經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 _ B7 五、發明說明（1 ) 【技術領域】 本發明係關於用於採用陰極射線管顯示高解像度的映 像訊號的電腦顯示器或大形的電視所適用之開關電源裝置 。例如對於採用陰極射線管之顯示器或電視機，能夠有效 率地進行含高壓之複數種電壓的產生。 【先行技術】 用於顯示高解像度的映像訊號之電腦顯示器等之電源 裝置，從過去以來例如使用第9圖所示的絕緣型開關電源 電路及採用水平偏向電路及高壓產生電路的裝置。 即是第9圖中，商用交流電源（A C ) 1 〇 0經過二 極體橋式整流電路1 0 1連接到平滑用的電容器1 0 2。 此電容器1 0 2的負極端接地，正極端經過電阻器1 0 3 連接到振盪驅動電路1 0 4，並且此電容器1 0 2的正極 端經過以開關元件Q a 1、Q a 2的串聯電路所形成之開 關電路部1 0 5而被接地。然後這些開關元件Q a 1、 Q a 2經由振盪驅動電路1 0 4以預設的頻率被驅動使其 交互地導通。 進而，此開關電路部1 0 5構成半橋式電路，電容器 1 0 2的正極端連接到開關元件Q a 1的汲極，開關元件 Q a 2的源極接地。另外，在開關元件Q a 1、Q a 2分 別並聯阻尼二極體D a 1、D a 2。然後這些開關元件 Q a 1的源極與開關元件Q a 2的極極之連接點，經過共 振電容器1 〇 6、扼流線圈1 0 7、及絕緣型變頻變壓器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4 - -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7 五、發明說明（2 ) 1 0 8的1次繞組L a 1而被接地。 由於此因，在此變頻變壓器1 0 8的1次繞組L a 1 ，流過依照上述振盪驅動電路1 0 4的振盪頻率而反轉之 共振電流，所謂構成他動式的電流共振型變頻電源電路。 即是此電路中，第1 0圖以模式表現變頻變壓器1 0 8其 1次側的基本動作。在於此第1 0圖，第1 Ο B圖表示利 用從第1 Ο A圖所示的共振驅動電路1 Q 4送來的驅動脈 衝波導通開關元件Q a 1時之等價電路；第1 〇 C圖表示 導通開關元件Q a 2時之等價電路。 因此，開關元件Q a 1導通時閉合第1 〇 B圖的等價 電路中相當於開關元件Q a 1的開關2 0 1 ，所以構成相 當於電容器1 0 2的正極端之直流電壓源2 0 3、及共振 電容器1 0 6、及含有扼流線圈1 0 7和1次繞組之電感 2 0 4、及電阻器2 0 5的串聯電路。然後直流電壓源 2 0 3作爲電源經過開關2 0 1流通正的共振電流。 其次，開關元件Q a 2導通時閉合第1 0 C圖的等價 電路中相當於開關元件Q a 2的開關2 0 2，所以經過此 開關2 0 2負的共振電流流到共振電容器1 〇 7、電感 2 0 4、電阻器2 0 5的串聯共振電路。然後此樣正負的 共振電流依照振盪驅動電路1 0 4送來的驅動脈衝波交互 地發生，在上述的串聯電路流通所望頻率的交流電流。 進而，第1 1圖表示流通第1 0圖所示等價電路的各 部之電流波形。此處，第1 1 A、1 1 B圖分別表示流過 開關元件Qal、Qa2之電流IQ1、 IQ2的波形。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I---I I I I--I i I---- - 訂--ml —--線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -5- 501336 A7 B7 五、發明說明（3 ) 第1 1 C圖表示流過串聯共振電流之共振電流I 1的波形 。另外第1 2圖表示流過此串聯共振電路之共振電流I 1 與頻率f的關係。第1 2圖中，f 0表示第1 0圖中串聯 共振電路的共振頻率；f s w表不振盪驅動電路1 0 4所 驅動之開關電路部1 〇 5的反覆動作頻率。 此情況，共振電容器1 0 6、電感2 0 4、電阻器 2 0 5之値分別以C、L、R表示，與各頻率w對比之串 聯共聯共振電路的阻抗以z表示，求出導納（admittance ) ，則導納Y以（1 )式表示。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
Y R— j UL- ωΟ (1 )
R 此外，串聯共振電路的共振頻率f 〇以（2 )式表示 0 1 2W (LC) (2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此外，第1 2圖的曲線爲（1 )式中電流I與Y成比 例所以用此比例表示與頻率對比之電流I 1的大小；對於 共振頻率f 〇供予共振電流的最大値。另外，開關元件 Q a 1、Q a 2所組成之開關電路部1 0 5的反覆動作頻 率f s w經設定使其沿著此共振曲線的右側作動，即是使 其對於這些的頻率滿足f s w > f 0。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6- 501336 Α7 Β7 五、發明說明（4 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，經由上述的基本動作’詳細說明第9圖全體的 電路動作。首先所投入的商用交流電源1 0 0經由二極體 橋式整流電路1 0 1整流所得到的整流電流作爲充電電流 ，在平滑用電容器1 〇 2的兩端產生整流平滑電壓’構成 上述第9圖的電路構成所組成電源電路的開關動作。進而 此整流平滑電壓作爲動作電源，經過電阻器1 0 3電源供 應到振盪驅動電路1 0 4 ;此振盪驅動電路1 0 4中所交 互產生之驅動脈衝波供應到開關元件Q a 1、Q a 2。 然後，在一定時間點從振盪驅動電路1 0 4，正的驅 動脈衝波供應到開關元件Q a 1 ，相反地負的驅動脈衝波 供應到構成開關電路部1 0 5之另一者的開關元件Q a 2 。由於此因，開關元件Q a 1導通，開關元件Q a 2非導 通，則經過此開關元件Q a 1 ，正的共振電流供應到共振 電容器1 0 6、扼流線圈1 〇 7、及絕緣型變頻變壓器 1 0 8的1次繞組L a 1之串聯共振電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進而’在下一個時間點從振盪驅動電路1 〇 4，負的 驅動脈衝波供應到開關元件q a 1 ;相反地正的驅動脈衝 波供應到構成開關電路部1 〇 5之另一者的開關元件 Q a 2 °由於此因’開關元件q a 1瞬間成爲非導通，並 且開關元件Q a 2成爲導通。此結果，經過此開關元件 Q a 2 ’負的共振電流供應到共振電容器1 〇 6、扼流線 圈1 0 7、及絕緣型變頻變壓器1 〇 8的1次繞組l a 1 之串聯共振電路。 利用β S此動作所得到的串聯共振電流勵磁變頻變壓 501336 A7 __ B7 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 器1 0 8。然後從被繞組在此變頻變壓器1 〇 8的2次側 之2次繞組La2、 La3、 La4、 La5取出交互式 輸出電壓。進而這些的2次繞組La 2、La 3、La 4 、L a 5分別連接爲了從交互式輸出電壓取出直流電壓之 整流電路（二極體）1 0 9、110、111、 1 1 2及 平滑電路（電容器）113、114、115、116。 