JP2005218161A

JP2005218161A - 電源装置

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Publication number: JP2005218161A
Application number: JP2004018254A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Shimizu; 克彦清水
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-11

Abstract

【課題】接続された画像表示装置でのフレームの書き換えによる電流変化に起因して発生する電源部での音の発生を抑制した電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置１０は、６０Ｈｚでフレームを書き換えて画像を表示するＰＤＰに、出力端子Ｔ_７，Ｔ_８を介して給電する。電源装置１０は、出力電圧Ｖ_ｏｕｔをフィードバック制御する制御回路６０を有する。制御回路６０は、出力電圧Ｖ_ｏｕｔが入力されるとともに６０Ｈｚでの増幅度が１以下である誤差増幅器ＥＡを有し、誤差増幅器ＥＡの出力に基づいてフィードバック制御を行う。制御回路６０は、６０Ｈｚの出力電圧Ｖ_ｏｕｔの変動に対しては応答しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源装置に関し、特に、フレームを書き換えて画像を表示する画像表示装置に使用される電源装置に関する。

電源装置は、例えば、ＰＤＰなどの大画面を有するプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称す）に給電するために用いられることがある。かかるＰＤＰでは、１画面はフレームによって構成され、１秒間に６０フレームの書き換えを行って画像を表示している。すなわち、ＰＤＰでは、６０Ｈｚでフレームが書き換えられている。

通常、電源装置は、制御回路に出力電圧をフィードバックし出力電圧の安定化を行っている。一方、ＰＤＰでは、６０Ｈｚでフレームの表示及び書き換えが行われているために、ＰＤＰは、電源装置に対しては、負荷が６０Ｈｚで変動するパルス負荷となっている。とくに、ＰＤＰのように画面が大画面となる場合、大電力を必要とするので、この負荷変動に電源が応答すると、スイッチング素子や磁性部品等、電源内の多くの部分にこの負荷変動に起因した変調電流が流れる。これによって、人間の可聴周波数帯域内の音が発生することがあり、ＰＤＰを見ている人に対してはノイズとして聞こえ、視聴の際の妨害になっていた。

しかし、従来の画像表示用の電源装置では、フレームの書き換えに伴って生じる可聴周波数帯域内にある音に対しては、その発生を回路的に抑制する積極的な対策が採られていない。

そこで、本発明は、フレームの書き換えに起因する音の発生を抑制した画像表示装置用の電源装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の電源装置は、フレームを人間の可聴周波数帯域内の所定周波数で書き換えて画像を表示する画像表示装置用の電源装置であって、前記画像表示装置に接続される出力端子と、前記出力端子に現れる出力電圧に対してフィードバックし、前記電圧を安定化させる制御手段とを有し、前記制御手段は、前記フレームに書き換えに起因して生じる前記出力電圧の変化に対してはフィードバック制御を抑制することを特徴とする。

電源装置は、出力端子を介して画像表示装置に接続されて画像表示装置に給電する。電源装置からの給電により、画像表示装置は、フレームを人間の可聴周波数帯域内の所定周波数で書き換えて画像を表示している。また、電源装置は、制御手段により出力端子に現れる出力電圧をフィードバック制御している。出力電圧が、画像表示装置のフレームの書き換えに起因して変化しているとき、制御手段は、この出力電圧の変化に対するフィードバック制御を抑制する。従って、電源装置は、画像表示装置でのフレームの書き換え周期での電圧変化には応答しない。

請求項２記載の電源装置は、請求項１記載の電源装置であって、前記フィードバック制御は、前記所定周波数でのループゲインが１以下であることを特徴とする。画像表示装置が、所定周波数でフレームを書き換えているとき、このフレームの書き換えに起因して生じる出力電圧の変化は、所定周波数でおきていると考えられる。制御手段は、所定周波数でのループゲインが１以下であるから、所定周波数で変化する出力電圧へのフィードバック制御を抑制する。従って、電源装置は、画像表示装置でのフレームの書き換え周期での電圧変化には応答しない。

