JP2002136135A - Switching power circuit - Google Patents

Switching power circuit

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JP2002136135A
JP2002136135A JP2000329801A JP2000329801A JP2002136135A JP 2002136135 A JP2002136135 A JP 2002136135A JP 2000329801 A JP2000329801 A JP 2000329801A JP 2000329801 A JP2000329801 A JP 2000329801A JP 2002136135 A JP2002136135 A JP 2002136135A
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JP
Japan
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voltage
switching
winding
switching element
primary
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Application number
JP2000329801A
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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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Publication date
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dispense with magnetic shielding with a copper plate with respect to an insulating converter transformer or a high-voltage generating transformer. SOLUTION: In a switching power circuit with a complex-resonant converter circuit, converter operation is set so as to be synchronized with a horizontal synchronizing signal used in a cathode-ray tube display, thereby eliminating generation of power beats caused by interference of leakage flux of the converter transformer or the high-voltage generating transformer; using the horizontal synchronizing signal. The use of a shielding member for shielding the leakage flux in each of the transformer are dispensed with.

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、例えばテレビジョ
ン受像器や映像モニタ装置などの、陰極線管(CRT)
を用いた表示装置に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 cathode ray tube (CRT) such as a television receiver or a video monitor.
And a switching power supply circuit suitable for a display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばテレビジョン受像器用のスイッチ
ング電源として、一次側が一石構成の電圧共振形コンバ
ータ、二次側が半波整流方式電圧共振回路を組み合わせ
た複合共振形コンバータを用いるものを本出願人は提案
していた。この場合、交流入力電圧や負荷電力の変動に
対して、直流出力電圧を定電圧制御するためには、一次
側スイッチング素子のスイッチング周波数と導通角を同
時に制御する複合制御方式を採用していた。
2. Description of the Related Art For example, as a switching power supply for a television receiver, the applicant of the present invention uses a composite resonance type converter combining a voltage resonance type converter having a single-pole configuration on the primary side and a half-wave rectification type voltage resonance circuit on the secondary side. Had proposed. In this case, in order to control the DC output voltage at a constant voltage with respect to the fluctuation of the AC input voltage and the load power, a complex control method for simultaneously controlling the switching frequency and the conduction angle of the primary-side switching element has been adopted.

【0003】図7の回路図は、先に本出願人が提案した
発明に基づいて構成することのできる、先行技術として
のテレビジョン受像器用のスイッチング電源回路の一例
を示している。この図に示す電源回路においては、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からなる全波整流回
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Eiを生成するようにされる。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a switching power supply circuit for a television receiver as a prior art, which can be formed based on the invention proposed by the present applicant. In the power supply circuit shown in this figure, first, as a rectifying and smoothing circuit for receiving a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) to obtain a DC input voltage, a full-wave rectifying circuit including a bridge rectifying circuit Di and a smoothing capacitor Ci. And generates a rectified smoothed voltage Ei corresponding to a level that is one time the AC input voltage VAC.

【0004】上記整流平滑電圧Ei(直流入力電圧)を
入力して断続するスイッチングコンバータとしては、1
石のスイッチング素子Q1を備えて、いわゆるシングル
エンド方式によるスイッチング動作を行う電圧共振形コ
ンバータが備えられる。そしてこの図7の場合は、1石
のスイッチング素子Q1によりシングルエンド動作を行
う電圧共振形コンバータ回路として、自励式の構成が採
られる。この場合、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(BJT;接合型トランジス
タ)が採用されている。
As a switching converter which receives the rectified smoothed voltage Ei (DC input voltage) and is intermittent, the following is known.
A voltage resonance type converter including a stone switching element Q1 and performing a so-called single-ended switching operation is provided. In the case of FIG. 7, a self-excited configuration is adopted as a voltage resonance type converter circuit that performs single-ended operation by one switching element Q1. In this case, a high withstand voltage bipolar transistor (BJT; junction transistor) is employed as the switching element Q1.

【0005】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、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DDにより、
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ている。なお、起動抵抗RS
は、起動時のベース電流を整流平滑ラインから得るため
に挿入されるものである。
Between the base of the switching element Q1 and the ground on the primary side, a series resonance circuit for driving a self-excited oscillation composed of a series connection circuit of a drive winding NB, a resonance capacitor CB and a base current limiting resistor RB is connected. Further, a clamp diode DD inserted between the base of the switching element Q1 and the negative electrode (primary ground) of the smoothing capacitor Ci provides
A path for a clamp current flowing when the switching element Q1 is turned off is formed. The starting resistance RS
Is inserted in order to obtain the base current at the time of starting from the rectifying and smoothing line.

【0006】また、上記スイッチング素子Q1のコレク
タ−エミッタ間に対しては、並列共振コンデンサCrが
並列に接続されている。そして並列共振コンデンサCr
自身のキャパシタンスと、絶縁コンバータトランスPI
Tの一次巻線N1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。
A parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the collector and the emitter of the switching element Q1. And the parallel resonance capacitor Cr
Own capacitance and isolation converter transformer PI
The primary parallel resonance circuit of the voltage resonance type converter is formed by the leakage inductance L1 on the primary winding N1 side of T.

【0007】この図に示す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PRTは、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には、図示するようにして、共振電
流検出巻線ND、駆動巻線NBが巻装され、また、これら
2つの巻線とは直交する方向に対して制御巻線NCが巻
装される。
The orthogonal control transformer PRT shown in FIG.
Is a saturable reactor on which a resonance current detection winding ND, a drive winding NB, and a control winding NC are wound. This orthogonal control transformer PRT drives the switching element Q1 and is provided for constant voltage control. As shown, the orthogonal control transformer PRT is wound with a resonance current detection winding ND and a drive winding NB, and a control winding NC in a direction orthogonal to these two windings. Is wound.

【0008】直交形制御トランスPRTにおいては、共
振電流検出巻線ND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。これによ
り、自励発振駆動回路を形成する直列共振回路(NB,
CB)からベース電流制限抵抗RBを介してスイッチング
素子Q1のベースにドライブ電流が出力される。これに
より、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。そして、そのコレクタに得ら
れるとされるスイッチング出力を絶縁コンバータトラン
スPITの一次巻線N1に伝達するようにされている。
In the orthogonal control transformer PRT, the switching output obtained in the resonance current detection winding ND is induced in the drive winding NB via a transformer coupling. As a result, a series resonance circuit (NB,
A drive current is output from CB) to the base of the switching element Q1 via the base current limiting resistor RB. As a result, the switching element Q1 performs a switching operation at a switching frequency determined by the resonance frequency of the series resonance circuit. The switching output obtained at the collector is transmitted to the primary winding N1 of the isolated converter transformer PIT.

【0009】絶縁コンバータトランスPITは、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。この絶縁コンバータトランスPITは、EE型コア
に対して一次巻線N1と二次巻線N2を分割して巻装し、
中央磁脚に対してはギャップGを形成することで、所要
の結合係数による疎結合の状態が得られるようにして、
飽和状態が得られにくいようにしている。
[0009] The insulating converter transformer PIT transmits the switching output of the switching element Q1 to the secondary side. In this insulating converter transformer PIT, a primary winding N1 and a secondary winding N2 are divided and wound around an EE type core,
By forming a gap G for the center magnetic leg, a loose coupling state with a required coupling coefficient can be obtained.
A saturated state is hardly obtained.

【0010】上記絶縁コンバータトランスPITの一次
巻線N1の巻終わり端部は、スイッチング素子Q1のコレ
クタと接続され、巻始め端部は検出巻線NDを介して平
滑コンデンサCiの正極(整流平滑電圧Ei)と接続さ
れている。従って、一次巻線N1に対しては、スイッチ
ング素子Q1のスイッチング出力が供給されることで、
スイッチング周波数に対応する周期の交番電圧が発生す
る。
The winding end of the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT is connected to the collector of the switching element Q1, and the winding end is connected to the positive electrode (rectified smoothing voltage) of the smoothing capacitor Ci via the detection winding ND. Ei). Therefore, the switching output of the switching element Q1 is supplied to the primary winding N1,
An alternating voltage having a period corresponding to the switching frequency is generated.

【0011】絶縁コンバータトランスPITの二次側で
は、一次巻線N1により誘起された交番電圧が二次巻線
N2に発生する。この場合、二次巻線N2に対しては、二
次側並列共振コンデンサC2が並列に接続されること
で、二次巻線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
並列共振回路が形成される。この並列共振回路により、
二次巻線N2に誘起される交番電圧は共振電圧となる。
つまり二次側において電圧共振動作が得られる。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT, an alternating voltage induced by the primary winding N1 is generated in the secondary winding N2. In this case, the secondary side parallel resonance capacitor C2 is connected in parallel to the secondary winding N2, so that the leakage inductance L2 of the secondary side winding N2 and the capacitance of the secondary side parallel resonance capacitor C2 are determined. A parallel resonance circuit is formed. With this parallel resonance circuit,
The alternating voltage induced in the secondary winding N2 becomes a resonance voltage.
That is, a voltage resonance operation is obtained on the secondary side.

【0012】即ち、この電源回路では、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。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
コンバータが、本明細書でいう上述した「複合共振形ス
イッチングコンバータ」としての構成となる。
That is, in this power supply circuit, the primary side is provided with a parallel resonance circuit for performing a voltage resonance type switching operation, and the secondary side is provided with a parallel resonance circuit for obtaining a voltage resonance operation. Thus, the switching converter configured to operate with the resonance circuits provided on the primary side and the secondary side has a configuration as the above-mentioned “composite resonance type switching converter” described in this specification.

【0013】上記のようにして形成される電源回路の二
次側においては、二次巻線N2に対して並列に、高圧発
生トランスHVTの一次巻線N4が接続される。この場
合、絶縁コンバータトランスPITが複合共振形スイッ
チングコンバータとして動作することによって、二次側
並列共振コンデンサC2の両端には共振パルス電圧V2
が発生する。そして高圧発生トランスHVTは、一次巻
線N4に印加される共振電圧V2を二次側に伝達する。
この高圧発生トランスHVTは、一次巻線N4に発生す
る共振電圧を昇圧して、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、高圧発生
トランスHVTの二次側には、5組の昇圧巻線NHV1,
NHV2,NHV3,NHV4,NHV5が層間フィルム同軸捲きに
よって分割されて巻装されている。そして各々の昇圧巻
線NHV1〜NHV5の巻始め端部に対しては、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。さらに、高圧整流ダイオードDHV
1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の巻終り端部に対し
て接続される。
On the secondary side of the power supply circuit formed as described above, the primary winding N4 of the high-voltage generating transformer HVT is connected in parallel with the secondary winding N2. In this case, the isolated converter transformer PIT operates as a composite resonance type switching converter, so that the resonance pulse voltage V2 is applied across the secondary side parallel resonance capacitor C2.
Occurs. Then, the high-voltage generating transformer HVT transmits the resonance voltage V2 applied to the primary winding N4 to the secondary side.
The high-voltage generating transformer HVT boosts a resonance voltage generated in the primary winding N4 to generate a high voltage corresponding to, for example, an anode voltage level of a CRT. Therefore, on the secondary side of the high-voltage generating transformer HVT, five sets of boost windings NVH1,
NHV2, NHV3, NHV4 and NHV5 are divided and wound by coaxial winding of an interlayer film. The anodes of the high-voltage rectifier diodes DHV1, DHV2, DHV3, DHV4, and DHV5 are connected to the winding start ends of the boost windings NHV1 to NHV5. Furthermore, high voltage rectifier diode DHV
One cathode is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor COHV, and the other cathodes of the remaining high-voltage rectifier diodes DHV2 to DHV5 are connected to the winding ends of the step-up windings NVH1 to NVH4, respectively.

【0014】即ち、高圧発生トランス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NHV3、高圧整流ダイオードDHV3]、[昇圧巻線N
HV4、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 high voltage generating transformer HVT, [boost winding NHV1, high voltage rectifying diode DHV1]
[Step-up winding NHV2, high-voltage rectifier diode DHV2], [Step-up winding NHV3, high-voltage rectifier diode DHV3], [Step-up winding N
HV4, high voltage rectifier diode DHV4], [boost winding NHV5,
Thus, a so-called multisingle-type half-wave rectifier circuit in which five sets of half-wave rectifier circuits called high-voltage rectifier diodes DHV5] are connected in series is formed.

【0015】従って、高圧発生トランス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〜NH
V5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C
OHV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EHV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を、例えばCRTの
アノード電圧として利用するようにしている。
Therefore, on the secondary side of the high-voltage generating transformer HVT, five sets of half-wave rectifier circuits are provided by the step-up windings NVH1 to NHH.
The operation of rectifying the current induced in V5 and charging the smoothing capacitor COHV is performed.
At both ends of the OHV, a DC high 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. And this smoothing capacitor COH
The DC high voltage EHV obtained at both ends of V is used, for example, as an anode voltage of a CRT.