經此過程，從變頻變壓器1 0 8的2次繞組L a 2、 L a 3、L a 4、L a 5，分別經過整流電路1 〇 9、 110、 111、 112及平滑電路113、 114、 115、 1 1 6 ’例如取出水平偏向電路或局壓產生電路 的形成爲電源電壓之所謂+ B電壓（電壓値E 〇 )、及作 爲各訊號系電路的電源電壓所使用之其他電壓（電壓値 E 2、E 3、E 4 )。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，從變頻變壓器1 0 8的2次繞組L a 2所得取 ，水平偏向電路或高壓產生電路的形成爲電源電壓之所謂 + B電壓的定電壓化例如以下述的方式進行。即是例如顯 示在陰極射線管之畫像的輝度上升，此結果變動使高壓負 荷增加的情況、或變化使顯示在陰極射線管之畫像的水平 振幅增大，則+ B電壓的負荷增加。此結果，使+ B電壓 的電壓値E 〇降下。 因此，此電壓變動以電阻器1 1 7、 1 1 8所構成的 電壓檢出部取出，以控制電路1 1 9進行誤差增幅後，經 過爲了進行定電壓控制系的絕緣之光電耦合器1 2 0，傳 送到進行開關電路部1 0 5的頻率控制及驅動之振盪驅動 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 __B7___ 五、發明說明（6 ) 電路1 0 4。然後，控制使其因應於此電壓而降低從振邊 驅動電路1 0 4所輸出之驅動脈衝波的動頻率。其結果， 開關電路部1 0 5的開關頻率f s w降下。 此處，上述的電源電路則是比以共振電容器1 0 6、 扼流線圈1 0 7及絕緣型變頻變壓器1 〇 8的1次繞組 L a 1所構成之串聯共振電路的共振頻率還提高設定開關 電路部1 0 5的開關頻率f s w。因此以此電路控制使開 關頻率f s w降下的情況，第1 2圖中開關頻率f s w接 近串聯共振電路的共振頻率f 0 ;此結果，流通1次繞組 L a 1的勵磁電流增加而達到定電壓化。 相反地，顯示在陰極射線管之畫像的輝度降下，此結 果變動使高壓負荷減少，或變化使顯示在陰極射線管之畫 像的水平振幅變小，則變動使+ B電壓的電壓値E 0上升 。因而，如前述控制訊號經過光電耦合器1 2 0傳送到振 盪驅動電路1 0 4，控制使其因應於此電壓上升從振盪驅 動電路1 0 4所輸出之驅動脈衝波的動作頻率。其結果， 開關電路部1 0 5的開關頻率f s w上升。 因此，控制使開關頻率f s w上升的情況，開關頻率 f s w偏離串聯共振電路的共振頻率；此結果，抑制流通 變頻變壓器1 0 8的1次繞組L a 1之勵磁電流，而達到 定電壓化。另外，此時，關於從相同變頻變壓器1 〇 8的 2次繞組La 3、La 4、La 5所取出的其他電壓（電 壓値E 2、E 3、E 4 )，也由於所謂的交叉調整，因而 槪略地達到定電壓化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ——----丨•裝--------訂—----丨-線€1^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 進而’經由上述方式，從變頻變壓器1 0 8的2次繞 組L a 2所得到的+ b電壓，例如經過水平振幅枕形失真 校正電路1 2 1供應到以水平振盪驅動電路1 2 2、水平 輸出電路1 2 3、水平偏向磁軛1 2 4所構成之水平偏向 電路。另外’從變頻變壓器1 〇 8的2次繞組L a 2所得 到的+ B電壓’也作爲以高壓振盪驅動電路1 2 5、開關 電路部1 2 6、控制電路1 2 7、高壓變壓器1 2 8所構 成之高壓產生電路的電源進行供應。 其次’說明高壓產生電路。第9圖中高壓產生電路以 他勵式的電流共振形變頻器所構成。然後，構成開關電路 部1 2 6的2個開關元件Q a 3、Q a 4構半橋式電路， 開關元件Q 3的汲極連接到+ B電壓，開關元件Q a 4的 源極接地。另外，在開關元件Q a 3、Q a 4源極汲極間 分別連接阻尼二極體D a 3、D a 4。 進而，在開關元件Q a 3的源極與開關元件Q a 4的 汲極之連接點，串聯共振電容器1 2 9、扼流線圈1 3 0 、及例如反饋變壓器（F B T )的高壓變壓器1 2 8。然 後，從高壓振盪驅動電路1 2 5的每半周期交互進行導通 /非導通之相互間極性不同的矩形驅動脈衝波供應郅此開 關元件Q a 3、Q a 4。 即是首先從+ B電壓經過電阻器1 3 1，電源供應到 高壓振盪驅動電路1 2 5，作爲上述構成其高壓產生電路 的開關動作，正的驅動脈衝波從高壓振盪驅動電路1 2 5 供應到開關元件Q a 3而成爲導通。然後經過開關元件 — II------11 · I---— II I------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 ) Q a 3 ’正的共振電流供應到共振共振電容器1 2 9及高 壓變壓器Γ 2 8的1次繞組L b 〇。 其次，負的驅動脈衝波供應到開關元件Q a 3 ;與此 相反地正的驅動脈衝波供應到開關元件q a 4，開關元件 Q a 3急速地成爲非導通，並且開關元件q a 4成爲導通 。此結果，經過開關元件Q a 4，負的共振電流到共振共 振電容器1 2 9及高壓變壓器1 2 8的1次繞組L b 0。 反覆此動作，利用串聯共振電流高壓變壓器1 2 8被勵磁 ’從繞組在高壓變壓器1 2 8的2次側之高壓繞組L b 1 〜Lb 9取出交變輸出電壓。 進而，繞組L b 1〜L b 9針對正負的交變電壓進行 全波整流，繞組Lb 1〜Lb 9與二極體Db 6〜Db 9 串聯，繞組L b 1〜L b 4與繞組L b 6〜L b 9相反極 性串聯二極體D b 1〜D b 5後相互連接。另外在此連接 部繞組一端開放的繞組L b 5，等價地設置平滑共振電容 器串聯增高從繞組Lb 1〜Lb 4及繞組Lb 6〜Lb 9 所得到的整流電壓，經過輸出共振電容器1 3 2得到高壓 乾出電壓Ε Η T所構成。 然後，例如與上述第1 〇圖等價電路的情況同樣地， 如下述進行從上述高壓繞組L b 1〜L b 9所得到高壓輸 出電壓Ε Η T的定電壓化。即是此高壓產生電路，以串聯 共振電容器1 2 9、扼流線圈1 3 0及高壓變壓器1 2 8 的1次繞組L b 〇所構成之串聯共振電路的共振頻率設爲 ί 0 1的情況，比此共振頻率f 0 1還加高設定以半橋式 -------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -11 - 501336 A7 B7 五、發明說明（9 ) 轉換器所構成之開關電路的開關頻率f s w 1。 因此，例如顯示在陰極射線管之畫像的輝度上升；此 結果變動使高壓負荷增加，則變動使高壓輸出電壓Ε Η T 降下。以電阻器1 3 3、1 3 4所構成之電壓檢出電路取 出此電壓變動，控制電路1 2 7所取得之控制訊號傳送到 高壓振盪電路1 2 5，因應於此電壓控制使其降下從高壓 振盪電路1 2 5所輸出之驅動脈衝波的動作頻率。其結果 ，開關元件Q a 3、Q a 4的開關頻率設爲f s w 1 ，則 此開關頻率f s w 1降下。 相反地，顯示在陰極射線管之畫像的輝度下；此結果 變動使高壓負荷減少，則變動使高壓輸出電力Ε Η T上升 。以電阻器1 3 3、1 3 4所構成之電壓檢出電路取出此 電壓變動，控制電路1 2 7所取得之控制訊號傳送到振盪 驅動電路，因應於此電壓控制使其上升從高壓振盪驅動電 路1 2 5所輸出之驅動脈衝波的動作頻率。其結果，開關 元件Q a 3、Q a 4的開關頻率f s w 1上升。 因此，先前所述說過之高壓振盪電路的設定，則是顯 示在陰極射線管之畫像的輝度上升，高壓負荷增加，則變 動使高壓輸出電壓Ε HT降下。因而控制使開關頻率 f s w 1降下，不過此時，開關頻率f s w 1接近串聯共 振電路的共振頻率；此結果，流通1次繞組L b 〇之勵磁 電流增加，而達到定電壓化。 