JP2008011587A - Power supply - Google Patents

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Kazuya Kurokawa
和也 黒川
Akiyuki Komatsu
明幸 小松
Kenji Kawataka
謙治 川高
Akira Yamamoto
山本  明
Katsutoshi Yamamori
勝利 山森
Eiji Miyake
永至 三宅
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an (auxiliary) power supply which can produce an output required for a load circuit stably without employing a voltage feedback circuit. <P>SOLUTION: The power supply comprises a transformer having a winding coupled with a main winding, a rectifier circuit connected with the winding of the transformer, and a series resonance circuit of the main winding of the transformer and a capacitor, and a resonance type power supply circuit generating output to the rectifier circuit by applying a square wave having a fixed frequency higher than the resonance frequency and a stabilized wave height to the series resonance circuit at a duty of 50%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電源装置に係り、特に、補助電源に好適に利用される電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device suitably used for an auxiliary power supply.

従来から、直流入力電圧を所望の直流出力電圧に変換するコンバータ回路が存在する。このようなコンバータ回路は電源装置にも用いられるものである。
近年、中間に交流段を含むDC−DCコンバータ回路が、さまざまな目的で用いられている。例えば、このようなDC−DCコンバータ回路を電子機器に利用する場合には、直流電圧を昇圧する必要がある場合がある。このとき、交流電圧を昇圧し、その後、整流回路により高い直流電圧に変換する。整流は、2段階に分けて行われ、交流電圧を整流して、直流電圧に変換した後、この直流電圧を交流電圧に変換し、さらに、この交流電圧を整流して所望の直流電圧を得ることができる。
Conventionally, there is a converter circuit that converts a DC input voltage into a desired DC output voltage. Such a converter circuit is also used for a power supply device.
In recent years, DC-DC converter circuits including an AC stage in the middle have been used for various purposes. For example, when such a DC-DC converter circuit is used in an electronic device, it may be necessary to boost the DC voltage. At this time, the AC voltage is boosted and then converted to a high DC voltage by the rectifier circuit. The rectification is performed in two stages. The AC voltage is rectified and converted into a DC voltage, and then the DC voltage is converted into an AC voltage. Further, the AC voltage is rectified to obtain a desired DC voltage. be able to.

このような回路では、交流電圧への変換を商用交流周波数よりも高い周波数で行うので、電圧の昇圧、分離に用いられる変圧器を従来の変圧器に比べて小さくできる。DC−DCコンバータには、所定の出力電圧を得るために、スイッチング素子、エネルギー変換素子がしばしば用いられている。しかしながら、このようなスイッチング素子を用いる場合には、しばしば、所望の直流出力電流と比べ、非常に高いピーク電流が流れることがあった。また、電磁干渉がスイッチングに伴って発生していた。   In such a circuit, the conversion to the AC voltage is performed at a frequency higher than the commercial AC frequency, so that the transformer used for boosting and separating the voltage can be made smaller than the conventional transformer. In a DC-DC converter, a switching element and an energy conversion element are often used to obtain a predetermined output voltage. However, when such a switching element is used, a very high peak current often flows compared to a desired DC output current. In addition, electromagnetic interference has occurred with switching.

このような問題に鑑み、交流出力波形を発生する同調共振回路を含んだコンバータ回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このコンバータ回路によれば、スイッチング手段を非導通状態に保持して、出力電圧に応じた各サイクルの期間、帰還を阻止する。その結果、共振回路の交流波の周波数を出力レベルに応じて幾分変化させ、かかる周波数変化により出力レベルを所望の値に戻す。   In view of such a problem, a converter circuit including a tuning resonance circuit that generates an AC output waveform has been proposed (see, for example, Patent Document 1). According to this converter circuit, the switching means is held in a non-conductive state, and feedback is prevented during each cycle according to the output voltage. As a result, the frequency of the AC wave of the resonance circuit is changed somewhat according to the output level, and the output level is returned to a desired value by such frequency change.