【0016】なお、この場合、高圧発生トランスHVT
の一次巻線N4は30〜50T(ターン)、昇圧巻線N
HV1〜NHV5はそれぞれ530T程度とされて、5層の層
間フィルム捲きで2650T程度とされる。結合係数は
0.9程度である。例えば直流高電圧EHVとして31.
5KVが得られるようにする場合は、絶縁コンバータト
ランスPITの一次巻線N1=130T、二次巻線N2
=75T、共振コンデンサCr=2700pF、二次側
並列共振コンデンサC2=0.017μF、高圧発生ト
ランスHVTの一次巻線N4=30T、昇圧巻線NHV1
〜NHV5=520Tが選定される。
In this case, the high-voltage generating transformer HVT
The primary winding N4 is 30 to 50T (turn), and the boost winding N
HV1 to NHV5 are each set to about 530T, and set to about 2650T by winding five layers of interlayer films. The coupling coefficient is about 0.9. For example, as DC high voltage EHV 31.
In order to obtain 5 KV, the primary winding N1 of the isolated converter transformer PIT = 130T and the secondary winding N2
= 75T, resonance capacitor Cr = 2700 pF, secondary-side parallel resonance capacitor C2 = 0.017 μF, primary winding N4 of the high-voltage generating transformer HVT = 30T, step-up winding NHV1
NNHV5 = 520T is selected.

【0017】直流高電圧EHVは、高圧抵抗R1,分割抵
抗R2によって分圧されて制御回路1に対して供給され
る。制御回路1においては、分圧された直流高電圧EHV
を用いて定電圧化のための制御信号を生成する。即ち制
御回路1では、直流高電圧EHVの電圧レベルの変化に応
じて、制御巻線NCに流す制御電流(直流電流)レベル
を可変するようにされている。これによって、駆動巻線
NBのインダクタンスLBが可変されて、自励発振駆動回
路内の直列共振回路の共振周波数、つまり、スイッチン
グ素子Q1のスイッチング周波数が可変制御される。こ
れにより直流高電圧EHVを定電圧化する。交流入力電圧
VAC=90V〜120V、高圧負荷電力PHV=126W
〜0Wの変動に対して、スイッチング周波数fsは、8
0KHz〜95KHzの範囲で制御される。ここで、ス
イッチング周波数を可変するのにあたってはスイッチン
グ素子Q1がオフとなる期間TOFFは一定とされたうえ
で、オンとなる期間TONを可変制御するように動作して
いる。本明細書では、このような複合的な制御を「複合
制御方式」ということとしている。
The DC high voltage EHV is divided by a high voltage resistor R1 and a divided resistor R2 and supplied to the control circuit 1. In the control circuit 1, the divided DC high voltage EHV
Is used to generate a control signal for constant voltage. That is, in the control circuit 1, the level of the control current (DC current) flowing through the control winding NC is changed according to the change in the voltage level of the DC high voltage EHV. Thereby, the inductance LB of the drive winding NB is varied, and the resonance frequency of the series resonance circuit in the self-excited oscillation drive circuit, that is, the switching frequency of the switching element Q1 is variably controlled. This makes the DC high voltage EHV a constant voltage. AC input voltage VAC = 90V-120V, high voltage load power PHV = 126W
For a variation of ~ 0 W, the switching frequency fs is 8
It is controlled in the range of 0 KHz to 95 KHz. Here, in varying the switching frequency, the period TOFF during which the switching element Q1 is turned off is kept constant, and the period TON during which the switching element Q1 is turned on is variably controlled. In this specification, such complex control is referred to as a “complex control method”.

【0018】図8、図9は、上記図7に示した電源回路
における要部の動作を示す波形図である。図8は交流入
力電圧VAC=100V、最大高圧負荷電力PHV=126
W(=31.5KV×4mA)時の動作波形であり、図
9は交流入力電圧VAC=100V、最大高圧負荷電力P
HV=0W(=31.5KV×0mA)時の動作波形であ
る。
FIGS. 8 and 9 are waveform diagrams showing the operation of the main part of the power supply circuit shown in FIG. FIG. 8 shows an AC input voltage VAC = 100 V and a maximum high-voltage load power PHV = 126.
FIG. 9 shows an operation waveform when W (= 31.5 KV × 4 mA), and FIG. 9 shows an AC input voltage VAC = 100 V and a maximum high-voltage load power P
This is an operation waveform when HV = 0 W (= 31.5 KV × 0 mA).

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図7の
ような電源回路では、次のような問題を有している。絶
縁コンバータトランスPITは、図10(a)に示すよ
うに、例えばフェライト材によるE型コアCR1、CR
2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を利用して一次巻線N1と、二次巻線N2をそ
れぞれ分割した状態で巻装している。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
られるようにしている。結合係数は、例えば0.8程度
とされる。これにより絶縁コンバータトランスPITの
近辺には約20%の漏洩磁束が発生する。この漏洩磁束
の周波数は、上述のスイッチング周波数fsの制御によ
り80KHz〜95KHzとなる。
The power supply circuit shown in FIG. 7 has the following problems. As shown in FIG. 10A, the insulating converter transformer PIT includes, for example, E-shaped cores CR1 and CR made of a ferrite material.
An EE-type core in which the magnetic legs 2 are opposed to each other is provided. A primary winding N1 and a secondary winding N2 are provided to the center magnetic leg of the EE-type core by using a divided bobbin B. Are wound separately. A gap G is formed for the center magnetic leg as shown in the figure. As a result, loose coupling with a required coupling coefficient can be obtained. The coupling coefficient is, for example, about 0.8. As a result, a leakage magnetic flux of about 20% is generated near the insulating converter transformer PIT. The frequency of the leakage magnetic flux ranges from 80 KHz to 95 KHz by controlling the switching frequency fs.

【0020】また図11に高圧発生トランスHVTの断
面図を示すが、高圧発生トランスHVTは、例えばフェ
ライト材による2つのコの字形コアCR11,CR12
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CR
11の端部と、コの字形コアCR12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。例えば各ギャ
ップGは0.35mmとされる。そして、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
HB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。
この高圧発生トランスHVTの場合も、その近辺には8
0KHz〜95KHz程度の周波数の漏洩磁束が発生す
る。
FIG. 11 is a sectional view of the high-voltage generating transformer HVT. The high-voltage generating transformer HVT has two U-shaped cores CR11 and CR12 made of, for example, a ferrite material.
The square core CR30 is formed by combining the respective magnetic legs so as to face each other. And U-shaped core CR
A gap G is provided at a portion where the end of the U-shaped core 11 faces the end of the U-shaped core CR12. For example, each gap G is 0.35 mm. Then, as shown, by attaching the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB to one magnetic leg of the square core CR30,
The primary winding N4 and the boost winding NHV are separately wound around these low-voltage winding bobbin LB and high-voltage winding bobbin HB. In this case, the primary winding N4 is wound around the low-voltage winding bobbin LB, and a plurality of boost windings NHV are wound around the high-voltage winding bobbin HB by inserting and winding up the interlayer film F. become.
In the case of this high-voltage generating transformer HVT, 8
Leakage magnetic flux having a frequency of about 0 KHz to 95 KHz is generated.

【0021】一方、テレビジョン受像器の水平同期信号
の周波数fhは、NTSC方式ではfh=15.75K
Hz、ハイビジョン方式ではfh=33.75KHz、
NTSC方式の倍速方式ではfh=31.5KHz、3
倍速方式ではfh=47.25KHz等、種々のテレビ
ジョン放送方式によって異なっている。この水平同期信
号に同期して動作している水平偏向回路に関しては、陰
極線管(CRT)のネック部に偏向ヨークが配され、ま
たプリント基板上にはCRTのアノード電極に供給する
30KVの高圧発生トランス(フライバックトランス)
や水平直線性補正コイル、ダイナミックフォーカストラ
ンス等のリアクタ、インダクタが数多くマウントされて
いる。そして上記した絶縁コンバータトランスPITや
高圧発生トランスHVTの漏洩磁束がこれらの水平偏向
回路の構成部品に結合すると、水平同期周波数fhとス
イッチング周波数fsの干渉による斜縞の電源ビートが
ブラウン管面上に発生してしまう。
On the other hand, the frequency fh of the horizontal synchronizing signal of the television receiver is fh = 15.75K in the NTSC system.
Hz, fh = 33.75KHz in the high-vision system,
In the double speed system of the NTSC system, fh = 31.5 KHz, 3
The double-speed system differs depending on various television broadcasting systems such as fh = 47.25 KHz. With respect to the horizontal deflection circuit operating in synchronization with the horizontal synchronization signal, a deflection yoke is arranged at the neck of a cathode ray tube (CRT), and a high voltage of 30 KV to be supplied to an anode electrode of the CRT is provided on a printed circuit board. Transformer (flyback transformer)
Many reactors and inductors are mounted, such as a horizontal linearity correction coil, a dynamic focus transformer, and the like. When the leakage magnetic flux of the above-described insulating converter transformer PIT and the high-voltage generating transformer HVT is coupled to these components of the horizontal deflection circuit, a power beat of oblique stripes is generated on the surface of the CRT due to interference between the horizontal synchronization frequency fh and the switching frequency fs. Resulting in.

【0022】この対策のためには図10(a)に破線で
示すように、絶縁コンバータトランスPITのギャップ
Gの周辺に銅板を1ターン巻き付けて半田付けしたショ
ートリングSRを配している。図10(b)はショート
リングSRを巻き付けた状態の模式図である。ショート
リングSRは所要箇所Hが半田付けされる。このショー
トリングSRにより漏洩磁束を磁気シールドすること
で、電源ビートの発生を抑制する。また高圧発生トラン
スHVTには図11に破線で模式的に示すように、所要
箇所を半田付けしたに銅板による磁気シールド板MSを
配設し、漏洩磁束を抑制している。
As a countermeasure for this, as shown by a broken line in FIG. 10A, a short ring SR in which a copper plate is wound one turn and soldered is arranged around the gap G of the insulating converter transformer PIT. FIG. 10B is a schematic diagram showing a state where the short ring SR is wound. A required portion H of the short ring SR is soldered. By magnetically shielding the leakage magnetic flux by the short ring SR, generation of a power beat is suppressed. Further, as schematically shown by a broken line in FIG. 11, a magnetic shield plate MS made of a copper plate is soldered to a required portion of the high-voltage generating transformer HVT to suppress leakage magnetic flux.

【0023】しかしながら、このような絶縁コンバータ
トランスPITや高圧発生トランスHVTのシールド処
理のために、銅板の材料コストがかかることや、取付/
半田付け工程の必要性から、各トランス(PIT、HV
T)の製造工程の煩雑化やコストアップを招くという問
題があった。
However, the shielding process of the insulating converter transformer PIT and the high-voltage generating transformer HVT requires the material cost of the copper plate,
Due to the necessity of the soldering process, each transformer (PIT, HV
There is a problem that the manufacturing process of T) is complicated and the cost is increased.

【0024】また絶縁コンバータトランスPITでは、
フェライト磁心と銅板が振動によって可聴周波数帯域の
鳴きが生じないようにするために、トランス組立後にワ
ニス含浸を行って銅板を固定することも必要であった。
高圧発生トランスHVTでは、絶縁板の上に銅板を巻く
か、或いは銅板をトランスから離して実装しなければな
らない。これらのことも、絶縁コンバータトランスPI
Tや高圧発生トランスHVTの製造工程の煩雑化やコス
トアップを招く。
In the isolated converter transformer PIT,
In order to prevent the ferrite core and the copper plate from squeaking in the audible frequency band due to vibration, it was necessary to fix the copper plate by performing varnish impregnation after assembling the transformer.
In the high-voltage generating transformer HVT, a copper plate must be wound on an insulating plate, or the copper plate must be mounted separately from the transformer. These things are also insulated converter transformer PI
This complicates the manufacturing process of the T and high voltage generating transformer HVT and increases the cost.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は上記し
た課題を考慮して、陰極線管表示装置用のスイッチング
電源回路において、絶縁コンバータトランスPITや高
圧発生トランスHVTに対する漏洩磁束のシールド処理
を不要とすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention eliminates the need for shielding of a leakage magnetic flux from an insulating converter transformer PIT or a high-voltage generating transformer HVT in a switching power supply circuit for a cathode ray tube display. It is intended to be.

