JPS622858A - 高圧制御回路 - Google Patents

高圧制御回路

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JPS622858A
JPS622858A JP13978385A JP13978385A JPS622858A JP S622858 A JPS622858 A JP S622858A JP 13978385 A JP13978385 A JP 13978385A JP 13978385 A JP13978385 A JP 13978385A JP S622858 A JPS622858 A JP S622858A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 ゛本発明は、高圧電源回路等に適用し得るスイッチング
方式による高圧制御回路に関し、特に水平走査周波数の
高い高精細度表示装置等に用いて好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明はスイッチング方式高圧制御回路において、高圧
出力を得るための第1のスイッチング素子と並列にコン
デンサ、コイル及びダイオードから成る直列回路を設け
ると共に、上記ダイオ・−ドに第2のスイッチング素子
を並列に接続し、この第2のスイッチング素子を出力電
圧に応じてパルス巾制御するように成し、この際、第1
のスイッチング素子の導通期間の後半からこの導通期間
の終了までの間でパルス巾制御を行うようにしたもので
ある。これによっ、て高速追従性に優れた高圧制御回路
を提供することができる。
〔従来の技術〕
CAD、CAM等の高精細度表示装置においては、水平
走査周波数を例えば63〜128KHzとして走査線数
が1000〜2000本になるようにしている。このよ
うな高精細度表示装置には、陰掻線管のアノード電圧等
の高電圧を得るための高圧制御回路が設けられている。
高圧制御回路としては、従来よりシリーズレギュレータ
方式、可飽和リアクタを用いたインダクタンス制御方式
及びスイッチング方式等の3つの基本的な方式が知られ
ている。これらの方式のうちシリーズレギュレータ方式
及びインダクタンス制御方式は、損失が大きく、また制
御の追従性が遅いため、高精細度表示装置には適してい
ない。
またスイッチング方式は低損失、高速追従性及び制御範
囲の拡大等が追求され、種々の高性能の回路が考案され
ている。その−例として特開昭55−141971号に
より提案されたものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上述した従来のスイッチング方式による高圧・制御回路
は何れも水平走査周波数が15.75 KHzの標準テ
レビ受像機用として開発されたものである。
従って、このような高圧制御回路を水平走査周波数が6
3〜128KHzのような標準テレビの4〜8倍もの高
い周波数で使用すると、スイッチングによる電圧、電流
の変化が急激になり、スイッチングロスが増大する。ま
たトランジスタ、サイリスタ等のスイッチング素子やダ
イオード等の回路素子に、高耐圧性及び超高速性を有す
る大電流用のものを用いる必要がある。また従来のスイ
ッチング方式高圧制御回路は、水平帰線期間の後半の期
間においてパルス巾制御を行うようにしているため、制
御期間が制限され、制御範囲が狭くなる欠点がある。上
記特開昭55−141971号で提案されたものでは、
上記の他にコンデンサによる時間遅れによって高速化に
限界が生じ、また帰′41A期間において共振定数が変
わるため、フライバックトランスの設計が困難となる等
の欠点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明においては、第1のスイッチング素子と並列にコ
ンデンサ、コイル及びダイオードから成る直列回路を設
けると共に、上記ダイオードに第2のスイッチング素子
を並列に接続し、この第2のスイッチング素子を出力電
圧に応じてパルス巾制御するように成し、この際、第1
のスイッチング素子の導通期間の後半からこの導通期間
の終了までの間でパルス中制御を行うようにしている。
