JP3376936B2 - 電源回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器、通
信機器等に用い、トランスの一次側の共振動作によって
電圧パルスを発生させ、この電圧パルスを昇圧して二次
側から出力する電源回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の電源回路について図面を参
照しながら説明する。

【０００３】図５は従来の電源回路を示す等価回路図、
図６は同電源回路における電圧、電源スイッチパルスの
時経変化を示す波形図である。

【０００４】図５において、従来の電源回路は、テレビ
やディスプレイ等に使用して、トランスから陰極線管に
加えられる高圧出力電圧の安定化を図っており、トラン
ス１の一次コイル２の一端側に接続した駆動電源３と、
この一次コイル２の他端側に接続したスイッチング素子
４およびコンデンサ５およびダイオード６とを備えてい
る。

【０００５】また、スイッチング素子４は内部ダイオー
ドを有したＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳ Ｆ
ＥＴ）とし、このＭＯＳ型電界効果トランジスタのドレ
インを一次コイル２の他端側に接続し、ソースをアース
側に接続し、ゲートをスイッチング素子４を制御するパ
ルス波を発生するＰＷＭ制御回路７側に接続し、内部ダ
イオードがアノードをアース側にカソードを一次コイル
２の他端側に接続した状態で保有され、コンデンサ５は
一端を一次コイル２の他端側に接続し、他端をアース側
に接続し、ダイオード６はカソードを一次コイル２の他
端側に接続し、アノードをアース側に接続し、ダイオー
ド６のカソードおよびコンデンサ５の一端をトランジス
タのドレインと一次コイルとの間に接続している。

【０００６】このとき、コンデンサ５の一端はダイオー
ド６のカソードと一次コイル２の他端との間に接続して
いる。

【０００７】そして、二次コイル８には、水平周波数や
垂直周波数の高いディスプレイ９（ＣＲＴ）等を接続し
ている。

【０００８】さらに、この電源回路における時経変化に
対する電圧、電流、スイッチパルスを示す波形は図６に
示すようになる。

【０００９】図６において、（ａ）は電源回路のＯ点に
おけるトランスの一次コイルに誘起される電圧値の時経
変化を示す波形図、（ｂ）は電源回路のＯ点における電
流値の時経変化を示す波形図、（ｃ）はスイッチング素
子に入力されるＰＷＭ制御回路の出力波形の時経変化を
示す波形図である。

【００１０】Ａ−Ｂ期間について、（ｃ）において、ス
イッチング素子４にＰＷＭ制御回路７の一定周期のパル
ス波（出力波）が入力され、スイッチング素子４をＯＮ
状態にすると、（ｂ）において、スイッチング素子４の
ＯＮ状態の長さに比例して、Ｏ点における電流値が時間
とともに増大し、一次コイル２にエネルギーが充填され
る。

【００１１】Ｂ−Ｃ期間について、（ｃ）において、ス
イッチング素子４へのＰＷＭ制御回路７パルス波の入力
をやめ、スイッチング素子４をＯＦＦ状態にすると、一
次コイル２に充填されたエネルギーはコンデンサ５へ充
填され始め、（ｂ）において、Ｏ点における電流値が時
間とともに減少し、充填が完了すると、（ａ）におい
て、一次コイル２の電圧値がピーク値となる。

【００１２】Ｃ−Ｄ期間について、コンデンサ５への充
填が完了すると、コンデンサ５に充填されたエネルギー
は一次コイル２へ再充填され始め、（ｂ）において、Ｏ
点における電流値が時間とともに減少し、充填が完了す
ると、（ａ）において、一次コイル２の電圧値が０とな
る。

【００１３】Ｄ−Ｅ期間について、一次コイル２への充
填が完了すると、一次コイル２に充填されたエネルギー
はコンデンサへ再充填され始めようとするが、このと
き、一次コイル２の両端の電圧の正負極の関係より、コ
ンデンサ５はアース側から再充填され始めようとする。
しかし、一次コイル２の他端とアースとの間には、アー
ス側にアノードを接続したダイオード６があるので、コ
ンデンサ５には充填されず、インピーダンスの低いダイ
オード６を介して電流が流れ、（ｂ）において、Ｏ点に
おける電流値が時間とともに増加しつつも、コンデンサ
５にはエネルギーが充填されないので、（ａ）におい
て、一次コイル２の電圧値は０のままである。

【００１４】Ｅ−Ｆ期間について、ここで、一次コイル
２に充填されたエネルギーはダイオード６を介して電流
が流れたことにより開放されたので、理論的には、
（ｂ）において、Ｏ点における電流値は、（ｃ）におい
て、スイッチング素子４をＯＮ状態にしない限りは、０
のままであるはずだが、実際には、（ｂ）において、Ｏ
点における電流値はある一定時間増加している。