【0026】このため本発明は、直流入力電圧をスイッ
チングして出力する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、
一次側と二次側とについて疎結合とされて所要の結合係
数が得られるようにされ、一次側に得られる上記メイン
スイッチング手段の出力を二次側に伝送する絶縁コンバ
ータトランスと、上記絶縁コンバータトランスに巻装し
た二次側巻線の一端と中間タップの間の巻線部分に対し
て二次側並列共振コンデンサを並列に接続することで形
成される二次側並列共振回路と、上記絶縁コンバータト
ランスに巻装した二次側巻線の一端と中間タップの間の
巻線部分に対して並列に、クランプコンデンサと二次側
補助スイッチング素子とによる直列接続回路を備えるこ
とで、上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻
線に発生する電圧をクランプする二次側アクティブクラ
ンプ手段と、上記絶縁コンバータトランスに巻装した一
次側ドライブ巻線を含む回路として形成され、陰極線管
表示装置で用いる水平同期信号の周波数に近い固定のス
イッチング周波数を発生させて上記メインスイッチング
素子にスイッチング動作をさせる一次側スイッチング駆
動手段と、上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次
側ドライブ巻線を含む回路として形成され、上記二次側
補助スイッチング素子に対してスイッチング駆動信号を
印加して上記二次側補助スイッチング素子にスイッチン
グ動作をさせる二次側スイッチング駆動手段と、上記二
次側補助スイッチング素子に、上記水平同期信号に同期
した信号を印加することで、上記一次側並列共振回路及
び上記二次側並列共振回路の動作を水平同期周波数に同
期させる同期手段と、上記絶縁コンバータトランスに巻
装した二次側巻線と並列接続された一次側巻線を備え、
上記絶縁コンバータトランスの二次側巻線に得られる共
振電圧を、一次側から二次側に伝送することで、二次側
から上記共振電圧を昇圧した高圧電圧を得るようにされ
た高圧発生トランスと、上記高圧発生トランスの二次側
に得られる高圧電圧について半波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、上記直流高電圧に基づく直流制御信号を上記二
次側補助スイッチング素子に印加して上記二次側補助ス
イッチング素子の導通角制御を実行することで、上記直
流高電圧を定電圧化する定電圧化手段とを備えたスイッ
チング電源回路とする。
Therefore, according to the present invention, there is provided a switching means formed by including a main switching element for switching and outputting a DC input voltage, and a primary side parallel resonance circuit which makes the operation of the switching means a voltage resonance type. A primary side parallel resonant capacitor provided in such a manner
An insulation converter transformer for loosely coupling the primary side and the secondary side to obtain a required coupling coefficient, and transmitting the output of the main switching means obtained on the primary side to the secondary side; A secondary parallel resonance circuit formed by connecting a secondary parallel resonance capacitor in parallel to a winding portion between one end of a secondary winding wound on a transformer and an intermediate tap; By providing a series connection circuit of a clamp capacitor and a secondary auxiliary switching element in parallel with a winding part between one end of a secondary winding wound on a converter transformer and an intermediate tap, the above-described insulating converter is provided. Secondary active clamping means for clamping a voltage generated in a secondary winding wound on a transformer, and a primary drive winding wound on the insulating converter transformer A primary-side switching drive means for generating a fixed switching frequency close to the frequency of the horizontal synchronizing signal used in the cathode ray tube display device to cause the main switching element to perform a switching operation; Secondary-side switching drive means formed as a circuit including a secondary-side drive winding, applying a switching drive signal to the secondary-side auxiliary switching element to cause the secondary-side auxiliary switching element to perform a switching operation; A synchronization unit that synchronizes the operation of the primary side parallel resonance circuit and the secondary side parallel resonance circuit with a horizontal synchronization frequency by applying a signal synchronized with the horizontal synchronization signal to the secondary auxiliary switching element. Connected in parallel with the secondary winding wound around the above-mentioned insulating converter transformer With the following winding,
A high-voltage generating transformer configured to transmit a resonance voltage obtained on a secondary winding of the insulating converter transformer from a primary side to a secondary side, thereby obtaining a high voltage obtained by boosting the resonance voltage from the secondary side. DC high voltage generating means configured to obtain a DC high voltage by performing a half-wave rectification operation on a high voltage obtained on the secondary side of the high voltage generating transformer, and DC control based on the DC high voltage. A power supply means for applying a signal to the secondary-side auxiliary switching element to control the conduction angle of the secondary-side auxiliary switching element, thereby making the DC high voltage a constant voltage. And

【0027】また本発明は、上記構成と同様に、スイッ
チング手段、一次側並列共振コンデンサ、絶縁コンバー
タトランス、二次側並列共振回路、二次側アクティブク
ランプ手段、高圧発生トランス、直流高電圧生成手段と
を有し、さらに、陰極線管表示装置で用いる水平同期信
号に同期した信号に基づいて、水平同期信号の周波数に
同期したスイッチング周波数を発生させて上記メインス
イッチング素子にスイッチング動作をさせる一次側スイ
ッチング駆動手段と、上記絶縁コンバータトランスに巻
装した二次側ドライブ巻線を含む回路として形成され、
上記二次側補助スイッチング素子に対してスイッチング
駆動信号を印加して上記二次側補助スイッチング素子に
スイッチング動作をさせる二次側スイッチング駆動手段
と、上記直流高電圧に基づく直流制御信号を上記二次側
補助スイッチング素子に印加して上記二次側補助スイッ
チング素子の導通角制御を実行することで、上記直流高
電圧を定電圧化する定電圧化手段と、を備えてスイッチ
ング電源回路を構成する。
Further, the present invention provides a switching device, a primary-side parallel resonance capacitor, an insulating converter transformer, a secondary-side parallel resonance circuit, a secondary-side active clamp means, a high-voltage generating transformer, and a DC high-voltage generating means, similar to the above configuration. Further, based on a signal synchronized with the horizontal synchronization signal used in the cathode ray tube display device, primary-side switching for generating a switching frequency synchronized with the frequency of the horizontal synchronization signal and causing the main switching element to perform a switching operation. Driving means, formed as a circuit including a secondary-side drive winding wound on the insulating converter transformer,
A secondary-side switching drive means for applying a switching drive signal to the secondary-side auxiliary switching element to cause the secondary-side auxiliary switching element to perform a switching operation; and a DC control signal based on the DC high voltage A switching power supply circuit comprising: a constant-voltage generator that applies a voltage to the side auxiliary switching element to control the conduction angle of the secondary-side auxiliary switching element to make the DC high voltage a constant voltage.

【0028】また上記構成と同様に、スイッチング手
段、一次側並列共振コンデンサ、絶縁コンバータトラン
ス、二次側並列共振回路、二次側アクティブクランプ手
段、高圧発生トランス、直流高電圧生成手段とを有し、
さらに陰極線管表示装置で用いる水平同期信号の周波数
に近い固定のスイッチング周波数を発生させて上記メイ
ンスイッチング素子にスイッチング動作をさせる一次側
スイッチング駆動手段と、上記絶縁コンバータトランス
に巻装した二次側ドライブ巻線を含む回路として形成さ
れ、上記二次側補助スイッチング素子に対してスイッチ
ング駆動信号を印加して上記二次側補助スイッチング素
子にスイッチング動作をさせる二次側スイッチング駆動
手段と、上記二次側補助スイッチング素子に、上記水平
同期信号に同期した信号を印加することで、上記一次側
並列共振回路及び上記二次側並列共振回路の動作を水平
同期周波数に同期させる同期手段と、上記直流高電圧に
基づく直流制御信号を上記二次側補助スイッチング素子
に印加して上記二次側補助スイッチング素子の導通角制
御を実行することで、上記直流高電圧を定電圧化する定
電圧化手段と、上記メインスイッチング素子のオン/オ
フタイミングに同期した所定のオン/オフタイミングを
有するようにしてスイッチングを行う一次側補助スイッ
チング素子を備えることで、上記一次側並列共振コンデ
ンサの両端に発生する一次側並列共振電圧をクランプす
るように設けられる一次側アクティブクランプ手段とを
備えてスイッチング電源回路を構成する。
Further, similarly to the above configuration, the switching device includes a switching unit, a primary side parallel resonance capacitor, an insulating converter transformer, a secondary side parallel resonance circuit, a secondary side active clamp unit, a high voltage generation transformer, and a DC high voltage generation unit. ,
Further, a primary switching drive means for generating a fixed switching frequency close to the frequency of the horizontal synchronizing signal used in the cathode ray tube display device to cause the main switching element to perform a switching operation, and a secondary drive wound around the insulating converter transformer. Secondary-side switching drive means formed as a circuit including a winding, and applying a switching drive signal to the secondary-side auxiliary switching element to cause the secondary-side auxiliary switching element to perform a switching operation; and Synchronizing means for synchronizing the operation of the primary parallel resonance circuit and the secondary parallel resonance circuit to a horizontal synchronization frequency by applying a signal synchronized with the horizontal synchronization signal to the auxiliary switching element; and And a DC control signal based on Executing the conduction angle control of the side auxiliary switching element so as to have a constant voltage means for making the DC high voltage a constant voltage, and a predetermined on / off timing synchronized with the on / off timing of the main switching element. A primary-side auxiliary switching element that performs switching in the following manner; and a primary-side active clamp means provided to clamp a primary-side parallel resonance voltage generated at both ends of the primary-side parallel resonance capacitor. Is configured.

【0029】上記各構成によれば、一次側においては電
圧共振形コンバータを形成するための一次側並列共振回
路を備え、二次側には、二次巻線及び二次側並列共振コ
ンデンサとにより形成される二次側並列共振回路とが備
えられた、いわゆる複合共振形スイッチングコンバータ
の動作を、水平同期周波数に同期させることができ、こ
れによって絶縁コンバータトランスや高圧発生トランス
の漏洩磁束と水平同期周波数の干渉による電源ビートが
発生しないようになる。
According to each of the above structures, the primary side is provided with a primary side parallel resonance circuit for forming a voltage resonance type converter, and the secondary side is provided with a secondary winding and a secondary side parallel resonance capacitor. The operation of the so-called composite resonance type switching converter provided with the formed secondary side parallel resonance circuit can be synchronized with the horizontal synchronization frequency. Power beats due to frequency interference do not occur.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施の形
態としてのスイッチング電源回路の構成を示している。
この図に示す電源回路においては、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からなる全波整流回路が備えられ、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
Eiを生成するようにされる。
FIG. 1 shows a configuration of a switching power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.
In the power supply circuit shown in this figure, first, as a rectifying and smoothing circuit for receiving a commercial AC power supply (AC input voltage VAC) to obtain a DC input voltage, a full-wave rectifying circuit including a bridge rectifying circuit Di and a smoothing capacitor Ci. And generates a rectified smoothed voltage Ei corresponding to a level that is one time the AC input voltage VAC.

【0031】この電源回路の一次側には、1石のスイッ
チング素子Q1によりシングルエンド動作を行う電圧共
振形コンバータ回路として、自励式の構成が示される。
この場合、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(BJT;接合型トランジスタ)が採
用されている。
On the primary side of this power supply circuit, a self-excited configuration is shown as a voltage resonance type converter circuit which performs single-ended operation by one switching element Q1.
In this case, a high withstand voltage bipolar transistor (BJT; junction transistor) is employed as the switching element Q1.

【0032】スイッチング素子Q1のベースは、起動抵
抗RSを介して平滑コンデンサCi(整流平滑電圧E
i)の正極側に接続されて、起動時のベース電流を整流
平滑ラインから得るようにしている。
The base of the switching element Q1 is connected to a smoothing capacitor Ci (rectified smoothing voltage E) via a starting resistor RS.
It is connected to the positive electrode side of i) so that the base current at the time of startup is obtained from the rectification smoothing line.

【0033】また、スイッチング素子Q1のベースと一
次側アース間には、絶縁コンバータトランスPITの一
次側に巻数1T(ターン)で施されたドライブ巻線NB
と、インダクタLB−共振コンデンサCB−ベース電流制
限抵抗RBの直列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。この自励発振回路によってスイッ
チング素子Q1をオン/オフするスイッチング周波数f
sが生成される。例えば当該スイッチング電源回路が搭
載されるテレビジョン受像器等において水平同期周波数
fh=33.75KHzであるとすると、上記直列共振
回路によるスイッチング周波数fs=33.5KHz程
度に設定する。
Further, between the base of the switching element Q1 and the primary side ground, a drive winding NB having a winding number of 1T (turn) on the primary side of the insulating converter transformer PIT.
And a series resonance circuit for self-excited oscillation driving, which is composed of a series circuit of an inductor LB, a resonance capacitor CB, and a base current limiting resistor RB. Switching frequency f for turning on / off switching element Q1 by this self-excited oscillation circuit
s is generated. For example, assuming that the horizontal synchronizing frequency fh = 33.75 KHz in a television receiver or the like on which the switching power supply circuit is mounted, the switching frequency fs by the series resonance circuit is set to about 33.5 KHz.