このコンバータ回路は、2個のスイッチング素子及び直列共振回路を含むことから、効率が改善される。変圧器に流れる電流は直列共振回路の共振周波数に近い略正弦波状となるので電磁干渉が減少する。   Since this converter circuit includes two switching elements and a series resonant circuit, the efficiency is improved. Since the current flowing through the transformer has a substantially sinusoidal shape close to the resonance frequency of the series resonance circuit, electromagnetic interference is reduced.

しかしながら、効率の改善には、スイッチング素子のオン・オフのタイミング設定が微妙であった。この設定が不完全であると、効率の向上が難しく、場合によっては、タイミングを決めるために回路電流等を検出する必要のある場合があり、このような場合、回路構成が複雑になっていた。   However, the on / off timing setting of the switching element is delicate to improve the efficiency. If this setting is incomplete, it is difficult to improve the efficiency, and in some cases, it may be necessary to detect the circuit current or the like to determine the timing. In such a case, the circuit configuration is complicated. .

このような点に鑑み、簡単な構成で、効率の良い、電源装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In view of such a point, a power supply apparatus having a simple configuration and high efficiency has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

この電源回路は、直流電源と、オン・オフ制御可能なスイッチング素子を含み、前記直流電源をスイッチングして交流に変換し、出力するスイッチング手段と、供給される交流入力を全波整流しコンデンサで平滑して直流出力を取り出す直流出力手段と、前記スイッチング手段の出力端と前記直流出力手段の入力端との間に直列に形成される直列共振手段と、前記スイッチング手段のスイッチング素子の両端に並列に形成される並列共振手段と、前記スイッチング手段のスイッチング素子を周期的にオン、オフ制御するとともに、スイッチング手段をオンした後は当該スイッチング手段を流れる電流が前記直列共振手段による直列共振の終了によってほぼ零となった後に当該スイッチング手段をオフし、スイッチング手段をオフした後は当該スイッチング手段に印加される電圧が前記並列共振手段による並列共振により変化してほぼ零となった後に当該スイッチング手段をオンするように制御するタイミング制御手段とを具備する。   This power supply circuit includes a DC power supply and a switching element that can be controlled to be turned on / off, switching means for switching the DC power supply to convert it to AC, and outputting, and a full-wave rectification of the supplied AC input by a capacitor. DC output means for smoothing and taking out DC output, series resonance means formed in series between the output end of the switching means and the input end of the DC output means, and parallel to both ends of the switching element of the switching means The on-off control of the parallel resonance means formed on the switching means and the switching element of the switching means are periodically controlled, and after the switching means is turned on, the current flowing through the switching means is terminated by the end of the series resonance by the series resonance means. The switching means is turned off after becoming almost zero, and the switching means is turned off after the switching means is turned off. The voltage applied to the switching means and a control timing control means so as to turn on the switching means after reaching approximately zero changed by the parallel resonance by the parallel resonance means.

この電源回路によれば、スイッチング素子の全スイッチング動作が電圧零または電流零のいずれかで行われるため、スイッチング損失が極めて零に近く、回路全体としての効率が極めて高くなる。また、直列共振電流および並列共振電圧のいずれも単一周波数に近いスペクトラムとなり、回路各部の共振ディップと緩衝してリンギングあるいはオーバシュートを生じる可能性が激減する。したがって、高調波等の不要輻射が極めて少なくなる。   According to this power supply circuit, since the entire switching operation of the switching element is performed at either zero voltage or zero current, the switching loss is very close to zero, and the efficiency of the entire circuit becomes extremely high. In addition, both the series resonance current and the parallel resonance voltage have a spectrum close to a single frequency, and the possibility of ringing or overshooting by buffering with the resonance dip of each part of the circuit is drastically reduced. Therefore, unnecessary radiation such as harmonics is extremely reduced.

すなわち、電流、電圧、双方の波形を共振の利用により正弦波に近づけノイズを少なくするとともに、スイッチングロスを小さくする。また、スイッチングトランジスタのオン・オフのタイミングは固定でよく、設定が容易であり全体の回路をシンプルに設計できる。   That is, the current and voltage waveforms are made closer to a sine wave by using resonance to reduce noise and to reduce switching loss. Further, the ON / OFF timing of the switching transistor may be fixed, the setting is easy, and the entire circuit can be designed simply.