【００１５】そして、このＯ点における電流値の増加に
ともない、一次コイル２に一定のエネルギーが充填され
てしまう。

【００１６】Ｆ−Ｇ期間について、そうすると、上述と
同様に、一次コイル２への充填が完了すると、一次コイ
ル２に充填されたエネルギーはコンデンサ５へ充填され
始め、（ｂ）において、Ｏ点における電流値が時間とと
もに減少し、充填が完了すると、（ａ）において、一次
コイル２の電圧値がピーク値となる。

【００１７】Ｇ−Ｈ期間について、コンデンサ５への充
填が完了すると、コンデンサ５に充填されたエネルギー
は一次コイル２へ再充填され始め、（ｂ）において、Ｏ
点における電流値が時間とともに減少し、充填が完了す
ると、（ａ）において、一次コイル２の電圧値が０とな
る。

【００１８】Ｈ−Ｉ期間について、一次コイル２への充
填が完了すると、一次コイル２に充填されたエネルギー
はコンデンサ５へ再充填され始めようとするが、（ｂ）
において、Ｏ点における電流値が時間とともに増加しつ
つも、コンデンサ５にはエネルギーが充填されないの
で、（ａ）において、一次コイル２の電圧値は０のまま
である。

【００１９】Ｉ−Ｊ期間について、そして、上述と同様
に、再度、（ｂ）において、Ｏ点における電流値はある
一定時間増加するので、一次コイル２にエネルギーが充
填される。

【００２０】Ｊ−Ｋ（Ａ）期間について、一次コイル２
への充填が完了すると、一次コイル２に充填されたエネ
ルギーはコンデンサ５へ充填され始め、（ｂ）におい
て、Ｏ点における電流値が時間とともに減少し、充填が
完了すると、（ａ）において、一次コイル２の電圧値が
ピーク値となるが、この途中で、（ｃ）において、スイ
ッチング素子４をＯＮ状態にしたので、新たに、これを
起点として、上述と同様のことが再度繰り返される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
一次コイル２の電圧値によって、二次コイル８の出力電
圧が変化するが、一次コイル２の電圧値はスイッチング
素子４のＯＮ状態の時間の長短により変化し、ＯＮ状態
が長いほど、電圧値は大きくなる。

【００２２】このとき、ＰＷＭ制御回路７から一定周期
のパルス波をスイッチング素子４に入力するが、このパ
ルス波のＯＮのタイミング時に、一次コイル２の電圧値
は、一瞬にして０になる。そして、この急激な電圧値の
変動のために、Ｏ点における電流値は、スイッチング素
子４のＯＮ状態の間、うねり（Ｗ）を生じながら、増大
していく。特に、パルス波のＯＮのタイミング時に、一
次コイル２の電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい値か
ら０に変化した場合は、この影響は大きい。

【００２３】このように、従来の構成では、この電流値
のうねり（Ｗ）の影響によって、画面にノイズが発生す
るという問題点を有していた。

【００２４】本発明は上記問題点を解決するもので、電
流値のうねりを抑制し、画面にノイズが発生するのを防
止した電源回路を提供することを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、トランスの一次コイルの一端側に接続した
駆動電源と、前記一次コイルの他端側に接続した第１の
スイッチング素子およびコンデンサおよび第１のダイオ
ードとを備え、前記第１のスイッチング素子は第１のＭ
ＯＳ型電界効果トランジスタとし、前記第１のＭＯＳ型
電界効果トランジスタのドレインを前記一次コイルの他
端側に接続し、ソースをアース側に接続し、ゲートを制
御回路側に接続し、前記コンデンサは一端を前記一次コ
イルの他端側に接続し、他端をアース側に接続し、前記
第１のダイオードはカソードを前記一次コイルの他端側
に接続し、アノードをアース側に接続しており、さら
に、前記一次コイルに接続した波形整形回路と、前記波
形整形回路に接続した第２のダイオードと、前記第２の
ダイオードに接続した第２のスイッチング素子とを設
け、前記第２のスイッチング素子は第２のＭＯＳ型電界
効果トランジスタとし、前記第２のＭＯＳ型電界効果ト
ランジスタのドレインを前記第２のダイオードのカソー
ド側に接続し、ソースをアース側に接続し、ゲートを前
記制御回路側に接続し、前記第２のダイオードはアノー
ドを前記波形整形回路側に接続し、前記波形整形回路は
一端を前記一次コイルの他端側に接続し、他端を前記第
２のダイオードのアノード側に接続しており、前記制御
回路は、第１のスイッチング素子および第２のスイッチ
ング素子を制御するパルス波を発生するとともに、第２
のスイッチング素子を、第１のスイッチング素子がＯＦ
Ｆ状態で、前記第１のダイオードに電流が流れた後、前
記一次コイルの電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい時
にＯＮ状態に切換え、第１のスイッチング素子がＯＮ状
態の間にＯＦＦ状態に切換えるようにし、前記波形整形
回路は、前記第２のスイッチング素子をＯＮした瞬間
に、前記一次コイルの出力電圧値を駆動電源電圧値以下
にする回路とした構成である。