【0034】また、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、スイッチング素子Q
1のオフ時に流れるクランプ電流の経路を形成するよう
にされており、また、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の一次巻線N1の一
端と接続され、エミッタは接地される。
The switching element Q1 is connected to the clamp diode DD1 inserted between the base of the switching element Q1 and the negative electrode (primary ground) of the smoothing capacitor Ci.
The path of the clamp current flowing when the switch 1 is off is formed. The collector of the switching element Q1 is connected to one end of the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT, and the emitter is grounded.

【0035】また、上記スイッチング素子Q1のコレク
タ−エミッタ間に対しては、並列共振コンデンサCrが
並列に接続されている。そしてこの場合にも、並列共振
コンデンサCr自身のキャパシタンスと、絶縁コンバー
タトランスPITの一次巻線N1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。
A parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the collector and the emitter of the switching element Q1. In this case as well, the primary parallel resonance circuit of the voltage resonance type converter is formed by the capacitance of the parallel resonance capacitor Cr itself and the leakage inductance L1 on the primary winding N1 side of the insulating converter transformer PIT.

【0036】絶縁コンバータトランスPITは、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は、図10で説明したよ
うに、例えばフェライト材によるE型コアCR1、CR
2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を利用して一次巻線N1と、二次巻線N2をそ
れぞれ分割した状態で巻装している。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
られるようにしている。ギャップGは、E型コアCR
1,CR2の中央磁脚を、2本の外磁脚よりも短くする
ことで形成することが出来る。また、結合係数kとして
は、例えばk≒0.8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。但し本例の場合は、図10で説明したような銅板
によるショートリングSRは設けられない。
The insulated converter transformer PIT transmits the switching output of the switching element Q1 to the secondary side. The insulated converter transformer PIT, as described with reference to FIG.
An EE-type core in which the magnetic legs 2 are opposed to each other is provided. A primary winding N1 and a secondary winding N2 are provided to the center magnetic leg of the EE-type core by using a divided bobbin B. Are wound separately. A gap G is formed for the center magnetic leg as shown in the figure. As a result, loose coupling with a required coupling coefficient can be obtained. Gap G is E-type core CR
1 and CR2 can be formed by making the center magnetic leg shorter than the two outer magnetic legs. In addition, as the coupling coefficient k, for example, a loosely coupled state of k ≒ 0.8 is obtained, so that a saturated state is hardly obtained. However, in the case of this example, the short ring SR made of a copper plate as described with reference to FIG. 10 is not provided.

【0037】上記絶縁コンバータトランスPITの一次
巻線N1の一端はスイッチング素子Q1のコレクタと接続
され、他端は平滑コンデンサCiの正極(整流平滑電圧
Ei)と接続されている。従って、一次巻線N1に対し
ては、スイッチング素子Q1のスイッチング出力が供給
されることで、スイッチング周波数に対応する周期の交
番電圧が発生する。
One end of the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT is connected to the collector of the switching element Q1, and the other end is connected to the positive electrode (rectified smoothing voltage Ei) of the smoothing capacitor Ci. Accordingly, by supplying the switching output of the switching element Q1 to the primary winding N1, an alternating voltage having a cycle corresponding to the switching frequency is generated.

【0038】絶縁コンバータトランスPITの二次側で
は、一次巻線N1により誘起された交番電圧が二次巻線
N2に発生する。この場合、二次巻線N2については中間
タップが設けられ、二次巻線N2の巻始め端部から中間
タップまでの巻線部分(巻線N3)に対して、二次側並
列共振コンデンサC2が並列に接続されることで、巻線
N3のリーケージインダクタンスL3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並列共振回
路が形成される。この並列共振回路により、二次巻線N
2に誘起される交番電圧は共振電圧となり、従って、二
次側においては電圧共振動作が得られることとなる。即
ち、この電源回路としても、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を備え、二次
側には電圧共振動作を得るための並列共振回路を備えた
「複合共振形スイッチングコンバータ」の構成を採る。
On the secondary side of the insulating converter transformer PIT, an alternating voltage induced by the primary winding N1 is generated in the secondary winding N2. In this case, an intermediate tap is provided for the secondary winding N2, and a secondary side parallel resonance capacitor C2 is provided for the winding portion (winding N3) from the winding start end of the secondary winding N2 to the intermediate tap. Are connected in parallel, a parallel resonance circuit is formed by the leakage inductance L3 of the winding N3 and the capacitance of the secondary side parallel resonance capacitor C2. With this parallel resonance circuit, the secondary winding N
The alternating voltage induced in 2 becomes a resonance voltage, and thus a voltage resonance operation is obtained on the secondary side. That is, this power supply circuit also includes a "parallel resonance circuit for providing a voltage resonance operation on the primary side and a parallel resonance circuit for obtaining a voltage resonance operation on the secondary side. It adopts the configuration of "switching converter".

【0039】上記のようにして形成される電源回路の二
次側に対しては、さらに巻線N3内に設けられた中間タ
ップからのタップ出力ラインに接続される二次側整流ダ
イオードDO1と平滑コンデンサCO1とからなる半波整流
回路が備えられ、これにより、巻線N3内のタップ−二
次側アース間に誘起される交番電圧に対応する二次側直
流出力電圧EO1を得るようにしている。
With respect to the secondary side of the power supply circuit formed as described above, the secondary side rectifier diode DO1 connected to the tap output line from the intermediate tap provided in the winding N3 and the smoothing are further provided. A half-wave rectifier circuit comprising a capacitor CO1 is provided to obtain a secondary DC output voltage EO1 corresponding to an alternating voltage induced between the tap and the secondary ground in the winding N3. .

【0040】また、この電源回路においては、二次側に
アクティブクランプ回路が備えられる。即ち二次側アク
ティブクランプ回路として、MOS−FETの補助スイ
ッチング素子Q2,クランプコンデンサC3,ボディダ
イオードのクランプダイオードDD2を備える。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、ドライブ巻線Ng1,コンデンサCg1,抵抗Rg
1を備えて成る。
In this power supply circuit, an active clamp circuit is provided on the secondary side. That is, the secondary side active clamp circuit includes an auxiliary switching element Q2 of a MOS-FET, a clamp capacitor C3, and a clamp diode DD2 of a body diode. A drive circuit system for driving the auxiliary switching element Q2 includes a drive winding Ng1, a capacitor Cg1, and a resistor Rg.
Comprising one.

【0041】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。その接続形態としては、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ようになっている。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C3を介して、二次巻線N2の中間タップラインに接
続される。また、補助スイッチング素子Q2のソースは
二次側アースに対して接続される。従って、二次側アク
ティブクランプ回路としては、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C3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、
巻線N3と並列共振コンデンサC2による二次側並列共
振回路に対して、更に並列に接続して構成されるもので
ある。
A clamp diode DD2 is connected in parallel between the drain and source of the auxiliary switching element Q2. The connection form is a 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 the intermediate tap line of the secondary winding N2 via the clamp capacitor C3. The source of the auxiliary switching element Q2 is connected to the secondary side ground. Therefore, the secondary side active clamp circuit is configured by connecting a clamp capacitor C3 in series to the parallel connection circuit of the auxiliary switching element Q2 and the clamp diode DD2. And the circuit formed in this way is
The secondary side parallel resonance circuit including the winding N3 and the parallel resonance capacitor C2 is further connected in parallel.

【0042】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、コンデンサCg1−抵抗Rg1−
ドライブ巻線Ng1の直列接続回路が接続される。この
場合も直列接続回路は補助スイッチング素子Q2のため
の自励式駆動回路を形成する。即ちこの自励式駆動回路
からの信号電圧(ドライブ電圧VGS)が抵抗R10によっ
てスイッチング素子Q2のゲートに印加されスイッチン
グ動作が行われる。この場合のドライブ巻線Ng1は、
二次巻線N2の巻始め端部側に形成されており、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、ドライブ巻線Ng1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。また、
この場合には、その巻方向の関係から、二次巻線N2と
ドライブ巻線Ng1とは逆極性の電圧が得られる。な
お、ドライブ巻線Ng1としても、そのターン数は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。
As shown in the figure, the drive circuit system of the auxiliary switching element Q2 is connected to the gate of the auxiliary switching element Q2 by a capacitor Cg1-a resistor Rg1-
A series connection circuit of the drive winding Ng1 is connected. Also in this case, the series connection circuit forms a self-excited drive circuit for the auxiliary switching element Q2. That is, the signal voltage (drive voltage VGS) from the self-excited drive circuit is applied to the gate of the switching element Q2 by the resistor R10, and the switching operation is performed. The drive winding Ng1 in this case is
It is formed on the winding start end side of the secondary winding N2, 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 drive winding Ng1. Also,
In this case, a voltage having a polarity opposite to that of the secondary winding N2 and the drive winding Ng1 is obtained from the relationship in the winding direction. The number of turns of the drive winding Ng1 is 1T.
In that case, the operation is guaranteed, but is not limited to this.

【0043】絶縁コンバータトランスPITの二次巻線
N2に対しては、並列に、高圧発生トランスHVTの一
次巻線N4が接続される。この場合、絶縁コンバータト
ランスPITが複合共振形スイッチングコンバータとし
て動作することによって、一次巻線N4に共振電圧V2
が印加される。そして高圧発生トランスHVTは、一次
巻線N4に印加される共振電圧V2を二次側に伝達す
る。この高圧発生トランスHVTは、一次巻線N4に発
生する共振電圧を昇圧して、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、高圧
発生トランスHVTの二次側には、5組の昇圧巻線NHV
1,NHV2,NHV3,NHV4,NHV5が層間フィルム同軸捲
きによって分割されて巻装されている。そして各々の昇
圧巻線NHV1〜NHV5の巻始め端部に対しては、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。さらに、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の巻終り端部に
対して接続される。
The primary winding N4 of the high-voltage generating transformer HVT is connected in parallel to the secondary winding N2 of the insulating converter transformer PIT. In this case, the isolation converter transformer PIT operates as a composite resonance type switching converter, and the resonance voltage V2 is applied to the primary winding N4.
Is applied. Then, the high-voltage generating transformer HVT transmits the resonance voltage V2 applied to the primary winding N4 to the secondary side. The high-voltage generating transformer HVT boosts a resonance voltage generated in the primary winding N4 to generate a high voltage corresponding to, for example, an anode voltage level of a CRT. Therefore, on the secondary side of the high-voltage generating transformer HVT, five sets of boost windings NHV
1, NHV2, NHV3, NHV4, NHV5 are divided and wound by coaxial winding of an interlayer film. The anodes of the high-voltage rectifier diodes DHV1, DHV2, DHV3, DHV4, and DHV5 are connected to the winding start ends of the boost windings NHV1 to NHV5. Further, the cathode of the high voltage rectifier diode DHV1 is connected to the positive terminal of the smoothing capacitor COHV, and the respective cathodes of the remaining high voltage rectifier diodes DHV2 to DHV5 are connected to the winding ends of the step-up windings NVH1 to NHV4, respectively.

【0044】即ち、高圧発生トランス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NHV3、高圧整流ダイオードDHV3]、[昇圧巻線N
HV4、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 high voltage generating transformer HVT, [boost winding NHV1, high voltage rectifying diode DHV1]
[Step-up winding NHV2, high-voltage rectifier diode DHV2], [Step-up winding NHV3, high-voltage rectifier diode DHV3], [Step-up winding N
HV4, high voltage rectifier diode DHV4], [boost winding NHV5,
Thus, a so-called multisingle-type half-wave rectifier circuit in which five sets of half-wave rectifier circuits called high-voltage rectifier diodes DHV5] are connected in series is formed.

【0045】従って、高圧発生トランス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〜NH
V5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C
OHV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EHV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を、例えばCRTの
アノード電圧として利用するようにしている。
Therefore, on the secondary side of the high-voltage generating transformer HVT, five sets of half-wave rectifier circuits are provided by the step-up windings NVH1 to NHH.
The operation of rectifying the current induced in V5 and charging the smoothing capacitor COHV is performed.
At both ends of the OHV, a DC high 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. And this smoothing capacitor COH
The DC high voltage EHV obtained at both ends of V is used, for example, as an anode voltage of a CRT.

【0046】なお、この場合、高圧発生トランスHVT
の一次巻線N4は30〜50T(ターン)、昇圧巻線N
HV1〜NHV5はそれぞれ530T程度とされて、5層の層
間フィルム捲きで2650T程度とされる。結合係数は
0.9程度である。
In this case, the high-voltage generating transformer HVT
The primary winding N4 is 30 to 50T (turn), and the boost winding N
HV1 to NHV5 are each set to about 530T, and set to about 2650T by winding five layers of interlayer films. The coupling coefficient is about 0.9.

