value of a resistor connected between the frequency setting terminal 61 and the ground level, and sends out an oscillation output to the PWM circuit 5. The oscillation frequency is configured to increase when the value of the resistor connected between the frequency setting terminal 61 and the ground level decreases.

【0019】PWM回路5は、発振回路6の出力の周期
でもってスイッチング素子をオンオフするブロックとな
っており、二次側直流出力32の分圧電圧に基づいて、
二次側直流出力32の電圧誤差を検出する。そして、検
出した電圧誤差に基づいて、FET15のオンオフの比
率を変化させることにより、二次側直流出力32の電圧
を所定電圧(例えば、110V)に安定化する。ドライ
ブ回路4は、PWM回路5の出力を増幅することによっ
て、FET15を駆動するブロックとなっている。
The PWM circuit 5 is a block for turning on and off the switching element in accordance with the cycle of the output of the oscillation circuit 6, and based on the divided voltage of the secondary DC output 32,
A voltage error of the secondary DC output 32 is detected. Then, the voltage of the secondary DC output 32 is stabilized at a predetermined voltage (for example, 110 V) by changing the on / off ratio of the FET 15 based on the detected voltage error. The drive circuit 4 is a block that drives the FET 15 by amplifying the output of the PWM circuit 5.

【0020】テレビ部3は、チューナ、中間周波増幅回
路、検波回路、映像信号の処理回路、音声信号の処理回
路、偏向回路、および、CRT(図示を省略)等を備え
たブロックとなっていて、テレビジョン受信装置として
の主要動作を行う。消磁回路8は、CRTの帯磁を消去
するブロックとなっている。このため、直列に接続され
たデガウスコイル23とポジスタ22とを備えている。
そして、直列に接続されたデガウスコイル23とポジス
タ22とは、リレー接点21を介して、商用電源に接続
されている。
The television unit 3 is a block including a tuner, an intermediate frequency amplifier circuit, a detection circuit, a video signal processing circuit, an audio signal processing circuit, a deflection circuit, and a CRT (not shown). Perform the main operation of the television receiver. The degaussing circuit 8 is a block for erasing the magnetization of the CRT. For this purpose, a degauss coil 23 and a posistor 22 are connected in series.
The degauss coil 23 and the posistor 22 connected in series are connected to a commercial power supply via a relay contact 21.

【0021】マイクロコンピュータ9は、テレビジョン
受信装置としての主要動作の制御を行うブロックとなっ
ている。このため、PWM回路5とドライブ回路4とを
制御することにより、FET15のスイッチングの開
始、および、FET15のスイッチングの停止を制御す
る。また、テレビ部3の動作を制御する。また、消磁回
路8の動作を制御するため、抵抗R5を介して、制御ト
ランジスタQ2のベースに消磁制御信号33を送出す
る。
The microcomputer 9 is a block for controlling main operations as a television receiver. Therefore, by controlling the PWM circuit 5 and the drive circuit 4, the start of switching of the FET 15 and the stop of switching of the FET 15 are controlled. Further, the operation of the television unit 3 is controlled. Further, in order to control the operation of the degaussing circuit 8, a degaussing control signal 33 is transmitted to the base of the control transistor Q2 via the resistor R5.

【0022】制御トランジスタQ2は、消磁制御信号3
3(Hレベル)が送出されるときには、オンとなって、
接地レベルへの接続を閉じる素子となっている。このた
め、制御トランジスタQ2がオンとなるときには、リレ
ーコイル11が駆動され、リレー接点21の接続が閉じ
られる(抵抗R6は、消磁制御信号33が送出されない
とき、制御トランジスタQ2のベースが高インピーダン
スとなることを防止する。また、リレーコイル11に供
給される直流源は、バッテリ1の出力を12Vに安定化
した直流源が使用される)。
The control transistor Q2 outputs a degaussing control signal 3
When 3 (H level) is transmitted, it is turned on,
The element closes the connection to the ground level. Therefore, when the control transistor Q2 is turned on, the relay coil 11 is driven and the connection of the relay contact 21 is closed. (When the demagnetization control signal 33 is not sent, the resistance R6 sets the base of the control transistor Q2 to high impedance. The DC source supplied to the relay coil 11 is a DC source in which the output of the battery 1 is stabilized at 12V.