請求項３記載の電源装置は、請求項２記載の電源装置であって、前記制御手段は、前記出力電圧が入力される誤差増幅器を有し、前記制御手段は、前記誤差増幅器の出力に基づいて前記フィードバック制御を行い、前記誤差増幅器は、前記所定周波数での増幅度が１以下であることを特徴とする。

電源装置が、画像表示装置へ給電している時、出力端子に現れる出力電圧は、制御手段が有する誤差増幅器に入力される。誤差増幅器は、入力された出力電圧をフィードバック制御用の基準電圧と比較して、その差を所定増幅度で増幅して出力する。制御手段は、誤差増幅器の出力に基づいて出力電圧をフィードバック制御する。しかし、入力された出力電圧がフレームの書き換えに起因して変化しているとき、誤差増幅器は、フレームを書き換える所定周波数での増幅度が１以下であるから、かかる入力を基準電圧と比較した結果を増幅せずに出力する。これにより、制御手段では、フレームの書き換えに起因した出力電圧の変化に対するフィードバック制御が抑制される。その結果、電源装置は、画像表示装置でのフレームの書き換え周期での電圧変化には応答しない。

請求項４記載の電源装置は、請求項１記載の電源装置であって、入力の交流電圧を整流平滑した整流平滑電圧と比例する電圧を前記制御手段に入力し、前記整流平滑電圧に含まれるリップル電圧に起因する出力リップル電圧を抑制することを特徴とする。この構成により、電源装置は、画像表示装置でのフレーム書き換え周期での電圧変化には応答しないながらも、リップルの少ない出力電圧を出力する。

請求項５記載の電源装置は、請求項１記載の電源装置であって、入力電圧を前記出力電圧に変換するスイッチング素子をさらに有し、前記制御手段は、前記出力電圧に基づき前記スイッチング素子に対してＰＷＭ制御を行っていることを特徴とする。制御手段は、画像表示装置でのフレームの書き換え周期での電圧変化には応答せずに、入力電圧に対してＰＷＭ制御を行って出力電圧を生成する。

請求項６記載の電源装置は、請求項２記載の電源装置であって、前記誤差増幅器は、前記書き換え周波数の高調波成分での増幅度が１以下であることを特徴とする。誤差増幅器に、フレームを書き換える所定周波数の高調波成分に起因して変化する出力電圧を入力しても、誤差増幅器は、この高調波成分での増幅度が１以下であるために、この入力を基準電圧と比較した結果を増幅せずに出力する。これにより、制御手段では、所定周波数の高調波成分に起因して変化する出力電圧に対するフィードバック制御が抑制される。その結果、電源装置は、画像表示装置でのフレーム書き換え周期での電圧変化には応答しない。

請求項７記載の電源装置は、人間の可聴周波数帯域内にある所定周波数でフレームを書き換えて画像を表示するプラズマディスプレイ装置用の電源装置であって、入力電圧を出力電圧に変換するスイッチング手段と、前記プラズマディスプレイ装置に接続される出力端子と、前記出力端子に現れる前記出力電圧をフィードバック制御し、前記出力電圧を安定化させる制御手段とを有し、前記制御手段は、前記出力電圧が入力される誤差増幅器を有して、前記誤差増幅器の出力に基づいて前記フィードバック制御を行い、前記誤差増幅器は、前記所定周波数での増幅度が１以下であることを特徴とする。

上記構成の電源装置は、出力端子を介して画像表示装置に接続されて画像表示装置に給電する。電源装置からの給電により、画像表示装置は、フレームを人間の可聴周波数帯域内の所定周波数で書き換えて画像を表示している。また、電源装置では、誤差増幅器が電源装置の出力電圧と基準電圧を比較して、その差、所謂誤差を所定増幅度で増幅し制御手段に出力する。制御手段は、誤差増幅器の出力に基づいてスイッチング手段を制御する。しかし、フレームの書き換えに起因して変化する出力電圧が入力されても、誤差増幅器のフレーム書き換え所定周波数での増幅度が１以下であるから誤差増幅は行われない。従って、電源装置は、画像表示装置でのフレーム書き換え周期での電圧変化には応答しない。