相反地，顯示在陰極射線管之畫像的輝度降下；此結 果變動使高壓負荷減少的情況，變動使高壓輸出電壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------訂 — ---線 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（10 ) Ε Η T上升。因而控制使開關頻率f s w 1上升，開關頻 率f s w 1偏離串聯共振電路的共振頻率f 〇 1 ;此結果 ’抑制流通1次繞組L b 0的勵磁電流’而達到定電壓化 〇 進而，高壓變器1 2 8中繞組有供應前述的勵磁電流 之1次繞組L b 0、及取得爲了將陽極電壓供應到陰極射 線管的高壓輸出電壓Ε Η T作爲2次繞組之繞組L b 1〜 L b 9、及取得作爲保護電路用的檢出電壓使用的電壓 Ε 1之2次繞組L c 1。然後從這個高壓變壓路1 2 8的 2次繞組L c 1所取出之交變輸出電壓，經過整流用的二 極體D c 1供應到平滑用的電容器1 3 5，取出作爲保護 電路用的檢出電壓使用的電壓Ε 1。 進而，第1 3圖表示上述過絕緣型開關電源電路及含 有水平偏向電路及高壓產生電路之過去裝置的全體構成之 方塊圖。此第1 3圖中，以A C整流平滑電路3 0 1整流 商用交流電源所得到之整流電流作爲充電電流，平滑電容 器的兩端所得到之整流平滑電壓作爲動作電源，利用從振 盪驅動電路3 0 2所取得之驅動脈衝動，使其在變頻電路 3 0 3進行開關動作勵磁變頻變壓器3 0 4，從這個變頻 變壓器3 4取出輸出電壓。 利用此所被取出之輸出電壓，經由從水平振盪驅動電 路3 0 5所取得之驅動脈衝波使其在水平輸出電路3 0 6 進行開關動作而將偏向電流供應到水平偏向磁軛3 0 7。 同時從變頻變壓器3 0 4所送來的輸出電壓供應到控制電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13- —----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 ____ B7 五、發明說明（11 ) 路3 8，從這個控制電路所送來的控制訊號供應到振盪驅 動電路3 0 2，從變頻變壓器所送來的輸出壓進行安定化 〇 另外，利用從轉換變壓器3 0 4所取出的輸出電壓， 經由高壓振盪電路3 0 9取得之驅動脈衝波使其在高壓輸 出電壓3 1 0進行開關動作而勵磁高壓變壓器3 1 1 ，使 其在這個高壓變壓器311產生高壓而將高電壓供應到陰 極射線管3 1 2的陽極。同時高壓變壓器3 1 1的輸出電 壓供應到控制電路3 1 3，從這個控制電路3 1 3所送來 的控制訊號供應到高壓振盪驅動電路3 0 9，從高壓變壓 器3 1 1所送來的輸出電壓進行安定化。 【發明所欲解決之課題】 經由上述方式，進行+ B電壓及高電壓以及其他電壓 的形成。不過上述過去的開關電源裝置，對於更經濟且有 效活用能源的層面具有應改善之點。即是第1 :造成開關 電路部的電力損失之問題；第2 :造成開關變頻輸出變壓 器部的變換效率之問題。以下，針對上述2點的問題進行 說明。 即是此開關電源裝置其第1課題爲具有：具備具有用 來供應複數個定電壓輸出電壓的功能之電源電路部、及另 外具備爲了得到高精度的高壓負荷特性之高壓產生電路部 所組成之電路構成。因而不得不以二系統構成開關電路部 。此處另外設置高壓產生電路對特性上非常有助益，但是 ----------------—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -14- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（12 ) 其結果會有電路構變複雜之缺點、及造成導致增大開關電 路部的電力損失之問題點。 另外，此開關電源裝置其第2課題爲：在開關電路部 具有爲了由接地達到絕緣之絕緣形變頻變壓器，在高壓產 生電路部具備如同反饋變壓器之非絕緣型的高壓變壓器。 因而，不得不雙重構成輸出變頻變壓器。其結果，對於從 商用交流電源所取得之整流平滑電壓作爲動作電源利用進 行開關動作的開關手段取出高壓輸出電壓之構成，造成直 流/直流變換效率不良在達到省電力化會有問題。 此提案乃是鑑於上述的問題點，所欲解決之問題點， 對於上述過去的開關電源裝置則是第：具有開關電路部的 電力損失之問題；第2 :具有開關變頻輸出變壓部的變換 效率之問題。 【用以解決課題之手段】 因而，針對本發明，採用減低開關電源部的電力損失 且改善轉換效率之手段；換言之採用進行開關動作之開關 輸出電路在低損失下動作，以連接在進行上述開關動作之 的開關輸出電路之開關頻率控制及在低損失下能夠進行動 作之電感控制所構成之控制手段；依據此控制手段能夠提 供具實用性之開關電源裝置。 【實施形態】 即是針對本發明，具備有：直流電壓作爲動作電源進 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -15- --------1—裝--------訂—------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（13) 行開關動作之開關手段，及連接到開關手段以任意的頻率 進行開關動作進的驅動之振盪驅動手段、及經由開關手段 的開關動作行共振驅動之1次繞組、及應用從連接到與1 次繞組對比之第1的2次繞組之第1整流電路輸出所取得 之控制訊號控制振盪驅動手段的振盪頻率之第1控制手段 、及連接到與1次繞組對比之第2的2次繞組之可飽和電 抗器、及應用從連接到可飽和電抗器的第2整電路乾出所 取得之控制訊號控制可飽和電抗器的電感之第2控制手段 〇 另外，針對本發明，具備有：直流電壓作爲動作電源 進行開關動作之開關手段、及連接到開關手段以任意的頻 率進行開關動作的驅動之振盪驅動手段、及經由開關手段 的開關動作進行共振驅動且構成第1變頻變壓器之第1的 1次繞組、及應用從連接到與第1的1次繞組對比之第1 的2次繞組之第1整流電路輸出所取得之控制訊號控制振 盪驅動手段的振盪頻率之第1控制手段、及與第1的1次 繞組並聯設置且構成第2變頻變壓器之第2的1次繞組、 及與第2的1次繞組並連設置之可飽和電抗器、及應用從 連接到與第2的1次繞組對比之第2的2次繞組之第2整 流電路輸出所取得之控制訊號控制可飽和電抗器的電感之 第2控制手段。 以下，參照圖面說明本發明。第1圖係表示適用本發 明之開關電源裝置其第1實施形態的構成之方塊圖。 第1圖中，商用交流電源（A C ) 1 0經過二極體橋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •16- ------------*-------訂---------線 .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 501336 ΚΙ ______Β7___ _ 五、發明說明（14 ) 式整電路1 1連接到平滑用的電容器1 2。此電容器1 2 的負極端接地，正極端經過電阻器1 3連接到振盪驅動電 路1 4，並且此電容器1 2的正極端例如經過如同功率 Μ〇S — F E T之以開關元件Q 1、Q 2的串聯電路所形 成之開關電路部1 5被接地。然後這些開關元件Q 1、 Q 2利用振盪驅動電路1 4驅動使其以預定的頻率交互地 導通。 進而，此開關電路部1 5構成半橋式電路，電容器 1 2的正極端連接到開關元件Q 1的汲極，開關元件Q 2 的源極接地。另外在開關元件Q 1、Q 2分別並聯阻尼二 極體D 1、D 2。然後這些開關元件Q 1源極與開關元件 Q 2的汲極之連接點，經過共振電容器1 6、扼流線圈 1 7、及轉換變壓器1 8的1次繞組L 1被接地。 