JP2002112545A - Switching power supply circuit - Google Patents

Switching power supply circuit

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JP2002112545A
JP2002112545A JP2000302859A JP2000302859A JP2002112545A JP 2002112545 A JP2002112545 A JP 2002112545A JP 2000302859 A JP2000302859 A JP 2000302859A JP 2000302859 A JP2000302859 A JP 2000302859A JP 2002112545 A JP2002112545 A JP 2002112545A
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Japan
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voltage
winding
circuit
switching
primary
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JP2000302859A
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Japanese (ja)
Inventor
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 make a DC high-voltage outputted from a secondary side constant. SOLUTION: After a composite resonance type switching power supply circuit is constituted to stabilize a DC output voltage E01 outputted from the secondary side of an insulating converter transformer PIT, an active clamping circuit 3 is connected in parallel with the primary winding N of the insulating converter transformer PIT to stabilize a DC high-voltage EHV outputted from a high- voltage generating circuit 4. With such a constitution, a power loss in a switching power supply circuit, which is produce by the fluctuation of the DC high voltage EHV, can be reduced in comparison with a conventional constitution.

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、例えば高解像度と
される大型のカラーテレビジョン受像機や、プロジェク
タ装置等に適用して好適なスイッチング電源回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching power supply circuit suitable for use in, for example, a large-sized color television receiver having a high resolution, a projector device, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】陰極線管(CRT:Cathode-ray Tube)
を備えた映像機器の内、例えば高解像度のテレビジョン
受像機や、高品位のテレビジョン放送(HDTV;High
Definition Television)に対応したテレビジョン受像
機(以下、「HDテレビ」という)、プロジェクタ装置
などでは、高解像度を実現するために、水平同期周波数
が通常のテレビジョン受像機の2倍の周波数(31.5
KHz)とされる。また、例えば陰極線管(以下、「C
RT」という)のアノード電極に供給する高圧は30K
V以上、そのビーム電流は2mA以上とされる。
2. Description of the Related Art Cathode ray tubes (CRTs)
For example, among the video equipment provided with a high-definition television receiver, a high-definition television receiver, a high-definition television broadcast (HDTV;
Definition Television (hereinafter referred to as “HD television”), projector devices, and the like, have a horizontal synchronization frequency twice as high as that of a normal television receiver (31) in order to realize high resolution. .5
KHz). Further, for example, a cathode ray tube (hereinafter, “C
RT ”) is 30K.
V or more, and the beam current is 2 mA or more.

【0003】ところで、CRTを備えたテレビジョン受
像機では、通常、水平帰線期間に生成されるフライバッ
クパルス電圧を利用して、CRTのアノード電極に供給
する高圧を生成するようにしている。しかし、上記した
ような高解像度のテレビジョン受像機では、フライバッ
クパルス電圧のパルス幅は、通常のテレビジョン受像機
において生成されるフライバックパルスのパルス幅に比
べて狭くなる。このため、フライバックパルス電圧を利
用してアノード電極に供給する高圧を生成するようにし
た場合は、例えばCRTのビーム電流が零になると、C
RTのアノードに供給する高圧が変動するという不具合
が発生する欠点があった。
Meanwhile, in a television receiver equipped with a CRT, a high voltage to be supplied to the anode electrode of the CRT is usually generated using a flyback pulse voltage generated during a horizontal flyback period. However, in a high-resolution television receiver as described above, the pulse width of the flyback pulse voltage is narrower than the pulse width of the flyback pulse generated in a normal television receiver. Therefore, when a high voltage to be supplied to the anode electrode is generated by using the flyback pulse voltage, for example, when the beam current of the CRT becomes zero, C
There is a drawback that the high pressure supplied to the RT anode fluctuates.

【0004】そこで、上記したようなテレビジョン受像
機では、フライバックトランスの前段に高圧レギュレー
タ回路を挿入して、フライバックトランスの一次側に入
力される入力電圧レベルを、その二次側から出力される
高圧レベルに応じて可変制御することで、高圧レベルの
定電圧化を図るようにしたものが知られている。
Therefore, in the above-mentioned television receiver, a high-voltage regulator circuit is inserted before the flyback transformer, and the input voltage level input to the primary side of the flyback transformer is output from the secondary side. There is known a device in which a high voltage level is made constant by performing variable control according to a high voltage level to be applied.

【0005】図7は、上記したような高解像度のテレビ
ジョン受像機等に備えられている従来の電源回路の構成
を示した図である。この図7において、スイッチング電
源10は、入力された直流電圧のスイッチングを行い、
所定の直流電圧レベルに変換して出力するDC−DCコ
ンバータであり、図示しないが例えば電流共振形のスイ
ッチング電源回路等によって構成される。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional power supply circuit provided in a high-resolution television receiver or the like as described above. In FIG. 7, the switching power supply 10 switches the input DC voltage,
This is a DC-DC converter that converts the output to a predetermined DC voltage level and outputs the converted DC-DC level.

【0006】スイッチング電源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)を整流平滑する
ことで、直流電圧Eiを得るようにしている。そして、
この直流電圧Eiがスイッチング電源10に対して入力
され、スイッチング電源10からは、少なくとも、所定
の電圧レベルとされた直流出力電圧EO1が出力されるこ
とになる。なお、この直流出力電圧EO1は、テレビジョ
ン受像機の水平偏向回路を駆動するための駆動電圧とさ
れる。
In the preceding stage of the switching power supply 10, a bridge rectifier circuit Di of full-wave rectification and a smoothing capacitor Ci are provided.
A rectifying / smoothing circuit is provided. The rectifying / smoothing circuit rectifies and smoothes a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) to obtain a DC voltage Ei. And
The DC voltage Ei is input to the switching power supply 10, and the switching power supply 10 outputs at least a DC output voltage EO1 at a predetermined voltage level. The DC output voltage EO1 is a drive voltage for driving the horizontal deflection circuit of the television receiver.

【0007】スイッチング電源10の二次側には、平滑
コンデンサCO1と、破線で囲って示した高圧レギュレー
タ回路20が設けられている。平滑コンデンサCO1は、
スイッチング電源10の出力を平滑しており、この平滑
コンデンサCO1の両端から直流出力電圧EO1を得るよう
にしている。高圧レギュレータ回路20は、PWM(Pu
lse Width Modulation)制御方式の降圧形のチョッパー
回路とされ、例えばMOS−FETからなるスイッチン
グ素子Q11、フライホイールダイオードD11、チョーク
コイルCH、及び平滑コンデンサCO11によって構成さ
れる。この場合、スイッチング素子Q11のゲートは、後
述するスイッチング駆動部30のドライブ回路14に接
続され、そのドレインはスイッチング電源10の二次側
出力端子(直流出力電圧EO1)に接続される。また、そ
のソースはチョークコイルCHを介して高圧発生回路4
0に備えられているフライバックトランスFBTの一次
巻線N11の巻始端部に対して接続される。フライホイー
ルダイオードD11は、図示するような向きでスイッチン
グ素子Q11のソースと二次側アース間に接続され、平滑
コンデンサCO11はチョークコイルCHとフライバック
トランスFBTの一次巻線N11との接続ラインに接続さ
れる。このような構成とされる高圧レギュレータ回路2
0では、スイッチング素子Q11のスイッチング動作に応
じて、入力される直流出力電圧EO1を所定レベルの直流
出力電圧EO11に降圧して出力する。
On the secondary side of the switching power supply 10, a smoothing capacitor CO1 and a high-voltage regulator circuit 20 indicated by a broken line are provided. The smoothing capacitor CO1 is
The output of the switching power supply 10 is smoothed, and a DC output voltage EO1 is obtained from both ends of the smoothing capacitor CO1. The high voltage regulator circuit 20 includes a PWM (Pu
The step-down chopper circuit is a step-down type chopper circuit of an lse Width Modulation (control) type and includes, for example, a switching element Q11 composed of a MOS-FET, a flywheel diode D11, a choke coil CH, and a smoothing capacitor CO11. In this case, the gate of the switching element Q11 is connected to the drive circuit 14 of the switching drive unit 30, which will be described later, and its drain is connected to the secondary output terminal (DC output voltage EO1) of the switching power supply 10. The source is a high voltage generating circuit 4 via a choke coil CH.
0 is connected to the winding start end of the primary winding N11 of the flyback transformer FBT provided in the zero. The flywheel diode D11 is connected between the source of the switching element Q11 and the secondary side ground in the illustrated direction, and the smoothing capacitor CO11 is connected to the connection line between the choke coil CH and the primary winding N11 of the flyback transformer FBT. Is done. High voltage regulator circuit 2 having such a configuration
At 0, the input DC output voltage EO1 is stepped down to a predetermined level DC output voltage EO11 and output in accordance with the switching operation of the switching element Q11.

【0008】フライバックトランスFBTは、一次側の
入力を昇圧して二次側に伝送する。フライバックトラン
スFBTの一次側に設けられている一次側巻線N11は、
その巻始端部が上述した高圧レギュレータ回路20の平
滑コンデンサCO11の正極に接続され、その巻終端部が
スイッチング素子Q12のコレクタに接続される。スイッ
チング素子Q12は、例えばIGBT(Insulated Gate B
ipolar Transistor)等によって構成されており、その
ベースはスイッチング駆動部30のドライブ回路15に
接続されている。また、そのコレクタ−エミッタ間には
ダンパーダイオードD12と並列共振コンデンサCr11が
それぞれ並列に接続されている。
[0008] The flyback transformer FBT boosts the input on the primary side and transmits it to the secondary side. The primary winding N11 provided on the primary side of the flyback transformer FBT is
The winding start end is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor CO11 of the high-voltage regulator circuit 20, and the winding end is connected to the collector of the switching element Q12. The switching element Q12 is, for example, an IGBT (Insulated Gate B
The base is connected to the drive circuit 15 of the switching drive unit 30. A damper diode D12 and a parallel resonance capacitor Cr11 are connected in parallel between the collector and the emitter.

【0009】つまり、この図7に示す電源回路は、スイ
ッチング電源10の直流出力電圧EO1の出力ラインに対
して高圧レギュレータ回路20が接続され、この高圧レ
ギュレータ回路40の後段に、フライバックトランスF
BTの一次巻線N11、スイッチング素子Q12、ダンパー
ダイオードD12、並列共振コンデンサCr11からなる電
圧共振形コンバータが設けられている。そして、フライ
バックトランスFBTの二次側にフライバックトランス
FBTを含んで形成された高圧発生回路40が設が設け
られた構成とされる。
That is, in the power supply circuit shown in FIG. 7, a high voltage regulator circuit 20 is connected to the output line of the DC output voltage EO1 of the switching power supply 10, and a flyback transformer F
A voltage resonance type converter comprising a BT primary winding N11, a switching element Q12, a damper diode D12 and a parallel resonance capacitor Cr11 is provided. A high voltage generation circuit 40 including the flyback transformer FBT is provided on the secondary side of the flyback transformer FBT.

【0010】破線で囲って示したスイッチング駆動部3
0の同期回路11は、入力される水平同期信号fH(3
1.5KHz)に同期した信号を出力する。発振回路1
2は、同期回路11から出力される同期信号に基づいて
発振動作を行い、発振動作により生成される発振信号を
PWM回路13及びドライブ回路15に出力する。PW
M回路13は、発振回路12からの発振信号、及び後述
する制御回路1からの制御信号に基づいて、パルス幅変
調した変調信号をドライブ回路14に出力する。ドライ
ブ回路14は、PWM回路13からの変調信号をドライ
ブ電圧に変換してスイッチング素子Q11のゲートに対し
て出力する。ドライブ回路15は、発振回路12から発
振信号が入力されており、この発振信号を変換したドラ
イブ電流をスイッチング素子Q12に出力する。これによ
り、スイッチング素子Q11は、PWM回路13にて生成
される変調信号に基づいたスイッチング動作を行い、ス
イッチング素子Q12は同期信号fHに基づく固定のスイ
ッチング周波数でスイッチング動作を行うことになる。
[0010] Switching drive unit 3 shown by a broken line
0 of the horizontal synchronization signal fH (3
1.5KHz). Oscillation circuit 1
2 performs an oscillation operation based on a synchronization signal output from the synchronization circuit 11 and outputs an oscillation signal generated by the oscillation operation to the PWM circuit 13 and the drive circuit 15. PW
The M circuit 13 outputs a pulse width modulated signal to the drive circuit 14 based on an oscillation signal from the oscillation circuit 12 and a control signal from the control circuit 1 described later. Drive circuit 14 converts the modulated signal from PWM circuit 13 into a drive voltage and outputs the drive voltage to the gate of switching element Q11. The drive circuit 15 receives an oscillation signal from the oscillation circuit 12, and outputs a drive current obtained by converting the oscillation signal to the switching element Q12. As a result, the switching element Q11 performs a switching operation based on the modulation signal generated by the PWM circuit 13, and the switching element Q12 performs a switching operation at a fixed switching frequency based on the synchronization signal fH.

【0011】フライバックトランスFBTの二次側に
は、5組の昇圧巻線NHV11,NHV12,NHV13,NHV14,
NHV15が分割されて巻装されている。この場合、一次側
巻線N11に対する各昇圧巻線NHV11〜NHV15の極性(巻
方向)は逆極性とされている。各昇圧巻線NHV11〜NHV
15の巻終端部には、各高圧整流ダイオードDHV11,DHV
12,DHV13,DHV14,DHV15のアノードが接続されてい
る。そして、高圧整流ダイオードDHV11のカソードが、
平滑コンデンサCOHVの正極端子に接続され、高圧整流
ダイオードDHV12〜DHV15の各カソードが、それぞれ昇
圧巻線NHV11〜NHV14の巻始端部に接続されている。即
ち、この図に示すフライバックトランスFBTの二次側
には、5組の半波整流回路を直列に接続した、いわゆる
マルチシングラー方式の半波整流回路が形成されてい
る。
On the secondary side of the flyback transformer FBT, five sets of boost windings NVH11, NVH12, NVH13, NHV14,
NHV15 is divided and wound. In this case, the polarity (winding direction) of each of the boost windings NHV11 to NHV15 with respect to the primary winding N11 is reversed. Each boost winding NVH11 ~ NHV
At the end of 15 windings, each high voltage rectifier diode DHV11, DHV
The anodes of 12, DHV13, DHV14, and DHV15 are connected. And the cathode of the high voltage rectifier diode DHV11 is
The cathodes of the high-voltage rectifier diodes DHV12 to DHV15 are connected to the positive terminal of the smoothing capacitor COHV, and the cathodes of the high-voltage rectifier diodes DHV12 to DHV15 are connected to the winding start ends of the step-up windings NVH11 to NHV14, respectively. That is, on the secondary side of the flyback transformer FBT shown in this figure, a so-called multisingle-type half-wave rectification circuit in which five sets of half-wave rectification circuits are connected in series is formed.