請求項８記載の電源装置は、請求項７記載の電源装置であって、入力の交流電圧を整流平滑した整流平滑電圧と比例する電圧を前記制御手段に入力し、前記整流平滑電圧に含まれるリップル電圧に起因する出力リップル電圧を抑制することを特徴とする。この構成により、電源装置は、画像表示装置でのフレーム書き換え周期での電圧変化には応答しないながらも、リップルの少ない出力電圧を出力する。

本発明の請求項１及び２記載の電源装置は、この電源装置に接続された画像表示装置でのフレームの書き換えによる影響を受けずに出力電圧を安定化させているので、電源装置内を流れる電流が、フレームを書き換える所定周波数で変調されることを防止する。従って、かかる変調電流が電源装置の電気部品を流れることによって生じる音の発生を防止する。

本発明の請求項３記載の電源装置は、誤差増幅器が、画像表示装置でのフレームに書き換えに起因して変化する出力電圧と基準電圧とを比較して得られた結果を増幅せずに出力するので、画像表示装置でのフレームの書き換え周期での電圧変化には応答しない。

本発明の請求項４記載の電源装置は、リップルの少ない一定レベルの出力電圧を出力端子から画像表示装置に向けて出力できる。

本発明の請求項５記載の電源装置は、画像表示装置でのフレームの書き換え周期での電圧変化には応答しない。

本発明の請求項６記載の電源装置では、画像表示装置でのフレームの書き換えに起因して変化する出力電圧に、フレームを書き換える所定周波数の高調波成分が含まれていたとしても、電源装置は、画像表示装置でのフレーム書き換え周期での電圧変化に応答しない。

本発明の請求項７記載の電源装置では、誤差増幅器が、画像表示装置でのフレームに書き換えに起因して変化する出力電圧と基準電圧とを比較して得られた結果を増幅せずに出力して、制御手段では、かかる出力の変化に対してはフィードバック制御が実質的に行われないので、電源装置内を流れる電流が、フレームを書き換える所定周波数で変調されることを防止する。従って、所定周波数で変調された電流が電源装置内の電気部品を流れることによって生じる音の発生を防止する。

本発明の請求項８記載の電源装置は、リップルの少ない一定レベルの出力電圧を出力端子から画像表示装置に向けて出力できる。

本発明の電源装置を、図１乃至図２を参照しながら説明する。図１に、本発明の一実施の形態である電源装置１０を示す。電源装置１０は、入力側から出力側に向けて、第１の整流回路２０と、変圧回路３０と、第２の整流回路４０と、平滑回路５０と、制御回路６０とからなる。

第１の整流回路２０は、電源装置１０に商用電源などから交流が入力される場合に、入力される交流電圧を整流し、例えばダイオードブリッジからなる。第１の整流回路２０は、端子Ｔ_１，Ｔ_２を介して電力源ＰＳに接続される。電力源ＰＳからの交流電圧Ｖ_ｉｎは、端子Ｔ_１，Ｔ_２を介して第１の整流回路２０に入力されて整流され、端子Ｔ_３、Ｔ_４の間に直流電圧Ｖ_ｉｎとして出力される。なお、端子Ｔ_４は、基準電位Ｇ_１に接続されている。また、第１の整流回路２０から出力される直流電圧Ｖ_ｉｎの変動を平滑にするために、端子Ｔ_３、Ｔ_４の間に、コンデンサＣ_１が接続されている。

変圧回路３０は、第１の整流回路２０から入力される電圧Ｖ_ｉｎを変圧し、１次コイルＮ_１と、２次コイルＮ_２と、１次コイルＮ_１を流れる電流のオン・オフを切り替えるスイッチＳ_０とからなる。１次コイルＮ_１は、スイッチＳ_０と直列に接続され、さらに、端子Ｔ_３と端子Ｔ_４との間に接続されている。スイッチＳ_０は、例えばＭＯＳ−ＦＥＴからなり、ドレイン端子が１次コイルＮ_１に接続され、ソース端子が端子Ｔ_４に接続され、ゲート端子が制御回路６０に接続されている。一方、２次コイルＮ_２は、１次コイルＮ_１と同一のコアに巻回されている。２次コイルＮ_２の両端子Ｔ_５，Ｔ_６には、１次側の入力電圧に応答して１次コイルＮ_１及び２次コイルＮ_２の巻線比に応じた電圧が出力として現れる。