由於此因，在變頻變壓器1 8的1次繞組L 1流通依 照上述振盪驅動電路1 4的振盪頻率所反轉之共振電流’ 構成所謂他勵式的電流共振型變顏電源電路。此構成# ® 源電路的開關動作，首先投入商用交流電源1 〇則從振胃 -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲線 1 成流 L 而扼組 1 、繞 Q 6 次 件 ^—I ^—1 元器的 關容側 開電次 到振 1 應共之 供到 8 波應 1 衝供器 脈流壓 動電變 驅振頻 的共變 正的在 4 正組 1 後繞 路然及 電 。7 δ 通 1 驅導圏 反急 ， 相 1 果 此 Q 結 與件此 ; 元 。 1 關通. Q 開導 件，爲 元 2 成 關 Q 形 開件 2 到元 Q 應關件 供開元 波到關 衝應開 脈供且 動波並 驅衝通 的脈導 負動非 次驅爲 其的成 正地 地速 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -17- 501336 Α7 Β7 五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經過開關元件Q 2，負的共振電流供應到共振電容器1 6 、扼流線圈1 7及變頻變壓器1 8的1次繞組L 1 ;反覆 此動作利用串聯共振電流勵磁變頻變壓器1 8，由繞組在 變壓器1 8的2次側之各繞組取出交變輸出電壓。 進而’此變頻變壓器1 8以絕緣型構成，在1次側設 置如前述供應勵磁電流之1次繞組L 1。然後在此變頻變 壓器1 8的2次側，設置取得主要作爲水平偏向電路的電 源電壓所使用的+ B電壓之2次繞組L 2、及取得其他電 壓（電壓値E2〜E4)之2次繞組L3〜L5、及具備 取得爲了供應陰極射線管的陽極電壓之局壓輸出電壓 Ε Η T的整流電路之作爲2次繞組的2次繞組L 1 5。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此處，高壓繞組L 6〜L 1 4被構成爲串聯繞組 L 1 1〜L 1 4及二極體D 1 1〜D 1 4使其對正負的交 變電壓進行全波整流；繞組L 1 6〜L 1 9使其與繞組 L 1 1〜L 1 4相反極性串聯二極體D6〜D 1 〇後相互 連接；另外在此連接部繞組一端開放的繞組L 1 〇，等價 地設置平滑電容器而進行從繞組L 6〜L 9及繞組L 1 1 〜L 1 4所取得之整流電壓的串聯累積，經過輸出電容器 19取得高壓輸出電壓ΕΗΤ。 然後，從此高壓繞組所取得之高壓輸出電壓Ε Η Τ如 以下述進行定電壓化。例如商用交流電源1 0的輸入電壓 値降下的情況，或者顯示在陰極射線管之畫像的輝度上升 ;此結果變動使高壓負荷增加。此情況，變動使高壓輸出 電壓Ε Η Τ降下。因此，以電阻器2 0、2 1所構成的電 18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7___ 五、發明說明（16 ) 壓檢出電路取出此電壓變動，控制電路2 2所取得的控制 訊號經過爲了進行定電壓控制系的絕緣之光電耦合器供應 到振盪驅動電路1 4。 因應於此控制訊號控制使從振盪驅動電路1 4所輸出 之驅動脈衝波的動作頻率降下。其結果，若是構成開關電 路部1 5之開關元件Q 1、Q 2的開關頻率設爲f s w 2 則此開關頻率f s w 2降下。此處，上述的電路郞是比以 共振電容器1 6、扼流線圈1 7及變頻變壓器1 8的1次 繞組L 1所構成之串聯共振電路的共振頻率還提高設定以 半橋式型變頻器所構成之開關電路部1 5的開關頻率 f s w 2 〇 因而上述的情況，顯示在陰極射線管之畫像的輝度上 升且高壓負荷增加則變動使高壓輸出電壓Ε Η T降下，控 制使開關頻率f s w 2降下，不過此時串聯共振電路的共 振頻率若爲f 〇 2則開關頻率f s w 2接近共振頻率 f 0 2。此結果，流過變頻變壓器1 8的1次繞組L 1之 勵磁電流增加，而從高壓繞組所取得之高壓輸出電壓 Ε Η T達到定電壓化。 相反地商用交流輸入電壓的情況，或者顯示在陰極射 線管之畫像的輝度降下；此結果變動使高壓負荷減少，則 變動使高壓輸出電壓Ε Η Τ上升。然後，此電壓變動之控 制訊號如前述經過光電耦合器2 3傳送到振盪驅動電路 1 4，因應於此電壓控制使從振盪驅動電路1 4所輸出之 驅動脈衝波的動作頻率上升。其結果，開關元件Q 1、 --------I--— — — --------- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -19- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（17) Q 2的開關頻率f s w 2上升。 即是顯示在陰極射線管之畫像的輝度降下’由於因此 變動使高壓負荷減少的情況，爲了變動便高壓輸出電壓 Ε Η T上升，而控制使開關頻率i s w 2上升，開關頻率 f s w 2偏離此共振頻率f 0 2。此結果，流過變頻變壓 器1 8的1次線組L 1之勵磁電流被抑制’而從高壓繞組 所取得之高壓輸出電壓E HT達成定電壓化。 進而，在2次繞組L 2、L 3、L 4、L 5分別連接 爲了從交變輸出電壓取出直流電壓之整流電路（二極體） 24、25、26、27及平滑電路（電容器）28、 2 9、30、3 1。經此方式從變頻變壓器1 8的2次繞 組L 2、L 3、L 4、L 5，分別取出形成爲水平電路或 高壓產生電路的電源電壓之+B電壓（電壓値E 0 )、及 作爲各訊號系電路的電源電壓使用之其他的電壓（電壓値 E 2、E 3、E 4 )。 然後，從此變頻變壓器1 8的2次繞組L 2所取出之 + B電壓（電壓値E 〇 )如下所述進行定電壓化。即是在 此變頻變壓器1 8的2次繞組L 2串聯可飽和電抗器3 2 作爲用來實施定電壓控制之手段。然後擇其方法作爲藉由 控制此可飽和電抗器3 2的電感’控制從2次繞組L 2所 取出之+ B電壓之方法。 因此，此可飽和電抗器3 2例如以如第2圖所示特有 控制繞組N C及被控制繞組N R之正交型的可飽和電抗器 所構成。然後此可飽和電抗器3 2的被控制繞組N R串聯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- I--I! — II ^^1!!· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7 _ 五、發明說明（18 ) 到變頻變壓器1 8的2次繞組L 2，在控制繞組N C流過 與檢測出+ B電壓的電壓變動的控制訊號之控制電流。因 此被構成爲串聯到2次繞組L 2之被控制繞組N R的電感 被控制。 即是第1圖中例如輸出電壓E 〇上升的情況，此輸出 電壓E 〇利用檢出用的電阻器3 3、3 4被檢測出，檢出 電壓比基準電壓3 5還上升則反轉比較增幅器3 6的輸出 降下而減少控制用電晶體3 7的集極電流。此集極電流作 爲控制電流而控制可飽和電感器3 2之被控制繞組N R的 電感；此情況作用使被控制繞組N R的電感增加。此結果 ，輸出電壓E 〇利用電感控制被抑制。 相反地，輸出電壓E 0降下的情況，此輸出電壓E 〇 的檢出電壓比基準電壓3 5還降下而反轉比較增幅器3 6 的輸出上升。因此控制用電晶體3 7的集極電流增加’此 集極電流作爲控制電流控制可飽和電抗器3 2之被控制繞 組N R的電感；此情況作用使被控制繞組N R的電感減少 。此結果，輸出電壓E 0經由電感控制被增加。因此從2 次繞組L 2所取出之+ B電壓達到定電壓化。 經此方式高壓輸出電壓EHT及+B電壓（電壓値 E 〇 )達到定電壓化。