JP5174702B2 - スイッチング電源装置および映像表示装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態につき、図1〜図6を用いて説明する。
次に、本発明の第2の実施の形態を図7〜図9を用いて説明する。図7は本発明のスイッチング電源装置の主回路部を示し、図8はその制御回路、図9は各部の波形を示している。図7〜図9において、図1から図6と同じ構成要素には同じ記号を付与している。
次に、本発明の第3の実施の形態を図10を用いて説明する。図10には本発明のスイッチング電源装置の主回路部を示している。
次に、本発明の第4の実施の形態を図11と図12を用いて説明する。
次に、本発明の第5の実施の形態を図13を用いて説明する。図13は本発明のスイッチング電源装置の主回路部を示している。図13において、図1,図7,図10,図11と同じ構成要素には同じ記号を付与している。図13に最も近い主回路は図1である。
次に、本発明の第6の実施の形態を図14を用いて説明する。図14は本発明のスイッチング電源装置の主回路部を示している。図14において、図1,図7,図10,図11と同じ構成要素には同じ記号を付与している。図14は図10の回路の動作と類似しているため、図10との差異を述べる。図14が図10と異なる点は、図10のQ2が図14ではダイオード10h(D8)に置き換えられている点と、Q4のドレインの接続位置がD8のカソード側に変更されている点である。図14においても図10と同様にQ4はQ3と相補動作する。
次に、本発明の第7の実施の形態を図15を用いて説明する。図15は本発明のスイッチング電源装置の主回路部を示している。図15において、図1などの回路図と同じ構成要素には同じ記号を付与している。図15は図11と類似した回路構成である。
次に、本発明の第8の実施の形態を図16と図17を用いて説明する。図16は本発明のスイッチング電源基板を上から見た図を示している。この基板の回路図は図11と同じである。また、図17は映像表示装置である薄型テレビに図16の基板を実装した時の形態を示している。
2 ダイオードブリッジ
3,3a チョークコイル
4,8 コンデンサ
5a,5b,5c,5d パワーMOSFET
9,9a,9b 絶縁トランス
10a,10b,10c,10d,10e,10f,10g,10h,10i ダイオード
11,11a 出力平滑コンデンサ
12,12a 負荷
13 入力電圧波形
14 入力電流
15 トランス
16 入力コンデンサ
17 充電回路
18 インテリジェントパワーデバイス
19a,19b スイッチ
20a,20b,20c,20d アンプ
21 停電検出器
22 乗算器
23 減算器
24 コンパレータ
25 三角波発生器
26 一次遅れ回路
27a,27b PWMコンパレータ
28 NOT回路
29a,29b,29c ドライバ
30 入力コネクタ
31,31a アルミ板
32 電源基板
33 液晶パネル
34a,34b,34c 支柱
35a,35b LEDドライバ基板
36 回路基板
37 T−con(タイミングコントローラ)基板
38 電源ケーブル
39 フィルタ基板
40a,40b,40c 出力コネクタ
Claims (12)
- 商用交流を入力して絶縁された直流を出力するスイッチング電源装置において、
前記商用交流を整流する整流手段と、
1次巻線と2次巻線を持つ絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの1次巻線と直列に接続された第1のスイッチング素子と、
前記絶縁トランスの1次巻線の両端に接続された第2のスイッチング素子と、
前記絶縁トランスの1次巻線の両端に接続され、前記第2のスイッチング素子と直列に接続された第1のコンデンサと、
前記整流手段と並列に接続された第3のスイッチング素子と、
前記整流手段と並列に接続され、前記第3のスイッチング素子と直列に接続された第2のコンデンサと、
前記商用交流の停電を検出する停電検出手段を備える制御回路と、を有し、
前記停電検出手段で停電が検出された場合、前記第3のスイッチング素子を制御して、予め前記第2のコンデンサに蓄積した電荷を前記絶縁トランスを介して絶縁された直流出力側に放電させるとともに,前記第3のスイッチング素子を制御するパルス信号を前記第1のスイッチング素子に同期させることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1のスイッチング電源装置において、
出力電圧と出力電圧指令値との誤差を増幅した値と,入力電圧を全波整流した波形とを積算した値を入力電流指令値とし,入力電流と前記入力電流指令値との比較誤差に応じた時間幅のパルス信号を発生させて第1および第2のスイッチング素子を制御する第1の制御系と、