第２の整流回路４０は、変圧器３０の出力側に接続されている。第２の整流回路４０は、ダイオードＤ_１からなり、変圧回路３０の出力を整流する。平滑回路５０は、整流回路４０の出力側に設けられて、コンデンサＣ_２からなり、整流電圧を平滑して出力する。そして、平滑回路５０の出力側にある端子Ｔ_７，Ｔ_８に現れる電圧Ｖ_ｏｕｔが、電源装置１０の出力電圧になる。なお、端子Ｔ_８は、基準電位Ｇ_２に接続されている。さらに、端子Ｔ_７，Ｔ_８は、電源装置１０の出力端子として、画像表示装置ＤＰの給電端子に接続される。

制御回路６０は、出力電圧Ｖ_ｏｕｔをフィードバック制御する。制御回路６０には、端子Ｔ_７，Ｔ_８に現れる出力電圧Ｖ_ｏｕｔが入力され、スイッチＳ_０に対してゲートパルスを出力して、出力電圧Ｖ_ｏｕｔのＰＷＭ制御を行う。図２に、制御回路６０の詳細を示す。

制御回路６０は、図２に示すように、２つのオペアンプ１００，１０２と、発振器１０４とからなる。オペアンプ１００は、反転入力端子が抵抗Ｒ_１を介して端子Ｔ_７に接続され、非反転入力端子には基準電圧源Ｖ_ｒｅｆが接続されている。オペアンプ１００の出力端子は、オペアンプ１０２の反転入力端子に接続されている。さらに、オペアンプ１００の反転入力端子と出力端子との間に、コンデンサＣ_１０と抵抗Ｒ_２とが並列に接続されている。従って、オペアンプ１００は、抵抗Ｒ_１，Ｒ_２、基準電圧源Ｖ_ｒｅｆ、コンデンサＣ_１０と共に誤差増幅器ＥＡを構成している。誤差増幅器ＥＡの増幅率Ａ_０は、理想的には、
１／（（１＋Ｒ_２＋ＪωＣ）／Ｒ_１
となり、抵抗Ｒ_１，Ｒ_２の抵抗値とコンデンサＣ_１０の容量とによって決まり、さらには周波数の関数であり、周波数が高くなるに従い増幅率は低下する。

なお、本実施例の電源装置１０は、画像表示装置ＤＰに接続されて同装置に給電するので、増幅度Ａ_０は、図３に示すように、６０Ｈｚで１以下となる周波数特性を有する。抵抗Ｒ_２と並列に接続されたコンデンサＣ_１０は、誤差増幅器ＥＡの増幅度Ａ_０を６０Ｈｚで１以下とするために誤差増幅器ＥＡに設けられている。また、誤差増幅器ＥＡの６０Ｈｚでの増幅度Ａ_０が１以下であることから、制御回路６０が行うフィードバック制御のループゲインは、フレームを書き換える６０Ｈｚの周波数では１以下に設定されている。

上記構成により、誤差増幅器ＥＡは、出力電圧Ｖ_ｏｕｔが入力されると、出力電圧Ｖ_ｏｕｔを基準電圧Ｖ_ｒｅｆと比較し、その差（Ｖ_ｏｕｔ−Ｖ_ｒｅｆ）を増幅度Ａ_０で増幅して出力電圧Ｖ_ｅとして出力する。すなわち、出力電圧Ｖ_ｅは、出力電圧Ｖ_ｏｕｔの基準電圧Ｖ_ｒｅｆからの変位量に応じて増減する。

オペアンプ１０２は、反転入力端子がオペアンプ１００の出力端子に接続され、非反転入力端子には発振器１０４が接続されている。また、オペアンプ１０２は、出力端子がスイッチＳ_０のゲート端子に接続されている。発振器１０４は、所定周期Ｔ_０の三角波を生成し、オペアンプ１０２に供給する。