【００２６】上記構成により、第２のスイッチング素子
を、第１のスイッチング素子がＯＦＦ状態で、第１のダ
イオードに電流が流れた後、一次コイルの電圧値が駆動
電源電圧値よりも大きい時にＯＮ状態に切換えるように
し、波形整形回路は、第２のスイッチング素子をＯＮし
た瞬間に、一次コイルの出力電圧値を駆動電源電圧値以
下にする回路なので、一次コイルの電圧値が駆動電源電
圧値よりも大きい場合、第２のスイッチング素子をＯＮ
にした瞬間に、一次コイルの電圧値は駆動電源電圧値以
下に減少し、第１のスイッチング素子をＯＮにする瞬間
には、一次コイルの電圧値は、既に、駆動電源電圧値以
下となっている。

【００２７】つまり、第１のスイッチング素子をＯＮに
した瞬間は、既に、一次コイルの電圧値が駆動電源電圧
値以下なので、急激な電圧変化がなく、電流波形に生じ
るうねりを抑制できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
トランスの一次コイルの一端側に接続した駆動電源と、
前記一次コイルの他端側に接続した第１のスイッチング
素子およびコンデンサおよび第１のダイオードとを備
え、前記第１のスイッチング素子は第１のＭＯＳ型電界
効果トランジスタとし、前記第１のＭＯＳ型電界効果ト
ランジスタのドレインを前記一次コイルの他端側に接続
し、ソースをアース側に接続し、ゲートを制御回路側に
接続し、前記コンデンサは一端を前記一次コイルの他端
側に接続し、他端をアース側に接続し、前記第１のダイ
オードはカソードを前記一次コイルの他端側に接続し、
アノードをアース側に接続しており、さらに、前記一次
コイルに接続した波形整形回路と、前記波形整形回路に
接続した第２のダイオードと、前記第２のダイオードに
接続した第２のスイッチング素子とを設け、前記第２の
スイッチング素子は第２のＭＯＳ型電界効果トランジス
タとし、前記第２のＭＯＳ型電界効果トランジスタのド
レインを前記第２のダイオードのカソード側に接続し、
ソースをアース側に接続し、ゲートを前記制御回路側に
接続し、前記第２のダイオードはアノードを前記波形整
形回路側に接続し、前記波形整形回路は一端を前記一次
コイルの他端側に接続し、他端を前記第２のダイオード
のアノード側に接続しており、前記制御回路は、第１の
スイッチング素子および第２のスイッチング素子を制御
するパルス波を発生するとともに、第２のスイッチング
素子を、第１のスイッチング素子がＯＦＦ状態で、前記
第１のダイオードに電流が流れた後、前記一次コイルの
電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい時にＯＮ状態に切
換え、第１のスイッチング素子がＯＮ状態の間にＯＦＦ
状態に切換えるようにし、前記波形整形回路は、前記第
２のスイッチング素子をＯＮした瞬間に、前記一次コイ
ルの出力電圧値を駆動電源電圧値以下にする回路とした
構成である。

【００２９】上記構成により、第２のスイッチング素子
を、第１のスイッチング素子がＯＦＦ状態で、第１のダ
イオードに電流が流れた後、一次コイルの電圧値が駆動
電源電圧値よりも大きい時にＯＮ状態に切換えるように
し、波形整形回路は、第２のスイッチング素子をＯＮし
た瞬間に、一次コイルの出力電圧値を駆動電源電圧値以
下にする回路なので、一次コイルの電圧値が駆動電源電
圧値よりも大きい場合、第２のスイッチング素子をＯＮ
にした瞬間に、一次コイルの電圧値は駆動電源電圧値以
下に減少し、第１のスイッチング素子をＯＮにする瞬間
には、一次コイルの電圧値は、既に、駆動電源電圧値以
下となっている。

【００３０】つまり、第１のスイッチング素子をＯＮに
した瞬間は、既に、一次コイルの電圧値が駆動電源電圧
値以下なので、急激な電圧変化がなく、電流波形に生じ
るうねりを抑制できる。