近年、液晶表示器(LCD)が普及し、そのバックライトに用いられる電源装置の効率化が求められている。   In recent years, liquid crystal displays (LCDs) have become widespread, and there is a demand for more efficient power supply devices used for the backlights.

このような観点から、例えば、双重昇圧パワー・ファクタ校正(Dual Boost PFC)回路が直接入力された電力周波数交流電圧を数百ボルトの直流バス電圧に変換すると共に、入力電流パワー・ファクタ校正機能を実現した電源装置が提案されている(例えば、特許文献3参照)。   From this point of view, for example, a dual boost power factor calibration (Dual Boost PFC) circuit converts a power frequency AC voltage directly input into a DC bus voltage of several hundred volts, and an input current power factor calibration function. An realized power supply device has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

この電源装置においては、一個の電力周波数整流器を節約したので、このPFCはより高い効率を得ることができる。また、伝統の+24V入力電圧と異なり、該電源系統におけるバック・ライト・インバータの入力電圧は数百ボルト直流電圧であり、直接前級PFC回路のバック・ライト・インバータ回路の出力電圧から来たものである。   In this power supply, since one power frequency rectifier is saved, this PFC can obtain higher efficiency. Also, unlike the traditional + 24V input voltage, the input voltage of the backlight inverter in the power supply system is several hundred volts DC voltage, which is directly derived from the output voltage of the backlight inverter circuit of the pre-class PFC circuit It is.

従来のものより一級少なく、前級PFC回路とバック・ライト・インバータとに介する直流/直流(DC/DC)変換器であるので、より簡単な構造及び、より低い材料コストを有していることから、より高い伝送効率を得ることが出来、自然冷却工作条件下の熱構造設計に適している。   Because it is a direct current / direct current (DC / DC) converter via a previous class PFC circuit and a backlight inverter, it has a simpler structure and lower material cost. Therefore, higher transmission efficiency can be obtained, which is suitable for thermal structure design under natural cooling work conditions.

これ以外に、商用交流電源を入力して直流入力電圧を生成する入力電圧生成手段と、上記直流入力電圧を入力して、直流−直流電力変換を行うことで、商用交流電源側である一次側と直流的に絶縁された二次側において、所定の負荷に供給すべき直流電源電圧を生成する第1の電力変換手段とを備える電源回路が提案されている(例えば、特許文献4参照)。   In addition to this, an input voltage generating means for generating a DC input voltage by inputting a commercial AC power supply, and a primary side that is a commercial AC power supply side by inputting the DC input voltage and performing DC-DC power conversion. And a first power conversion means for generating a DC power supply voltage to be supplied to a predetermined load on the secondary side that is DC-insulated (see, for example, Patent Document 4).

この電源装置においては、直流入力電圧を入力して、直流−交流変換による電力変換を行うことで、上記商用交流電源側である一次側と直流的に絶縁された二次側において、ディスプレイ装置のバックライト部に供給すべき電源電圧を生成する第2の電力変換手段を備えるように構成されている。   In this power supply device, a DC input voltage is inputted and power conversion is performed by DC-AC conversion, so that the secondary side of the commercial AC power supply side that is galvanically isolated from the primary side is connected to the display device. Second power conversion means for generating a power supply voltage to be supplied to the backlight unit is provided.

この電源装置によれば、上記第2の電力変換手段は、上記第1の電力変換手段から出力される直流出力電圧ではなく、上記入力電圧生成手段により生成される直流電圧を直接的に入力して動作することになる。つまり、この電源装置によっては、複数回の電力変換が行われる回路構成は採らないように構成されているものである。
特公昭54−43168号公報 特許第2722869号公報 特開2005−316429号公報 特開2005−20992号公報
According to this power supply apparatus, the second power conversion unit directly inputs the DC voltage generated by the input voltage generation unit, not the DC output voltage output from the first power conversion unit. Will work. That is, this power supply device is configured not to employ a circuit configuration in which power conversion is performed a plurality of times.
Japanese Patent Publication No.54-43168 Japanese Patent No. 2722869 JP 2005-316429 A JP 2005-20992 A

しかしながら、特公昭54−43168号公報記載の従来の電源装置では、基板上に(特に1次と2次を持つ電源の場合)、電圧安定の為の帰還回路を形成するために、大きな面積を要し、小型化することが困難となるという課題を有していた。   However, in the conventional power supply device described in Japanese Patent Publication No. 54-43168, a large area is required to form a feedback circuit for voltage stabilization on the substrate (particularly in the case of a power supply having a primary and a secondary). In short, there is a problem that it is difficult to reduce the size.