従って、オペアンプ１０２は、反転入力端子に入力されるオペアンプ１００の出力電圧Ｖ_ｅと発振器１０４から入力される三角波とを比較して、出力電圧Ｖ_ｅが三角波のレベル以上となる時にのみ、所定レベルＶ_Ｇを有するゲートパルスＰ_Ｇをオペアンプ１０２からスイッチＳ_０に向けて出力する。故に、ゲートパルスＰ_Ｇのデューティは、出力電圧Ｖ_ｏｕｔに応じて変化する。

このようにして生成されたゲートパルスＰ_ＧがスイッチＳ_０に印加されると、スイッチＳ_０は導通状態になって、１次コイルＮ_１に電流が流れ、２次コイルＮ_２に電圧が誘起される。一方、スイッチＳ_０にゲートパルスＰ_Ｇが印加されないと、スイッチＳ_０は開放した状態を維持するので、１次コイルＮ_１には電流が流れない。従って、２次コイルＮ_２には電圧が誘起されない。このように、制御回路６０は、ゲートパルスＰ_Ｇのデューティを調整してスイッチＳ_０の開閉を制御することによって、出力電圧Ｖ_ｏｕｔに対してＰＷＭ制御を行っている。

上記のように、電源装置１０は、構成されて、出力端子Ｔ_７，Ｔ_８に接続された画像表示装置ＤＰに給電する。

次に、上記電源装置１０を画像表示装置ＤＰに接続して使用する際の動作について、図１、図２、及び図４に基づいて説明する。

画像表示装置ＤＰは、例えば画面の大きさに対応した所定画素数からなるＰＤＰを備える。ＰＤＰは、フレームを６０Ｈｚで書き換えて画像を表示している。従って、ＰＤＰでは、発光させるために放電している時は、電流が流れ、放電をしていない時は、電流が流れないので、電源装置１０にはパルス状の負荷電流Ｉ_ｏｕｔが流れている。図４（ａ）に負荷電流Ｉ_ｏｕｔを示す。すなわち、電源装置１０に接続されたＰＤＰは、周期１／６０秒でフレームを書き換えているので、ＰＤＰでは、１／６０秒を１周期として、負荷電流Ｉ_ｏｕｔが例えば１／１２０秒間流れ、残りの１／１２０秒間は負荷電流Ｉ_ｏｕｔが殆ど流れないという現象が繰り返されている（図４（ａ）参照）。なお、１周期における負荷電流Ｉ_ｏｕｔが流れる期間は、ＰＤＰでの画像の表示方法に応じて変化する。

一方、電源装置１０では、電力源ＰＳから入力された交流電圧は、第１の整流回路２０によって整流され、次に変圧回路３０によって変圧される。さらに、変圧回路３０の出力は、第２の整流回路４０及び平滑回路５０を介して、端子Ｔ_７，Ｔ_８から電源装置１０の出力電圧Ｖ_ｏｕｔとしてＰＤＰに印加される（図４（ｂ）参照）。出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、制御回路６０によって基準電圧Ｖ_ｒｅｆを目標値としてフィードバック制御されているが、負荷電流Ｉ_ｏｕｔの周期１／６０秒で生じるオン・オフの影響を受けて、以下のように変動することが分かっている。通常、負荷電流Ｉ_ｏｕｔが流れ始めると、出力電圧Ｖ_ｏｕｔは低下し始め、負荷電流Ｉ_ｏｕｔが実質的に流れなくなると、出力電圧Ｖ_ｏｕｔは上昇を開始する。また、出力電圧Ｖ_ｏｕｔの変動は、ＰＤＰでの画像の表示を継続している間は常時発生している。すなわち、出力電圧Ｖ_ｏｕｔには、振幅が｜ΔＶ｜となる周波数６０Ｈｚの信号が重畳されていると考えられる。

電源装置１０では、制御回路６０によるフィードバック制御を行っているために、出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、誤差増幅器ＥＡに入力される。しかし、誤差増幅器ＥＡは、図３に示すように、６０Ｈｚでの増幅度Ａ_０が１以下であるから、６０Ｈｚで生じている出力電圧Ｖ_ｏｕｔの変動｜ΔＶ｜は、誤差増幅器ＥＡに入力されるが、基準電圧Ｖ_ｒｅｆとの差を増幅しない。従って、誤差増幅器ＥＡの出力電圧Ｖ_ｅは、６０Ｈｚで生じている変動の影響を受けない（図４（ｃ）参照）。