【0012】従って、フライバックトランスFBTの二
次側では、これら5組の半波整流回路が昇圧巻線NHV11
〜NHV15に誘起された電流を整流して平滑コンデンサC
OHVに対して充電するという動作が行われ、平滑コンデ
ンサCOHVの両端には、各昇圧巻線NHV11〜NHV15に誘
起される誘起電圧の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。そして、この平滑コンデンサCOH
Vの両端に得られた直流高電圧EHVがアノード電圧とし
て、例えばCRTのアノード電極に出力される。なお、
この場合、各昇圧巻線NHV11〜NHV15には6KVに昇圧
された誘起電圧が発生し、直流高電圧EHVとしては30
KVの高電圧が得られるものとされる。
Therefore, on the secondary side of the flyback transformer FBT, these five sets of half-wave rectifiers are connected to the boost winding NVH11.
To rectify the current induced in NHV15 to smoothing capacitor C
The operation of charging the OHV is performed, and a DC voltage having a level corresponding to five times the induced voltage induced in each of the boost windings NVH11 to NHV15 is obtained at both ends of the smoothing capacitor COHV. And this smoothing capacitor COH
The DC high voltage EHV obtained at both ends of V is output as an anode voltage to, for example, an anode electrode of a CRT. In addition,
In this case, an induced voltage boosted to 6 KV is generated in each of the boost windings NHV11 to NHV15, and the DC high voltage EHV is 30V.
It is assumed that a high voltage of KV can be obtained.

【0013】また、高圧整流ダイオードDHV14のカソー
ドと二次側アースとの間には、平滑コンデンサCOFVが
挿入されており、この平滑コンデンサCOFVの両端に得
られる直流出力電圧EFVがフォーカス電圧として、CR
Tの例えば第4グリッド(フォーカス電極)に出力され
る。
A smoothing capacitor COFV is inserted between the cathode of the high-voltage rectifier diode DHV14 and the secondary-side ground. A DC output voltage EFV obtained at both ends of the smoothing capacitor COFV is used as a focus voltage.
For example, it is output to the fourth grid (focus electrode) of T.

【0014】さらに高圧整流ダイオードDHV11のカソー
ドと、昇圧巻線NHV15の巻始端部(二次側アース)との
間には、抵抗R1,R2を直列に接続した直列回路が設け
られており、この直列回路により分圧された電圧が直流
高電圧EHVの検出電圧として制御回路1に入力される。
Further, a series circuit in which resistors R1 and R2 are connected in series is provided between the cathode of the high-voltage rectifier diode DHV11 and the winding start end (secondary ground) of the boost winding NHV15. The voltage divided by the series circuit is input to the control circuit 1 as a detection voltage of the DC high voltage EHV.

【0015】制御回路1は、高圧発生回路40の二次側
から出力される直流高電圧EHVのレベル変化に応じた制
御電流若しくは制御電圧を制御信号としてPWM回路1
3に対して出力する。このように、スイッチング駆動部
30は、高圧発生回路40から出力される直流高電圧E
HVの電圧レベルに応じて、その1スイッチング周期にお
けるデューティ比を変化させたドライブ電圧を高圧レギ
ュレータ回路20のスイッチング素子Q11に対して供給
する。これにより、スイッチング素子Q11の1スイッチ
ング周期におけるオン/オフ期間が制御され、高圧レギ
ュレータ回路20からは直流高電圧EHVの電圧レベルに
応じた直流出力電圧EO11が出力されることになる。そ
して、この直流出力電圧EO11をフライバックトランス
FBTの一次側に形成されている電圧共振形コンバータ
の入力電圧とすることで、フライバックトランスFBT
の二次側から出力される直流高電圧EHVの安定化を図る
ようにしている。
The control circuit 1 uses the control current or control voltage corresponding to the level change of the DC high voltage EHV output from the secondary side of the high voltage generation circuit 40 as a control signal as a control signal.
3 is output. As described above, the switching drive unit 30 controls the DC high voltage E output from the high voltage generation circuit 40.
A drive voltage whose duty ratio is changed in one switching cycle according to the voltage level of HV is supplied to the switching element Q11 of the high-voltage regulator circuit 20. As a result, the on / off period in one switching cycle of the switching element Q11 is controlled, and the high voltage regulator circuit 20 outputs the DC output voltage EO11 according to the voltage level of the DC high voltage EHV. Then, the DC output voltage EO11 is used as an input voltage of a voltage resonance type converter formed on the primary side of the flyback transformer FBT.
To stabilize the DC high voltage EHV output from the secondary side.

【0016】ここで、高圧発生回路40から例えば30
KVの直流高電圧EHVが得られるように、図7に示した
電源回路を実際に構成する場合は、フライバックトラン
スFBTの一次巻線N11=70T(ターン)、各昇圧巻
線NHV11〜NHV15=462T、並列共振コンデンサCr
11=0.01μF、平滑コンデンサCOHV=2000P
F、平滑コンデンサCOFV=220PFが選定される。
Here, for example, 30
When the power supply circuit shown in FIG. 7 is actually configured so that a DC high voltage EHV of KV can be obtained, the primary winding N11 of the flyback transformer FBT = 70T (turn), and the boost windings NHV11 to NHV15 = 462T, parallel resonance capacitor Cr
11 = 0.01μF, smoothing capacitor COHV = 2000P
F, a smoothing capacitor COFV = 220 PF is selected.

【0017】上記図7に示した電源回路の動作波形の一
例を図8に示す。この図8(a)〜(d)には、例えば
交流入力電圧VACが100V、高圧発生回路40の高圧
負荷が最大負荷電力Pomax=60W(IHV=2m
A)とされる条件での動作波形が示され、図8(e)〜
図8(h)には、同じく交流入力電圧VACが100V、
高圧発生回路40の高圧負荷が最小負荷電力Pomin
=0W(IHV=0mA)とされる条件での動作波形が示
されている。
FIG. 8 shows an example of operation waveforms of the power supply circuit shown in FIG. FIGS. 8A to 8D show that, for example, the AC input voltage VAC is 100 V and the high-voltage load of the high-voltage generation circuit 40 is the maximum load power Pomax = 60 W (IHV = 2 m
Operation waveforms under the condition A) are shown in FIGS.
FIG. 8H shows that the AC input voltage VAC is 100 V,
The high voltage load of the high voltage generation circuit 40 is the minimum load power Pomin
The operation waveform under the condition of = 0 W (IHV = 0 mA) is shown.

【0018】高圧発生回路40の高圧負荷が最大負荷電
力とされる時は、スイッチング素子Q11のオン/オフ期
間TON1/TOFF1が28.5μs/3.3μsに制御さ
れ、スイッチング素子Q11のドレイン−ソース間電圧V
11は、図8(a)のように示される。また、スイッチン
グ素子Q11を流れるドレイン電流I11は、図8(b)の
ように示される。この時、高圧レギュレータ回路20の
平滑コンデンサCO11に発生する直流出力電圧EO11は、
図8(c)のように示され、例えばその電圧レベルが1
21Vとなる。
When the high-voltage load of the high-voltage generation circuit 40 is set to the maximum load power, the ON / OFF period TON1 / TOFF1 of the switching element Q11 is controlled to 28.5 μs / 3.3 μs, and the drain-source of the switching element Q11 is controlled. Voltage V
FIG. 11 is shown as in FIG. The drain current I11 flowing through the switching element Q11 is shown as in FIG. At this time, the DC output voltage EO11 generated in the smoothing capacitor CO11 of the high-voltage regulator circuit 20 is
As shown in FIG. 8C, for example, when the voltage level is 1
21V.

【0019】一方、スイッチング素子Q12のオン/オフ
期間TON2/TOFF2は、26.25μs/5.5μsに
制御され、スイッチング素子Q12には、図8(d)に示
すような波形のコレクタ電流I12が流れる。そして、ス
イッチング素子Q12がオフとされる期間TOFF2におい
て、並列共振コンデンサCr11の両端には、図8(c)
に示すようなフライバックパルス電圧(共振パルス電
圧)が発生することになる。
On the other hand, the ON / OFF period TON2 / TOFF2 of the switching element Q12 is controlled to 26.25 μs / 5.5 μs, and the switching element Q12 has a collector current I12 having a waveform as shown in FIG. Flows. Then, during the period TOFF2 in which the switching element Q12 is turned off, both ends of the parallel resonance capacitor Cr11 are connected as shown in FIG.
The flyback pulse voltage (resonance pulse voltage) shown in FIG.

【0020】これに対して、高圧発生回路40の高圧負
荷が最小負荷電力(無負荷)とされる時は、スイッチン
グ素子Q11のオン/オフ期間TON1/TOFF1が26μs
/5.8μsに制御され、スイッチング素子Q11のドレ
イン−ソース間電圧V11は、図8(e)に示すようにな
る。また、スイッチング素子Q11を流れるドレイン電流
I11は、図8(f)に示すようになる。この時、高圧レ
ギュレータ回路20の平滑コンデンサCO11に発生する
直流出力電圧EO11は、図8(g)に示されているよう
に、例えばその電圧レベルが111Vとなり、図8
(c)に示した最大負荷電力時の直流出力電圧EO11
(121V)より低い電圧レベルとなる。即ち、高圧レ
ギュレータ回路2においては、高圧発生回路40の高圧
負荷によって、スイッチング素子Q11のオン/オフ期間
TON1/TOFF1が変化しており、これに伴って出力され
る直流出力電圧EO11の電圧レベルが変化するものとさ
れる。
On the other hand, when the high-voltage load of the high-voltage generation circuit 40 is set to the minimum load power (no load), the ON / OFF period TON1 / TOFF1 of the switching element Q11 is set to 26 μs.
/5.8 μs, and the drain-source voltage V11 of the switching element Q11 becomes as shown in FIG. The drain current I11 flowing through the switching element Q11 is as shown in FIG. At this time, the DC output voltage EO11 generated in the smoothing capacitor CO11 of the high-voltage regulator circuit 20 has, for example, a voltage level of 111 V as shown in FIG.
DC output voltage EO11 at maximum load power shown in (c)
(121 V). That is, in the high-voltage regulator circuit 2, the on / off period TON1 / TOFF1 of the switching element Q11 is changed by the high-voltage load of the high-voltage generation circuit 40, and the voltage level of the DC output voltage EO11 that is output accordingly is changed. It is supposed to change.

【0021】一方、スイッチング素子Q12のオン/オフ
期間TON2/TOFF2は、26.25μs/5.5μsの
ままとされ、並列共振コンデンサCr11の両端に発生す
るフライバックパルス電圧V12は、図8(g)に示すよ
うな波形となり、上記した最大負荷電力時のフライバッ
クトランス電圧波形(図8(c))とほぼ同等の電圧が
得られるものとされる。また、スイッチング素子Q12を
流れるコレクタ電流I12は、図8(h)に示すようにな
る。
On the other hand, the ON / OFF period TON2 / TOFF2 of the switching element Q12 is kept at 26.25 μs / 5.5 μs, and the flyback pulse voltage V12 generated at both ends of the parallel resonance capacitor Cr11 is shown in FIG. ), And a voltage substantially equivalent to the flyback transformer voltage waveform at the time of the maximum load power (FIG. 8C) is obtained. The collector current I12 flowing through the switching element Q12 is as shown in FIG.

【0022】また、上記図7に示した電源回路の高圧発
生回路40から出力されるビーム電流IHVの変化に対す
る直流高電圧EHVと、直流出力電圧EO1、EO11の変動
特性を図9(a)に示す。この図9(a)から分かるよ
うに、高圧発生回路40から出力されるビーム電流IHV
が0mA〜2mAの範囲で変動した場合は、高圧レギュ
レータ回路20の出力である直流出力電圧EO11の電圧
レベルだけがビーム電流IHVの変化に応じて変動し、直
流出力電圧EO1の電圧レベルと直流高電圧EHVの電圧レ
ベルはほぼ一定のレベルに保たれている。
FIG. 9A shows the DC high voltage EHV and the fluctuation characteristics of the DC output voltages EO1 and EO11 with respect to the change of the beam current IHV output from the high voltage generating circuit 40 of the power supply circuit shown in FIG. Show. As can be seen from FIG. 9A, the beam current IHV output from the high voltage generation circuit 40 is output.
Fluctuates in the range of 0 mA to 2 mA, only the voltage level of the DC output voltage EO11, which is the output of the high-voltage regulator circuit 20, fluctuates in accordance with the change in the beam current IHV, and the voltage level of the DC output voltage EO1 and the DC voltage The voltage level of voltage EHV is maintained at a substantially constant level.

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示し
た電源回路においては、スイッチング電源10、高圧レ
ギュレータ回路20、及び高圧発生回路40において、
それぞれ電力変換を行っているため、総合的な電力変換
効率が低下するという欠点がある。例えばスイッチング
電源10のAC/DC変換効率(ηAC−DC)は約90
%、高圧レギュレータ回路20の電圧変換効率(ηDC−
DC)は約95%であり、これらの電力変換効率は約8
5.5%とされる。また、高圧発生回路40では、直流
高電圧EHVに対応した検出電圧を得るための抵抗R1に
おける電力損失やフォーカス電圧EFVを得るためのフォ
ーカス回路における電力損失、高圧整流ダイオードDHV
11〜DHV15における電力損失、及びスイッチング素子Q
12のスイッチング損失等によって、その電力変換効率特
性は、図9(b)のように示され、例えば高圧発生回路
40の高圧有効負荷電力PHVが60W(EHV=30K
V,IHV=2mA)の時では電力変換効率(ηDC−DC)
が約82%となる。従って、上記図7に示した電源回路
の総合的な電力変換効率ηは、約70.1%となり、例
えば60Wの高圧負荷電力PHVを得るには、約85.6
Wの交流入力電力Pinが必要になる。つまり、図7に示
した電源回路では約25.6Wの電力損失が発生するこ
とになる。
In the power supply circuit shown in FIG. 7, the switching power supply 10, the high-voltage regulator circuit 20, and the high-voltage generation circuit 40
Since each of them performs power conversion, there is a disadvantage that overall power conversion efficiency is reduced. For example, the AC / DC conversion efficiency (ηAC-DC) of the switching power supply 10 is about 90
%, The voltage conversion efficiency of the high-voltage regulator circuit 20 (ηDC−
DC) is about 95%, and their power conversion efficiency is about 8%.
5.5%. In the high-voltage generation circuit 40, the power loss in the resistor R1 for obtaining the detection voltage corresponding to the DC high voltage EHV, the power loss in the focus circuit for obtaining the focus voltage EFV, the high-voltage rectifier diode DHV
Power loss in 11 to DHV15 and switching element Q
The power conversion efficiency characteristic is shown in FIG. 9B due to the switching loss and the like of FIG. 12, for example, when the high effective load power PHV of the high voltage generation circuit 40 is 60 W (EHV = 30 K
V, IHV = 2mA), power conversion efficiency (ηDC-DC)
Is about 82%. Accordingly, the total power conversion efficiency η of the power supply circuit shown in FIG. 7 is about 70.1%, and for example, about 85.6 to obtain a high-voltage load power PHV of 60 W.
W input power Pin is required. That is, about 25.6 W of power loss occurs in the power supply circuit shown in FIG.

【0024】また、図7に示した電源回路は、高圧レギ
ュレータ回路20を設ける必要があり、その分、部品点
数が増加すると共に、その回路構成が複雑になるため、
部品をマウントする際の面積が増大する。また、比較的
高価なスイッチング素子とダイオード素子が2組必要に
なるため、部品材料費が大幅に高くなるなどの欠点もあ
った。
In the power supply circuit shown in FIG. 7, it is necessary to provide the high-voltage regulator circuit 20, which increases the number of parts and complicates the circuit configuration.
The area for mounting components increases. In addition, since two sets of relatively expensive switching elements and diode elements are required, there is a disadvantage that the cost of component materials is significantly increased.