〔作用〕
パルス巾制御の制御範囲が拡大されると共に、電流、電
圧の変化が緩やかになり、このためスイッチングロスが
低減されると共に、高速追従性が向上する。
〔実施例〕
第1図は本発明による高圧制御口、路の実施例を示すも
ので、第2図a w fは第1図のa w f点におけ
る電圧、電流波形を示す。
第1図において、トランジスタ1のベースには入力端子
2から第2図aに示すパルスP、が加えられる。これに
よってこのトランジスタlは例えば63〜128K)l
zの水平走査周波数でスイッチングされる。このトラン
ジスタ1のコレクタにはダンパ用ダイオード3、共振用
コンデンサ4が並列に接続されると共に、コンデンサ5
、チョークコイル6及びダイオード7から成る直列回路
が並列に接続され、さらにフライバックトランス8の1
次コイル8aを介して電源9が接続されている。
上記トランス8の2次側からは所定の高電圧HVが出力
されるように成されている。この出力電圧HVは検出抵
抗10.11により検出され、その検出電圧V、により
PWM回路12が制御される。
これによってb点に得られるパルスP2のパルス巾が制
御され、このパルスP、によりトラン、ジスタ13がス
イッチングされる。このトランジスタのエミッタは上記
コイル6とダイオード7との接続点Cに接続され、コレ
クタは接地されている。
次に上記のように構成された高圧制御回路の動作につい
て説明する。
先ず、第2図a、bの実線で示すように、水平走査期間
Hの後半(トランジスタ1がONの期間)における任意
の時点、例えば1.時点からこの水平走査期間Hの終了
時点t2までの期間に、トランジスタ13をパルスP2
によりONと成す。このときダイオード7はOFFとな
っており、またC点の電圧波形は第2図Cのように略−
200■からOvになる。またコンデンサ5は電源9の
電圧Eに相当する電圧に充電されているので、上記トラ
ンジスタ13がONになると、コイル6からd点に鋸歯
状波電流■、が流れ始める。この電流ILは、コイル6
のインダクタンスをL+−1次コイル8aのインダクタ
ンスをL2 、L=L+Lt/L++Lzとすると、 IL=−Δt−・・−・−−−−−・−・・ (1)で
表わされる。この電流!、はt1時点になる迄の間に電
源9から1次コイル8aに流れていた電流と合成され、
電流IPCとなってe点からトランジスターに流れる。
第2図eの実線で示す電流電流IFCは、t3時点から
上記電流■、の上昇分が増加されている。即ち、点線で
示すIPeに同図dの電流1tが加えられている。
この状態で1を時点に達すると、トランジスターがOF
Fとなる。このため上記電流IPCはコンデンサ4に引
継がれて流れ、共振電流となる。この結果、f点におけ
るコンデンサ4の端子電圧v1が第2図fに示すように
正弦波の正の半周期の波形を以って上昇し、t3時点で
ピーク値に達する。
この電圧■、は、コンデンサ4の容量をCとすると、 V、=  −tゎ、+E・−−−−−−−−−一−・−
(2)で表される。この電圧vPの上記ピーク値は、t
2時点に流れていた電流Ireの大きさによって決めら
れる。
t1時点でピーク値に達すると、電流rPeの極性が反
転し、このときトランジスタ13がOFFとなり、ダイ
オード7がONとなって、電流IPCはこのダイオード
7を流れる。
次にt4時点になり帰線期間が終了すると、電圧V、が
ゼロになると共に、電流IFCがダンパ用ダイオード4
を流れるようになる。そしてコイル6を流れる電流IL
は徐々に減少し、15時点でゼロになる。このt3時点
から次にトランジスタ13が再びONになる時点1kま
での期間は、ダイオード7及びトランジスタ13はOF
Fとなっており、C点はオープン状態となっている。こ
のためこのC点には第2図Cに示すように、コンデンサ
5に充電された電圧−2O0vが現れている。
上記f点において帰線期間t2〜t4に発生した電圧■
Pはフライバックトランス8の2次側から取り出され、
整流されて所定の高電圧HVとなる。この高電圧HVの
大きさは上記電圧■、のビ一り僅によって決められる。
従って、この高電圧HVを検出した前記検出電圧V、に
よりPMW回路12を制御することにより、高電圧HV