另外此時‘相同地關於從變頻變壓器 1 8的2次繞組L 3、L 4、L 5所取出的其他電壓（電 壓値E 2、E 3、E 4 )，也是藉由所謂的交互調整’槪 略地達郅定電壓化。進而從變頻變壓器1 8的2次繞組 L 1 5所取出之交變輸出電壓，經過整流用的二極體 —------ijml 裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公•爱） -21 - 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（19 ) D 1 5供應到平滑用的電容器3 8，取出作爲保護電路用 的檢出電壓使用之電壓E1。 進而第3圖係表示上述過絕緣型開關電路及含有水平 偏向電路和高壓產生電路之開關電源裝置其全體的構成之 方塊圖。在於此第3圖中’以A C整流平滑電路4 〇 1整 流商用交流電源所得到的整流電流作爲充電電流而在平滑 電容器的兩端所取得之整流平滑電壓作爲動作電源，利用 從振盪驅動電路4 0 2所取得之驅動脈衝波，在變頻電路 4 0 3進行開關動作而勵磁變頻變壓器4 0 4。 因此從變頻變壓器4 0 4取出高壓輸出電壓E HT、 + B電壓及其他的輸出電壓。然後此變頻變壓器4 0 4所 產生之高電壓供應到陰極射線管4 0 5的陽極，並且此高 電壓供應到控制電路4 0 6，從此控制電路4 0 6的送來 的控制訊號供應到振盪驅動電路4 0 2，從變頻變壓器 4 0 4進行高壓輸出電壓E HT的安定化。 進而從變頻變壓器4 0 4送來的輸出電壓供應到含有 上述可飽和電抗器3 2之控制電路4 0 7，從此控制電路 4 0 7送來的控制訊號供應到變頻變壓器4 0 4進行輸出 電壓的安定化。然後利用此安定化的輸出電壓，應用從水 平振盪驅動電路4 0 8所取得的驅動脈衝波以水平輸出電 路4 0 9進行開關動作而將偏向電流供應到水平偏向磁軛 4 10° 因此，在於此裝置，採用減低開關電源部的電力損失 且改善轉換效率之手段，換言之採用使其在低損失下動作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I — — — — — — — — — — -In — — — — ^ «ΙΙΙΙΙΙ—i AW- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -22- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 —__ B7 五、發明說明（2G) 進行開關動作之開關輸出電路，連接到進行上述開關動作 的開關輸出電路之開關頻率控制及在低損失下能夠進行動 作之電感控制所組成的控制手段；依據此手段，能夠提供 具實用性的開關電源裝置。 因此’過去的開關電源裝置，第1 :開關電路部具有 電力損失的問題；第2 :開關變頻輸出變壓器部具有變換 效率的問題；依據本發明能夠容易地解決上述的兩問題點 〇 其次參照第4圖說明本發明的第2實施形態。然而針 對此第2實施形態，變頻變壓器以複數個絕緣型的變頻變 壓器所構成。 即是第4圖中，變頻變壓器18 a、 18b分別構成 前述的第1圖其變頻變壓器1 8的一部分。然後第1變頻 變壓器1 8 a由供應勵磁電流之1次繞組l 1 a、及例如 取得作爲爲了供應陰極射線管的陽極電壓之2次繞組的高 壓輸出電壓EHT之高壓繞組L 6〜L 1 4、及取得作爲 保護電路用的檢出電壓所使用的電壓E 1之2次繞組 L 1 5等所構成。 另外第2變頻變壓器1 8 b由供應勵磁電流之1次繞 組L 1 b、及主要作爲水平偏向電路的電源電壓使用之 + B電壓（電壓値E 〇 )、及爲了取得其他的電壓（電壓 値E2、 E3、 E4)之第2繞組L2、 L3、 L4、 L 5等所構成。然後此實施形態則是在此第2變頻變壓器 1 8 b的1次繞組L 1 b串聯爲了進行定電壓控制之可飽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I! 裝 ---- - - 訂!1線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7 _ 五、發明說明（21 ) 和電抗器3 2。其他則與第1圖同樣地構成，在與第1圖 對應的部位附註相同的圖號。 然後，此第4圖中，在開關元件Q 1的源極與開關元 件Q 2的汲極之接點串聯共振電容器1 6的一端，使構成 開關電路部1 5的2個開關元件Q 1、Q 2構成半橋式電 路。然後在此共振電容器1 6的他端經過扼流線圈1 7連 接第1變頻變壓器1 8 a其1次繞組L 1 a的一端，此第 1繞組L 1 a的他端接地。 另外，共振電容器1 6的他端連接可飽和電抗器3 2 ;在此可飽和電抗器3 2連接第2變頻變壓器1 8 b其1 次繞組L 1 b的一端，並且此1次繞組L 1 b的他端接地 。因而，被構成爲扼流線圈1 7與第1變頻變壓器1 8 a 的1次繞組L 1 a以及可飽和電抗器3 2與第2變頻變壓 器1 8 b的1次繞組L 1 b形成串聯電路。 因此，首先投入商用交流電源1 0，則由振盪驅動電 路1 4正的驅動脈衝波供應到開關元件Q 1而成爲導通， 構成上述構成之電源電路的開關動作。此結果，經過開關 元件Q 1 ，與形成串聯共振電路之合成電感器的電感値相 對應之正的共振電流供應到共振電容器1 6及第1、第2 變頻變壓器1 8 a、1 8 b的1次繞組L 1 a、L 1 b。 其次，負的驅動脈衝波供應到開關元件Q 1 ’正的驅 動脈衝波供應到開關元件Q 2 ;開關元件Q 1成爲非導通 並且開關元件Q 2成爲導通。此結果，與前述相反地’經 過開關元件Q 2，負的共振電流供應到共振電容器1 6及 -----------^^裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（22 ) 第1、第2變頻變壓器1 8 a、 1 8 b的1次繞組L 1 a 、L 1 b。反覆此動作，利用正負的共振電流，勵磁輸變 壓器，從第1、第2變頻變壓器1 8 a、 1 8 b的2次繞 組分別取出交變輸出電壓。 然後，在於此裝置，從第1變頻變壓器1 8 a的2次 繞組L 6〜L 1 4所取出之高壓輸出電壓Ε Η T如以下所 述進行定電壓化。例如商用交流電壓1 〇降下的情況，或 者顯示在陰極射線管之畫像的輝度上升；此結果變動使高 壓負荷增加。此情況變動使高壓輸出電壓Ε Η Τ降下。 因此，以電阻器2 0、2 1所構成之電壓檢出電路取 出此電壓變動，控制電路2 2所取得之控制訊號經過爲了 進行定電壓控制系的絕緣之光耦合器2 3供應到振盪驅動 電路1 4。因應於此電壓控制使從振盪驅動電路1 4所輸 出之驅動脈衝波的動作頻率降下。其結果，開關元件Q 1 、Q 2的開關頻率設爲f s w 3則此開關頻率f s w 3降 下。 相反地，商用交流輸入電壓1 0上升的情況，或者顯 示在陰極射線管之畫像的輝度降下；此結果變動使高壓負 荷減少。此情況變動使高壓輸出電壓Ε Η τ上升、，因此如 前述，此電壓變動經過光電耦合器2 3供應到振盪驅動電 路1 4，因應於此電壓控制從振盪驅動電路1 4所輸出之 驅動脈衝波的動作頻率上升。其結果’開關元件Q 1、 Q 2的開關頻率f s w 3上升。 此處，此電源電路，半橋式型變頻器所構成之開關電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — 1!!! !! ei!i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7 五、發明說明（23) 路部1 5的開關頻率f s W 3，被設定爲使其隨時都比以 共振電容器1 6與扼流線圈1 7及第1變頻變壓器1 8 a 的1次繞組L 1 a、及可飽和電抗器3 2與第2變頻變壓 器1 8 b的1次繞組L 1 b所構成之共振電路的共振頻率 f 0 3還高。 