【0025】さらに、高圧レギュレータ回路20のスイ
ッチング動作波形は、図8(a),(e)にも示されて
いるように矩形波形になることから、スイッチング素子
Q11においてスイッチングノイズが発生する。このた
め、図7に示した電源回路を実際のテレビジョン受像機
に備える場合は、ノイズを抑制するために何らかの対策
を施す必要があった。
Further, since the switching operation waveform of the high-voltage regulator circuit 20 is a rectangular waveform as shown in FIGS. 8A and 8E, switching noise occurs in the switching element Q11. Therefore, when the power supply circuit shown in FIG. 7 is provided in an actual television receiver, it is necessary to take some measures to suppress noise.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明のスイッ
チング電源回路は、上記した課題を考慮して以下のよう
に構成する。つまり、入力された直流入力電圧を断続し
て出力するためのメインスイッチング素子を備えて形成
されるスイッチング手段と、スイッチング手段の動作を
電圧共振形とする一次側並列共振回路が形成されるよう
にして備えられる一次側並列共振コンデンサと、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
一次側巻線が巻回され、二次側には二次側巻線が巻回さ
れると共に、一次側巻線と二次側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た絶縁コ
ンバータトランスと、二次側巻線に対して二次側並列共
振コンデンサを並列に接続するようにして形成される二
次側並列共振回路と、二次側並列共振回路を含んで形成
され、二次側巻線から得られる交番電圧の正期間の電圧
について半波整流動作を行うことで、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、直流出力
電圧レベルに応じて、メインスイッチング素子のスイッ
チング周波数を可変制御すると共に、スイッチング周期
内のオフ期間を一定としたうえで、オン期間を可変する
ようにしてメインスイッチング素子をスイッチング駆動
することで定電圧制御を行うようにされる第1の定電圧
制御手段とを備える。そして、一次側に入力される電圧
を二次側に伝送することで、二次側から所定レベルに昇
圧された昇圧電圧を得るように形成された昇圧トランス
と、昇圧トランスの一次側動作を共振動作とするため
に、少なくとも昇圧トランスの一次側巻線に対して直列
共振コンデンサを直列に接続して形成され、スイッチン
グ手段のスイッチング出力を分岐して供給される直列共
振回路と、昇圧トランスの二次側に得られる昇圧電圧に
ついて整流動作を行うことで、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、少なくともクランプ
コンデンサと補助スイッチング素子との直列接続回路か
らなり、直列接続回路が絶縁コンバータトランスの一次
側巻線に対して並列に接続されるアクティブクランプ手
段を備え、直流高電圧レベルに応じて、補助スイッチン
グ素子の導通角制御を行うことで、定電圧制御を行うよ
うにされる第2の定電圧制御手段とを備えるようにし
た。
Therefore, a switching power supply circuit according to the present invention is configured as follows in consideration of the above-mentioned problems. That is, a switching means formed with a main switching element for intermittently outputting the input DC input voltage and a primary-side parallel resonance circuit that makes the operation of the switching means a voltage resonance type are formed. A primary-side parallel resonance capacitor provided for transmitting the output of the primary side to the secondary side, a primary-side winding is wound on the primary side, and a secondary-side winding is wound on the secondary side. An insulation converter transformer that is wound so that a required degree of coupling can be obtained in which the primary winding and the secondary winding are loosely coupled. A secondary parallel resonance circuit formed by connecting the side parallel resonance capacitors in parallel, and a voltage in the positive period of the alternating voltage obtained from the secondary winding formed including the secondary side parallel resonance circuit About half-wave rectification A DC output voltage generating means configured to obtain a DC output voltage, and a switching frequency of the main switching element is variably controlled according to the DC output voltage level, and an OFF period in the switching cycle is kept constant. A first constant voltage control means for performing constant voltage control by switching the main switching element so as to vary the ON period. By transmitting the voltage input to the primary side to the secondary side, a step-up transformer formed so as to obtain a boosted voltage boosted to a predetermined level from the secondary side, and the primary-side operation of the step-up transformer is resonated. In order to operate, at least a series resonance circuit formed by connecting a series resonance capacitor in series with the primary winding of the step-up transformer, and supplied by branching the switching output of the switching means, and a step-up transformer A rectification operation is performed on the boosted voltage obtained on the next side, thereby comprising a DC high voltage generating means configured to obtain a DC high voltage, and at least a series connection circuit of a clamp capacitor and an auxiliary switching element, and a series connection circuit Is provided with active clamp means connected in parallel to the primary winding of the insulated converter transformer. By performing the conduction angle control of the switching elements, and the like and a second constant voltage control means is configured to perform constant voltage control.

【0027】上記構成によれば、絶縁コンバータトラン
スの一次側には、電圧共振形コンバータを形成し、二次
側には、直流出力電圧を得るための直流出力電圧生成手
段と、直流高電圧を得るための直流高電圧生成手段を形
成する。さらに絶縁コンバータトランスの一次側に対し
てアクティブクランプ手段を設けることで、上記直流出
力電圧と直流高電圧の安定化を図るようにしている。こ
の場合、直流入力電圧から最終的に直流高電圧を生成す
るには、2段の電力変換部位を設けるだけで良いため、
電力変換に伴う電力損失を低減することが可能になる。
According to the above configuration, a voltage resonance type converter is formed on the primary side of the insulating converter transformer, and a DC output voltage generating means for obtaining a DC output voltage and a DC high voltage are provided on the secondary side. A DC high voltage generating means for obtaining the DC voltage is formed. Further, by providing an active clamp means on the primary side of the insulating converter transformer, the DC output voltage and the DC high voltage are stabilized. In this case, in order to finally generate a DC high voltage from the DC input voltage, it is only necessary to provide a two-stage power conversion section,
It is possible to reduce power loss due to power conversion.

【0028】[0028]

【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た図で
ある。この図に示す電源回路は、一次側に電圧共振形コ
ンバータを備えると共に、二次側に並列共振回路を備え
る複合共振形スイッチングコンバータとしての構成を採
る。この図1に示す電源回路には、先ず、商用交流電源
(交流入力電圧VAC)を入力して直流入力電圧を得るた
めの整流平滑回路として、ブリッジ整流回路Di及び平
滑コンデンサCiから成る全波整流平滑回路が備えら
れ、交流入力電圧VACの1倍のレベルに対応する整流平
滑電圧(直流入力電圧)Eiを生成するようにされる。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit according to an embodiment of the present invention. The power supply circuit shown in this figure has a configuration as a complex resonance type switching converter including a voltage resonance type converter on the primary side and a parallel resonance circuit on the secondary side. In the power supply circuit shown in FIG. 1, first, a full-wave rectifier comprising a bridge rectifier circuit Di and a smoothing capacitor Ci as a rectifying and smoothing circuit for receiving a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) to obtain a DC input voltage. A smoothing circuit is provided to generate a rectified smoothed voltage (DC input voltage) Ei corresponding to a level that is one time higher than the AC input voltage VAC.

【0029】上記直流入力電圧Eiを入力して断続する
スイッチングコンバータは、一石のメインスイッチング
素子Q1を備えて、いわゆるシングルエンド方式で自励
式によりスイッチング動作を行う電圧共振形コンバータ
を備えて構成される。この場合、メインスイッチング素
子Q1には、高耐圧のバイポーラトランジスタ(BJ
T;接合型トランジスタ)が用いられている。
The switching converter which inputs and outputs the DC input voltage Ei is provided with a single main switching element Q1 and a so-called single-ended type self-excited voltage resonance type converter which performs a switching operation. . In this case, a high withstand voltage bipolar transistor (BJ) is connected to the main switching element Q1.
T: junction type transistor).

【0030】メインスイッチング素子Q1のベースは、
電流制限抵抗RB、起動抵抗RSを介して平滑コンデンサ
Ciの正極側と接続され、そのエミッタは一次側アース
に接地される。また、メインスイッチング素子Q1のベ
ースと一次側アース間には、駆動巻線NB、共振コンデ
ンサCB、ベース電流制限抵抗RBの直列接続回路よりな
る自励発振駆動用の直列共振回路が接続される。また、
メインスイッチング素子Q1のベースと平滑コンデンサ
Ciの負極(1次側アース)間に挿入されるクランプダ
イオードDD1により、メインスイッチング素子Q1のオ
フ時に流れるクランプ電流の経路を形成するようにされ
る。メインスイッチング素子Q1のコレクタは、絶縁コ
ンバータトランスPITの一次側に形成されている一次
側巻線N1の一端と接続され、そのエミッタは接地され
る。
The base of the main switching element Q1 is
It is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor Ci via the current limiting resistor RB and the starting resistor RS, and its emitter is grounded to the primary side ground. Further, a series resonance circuit for self-excited oscillation driving composed of a series connection circuit of a drive winding NB, a resonance capacitor CB, and a base current limiting resistor RB is connected between the base of the main switching element Q1 and the primary side ground. Also,
The clamp diode DD1 inserted between the base of the main switching element Q1 and the negative electrode (primary ground) of the smoothing capacitor Ci forms a path for a clamp current flowing when the main switching element Q1 is turned off. The collector of the main switching element Q1 is connected to one end of a primary winding N1 formed on the primary side of the insulating converter transformer PIT, and its emitter is grounded.

【0031】上記メインスイッチング素子Q1のコレク
タ−エミッタ間に対しては、一次側並列共振コンデンサ
Crが並列に接続されている。この一次側並列共振コン
デンサCrは、自身のキャパシタンスと、一次側巻線N
1側のリーケージインダクタンスL1とにより電圧共振形
コンバータの一次側並列共振回路を形成する。そして、
ここでは詳しい説明を省略するが、メインスイッチング
素子Q1のオフ時には、この一次側並列共振回路の作用
によって一次側並列共振コンデンサCrの両端に発生す
る両端電圧V1は、実際には正弦波状のパルス波形とな
って電圧共振形の動作が得られるようにされる。
A primary side parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the collector and the emitter of the main switching element Q1. The primary-side parallel resonance capacitor Cr has its own capacitance and the primary-side winding N.
The primary side parallel resonance circuit of the voltage resonance type converter is formed by the leakage inductance L1 on the one side. And
Although detailed description is omitted here, when the main switching element Q1 is turned off, the voltage V1 generated across the primary-side parallel resonance capacitor Cr by the operation of the primary-side parallel resonance circuit is actually a sinusoidal pulse waveform. Thus, a voltage resonance type operation is obtained.

【0032】直交形制御トランスPRTは、共振電流検
出巻線ND、駆動巻線NB、及び制御巻線NCが巻装され
た可飽和リアクトルである。この直交形制御トランスP
RTは、メインスイッチング素子Q1を駆動すると共
に、定電圧制御のために設けられる。この直交形制御ト
ランスPRTの構造としては、図示は省略するが、4本
の磁脚を有する2つのダブルコの字形コアの互いの磁脚
の端部を接合するようにして立体型コアを形成する。そ
して、この立体型コアの所定の2本の磁脚に対して、同
じ巻回方向に共振電流検出巻線ND、駆動巻線NBを巻装
し、更に制御巻線NCを、上記共振電流検出巻線ND及び
駆動巻線NBに対して直交する方向に巻装するようにし
て構成される。
The orthogonal control transformer PRT is a saturable reactor on which a resonance current detecting winding ND, a driving winding NB, and a control winding NC are wound. This orthogonal control transformer P
The RT drives the main switching element Q1 and is provided for constant voltage control. As the structure of the orthogonal control transformer PRT, although not shown, a three-dimensional core is formed by joining the ends of the two magnetic legs of two double U-shaped cores having four magnetic legs. . Then, a resonance current detection winding ND and a drive winding NB are wound around the predetermined two magnetic legs of the three-dimensional core in the same winding direction, and the control winding NC is connected to the resonance current detection winding. It is configured to be wound in a direction orthogonal to the winding ND and the driving winding NB.

【0033】この場合、直交形制御トランスPRTの共
振電流検出巻線NDは、平滑コンデンサCiの正極と一
次側巻線N1との間に直列に挿入されることで、メイン
スイッチング素子Q1のスイッチング出力は、一次側巻
線N1を介して共振電流検出巻線NDに伝達される。直交
形制御トランスPRTにおいては、共振電流検出巻線N
Dに得られたスイッチング出力がトランス結合を介して
駆動巻線NBに誘起されることで、駆動巻線NBにはドラ
イブ電圧としての交番電圧が発生する。このドライブ電
圧は、自励発振駆動回路を形成する直列共振回路(N
B,CB)からベース電流制限抵抗RBを介して、ドライ
ブ電流としてメインスイッチング素子Q1のベースに出
力される。これにより、メインスイッチング素子Q1
は、直列共振回路の共振周波数により決定されるスイッ
チング周波数でスイッチング動作を行うことになる。
In this case, the resonance current detecting winding ND of the orthogonal control transformer PRT is inserted in series between the positive electrode of the smoothing capacitor Ci and the primary winding N1, thereby providing the switching output of the main switching element Q1. Is transmitted to the resonance current detection winding ND via the primary winding N1. In the orthogonal control transformer PRT, the resonance current detection winding N
The switching output obtained at D is induced in the drive winding NB via the transformer coupling, so that an alternating voltage as a drive voltage is generated in the drive winding NB. This drive voltage is applied to a series resonance circuit (N
B, CB) is output as a drive current to the base of the main switching element Q1 via the base current limiting resistor RB. Thereby, the main switching element Q1
Performs a switching operation at a switching frequency determined by the resonance frequency of the series resonance circuit.

【0034】絶縁コンバータトランス(Power Isolation
Transformer)PITは、メインスイッチング素子Q1の
スイッチング出力を二次側に伝送する。絶縁コンバータ
トランスPITの構造としては、図5に示すように、例
えばフェライト材によるE型コアCR1、CR2を互い
の磁脚が対向するように組み合わせたEE型コアが備え
られ、このEE型コアの中央磁脚に対して、分割ボビン
Bを利用して一次側巻線N1と、二次側巻線N2がそれぞ
れ分割された状態で巻装される。そして、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、所要の結合係数による疎結合が得ら
れる。ギャップGは、E型コアCR1,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、結合係数kとしては、例えばk≒0.
85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。
Insulation converter transformer (Power Isolation
Transformer) PIT transmits the switching output of main switching element Q1 to the secondary side. As shown in FIG. 5, the insulating converter transformer PIT has an EE-type core in which E-type cores CR1 and CR2 made of, for example, a ferrite material are combined so that their magnetic legs face each other. The primary winding N1 and the secondary winding N2 are wound around the center magnetic leg in a divided state using the divided bobbin B, respectively. A gap G is formed for the center magnetic leg as shown in the figure. Thereby, loose coupling with a required coupling coefficient is obtained. The gap G can be formed by making the central magnetic legs of the E-shaped cores CR1 and CR2 shorter than the two outer magnetic legs. The coupling coefficient k is, for example, k ≒ 0.
A loose coupling state of 85 is obtained, so that a saturated state is hardly obtained.