【００３１】本発明の請求項２記載の発明は、請求項１
記載の発明において、波形整形回路は、一次コイルで発
生する電流波形のうねりと互いに相殺するような整形波
を出力するＬＣ共振回路とした構成である。

【００３２】上記構成により、第１のスイッチング素子
をＯＮにする瞬間に、一次コイルの電圧値を、確実に、
駆動電源電圧値以下にすることができる。

【００３３】また、第１のスイッチング素子をＯＮする
瞬間に、一次コイルの電圧値が駆動電源電圧以下である
ものの、０ではないことにより、一次コイルで発生する
電流波形にうねりが多少生じた場合も、ＬＣ共振回路
が、このうねりと互いに相殺するような整形波を出力す
るので、うねりを極力抑制することができる。

【００３４】本発明の請求項３記載の発明は、請求項２
記載の発明において、ＬＣ共振回路は、共振時定数を一
次コイルで発生する電流波形のうねりと同期させた構成
である。

【００３５】上記構成により、共振時定数を一次コイル
で発生する電流波形のうねりと同期させることにより、
ＬＣ共振回路は、うねりと互いに相殺するような整形波
を出力することができる。

【００３６】本発明の請求項４記載の発明は、請求項１
記載の発明において、波形整形回路は、一次コイルで発
生する電流波形のうねりを吸収するような整形波を出力
する抵抗回路とした構成である。

【００３７】上記構成により、第１のスイッチング素子
をＯＮにする瞬間に、一次コイルの電圧値を、確実に、
駆動電源電圧値以下にすることができる。

【００３８】また、第１のスイッチング素子をＯＮする
瞬間に、一次コイルの電圧値が駆動電源電圧以下である
ものの、０ではないことにより、一次コイルで発生する
電流波形にうねりが多少生じた場合も、抵抗回路が、こ
のうねりと互いに相殺するような整形波を出力するの
で、うねりを極力抑制することができる。

【００３９】（実施の形態１）以下、本発明の第１の実
施の形態における電源回路について図面を参照しながら
説明する。

【００４０】図１は本発明の第１の実施の形態における
トランスの電源回路を示す等価回路図、図２は同電源回
路における電圧、電流、スイッチパルスの時経変化を示
す波形図である。

【００４１】図１において、本発明の第１の実施の形態
における電源回路は、トランス２１の一次コイル２２の
一端側に接続した駆動電源２３と、この一次コイル２２
の他端側に接続した第１のスイッチング素子２４および
コンデンサ２５および第１のダイオード２６とを備えて
いる。

【００４２】また、第１のスイッチング素子２４は内部
ダイオードを有した第１のＭＯＳ型電界効果トランジス
タ（ＭＯＳ ＦＥＴ）とし、この第１のＭＯＳ型電界効
果トランジスタのドレインを一次コイル２２の他端側に
接続し、ソースをアース側に接続し、ゲートを第１のス
イッチング素子２４を制御するパルス波を発生するＰＷ
Ｍ制御回路２７側に接続し、内部ダイオードがアノード
をアース側にカソードを一次コイル２２の他端側に接続
した状態で保有され、コンデンサ２５は一端を一次コイ
ル２２の他端側に接続し、他端をアース側に接続し、第
１のダイオード２６はカソードを一次コイル２２の他端
側に接続し、アノードをアース側に接続し、第１のダイ
オード２６のカソードおよびコンデンサ２５の一端を第
１のＭＯＳ型電界効果トランジスタのドレインと一次コ
イル２２との間に接続している。

【００４３】さらに、一次コイル２２に接続したＬＣ共
振回路３５と、このＬＣ共振回路３５に接続した第２の
ダイオード３１と、この第２のダイオード３１に接続し
た第２のスイッチング素子３２とを設けている。

【００４４】そして、第２のスイッチング素子３２は第
２のＭＯＳ型電界効果トランジスタとし、第２のＭＯＳ
型電界効果トランジスタのドレインを第２のダイオード
３１のカソード側に接続し、ソースをアース側に接続
し、ゲートを制御回路２７側に接続しており、第２のダ
イオード３１はアノードをＬＣ共振回路３５側に接続し
ており、ＬＣ共振回路３５は一端を一次コイル２２の他
端側に接続し、他端を第２のダイオード３１のアノード
側に接続している。

【００４５】また、制御回路２７は、第１のスイッチン
グ素子２４および第２のスイッチング素子３２を制御す
るパルス波を発生するとともに、第２のスイッチング素
子３２を、第１のスイッチング素子２４がＯＦＦ状態
で、第１のダイオード２６に電流が流れた後、一次コイ
ル２２の電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい時（Ｘお
よび（Ｘ））にＯＮ状態に切換え、第１のスイッチング
素子２４がＯＮ状態の間（Ｙおよび（Ｙ））にＯＦＦ状
態に切換えるようにしている。