また、特許第2722869号公報に記載の電源装置では、スイッチングトランジスタのオン・オフのタイミングが固定となり回路が簡素化されてはいるが、少なくともタイミング制御手段のための回路を要するので、小型化しづらいという課題を有していた。   Further, in the power supply device described in Japanese Patent No. 2722869, the on / off timing of the switching transistor is fixed and the circuit is simplified, but at least a circuit for timing control means is required, so it is difficult to reduce the size. It had the problem that.

さらに、特開2005−316429号公報および特開2005−20992号公報に記載の電源装置では、主電源回路とインバータ回路双方が独立しているため、双方に帰還回路もしくは制御回路を要することから、小型化しづらいという課題を有していた。図6は、このような従来の冷陰極管点灯用の電源装置の一例を示す図である。   Furthermore, in the power supply devices described in JP-A-2005-316429 and JP-A-2005-20992, since both the main power supply circuit and the inverter circuit are independent, both require a feedback circuit or a control circuit. There was a problem that it was difficult to downsize. FIG. 6 is a diagram showing an example of such a conventional power supply device for lighting a cold cathode tube.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電圧の帰還回路を用いず、負荷回路が必要とする略安定した出力を得られるような構成とした(補助)電源装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an (auxiliary) power supply device configured to obtain a substantially stable output required by a load circuit without using a voltage feedback circuit. Objective.

前記従来の課題を解決するために、本発明の電源装置は、変成器の主巻線とコンデンサとが直列接続されてなる直列共振回路と、前記変成器の副巻線に接続されるとともに前記副巻線の出力を整流し負荷に直流電圧を供給する整流回路と、を備え、前記直列共振回路の共振周波数より高い一定の周波数で、かつ、波高値が一定の方形波電圧が前記変成器の主巻線に印加されて動作する。   In order to solve the conventional problem, a power supply device of the present invention is connected to a series resonance circuit in which a main winding and a capacitor of a transformer are connected in series, and to a sub winding of the transformer, and A rectifier circuit that rectifies the output of the sub-winding and supplies a DC voltage to the load, and the transformer converts the square wave voltage having a constant frequency higher than the resonance frequency of the series resonance circuit and a constant peak value to the transformer. It is applied to the main winding and operates.

さらに、本発明は、前記変成器の主巻線のインピーダンスが、前記負荷の変動範囲において、一定である。   Further, according to the present invention, the impedance of the main winding of the transformer is constant in the fluctuation range of the load.

さらに、本発明は、起動時において、前記方形波電圧の周波数を定常動作状態における周波数より高い周波数とする。   Furthermore, according to the present invention, at the time of start-up, the frequency of the square wave voltage is set higher than the frequency in the steady operation state.

さらに、本発明は、方形波電圧を生成し複数部分に前記方形波電圧を供給する方形波電圧生成手段を備え、前記複数部分のうちの1つが前記変成器の主巻線でなる。   Further, the present invention includes a square wave voltage generating means for generating a square wave voltage and supplying the square wave voltage to a plurality of portions, one of the plurality of portions being a main winding of the transformer.

さらに、本発明は、低圧電源と、冷陰極管に電力供給するバックライト電源と、を備えてなる電源装置において、前記バックライト電源が、方形波電圧を2信号生成する2信号生成手段と、前記2信号を入力とし前記冷陰極管を点灯させる変成器と、を備え、前記2信号の位相を変化させることにより前記変成器の出力を調整して前記冷陰極管に電力を供給するとともに、前記低圧電源の主巻線に前記方形波を供給してなる。   Furthermore, the present invention provides a power supply device comprising a low-voltage power supply and a backlight power supply for supplying power to a cold cathode tube, wherein the backlight power supply generates two signals of square wave voltage, A transformer for turning on the cold cathode tube with the two signals as input, and adjusting the output of the transformer by changing the phase of the two signals to supply power to the cold cathode tube; The square wave is supplied to the main winding of the low-voltage power source.