【0023】周波数制御部7は、発振回路6の出力周波
数を、第1の周波数と第2の周波数とに切り換えるブロ
ックとなっている(第1の周波数は第2の周波数より高
くなっている)。このため、一方の端子が周波数設定端
子61に接続され、他方の端子が接地された設定抵抗R
4、一方の端子が周波数設定端子61に接続された補助
抵抗R3、および、補助抵抗R3の他方の端子にアノー
ドが接続されたダイオードD2を備えている。そして、
ダイオードD2のカソードを、制御トランジスタQ2の
コレクタに導いている(ダイオードD2は、制御トラン
ジスタQ2がオフになるとき、リレーコイル11を介し
た電流が、補助抵抗R3の側に流れることを防止す
る)。
The frequency control section 7 is a block for switching the output frequency of the oscillation circuit 6 between a first frequency and a second frequency (the first frequency is higher than the second frequency). . Therefore, one terminal is connected to the frequency setting terminal 61 and the other terminal is connected to the grounded setting resistor R.
4. An auxiliary resistor R3 whose one terminal is connected to the frequency setting terminal 61, and a diode D2 whose anode is connected to the other terminal of the auxiliary resistor R3. And
The diode D2 has its cathode guided to the collector of the control transistor Q2 (the diode D2 prevents the current through the relay coil 11 from flowing to the auxiliary resistor R3 when the control transistor Q2 is turned off). .

【0024】周波数制御部7は上記した構成となってい
る。従って、制御トランジスタQ2がオフとなるときに
は、周波数設定端子61と接地レベルとの間には、設定
抵抗R4のみが接続されることになる。一方、制御トラ
ンジスタQ2がオンとなるときには、周波数設定端子6
1と接地レベルとの間には、設定抵抗R4と補助抵抗R
3とが並列に接続されることになる。このため、発振回
路6の発振周波数(出力周波数)は、制御トランジスタ
Q2がオンとなるときには、制御トランジスタQ2がオ
フであるときの周波数(第2の周波数)より高い周波数
(第1の周波数)となる(第1の周波数は100KH
z、第2の周波数は50KHzとなっている。
The frequency control section 7 has the above-described configuration. Therefore, when the control transistor Q2 is turned off, only the setting resistor R4 is connected between the frequency setting terminal 61 and the ground level. On the other hand, when the control transistor Q2 is turned on, the frequency setting terminal 6
1 and the ground level, a setting resistor R4 and an auxiliary resistor R
3 will be connected in parallel. Therefore, the oscillation frequency (output frequency) of the oscillation circuit 6 is higher (first frequency) than the frequency (second frequency) when the control transistor Q2 is off when the control transistor Q2 is on. (The first frequency is 100KH
z, the second frequency is 50 KHz.

【0025】なお、トランス2に巻回された二次コイル
については、L2のみを図示しているが、実機において
は、25Vの直流源を得るための二次コイルが巻回され
ている。また、この二次コイルの出力のための整流平滑
回路が設けられている。そして、この25Vの直流源
は、テレビ部3に供給されている。なお、テレビ部3に
供給される電力は、約50Wとなっている。
Although only L2 is shown for the secondary coil wound around the transformer 2, a secondary coil for obtaining a DC source of 25V is wound in an actual machine. In addition, a rectifying and smoothing circuit for outputting the secondary coil is provided. The 25 V DC source is supplied to the television unit 3. The electric power supplied to the television unit 3 is about 50W.