【００４６】そして、二次コイル２８には、水平周波数
や垂直周波数の高いディスプレイ２９（ＣＲＴ）等を接
続している。

【００４７】このとき、この電源回路における時経変化
に対する電圧、電流、スイッチパルスを示す波形は図２
に示すようになる。

【００４８】図２において、（ａ）は電源回路のＯ点に
おけるトランスの一次コイルに誘起される電圧値の時経
変化を示す波形図、（ｂ）は電源回路のＯ点における電
流値の時経変化を示す波形図、（ｃ）は第１のスイッチ
ング素子に入力されるＰＷＭ制御回路の出力波形の時経
変化を示す波形図、（ｄ）は第２のスイッチング素子に
入力されるＰＷＭ制御回路の出力波形の時経変化を示す
波形図、（ｅ）は電源回路のＰ点における電流値の時経
変化を示す波形図である。

【００４９】Ａ−Ｂ期間について、（ｃ）において、第
１のスイッチング素子２４にＰＷＭ制御回路２７の一定
周期のパルス波（出力波）が入力され、第１のスイッチ
ング素子２４をＯＮ状態にすると、（ｂ）において、第
１のスイッチング素子２４のＯＮ状態の長さに比例し
て、Ｏ点における電流値が時間とともに増大し、一次コ
イル２２にエネルギーが充填される。

【００５０】Ｂ−Ｃ期間について、（ｃ）において、第
１のスイッチング素子２４へのＰＷＭ制御回路２７パル
ス波の入力をやめ、第１のスイッチング素子２４をＯＦ
Ｆ状態にすると、一次コイル２２に充填されたエネルギ
ーはコンデンサ２５へ充填され始め、（ｂ）において、
Ｏ点における電流値が時間とともに減少し、充填が完了
すると、（ａ）において、一次コイル２２の電圧値がピ
ーク値となる。

【００５１】Ｃ−Ｄ期間について、コンデンサ２５への
充填が完了すると、コンデンサ２５に充填されたエネル
ギーは一次コイル２２へ再充填され始め、（ｂ）におい
て、Ｏ点における電流値が時間とともに減少し、充填が
完了すると、（ａ）において、一次コイル２２の電圧値
が０となる。

【００５２】Ｄ−Ｅ期間について、一次コイル２２への
充填が完了すると、一次コイル２２に充填されたエネル
ギーはコンデンサ２５へ再充填され始めようとするが、
このとき、一次コイル２２の両端の電圧の正負極の関係
より、コンデンサ２５はアース側から再充填され始めよ
うとする。しかし、一次コイル２２の他端とアースとの
間には、アース側にアノードを接続した第１のダイオー
ド２６があるので、コンデンサ２５には充填されず、イ
ンピーダンスの低い第１のダイオード２６を介して電流
が流れ、（ｂ）において、Ｏ点における電流値が時間と
ともに増加しつつも、コンデンサ２５にはエネルギーが
充填されないので、（ａ）において、一次コイル２２の
電圧値は０のままである。

【００５３】Ｅ−Ｆ期間について、ここで、一次コイル
２２に充填されたエネルギーは第１のダイオード２６を
介して電流が流れたことにより開放されたので、理論的
には、（ｂ）において、Ｏ点における電流値は、（ｃ）
において、スイッチング素子２４をＯＮ状態にしない限
りは、０のままであるはずだが、実際には、（ｂ）にお
いて、Ｏ点における電流値はある一定時間増加してい
る。

【００５４】そして、このＯ点における電流値の増加に
ともない、一次コイル２２に一定のエネルギーが充填さ
れてしまう。

【００５５】Ｆ−Ｇ期間について、そうすると、上述と
同様に、一次コイル２２への充填が完了すると、一次コ
イル２２に充填されたエネルギーはコンデンサ２５へ充
填され始め、（ｂ）において、Ｏ点における電流値が時
間とともに減少し、充填が完了すると、（ａ）におい
て、一次コイル２２の電圧値がピーク値となる。

【００５６】Ｇ−Ｈ期間について、コンデンサ２５への
充填が完了すると、コンデンサ２５に充填されたエネル
ギーは一次コイル２２へ再充填され始め、（ｂ）におい
て、Ｏ点における電流値が時間とともに減少し、充填が
完了すると、（ａ）において、一次コイル２２の電圧値
が０となる。

【００５７】Ｈ−Ｉ期間について、一次コイル２２への
充填が完了すると、一次コイル２２に充填されたエネル
ギーはコンデンサ２５へ再充填され始めようとするが、
（ｂ）において、Ｏ点における電流値が時間とともに増
加しつつも、コンデンサ２５にはエネルギーが充填され
ないので、（ａ）において、一次コイルの電圧値は０の
ままである。