さらに、本発明は、前記変成器の主巻線の両端から方形波電圧が供給されてなり、前記主巻線の一端に前記低圧電源が接続され、前記主巻線の他端にコイルとコンデンサとが直列に接続されてなる。   Furthermore, the present invention is configured such that a square wave voltage is supplied from both ends of the main winding of the transformer, the low-voltage power source is connected to one end of the main winding, and a coil and a capacitor are connected to the other end of the main winding. Are connected in series.

本発明の電源装置によれば、低ノイズで小型の(補助)電源を実現することができる。   According to the power supply device of the present invention, a small (auxiliary) power supply with low noise can be realized.

以下に、本発明の電源装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。   Embodiments of a power supply apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一例を示す実施例1に係る電源装置の回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to a first embodiment showing an example of the present invention.

実施例1において、変成器2は、Nを正数として、巻数比が1:Nである。この変成器2は、主巻線と、巻数が等しい副巻線を2つ持ち、コンデンサ1と、変成器2の主巻線と、により直列共振回路を構成し、巻数比に応じた出力を副巻線に出力する。変成器2の出力は、整流回路3により直流に変換され、負荷4に直流電圧を供給する。   In the first embodiment, the transformer 2 has a winding ratio of 1: N, where N is a positive number. The transformer 2 has two main windings and two sub-windings having the same number of turns, and a capacitor 1 and the main winding of the transformer 2 form a series resonance circuit, and outputs according to the turn ratio. Output to the secondary winding. The output of the transformer 2 is converted into direct current by the rectifier circuit 3 and supplies a direct current voltage to the load 4.

このように構成される実施例1の電源装置において、印加される方形波電圧は、周波数が一定で、Duty50%、波高が一定である。主巻線のインダクタンスを負荷4の変動範囲において、共振点を維持するために十分変動が少ないものにする。ここで、コンデンサ1の容量を負荷4の変動範囲内で一定値になるものとすると、入力信号である方形波電圧、共振周波数を決定するインダクタンス、キャパシタンス値が一定となり、出力電圧が一定となることでフィードバック回路が不要な電源装置を構成できる。前記方形波電圧は、変成器2により位相が180度異なる2つの正弦波電圧に変換される。   In the power supply device of the first embodiment configured as described above, the applied square wave voltage has a constant frequency, a duty of 50%, and a constant wave height. The inductance of the main winding is set to be sufficiently small in order to maintain the resonance point in the fluctuation range of the load 4. Here, assuming that the capacitance of the capacitor 1 becomes a constant value within the fluctuation range of the load 4, the square wave voltage that is the input signal, the inductance that determines the resonance frequency, and the capacitance value are constant, and the output voltage is constant. Thus, a power supply device that does not require a feedback circuit can be configured. The square wave voltage is converted by the transformer 2 into two sine wave voltages having a phase difference of 180 degrees.

整流回路3において、一方の正弦波電圧は、整流器により正の半周期のみの半波に変換され、他方の正弦波は、他方の整流器により前記半波と180度、位相が異なる半波を出力し、この合成信号がコンデンサに充電され、負荷に直流電圧を供給する(全波整流)。   In the rectifier circuit 3, one sine wave voltage is converted into a half wave having only a positive half cycle by the rectifier, and the other sine wave is output by the other rectifier as a half wave having a phase different from that of the half wave by 180 degrees. Then, the combined signal is charged in the capacitor, and a DC voltage is supplied to the load (full wave rectification).