【0026】また、本実施形態は、トランス2に蓄積さ
れたエネルギが完全に放出される以前に、FET15が
オンに転じるようになっている。このため、図2に示し
たように、FET15には、オンになった瞬間(時刻T
1)から相当量の電流が流れ、以後、時間の経過に対応
して、電流が増加する。また、オンに転じた後、50μ
S(期間t1)が経過したとき(時刻T2)には、トラ
ンス2に磁気飽和が生じる。このため、時刻T2以後で
は、電流の増加率が急激に増大する。
In this embodiment, the FET 15 is turned on before the energy stored in the transformer 2 is completely discharged. For this reason, as shown in FIG. 2, the FET 15 is turned on (at time T).
A considerable amount of current flows from 1), and thereafter, the current increases as time elapses. After turning on, 50μ
When S (time period t1) has elapsed (time T2), magnetic saturation occurs in the transformer 2. Therefore, after the time T2, the rate of increase of the current sharply increases.

【0027】また、本実施形態におけるPWM回路5
は、FET15をオンにする時間的比率を、50%以下
の範囲で変化させることによって、二次側直流出力32
の電圧を安定化するようになっている。このため、二次
側直流出力32の電圧が0Vの状態においてスイッチン
グを開始させたときにも、FET15がオンとなる時間
的比率は、50%を越えないようになっている。
Further, the PWM circuit 5 in the present embodiment
Is to change the time ratio of turning on the FET 15 within a range of 50% or less, so that the secondary side DC output 32
Voltage is stabilized. For this reason, even when switching is started in a state where the voltage of the secondary-side DC output 32 is 0 V, the time ratio at which the FET 15 is turned on does not exceed 50%.

【0028】図3は、スイッチング開始直後のFET1
5の電流変化と、所定期間が経過した後のFET15の
電流変化とを示す説明図である。必要に応じて同図を参
照しつつ、実施形態の動作を説明する。
FIG. 3 shows the FET 1 immediately after the start of switching.
5 is an explanatory diagram showing a current change of the FET 15 and a current change of the FET 15 after a predetermined period has elapsed. FIG. The operation of the embodiment will be described with reference to FIG.

【0029】マイクロコンピュータ9は、テレビ部3の
動作を開始させるときには、PWM回路5の動作とドラ
イブ回路4の動作とを開始させる制御を行う。また、消
磁制御信号33を5秒間(所定期間)だけ送出する。従
って、制御トランジスタQ2は、5秒の間、オン状態に
なる。
When starting operation of the television section 3, the microcomputer 9 controls to start the operation of the PWM circuit 5 and the operation of the drive circuit 4. Further, the degaussing control signal 33 is transmitted for only 5 seconds (predetermined period). Therefore, the control transistor Q2 is turned on for 5 seconds.

【0030】このため、上記5秒間においては、周波数
制御部7の補助抵抗R3は、ダイオードD2と制御トラ
ンジスタQ2とを介して、接地される。従って、周波数
設定端子61の接地レベルとの間には、設定抵抗R4と
補助抵抗R3とが並列に接続された状態となる。このた
め、発振回路6がPWM回路5に送出する出力周波数は
100KHz(第1の周波数)となる。
For this reason, during the above-mentioned 5 seconds, the auxiliary resistor R3 of the frequency control section 7 is grounded via the diode D2 and the control transistor Q2. Therefore, between the frequency setting terminal 61 and the ground level, the setting resistor R4 and the auxiliary resistor R3 are connected in parallel. For this reason, the output frequency transmitted from the oscillation circuit 6 to the PWM circuit 5 is 100 KHz (first frequency).