一方、発振器１０４は、所定周期Ｔ_０の三角波を生成し、この三角波はオペアンプ１０２の非反転入力端子に入力されている。オペアンプ１０２では、誤差増幅器ＥＡからの出力電圧Ｖ_ｅに応じて、ゲートパルスＰ_Ｇのデューティが決められる。例えば、出力電圧Ｖ_ｅが三角波のレベル以上となる時にのみＶ_Ｇを有するゲートパルスＰ_Ｇが、オペアンプ１０２からスイッチＳ_０に出力され、電源装置１０からの出力電圧Ｖ_ｏｕｔのＰＷＭ制御を行う。

このように、電源装置１０に接続されたＰＤＰが、フレームを６０Ｈｚで書き換えるために、その影響で出力電圧Ｖ_ｏｕｔが６０Ｈｚで変動しても、制御回路６０は、フレームの書き換えの影響を受けずに出力電圧Ｖ_ｏｕｔのフィードバック制御を行うことができる。

例えば、誤差増幅器ＥＡの動作が、ＰＤＰでのフレームの書き換えの影響を受ける場合を比較例として、図５を参照しながら考える。この場合、誤差増幅器ＥＡは、コンデンサＣ_１０を持たないので、６０Ｈｚでの増幅度Ａ_０が誤差増幅器ＥＡ内の２つの抵抗Ｒ_１、Ｒ_２の抵抗値で決まる増幅度（Ｒ_２／Ｒ_１）になっていると仮定する。比較例においても、電源装置１０には、ＰＤＰが接続されているので、フレームの書き換えに伴って負荷電流_Ｉｏｕｔは、６０Ｈｚで間欠的にＰＤＰを流れている（図５（ａ）参照）。このため、出力電圧Ｖ_ｏｕｔには、振幅が｜ΔＶ｜となる周波数６０Ｈｚの信号が重畳される変化が生じている（図５（ｂ）参照）。

電源装置１０では、制御回路６０によるフィードバック制御を行っているために、出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、誤差増幅器ＥＡに入力される。誤差増幅器ＥＡでは、入力された出力電圧Ｖ_ｏｕｔと基準電圧Ｖ_ｒｅｆとの差を増幅して出力電圧Ｖ_ｅとして出力する。従って、オペアンプ１００に入力される出力電圧Ｖ_ｏｕｔは、６０Ｈｚで周期的に振幅、｜ΔＶ｜の変動を繰り返すために、誤差増幅器ＥＡの出力電圧Ｖ_ｅも同様に６０Ｈｚで周期的に変化することになる（図５（ｃ）参照）。

この出力電圧Ｖ_ｅがオペアンプ１０２に入力されると、発振器１０４からの三角波と出力電圧Ｖ_ｅとの大小関係に応じて、ゲートパルスＰ_Ｇのデューティが決められる（図５（ｄ）参照）。比較例では、出力電圧Ｖ_ｅが６０Ｈｚでレベル｜ΔＶ_ｅ｜の変動を繰り返すので、三角波と出力電圧Ｖ_ｅとの差によって画定されるゲートパルスＰ_Ｇのデューティは、６０Ｈｚの変調を受けることが分かる（図５（ｅ）参照）。そして、６０Ｈｚの変調を受けたゲートパルスＰ_Ｇが、オペアンプ１０２からスイッチＳ_０に出力され、電源装置１０からの出力電圧Ｖ_ｏｕｔのＰＷＭ制御を行うことになる。

このようにして、６０Ｈｚの変調を受けたゲートパルスＰ_ＧによりＰＷＭ制御を行うと、スイッチＳ_０のみならず、変圧回路３０にも６０Ｈｚで変調された電流が流れることになる。そして、これが原因で、特に変圧回路３０から６０Ｈｚの音が発生してしまい、ＰＤＰを鑑賞する視聴者の妨げになっていた。また、このようにして発生した音が、電源装置１０を構成する基板と共鳴した場合は、さらに音量の大きな音の発生につながっていた。