因此，以此電路，顯示在陰極射線管之畫像的輝度上 升；其結果變動使高壓負荷增加，則變動使高壓輸出電壓 Ε Η T降下。因而控制使開關頻率f s w 3降下，開關頻 率f s w 3接近串聯共振電路的共振頻率f 0 3 ;此結果 ，流過1次繞組L 1 a之勵磁電流增加，而達到定電壓化 〇 相反地，顯示在陰極射線管之畫像的輝度降下；此結 果變動使高壓負荷減少，則變動使高壓輸出電壓Ε Η T上 升。因而控制使開關頻率f s w 3上升，開關頻率 f s w 3偏離串聯共振電路的共振頻率f 0 3 ;此結果， 抑制流通1次繞組L 1 a之勵磁電流而達到定電壓化。 對於此點，從第2變頻變壓器1 8 b的2次繞組L 2 所取出之輸出電壓E 0如以下所述進行定電壓化。即是第 2變頻變壓器1 8 b由供應勵磁電流之1次繞組L 1 b、 及例如取得作爲水平偏向電路的電源電壓使用的+ B電壓 之次繞組L 2、及取得其他的電壓之2次繞組L 3、L 4 等所構成，不過在此第2變頻變壓器1 8 b的1次繞組 L 1 b，連接爲了進行定電壓控制之可飽和電抗器3 2。 此處，可飽和電抗器3 2由控制繞組N C及被控制繞 ------------•裝--------訂---------線# (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（24) 組N R所構成；控制繞組N C形成爲由被控制繞組N R持 有足夠的空間距離所繞組之絕緣型的可飽和電抗器。然後 此被控制繞組N R串聯到第2變頻變壓器1 8 b的1次繞 組L 1 b ;控制繞組N C，隨著從2次繞組L 2所取出之 輸出電壓E 0的電壓變動，，流過與控制訊號相對應的控 制電流而進行被控制繞組N R其電感的控制。 然後，以此裝置從2次繞組L 2所取出之輸出電壓 E 0，經由如下述的動作而達到定電壓化。即是例如輸出 電壓E 〇上升的情況，輸出電壓E 〇經由檢出用的電阻器 3 3、3 4而被檢測出；此處檢出電壓由基準電壓3 5上 升則反轉比較增幅器3 6的輸出降下，而減少控制用電晶 體3 7的集極電流。因此此集極電流作爲控制電流，控制 可飽和電抗器3 2其被控制繞組N R的電感；此情況作用 使被控制繞組N R的電感增加。 此結果，流到第2變頻變壓器1 8 b的1次繞組 L 1 b之勵磁電流經由電感控制而被抑制，達到輸出電壓 E 0的定電壓。即是此情況，輸出電壓E 〇上升則反轉比 較增幅器3 6的輸出降下而減少控制用電晶體3 7的集極 電流；可飽和電抗器3 2其被控制繞組N R的電感增加， 而流到第2變頻變壓器1 8 b的1次繞組L 1 b之勵磁電 流經由電感控制而被抑制，達到輸出電壓E 〇的定電壓化 〇 相反地，輸出電壓E 0降下的情況，電阻器3 3、 3 4所檢測出之檢出電壓由基準電壓3 5降下；反轉比較 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27- I-----------1---1 ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 — — B7 五、發明說明（25) 增幅器3 6的輸出上升而增加控制用電昌體3 7的集極電 流。因此依據此集極電流控制使可飽和電抗器3 2其被控 制繞組N R的電感減少。此結果，流到第2變頻變壓器 1 8 b的1次繞組L 1 b之勵磁電流經由電感控制而增加 ’達到輸出電壓E 〇的定電壓化。然而，此其他的動作則 是與上述的第1實施形態同樣地進行。 因此，在於此裝置，採用減低開關電源部的電力損失 且改善變換效率之手段；換言之採用在低損失下動作進行 開關動作之開關輸出電路，連接到進行上述開關動作的開 關輸出電路之開關頻率控制及能夠在低損失下進行動作之 電感空制所構成之控制手段；依據此控制手段，能夠提供 具實用性之開關電源裝置。 因而過去的開關電源裝置，第1 :具有開關電路部的 電力損失之問題；第2 :具有開關變頻輸出變壓器部的變 換效率之問題；依據本發明，能夠容易地解決上述的兩問 題點。 進而’參照第5圖說明本發明的第3實施形態。然而 針對此第3實施形態，採用自勵型構成振盪驅動電路部。 即是第5圖中，例如採用雙極性電晶體Q X 1、 Q X 2構成開關電路部1 5。然後，在此電晶體Q X 1的 射極與電晶體Q X 2的集極之連接點連接共振電容器1 6 ;進而串聯後述的驅動變壓器4 0的勵磁繞組N D、扼流 線圈1 7、變頻變壓器1 8的1次繞組L 1 ，而形成具有 半橋式型的串聯共振電路之自勵型的電流共振變頻器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11--------1 — — II— ^ i 11---— ^ Aw (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -28- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7 _-_ '五、發明說明（26 ) 此外，針對此實施形態，設置爲了驅動構成開關電路 部1 5的雙極性電晶體Q X 1、Q X 2之驅動變壓器4 0 。此外，驅動變壓器4 0使用繞組例如第6圖所示的驅動 繞組N B 1、N B 2及勵磁繞組N D、及對這些各繞組進 行電感控制的控制繞組N C而被構成之正交型的可飽和電 抗器。然而此驅動變壓器4 0並不侷限於上述正交型的可 飽和電感器，此所謂E I型等所構成亦可。 然後，在此驅動變壓器4 0其一者的驅動繞組N B 1 的一端，連接電阻器4 1及共振電容器4 2使其形成串聯 共振電路，經過此串聯共振電路連接到構成開關電路部 1 5之電晶體Q X 1的基極。另外，驅動繞組N B 1的他 端連接到電晶體Q X 1的射極。進而在電晶體Q X 1的基 極一射極間設置減振器用的二極體4 3。 另外，驅動變壓器4 0的他者之驅動繞組N B 2被設 置使其與驅動繞組N B 1相反極性。然後在此驅動繞組 NB 2的一端連接電阻器4 4及共振電容器4 5使其形成 串聯共振電路，經過此串聯共振電路連接到構成開關電路 部1 5之電晶體Q X 2的基極，並且他端接地。進而在電 晶體Q X 2的基極一射極間設置減振用的二極體4 6。 因而依照此驅動變壓器4 0其驅動繞組N B 1、 N B 2的輸出，驅動構成開關電路部1 5之電晶體Q X 1 、Q X 2。然後構成自勵型的頻率控制電路，使驅動此電 晶體Q X 1、Q X 2之後述的開關頻率f s w 4被可變控 制，而經過後段的變頻變壓器1 8所取得的輸出電壓達到 -------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 B7 五、發明說明（27) 定電壓控制。 因此，如以下所述進行上述構成其電流共振型電源電 路的開關動作。首先投入商用交流電源1 〇 ’則經過爲了 施行起動之電阻器4 7，起動電流供應到電晶體Q X 1的 基極。此處，假設電晶體Q X 1成爲導通時’則從電容器 1 2所送來的整流輸出電壓作爲直流電源，經過電晶體 Q X 1，正的共振電流流到共振電容器1 6、驅動繞組 N D、扼流線圈1 7及變頻變壓器1 8的1次繞組L 1。 進而此共振電流變爲零則在驅動變壓器4 0的驅動繞 組N B 2產生正的脈衝波使電晶體Q X 2變成導通；相反 地在驅動變壓器4 0的驅動繞組N B 1產生負的脈衝波使 電晶體Q X 1變成非導通。然後，電晶體Q X 1急速成爲 非導通並且電晶Q X 2成爲導通。其結果，經過電晶體 Q X 2，負的共振電流流到共振電容器1 6、驅動繞組 N D、扼流線圈1 7及變頻變壓器1 8的1次繞組L 1。 