【0031】一方、FET15がスイッチングを開始し
たときには、二次側直流出力32の電圧は0Vである。
このため、PWM回路5は、オンとなる比率が50%と
なる信号を生成し、ドライブ回路4に送出する。その結
果、FET15は、50μSの期間毎に、オンとオフと
を繰り返すスイッチング動作を行う。一方、トランス2
においては、FET15のオン期間が50μS以内で
は、磁気飽和が発生しない。このため、オン期間中にF
ET15に流れる電流は、31aに示すように、穏やか
な増加を示し、電流の最大値は、FET15の破壊を招
かない範囲に抑制される(期間t3=50μS、期間t
2=100μS)。そして、二次側直流出力32の電圧
が上昇するのに対応して、FET15がオンとなる比率
は、徐々に低下していく。
On the other hand, when the FET 15 starts switching, the voltage of the secondary DC output 32 is 0V.
For this reason, the PWM circuit 5 generates a signal whose ON ratio is 50% and sends it to the drive circuit 4. As a result, the FET 15 performs a switching operation of repeatedly turning on and off every 50 μS. On the other hand, transformer 2
In, magnetic saturation does not occur when the ON period of the FET 15 is within 50 μS. Therefore, during the ON period, F
The current flowing through the ET 15 shows a moderate increase as shown by 31a, and the maximum value of the current is suppressed to a range that does not cause the destruction of the FET 15 (period t3 = 50 μS, period t3).
2 = 100 μS). Then, in response to the increase in the voltage of the secondary DC output 32, the rate at which the FET 15 is turned on gradually decreases.

【0032】そして、5秒間が経過したときには、消磁
制御信号33の送出が停止される(経路33がLレベル
となる)。このため、制御トランジスタQ2は、オンか
らオフに転じる。従って、周波数設定端子61と接地レ
ベルとの間には、設定抵抗R4のみが接続された状態と
等価となる。その結果、発振回路6の出力周波数は50
KHz(第2の周波数)となる。しかし、このときで
は、二次側直流出力32の電圧が110Vまで上昇した
状態にあるので、FET15がオンとなる比率は、25
%程度まで低下している。従って、FET15がオンと
なる期間は、50μS程度(期間t5)となる。このた
め、トランス2には磁気飽和が生じないので、FET1
5の電流の最大値は、FET15の破壊を招かない範囲
に抑制される(期間t4=200μS)。
When five seconds have elapsed, the transmission of the degaussing control signal 33 is stopped (the path 33 is at L level). Therefore, the control transistor Q2 turns off from on. Therefore, it is equivalent to a state where only the setting resistor R4 is connected between the frequency setting terminal 61 and the ground level. As a result, the output frequency of the oscillation circuit 6 becomes 50
KHz (second frequency). However, at this time, since the voltage of the secondary DC output 32 has risen to 110 V, the rate at which the FET 15 is turned on is 25%.
%. Therefore, the period during which the FET 15 is turned on is about 50 μS (period t5). For this reason, no magnetic saturation occurs in the transformer 2, so that the FET 1
The maximum value of the current of No. 5 is suppressed to a range that does not cause the destruction of the FET 15 (period t4 = 200 μS).

【0033】また、FET15のスイッチング周波数が
50KHzとなったときのスイッチング損失は、FET
15のスイッチング周波数が100KHzであるときの
スイッチング損失に比すると、小さな値となる。
When the switching frequency of the FET 15 becomes 50 KHz, the switching loss
15 is smaller than the switching loss when the switching frequency of No. 15 is 100 KHz.

【0034】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、PWM回路5については、スイッチング素子をオン
させる時間的比率が、50%以下の範囲で変化する構成
とした場合について説明したが、60%以下の範囲、あ
るいは、70%以下の範囲、等のように、任意の範囲内
で変化させる構成の場合にも、同様に適用することがで
きる。
Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and the PWM circuit 5 has been described as being configured such that the time ratio for turning on the switching element changes within a range of 50% or less. The same can be applied to the case of a configuration in which the value is changed within an arbitrary range, such as a range of not more than% or a range of not more than 70%.

【0035】また、第1の周波数については、100K
Hzとした場合について説明したが、FET15(スイ
ッチング素子)がオンして後、トランス2に磁気飽和が
発生しないうちに、FET15をオフに転じさせること
ができる限りでは、任意の周波数とすることができる。
The first frequency is 100K
Although the case where the frequency is set to Hz has been described, any frequency can be set as long as the FET 15 (switching element) can be turned off after the FET 15 (switching element) is turned on and before the transformer 2 does not cause magnetic saturation. it can.