【００５８】Ｉ−Ｊ期間について、そして、上述と同様
に、再度、（ｂ）において、Ｏ点における電流値はある
一定時間増加するので、一次コイル２２にエネルギーが
充填される。

【００５９】Ｊ−Ｋ（Ａ）期間について、一次コイル２
２への充填が完了すると、一次コイル２２に充填された
エネルギーはコンデンサ２５へ充填され始め、（ｂ）に
おいて、Ｏ点における電流値が時間とともに減少し、充
填が完了すると、（ａ）において、一次コイル２２の電
圧値がピーク値となるが、この途中で、（ｃ）におい
て、第１のスイッチング素子２４をＯＮ状態にしたの
で、新たに、これを起点とする。

【００６０】さらに、第２のスイッチング素子３２を、
第１のスイッチング素子２４がＯＦＦ状態で、第１のダ
イオード２６に電流が流れた後、一次コイル２２の電圧
値が駆動電源電圧値よりも大きい時（Ｘおよび（Ｘ））
にＯＮ状態に切換え、第１のスイッチング素子がＯＮ状
態の間（Ｙおよび（Ｙ））にＯＦＦ状態に切換えるよう
にしている。

【００６１】このとき、（ｄ）において、第２のスイッ
チング素子３２がＯＮ状態になると、これに合わせて、
（ｅ）において、Ｐ点に電流が流れ、ＬＣ共振回路３５
によって、（ａ）において、一次コイル２２の出力電圧
値が駆動電源電圧値以下になる。

【００６２】ここで、ＬＣ共振回路３５は、一次コイル
２２の出力電圧値を駆動電源電圧値以下にする波形整形
回路として用いており、一次コイル２２で発生する電流
波形のうねりと互いに相殺するような整形波を出力する
とともに、共振時定数を一次コイル２２で発生する電流
波形のうねりと同期させている。

【００６３】この共振時定数については、（うねりの基
本周波数の周期）＝１／（ＬＣ共振回路３５の共振周波
数）の条件を満たすように、ＬＣ共振回路３５に用いる
インダクタンス値（Ｌ）とコンデンサ値（Ｃ）とを設定
している。

【００６４】そして、（Ａ）〜（Ｄ）においては、上述
と同様のことが繰り返される。

【００６５】上記構成の電源回路について、以下その動
作を説明する。

【００６６】上記構成により、第２のスイッチング素子
３２を、第１のスイッチング素子２４がＯＦＦ状態で、
第１のダイオード２６に電流が流れた後、一次コイル２
２の電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい時（Ｘおよび
（Ｘ））にＯＮ状態に切換えるので、一次コイルの電圧
値が駆動電源電圧値よりも大きい場合、第２のスイッチ
ング素子３２をＯＮにした瞬間に、一次コイル２２の電
圧値は０付近にまで減少し、第１のスイッチング素子２
４をＯＮにした瞬間に、一次コイル２２の電圧値は０に
なる。

【００６７】つまり、第１のスイッチング素子２４をＯ
Ｎにした瞬間は、常に、駆動電源電圧値以下の値から０
に変化するので、急激な電圧変化がなく、電流波形に生
じるうねりを抑制できる。

【００６８】ただし、一次コイル２２の電圧値が既に０
になっていた状態から、第１のスイッチング素子２４を
ＯＮ状態にしていないので、この電圧差にともない、う
ねりが多少生じてしまう。

【００６９】このうねりに対しては、ＬＣ共振回路３５
の共振時定数を一次コイル２２で発生する電流波形のう
ねりと同期させ、このうねりと互いに相殺するような整
形波を出力するので、うねりを極力抑制することができ
る。

【００７０】このように第１の実施の形態によれば、第
１のスイッチング素子２４をＯＮにした瞬間は、常に、
駆動電源電圧値以下の値から０に変化するので、急激な
電圧変化がなく、電流波形に生じるうねりを抑制でき
る。

【００７１】また、第１のスイッチング素子２４をＯＮ
する瞬間に、一次コイル２２の電圧値が駆動電源電圧以
下であるものの、０ではないことにより、一次コイル２
２で発生する電流波形にうねりが多少生じた場合も、Ｌ
Ｃ共振回路３５の共振時定数を一次コイル２２で発生す
る電流波形のうねりと同期させ、このうねりと互いに相
殺するような整形波を出力するので、うねりを極力抑制
することができる。

【００７２】（実施の形態２）以下、本発明の第２の実
施の形態における電源回路について図面を参照しながら
説明する。

【００７３】図３は本発明の第２の実施の形態における
トランスの電源回路を示す等価回路図、図４は同電源回
路における電圧、電流、スイッチパルスの時経変化を示
す波形図である。