を所定の大きさに制御することができる。
本実施例においては、帰線期間の前後、即ち、t、〜t
!及びt4〜1.の各期間にコンデンサ5とチョークコ
イル6との直列回路を等価的に挿入して、これらの期間
を含む期間t、xt、の期間に電流Ireを制御するよ
うにしている。また前記(2)式に示すように電圧■2
のピーク値は電流1デCによって定まる。
従って、電流ryeをt6時点を変えることによって制
御すれば、結局、高電圧HVを制御することができる。
第2図すにおいてはt1時点を実線で示す位置から二点
鎖線で示す位置を経て点線で示す位置まで可変とした場
合を示しており、同図c w fの二点鎖線及び点線で
示すカーブは同図すと対応している。尚、点線で示すカ
ーブは、コンデンサ5、チョークコイル6、ダイオード
7及びトランジスタ13の直列回路を省略した場合を示
している。
以上述べた本実施例によれば、従来は帰線期間の後半(
第2図ではt3〜t4の期間)おいてパルス巾制御を行
っていたが、本発明では帰線期間を含む11〜t、の期
間でパルス巾制御を行っているので、制御の自由度が増
し、制御範囲を拡大することができる。また制御範囲が
広いので、第2図d、eの電流波形は緩やかに変化する
。従って、ダイオード7、トランジスタ1,13等に例
えば耐圧数100V、1.OA程度の高速素子を用いる
必要はあるが、高価な超高速素子を用いる必要はない。
また電圧、電流波形の立上り、立下りにおけるスイッチ
ングロスが極めて少ない。さらに電流1’PCを直接制
御しているので、基本的に高速追従性が良く、また共振
電流が流れる共振回路の定数がパルス巾に無関係に一定
であるため、フライバックトランスの高効率設計が可能
となる。
尚、実施例においてはトランジスタ13に代えてサイリ
スク等のスイッチング素子を用いてもよい。またコンデ
ンサ5の容量は例えば耐圧数100■で0.1〜1.0
μFの広い範囲で自由に選ぶことができる。またチョー
クコイル6のインダクタンスL1はフライバンクトラン
ス8の1次コイル8aのインダクタンスLtの1.0〜
数倍程度に選ばれる。
〔発明の効果〕
制御範囲を広げて制御の自由度を向上させることができ
、またスイッチングロスが少なく且つ高速追従性に優れ
た高圧制御回路を安価に提供することができる。従って
、本発明は高精細度表示装置等におけるスイッチング周
波数の高い高圧制御回路に用いて特に有効である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す回路図、第2図は第1図
の各部の電圧、電流の波形図である。 なお図面に用いた符号において、 i −−−一−〜−−−−−・−・・ トランジスタ3
・・−・・−−−−一−−−−ダンパ用ダイオード4−
・−・−−一一一−−−・−・共振用コンデンサ5−・
−−−−−一−〜=−一一−−・コンデンサ6・・・−
・−・−・−・−・チョークコイル7・・・−−−−−
・・−−−−一−・・ダイオード8−・・・・−・・・
−一−−−・−フライバンクトランス9・−・−・・−
・−・−・・−・電源10.11・−・−・−・−抵抗 工2−・−・・−−−−−・−PWM回路13−・・−
−一−−・−・−トランジスタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電源電圧を所定周波数でスイッチングする第1のスイッ
    チング素子、 上記第1のスイッチング素子と並列に接続されたコンデ
    ンサ、コイル及びダイオードから成る直列回路、 上記ダイオードに並列に接続された第2のスイッチング
    素子、 上記第1のスイッチング素子の出力電極に得られる電圧
    の検出手段、 上位検出手段の検出信号によりその出力パルスのパルス
    巾が制御されると共に、上記出力パルスで上記第2のス
    イッチング素子を制御するように成され、且つ上記第1
    のスイッチング素子の導通期間の後半からこの導通期間
    の終了までの期間に上記パルス巾が制御されるように成
    されたパルス巾制御回路 をそれぞれ具備して成る高圧制御回路。
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