【0035】ところで、絶縁コンバータトランスPIT
の二次側動作としては、一次側巻線N1、二次側巻線N2
の極性(巻方向)と整流ダイオードDOの接続関係、及
び二次側巻線に励起される交番電圧の極性変化によっ
て、一次側巻線N1のインダクタンスL1と二次側巻線N
2のインダクタンスL2との相互インダクタンスMについ
て、+Mの動作モード(加極性モード;フォワード動
作)となる場合と、−Mの動作モード(減極性モード;
フライバック動作)となる場合がある。例えば、図6
(a)に示す回路と等価となる場合に相互インダクタン
スは+Mとなり、図6(b)に示す回路と等価となる場
合に相互インダクタンスは−Mとなる。なお、図1に示
す電源回路においては、絶縁コンバータトランスPIT
の一次側巻線N1と二次側巻線N2,N3の極性が+Mの
動作モードとなる期間において、整流ダイオードDO1、
DO3を介して平滑コンデンサCO1、CO3への充電動作が
行われるものとされる。
By the way, the insulation converter transformer PIT
Of the secondary winding includes a primary winding N1 and a secondary winding N2.
Of the primary winding N1 and the secondary winding N1 by the polarity (winding direction) of the rectifier diode D0 and the polarity of the alternating voltage excited in the secondary winding.
2 with respect to the mutual inductance M with the inductance L2, the operation mode of + M (polarization mode; forward operation) and the operation mode of -M (depolarization mode;
Flyback operation). For example, FIG.
Mutual inductance is + M when equivalent to the circuit shown in FIG. 6A, and −M when equivalent to the circuit shown in FIG. 6B. Note that, in the power supply circuit shown in FIG.
During the period when the polarity of the primary winding N1 and the secondary windings N2 and N3 are in the + M operation mode, the rectifier diodes DO1,
Charging operation of the smoothing capacitors CO1 and CO3 is performed via DO3.

【0036】絶縁コンバータトランスPITの一次側巻
線N1の巻始端部は、図1に示すようにメインスイッチ
ング素子Q1のコレクタに接続され、その巻終端部は共
振電流検出巻線NDの直列接続を介して平滑コンデンサ
Ciの正極に接続されている。また、その二次側には、
二次側巻線として、二次巻線N2と、この二次巻線N2の
巻終端部を巻き上げるようにして形成した三次巻線N3
が設けられている。そして、二次巻線N2に対して、二
次側並列共振コンデンサC2が並列に接続されている。
As shown in FIG. 1, the winding start end of the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT is connected to the collector of the main switching element Q1, and the winding end thereof is connected in series with the resonance current detection winding ND. Connected to the positive electrode of the smoothing capacitor Ci. Also, on the secondary side,
As a secondary winding, a secondary winding N2 and a tertiary winding N3 formed by winding up a winding end portion of the secondary winding N2.
Is provided. The secondary side parallel resonance capacitor C2 is connected in parallel to the secondary winding N2.

【0037】この場合、二次巻線N2の巻始端部は二次
側アースに接続され、その巻終端部は整流ダイオードD
O1のアノードに接続される。そして、この整流ダイオー
ドDO1と平滑コンデンサCO1から成る半波整流平滑回路
によって、その電圧レベルが110V〜140Vとされ
る水平偏向用の直流出力電圧EO1(例えば135V)を
得るようにしている。
In this case, the winding start end of the secondary winding N2 is connected to the secondary side ground, and the winding end is connected to the rectifier diode D.
Connected to the anode of O1. Then, a half-wave rectifying / smoothing circuit including the rectifying diode DO1 and the smoothing capacitor CO1 obtains a DC output voltage EO1 (for example, 135V) for horizontal deflection whose voltage level is 110V to 140V.

【0038】さらに、絶縁コンバータトランスPITの
二次側においては、二次巻線N2に巻き上げた三次巻線
N3の巻終端部を、整流ダイオードDO3のアノードと接
続することで、この整流ダイオードDO3と平滑コンデン
サCO3から成る半波整流回路によって、例えば映像出力
回路用の直流出力電圧EO3(200V)を得るようにし
ているが、図1に示す電源回路では、平滑コンデンサC
O3の負極側を平滑コンデンサCO1の正極側に接続するこ
とで、平滑コンデンサCO1−CO3の直列接続回路の両端
から映像出力回路用の直流出力電圧EO3を得るようにし
ている。即ち、図1に示す電源回路では、直流出力電圧
EO3を得るために、平滑コンデンサCO1の両端に発生す
る直流出力電圧EO1に、平滑コンデンサCO3の両端に発
生する直流出力電圧を積み上げる、つまり二次巻線N2
から得られる直流出力電圧EO1と、三次巻線N3から得
られる直流出力電圧を重畳して直流出力電圧EO3を得る
ようにしている。このため、三次巻線N3、整流ダイオ
ードDO3及び平滑コンデンサCO3からなる整流平滑回路
は、直流出力電圧EO3(200V)から、直流出力電圧
EO1(110V〜140V)を引いた90V〜60Vの
直流出力電圧を得ることができればよい構成とされる。
なお、図示していないが、垂直偏向回路用の直流出力電
圧(±15V)や、信号系回路用の直流出力電圧(15
V)、及びヒータ用の直流出力電圧(6.3V)等を絶
縁コンバータトランスPITの二次側から得るように構
成することも可能とされる。
Further, on the secondary side of the insulated converter transformer PIT, the ending of the tertiary winding N3 wound around the secondary winding N2 is connected to the anode of the rectifying diode DO3 so that the rectifying diode DO3 is connected to the rectifying diode DO3. For example, a DC output voltage EO3 (200 V) for a video output circuit is obtained by a half-wave rectifier circuit including a smoothing capacitor C03. In the power supply circuit shown in FIG.
By connecting the negative side of O3 to the positive side of the smoothing capacitor CO1, a DC output voltage EO3 for the video output circuit is obtained from both ends of the series connection circuit of the smoothing capacitors CO1 to CO3. That is, in the power supply circuit shown in FIG. 1, in order to obtain the DC output voltage EO3, the DC output voltage EO1 generated across the smoothing capacitor CO1 is stacked with the DC output voltage generated across the smoothing capacitor CO3. Winding N2
And the DC output voltage obtained from the tertiary winding N3 are superimposed to obtain the DC output voltage EO3. Therefore, the rectifying and smoothing circuit including the tertiary winding N3, the rectifying diode DO3, and the smoothing capacitor CO3 provides a DC output voltage of 90V to 60V obtained by subtracting the DC output voltage E01 (110V to 140V) from the DC output voltage EO3 (200V). Is required to be obtained.
Although not shown, the DC output voltage (± 15 V) for the vertical deflection circuit and the DC output voltage (15
V), a DC output voltage (6.3 V) for the heater, and the like can be obtained from the secondary side of the insulated converter transformer PIT.

【0039】二次巻線N2に対しては、二次側並列共振
コンデンサC2が並列に接続されている。この場合、二
次側巻線N2のリーケージインダクタンスL2と、二次側
並列共振コンデンサC2のキャパシタンスとによって二
次側並列共振回路が形成され、絶縁コンバータトランス
PITの二次側に誘起される交番電圧は共振電圧とな
り、絶縁コンバータトランスPITの二次側において電
圧共振動作が得られる。
A secondary side parallel resonance capacitor C2 is connected in parallel to the secondary winding N2. In this case, a secondary parallel resonance circuit is formed by the leakage inductance L2 of the secondary winding N2 and the capacitance of the secondary parallel resonance capacitor C2, and an alternating voltage induced on the secondary side of the insulating converter transformer PIT. Becomes a resonance voltage, and a voltage resonance operation is obtained on the secondary side of the insulating converter transformer PIT.

【0040】即ち、図1に示す電源回路では、絶縁コン
バータトランスPITの一次側にはスイッチング動作を
電圧共振形とするための並列共振回路が備えられ、二次
側には電圧共振動作を得るための並列共振回路が備えら
れる。なお、本明細書では、このように一次側及び二次
側に対して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、「複合共振形スイッチン
グコンバータ」ともいうことにする。なお、このような
複合共振形スイッチングコンバータとしての構成は、先
に図5にて説明したように、絶縁コンバータトランスP
ITに対してギャップGを形成して所要の結合係数によ
る疎結合としたことによって、更に飽和状態となりにく
い状態を得たことで実現されるものである。例えば、絶
縁コンバータトランスPITに対してギャップGが設け
られない場合には、フライバック動作時において絶縁コ
ンバータトランスPITが飽和状態となって動作が異常
となる可能性が高く、二次側の整流動作が適正に行われ
るのを望むのは難しい。
That is, in the power supply circuit shown in FIG. 1, the primary side of the insulated converter transformer PIT is provided with a parallel resonance circuit for performing a voltage resonance type switching operation, and the secondary side is provided with a voltage resonance operation for obtaining the voltage resonance operation. Are provided. In the present specification, such a switching converter configured to operate with a resonance circuit provided on the primary side and the secondary side is also referred to as a “composite resonance type switching converter”. It should be noted that such a configuration as a composite resonance type switching converter has an insulation converter transformer P as described with reference to FIG.
This is realized by forming a gap G with respect to IT and performing loose coupling by a required coupling coefficient, thereby obtaining a state that is more difficult to be saturated. For example, when the gap G is not provided for the insulating converter transformer PIT, there is a high possibility that the insulating converter transformer PIT becomes saturated during flyback operation and the operation becomes abnormal. It is difficult to hope that this is done properly.

【0041】上記した直流出力電圧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は、例えば誤
差増幅器等によって構成されており、絶縁コンバータト
ランスPITの二次側から出力される直流出力電圧レベ
ルEO1の変化に応じて、直交型制御トランスPRTの制
御巻線NCに流す制御電流(直流電流)レベルを可変す
ることで、直交形制御トランスPRTに巻装された駆動
巻線NBのインダクタンスLBを可変制御する。これによ
り、駆動巻線NBのインダクタンスLBを含んで形成され
るメインスイッチング素子Q1のための自励発振駆動回
路内の直列共振回路の共振条件が変化し、メインスイッ
チング素子Q1のスイッチング周波数を可変する動作と
なる。この動作によって絶縁コンバータトランスPIT
の二次側から出力される直流出力電圧の安定化が図られ
る。なお、制御回路1に対しては直流出力電圧EO3を分
岐入力して直流出力電圧の定電圧化を図るようにしても
良い。
The DC output voltage EO1 is also branched and input to the control circuit 1. The control circuit 1 is constituted by, for example, an error amplifier or the like, and flows to the control winding NC of the orthogonal control transformer PRT according to a change in the DC output voltage level EO1 output from the secondary side of the insulating converter transformer PIT. By varying the control current (DC current) level, the inductance LB of the drive winding NB wound around the orthogonal control transformer PRT is variably controlled. Thereby, the resonance condition of the series resonance circuit in the self-excited oscillation drive circuit for the main switching element Q1 formed including the inductance LB of the drive winding NB changes, and the switching frequency of the main switching element Q1 is varied. Operation. This operation allows the isolated converter transformer PIT
Of the DC output voltage output from the secondary side of the power supply is stabilized. Note that the DC output voltage EO3 may be branched and input to the control circuit 1 to make the DC output voltage constant.

【0042】図1に示した電源回路のように、駆動巻線
NBのインダクタンスLBを可変制御する直交形制御トラ
ンスPRTが設けられる場合、スイッチング周波数を可
変するのにあたり、メインスイッチング素子Q1がオフ
となる期間TOFFを一定としたうえで、オンとなる期間
TONを可変制御するようにされる。つまり、図1に示す
電源回路では、定電圧制御動作として、スイッチング周
波数を可変制御することで、スイッチング出力に対する
共振インピーダンス制御を行い、これと同時に、スイッ
チング周期におけるメインスイッチング素子Q1の導通
角制御(PWM制御)も行っているものと見ることが出
来る。そして、この複合的な制御動作を1組の制御回路
系によって実現している。なお、本明細書では、このよ
うな複合的な制御を「複合制御方式」ともいう。
When the orthogonal control transformer PRT for variably controlling the inductance LB of the drive winding NB is provided as in the power supply circuit shown in FIG. 1, the main switching element Q1 is turned off to change the switching frequency. After the constant period TOFF, the ON period TON is variably controlled. In other words, in the power supply circuit shown in FIG. 1, as a constant voltage control operation, the switching frequency is variably controlled to perform resonance impedance control on the switching output. PWM control). This complex control operation is realized by a set of control circuit systems. In the present specification, such complex control is also referred to as “complex control method”.

【0043】また、図1に示した本実施の形態の電源回
路においては、絶縁コンバータトランスPITの一次巻
線N1に対して並列にアクティブクランプ回路3が設け
られていると共に、メインスイッチング素子Q1の両端
には、直列共振コンデンサC3と後述する高圧発生回路
4に備えられている昇圧トランスHVTの一次巻線N4
とからなる直列共振回路が並列に接続されている。この
ため、昇圧トランスHVTの一次側には、一次側並列共
振コンデンサCrの両端に発生する共振電圧V1が直列
共振回路を介して入力されることになるが、この場合は
直列共振回路の直列共振動作により、昇圧トランスHV
Tの一次巻線N4を流れる電流I3及び一次巻線N4の両
端電圧V4が共に略正弦波状の共振波形となる。
Further, in the power supply circuit of the present embodiment shown in FIG. 1, an active clamp circuit 3 is provided in parallel with the primary winding N1 of the isolated converter transformer PIT, and the main switching element Q1 At both ends, a series resonance capacitor C3 and a primary winding N4 of a step-up transformer HVT provided in a high-voltage generation circuit 4 described later.
Are connected in parallel. For this reason, the resonance voltage V1 generated at both ends of the primary side parallel resonance capacitor Cr is input to the primary side of the step-up transformer HVT via the series resonance circuit. By operation, the step-up transformer HV
Both the current I3 flowing through the primary winding N4 of T and the voltage V4 across the primary winding N4 have a substantially sinusoidal resonance waveform.

【0044】アクティブクランプ回路3は、補助スイッ
チング素子Q2、クランプコンデンサCCL、クランプダ
イオードDD2を備えて形成される。なお、クランプダイ
オードDD2としては、MOS−FETであるスイッチン
グ素子Q2に部品として内蔵されている、いわゆるボデ
ィダイオードが使用される。また、補助スイッチング素
子Q2を駆動するための駆動回路系として、駆動巻線N
g,コンデンサCg,抵抗Rgを備えて成る。
The active clamp circuit 3 includes an auxiliary switching element Q2, a clamp capacitor CCL, and a clamp diode DD2. As the clamp diode DD2, a so-called body diode incorporated as a component in the switching element Q2 which is a MOS-FET is used. Further, as a drive circuit system for driving the auxiliary switching element Q2, a drive winding N
g, a capacitor Cg, and a resistor Rg.

【0045】この場合、補助スイッチング素子Q2のド
レイン−ソース間に対しては、クランプダイオードDD2
が並列に接続される。ここでは、クランプダイオードD
D2のアノードがソースに対して接続され、カソードがド
レインに対して接続される。また、補助スイッチング素
子Q2のドレインはクランプコンデンサCCLを介して整
流平滑電圧Eiのラインと一次巻線N1の巻始端部との
接続点に対して接続される。また、補助スイッチング素
子Q2のソースは一次巻線N1の巻終端部に対して接続さ
れる。つまり、本実施の形態のアクティブクランプ回路
3としては、上記補助スイッチング素子Q2//クラン
プダイオードDD2の並列接続回路に対して、クランプコ
ンデンサCCLを直列に接続して成るものとされる。そし
て、このようにして形成される回路を絶縁コンバータト
ランスPITの一次巻線N1に対して並列に接続して構
成されるものである。
In this case, the clamp diode DD2 is provided between the drain and the source of the auxiliary switching element Q2.
Are connected in parallel. Here, the clamp diode D
The anode of D2 is connected to the source and the cathode is connected to the drain. The drain of the auxiliary switching element Q2 is connected to a connection point between the line of the rectified and smoothed voltage Ei and the start end of the primary winding N1 via the clamp capacitor CCL. The source of the auxiliary switching element Q2 is connected to the winding terminal of the primary winding N1. That is, the active clamp circuit 3 of the present embodiment is configured by connecting a clamp capacitor CCL in series to the parallel connection circuit of the auxiliary switching element Q2 // clamp diode DD2. The circuit thus formed is connected in parallel with the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT.