【0047】高圧発生トランスHVTの構造は図11で
説明したように、例えばフェライト材による2つのコの
字形コアCR11,CR12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CR11の端部と、コの字形
コアCR12の端部とが対向する部分には0.35mm
程度のギャップGが設けられている。そして、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。低圧巻線ボビンLBには一次側巻線N
4が巻装され、高圧巻線ボビンHB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。但し、本例の場合は、図
11で説明したような銅板による磁気シールド板MSは
設けられない。
As described with reference to FIG. 11, the structure of the high-voltage generating transformer HVT is such that a square core CR30 is formed by combining the magnetic legs of two U-shaped cores CR11 and CR12 made of, for example, a ferrite material so as to face each other. I have. Then, the portion where the end of the U-shaped core CR11 and the end of the U-shaped core CR12 face each other is 0.35 mm.
Gap G is provided. Then, by attaching the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB to one of the magnetic legs of the square core CR30, the primary side windings are respectively attached to the low-voltage winding bobbin LB and the high-voltage winding bobbin HB. The line N4 and the step-up winding NHV are divided and wound. The low-voltage winding bobbin LB has a primary winding N
4, and a plurality of step-up windings NVH are wound around the high-voltage winding bobbin HB by interlayer winding in which the interlayer film F is inserted and wound. However, in the case of this example, the magnetic shield plate MS made of a copper plate as described with reference to FIG. 11 is not provided.

【0048】また本例においては、制御回路1によっ
て、補助スイッチング素子Q2のスイッチング動作がP
WM制御されるようになっている。即ち、直流高電圧E
HVは、高圧抵抗R1,分割抵抗R2によって分圧されて
制御回路1に対して供給される。制御回路1において
は、分圧された直流高電圧EHVを用いて定電圧化のため
の直流制御電圧を生成し、補助スイッチング素子Q2の
ゲートに印加することで、補助スイッチング素子Q2の
導通角が制御される。これによって交流入力電圧VACや
高圧負荷電力PHVの変動に対する直流高電圧EHVの定電
圧化が行われる。
In this example, the switching operation of the auxiliary switching element Q2 is controlled by the control circuit 1 to P
WM control is performed. That is, the DC high voltage E
HV is divided by a high-voltage resistor R1 and a divided resistor R2 and supplied to the control circuit 1. The control circuit 1 generates a DC control voltage for constant voltage using the divided DC high voltage EHV and applies the DC control voltage to the gate of the auxiliary switching element Q2, so that the conduction angle of the auxiliary switching element Q2 is reduced. Controlled. Thus, the DC high voltage EHV is made constant with respect to the fluctuation of the AC input voltage VAC and the high-voltage load power PHV.

【0049】さらに本例の場合は、水平同期周波数fh
と同期をとるために、陰極線管表示装置の水平同期回路
系で用いられている水平発振パルス電圧、又は水平ドラ
イブパルス電圧、又は水平出力パルス電圧としての電圧
Vfhが、抵抗Rh、コンデンサChを介して補助スイ
ッチング素子Q2のゲートに印加される。これによって
外部同期がとられることになる。
Further, in the case of this embodiment, the horizontal synchronization frequency fh
In order to synchronize, a horizontal oscillation pulse voltage, a horizontal drive pulse voltage, or a voltage Vfh as a horizontal output pulse voltage used in a horizontal synchronization circuit system of a cathode ray tube display device is supplied via a resistor Rh and a capacitor Ch. Is applied to the gate of the auxiliary switching element Q2. This results in external synchronization.

【0050】このような電源回路によれば、複合共振形
スイッチングコンバータの動作を、水平同期周波数に同
期させることができ、これによって絶縁コンバータトラ
ンスPIT及び高圧発生トランスHVTの漏洩磁束と水
平同期周波数の干渉による電源ビートが発生しないよう
にできるものとなる。上記したように一次側のスイッチ
ング素子Q1は、ドライブ巻線NB、インダクタLB、共
振コンデンサCB、ベース電流制限抵抗RBよりなる直列
共振回路によってスイッチング周波数fsが設定され
る。ここでスイッチング周波数fs<水平同期周波数f
hに設定すれば、二次側の補助スイッチング素子Q2に
対する電圧Vfhの外部同期トリガ信号によって、ドラ
イブ巻線Ng1、NBを介してfs=fhに引き込まれて
スイッチング周波数fsが固定されることになる。この
ため複合共振形スイッチングコンバータの動作は水平同
期信号の周波数と同期することになり、従って絶縁コン
バータトランスPIT及び高圧発生トランスHVTの漏
洩磁束と水平同期周波数の干渉による電源ビートは発生
しない。
According to such a power supply circuit, the operation of the composite resonance type switching converter can be synchronized with the horizontal synchronization frequency, whereby the leakage flux of the insulating converter transformer PIT and the high voltage generation transformer HVT and the horizontal synchronization frequency can be reduced. The power beat can be prevented from occurring due to the interference. As described above, the switching frequency fs of the primary-side switching element Q1 is set by the series resonance circuit including the drive winding NB, the inductor LB, the resonance capacitor CB, and the base current limiting resistor RB. Here, switching frequency fs <horizontal synchronization frequency f
If it is set to h, the external frequency synchronization trigger signal of the voltage Vfh to the secondary-side auxiliary switching element Q2 is pulled into fs = fh via the drive windings Ng1 and NB to fix the switching frequency fs. . Therefore, the operation of the composite resonant switching converter is synchronized with the frequency of the horizontal synchronizing signal, so that no power beat occurs due to interference between the leakage magnetic flux of the insulating converter transformer PIT and the high-voltage generating transformer HVT and the horizontal synchronizing frequency.

【0051】図2は交流入力電圧VAC=100V、高圧
負荷電力PHV=126W時の各部の動作波形であり、図
3は交流入力電圧VAC=100V、高圧負荷電力PHV=
0W時の動作波形を示している。この場合、絶縁コンバ
ータトランスPITの一次巻線N1=130T、二次巻
線N2=150T(うち、巻線N3=75T)、ドライ
ブ巻線NB=Ng1=1T、共振コンデンサCr=0.0
12μF、共振コンデンサC2=0.1μF、クランプ
コンデンサC3=2.2μF、高圧発生トランスHVT
の一次巻線N4=50T、昇圧巻線NHV1〜NHV5はそれ
ぞれ530Tとし、スイッチング素子Q2は800V耐
圧のMOS−FETとしている。
FIG. 2 shows the operation waveforms of the respective parts when the AC input voltage VAC = 100 V and the high-voltage load power PHV = 126 W. FIG. 3 shows the AC input voltage VAC = 100 V and the high-voltage load power PHV =
The operation waveform at 0 W is shown. In this case, the primary winding N1 = 130T, the secondary winding N2 = 150T (including the winding N3 = 75T), the drive winding NB = Ng1 = 1T, and the resonance capacitor Cr = 0.0T.
12 μF, resonance capacitor C2 = 0.1 μF, clamp capacitor C3 = 2.2 μF, high-voltage generating transformer HVT
The primary winding N4 = 50T, the boost windings NHV1 to NHV5 are each 530T, and the switching element Q2 is a 800-V breakdown voltage MOS-FET.

【0052】この図2,図3に示す場合、水平同期周波
数fh=33.75KHzであり、図示する期間Th=
29.85μsecである。そしてMOS−FET(ス
イッチング素子Q2)とクランプダイオードDD2(ボデ
ィダイオード)のオン時間TON=15μsec〜23μ
secの導通角制御となる。高圧負荷電力PHV=126
W時には、スイッチング素子Q1、Q2のスイッチング
損失の低下により、AC/DCの電力変換効率は図7の
従来例の90.5%から91.1%に向上し、入力電力
は1.5W低減させることができる。そしてこれらの動
作波形から、複合共振形コンバータとしてのスイッチン
グ動作が期間Thをサイクルとしており、つまり水平同
期周波数に同期していることがわかる。
In the case shown in FIGS. 2 and 3, the horizontal synchronization frequency fh = 33.75 KHz, and the illustrated period Th =
29.85 μsec. Then, the ON time TON of the MOS-FET (switching element Q2) and the clamp diode DD2 (body diode) is 15 μsec to 23 μm.
The conduction angle is controlled for sec. High voltage load power PHV = 126
At the time of W, the power conversion efficiency of AC / DC is improved from 90.5% of the conventional example of FIG. 7 to 91.1% and the input power is reduced by 1.5 W due to the reduction of the switching loss of the switching elements Q1 and Q2. be able to. From these operation waveforms, it can be seen that the switching operation as the composite resonance type converter has a cycle of the period Th, that is, is synchronized with the horizontal synchronization frequency.

【0053】図4(a)(b)は、交流入力電圧VAC=
100Vの際に、高圧負荷電力PHVの変動に対する、直
流高電圧EHV、共振電圧V1,V3の変化を示してい
る。これらの図から、高圧負荷電力PHVの変動に対して
直流高電圧EHVが31.5KVで定電圧化されているこ
とがわかる。また図4(c)は、高圧負荷電力PHVの変
動に対する、オン期間TONの変化、即ちスイッチング素
子Q2の導通角制御の様子を示している。この図4
(c)は図2,図3のオン期間TONに対応する。
FIGS. 4A and 4B show AC input voltage VAC =
The graph shows changes in the DC high voltage EHV and the resonance voltages V1 and V3 with respect to a change in the high-voltage load power PHV at 100V. From these figures, it can be seen that the DC high voltage EHV is constant at 31.5 KV with respect to the fluctuation of the high voltage load power PHV. FIG. 4C shows a change in the ON period TON with respect to a change in the high-voltage load power PHV, that is, how the conduction angle of the switching element Q2 is controlled. This figure 4
(C) corresponds to the ON period TON in FIGS.

【0054】図5に本発明の第2の実施の形態のスイッ
チング電源回路を示す。図5は、スイッチング素子Q
1、Q2をMOS−FETとした場合の高圧レギュレー
タの例であり、スイッチング素子Q1に対してICによ
る他励発振回路を設けた例である。なお、図1と同一部
分は同一符号を付し、説明を省略する。
FIG. 5 shows a switching power supply circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the switching element Q
This is an example of a high-voltage regulator in which MOS-FETs 1 and 2 are used, and an example in which a separately excited oscillation circuit using an IC is provided for the switching element Q1. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0055】この場合も、整流平滑電圧Ei(直流入力
電圧)を入力して断続するスイッチングコンバータとし
ては、1石のスイッチング素子Q1を備えて、いわゆる
シングルエンド方式によるスイッチング動作を行う電圧
共振形コンバータが備えられる。ここでの電圧共振形コ
ンバータは他励式の構成を採っており、MOS−FET
によるスイッチング素子Q1のドレインは、絶縁コンバ
ータトランスPITの一次巻線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。
Also in this case, as a switching converter which inputs and outputs a rectified and smoothed voltage Ei (DC input voltage), a voltage resonance type converter which includes a single switching element Q1 and performs a switching operation by a so-called single-end system. Is provided. The voltage resonance type converter here adopts a separately-excited type, and a MOS-FET
, The drain of the switching element Q1 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.

【0056】また、スイッチング素子Q1のドレイン−
ソース間に対しては、並列共振コンデンサCrが並列に
接続される。この並列共振コンデンサCrのキャパシタ
ンスと、絶縁コンバータトランスPITの一次巻線N1
に得られるリーケージインダクタンスとによって一次側
並列共振回路を形成する。そして、スイッチング素子Q
1のスイッチング動作に応じて、この並列共振回路によ
る共振動作が得られるようにされることで、スイッチン
グ素子Q1のスイッチング動作としては電圧共振形とな
る。
The drain of the switching element Q1
A parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the sources. The capacitance of the parallel resonance capacitor Cr and the primary winding N1 of the insulation converter transformer PIT
The primary side parallel resonance circuit is formed by the leakage inductance obtained as described above. And the switching element Q
The resonance operation by the parallel resonance circuit is obtained according to the switching operation of No. 1, so that the switching operation of the switching element Q1 is a voltage resonance type.

【0057】また、スイッチング素子Q1のドレイン−
ソース間に対しては、MOS−FETに備えられる、い
わゆるボディダイオードによるクランプダイオードDD1
が並列に接続されていることで、スイッチング素子がオ
フとなる期間に流れるクランプ電流の経路を形成する。
The drain of the switching element Q1
Between the sources, a clamp diode DD1 formed by a so-called body diode provided in the MOS-FET.
Are connected in parallel to form a path for a clamp current flowing during a period when the switching element is turned off.