【0036】また、出力周波数が第1の周波数となる期
間については、5秒間とした場合について説明したが、
その他の期間として、例えば、10秒、30秒、あるい
は、1分間、等とすることができる。
The case where the output frequency is the first frequency is set to 5 seconds.
The other period can be, for example, 10 seconds, 30 seconds, or 1 minute.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るスイッ
チング電源は、発振回路の出力の周期でもってスイッチ
ング素子をオンオフすると共に、二次側直流出力の電圧
誤差に基づいて前記オンオフの比率を制御することによ
り、前記二次側直流出力の電圧を安定化するPWM回路
を備えた構成において、スイッチング素子のスイッチン
グが開始されるときには、前記発振回路の出力周波数を
第1の周波数に設定し、スイッチング素子のスイッチン
グが開始されて後所定期間が経過したときには、前記発
振回路の出力周波数を第2の周波数に設定する周波数制
御部を備え、第1の周波数を第2の周波数より高い周波
数としている。従って、二次側直流出力の電圧を0Vか
ら立ち上げるため、スイッチング素子がオンとなる比率
が大きくなるときにも、トランスに磁気飽和が生じる以
前に、スイッチング素子はオンからオフに転じる。ま
た、所定期間が経過した後では、スイッチング周波数が
第1の周波数から第2の周波数に変化するので、スイッ
チング損失の増加が回避される。このため、スイッチン
グ損失の増加を招くことなく、小形形状のトランスを用
いたときにも、トランスの磁気飽和の発生を防止するこ
とができる。
As described above, in the switching power supply according to the present invention, the switching element is turned on / off by the cycle of the output of the oscillation circuit, and the on / off ratio is controlled based on the voltage error of the secondary DC output. When the switching of the switching element is started in the configuration including the PWM circuit for stabilizing the voltage of the secondary-side DC output, the output frequency of the oscillation circuit is set to the first frequency. When a predetermined period elapses after the switching of the elements is started, a frequency control unit that sets the output frequency of the oscillation circuit to the second frequency is provided, and the first frequency is higher than the second frequency. Therefore, since the voltage of the secondary-side DC output rises from 0 V, even when the ratio at which the switching element is turned on increases, the switching element turns from on to off before magnetic saturation occurs in the transformer. After a predetermined period has elapsed, the switching frequency changes from the first frequency to the second frequency, so that an increase in switching loss is avoided. Therefore, even when a small-sized transformer is used, it is possible to prevent the occurrence of magnetic saturation of the transformer without increasing the switching loss.

【0038】また、さらに、スイッチング素子のスイッ
チングが開始されるときには消磁制御信号を所定期間だ
け送出するマイクロコンピュータと、消磁制御信号が送
出されたときには、CRTの帯磁を消去する消磁回路と
を備えたテレビジョン受信装置のスイッチング電源に適
用し、前記周波数制御部は、消磁制御信号が送出される
ときには前記発振回路の出力周波数を第1の周波数に設
定し、消磁制御信号の送出が停止されたときには、前記
発振回路の出力周波数を第2の周波数に設定している。
従って、マイクロコンピュータが、消磁の制御のために
設定された端子に、消磁制御信号を送出するのみで、ス
イッチングの開始時にはスイッチング周波数が第1の周
波数となり、所定期間が経過したときは、スイッチング
周波数が第2の周波数となる。このため、マイクロコン
ピュータの制御プログラムの追加を不要にすると共に、
マイクロコンピュータの端子の占有数の増加を防止する
ことができる。
Furthermore, a microcomputer for sending out a degaussing control signal for a predetermined period when switching of the switching element is started, and a degaussing circuit for erasing the magnetization of the CRT when the degaussing control signal is sent out. When applied to a switching power supply of a television receiver, the frequency control unit sets an output frequency of the oscillation circuit to a first frequency when a degaussing control signal is transmitted, and when the transmission of the degaussing control signal is stopped. The output frequency of the oscillation circuit is set to a second frequency.
Therefore, the microcomputer only sends the degaussing control signal to the terminal set for degaussing control, and the switching frequency becomes the first frequency at the start of switching, and the switching frequency becomes Becomes the second frequency. This eliminates the need to add a microcomputer control program,
An increase in the number of occupied terminals of the microcomputer can be prevented.