經此方式，構成開關電路部1 5之電晶體Q X 1、 Q X 2，依照開關頻率f s w 4而交互地反覆導通/非導 通，因而正負的勵磁電流供應到變頻變壓器1 8的1次繞 組L 1。因而，在變頻變壓器1 8的2次側繞組分別取出 所要的交變輸出。 此處’變頻變壓器1 8由仉應上述的勵磁電流之1次 糸完組L 1、及取得筒壓輸出電壓之2次繞組L 2 0及取得 其他電壓之2次繞組L 2〜L 5、L 1 5等所構成；在2 次繞組L 2與前述相同連接可飽和電抗器3 2作爲用來進 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —--------------丨丨訂—------線· (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) U_^^__ -30- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（28) 行+ B電壓E 0的定電壓控制之手段。另外在2次繞組 L 2 0 ’例如連接同以一極體S 2 1〜D 2 6及平滑電容 器C 2 1〜C 2 8所構成的科克勞夫·沃爾頓（Cockcroft • Walton )之多倍電壓整流電路，而被構成爲使其取得高 壓輸出電壓EHT。 然後在於此裝置，高壓輸出電壓Ε Η T以如下所述進 行定電壓控制。即是例如變動使從利用2次繞組L 2 0與 二極體D 2 1〜D 2 8及平滑電容器C 2 1〜C 2 8所構 成之8倍電壓的科克勞夫•沃爾頓電路所取出之高壓輸出 電壓Ε Η Τ上升，則此電壓變動經由電阻器2 0、2 1所 構成之電壓檢出電路被檢測出後，利用控制電路2 2所取 得之控制訊號，控制使控制用電晶體4 8的集極電流增加 〇 此處，上述驅動變壓器4 0其控制繞組N C的一端連 接到電晶體4 8的集極，他端則連接到電壓源4 9。因此 ，此集極電流作爲控制電流，控制使流到由可飽和電抗器 所構成之驅動變壓器4 0的控制繞組N C之控制電流增加 ;驅動變壓器4 0形成爲飽和傾向而作用使驅動繞組 Ν Β 1、Ν Β 2的電感減少。此結果，自勵振盪電路的振 盪頻率增高，控制使此時的開關頻率f s w 4上升。 此外，由上述的共振電容器1 6、扼流線圈1 7及變 頻變壓器1 8的1次繞組L 1所形成之共振頻率若設爲 f 〇 4，則與前述的電路同樣地，由於在比共振頻率 f 0 4還高的領域設定開關頻率f s w 4，開關頻率增高 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -31 - — — — — — — — — — — — -Is — — I 丨丨丨丨丨丨· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（29) 則比共振頻率f s W 4還偏離；由於此因抑制供應到1次 % 繞組L 1之勵磁電流，從2次繞組L 2 0所取出之高壓輸 出電壓E HT達到定電壓化。 進而從變頻變壓器1 8的2次繞組L 2所取出之輸出 電壓E 〇如下所述進行定電壓化。在2次繞組L 2連接爲 了進行定電壓控制的可飽和電抗器3 2。此可飽和電抗器 3 2由控制繞組N C及被控制繞組N R所構成；被控制繞 組N R串聯到2次繞組L 2 ;控制繞組N C，隨著輸出電 壓E 〇的電壓變動，流過與控制訊號相對應的控制電流而 進行被控制繞組N R其電感的控制。 即是經由改變輸出電壓E 0的負荷條件等而變動使輸 出電壓E 0上升。如前述，控制繞組N C控制使其利用與 電壓變動相對應的控制訊號減少控制電流。此結果，作用 使可飽和電抗器3 2其被控制繞組N R的電感增加，流過 變頻變壓器1 8的1次繞組L 2之勵磁電流利用電感控制 被抑制而達到定電壓化。然而，此其他的動作則是與上述 的第1實施形態同樣地進行。 因此，在於此裝置，也是採用減低開關電源部的電力 損失且改善變換效率之手段；換言之採用在低損失下動作 進行開關動作之開關輸出電路，連接到進行上述開關動作 的開關輸出電路之開關頻率控制及能夠在低損失下進行動 作之電感控制所組成之控制手段；依據此控制手段，能夠 提供具實用性之開關電源裝置。 因而，過去的開關電源裝置，第1 :具有開關電路部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------I--訂----I ----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -32- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 ---- B7 五、發明說明（30) 的電力捐失的問題；第2 :具有開關變頻輸出變壓器部的 變換效率之問題’依據本發明，能夠容易地解決上述的兩 問題點。 進而參照第7圖說明本發明的第4實施形態。然而在 於此實施形態，構成並聯共振電路，而以電壓共振開關變 頻電路實現與前述各實施形態同樣的電路動作。 即是第7圖中，1個開關元件構成開關電路部1 5， 共振電容器5 1及阻尼二極體5 2並聯到開關電路1 5的 開關元件。然後商用交流電源1 〇其整流輸出電壓經過扼 流線圈1 7供應到變頻變壓器1 8的1次繞組L 1的一端 ;此變頻變壓器1 8的1次繞組L 1的另一端則連接到開 關電路部1 5其開關元件的集極。 進而經過電阻器1 3，電源供應到振盪電路，驅動脈 衝波從振盪驅動電路1 4傳送到開關電路部1 5其開關元 件的基極。然後，導通/非導通控制開關電路部1 5的開 關元件，而在開關電路部1 5其開關元件的集極產生共振 電壓’並且共振電流供應到變頻變壓器1 8的1次繞組 L 1 °其他構成則是與上述第5圖的實施形態同樣。 然後，在於此裝置，經由與第1圖所示的實施形態同 樣的動作進行輸出電壓的定電壓控制。如以上所述，此第 4實施形態則是構成並聯共振電路，能夠利用電壓共振型 開關變頻電路實現與前述各實施形態同樣的電路動作。 因此，針對此裝置，也是採用減低開關電源部的電力 損失且改善變換效率之手段；換言之採用在低損失下動作 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------------r---訂----------線 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -33- 501336 A7 —______________ B7 五、發明說明（31) (請先閱讀背面之注音S事項再填寫本頁) 進行開關動作之開關輸出電路，連接到進行上述開關動作 的開關輸出電路之開關頻率控制、及能夠在低損失下進行 動作之電感控制所構成之控制手段；依據此控制手段，能 夠提供具實用性之開關電源裝置。 因此’過去的開關電源裝置，第1 :具有開關電路部 的電力損失之問題；第2 :具有開關變頻輸出變壓部的變 換效率之問題；依據本發明，能夠容易地解決上述兩問題 點。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述，依據上述的開關電源裝置，由於具備有：直 流電壓作爲動作電源進行開關動作之開關手段、及連接到 開關手段而以任意的頻率進行開關動作的驅動之振盪驅動 手段、及經由開關手段的開關動作而被共振驅動之1次繞 組、及應用從連接到與1次繞組對比之第1的2次繞組之 第1整流電路輸出所取得之控制訊號控制振盪驅動手段的 振盪頻率之第1控制手段、及連接到與1次繞組之第2的 2次繞組之可飽和電抗器、及應用從連接到可飽和電抗器 的弟2整流電路輸出所取得之控制訊號控制可飽和電抗器 的電感之第2控制手段等，因而解決開關電路部的電力損 失之問題或是解決開關變頻輸出變壓部的變換效率之問題 ，而能夠提供具實用性之開關電源裝置。 