かかる比較例に対し、本発明では、誤差増幅器ＥＡの増幅度を６０Ｈｚでは１以下にして、制御回路６０が出力電圧Ｖ_ｏｕｔに対して行うフィードバック制御のループゲインを６０Ｈｚでは１以下にすることによって、ＰＤＰを書き換える６０Ｈｚの周波数に起因した出力電圧Ｖ_ｏｕｔの変動に対するフィードバック制御を抑制している。このため、電源装置１０は、フレームの書き換えによる影響を受けずに出力電圧Ｖ_ｏｕｔに対してフィードバック制御を行えるので、フレームの書き換えに伴って変調された電流が、電源装置１０内を流れるのを防止できる。その結果、変圧回路３０や装置１０を構成する基板などからの音の発生を防止できる。

次に、本発明の第２の実施の形態による電源装置１０Ａを、図６を参照しながら説明する。電源装置１０Ａは、入力側から出力側に向けて、第１の整流回路２０と、変圧回路３０と、第２の整流回路４０と、平滑回路５０と、制御回路６０Ａとからなる。制御回路６０Ａ以外の回路は、第１の実施の形態で記載した電源装置１０の対応する構成要素と同一であるから、その詳細な説明は省略する。また、図６において、第１の実施の形態の電源装置１０に対して、同一の構成要素には、同一の符号を付して、詳細な説明は省略する。

制御回路６０Ａは、２つのオペアンプ１００，１０２Ａと、発振器１０４とからなる。オペアンプ１００は、図１に示すオペアンプ１００と同様に、抵抗Ｒ_１，Ｒ_２、基準電圧源Ｖ_ｒｅｆ、コンデンサＣ_１０と共に誤差増幅器ＥＡを構成している。誤差増幅器ＥＡは、抵抗Ｒ_１，Ｒ_２及びコンデンサＣ_１０によって画定される増幅度Ａ_０を有する。

オペアンプ１０２Ａは、反転入力端子が、誤差増幅器ＥＡの出力端子に抵抗Ｒ_３を介して接続されると共に、抵抗Ｒ_４を介して基準電位Ｇ_２に接続されている。さらに、オペアンプ１０２Ａの反転入力端子は、抵抗Ｒ_５を介して端子Ｔ_３、すなわち、第１の整流回路２０の高電位側の出力端子に接続されている。また、オペアンプ１０２Ａの非反転入力端子は、発振器１０４を介して基準電位Ｇ_２に接続され、出力端子は、スイッチＳ_０のゲート端子に接続されている。このように、誤差増幅器ＥＡに対して抵抗Ｒ_３、Ｒ_４、Ｒ_５を用いてオペアンプ１０２Ａを接続することによって、制御回路６０Ａは、フィードフォワード制御回路を構成する。

電源装置１０Ａでは、電力源ＰＳに商用電源を用いる場合、第１の整流回路２０からの直流出力Ｖ_０に、商用電源から供給される５０／６０Ｈｚの交流周波数に起因したリップル（１００／１２０Ｈｚ）が重畳することがある。従って、このリップルが重畳された状態で、出力電圧Ｖ_ｏｕｔが端子Ｔ_７，Ｔ_８から画像表示装置ＤＰに向けて出力されると、ＰＤＰでの画像のちらつきなど、画像表示装置ＤＰにて表示される画像の画質を低下させることがある。

第１の実施の形態で記載した制御回路６０では、フレームを書き換える６０Ｈｚの周波数に起因した出力電圧Ｖ_ｏｕｔの変動には応答しないように構成していた。しかし、第２の実施の形態に記載する制御回路６０Ａでは、１００／１２０Ｈｚのリップルが重畳された変圧前の直流電圧Ｖ_ｉｎを、抵抗Ｒ_５を介して直接オペアンプ１０２Ａの反転入力端子に入力させることによって、出力電圧Ｖ_ｏｕｔに重畳された１００／１２０Ｈｚのリップルを除去できる。

このように、出力電圧Ｖ_ｏｕｔを制御する制御回路を、フィードフォワード制御回路で構成することによって、ＰＤＰのフレームの書き換えに起因した出力電圧Ｖ_ｏｕｔの変動に対する応答性を抑制しながらも、商用電源の交流周波数に起因した入力電圧Ｖ_ｉｎの１００／１２０Ｈｚのリップルを除去できる。