【0039】また、さらに、前記消磁制御信号が送出さ
れるときには接地レベルへの接続を閉じる制御トランジ
スタを備え、前記消磁回路は、制御トランジスタが接地
レベルへの接続を閉じるときには消磁を行うテレビジョ
ン受信装置のスイッチング電源に適用し、前記発振回路
は、周波数設定端子に接続された抵抗の値が小さくなる
ほど発振周波数を高くし、前記周波数制御部は、一方の
端子が周波数設定端子に接続され、他方の端子が接地さ
れた設定抵抗と、一方の端子が周波数設定端子に接続さ
れ、他方の端子が制御トランジスタに接続された補助抵
抗とを備えている。従って、発振回路の出力周波数を変
化させる周波数制御部は、設定抵抗と補助抵抗とにより
構成されるので、スイッチング周波数を変化させるため
に追加する素子数を少ないものとすることができる。
Further, the apparatus further comprises a control transistor for closing the connection to the ground level when the degaussing control signal is sent out, and the degaussing circuit comprises a television receiver for degaussing when the control transistor closes the connection to the ground level. When applied to a switching power supply of a device, the oscillation circuit increases the oscillation frequency as the value of the resistor connected to the frequency setting terminal decreases, and the frequency control unit has one terminal connected to the frequency setting terminal and the other Are connected to a frequency setting terminal and the other terminal is connected to a control transistor. Therefore, since the frequency control unit that changes the output frequency of the oscillation circuit includes the setting resistor and the auxiliary resistor, the number of elements added to change the switching frequency can be reduced.

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

【図1】本発明に係るスイッチング電源の一実施形態を
テレビジョン受信装置に適用した場合の電気的構成を示
すブロック線図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration when an embodiment of a switching power supply according to the present invention is applied to a television receiver.

【図2】スイッチング素子のオン時間と電流との関係を
示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a relationship between an on-time of a switching element and a current.