【0046】また、補助スイッチング素子Q2の駆動回
路系としては、図示するように、補助スイッチング素子
Q2のゲートに対して、抵抗Rg−コンデンサCg−駆
動巻線Ngの直列接続回路が接続される。この直列接続
回路は補助スイッチング素子Q2のための自励発振駆動
回路を形成する。ここで駆動巻線Ngは、絶縁コンバー
タトランスPITにおいて、一次巻線N1の巻終端部側
を巻き上げるようにして形成されており、この場合の巻
数としては例えば1T(ターン)としている。これによ
り、駆動巻線Ngには、一次巻線N1に得られる交番電
圧により励起された電圧が発生する。なお、実際として
は駆動巻線Ngのターン数は1Tであればその動作は保
証されるが、これに限定されるものではない。さらに補
助スイッチング素子Q2のゲートは、フォトカプラPC
(PC1,PC2)を介して後述する制御回路2とも接
続されており、この制御回路2から後述する高圧発生回
路4から出力される直流高電圧EHVのレベル変化に対応
した制御電圧が入力される。
As a driving circuit system for the auxiliary switching element Q2, a series connection circuit of a resistor Rg, a capacitor Cg, and a driving winding Ng is connected to the gate of the auxiliary switching element Q2, as shown in the figure. This series connection circuit forms a self-excited oscillation drive circuit for the auxiliary switching element Q2. Here, the drive winding Ng is formed so as to wind up the winding end portion side of the primary winding N1 in the insulating converter transformer PIT, and the number of turns in this case is, for example, 1T (turn). As a result, a voltage excited by the alternating voltage obtained in the primary winding N1 is generated in the driving winding Ng. In practice, if the number of turns of the drive winding Ng is 1T, the operation is guaranteed, but the present invention is not limited to this. Further, the gate of the auxiliary switching element Q2 is connected to a photo coupler PC.
The control circuit 2 is also connected via (PC1, PC2) to a control circuit 2 described later, and a control voltage corresponding to a level change of the DC high voltage EHV output from the high-voltage generation circuit 4 described later is input from the control circuit 2 to the control circuit 2. .

【0047】一点破線で囲って示した高圧発生回路4
は、昇圧トランスHVTと高圧整流回路によって構成さ
れており、昇圧トランスHVTの一次側巻線N4に入力
される共振電圧V4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。このため、
昇圧トランスHVTの二次側には、4組〜5組の昇圧巻
線NHVがスリット捲き、或いは層間捲きによって分割さ
れて巻装されている。この場合、一次側巻線N4と昇圧
巻線NHVとは密結合となるように巻装され、しかもその
極性(巻方向)は逆方向となるように巻装される。従っ
て、昇圧トランスHVTの二次側には、一次側巻線N4
に発生する共振電圧V4の負の共振電圧が反転され、昇
圧巻線NHVと一次側巻線N4との巻線比(NHV/N4)に
よって昇圧された昇圧電圧が得られることになる。
High-voltage generating circuit 4 enclosed by a dashed line
Is composed of a step-up transformer HVT and a high-voltage rectifier circuit, and boosts a resonance voltage V4 input to the primary winding N4 of the step-up transformer HVT to generate a high voltage corresponding to, for example, an anode voltage level of a CRT. . For this reason,
On the secondary side of the step-up transformer HVT, four to five sets of step-up windings NHV are wound separately by slit winding or interlayer winding. In this case, the primary winding N4 and the boost winding NHV are wound so as to be tightly coupled, and furthermore, are wound so that their polarities (winding directions) are opposite. Therefore, on the secondary side of the step-up transformer HVT, the primary winding N4
, The negative resonance voltage of the resonance voltage V4 is inverted, and a boosted voltage boosted by the turn ratio (NHV / N4) between the boost winding NHV and the primary winding N4 is obtained.

【0048】ここで、図3に昇圧トランスHVTの断面
図を示し、この図3を用いて昇圧トランスHVTの構造
を説明しておく。この図に示す昇圧トランスHVTは、
例えば2つのコの字形コアCR1,CR2の各磁脚を対
向するように組み合わせることで、角形コアCR30が
形成されている。そして、コの字形コアCR1の端部
と、コの字形コアCR2の端部とが対向する部分にはギ
ャップGが設けられている。さらに、図示するように、
角形コア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を取り付けることで、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、それぞれ一次側巻線N4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には一次側巻線N4が巻装され、高圧巻線ボビンH
Bには複数の昇圧巻線NHVが層間フィルムFを挿入して
巻き上げる層間巻きによって巻装されることになる。
Here, FIG. 3 is a cross-sectional view of the step-up transformer HVT, and the structure of the step-up transformer HVT will be described with reference to FIG. The step-up transformer HVT shown in FIG.
For example, a square core CR30 is formed by combining the magnetic legs of two U-shaped cores CR1 and CR2 so as to face each other. A gap G is provided at a portion where the end of the U-shaped core CR1 and the end of the U-shaped core CR2 face each other. Further, as shown,
By attaching the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB to one of the magnetic legs of the rectangular core CR30, the primary winding N4 is connected to each of the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB. And the boost winding NHV is divided and wound. In this case, the primary winding N4 is wound around the low-voltage winding bobbin LB, and the high-voltage winding bobbin H
A plurality of step-up windings NHV are wound around B by interlayer winding in which the interlayer film F is inserted and wound.

【0049】なお、図1に示す電源回路では、昇圧トラ
ンスHVTの一次側巻線N4に入力される共振電圧V4
を、絶縁コンバータトランスPITの二次側から得るよ
うにしていることから、その周波数はメインスイッチン
グ素子Q1のスイッチング周波数に対応したものとさ
れ、そのスイッチング周波数は、例えば数十kHz〜2
00kHz程度の範囲内とされる。この場合、昇圧トラ
ンスHVTの一次巻線N4に、うず電流が発生すること
があるため、本実施の形態では、一次巻線N4にリッツ
線を使用して一次巻線N4にうず電流が発生するのを防
止するようにしている。
In the power supply circuit shown in FIG. 1, the resonance voltage V4 input to the primary winding N4 of the step-up transformer HVT is used.
From the secondary side of the isolated converter transformer PIT, the frequency thereof corresponds to the switching frequency of the main switching element Q1, and the switching frequency is, for example, several tens kHz to 2 kHz.
The frequency is in the range of about 00 kHz. In this case, an eddy current may be generated in the primary winding N4 of the step-up transformer HVT. Therefore, in the present embodiment, an eddy current is generated in the primary winding N4 using a litz wire for the primary winding N4. I try to prevent it.

【0050】また、本実施の形態においては、昇圧トラ
ンスHVTの昇圧巻線NHVを層間巻きによって巻装した
場合が示されているが、昇圧巻線NHVの巻き方としては
層間巻きに限定されるものでなく、図示していないが例
えば高圧ボビンHBを複数の領域に分割して、各分割領
域に対して昇圧巻線NHVを巻装する、いわゆる分割巻き
によって巻装することも可能である。つまり、昇圧トラ
ンスHVTの構造としては、高圧ボビンHBに巻装され
る複数の昇圧巻線NHVが、それぞれ絶縁された状態で巻
装されれば良いものである。
In the present embodiment, the case where the boost winding NHV of the boost transformer HVT is wound by interlayer winding is shown, but the winding of the boost winding NHV is limited to the interlayer winding. For example, although not shown, for example, the high-pressure bobbin HB may be divided into a plurality of regions, and the boost winding NHV may be wound around each of the divided regions, that is, winding may be performed by so-called divided winding. In other words, the structure of the step-up transformer HVT may be such that a plurality of step-up windings NHV wound around the high-voltage bobbin HB are wound in a state of being insulated from each other.

【0051】図1に示す電源回路では、昇圧トランスH
VTの二次側には、5組の昇圧巻線NHV1,NHV2,NHV
3,NHV4,NHV5がそれぞれ独立した状態で巻装されて
おり、各々の昇圧巻線NHV1〜NHV5の巻終端部に対して
は、高圧整流ダイオードDHV1,DHV2,DHV3,DHV4,
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のカソードが平滑コンデンサCOHVの
正極端子に接続され、残る高圧整流ダイオードDHV2〜
DHV5の各カソードが、それぞれ昇圧巻線NHV1〜NHV4
の巻始端部に対して接続される。
In the power supply circuit shown in FIG.
On the secondary side of the VT, five sets of boost windings NVH1, NVH2, NVH
3, NHV4 and NHV5 are wound independently of each other, and high-voltage rectifier diodes DHV1, DHV2, DHV3, DHV4,
The anode side of DHV5 is connected. Then, the cathode of the high voltage rectifier diode DHV1 is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor COHV, and the remaining high voltage rectifier diodes DHV2 to
The respective cathodes of DHV5 are respectively boosted windings NVH1 to NHV4
Is connected to the winding start end.

【0052】即ち、昇圧トランスHVTの二次側には、
[昇圧巻線NHV1、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N
HV3、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DHV5]という5組の半波整流回路が直列
に接続された、いわゆるマルチシングラー方式の半波整
流回路が形成されていることになる。
That is, on the secondary side of the step-up transformer HVT,
[Step-up winding NHV1, high-voltage rectifier diode DHV1], [Step-up winding NHV2, high-voltage rectifier diode DHV2], [Step-up winding N
HV3, high-voltage rectifier diode DHV3], [boost winding NHV4,
A so-called multisingle-type half-wave rectification circuit in which five sets of half-wave rectification circuits of a high-voltage rectifier diode DHV4 and a booster winding NHV5 and a high-voltage rectifier diode DHV5 are connected in series is formed.

【0053】従って、昇圧トランスHVT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
誘起された電流を整流して平滑コンデンサCOHVに対し
て充電するという動作が行われ、平滑コンデンサCOHV
の両端には、各昇圧巻線NHV1〜NHV5に誘起される誘起
電圧の約5倍に対応するレベルの直流高電圧(アノード
電圧)EHVが得られることになる。
Therefore, on the secondary side of the step-up transformer HVT, an operation is performed in which five sets of half-wave rectifier circuits rectify the current induced in the step-up windings NHV1 to NHV5 and charge the smoothing capacitor COHV. The smoothing capacitor COHV
, A DC high voltage (anode voltage) EHV having a level corresponding to about five times the induced voltage induced in each of the boost windings NHV1 to NHV5 is obtained.

【0054】また、高圧整流ダイオードDHV1のカソー
ドと二次側アースとの間には、抵抗R1−抵抗R2からな
る直列回路が接続されており、これら抵抗R1,R2によ
り分圧した電圧が制御回路2に入力される。制御回路2
もまた誤差増幅器等によって構成され、例えば直流高電
圧EHVの電圧レベル変化に応じた制御電圧を制御信号と
して出力する。この制御回路2からの制御信号はフォト
カプラPCを介して一次側と二次側を直流的に絶縁した
状態で、アクティブクランプ回路3の補助スイッチング
素子Q2のゲートに印加される。これにより、補助スイ
ッチング素子Q2が、直流高電圧レベルに応じた所要の
オン/オフタイミングでもってスイッチング動作を行う
ようにされる。つまり、補助スイッチング素子Q2のオ
ン期間(導通角)を可変制御するPWM制御によってス
イッチング動作が行われるものとされる。
A series circuit composed of a resistor R1 and a resistor R2 is connected between the cathode of the high voltage rectifier diode DHV1 and the secondary side ground, and a voltage divided by the resistors R1 and R2 is used as a control circuit. 2 is input. Control circuit 2
Is also configured by an error amplifier or the like, and outputs, for example, a control voltage corresponding to a change in the voltage level of the DC high voltage EHV as a control signal. The control signal from the control circuit 2 is applied to the gate of the auxiliary switching element Q2 of the active clamp circuit 3 in a state where the primary side and the secondary side are DC-insulated through the photocoupler PC. Thus, the auxiliary switching element Q2 performs a switching operation at a required ON / OFF timing according to the DC high voltage level. That is, the switching operation is performed by PWM control for variably controlling the ON period (conduction angle) of the auxiliary switching element Q2.

【0055】上記補助スイッチング素子Q2がスイッチ
ング動作を行うことで、メインスイッチング素子Q1の
オフ時に一次側並列共振コンデンサCrに発生する共振
電圧V1がクランプされ、その電圧レベルは直流高電圧
レベルの変動に応じて可変制御されることになる。従っ
て、この共振電圧V1から直列共振コンデンサC3と一次
側巻線N4からなる直列共振回路を介して、昇圧トラン
スHVTの一次巻線N4に入力される電流I3の電流レベ
ルも変化することから、一次巻線N4の両端に発生する
共振電圧V4の電圧レベルが可変制御される。これによ
り、昇圧トランスHVTの二次側に誘起される誘起電圧
レベルが可変され、高圧発生回路4から出力される直流
高電圧EHVの安定化が図られることになる。
When the auxiliary switching element Q2 performs the switching operation, the resonance voltage V1 generated in the primary side parallel resonance capacitor Cr when the main switching element Q1 is turned off is clamped, and the voltage level changes with the fluctuation of the DC high voltage level. It will be variably controlled accordingly. Accordingly, the current level of the current I3 input to the primary winding N4 of the step-up transformer HVT also changes from the resonance voltage V1 via the series resonance circuit including the series resonance capacitor C3 and the primary winding N4. The voltage level of the resonance voltage V4 generated at both ends of the winding N4 is variably controlled. As a result, the level of the induced voltage induced on the secondary side of the step-up transformer HVT is varied, and the DC high voltage EHV output from the high voltage generation circuit 4 is stabilized.

【0056】このように、図1に示した本実施の形態と
される電源回路では、直流出力電圧EO1の電圧レベルに
応じて、メインスイッチング素子Q1のスイッチング周
波数と、その導通角を同時に制御する複合制御方式によ
って、直流出力電圧EO1の定電圧化が図られていると共
に、直流高電圧EHVの電圧レベルに応じて、アクティブ
クランプ回路3の補助スイッチング素子Q2の導通角制
御を行うことで直流高電圧EHVの定電圧化を図るように
している。
As described above, in the power supply circuit according to the present embodiment shown in FIG. 1, the switching frequency of main switching element Q1 and the conduction angle thereof are simultaneously controlled in accordance with the voltage level of DC output voltage EO1. The combined control system makes the DC output voltage EO1 a constant voltage, and controls the conduction angle of the auxiliary switching element Q2 of the active clamp circuit 3 in accordance with the voltage level of the DC high voltage EHV. The voltage EHV is made constant.

【0057】図1に示した電源回路を実際に構成する場
合は、絶縁コンバータトランスPITの一次巻線N1=
45T、二次巻線N2=45T、三次巻線N3=22T、
一次側並列共振コンデンサCr=2200PF、二次側
並列共振コンデンサC2=0.015μF、直列共振コ
ンデンサC3=0.015μF、クランプコンデンサCC
L=0.047μF、昇圧トランスHVTの一次側巻線
N4=35T、昇圧巻線NHV1〜NHV5=460T、平滑
コンデンサCOHV=2000PF、抵抗R1=1GΩが選
定される。
When the power supply circuit shown in FIG. 1 is actually constructed, the primary winding N1 of the isolated converter transformer PIT =
45T, secondary winding N2 = 45T, tertiary winding N3 = 22T,
Primary parallel resonance capacitor Cr = 2200 PF, secondary parallel resonance capacitor C2 = 0.015 μF, series resonance capacitor C3 = 0.015 μF, clamp capacitor CC
L = 0.047 μF, the primary winding N4 of the step-up transformer HVT = 35T, the step-up windings NHV1 to NHV5 = 460T, the smoothing capacitor COHV = 2000PF, and the resistor R1 = 1GΩ.