【0058】スイッチング素子Q1は、発振回路2及び
ドライブ回路3を統合的に備える、例えば1つの集積回
路(IC)によるスイッチング駆動部10によって、ス
イッチング駆動される。また、このスイッチング駆動部
10は、起動抵抗Rsを介して整流平滑電圧Eiのライ
ンと接続されており、例えば電源起動時において、上記
起動抵抗Rsを介して電源電圧が印加されることで起動
するようにされている。
The switching element Q1 is switching-driven by a switching drive unit 10 including, for example, one integrated circuit (IC) integrally provided with an oscillation circuit 2 and a drive circuit 3. The switching drive unit 10 is connected to the line of the rectified and smoothed voltage Ei via the starting resistor Rs. For example, at the time of starting the power, the switching driving unit 10 is started by applying the power voltage via the starting resistor Rs. It has been like that.

【0059】スイッチング駆動部10内の発振回路2で
は、発振動作を行って発振信号を生成して出力する。そ
して、ドライブ回路3においてはこの発振信号をドライ
ブ電圧に変換してスイッチング素子Q1のゲートに対し
て出力する。これにより、スイッチング素子Q1は、発
振回路2にて生成される発振信号に基づいたスイッチン
グ動作を行うようにされる。従って、スイッチング素子
Q1のスイッチング周波数、及び1スイッチング周期内
のオン/オフ期間のデューティは、発振回路2にて生成
される発振信号に依存して決定される。そして特に本例
の場合は、陰極線管表示装置の水平同期回路系で用いら
れている水平発振パルス電圧、又は水平ドライブパルス
電圧、或いは水平出力パルス電圧としての電圧Vfh
が、抵抗Rh、小容量のコンデンサChを介して発振回
路2に供給されて外部同期がとられる。即ち発振回路2
は、水平同期周波数に同期した発振信号を発生するもの
となり、これによってスイッチング素子Q1のスイッチ
ング動作は、水平同期周波数に同期したものとなる。
The oscillation circuit 2 in the switching drive section 10 performs an oscillation operation to generate and output an oscillation signal. Then, the drive circuit 3 converts this oscillation signal into a drive voltage and outputs it to the gate of the switching element Q1. Thus, the switching element Q1 performs a switching operation based on the oscillation signal generated by the oscillation circuit 2. Therefore, the switching frequency of the switching element Q1 and the duty of the ON / OFF period within one switching cycle are determined depending on the oscillation signal generated by the oscillation circuit 2. In particular, in the case of this example, a voltage Vfh as a horizontal oscillation pulse voltage, a horizontal drive pulse voltage, or a horizontal output pulse voltage used in the horizontal synchronization circuit system of the cathode ray tube display device.
Is supplied to the oscillation circuit 2 via the resistor Rh and the small-capacity capacitor Ch, and external synchronization is achieved. That is, the oscillation circuit 2
Generates an oscillation signal synchronized with the horizontal synchronization frequency, whereby the switching operation of the switching element Q1 is synchronized with the horizontal synchronization frequency.

【0060】なお、絶縁コンバータトランスPITの二
次側や高圧発生トランスHVTの一次側、二次側の構成
は図1と概略同様であるため詳細な説明は省略するが、
外部同期のための電圧Vfhは、補助スイッチング素子
Q2には印加されない構成となる。
The secondary side of the insulated converter transformer PIT and the primary side and secondary side of the high voltage generating transformer HVT are substantially the same as those shown in FIG.
The voltage Vfh for external synchronization is not applied to the auxiliary switching element Q2.

【0061】このようなスイッチング電源回路の場合
も、複合共振形スイッチングコンバータの動作は水平同
期信号の周波数と同期することになり、従って絶縁コン
バータトランスPIT及び高圧発生トランスHVTの漏
洩磁束と水平同期周波数の干渉による電源ビートは発生
しない。このため絶縁コンバータトランスPITや高圧
発生トランスHVTに磁気シールドを設ける必要はなく
なる。
Also in the case of such a switching power supply circuit, the operation of the composite resonance type switching converter is synchronized with the frequency of the horizontal synchronizing signal. Therefore, the leakage flux of the insulating converter transformer PIT and the high voltage generating transformer HVT and the horizontal synchronizing frequency A power beat does not occur due to interference of the power supply. Therefore, it is not necessary to provide a magnetic shield in the insulating converter transformer PIT or the high-voltage generating transformer HVT.

【0062】図6に本発明の第3の実施の形態のスイッ
チング電源回路を示す。これは各スイッチング素子Q
1、Q2,Q3として800V耐圧のIGBT(絶縁ゲ
ートバイポーラトランジスタ)を用いると共に、一次側
にもアクティブクランプ回路を設けた例である。これ
は、AC100V系と200V系共用の高圧レギュレー
タの構成例となる。なお、図1と同一部分は同一符号を
付し説明を省略する。
FIG. 6 shows a switching power supply circuit according to a third embodiment of the present invention. This is for each switching element Q
In this example, an 800 V withstand voltage IGBT (insulated gate bipolar transistor) is used as Q1, Q2, and Q3, and an active clamp circuit is also provided on the primary side. This is an example of the configuration of a high voltage regulator that is common to the AC 100 V system and the 200 V system. The same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0063】この場合、一次側にはIGBTによるスイ
ッチング素子Q1、Q3が配される。スイッチング素子
Q1は、整流平滑電圧Ei(直流入力電圧)を入力して
断続するスイッチングコンバータを構成する。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P
ITの一次巻線N1を介して平滑コンデンサCiの正極
と接続され、エミッタは一次側アースに接続される。
In this case, the switching elements Q1 and Q3 of the IGBT are arranged on the primary side. The switching element Q1 constitutes a switching converter that inputs and outputs a rectified smoothed voltage Ei (DC input voltage). The collector of the switching element Q1 is connected to the isolation converter transformer P
It is connected to the positive electrode of the smoothing capacitor Ci through the IT primary winding N1, and the emitter is connected to the primary side ground.

【0064】また、スイッチング素子Q1のコレクタ−
エミッタ間に対しては、並列共振コンデンサCrが並列
に接続される。この並列共振コンデンサCrのキャパシ
タンスと、絶縁コンバータトランスPITの一次巻線N
1に得られるリーケージインダクタンスとによって一次
側並列共振回路を形成する。そして、スイッチング素子
Q1のスイッチング動作に応じて、この並列共振回路に
よる共振動作が得られるようにされることで、スイッチ
ング素子Q1のスイッチング動作としては電圧共振形と
なる。また、スイッチング素子Q1のコレクタ−エミッ
タ間に対しては、クランプダイオードDD1が並列に接続
されていることで、スイッチング素子がオフとなる期間
に流れるクランプ電流の経路を形成する。
Further, the collector of the switching element Q1
A parallel resonance capacitor Cr is connected in parallel between the emitters. The capacitance of the parallel resonance capacitor Cr and the primary winding N of the insulating converter transformer PIT
The primary side parallel resonance circuit is formed by the leakage inductance obtained in (1). The resonance operation of the parallel resonance circuit is obtained in accordance with the switching operation of the switching element Q1, so that the switching operation of the switching element Q1 is a voltage resonance type. The clamp diode DD1 is connected in parallel between the collector and the emitter of the switching element Q1, thereby forming a path for a clamp current flowing during a period in which the switching element is turned off.

【0065】スイッチング素子Q1は、発振回路2及び
ドライブ回路3を備える、例えば1つの集積回路(I
C)によるスイッチング駆動部10によってスイッチン
グ駆動される。また、このスイッチング駆動部10は、
起動抵抗Rsを介して整流平滑電圧Eiのラインと接続
されており、例えば電源起動時において、上記起動抵抗
Rsを介して電源電圧が印加されることで起動するよう
にされている。
The switching element Q 1 includes, for example, an integrated circuit (I
Switching driving is performed by the switching driving unit 10 according to C). The switching drive unit 10
It is connected to the line of the rectified and smoothed voltage Ei via the starting resistor Rs. For example, at the time of starting the power, it is started by applying the power supply voltage via the starting resistor Rs.

【0066】スイッチング駆動部10内の発振回路2で
は、発振動作を行って発振信号を生成して出力する。そ
して、ドライブ回路3においてはこの発振信号をドライ
ブ電圧に変換してスイッチング素子Q1のゲートに対し
て出力する。これにより、スイッチング素子Q1は、発
振回路2にて生成される発振信号に基づいたスイッチン
グ動作を行うようにされる。従って、スイッチング素子
Q1のスイッチング周波数、及び1スイッチング周期内
のオン/オフ期間のデューティは、発振回路2にて生成
される発振信号に依存して決定される。この例の場合
は、例えば当該スイッチング電源回路が搭載されるテレ
ビジョン受像器等において水平同期周波数fh=33.
75KHzであるとすると、スイッチング周波数fs=
33.5KHz程度となるように発振信号が生成され
る。
The oscillation circuit 2 in the switching drive section 10 performs an oscillation operation to generate and output an oscillation signal. Then, the drive circuit 3 converts this oscillation signal into a drive voltage and outputs it to the gate of the switching element Q1. Thus, the switching element Q1 performs a switching operation based on the oscillation signal generated by the oscillation circuit 2. Therefore, the switching frequency of the switching element Q1 and the duty of the ON / OFF period within one switching cycle are determined depending on the oscillation signal generated by the oscillation circuit 2. In the case of this example, for example, in a television receiver or the like on which the switching power supply circuit is mounted, the horizontal synchronization frequency fh = 33.
Assuming that the frequency is 75 KHz, the switching frequency fs =
An oscillation signal is generated at about 33.5 KHz.

【0067】また一次側においては、並列共振コンデン
サCrの両端に得られる並列共振電圧をクランプするた
めの一次側アクティブクランプ回路が備えられる。この
場合、一次側アクティブクランプ回路は、IGBTによ
る補助スイッチング素子Q3,クランプコンデンサC
4,クランプダイオードDD3により構成される。また、
補助スイッチング素子Q3を駆動するための駆動回路系
として、ドライブ巻線Ng2,コンデンサCg2,抵抗R
1,R2を備えて成る。
On the primary side, a primary side active clamp circuit for clamping a parallel resonance voltage obtained at both ends of the parallel resonance capacitor Cr is provided. In this case, the primary-side active clamp circuit includes an auxiliary switching element Q3 using an IGBT and a clamp capacitor C.
4, constituted by a clamp diode DD3. Also,
The drive circuit system for driving the auxiliary switching element Q3 includes a drive winding Ng2, a capacitor Cg2, and a resistor Rg.
1, R2.

【0068】補助スイッチング素子Q3のコレクタ−エ
ミッタ間に対してはクランプダイオードDD3が並列に接
続される。ここでは、クランプダイオードDD3のアノー
ドがエミッタに対して接続され、カソードがコレクタに
対して接続される。また、補助スイッチング素子Q3の
コレクタはクランプコンデンサC4を介して、整流平滑
電圧Eiのラインと一次巻線N1の巻終り端部との接続
点に対して接続される。また、補助スイッチング素子Q
3のエミッタは一次巻線N1の巻始め端部に対して接続
される。つまり、この一次側アクティブクランプ回路と
しては、上記補助スイッチング素子Q3とクランプダイ
オードDD3の並列接続回路に対して、クランプコンデン
サC4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。
A clamp diode DD3 is connected in parallel between the collector and the emitter of the auxiliary switching element Q3. Here, the anode of the clamp diode DD3 is connected to the emitter, and the cathode is connected to the collector. The collector of the auxiliary switching element Q3 is connected via a clamp capacitor C4 to a connection point between the line of the rectified smoothed voltage Ei and the end of the primary winding N1. Also, the auxiliary switching element Q
The emitter No. 3 is connected to the winding start end of the primary winding N1. That is, the primary-side active clamp circuit is configured by connecting a clamp capacitor C4 in series to a parallel connection circuit of the auxiliary switching element Q3 and the clamp diode DD3. The circuit thus formed is connected in parallel with the primary winding N1 of the insulating converter transformer PIT.

【0069】また、補助スイッチング素子Q3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
Q3のゲートに対して、抵抗Rg2−コンデンサCg2−
ドライブ巻線Ng2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。ここでドライブ巻線Ng2
は、巻数としては例えば1T(ターン)としている。こ
の場合には、その巻方向の関係から、一次巻線N1とド
ライブ巻線Ng2とは逆極性の電圧が得られる。なお、
実際としてはドライブ巻線Ng2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。また、抵抗R1は、絶縁コンバータトランスP
ITの一次巻線N1とドライブ巻線Ng2の接続点との
間に対して挿入される。
As shown in the figure, the drive circuit system of the auxiliary switching element Q3 is connected to the gate of the auxiliary switching element Q3 by a resistor Rg2-a capacitor Cg2-
The series connection circuit of the drive winding Ng2 is connected. This series connection circuit forms a self-excited oscillation drive circuit for the auxiliary switching element Q2. Here, the drive winding Ng2
Has a number of turns of, for example, 1T (turn). In this case, a voltage having a polarity opposite to that of the primary winding N1 and the drive winding Ng2 is obtained from the relationship in the winding direction. In addition,
In practice, if the number of turns of the drive winding Ng2 is 1T, the operation is guaranteed, but the present invention is not limited to this. The resistor R1 is connected to the insulation converter transformer P
It is inserted between the connection point of the primary winding N1 of the IT and the drive winding Ng2.