以上のように、本実施例1においては、変成器2の主巻線とコンデンサ1とで構成された共振回路に印加する電圧(方形波)を周波数一定でDuty50%、波高を一定とし、かつ、主巻線のインダクタンスが負荷変動に対して安定とすることにより、電圧制御の為の帰還回路を必要とせず、安定した出力を得ることが可能となり、小型化することができる。   As described above, in the first embodiment, the voltage (square wave) applied to the resonance circuit constituted by the main winding of the transformer 2 and the capacitor 1 is constant in frequency, the duty is 50%, the wave height is constant, and By making the inductance of the main winding stable with respect to load fluctuations, it is possible to obtain a stable output without requiring a feedback circuit for voltage control, and to reduce the size.

また、本実施例1では、起動時に変成器2の主巻線とコンデンサ1で構成された共振回路に印加する電圧(方形波)を通常動作時より高くしたことにより、起動時の変成器2や各素子に流れる電流を制限することが可能となり、定格電流の小さい部品を使用することもできる。   In the first embodiment, the voltage (square wave) applied to the resonance circuit composed of the main winding of the transformer 2 and the capacitor 1 at the time of start-up is higher than that during normal operation. In addition, it is possible to limit the current flowing through each element, and it is also possible to use a component with a small rated current.

図2は、本発明の実施例2の電源装置の回路図である。図2において、ドライブ回路5は、巻数比が1:Nである主巻線と巻数が等しい副巻線を持つ変成器6とスイッチング素子7とスイッチング素子8とを備えており、ドライブ回路9は、巻数比が1:Nである主巻線と、巻数が等しい副巻線を持つ変成器10と、スイッチング素子11と、スイッチング素子12と、を備えており、変成器13は、冷陰極管14に接続される。   FIG. 2 is a circuit diagram of the power supply device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the drive circuit 5 includes a transformer 6, a switching element 7 and a switching element 8 having a main winding having a turns ratio of 1: N and a sub-winding having the same number of turns. , A transformer 10 having a main winding having a turns ratio of 1: N, a sub-winding having an equal number of turns, a switching element 11 and a switching element 12, and the transformer 13 is a cold cathode tube. 14.

実施例1に記載の電源装置と異なるところは、変成器16の主巻線とコンデンサ15で構成された共振回路に印加する電圧(方形波)の供給方法をより具体的に示した点である。   The difference from the power supply device described in the first embodiment is that the method for supplying the voltage (square wave) applied to the resonance circuit composed of the main winding of the transformer 16 and the capacitor 15 is more specifically shown. .

図2において、ドライブ回路5は、発振回路から供給される電圧波形VAに同期した方形波を出力し、ドライブ回路9は、発振回路から供給される電圧波形VBに同期した方形波を出力する。変成器13は、前記ドライブ回路5およびドライブ回路9からの出力である電圧波形VC−VDを主巻線に供給され、電圧波形VAおよび電圧波形VBの位相差に比例した出力を冷陰極管14に供給する。   In FIG. 2, the drive circuit 5 outputs a square wave synchronized with the voltage waveform VA supplied from the oscillation circuit, and the drive circuit 9 outputs a square wave synchronized with the voltage waveform VB supplied from the oscillation circuit. The transformer 13 is supplied with a voltage waveform VC-VD, which is an output from the drive circuit 5 and the drive circuit 9, to the main winding, and outputs an output proportional to the phase difference between the voltage waveform VA and the voltage waveform VB. To supply.

図3は、電圧波形VA、電圧波形VBおよび電圧波形VC−VDを示し、この原理図に従ったタイミングで電圧波形を制御することにより冷陰極管14の出力を調整している。   FIG. 3 shows a voltage waveform VA, a voltage waveform VB, and a voltage waveform VC-VD, and the output of the cold cathode tube 14 is adjusted by controlling the voltage waveform at a timing according to this principle diagram.

このように構成される実施例2の電源装置において、ドライブ回路5は、電圧波形VAが正の半周期においてスイッチング素子7がON動作となり、VC点に“H”を出力し、電圧波形VAが負の半周期においてスイッチング素子8がON動作となり、VC点に“L”を出力し、電圧波形VAに同期した電圧波形VCを出力する。   In the power supply device according to the second embodiment configured as described above, the drive circuit 5 is configured such that the switching element 7 is turned on in the positive half cycle of the voltage waveform VA, outputs “H” to the VC point, and the voltage waveform VA is In the negative half cycle, the switching element 8 is turned on, outputs “L” to the point VC, and outputs a voltage waveform VC synchronized with the voltage waveform VA.