【0058】ここで、上記図1に示した電源回路の各部
の動作波形の一例を図2に示す。この図2には、例えば
交流入力電圧VAC=100V、二次側直流出力電圧EO1
の負荷電力を135W(135V×1A)、直流出力電
圧EO3の負荷電力を10W(200V×50mA)、直
流高電圧EHVを30KVとしたうえで、高圧発生回路4
の高圧負荷電力が最大負荷電力とされる条件での動作波
形と、最小負荷電力とされる条件での動作波形が示され
ている。この図2(a)〜(g)には、高圧発生回路4
の高圧負荷電力が最大負荷電力Pomax=60W(I
HV=2mA)とされる条件での動作波形が示され、図2
(h)〜図2(n)には、例えば高圧発生回路4の高圧
負荷電力が最小負荷電力Pomin=0W(IHV=0m
A)とされる条件での動作波形が示されている。
FIG. 2 shows an example of the operation waveform of each part of the power supply circuit shown in FIG. In FIG. 2, for example, the AC input voltage VAC = 100 V, the secondary side DC output voltage EO1
The load power of the DC output voltage is 135 W (135 V × 1 A), the load power of the DC output voltage EO3 is 10 W (200 V × 50 mA), and the DC high voltage EHV is 30 KV.
The operation waveform under the condition that the high-voltage load power is the maximum load power and the operation waveform under the condition that the high-load power is the minimum load power are shown. FIGS. 2A to 2G show a high voltage generation circuit 4.
Is the maximum load power Pomax = 60 W (I
FIG. 2 shows operation waveforms under the condition of HV = 2 mA).
(H) to FIG. 2 (n), for example, the high-voltage load power of the high-voltage generation circuit 4 is the minimum load power Pomin = 0W (IHV = 0m
The operation waveform under the condition A) is shown.

【0059】高圧発生回路4の高圧負荷が最大負荷電力
とされる時は、メインスイッチング素子Q1のスイッチ
ング周期が例えば12μS(スイッチング周波数=8
3.3kHz)となるように制御される。この場合は、
一次側並列共振コンデンサCrの両端には、一次側並列
共振回路の共振動作によって、図2(a)に示されてい
るように、スイッチングメインスイッチング素子Q1 が
オフとなる期間TOFFにおいて略正弦波状のパルス波形
の共振電圧V1が得られる。またメインスイッチング素
子Q1には図2(b)に示すようなコレクタ電流I1が流
れる。
When the high voltage load of the high voltage generating circuit 4 is set to the maximum load power, the switching cycle of the main switching element Q1 is, for example, 12 μS (switching frequency = 8).
(3.3 kHz). in this case,
As shown in FIG. 2A, a substantially sinusoidal wave is formed at both ends of the primary-side parallel resonance capacitor Cr during a period TOFF when the switching main switching element Q1 is turned off, as shown in FIG. A resonance voltage V1 having a pulse waveform is obtained. A collector current I1 as shown in FIG. 2B flows through the main switching element Q1.

【0060】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の一次巻線N1に対して並列にアク
ティブクランプ回路3が接続されており、このアクティ
ブクランプ回路3が導通することで、クランプダイオー
ドDD2→クランプコンデンサCCLの経路で電流が流れ
る。この場合、クランプ電流I4は、図2(c)に示す
ように、負方向から時間経過に従って正方向に流れる鋸
歯状波となる。アクティブクランプ回路3が導通してい
る時は、大部分の電流がクランプ電流I4としてクラン
プコンデンサCCLに流れ、一次側並列共振コンデンサC
rに対してほとんど流れないものとされる。よって、ア
クティブクランプ回路3が導通している期間において
は、一次側並列共振コンデンサCrに発生する共振電圧
V1がクランプされ、結果的には図2(a)に示されて
いるように電圧レベルが約550Vpに抑制されてい
る。
In the power supply circuit of the present embodiment, the active clamp circuit 3 is connected in parallel with the primary winding N1 of the isolated converter transformer PIT, and the active clamp circuit 3 conducts, thereby causing the clamp diode DD2 → Current flows through the path of the clamp capacitor CCL. In this case, as shown in FIG. 2C, the clamp current I4 becomes a sawtooth wave that flows in the positive direction as time elapses from the negative direction. When the active clamp circuit 3 is conducting, most of the current flows to the clamp capacitor CCL as the clamp current I4, and the primary side parallel resonance capacitor C
It is assumed that the flow hardly flows for r. Therefore, while the active clamp circuit 3 is conducting, the resonance voltage V1 generated in the primary side parallel resonance capacitor Cr is clamped, and as a result, as shown in FIG. It is suppressed to about 550 Vp.

【0061】上記のようなスイッチング動作が行われる
ことで、絶縁コンバータトランスPITの二次側に設け
られている二次側並列共振コンデンサC2には、図2
(d)に示すような共振電圧V2が発生し、整流ダイオ
ードDO1が動作する正の期間においては、135Vpに
クランプされた電圧が得られる。
By performing the switching operation as described above, the secondary parallel resonance capacitor C2 provided on the secondary side of the insulating converter transformer PIT is placed in FIG.
In the positive period in which the resonance voltage V2 as shown in (d) is generated and the rectifier diode DO1 operates, a voltage clamped at 135 Vp is obtained.

【0062】また、絶縁コンバータトランスPITの一
次巻線N1に接続されている直列共振コンデンサC3に
は、図2(e)に示されるようにして正弦波状の電流I
3が流れることから、昇圧トランスHVTの一次巻線N4
の両端には、図2(f)に示されているように、そのレ
ベルが400Vpとされる正弦波状の共振電圧V4が発
生することになる。
As shown in FIG. 2E, a sine-wave current I is applied to the series resonance capacitor C3 connected to the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT.
3, the primary winding N4 of the step-up transformer HVT
2 (f), a sinusoidal resonance voltage V4 having a level of 400 Vp is generated at both ends.

【0063】一方、高圧発生回路4の高圧負荷が最小負
荷電力(無負荷)とされる時は、メインスイッチング素
子Q1のスイッチング周期が例えば11μS(スイッチ
ング周波数=90.9kHz)となるように制御され
る。この場合も、一次側並列共振コンデンサCrの両端
には、一次側並列共振回路の共振動作によって、図2
(g)に示されているような略正弦波状のパルス波形の
共振電圧V1が得られると共に、図2(h)に示すよう
なコレクタ電流I1が流れる。そしてこの場合は、アク
ティブクランプ回路3の導通期間が、上記した最大負荷
電力時の導通期間より長くなるように制御されること
で、図2(i)に示されているように、クランプコンデ
ンサCCLにクランプ電流I3が流れる期間が長くなる。
これにより、一次側並列共振コンデンサCrに発生する
共振電圧V1がクランプされ、結果的には図2(g)に
示されているように、そのピーク電圧レベルが約440
Vpまで抑制されることになる。
On the other hand, when the high-voltage load of the high-voltage generation circuit 4 is set to the minimum load power (no load), control is performed so that the switching cycle of the main switching element Q1 is, for example, 11 μS (switching frequency = 90.9 kHz). You. In this case as well, both ends of the primary-side parallel resonance capacitor Cr are connected by the resonance operation of the primary-side parallel resonance circuit, as shown in FIG.
A resonance voltage V1 having a substantially sinusoidal pulse waveform as shown in FIG. 2G is obtained, and a collector current I1 as shown in FIG. 2H flows. In this case, by controlling the conduction period of the active clamp circuit 3 to be longer than the conduction period at the time of the maximum load power, as shown in FIG. The period during which the clamp current I3 flows becomes longer.
As a result, the resonance voltage V1 generated in the primary side parallel resonance capacitor Cr is clamped, and as a result, as shown in FIG.
Vp is suppressed.

【0064】またこの時、メインスイッチング素子Q1
には、図2(h)に示すようなコレクタ電流I1が流
れ、直列共振コンデンサC3には、図2(k)に示すよ
うに、約2Apに抑制された共振電流I3が流れる。こ
れにより、絶縁コンバータトランスPITの一次巻線N
1に接続されている直列共振コンデンサC3には、図2
(k)に示したような電流I3が流れ、昇圧トランスH
VTの一次巻線N4の両端には、図2(l)に示さrて
いるような、その電圧レベルが約380Vpに抑制され
た共振電圧V4が発生することになる。なお、この場合
も二次側並列共振コンデンサC2には、図2(j)に示
すような共振電圧V2が発生し、整流ダイオードDO1が
動作する正の期間においては、そのピーク電圧レベルが
135Vpに定電圧化された電圧が得られるものとされ
る。
At this time, the main switching element Q1
2 (h), the collector current I1 flows as shown in FIG. 2 (h), and the series resonant capacitor C3 flows as shown in FIG. 2 (k), the resonance current I3 suppressed to about 2 Ap. Thereby, the primary winding N of the insulating converter transformer PIT
2 is connected to the series resonance capacitor C3 connected to
The current I3 flows as shown in FIG.
A resonance voltage V4 whose voltage level is suppressed to about 380 Vp is generated at both ends of the VT primary winding N4 as shown in FIG. In this case as well, a resonance voltage V2 as shown in FIG. 2 (j) is generated in the secondary side parallel resonance capacitor C2, and its peak voltage level becomes 135 Vp during the positive period when the rectifier diode DO1 operates. It is assumed that a constant voltage is obtained.

【0065】これら図2(a)〜(f)と、図2(g)
〜図2(l)に示した動作波形を比較すると、高圧発生
回路4の高圧負荷電力が、最大負荷電力Pomaxから
最小負荷電力Pominまで変動した場合、アクティブ
クランプ回路3では、高圧負荷電力の変動に応じて補助
スイッチング素子Q2の導通角を可変制御する導通角制
御が行われていることが分かる。つまり、アクティブク
ランプ回路3は、直流高電圧レベルに応じて一次側直列
共振コンデンサCrに発生する電圧レベルを可変制御す
ることで、昇圧トランスHVTの一次巻線N4に発生さ
せる共振電圧V4の電圧レベルを可変制御していること
が分かる。
FIGS. 2A to 2F and FIG. 2G
2 (l), when the high-voltage load power of the high-voltage generation circuit 4 fluctuates from the maximum load power Pomax to the minimum load power Pomin, the active clamp circuit 3 changes the high-voltage load power. It can be seen that the conduction angle control for variably controlling the conduction angle of the auxiliary switching element Q2 is performed in accordance with the following. That is, the active clamp circuit 3 variably controls the voltage level generated in the primary-side series resonance capacitor Cr in accordance with the DC high voltage level, thereby changing the voltage level of the resonance voltage V4 generated in the primary winding N4 of the step-up transformer HVT. Is variably controlled.

【0066】またこの場合、メインスイッチング素子Q
1のスイッチング周期が11μs〜10μsまで変化し
ていることから、高圧負荷変動に応じて、一次側スイッ
チングコンバータのスイッチング周波数が可変制御され
ていることが分かる。これは、高圧負荷電力変動に伴っ
て、アクティブクランプ回路3の導通期間が可変制御さ
れた時は、一次側直列共振コンデンサCrの両端に発生
する共振電圧V1の電圧レベルが変化するため、この共
振電圧V1から得られる直流出力電圧EO1の電圧レベル
が変動するためである。
In this case, the main switching element Q
Since the switching cycle of 1 changes from 11 μs to 10 μs, it is understood that the switching frequency of the primary-side switching converter is variably controlled according to the high-voltage load fluctuation. This is because when the conduction period of the active clamp circuit 3 is variably controlled in accordance with the high-voltage load power fluctuation, the voltage level of the resonance voltage V1 generated at both ends of the primary-side series resonance capacitor Cr changes. This is because the voltage level of the DC output voltage EO1 obtained from the voltage V1 fluctuates.

【0067】そして、このような構成とされる本実施の
形態の電源回路においては、高圧有効負荷電力PHVが6
0W(EHV=30KV,IHV=2mA)とされる時の高
圧発生回路4の電力変換効率(ηDC−DC)は約92%と
なる。従って、図7に示した従来の電源回路の高圧発生
回路40に比べて、その電力変換効率(ηDC−DC)を約
10%向上させることが可能になる。
In the power supply circuit of this embodiment having such a configuration, the high-voltage effective load power PHV is 6
The power conversion efficiency (ηDC−DC) of the high-voltage generating circuit 4 when 0 W (EHV = 30 KV, IHV = 2 mA) is about 92%. Therefore, the power conversion efficiency (ηDC-DC) can be improved by about 10% as compared with the high-voltage generation circuit 40 of the conventional power supply circuit shown in FIG.

【0068】さらに本実施の形態の電源回路において
は、図7に示した従来の電源回路に設けられていた高圧
レギュレータ回路を設ける必要がないため、それだけ電
力変換効率の向上を図ることができ、総合的な電力変換
効率η(AC→DC)は約89%となる。これにより、60
Wの高圧負荷電力を得るのに必要とされる交流入力電力
Pinが約67.4Wで済み、図7に示した電源回路と比
較すると、交流入力電力Pinを約18W低減することが
可能になる。
Further, in the power supply circuit of the present embodiment, it is not necessary to provide the high-voltage regulator circuit provided in the conventional power supply circuit shown in FIG. 7, so that the power conversion efficiency can be improved accordingly. The overall power conversion efficiency η (AC → DC) is about 89%. As a result, 60
The AC input power Pin required to obtain the high-voltage load power of W is only about 67.4 W, and the AC input power Pin can be reduced by about 18 W as compared with the power supply circuit shown in FIG. .

【0069】また、図7に示した従来の電源回路では、
スイッチング電源10と高圧レギュレータ回路20によ
って供給可能なピーク電力が制約を受けていたのに対し
て、図1に示した本実施の形態の電源回路は、高圧レギ
ュレータ回路を設ける必要が無く、供給可能なピーク電
力はスイッチング電源の制約だけとなるため、その供給
能力を大きいものとすることが可能になる。この結果、
図示していないが、例えば黒色画面を表示したCRT画
面上に、白色ピークのウインドウ画面を表示させた場
合、従来の電源回路では白色のウインドウ画面の画曲が
りが発生するのに対して、図1に示した電源回路では、
そのような白色ピークのウインドウ画面の画曲がりを無
くすことが可能になる。
In the conventional power supply circuit shown in FIG.
While the peak power that can be supplied by the switching power supply 10 and the high-voltage regulator circuit 20 is restricted, the power supply circuit according to the present embodiment shown in FIG. 1 does not require a high-voltage regulator circuit and can be supplied. Since the peak power is limited only by the switching power supply, the supply capacity can be increased. As a result,
Although not shown, for example, when a white peak window screen is displayed on a CRT screen displaying a black screen, the conventional power supply circuit causes the white window screen to bend, whereas FIG. In the power supply circuit shown in
It is possible to eliminate such image curving of the window screen of the white peak.