出力電圧と出力電圧指令値との誤差を増幅した値に応じた時間幅のパルス信号を発生させて第1,第2および第3のスイッチング素子を制御する第2の制御系と、を有し、
前記制御回路は、前記商用交流の健全時には前記第1の制御系により制御し、前記停電検出手段が停電を検出した際には前記第2の制御系に切り替えて制御することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項2のスイッチング電源装置において、
前記停電検出手段は、前記商用交流の健全時において,入力電圧の瞬時値の絶対値が予め定めた値以下に低下した期間を停電と判定するとともに,停電判定時には前記第2の制御系に切り替えて制御することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項1から請求項3のうちの1つのスイッチング電源装置において、
前記第1のスイッチング素子がオンした際に磁気回路に蓄えた励磁エネルギーによって前記第2のコンデンサを充電することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項4のスイッチング電源装置において、
前記第2のコンデンサに充電された電荷を前記商用交流の入力電圧瞬時値がゼロの時に放電することを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項4のスイッチング電源装置において、
前記磁気回路は、前記第3のスイッチング素子と前記整流手段間に配置されたチョークコイルであり、
前記第1のスイッチング素子のオン時に、前記チョークコイルと前記絶縁トランスの1次巻線と前記第1のスイッチング素子の直列回路を形成し、前記第1のスイッチング素子のオフ時に、前記チョークコイルに蓄積されたエネルギーが前記第3のスイッチング素子を通して前記第2のコンデンサに蓄積して充電されることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項6のスイッチング電源装置において、
前記チョークコイルは、前記絶縁トランスと同一の磁気回路に巻回して形成されたスイッチング電源装置。 - 請求項4のスイッチング電源装置において、
前記第2のコンデンサと前記第3のスイッチング素子間に配置され、前記整流手段からの充電を阻止する向きに配置されたダイオードを有し、
前記第2のコンデンサの充電電圧は,前記商用流電圧のピーク値よりも10%以上低い電圧であることを特徴とするスイッチング電源装置。 - 請求項8のスイッチング電源装置において、
前記ダイオードと前記第2のコンデンサの接続点と、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子の接続点に接続された他のダイオードと、
前記ダイオードと前記第2のコンデンサの接続点と、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子の接続点に接続され、前記他のダイオードと直列に接続された第4のスイッチング素子と、を有するスイッチング電源装置。 - 請求項8のスイッチング電源装置において、
前記充電手段は、トランスと、インテリジェントパワーデバイスと、を有する非絶縁型フライバックコンバータで構成され、商用健全時はバーストモードで動作され、前記停電検出手段が停電を検出したときに動作停止するスイッチング電源装置。 - 商用交流を入力して絶縁された直流を出力するスイッチング電源装置において、
前記商用交流を整流する整流手段と、
1次巻線と2次巻線を持つ絶縁トランスと、
前記絶縁トランスの1次巻線と直列に接続された第1のスイッチング素子と、
前記絶縁トランスの1次巻線の両端に接続され、それぞれドレイン同士で接続された第2のスイッチング素子及び第3のスイッチング素子と、
前記第2のスイッチング素子及び前記第3のスイッチング素子間の接続点と前記第1のスイッチング素子のソースに接続されたコンデンサと、
前記商用交流の停電を検出する停電検出手段を備える制御回路と、を有し、
前記停電検出手段で停電が検出された場合、前記第3のスイッチング素子を制御して、予め前記コンデンサに蓄積した電荷を前記絶縁トランスを介して絶縁された直流出力側に放電させるスイッチング電源装置。 - 請求項11のスイッチング電源装置において、
前記停電検出手段は、前記商用交流の入力電圧の瞬時値の絶対値が予め定めた値以下に低下したとき、または前記絶縁トランスで絶縁された直流出力の電圧が予め定めた値以下に低下したときに、停電を検出するスイッチング電源装置。
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