ドライブ回路9は、ドライブ回路5の前記動作と同様に電圧波形VBに同期した電圧波形VDを出力する。変成器13は、電圧波形VCおよび電圧波形VDの位相差により変化する電圧波形VC−VDを主巻線に入力され(図3)、前記位相差の変化により周波数が一定で振幅が変化する正弦波が冷陰極管14に供給され、前記冷陰極管が点灯する。   The drive circuit 9 outputs a voltage waveform VD synchronized with the voltage waveform VB in the same manner as the operation of the drive circuit 5. The transformer 13 receives a voltage waveform VC-VD, which changes depending on the phase difference between the voltage waveform VC and the voltage waveform VD, in the main winding (FIG. 3). A wave is supplied to the cold cathode tube 14, and the cold cathode tube is turned on.

また、実施例1の電源装置と同様の構成のコンデンサ15、変成器16、整流回路17により構成される電源装置は、前記電圧波形VCもしくは電圧波形VDを入力とすることにより、負荷18に直流電圧を供給することができる。   In addition, the power supply device including the capacitor 15, the transformer 16, and the rectifier circuit 17 having the same configuration as that of the power supply device according to the first embodiment receives the voltage waveform VC or the voltage waveform VD as an input, so A voltage can be supplied.

以上のように、実施例1の電源装置を実施例2のドライブ回路5に接続することによって、実施例1の電源装置に本来必要である電圧波形VCを発生させる共振回路およびドライブ回路およびスイッチング素子を省略することができる。   As described above, the resonance circuit, the drive circuit, and the switching element that generate the voltage waveform VC originally required for the power supply device of the first embodiment by connecting the power supply device of the first embodiment to the drive circuit 5 of the second embodiment. Can be omitted.

また、図5はこの電源装置の概略図である。図5に示すように、本実施例2に示す電源装置は、図6に示す従来の電源装置に比べ、制御回路27を必要としない。このため、装置の小型化を図ることができる。   FIG. 5 is a schematic diagram of the power supply device. As shown in FIG. 5, the power supply device shown in the second embodiment does not require the control circuit 27 as compared with the conventional power supply device shown in FIG. For this reason, size reduction of an apparatus can be achieved.

さらに、実施例1の電源装置は、共振型電源であるため非共振型電源に比べノイズが小さく、電圧波形VCを生成する手段を必要としないことによってもノイズが小さくなるため、低ノイズで小型の(補助)電源を構築することができる。   Further, since the power supply device of the first embodiment is a resonance type power supply, the noise is smaller than that of a non-resonance type power supply, and the noise is reduced by not requiring a means for generating the voltage waveform VC. (Auxiliary) power supply can be built.

また、本実施例2の他方のドライブ回路9にコンデンサ19とコイル20による直列回路を接続することにより、実施例2の電源回路の発熱が、より低く抑えられる(図4)。   Further, by connecting a series circuit including a capacitor 19 and a coil 20 to the other drive circuit 9 of the second embodiment, heat generation of the power supply circuit of the second embodiment can be suppressed to a lower level (FIG. 4).

本発明にかかる電源装置は、低ノイズで小型の(補助)電源を有し、液晶テレビ用電源装置等として有用である。   The power supply apparatus according to the present invention has a low noise and a small (auxiliary) power supply, and is useful as a power supply apparatus for a liquid crystal television.