【0070】さらに、図1に示した電源回路において
は、図7に示した従来の電源回路に設けられていた高圧
レギュレータ回路20がない分、部品点数を削減するこ
とができ、その回路構成を簡略化することが可能になる
ため、部品のマウント面積を縮小することが可能にな
る。これによりスイッチング電源の小型化を図ることが
可能になる。また、従来の電源回路では、2組必要であ
った比較的高価なスイッチング素子とダイオード素子が
1組で済むため部品材料費を低減することができる。
Further, in the power supply circuit shown in FIG. 1, the number of parts can be reduced because the high voltage regulator circuit 20 provided in the conventional power supply circuit shown in FIG. Since simplification can be achieved, the mounting area of components can be reduced. This makes it possible to reduce the size of the switching power supply. Further, in the conventional power supply circuit, two sets of relatively expensive switching elements and diode elements are required, so that the component material cost can be reduced.

【0071】さらにまた、各部の動作波形は何れも共振
波形となるため、スイッチング動作に伴って発生するス
イッチングノイズを抑制することができ、従来の電源回
路において必要であったスイッチングノイズを抑制する
ための対策が不要になるという利点もある。
Further, since the operation waveforms of the respective parts are all resonance waveforms, it is possible to suppress the switching noise generated due to the switching operation, and to suppress the switching noise required in the conventional power supply circuit. There is also an advantage that the countermeasure of the above becomes unnecessary.

【0072】また、本発明の電源回路としては、図1に
示した回路構成に限定されるものでない。図4は、本発
明の第2の実施の形態とされる電源回路の構成を示した
図である。なお、図1に示す電源回路と同一部分には同
一符号を付して説明は省略する。この図4に示す電源回
路は、一次側に備えられる電圧共振形コンバータが他励
式の構成を採っており、例えば1石のMOS−FETに
よるメインスイッチング素子Q3が備えられる。メイン
スイッチング素子Q3のドレインは、絶縁コンバータト
ランスPITの一次側巻線N1を介して平滑コンデンサ
Ciの正極と接続され、ソースは一次側アースに接続さ
れる。また、ここでは、一次側並列共振コンデンサCr
はドレイン−ソース間に対して並列に接続される。更
に、ドレイン−ソース間に対しては、クランプダイオー
ドDD3が並列に接続されている。なお、起動抵抗RS
は、商用交流電源投入時において、整流平滑ラインに得
られる起動電流を一次側スイッチング駆動部6に対して
供給するために設けられる。
Further, the power supply circuit of the present invention is not limited to the circuit configuration shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention. The same parts as those of the power supply circuit shown in FIG. In the power supply circuit shown in FIG. 4, the voltage resonance type converter provided on the primary side adopts a separately-excited configuration, and is provided with a main switching element Q3 of, for example, one MOS-FET. The drain of the main switching element Q3 is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor Ci via the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT, and the source is connected to the primary side ground. Here, the primary side parallel resonance capacitor Cr
Are connected in parallel between the drain and the source. Further, a clamp diode DD3 is connected in parallel between the drain and the source. The starting resistance RS
Is provided to supply a starting current obtained in the rectifying / smoothing line to the primary-side switching drive unit 6 when the commercial AC power is turned on.

【0073】本実施の形態としての一次側スイッチング
駆動部6は、図示するように、ドライブ回路7、発振回
路8を備えてなる。発振回路8、例えば100kHzで
固定された発振信号として、メインスイッチング素子Q
3のオン/オフタイミングに対応した波形の発振信号を
ドライブ回路7に対して出力する。ドライブ回路7で
は、発振回路8から入力された信号を電圧信号に変換し
てMOS−FETであるメインスイッチング素子Q3を
駆動するためのスイッチング駆動信号を生成し、メイン
スイッチング素子Q3のゲート端子に印加する。このス
イッチング駆動信号に応じて、メインスイッチング素子
Q3はスイッチング動作を行うことになる。なお、上記
構成による本実施の形態としての一次側スイッチング駆
動部6としては、1つのICとして構成されるものとさ
れる。
The primary-side switching drive section 6 according to the present embodiment includes a drive circuit 7 and an oscillation circuit 8 as shown in FIG. The oscillation circuit 8, for example, as an oscillation signal fixed at 100 kHz,
An oscillation signal having a waveform corresponding to the on / off timing of 3 is output to the drive circuit 7. The drive circuit 7 converts a signal input from the oscillation circuit 8 into a voltage signal to generate a switching drive signal for driving the main switching element Q3, which is a MOS-FET, and applies the switching driving signal to the gate terminal of the main switching element Q3. I do. In response to this switching drive signal, the main switching element Q3 performs a switching operation. Note that the primary-side switching drive unit 6 according to the present embodiment having the above configuration is configured as one IC.

【0074】上記ようにして形成される絶縁コンバータ
トランスPITの二次側では、上記図1に示した電源回
路と同様、二次巻線N2と三次巻線N3が巻装され、二次
巻線N2に接続されている整流ダイオードDO1と平滑コ
ンデンサCO3とからなる半波整流回路によって直流出力
電圧EO1を得ると共に、三次巻線N3に接続されている
整流ダイオードDO3と平滑コンデンサCO3から成る半波
整流回路によって直流出力電圧EO3を得るようにしてい
る。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT formed as described above, similarly to the power supply circuit shown in FIG. 1, a secondary winding N2 and a tertiary winding N3 are wound. A DC output voltage EO1 is obtained by a half-wave rectifier circuit comprising a rectifier diode DO1 connected to N2 and a smoothing capacitor CO3, and a half-wave rectifier comprising a rectifier diode DO3 connected to a tertiary winding N3 and a smoothing capacitor CO3. A DC output voltage EO3 is obtained by a circuit.

【0075】この場合も直流出力電圧EO1は制御回路1
に対しても分岐して入力され、この制御回路1から出力
される制御電流に基づいて直交型制御トランスPRTの
駆動巻線NBのインダクタンスLBを可変制御すること
で、絶縁コンバータトランスPITの二次側から出力さ
れる直流出力電圧EO1の安定化が図られている。
Also in this case, the DC output voltage EO1 is controlled by the control circuit 1
, The inductance LB of the drive winding NB of the quadrature control transformer PRT is variably controlled based on the control current output from the control circuit 1 so that the secondary The DC output voltage EO1 output from the side is stabilized.

【0076】そして、この図4に示す電源回路では、直
流高電圧EHVを得るための高圧発生回路5の回路構成
が、上記図1に示した電源回路と異なるものとされる。
一点破線で囲って示した高圧発生回路5は、昇圧トラン
スHVTと高圧整流回路によって構成され、この場合、
昇圧トランスHVTの二次側には、例えば1組の昇圧巻
線NHV1がスリット巻き、或いは層間巻きによって分割
されて巻装されている。この場合も一次側巻線N4と昇
圧巻線NHV1の極性(巻方向)が逆方向となるように巻
装され、昇圧トランスHVTの二次側には、昇圧巻線N
HV1と一次側巻線N4との巻線比(NHV1/N4)によって
昇圧した昇圧電圧が得られることになる。昇圧巻線NHV
1の巻終端部は、例えばフイルムコンデンサ或いはセラ
ミックコンデンサからなる高圧コンデンサCHV1を介し
て、高圧整流ダイオードDHV1のアノードと整流ダイオ
ードDHV2のカソードの接続点に対して接続されると共
に、高圧コンデンサCHV2の直列接続を介して高圧整流
ダイオードDHV3のアノードと高圧整流ダイオードDHV4
のカソードの接続点に対して接続される。一方、昇圧巻
線NHV1の巻始端部は、平滑コンデンサCOHV1の負極と
平滑コンデンサCOHV2の正極の接続点に対して接続され
る。また、この平滑コンデンサCOHV1の負極と平滑コン
デンサCOHV2の正極の接続点に対しては、高圧整流ダイ
オードDHV2のアノードと高圧整流ダイオードDHV3のカ
ソードが接続される。平滑コンデンサCOHV1と平滑コン
デンサCOHV2は、平滑コンデンサCOHV1の負極と平滑コ
ンデンサCOHV2の正極と接続して直列接続したうえで、
平滑コンデンサCOHV1の正極を高圧整流ダイオードDHV
1のカソードに接続し、平滑コンデンサCOHV2の負極を
二次側アースに対して接続するように設けられる。
In the power supply circuit shown in FIG. 4, the circuit configuration of the high voltage generation circuit 5 for obtaining the DC high voltage EHV is different from the power supply circuit shown in FIG.
The high-voltage generation circuit 5 surrounded by a dashed line is composed of a step-up transformer HVT and a high-voltage rectifier circuit.
On the secondary side of the step-up transformer HVT, for example, a set of step-up windings NHV1 is divided and wound by slit winding or interlayer winding. In this case as well, the primary winding N4 and the boost winding NHV1 are wound so that the polarities (winding directions) are opposite to each other, and the boost winding NVT is wound on the secondary side of the boost transformer HVT.
A boosted voltage is obtained by the turn ratio between the HV1 and the primary winding N4 (NHV1 / N4). Boost winding NVH
The winding end portion 1 is connected to a connection point between the anode of the high-voltage rectifier diode DHV1 and the cathode of the rectifier diode DHV2 via a high-voltage capacitor CHV1 composed of, for example, a film capacitor or a ceramic capacitor. Anode of high voltage rectifier diode DHV3 and high voltage rectifier diode DHV4 through connection
Is connected to the connection point of the cathode. On the other hand, the winding start end of the boost winding NHV1 is connected to a connection point between the negative electrode of the smoothing capacitor COHV1 and the positive electrode of the smoothing capacitor COHV2. The anode of the high-voltage rectifier diode DHV2 and the cathode of the high-voltage rectifier diode DHV3 are connected to a connection point between the negative electrode of the smoothing capacitor COHV1 and the positive electrode of the smoothing capacitor COHV2. The smoothing capacitors COHV1 and COHV2 are connected in series by connecting the negative electrode of the smoothing capacitor COHV1 and the positive electrode of the smoothing capacitor COHV2.
The positive electrode of the smoothing capacitor COHV1 is connected to the high voltage rectifier diode DHV
1 and connected so that the negative electrode of the smoothing capacitor COHV2 is connected to the secondary side ground.

【0077】このような接続形態では、結果的には、
[高圧コンデンサCHV1 、高圧整流ダイオードDHV1,
DHV2、平滑コンデンサCOHV1]の組から成る第1の倍
電圧整流回路と、[高圧コンデンサCHV2 、整流ダイオ
ードDHV3,DHV4、平滑コンデンサCOHV2]の組から成
る第2の倍電圧整流回路とが形成され、これら第1及び
第2の倍電圧整流回路の出力(平滑コンデンサCOHV1,
COHV2)が直列に接続されて設けられることになる。そ
して、この第1及び第2の倍電圧整流回路を組み合わせ
た整流回路全体としては、直列接続された平滑コンデン
サCOHV1−平滑コンデンサCOHV2の両端には、昇圧巻線
NHV1に得られた交番電圧の4倍に対応する二次側出力
電圧が得られる。つまり、この第1及び第2の倍電圧整
流回路を組み合わせた整流回路全体としては4倍電圧全
波整流回路を形成する。
In such a connection form, as a result,
[High voltage capacitor CHV1, high voltage rectifier diode DHV1,
DHV2, a smoothing capacitor COHV1], and a second voltage doubler rectifying circuit including a set of [high voltage capacitor CHV2, rectifying diodes DHV3, DHV4, smoothing capacitor COHV2]. The outputs of these first and second voltage doubler rectifier circuits (smoothing capacitors COHV1,
COHV2) are provided connected in series. As a whole rectifier circuit combining the first and second voltage doubler rectifier circuits, four ends of the alternating voltage obtained in the boost winding NHV1 are provided at both ends of the series-connected smoothing capacitor COHV1 and smoothing capacitor COHV2. A secondary output voltage corresponding to the double is obtained. That is, a quadruple voltage full-wave rectifier circuit is formed as an entire rectifier circuit combining the first and second voltage doubler rectifier circuits.

【0078】このような4倍電圧全波整流回路の動作と
しては、昇圧トランスHVTの一次側のスイッチング動
作により一次巻線N4にスイッチング出力が得られる
と、このスイッチング出力は昇圧巻線NHV1に励起され
る。4倍電圧整流回路は、この昇圧巻線NHV1に得られ
た交番電圧を入力して整流動作を行うが、このときの
[高圧コンデンサCHV1、高圧整流ダイオードDHV1,D
HV2、平滑コンデンサCOHV1]から成る第1の倍電圧整
流回路の動作を以下に記す。先ず、整流ダイオードDHV
1がオフとなり、整流ダイオードDHV2がオンとなる期間
においては、高圧整流ダイオードDHV2により整流した
整流電流を直列共振コンデンサCHV1に対して充電する
動作が得られる。そして、整流ダイオードDHV2がオフ
となり、整流ダイオードDHV1がオンとなって整流動作
を行う期間においては、昇圧巻線NHV1に誘起された電
圧に高圧コンデンサCHV1の電位が加わるという動作が
得られ、平滑コンデンサCOHV1の両端には、昇圧巻線N
HV1の誘起電圧のほぼ2倍に対応する直流電圧(整流平
滑電圧)が得られる。また、[高圧コンデンサCHV2、
高圧整流ダイオードDHV3,DHV4、平滑コンデンサCOH
V2]の組とから成る第2の倍電圧整流回路においても同
様の動作によって、平滑コンデンサCOHV2の両端には、
昇圧巻線NHV1の誘起電圧のほぼ2倍に対応する直流電
圧が得られることになる。
As an operation of such a four-fold voltage full-wave rectifier circuit, when a switching output is obtained on the primary winding N4 by the switching operation of the primary side of the step-up transformer HVT, this switching output is excited by the step-up winding NHV1. Is done. The quadruple voltage rectifier circuit performs the rectification operation by inputting the alternating voltage obtained to the boost winding NHV1. At this time, the [high-voltage capacitor CHV1, high-voltage rectifier diodes DHV1, DHV1
The operation of the first voltage doubler rectifier circuit comprising HV2 and smoothing capacitor COHV1] will be described below. First, rectifier diode DHV
During the period when 1 is off and the rectifier diode DHV2 is on, an operation of charging the series resonant capacitor CHV1 with the rectified current rectified by the high-voltage rectifier diode DHV2 is obtained. During the period in which the rectifier diode DHV2 is turned off and the rectifier diode DHV1 is turned on and the rectifying operation is performed, an operation in which the potential of the high-voltage capacitor CHV1 is added to the voltage induced in the boost winding NHV1 is obtained. At both ends of COHV1, a boost winding N
A DC voltage (rectified smoothed voltage) corresponding to almost twice the induced voltage of HV1 is obtained. In addition, [High voltage condenser CHV2,
High voltage rectifier diodes DHV3, DHV4, smoothing capacitor COH
V2], the same operation is performed in the second voltage doubler rectifier circuit, which includes a pair of smoothing capacitors COHV2.
A DC voltage corresponding to approximately twice the induced voltage of the boost winding NHV1 is obtained.

【0079】そして、上記のようにして第1,第2の倍
電圧整流回路の各々によって倍電圧整流動作が行われる
結果、直列接続された平滑コンデンサCOHV1−平滑コン
デンサCOHV2の両端には、昇圧巻線NHV1に誘起される
誘起電圧のほぼ4倍に対応する二次側直流出力電圧EHV
が得られ、この平滑コンデンサCOHV1−COHV2の両端に
得られる直流高電圧EHVが、CRTのアノード電圧とし
て利用されるものとされる。
As described above, the voltage doubler rectification operation is performed by each of the first and second voltage doubler rectifier circuits. As a result, a step-up winding is provided across both ends of the series-connected smoothing capacitor COHV1 and smoothing capacitor COHV2. The secondary side DC output voltage EHV corresponding to almost four times the induced voltage induced on the line NVV1
The DC high voltage EHV obtained at both ends of the smoothing capacitors COHV1 to COHV2 is used as the anode voltage of the CRT.