【図3】スイッチング開始直後のスイッチング素子の電
流変化と、所定期間が経過した後のスイッチング素子の
電流変化とを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change in current of the switching element immediately after switching starts and a change in current of the switching element after a predetermined period has elapsed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 バッテリ 5 PWM回路 6 発振回路 7 周波数制御部 8 消磁回路 9 マイクロコンピュータ 22 ポジスタ 23 デガウスコイル 32 二次側直流出力 33 消磁制御信号 61 周波数設定端子 L1 一次コイル Q2 制御トランジスタ R3 補助抵抗 R4 設定抵抗 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery 5 PWM circuit 6 Oscillation circuit 7 Frequency control unit 8 Degaussing circuit 9 Microcomputer 22 Posistar 23 Degauss coil 32 Secondary DC output 33 Degaussing control signal 61 Frequency setting terminal L1 Primary coil Q2 Control transistor R3 Auxiliary resistance R4 Setting resistance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一次コイルに流れる電流をスイッチング
するスイッチング素子と、発振回路の出力の周期でもっ
てスイッチング素子をオンオフすると共に、二次側直流
出力の電圧誤差に基づいて前記オンオフの比率を制御す
ることにより、前記二次側直流出力の電圧を安定化する
PWM回路とを備えたスイッチング電源において、 スイッチング素子のスイッチングが開始されるときに
は、前記発振回路の出力周波数を第1の周波数に設定
し、スイッチング素子のスイッチングが開始されて後所
定期間が経過したときには、前記発振回路の出力周波数
を第2の周波数に設定する周波数制御部を備え、 第1の周波数を第2の周波数より高い周波数としたこと
を特徴とするスイッチング電源。
1. A switching element for switching a current flowing through a primary coil, a switching element being turned on / off by an output cycle of an oscillation circuit, and a ratio of the on / off being controlled based on a voltage error of a secondary DC output. Thus, in a switching power supply including a PWM circuit for stabilizing the voltage of the secondary DC output, when switching of a switching element is started, an output frequency of the oscillation circuit is set to a first frequency, When a predetermined period elapses after the switching of the switching element is started, a frequency control unit that sets the output frequency of the oscillation circuit to a second frequency is provided, and the first frequency is set to a frequency higher than the second frequency. A switching power supply characterized in that:
【請求項2】 スイッチング素子のスイッチングが開始
されるときには消磁制御信号を所定期間だけ送出するマ
イクロコンピュータと、消磁制御信号が送出されたとき
には、CRTの帯磁を消去する消磁回路とを備えたテレ
ビジョン受信装置のスイッチング電源において、 前記周波数制御部は、消磁制御信号が送出されるときに
は前記発振回路の出力周波数を第1の周波数に設定し、
消磁制御信号の送出が停止されたときには、前記発振回
路の出力周波数を第2の周波数に設定することを特徴と
する請求項1記載のスイッチング電源。
2. A television comprising: a microcomputer for transmitting a degaussing control signal for a predetermined period when switching of a switching element is started; and a degaussing circuit for erasing the CRT magnetism when the degaussing control signal is transmitted. In the switching power supply of the receiving device, the frequency control unit sets an output frequency of the oscillation circuit to a first frequency when a degaussing control signal is transmitted,
2. The switching power supply according to claim 1, wherein the output frequency of the oscillation circuit is set to a second frequency when the transmission of the degaussing control signal is stopped.
【請求項3】 前記消磁制御信号が送出されるときには
接地レベルへの接続を閉じる制御トランジスタを備え、 前記消磁回路は、制御トランジスタが接地レベルへの接
続を閉じるときには消磁を行うテレビジョン受信装置の
スイッチング電源において、 前記発振回路は、周波数設定端子に接続された抵抗の値
が小さくなるほど発振周波数を高くし、 前記周波数制御部は、一方の端子が周波数設定端子に接
続され、他方の端子が接地された設定抵抗と、一方の端
子が周波数設定端子に接続され、他方の端子が制御トラ
ンジスタに接続された補助抵抗とを備えたことを特徴と
する請求項2記載のスイッチング電源。
3. A television receiver comprising: a control transistor for closing a connection to a ground level when the degaussing control signal is transmitted; and a degaussing circuit for degaussing when the control transistor closes a connection to a ground level. In the switching power supply, the oscillation circuit increases the oscillation frequency as the value of the resistor connected to the frequency setting terminal decreases, and the frequency control unit includes one terminal connected to the frequency setting terminal, and the other terminal grounded. 3. The switching power supply according to claim 2, wherein the switching power supply includes a set resistor and an auxiliary resistor having one terminal connected to the frequency setting terminal and the other terminal connected to the control transistor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009004177A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Shishido Seidenki Kk High-voltage power supply and ion generating device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05316729A (en) * 1992-04-17 1993-11-26 Sony Corp Controller for power source
JPH07123706A (en) * 1993-10-25 1995-05-12 Canon Inc Dc-dc converter
JPH089182A (en) * 1994-06-20 1996-01-12 Fujitsu General Ltd Rush current limit circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05316729A (en) * 1992-04-17 1993-11-26 Sony Corp Controller for power source
JPH07123706A (en) * 1993-10-25 1995-05-12 Canon Inc Dc-dc converter
JPH089182A (en) * 1994-06-20 1996-01-12 Fujitsu General Ltd Rush current limit circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009004177A (en) * 2007-06-20 2009-01-08 Shishido Seidenki Kk High-voltage power supply and ion generating device

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