本発明の実施例1における電源装置の回路図1 is a circuit diagram of a power supply device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2における電源装置の回路図Circuit diagram of the power supply device in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施例2における電源装置の原理図Principle diagram of a power supply device in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施例2における電源装置の回路図Circuit diagram of the power supply device in Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施例2における電源装置のブロック図The block diagram of the power supply device in Example 2 of this invention 従来の電源装置のブロック図Block diagram of a conventional power supply

符号の説明Explanation of symbols

1 コンデンサ
2 変成器
3 整流回路
4 負荷
5、9 ドライブ回路
6、10 変成器
7、8、11、12 スイッチング素子
13 変成器
14 冷陰極管
15 コンデンサ
16 変成器
17 整流回路
18 負荷
19 コンデンサ
20 コイル
21 商用電源
22 PFC回路
23 低圧電源回路
24 バックライト電源回路
25 直流負荷
26 冷陰極管
27 制御回路
28 低圧電源回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitor 2 Transformer 3 Rectifier circuit 4 Load 5, 9 Drive circuit 6, 10 Transformer 7, 8, 11, 12 Switching element 13 Transformer 14 Cold cathode tube 15 Capacitor 16 Transformer 17 Rectifier circuit 18 Load 19 Capacitor 20 Coil 21 Commercial Power Supply 22 PFC Circuit 23 Low Voltage Power Supply Circuit 24 Backlight Power Supply Circuit 25 DC Load 26 Cold Cathode Tube 27 Control Circuit 28 Low Voltage Power Supply Circuit

Claims (6)

変成器の主巻線とコンデンサとが直列接続されてなる直列共振回路と、前記変成器の副巻線に接続されるとともに前記副巻線の出力を整流し負荷に直流電圧を供給する整流回路と、を備え、前記直列共振回路の共振周波数より高い一定の周波数で、かつ、波高値が一定の方形波電圧が前記変成器の主巻線に印加されて動作する電源装置。 A series resonance circuit in which a main winding of a transformer and a capacitor are connected in series, and a rectification circuit that is connected to the sub winding of the transformer and rectifies the output of the sub winding and supplies a DC voltage to a load. And a square wave voltage having a constant frequency higher than the resonance frequency of the series resonance circuit and a constant peak value is applied to the main winding of the transformer to operate. 前記変成器の主巻線のインピーダンスが、前記負荷の変動範囲において、一定である、請求項1に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein an impedance of a main winding of the transformer is constant in a fluctuation range of the load. 起動時において、前記方形波電圧の周波数を定常動作状態における周波数より高い周波数とする、請求項1から請求項2のいずれかに記載の電源装置。 3. The power supply device according to claim 1, wherein at the time of startup, the frequency of the square wave voltage is set to a frequency higher than a frequency in a steady operation state. 方形波電圧を生成し複数部分に前記方形波電圧を供給する方形波電圧生成手段を備え、前記複数部分のうちの1つが前記変成器の主巻線でなる、請求項1から請求項3のいずれかに記載の電源装置。 The square wave voltage generating means for generating a square wave voltage and supplying the square wave voltage to a plurality of parts, wherein one of the plurality of parts comprises a main winding of the transformer. The power supply apparatus in any one. 請求項1から請求項4のいずれかに記載の電源装置からなる低圧電源と、冷陰極管に電力供給するバックライト電源と、を備えてなる電源装置において、前記バックライト電源が、方形波電圧を2信号生成する2信号生成手段と、前記2信号を入力とし前記冷陰極管を点灯させる変成器と、を備え、前記2信号の位相を変化させることにより前記変成器の出力を調整して前記冷陰極管に電力を供給するとともに、前記低圧電源の主巻線に前記方形波を供給してなる電源装置。 5. A power supply device comprising: a low-voltage power supply comprising the power supply device according to claim 1; and a backlight power supply for supplying power to a cold cathode tube, wherein the backlight power supply is a square wave voltage. A two-signal generating means for generating two signals, and a transformer for turning on the cold-cathode tube using the two signals as input, and adjusting the output of the transformer by changing the phase of the two signals. A power supply device that supplies power to the cold cathode tube and supplies the square wave to a main winding of the low-voltage power supply. 前記変成器の主巻線の両端から方形波電圧が供給されてなり、前記主巻線の一端に前記低圧電源が接続され、前記主巻線の他端にコイルとコンデンサとが直列に接続されてなる、請求項5に記載の電源装置。 A square wave voltage is supplied from both ends of the main winding of the transformer, the low-voltage power source is connected to one end of the main winding, and a coil and a capacitor are connected in series to the other end of the main winding. The power supply device according to claim 5.
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