【0070】この補助スイッチング素子Q3は、メイン
スイッチング素子Q1に同期した状態でオン/オフされ
る。即ちメインスイッチング素子Q1のオン期間に補助
スイッチング素子Q3はオフとなり、メインスイッチン
グ素子Q1のオフ期間内に補助スイッチング素子Q3は
オンとなる。これによる一次側アクティブクランプ回路
の動作として、共振コンデンサCrの両端にあらわれる
電圧がクランプされる。
The auxiliary switching element Q3 is turned on / off in synchronization with the main switching element Q1. That is, the auxiliary switching element Q3 is turned off during the on period of the main switching element Q1, and the auxiliary switching element Q3 is turned on during the off period of the main switching element Q1. As a result of the operation of the primary side active clamp circuit, the voltage appearing at both ends of the resonance capacitor Cr is clamped.

【0071】絶縁コンバータトランスPITの二次側、
及び高圧発生トランスHVTの一次側と二次側の構成
は、図1と概略同様であるため説明を省略する。但し補
助スイッチング素子Q2はIGBTが用いられている例
である。即ち二次側アクティブクランプ回路として、I
GBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)の補助ス
イッチング素子Q2,クランプコンデンサC3,ボディ
ダイオードのクランプダイオードDD2を備える。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、ドライブ巻線Ng1,コンデンサCg1,抵抗R
g1を備えて成る。
The secondary side of the insulating converter transformer PIT,
The configuration of the primary side and the secondary side of the high-voltage generating transformer HVT is substantially the same as that of FIG. However, the auxiliary switching element Q2 is an example in which an IGBT is used. That is, as the secondary side active clamp circuit, I
An auxiliary switching element Q2 of a GBT (insulated gate bipolar transistor), a clamp capacitor C3, and a clamp diode DD2 of a body diode are provided. Also,
A drive circuit system for driving the auxiliary switching element Q2 includes a drive winding Ng1, a capacitor Cg1, and a resistor Rg.
g1.

【0072】補助スイッチング素子Q2のコレクタ−エ
ミッタ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。その接続形態としては、クランプダイオード
DD2のアノードがエミッタに対して接続され、カソード
がコレクタに対して接続されるようになっている。ま
た、補助スイッチング素子Q2のコレクタはクランプコ
ンデンサC3を介して、二次巻線N2の捲終り端側に接
続される。また、補助スイッチング素子Q2のエミッタ
は二次側アースに対して接続される。従って、二次側ア
クティブクランプ回路としては、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C3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、巻線N3と並列共振コンデンサC2による二次側並
列共振回路に対して、更に並列に接続して構成されるも
のである。
A clamp diode DD2 is connected in parallel between the collector and the emitter of the auxiliary switching element Q2. As the connection form, the anode of the clamp diode DD2 is connected to the emitter, and the cathode is connected to the collector. The collector of the auxiliary switching element Q2 is connected to the end of the secondary winding N2 via a clamp capacitor C3. Further, the emitter of the auxiliary switching element Q2 is connected to the secondary side ground. Therefore, the secondary side active clamp circuit is configured by connecting a clamp capacitor C3 in series to the parallel connection circuit of the auxiliary switching element Q2 and the clamp diode DD2. The circuit thus formed is further connected in parallel to a secondary parallel resonance circuit including the winding N3 and the parallel resonance capacitor C2.

【0073】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、コンデンサCg1−抵抗Rg1−
ドライブ巻線Ng1の直列接続回路が接続される。この
場合も直列接続回路は補助スイッチング素子Q2のため
の自励式駆動回路を形成する。即ちこの自励式駆動回路
からの信号電圧(ドライブ電圧VGS)が抵抗R10によっ
てスイッチング素子Q2のゲートに印加されスイッチン
グ動作が行われる。
As shown in the figure, the driving circuit system of the auxiliary switching element Q2 is connected to the gate of the auxiliary switching element Q2 by a capacitor Cg1-a resistor Rg1-
A series connection circuit of the drive winding Ng1 is connected. Also in this case, the series connection circuit forms a self-excited drive circuit for the auxiliary switching element Q2. That is, the signal voltage (drive voltage VGS) from the self-excited drive circuit is applied to the gate of the switching element Q2 by the resistor R10, and the switching operation is performed.

【0074】この電源回路の場合、図1と同様に、水平
同期周波数に同期する電圧Vfhは、補助スイッチング
素子Q2に印加され、外部同期がとられることになる。
上記したように一次側のスイッチング素子Q1のスイッ
チング周波数fsが、スイッチング周波数fs<水平同
期周波数fhと設定されていることで、二次側の補助ス
イッチング素子Q2に対する電圧Vfhの外部同期トリ
ガ信号によって、ドライブ巻線Ng1、Ng2及び一次側ア
クティブクランプ回路の動作を介して、fs=fhに引
き込まれてスイッチング周波数fsが固定されることに
なる。このため複合共振形スイッチングコンバータの動
作は水平同期信号の周波数と同期することになり、従っ
て絶縁コンバータトランスPIT及び高圧発生トランス
HVTの漏洩磁束と水平同期周波数の干渉による電源ビ
ートは発生しない。このため絶縁コンバータトランスP
IT及び高圧発生トランスHVTに磁気シールドを設け
る必要はなくなる。
In the case of this power supply circuit, the voltage Vfh synchronizing with the horizontal synchronizing frequency is applied to the auxiliary switching element Q2, as in FIG.
As described above, the switching frequency fs of the switching element Q1 on the primary side is set such that the switching frequency fs <the horizontal synchronization frequency fh, so that the external synchronization trigger signal of the voltage Vfh for the auxiliary switching element Q2 on the secondary side allows Through the operation of the drive windings Ng1 and Ng2 and the operation of the primary side active clamp circuit, fs is pulled to fs = fh, and the switching frequency fs is fixed. Therefore, the operation of the composite resonant switching converter is synchronized with the frequency of the horizontal synchronizing signal, so that no power beat occurs due to interference between the leakage magnetic flux of the insulating converter transformer PIT and the high-voltage generating transformer HVT and the horizontal synchronizing frequency. Therefore, the insulation converter transformer P
It is not necessary to provide a magnetic shield in the IT and the high voltage generating transformer HVT.

【0075】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明のスイッチング電源回路は上記各回路構成に
限られるものではなく、各種の変形例が考えられること
はいうまでもない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the switching power supply circuit of the present invention is not limited to the above-described circuit configurations, and it is needless to say that various modifications are possible.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、複合共振
形コンバータ回路によるスイッチング電源回路おいて、
スイッチング動作によるコンバータ動作が陰極線管表示
装置で用いられている水平同期信号に同期するようにし
ているため、コンバータトランスや高圧発生トランスの
漏洩磁束と水平同期信号が干渉して電源ビートを発生さ
せるということがなくなる。従って、コンバータトラン
スや高圧発生トランスに、漏洩磁束をシールドするため
の銅板によるショートリングやシールド板を設ける必要
がなくなる。これによって各トランスの製造コストの低
下、製造の簡略化、効率化を実現できるという効果があ
る。さらにショートリングやシールド板を設けないこと
は、各トランスの温度上昇を低下させるという利点も生
ずる。
As described above, the present invention relates to a switching power supply circuit using a complex resonance type converter circuit.
Since the converter operation by switching operation is synchronized with the horizontal synchronization signal used in the cathode ray tube display device, the leakage flux of the converter transformer and the high voltage generation transformer interfere with the horizontal synchronization signal to generate a power beat. Disappears. Therefore, there is no need to provide a short ring or a shield plate made of a copper plate for shielding the leakage magnetic flux in the converter transformer or the high-voltage generating transformer. As a result, there is an effect that the manufacturing cost of each transformer can be reduced, manufacturing can be simplified, and efficiency can be improved. Further, not providing a short ring or a shield plate also has an advantage that the temperature rise of each transformer is reduced.

【0077】また、複合共振形コンバータ回路のスイッ
チング周波数は、80KHz〜95KHz程度であった
ところ、水平同期周波数に同期するために本発明では3
1.5KHz〜47.25KHz程度とすることになる
ため、スイッチング周波数の低周波数化に伴うコンバー
タトランスの大型化は発生するが、スイッチング素子の
スイッチング損失は低減し、電力変換効率が向上すると
いう利点もある。
The switching frequency of the complex resonance type converter circuit is about 80 KHz to 95 KHz.
Since the frequency is set to about 1.5 KHz to 47.25 KHz, the size of the converter transformer is increased due to the lowering of the switching frequency, but the switching loss of the switching element is reduced and the power conversion efficiency is improved. There is also.

【0078】さらに絶縁コンバータトランスに巻装した
二次側巻線の一端と中間タップの間の巻線部分に対して
二次側並列共振コンデンサを並列に接続して二次側並列
共振回路を形成し、またその二次側巻線の一端と中間タ
ップの間の巻線部分に対して並列に、クランプコンデン
サと二次側補助スイッチング素子とによる二次側アクテ
ィブクランプ手段を構成することで、二次側アクティブ
クランプ手段の補助スイッチング素子としてのMOS−
FETやIGBTは、低耐圧化、例えば耐圧1500V
としていたものを耐圧800Vとすることができる。従
ってMOS−FETやIGBTのスイッチング損失の低
減が可能となる。
Further, a secondary parallel resonance capacitor is connected in parallel to a winding portion between one end of the secondary winding wound around the insulating converter transformer and the intermediate tap to form a secondary parallel resonance circuit. In addition, by configuring a secondary-side active clamp means including a clamp capacitor and a secondary-side auxiliary switching element in parallel with a winding portion between one end of the secondary-side winding and the intermediate tap, MOS- as an auxiliary switching element of the secondary side active clamp means
FETs and IGBTs have lower withstand voltage, for example, withstand voltage of 1500 V
Can be set to a withstand voltage of 800 V. Therefore, the switching loss of the MOS-FET or the IGBT can be reduced.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態としてのスイッチン
グ電源回路の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a switching power supply circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】実施の形態の電源回路における要部の動作を示
す波形図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing an operation of a main part in the power supply circuit of the embodiment.

【図3】実施の形態の電源回路における要部の動作を示
す波形図である。
FIG. 3 is a waveform chart showing an operation of a main part in the power supply circuit of the embodiment.

【図4】実施の形態の負荷電力と、直流高電圧、共振電
圧、導通角制御の関係の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship among load power, DC high voltage, resonance voltage, and conduction angle control according to the embodiment.

【図5】第2の実施の形態としてのスイッチング電源回
路の構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a configuration of a switching power supply circuit according to a second embodiment.

【図6】第3の実施の形態としてのスイッチング電源回
路の構成を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram illustrating a configuration of a switching power supply circuit according to a third embodiment.

【図7】先行技術としてのスイッチング電源回路の構成
例を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a switching power supply circuit as a prior art.

【図8】先行技術に示す電源回路の要部の動作を示す波
形図である。
FIG. 8 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit shown in the prior art.

【図9】先行技術に示す電源回路の要部の動作を示す波
形図である。
FIG. 9 is a waveform chart showing an operation of a main part of the power supply circuit shown in the prior art.

【図10】絶縁コンバータトランスの構成を示す断面
図、斜視図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view and a perspective view showing a configuration of an insulating converter transformer.