【0080】この場合も平滑コンデンサCOHV2には、抵
抗R1−抵抗R2からなる直列回路が並列に接続されてお
り、これら抵抗R1,R2により分圧した電圧が制御回路
2に入力される。制御回路2もまた誤差増幅器等によっ
て構成され、抵抗R1と抵抗R2によって分圧された電
圧、即ち直流高電圧EHVのレベル変化に応じた制御信号
をフォトカプラPCを介することで一次側と二次側を直
流的に絶縁した状態で、一次側のスイッチング駆動部6
内の発振回路8に対して入力されるようになっている。
Also in this case, a series circuit consisting of a resistor R1 and a resistor R2 is connected in parallel to the smoothing capacitor COHV2, and a voltage divided by the resistors R1 and R2 is input to the control circuit 2. The control circuit 2 also includes an error amplifier and the like. A control signal corresponding to a voltage divided by the resistors R1 and R2, that is, a control signal corresponding to a level change of the DC high voltage EHV is transmitted to the primary side and the secondary side via the photocoupler PC. With the DC side insulated on the side, the primary side switching drive unit 6
Is input to the oscillation circuit 8 in the inside.

【0081】従って、図4に示した電源回路において
も、先に説明した図1の電源回路と同様の効果が得られ
ることになる。加えて昇圧トランスHVTの二次側に巻
装する昇圧巻線NHV1が1組だけで良いため、図1に示
した電源回路に比べて昇圧トランスHVTの小型化を図
ることができる。
Therefore, in the power supply circuit shown in FIG. 4, the same effects as those of the power supply circuit of FIG. 1 described above can be obtained. In addition, since only one set of the boost winding NHV1 wound around the secondary side of the boost transformer HVT is required, the size of the boost transformer HVT can be reduced as compared to the power supply circuit shown in FIG.

【0082】また、本実施の形態においては、一次側に
対して自励式による共振コンバータを備えた構成の下で
定電圧制御を行うための制御トランスとして直交形制御
トランスPRTが用いられているが、この直交形制御ト
ランスPRT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, the orthogonal control transformer PRT is used as the control transformer for performing the constant voltage control under the configuration having the self-excited resonance converter for the primary side. Instead of the orthogonal control transformer PRT, an 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, as in the case of the orthogonal control transformer, for example, 4
A three-dimensional core is formed by combining two sets of double U-shaped cores having two magnetic legs. Then, the control winding NC and the driving winding NB are wound around the three-dimensional core. At this time, the winding directions of the control winding and the driving winding obliquely intersect. To be. Specifically, one of the control winding NC and the drive winding NB is
Of the four magnetic legs, winding is performed on two magnetic legs adjacent to each other, and the other winding is wound on two magnetic legs that are considered to be in a diagonal positional relationship. It is to be wound.
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. This allows
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 shortened, and the switching element is turned off. The power loss can be further reduced.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上説明したように本発明のスイッチン
グ電源回路は、絶縁コンバータトランスの一次側には電
圧共振形コンバータを形成し、二次側には直流出力電圧
を得るための直流出力電圧生成手段と、直流高電圧を得
るための直流高電圧生成手段を形成する。そして、絶縁
コンバータトランスの一次側に対してアクティブクラン
プ手段を設けることで、出力される直流出力電圧と直流
高電圧の安定化を図るようにしている。この場合、商用
交流電源を整流した直流入力電圧から最終的に直流高電
圧を生成するには、従来、3段必要であった電力変換部
位が2段で済むため、電力変換に伴う電力損失を低減す
ることが可能になる。
As described above, in the switching power supply circuit according to the present invention, a voltage resonance type converter is formed on the primary side of the insulating converter transformer, and a DC output voltage generator for obtaining a DC output voltage is formed on the secondary side. Means and DC high voltage generating means for obtaining a DC high voltage. By providing active clamping means on the primary side of the insulating converter transformer, the output DC output voltage and the output DC high voltage are stabilized. In this case, in order to finally generate a high DC voltage from the DC input voltage obtained by rectifying the commercial AC power supply, two power conversion parts, which conventionally required three stages, can be used. It becomes possible to reduce.

【0084】そして、このような本発明のスイッチング
電源回路を、例えば高解像度とされる大型のカラーテレ
ビジョン受像機やプロジェクタ装置等の映像機器に適用
すると、直流高電圧発生手段における電力変換効率の向
上を図ることができるため、結果的には、総合的な電力
変換効率の向上が図られ、スイッチング電源回路におけ
る電力損失を大幅に低減することが可能になる。
When such a switching power supply circuit of the present invention is applied to a video device such as a large color television receiver or a projector device having a high resolution, for example, the power conversion efficiency of the DC high voltage generating means is reduced. As a result, the overall power conversion efficiency can be improved, and the power loss in the switching power supply circuit can be significantly reduced.

【0085】また、本発明のスイッチング電源回路は、
従来の電源回路に比べて、ピーク電力の供給能力を大き
くできるため、例えばCRT画面に対して白色ピークの
ウインドウ画面を表示した際の画曲がり等を無くすこと
が可能になる。さらに従来の電源回路に比べて、回路構
成の簡略化を図ることができるため、部品コストの大幅
な低減が図られると共に、スイッチング電源回路の小型
化を実現することができる。さらにまた、各部の動作波
形は、何れも共振波形となることから、スイッチング動
作に伴って発生するノイズが抑制され、ノイズを抑制す
るための対策などが不要になるという利点もある。
Further, the switching power supply circuit of the present invention
Since the peak power supply capability can be increased as compared with the conventional power supply circuit, it is possible to eliminate image bending or the like when a white peak window screen is displayed on a CRT screen, for example. Further, since the circuit configuration can be simplified as compared with the conventional power supply circuit, the cost of parts can be significantly reduced, and the switching power supply circuit can be downsized. Furthermore, since the operation waveforms of the respective units are all resonance waveforms, there is an advantage that noise generated due to the switching operation is suppressed and a measure for suppressing the noise is not required.

【0086】また、直流高電圧生成手段として4倍電圧
整流回路によって構成すれば、昇圧トランスの二次側に
は1つの昇圧巻線を巻装するだけで良いため、昇圧トラ
ンスの小型化を図ることが可能になる。
Further, if the DC high voltage generating means is constituted by a quadruple voltage rectifier circuit, only one boost winding needs to be wound on the secondary side of the boost transformer, so that the size of the boost transformer can be reduced. It becomes possible.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態とされる電源回路の
構成を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した電源回路の要部の動作を示す波形
図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit shown in FIG.

【図3】図1に示した電源回路に備えられている昇圧ト
ランスの構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a boosting transformer provided in the power supply circuit shown in FIG.

【図4】本発明の第2の実施の形態とされる電源回路の
構成を示した図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a power supply circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】絶縁コンバータトランスの構造を示す断面図で
ある。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of an insulating converter transformer.

【図6】相互インダクタンスが+M/−Mの場合の各動
作を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing each operation when the mutual inductance is + M / −M.

【図7】従来の高解像度のテレビジョン受像機に備えら
れる電源回路の構成を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a power supply circuit provided in a conventional high-resolution television receiver.

【図8】図7に示した電源回路の要部の動作を示した波
形図である。
8 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit shown in FIG.

【図9】図7に示した電源回路のビーム電流の変化に対
する各部の変動特性を示した図と、高圧発生回路の電圧
変換効率特性を示した図である。
9 is a diagram illustrating a variation characteristic of each unit with respect to a change in a beam current of the power supply circuit illustrated in FIG. 7, and a diagram illustrating a voltage conversion efficiency characteristic of a high-voltage generation circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 2 制御回路、3 アクティブクランプ回路、4
5 高圧発生回路、6一次側スイッチング駆動部、7
ドライブ回路、8 発振回路、AC 商用交流電源、C
i 平滑コンデンサ、Cr 一次側並列共振コンデン
サ、C2 二次側並列共振コンデンサ、C3 直列共振コ
ンデンサ、CB 共振コンデンサ、CCLクランプコンデ
ンサ、COHV COHV1 COHV2 平滑コンデンサ、Di
ブリッジ整流回路、DD1〜DD3 クランプダイオー
ド、DHV1〜DHV5 高圧整流ダイオード、DO1 DO3
整流ダイオード、HVT 昇圧トランス、NHV1〜NHV5
昇圧巻線、N1 N4 一次側巻線、N2 二次巻線、N3
三次巻線、NB Ng駆動巻線、NC 制御巻線、NR
被制御巻線、PC フォトカプラ、PIT絶縁コンバ
ータトランス、PRT 直交形制御トランス、Q1 Q3
メインスイッチング素子、Q2 補助スイッチング素
子、R1 R2 Rg RS RB 抵抗
1 2 control circuit, 3 active clamp circuit, 4
5 High voltage generation circuit, 6 Primary side switching drive, 7
Drive circuit, 8 oscillation circuit, AC commercial AC power supply, C
i Smoothing capacitor, Cr primary parallel resonance capacitor, C2 secondary parallel resonance capacitor, C3 series resonance capacitor, CB resonance capacitor, CCL clamp capacitor, COHV COHV1 COHV2 smoothing capacitor, Di
Bridge rectifier circuit, DD1 to DD3 Clamp diode, DHV1 to DHV5 High voltage rectifier diode, DO1 DO3
Rectifier diode, HVT step-up transformer, NHV1 to NHV5
Boost winding, N1 N4 primary winding, N2 secondary winding, N3
Tertiary winding, NB Ng drive winding, NC control winding, NR
Controlled winding, PC photocoupler, PIT isolation converter transformer, PRT orthogonal control transformer, Q1 Q3
Main switching element, Q2 auxiliary switching element, R1 R2 Rg RS RB resistance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力された直流入力電圧を断続して出力
するためのメインスイッチング素子を備えて形成される
スイッチング手段と、 上記スイッチング手段の動作を電圧共振形とする一次側
並列共振回路が形成されるようにして備えられる一次側
並列共振コンデンサと、 一次側の出力を二次側に伝送するために設けられ、一次
側には一次側巻線が巻回され、二次側には二次側巻線が
巻回されると共に、上記一次側巻線と上記二次側巻線と
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
にされた絶縁コンバータトランスと、 上記二次側巻線に対して二次側並列共振コンデンサを並
列に接続するようにして形成される二次側並列共振回路
と、 上記二次側並列共振回路を含んで形成され、上記二次側
巻線から得られる交番電圧の正期間の電圧について半波
整流動作を行うことで、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、 上記直流出力電圧レベルに応じて、上記メインスイッチ
ング素子のスイッチング周波数を可変制御すると共に、
スイッチング周期内のオフ期間を一定としたうえで、オ
ン期間を可変するようにして上記メインスイッチング素
子をスイッチング駆動することで定電圧制御を行うよう
にされる第1の定電圧制御手段と、 一次側に入力される電圧を二次側に伝送することで、二
次側から所定レベルに昇圧された昇圧電圧を得るように
形成された昇圧トランスと、 上記昇圧トランスの一次側動作を共振動作とするため
に、少なくとも上記昇圧トランスの一次側巻線に対して
直列共振コンデンサを直列に接続して形成され、上記ス
イッチング手段のスイッチング出力を分岐して供給され
る直列共振回路と、 上記昇圧トランスの二次側に得られる昇圧電圧について
整流動作を行うことで、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、 少なくともクランプコンデンサと補助スイッチング素子
との直列接続回路からなり、上記直列接続回路が上記絶
縁コンバータトランスの一次側巻線に対して並列に接続
されるアクティブクランプ手段を備え、上記直流高電圧
レベルに応じて、上記補助スイッチング素子の導通角制
御を行うことで、定電圧制御を行うようにされる第2の
定電圧制御手段と、 を備えていることを特徴とするスイッチング電源回路。
1. A switching means comprising a main switching element for intermittently outputting an input DC input voltage, and a primary-side parallel resonance circuit which makes the operation of the switching means a voltage resonance type. And a primary side parallel resonance capacitor provided to transmit the output of the primary side to the secondary side, a primary side winding is wound on the primary side, and a secondary side is wound on the secondary side. An insulation converter transformer, on which the side winding is wound, and a required degree of loose coupling between the primary winding and the secondary winding is obtained; and A secondary-side parallel resonance circuit formed by connecting a secondary-side parallel resonance capacitor to the winding in parallel; and a secondary-side resonance circuit formed including the secondary-side parallel resonance circuit, from the secondary-side winding. Of the resulting alternating voltage in the positive period By performing half-wave rectification operation for the pressure, and the DC output voltage generation means configured to obtain a DC output voltage, depending on the DC output voltage level, thereby variably controlling the switching frequency of the main switching element,
First constant voltage control means for performing constant voltage control by switching the main switching element so as to make the on period variable while keeping the off period within the switching cycle constant; A booster transformer formed to obtain a boosted voltage boosted to a predetermined level from the secondary side by transmitting a voltage input to the secondary side to the secondary side, and a primary operation of the booster transformer as a resonance operation. A serial resonance capacitor formed in series with at least the primary winding of the step-up transformer, and a switching output of the switching means is branched and supplied. DC high voltage generation means configured to obtain a DC high voltage by performing a rectification operation on the boosted voltage obtained on the secondary side; A series connection circuit of a pump capacitor and an auxiliary switching element, wherein the series connection circuit includes active clamp means connected in parallel to a primary winding of the insulating converter transformer, and according to the DC high voltage level. And a second constant voltage control means for performing a constant voltage control by performing a conduction angle control of the auxiliary switching element.
【請求項2】 上記直流高電圧生成手段は、 上記昇圧トランスの二次側において、各々独立に巻装さ
れる複数の昇圧巻線と、 上記昇圧巻線の各々に得られるとされる上記昇圧電圧に
ついて半波整流動作を行い、上記昇圧電圧のほぼ等倍に
対応するレベルの出力電圧が得られるように設けられる
複数の整流回路を直列に接続して形成される多倍圧整流
回路と、 からな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 step-up high-voltage generating means includes: a plurality of step-up windings wound independently on a secondary side of the step-up transformer; and the step-up winding obtained by each of the step-up windings. A multiple rectifier circuit formed by performing a half-wave rectification operation on a voltage and connecting a plurality of rectifier circuits provided in series so as to obtain an output voltage of a level corresponding to substantially equal to the boosted voltage, The switching power supply circuit according to claim 1, comprising:
【請求項3】 上記直流高電圧生成手段は、 上記昇圧トランスの二次側に巻装される1つの昇圧巻線
と、 上記昇圧巻線に得られる昇圧電圧について整流動作を行
うことで、上記昇圧電圧のほぼ4倍に対応するレベルの
直流高電圧を得るように構成された4倍電圧整流回路
と、 からな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 DC high voltage generating means performs a rectifying operation on one boost winding wound on the secondary side of the boost transformer and a boost voltage obtained on the boost winding. The switching power supply circuit according to claim 1, further comprising: a quadruple voltage rectifier circuit configured to obtain a DC high voltage having a level corresponding to approximately four times the boosted voltage.
【請求項4】 上記第2の定電圧制御手段には、一次側
と二次側を直流的に絶縁するためのフォトカプラが設け
ら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 according to claim 1, wherein the second constant voltage control means is provided with a photocoupler for DC-insulating the primary side and the secondary side in a DC manner. circuit.
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