なお、上記の実施の形態では、制御回路６０、６０Ａのフレームを書き換える周波数でのループゲインを１以下にするために、オペアンプ１００の反転入力端子と出力端子との間に接続された抵抗Ｒ_２にコンデンサＣ_１０を並列に接続したが、この構成に変えて、ＥＡの前段に、出力電圧Ｖ_ｏｕｔから６０Ｈｚの変動を除去するフィルタを設けても良い。

さらに、上記実施の形態では、画像表示装置ＤＰでのフレームの書き換えは６０Ｈｚであるとして説明したが、本発明は、フレームの書き換えが、人間の可聴周波数帯域内にある任意の周波数で行われる画像表示装置に接続される任意の電源装置に適用可能である。

また、上記実施の形態では、画像表示装置としてＰＤＰに給電する電源装置について説明したが、本発明は、ＰＤＰに限定されず、フレームの書き換えによって画像を表示する任意の画像表示装置用の電源装置に適用可能である。

なお、電力源ＰＳとして、直流電源を使用することもできる。この場合は、電源装置１０に直流電圧が直接供給されるので、整流は不要になる。従って、第１の整流回路２０を電源装置１０に設ける必要がなくなる。

本発明の第１の実施の形態である電源装置を示す構成図である。図１に示す電源装置に用いられる制御回路の詳細を示す構成図である。制御回路の増幅度の周波数特性を示す。図１に示す電源装置の動作を説明する電圧波形図である。比較例の電源装置の動作を説明する電圧波形図である。本発明の第２の実施の形態である電源装置を示す構成図である。

符号の説明

１０電源装置
Ｔ_７，Ｔ_８出力端子
６０制御手段
ＤＰ画像表示装置
ＥＡ誤差増幅器

Claims

フレームを人間の可聴周波数帯域内の所定周波数で書き換えて画像を表示する画像表示装置用の電源装置であって、
前記画像表示装置に接続される出力端子と、
前記出力端子に現れる出力電圧に対してフィードバック制御し、前記出力電圧を安定化させる制御手段と
を有し、
前記制御手段は、前記フレームの書き換えに起因して生じる前記出力電圧の変化に対してはフィードバック制御を抑制することを特徴とする電源装置。
前記フィードバック制御は、前記所定周波数でのループゲインが１以下であることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記制御手段は、前記出力電圧が入力される誤差増幅器を有し、
前記制御手段は、前記誤差増幅器の出力に基づいて前記フィードバック制御を行い、
前記誤差増幅器は、前記所定周波数での増幅度が１以下であることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
入力の交流電圧を整流平滑した整流平滑電圧と比例する電圧を前記制御手段に入力し、前記整流平滑電圧に含まれるリップル電圧に起因する出力リップル電圧を抑制することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
入力電圧を前記出力電圧に変換するスイッチング素子をさらに有し、
前記制御手段は、前記出力電圧に基づき前記スイッチング素子に対してＰＷＭ制御を行っていることを特徴とする請求項１記載の電源装置。
前記誤差増幅器は、前記所定周波数の高調波成分での増幅度が１以下であることを特徴とする請求項２記載の電源装置。
人間の可聴周波数帯域内にある所定周波数でフレームを書き換えて画像を表示するプラズマディスプレイ装置用の電源装置であって、
入力電圧を出力電圧に変換するスイッチング手段と、
前記プラズマディスプレイ装置に接続される出力端子と、
前記出力端子に現れる前記出力電圧をフィードバックし、前記出力電圧を安定化させる制御手段と
を有し、
前記制御手段は、
前記出力電圧が入力される誤差増幅器を有して、前記誤差増幅器の出力に基づいて前記フィードバック制御を行い、
前記誤差増幅器は、前記所定周波数での増幅度が１以下であることを特徴とする電源装置。
入力の交流電圧を整流平滑した整流平滑電圧と比例する電圧を前記制御手段に入力し、前記整流平滑電圧に含まれるリップル電圧に起因する出力リップル電圧を抑制することを特徴とする請求項７記載の電源装置。