【図11】高圧発生トランスの構成を示す断面図であ
る。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a high-voltage generating transformer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御回路、2 発振回路、3 ドライブ回路、10
スイッチング駆動部、Q1 (メイン)スイッチング
素子、Q2,Q3 補助スイッチング素子、PIT 絶縁
コンバータトランス、HVT 高圧発生トランス、N1
一次巻線、N2 二次巻線、N4 一次巻線、NHV
昇圧巻線、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、DO1 二次側整流ダイオー
ド、DHV高圧整流ダイオード、COHV 平滑コンデンサ
1 control circuit, 2 oscillation circuit, 3 drive circuit, 10
Switching driver, Q1 (main) switching element, Q2, Q3 auxiliary switching element, PIT isolation converter transformer, HVT high voltage generation transformer, N1
Primary winding, N2 secondary winding, N4 primary winding, NHV
Boost winding, Cr primary side parallel resonance capacitor, C2 secondary side parallel resonance capacitor, DO1 secondary side rectifier diode, DHV high voltage rectifier diode, COHV smoothing capacitor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陰極線管表示装置用のスイッチング電源
回路において、 直流入力電圧をスイッチングして出力するメインスイッ
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、 一次側と二次側とについて疎結合とされて所要の結合係
数が得られるようにされ、一次側に得られる上記メイン
スイッチング手段の出力を二次側に伝送する絶縁コンバ
ータトランスと、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線の一
端と中間タップの間の巻線部分に対して二次側並列共振
コンデンサを並列に接続することで形成される二次側並
列共振回路と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線の一
端と中間タップの間の巻線部分に対して並列に、クラン
プコンデンサと二次側補助スイッチング素子とによる直
列接続回路を備えることで、上記絶縁コンバータトラン
スに巻装した二次側巻線に発生する電圧をクランプする
二次側アクティブクランプ手段と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した一次側ドライブ
巻線を含む回路として形成され、上記陰極線管表示装置
で用いる水平同期信号の周波数に近い固定のスイッチン
グ周波数を発生させて上記メインスイッチング素子にス
イッチング動作をさせる一次側スイッチング駆動手段
と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側ドライブ
巻線を含む回路として形成され、上記二次側補助スイッ
チング素子に対してスイッチング駆動信号を印加して上
記二次側補助スイッチング素子にスイッチング動作をさ
せる二次側スイッチング駆動手段と、 上記二次側補助スイッチング素子に、上記水平同期信号
に同期した信号を印加することで、上記一次側並列共振
回路及び上記二次側並列共振回路の動作を水平同期周波
数に同期させる同期手段と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線と並
列接続された一次側巻線を備え、上記絶縁コンバータト
ランスの二次側巻線に得られる共振電圧を、一次側から
二次側に伝送することで、二次側から上記共振電圧を昇
圧した高圧電圧を得るようにされた高圧発生トランス
と、 上記高圧発生トランスの二次側に得られる高圧電圧につ
いて半波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、 上記直流高電圧に基づく直流制御信号を上記二次側補助
スイッチング素子に印加して上記二次側補助スイッチン
グ素子の導通角制御を実行することで、上記直流高電圧
を定電圧化する定電圧化手段と、 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 power supply circuit for a cathode ray tube display device, comprising: a switching means formed with a main switching element for switching and outputting a DC input voltage; And a primary side parallel resonance capacitor provided so as to form a side parallel resonance circuit, and a primary side and a secondary side are loosely coupled so that a required coupling coefficient is obtained, and the primary side An insulating converter transformer for transmitting the output of the main switching means to the secondary side, and a secondary side parallel resonance capacitor for a winding portion between one end of the secondary side winding and the intermediate tap wound on the insulating converter transformer. And a secondary-side parallel resonance circuit formed by connecting the secondary windings in parallel with each other. A series connection circuit including a clamp capacitor and a secondary-side auxiliary switching element is provided in parallel with a winding portion between the coil and the intermediate tap, so that a secondary winding generated in the insulating converter transformer is generated. A secondary-side active clamping means for clamping a voltage, and a fixed switching frequency which is formed as a circuit including a primary-side drive winding wound on the insulating converter transformer and which is close to the frequency of a horizontal synchronization signal used in the cathode ray tube display device. And a primary side switching drive means for causing the main switching element to perform a switching operation, and a circuit including a secondary side drive winding wound around the insulating converter transformer, and To apply a switching drive signal to switch to the secondary auxiliary switching element. Secondary switching drive means for performing the switching operation, and by applying a signal synchronized with the horizontal synchronization signal to the secondary auxiliary switching element, the primary side parallel resonance circuit and the secondary side parallel resonance circuit Synchronizing means for synchronizing the operation with the horizontal synchronizing frequency, and a primary winding wound in parallel with a secondary winding wound on the insulating converter transformer are provided on the secondary winding of the insulating converter transformer. By transmitting the resonance voltage from the primary side to the secondary side, a high-voltage generating transformer configured to obtain a high-voltage generated by boosting the resonance voltage from the secondary side, and a high-voltage generating transformer obtained on the secondary side of the high-voltage generating transformer DC high voltage generation means configured to obtain a DC high voltage by performing a half-wave rectification operation on the high voltage, and a DC control signal based on the DC high voltage to the secondary side auxiliary. A switching power supply circuit comprising: a constant-voltage generating unit configured to control the conduction angle of the secondary-side auxiliary switching element by applying a voltage to the switching element, thereby converting the DC high voltage to a constant voltage. .
【請求項2】 陰極線管表示装置用のスイッチング電源
回路において、 直流入力電圧をスイッチングして出力するメインスイッ
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、 一次側と二次側とについて疎結合とされて所要の結合係
数が得られるようにされ、一次側に得られる上記メイン
スイッチング手段の出力を二次側に伝送する絶縁コンバ
ータトランスと、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線の一
端と中間タップの間の巻線部分に対して二次側並列共振
コンデンサを並列に接続することで形成される二次側並
列共振回路と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線の一
端と中間タップの間の巻線部分に対して並列に、クラン
プコンデンサと二次側補助スイッチング素子とによる直
列接続回路を備えることで、二次側巻線に発生する電圧
をクランプする二次側アクティブクランプ手段と、 上記陰極線管表示装置で用いる水平同期信号に同期した
信号に基づいて、水平同期信号の周波数に同期したスイ
ッチング周波数を発生させて上記メインスイッチング素
子にスイッチング動作をさせる一次側スイッチング駆動
手段と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側ドライブ
巻線を含む回路として形成され、上記二次側補助スイッ
チング素子に対してスイッチング駆動信号を印加して上
記二次側補助スイッチング素子にスイッチング動作をさ
せる二次側スイッチング駆動手段と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線と並
列接続された一次側巻線を備え、上記絶縁コンバータト
ランスの二次側巻線に得られる共振電圧を、一次側から
二次側に伝送することで、二次側から上記共振電圧を昇
圧した高圧電圧を得るようにされた高圧発生トランス
と、 上記高圧発生トランスの二次側に得られる高圧電圧につ
いて半波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、 上記直流高電圧に基づく直流制御信号を上記二次側補助
スイッチング素子に印加して上記二次側補助スイッチン
グ素子の導通角制御を実行することで、上記直流高電圧
を定電圧化する定電圧化手段と、 を備えていることを特徴とするスイッチング電源回路。
2. A switching power supply circuit for a cathode ray tube display device, comprising: a switching means formed with a main switching element for switching and outputting a DC input voltage; And a primary side parallel resonance capacitor provided so as to form a side parallel resonance circuit, and a primary side and a secondary side are loosely coupled so that a required coupling coefficient is obtained, and the primary side An insulating converter transformer for transmitting the output of the main switching means to the secondary side, and a secondary side parallel resonance capacitor for a winding portion between one end of the secondary side winding and the intermediate tap wound on the insulating converter transformer. And a secondary-side parallel resonance circuit formed by connecting the secondary windings in parallel with each other. A secondary active circuit that clamps the voltage generated in the secondary winding by providing a series connection circuit consisting of a clamp capacitor and a secondary auxiliary switching element in parallel with the winding between the Clamping means, Primary-side switching drive means for generating a switching frequency synchronized with the frequency of the horizontal synchronization signal based on a signal synchronized with the horizontal synchronization signal used in the cathode ray tube display device, and causing the main switching element to perform a switching operation. A switching drive signal is applied to the secondary-side auxiliary switching element by applying a switching drive signal to the secondary-side auxiliary switching element. Secondary-side switching driving means, and the above-mentioned insulating converter transformer A primary winding is connected in parallel with the wound secondary winding, and the resonance voltage obtained in the secondary winding of the insulating converter transformer is transmitted from the primary side to the secondary side. A high-voltage generating transformer configured to obtain a high-voltage obtained by boosting the resonance voltage from the secondary side, and performing a half-wave rectification operation on the high-voltage obtained on the secondary side of the high-voltage generating transformer to obtain a DC high voltage. DC high voltage generating means configured as described above, by applying a DC control signal based on the DC high voltage to the secondary side auxiliary switching element to execute the conduction angle control of the secondary side auxiliary switching element, A switching power supply circuit, comprising: a constant-voltage generator that converts the DC high voltage to a constant voltage.
【請求項3】 陰極線管表示装置用のスイッチング電源
回路において、 直流入力電圧をスイッチングして出力するメインスイッ
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、 一次側と二次側とについて疎結合とされて所要の結合係
数が得られるようにされ、一次側に得られる上記メイン
スイッチング手段の出力を二次側に伝送する絶縁コンバ
ータトランスと、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線の一
端と中間タップの間の巻線部分に対して二次側並列共振
コンデンサを並列に接続することで形成される二次側並
列共振回路と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線の一
端と中間タップの間の巻線部分に対して並列に、クラン
プコンデンサと二次側補助スイッチング素子とによる直
列接続回路を備えることで、二次側巻線に発生する電圧
をクランプする二次側アクティブクランプ手段と、 上記陰極線管表示装置で用いる水平同期信号の周波数に
近い固定のスイッチング周波数を発生させて上記メイン
スイッチング素子にスイッチング動作をさせる一次側ス
イッチング駆動手段と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側ドライブ
巻線を含む回路として形成され、上記二次側補助スイッ
チング素子に対してスイッチング駆動信号を印加して上
記二次側補助スイッチング素子にスイッチング動作をさ
せる二次側スイッチング駆動手段と、 上記二次側補助スイッチング素子に、上記水平同期信号
に同期した信号を印加することで、上記一次側並列共振
回路及び上記二次側並列共振回路の動作を水平同期周波
数に同期させる同期手段と、 上記絶縁コンバータトランスに巻装した二次側巻線と並
列接続された一次側巻線を備え、上記絶縁コンバータト
ランスの二次側巻線に得られる共振電圧を、一次側から
二次側に伝送することで、二次側から上記共振電圧を昇
圧した高圧電圧を得るようにされた高圧発生トランス
と、 上記高圧発生トランスの二次側に得られる高圧電圧につ
いて半波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、 上記直流高電圧に基づく直流制御信号を上記二次側補助
スイッチング素子に印加して上記二次側補助スイッチン
グ素子の導通角制御を実行することで、上記直流高電圧
を定電圧化する定電圧化手段と、 上記メインスイッチング素子のオン/オフタイミングに
同期した所定のオン/オフタイミングを有するようにし
てスイッチングを行う一次側補助スイッチング素子を備
えることで、上記一次側並列共振コンデンサの両端に発
生する一次側並列共振電圧をクランプするように設けら
れる一次側アクティブクランプ手段と、 を備えていることを特徴とするスイッチング電源回路。
3. A switching power supply circuit for a cathode ray tube display device, comprising: a switching means formed with a main switching element for switching and outputting a DC input voltage; And a primary side parallel resonance capacitor provided so as to form a side parallel resonance circuit, and a primary side and a secondary side are loosely coupled so that a required coupling coefficient is obtained, and the primary side An insulating converter transformer for transmitting the output of the main switching means to the secondary side, and a secondary side parallel resonance capacitor for a winding portion between one end of the secondary side winding and the intermediate tap wound on the insulating converter transformer. And a secondary-side parallel resonance circuit formed by connecting the secondary windings in parallel with each other. A secondary active circuit that clamps the voltage generated in the secondary winding by providing a series connection circuit consisting of a clamp capacitor and a secondary auxiliary switching element in parallel with the winding between the Clamping means, primary-side switching driving means for generating a fixed switching frequency close to the frequency of the horizontal synchronization signal used in the cathode ray tube display device to cause the main switching element to perform a switching operation, and wound around the insulating converter transformer Secondary-side switching drive means formed as a circuit including a secondary-side drive winding, applying a switching drive signal to the secondary-side auxiliary switching element to cause the secondary-side auxiliary switching element to perform a switching operation, A signal synchronized with the horizontal synchronization signal is supplied to the secondary auxiliary switching element. Is applied, a synchronization means for synchronizing the operation of the primary side parallel resonance circuit and the secondary side parallel resonance circuit to a horizontal synchronization frequency, and a secondary winding wound around the insulating converter transformer are connected in parallel. By transmitting a resonance voltage obtained on the secondary winding of the insulating converter transformer from the primary side to the secondary side, a high voltage obtained by boosting the resonance voltage from the secondary side is provided. A high-voltage generating transformer adapted to obtain, by performing a half-wave rectification operation on a high-voltage obtained on the secondary side of the high-voltage generating transformer, a DC high voltage generating means configured to obtain a DC high voltage, By applying a DC control signal based on the DC high voltage to the secondary-side auxiliary switching element and performing a conduction angle control of the secondary-side auxiliary switching element, the DC high voltage is made constant. A voltage-supply means, and a primary-side auxiliary switching element that performs switching so as to have a predetermined on / off timing synchronized with the on / off timing of the main switching element, so that both ends of the primary-side parallel resonant capacitor are provided. And a primary-side active clamp means provided to clamp the generated primary-side parallel resonance voltage.
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