【００７４】図３、図４において、第２の実施の形態に
おけるトランスの電源回路は、第１の実施の形態におけ
るトランスの電源回路を改良したものであり、同一構成
部分には同一番号を付している。

【００７５】第２の実施の形態におけるトランスの電源
回路は、第１の実施の形態におけるトランスの電源回路
において、第１のスイッチング素子２４のＭＯＳ型電界
効果トランジスタのドレインと第１のダイオード２６の
カソードとの間に第２のダイオード３３を設けており、
第２のダイオード３３のカソードを第１のスイッチング
素子２４のＭＯＳ型電界効果トランジスタのドレインと
接続し、第２のダイオード３３のアノードを第１のダイ
オード２６のカソードと接続した構成である。

【００７６】このとき、この電源回路における時経変化
に対する電圧、電流、スイッチパルスを示す波形は図４
に示すようになる。

【００７７】図４において、（ａ）は電源回路のＯ点に
おけるトランスの一次コイルに誘起される電圧値の時経
変化を示す波形図、（ｂ）は電源回路のＯ点における電
流値の時経変化を示す波形図、（ｃ）は第１のスイッチ
ング素子に入力されるＰＷＭ制御回路の出力波形の時経
変化を示す波形図、（ｄ）は第２のスイッチング素子に
入力されるＰＷＭ制御回路の出力波形の時経変化を示す
波形図、（ｅ）は電源回路のＰ点における電流値の時経
変化を示す波形図であり、第２の実施の形態における波
形図は、第１の実施の形態における波形図と、（ａ），
（ｂ）における、Ｅ〜Ｋ（Ａ）期間を除いて、同等の波
形図である。

【００７８】Ｅ〜Ｋ（Ａ）期間については、第２のダイ
オード３３を設けたので、（ｂ）において、発生する電
流値が小さくなり、（ａ）において、発生する電圧値は
駆動電源電圧を中心にＬＣ共振するものの、電圧値が０
よりも小さくならない。

【００７９】よって、（ｃ）において、第１のダイオー
ド２６に１回目の電流が流れた後は、２回目以降の電流
は流れず、第１のスイッチング素子２４をＯＮ状態にし
た際、第１のスイッチング素子２４に電流が流れないと
いう現象が発生することを防止できるので、水平周波
数、垂直周波数が大きい高解像度を有したディスプレイ
２９等に対しても、トランスの一次コイル２２に電圧を
確実に発生させることができる。

【００８０】また、第１の実施の形態における電源回路
と同様に、第２のスイッチング素子３２を、第１のスイ
ッチング素子２４がＯＦＦ状態で、第１のダイオード２
６に電流が流れた後、一次コイル２２の電圧値が駆動電
源電圧値よりも大きい時（Ｘおよび（Ｘ））にＯＮ状態
に切換え、第１のスイッチング素子がＯＮ状態の間（Ｙ
および（Ｙ））にＯＦＦ状態に切換えるようにしている
ので、一次コイルの電圧値が駆動電源電圧値よりも大き
い場合、第２のスイッチング素子３２をＯＮにした瞬間
に、一次コイル２２の電圧値は駆動電源電圧値に減少
し、第１のスイッチング素子２４をＯＮにした瞬間に、
一次コイル２２の電圧値は０になる。

【００８１】つまり、第１のスイッチング素子２４をＯ
Ｎにした瞬間は、常に、駆動電源電圧値以下の値から０
に変化するので、急激な電圧変化がなく、電流波形に生
じるうねりを抑制できる。

【００８２】このように第２の実施の形態によれば、第
１の実施の形態の効果に加えて、第１のスイッチング素
子２４に電流が流れないという現象が発生することを防
止できるので、水平周波数、垂直周波数が大きい高解像
度を有したディスプレイ２９等に対しても、トランスの
一次コイル２２に電圧を確実に発生させることができる
とともに、第１のスイッチング素子２４をＯＮにした瞬
間は、常に、駆動電源電圧値以下の値から０に変化する
ので、急激な電圧変化がなく、電流波形に生じるうねり
を抑制できる。

【００８３】なお、本発明の実施の形態によれば、波形
整形回路として、ＬＣ共振回路を用いたが、一次コイル
で発生する電流波形のうねりを吸収するような整形波を
出力する抵抗回路としても同様の効果を生じる。

【００８４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第２のス
イッチング素子を、第１のスイッチング素子がＯＦＦ状
態で、第１のダイオードに電流が流れた後、一次コイル
の電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい時にＯＮ状態に
切換えるようにし、波形整形回路は、第２のスイッチン
グ素子をＯＮした瞬間に、一次コイルの出力電圧値を駆
動電源電圧値以下にする回路なので、一次コイルの電圧
値が駆動電源電圧値よりも大きい場合、第２のスイッチ
ング素子をＯＮにした瞬間に、一次コイルの電圧値は駆
動電源電圧値以下に減少し、第１のスイッチング素子を
ＯＮにする瞬間には、一次コイルの電圧値は、既に、駆
動電源電圧値以下となっており、第１のスイッチング素
子をＯＮにした瞬間は、既に、一次コイルの電圧値が駆
動電源電圧値以下なので、急激な電圧変化がなく、電流
波形に生じるうねりを抑制できる。

【００８５】この結果、第１のスイッチング素子をＯＮ
にした瞬間は、常に、駆動電源電圧値以下の値から０に
変化するので、急激な電圧変化がなく、電流波形に生じ
るうねりを抑制し、画面にノイズが発生するのを防止し
た電源回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるトランスの
電源回路を示す等価回路図

【図２】同電源回路における電圧、電流、スイッチパル
スの時経変化を示す波形図

【図３】本発明の第２の実施の形態におけるトランスの
電源回路を示す等価回路図

【図４】同電源回路における電圧、電流、スイッチパル
スの時経変化を示す波形図

【図５】従来のトランスの電源回路を示す等価回路図

【図６】同電源回路における電圧、電流、スイッチパル
スの時経変化を示す波形図

【符号の説明】

２１ トランス ２２ 一次コイル ２３ 駆動電源 ２４ 第１のスイッチング素子 ２５ コンデンサ ２６ 第１のダイオード ２７ 制御回路 ２８ 二次コイル ２９ ディスプレイ ３０ 補助コイル ３１ 第２のダイオード ３２ 第２のスイッチング素子 ３３ 第２のダイオード

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−103537（ＪＰ，Ａ) 特開2000−13633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178136（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−256476（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−172544（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 3/185

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランスの一次コイルの一端側に接続し
   た駆動電源と、前記一次コイルの他端側に接続した第１
   のスイッチング素子およびコンデンサおよび第１のダイ
   オードとを備え、前記第１のスイッチング素子は第１の
   ＭＯＳ型電界効果トランジスタとし、前記第１のＭＯＳ
   型電界効果トランジスタのドレインを前記一次コイルの
   他端側に接続し、ソースをアース側に接続し、ゲートを
   制御回路側に接続し、前記コンデンサは一端を前記一次
   コイルの他端側に接続し、他端をアース側に接続し、前
   記第１のダイオードはカソードを前記一次コイルの他端
   側に接続し、アノードをアース側に接続しており、さら
   に、前記一次コイルに接続した波形整形回路と、前記波
   形整形回路に接続した第２のダイオードと、前記第２の
   ダイオードに接続した第２のスイッチング素子とを設
   け、前記第２のスイッチング素子は第２のＭＯＳ型電界
   効果トランジスタとし、前記第２のＭＯＳ型電界効果ト
   ランジスタのドレインを前記第２のダイオードのカソー
   ド側に接続し、ソースをアース側に接続し、ゲートを前
   記制御回路側に接続し、前記第２のダイオードはアノー
   ドを前記波形整形回路側に接続し、前記波形整形回路は
   一端を前記一次コイルの他端側に接続し、他端を前記第
   ２のダイオードのアノード側に接続しており、前記制御
   回路は、第１のスイッチング素子および第２のスイッチ
   ング素子を制御するパルス波を発生するとともに、第２
   のスイッチング素子を、第１のスイッチング素子がＯＦ
   Ｆ状態で、前記第１のダイオードに電流が流れた後、前
   記一次コイルの電圧値が駆動電源電圧値よりも大きい時
   にＯＮ状態に切換え、第１のスイッチング素子がＯＮ状
   態の間にＯＦＦ状態に切換えるようにし、前記波形整形
   回路は、前記第２のスイッチング素子をＯＮした瞬間
   に、前記一次コイルの出力電圧値を駆動電源電圧値以下
   にする回路とした電源回路。
2. 【請求項２】 波形整形回路は、一次コイルで発生する
   電流波形のうねりと互いに相殺するような整形波を出力
   するＬＣ共振回路とした請求項１記載の電源回路。
3. 【請求項３】 ＬＣ共振回路は、共振時定数を一次コイ
   ルで発生する電流波形のうねりと同期させた請求項２記
   載の電源回路。
4. 【請求項４】 波形整形回路は、一次コイルで発生する
   電流波形のうねりを吸収するような整形波を出力する抵
   抗回路とした請求項１記載の電源回路。