另外，依據上述的開關電源裝置，由於具備有：直流 電壓作爲動作電源進行p關動作之開關手段、及連接到開 關手段而以任意的頻率進行開關動作的驅動之振盪驅動手 段、及經由開關手段的開關動作而被共振驅動且構成第1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -34 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 _______ B7 五、發明說明（32) 變頻變壓器之第1的1次繞組、及應用從連接到與第1的 1次繞組對比之第1的2次繞組之第1整流電路輸出所取 得之控制號控制振Μ驅動手段的振邊頻率之第1控制手 段、及與第1的1次繞組並聯設置且構成第2變頻變壓器 之第2的1次繞組、及與第2的1次繞組串聯設置之可飽 和電抗器、及應用從連接到與第2的1次繞組對比之第2 的2次繞組之第2整流電路輸出所取得之控制訊號控制可 飽和電抗器的電感之第2控制手段等，因而解決開關電路 部的電力損失之問題或是解決開關變頻輸出變壓部的變換 效率之問題，而能夠提供具實用性之開關電源裝置。 然而，本發明並不侷限於上述實施形態的構成，共振 型的變頻方式經適度變更而構成亦可。進而關於高壓產生 電路的高壓整流電路，並不侷限於上述實施形態的構成， 由多倍電壓電路或是被分割成如第8 A、8 B圖的複數個 之高壓變壓器的2次繞組及複數個整流二極體及電容器所 構成之高壓整流方式經適度變更而構成亦可。 另外依據本發明，取代具備變頻變壓器爲非絕緣型， 整流商用交流電源所取得之整流電流作爲充電電流而產生 整流平滑電壓之整流平滑手段，改而設置從外部供應直流 電壓之手段，具備進行開關動作之開關動作之構成也能得 到同樣的效果。 【發明效果】 如以上所說明過，開關輸出電流波形及電壓波形非常 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------—mw.——-l·—訂---------線·· (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -35- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 501336 A7 一 B7 五、發明說明（33) 的平滑，應用具有開關雜訊或開關損少較少的特長之能高 頻開關動作之共振型變頻器，形成一系統的變頻輸出電路 ;採用此變頻輸出電路，應用頻率控制手段進主要電壓的 定電壓化，並且複合具備和用具有開關雜訊或開關損失較 少的特長之可飽和電抗器之電感控制手段而實現其他主要 輸出電壓的定電壓控制，以大幅度簡略化之開關電路的構 成，負荷變動較大的複數個輸出電壓能定電壓化，提供極 有效的解決手段。 由於此因，具備高壓負荷變動較大的高壓產生電路和 供應其他電壓之電源電路，以反具備利用開關雜訊或開關 損失較小的共振型變頻電路之頻率控制手段和利用動作損 失較小的可飽和電感器之控制手段，以簡單的電路構成， 達到高壓產生電路與供應其他電壓之電源電路的融合化且 能從電源電路部的變頻變壓器直接取得迥壓輸出。此結果 ，從變頻變壓器所取得達到定電壓化之+ B電壓作爲電源 電壓，如上述經由一次的直流/直流變換進行由高壓變壓 器取得高壓輸出的雙重進行之直流/直流變換所構成，而 能大幅改善變換效率。 此樣本發明具備共振型變頻器及定電壓控制用可飽和 電抗器，絕緣型定電壓電源電路及高電壓產生電路成一體 化，構成電源電路，在低雜音、低成本下，且促進筒頻開 關動作所形成小型輕量化，並且開關電路構成及變壓器構 成簡略化而能大幅度改善變換效率且具有達到製品省電化 之效果。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------I----------l· I I I ^-11----- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -36- 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（34) 進而依據發明申請專利範圍第1項及第7項，能夠提 供減低開關電源部的電力損失且改善變換效率之手段；換 言之採用在低損失下動作進行開關動作之開關輸出電路， 連接到進行上述開關動的開關輸出電路之開關頻率控制及 能夠在低損失下進行動作之電感控制所構成之控制手段， 解決開關電路部的電力損失之問題或是解除開關變頻輸出 壓部的變換效率之問題，而具實用性之開關電源裝置。 另外，依據申請專利範圍第2項，能夠提供1次繞組 及第1、第2的繞組設置單一的變頻變壓器，或是串聯具 有第1及第2繞組作爲1次繞組而使第1及第2的2次繞 組面對於各別的1次繞組，並且每個第1、第2的1次及 2次繞組都設在另外的變頻變壓器，解決開關電路部的電 力損失之問題或是解除開關變頻輸出變壓部的變換效率之 問題，而具實用性之開關電源裝置。 另外，依據本發明申請專利範圍第3項及第8項，能 夠提供振盪驅動手段，構成他勵型的頻率控制電路，或者 利用具備驅動開關手段、及串聯到開關手段的共振路徑之 勵磁繞組、及對這些各繞組進行電感的控制之控制繞組等 所構成之可飽和電抗器構成自勵型的頻率控制電路，解決 開關電路部的電力損失之問題或是解決開關變頻輸出壓壓 部的變換效率之問題，而具實用性之開關電源裝置。 另外，依據本發明申請專利範圍第4項及第9項，可 以提供開關手段的開關之共振驅動，經設置共振電容器與 1次繞組串聯，開關手段的開關動作設爲電流共振型，或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I--III-----i I I l· I I I — — — — — — — (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) -37- 501336 A7 B7___ 五、發明說明（35) (請先閲讀背面之注音3事項再填寫本頁) 者經設置開關手段與1次繞組串聯，並且共振電容器與開 關手段並聯，開關手段的開關動作設爲電壓共振型，解決 開關電路部的電力損失之問題或是解決開關變頻輸出變壓 部的變換效率之問題，而具實用性之開關電源裝置。 另外，依據本發明申請專利範圍第5項及第1 0項， 能夠提供第1控制手段，第1整流電路爲多倍電壓整流電 路構成，應用從這個多倍電壓整流輸出所取得之控制訊號 控制振盪驅動手段的振盪頻率，解決開關電路部的電力損 失之問題或是解決開關變頻輸出變壓部的變換效率之問題 ，而具實用性之開關電源裝置。 另外，依據本發明申請專利範圍第6項及第1 1項， 能夠提供動作電源，採用整流商用交流電源所取得之整流 電流作爲充電電流而產生整流平滑電壓之整流平滑電源電 路、及/或是採用從外部供應直流電壓之直流電源電路的 電源，解決開關電路部的電力損失之問題或是解決開關變 頻輸出變壓部的變換效率之問題，而具實用性之開關電源 裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此，過去的開關電源裝置，第1 :具有開關電路部 的電力損失之問題、第2 :具有開關變頻輸出變壓部的變 換效率；依據本發明能夠容易地解決上述兩問題點。 【圖面之簡單說明】 第1圖係爲本發明開關電源裝置的第1實施形態之構 成圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) · -38 - 501336 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
A7 B7 五、發明說明（36) 第2圖係用來說明其要部之圖。 第3圖係爲表示該全體的構成之方塊圖。 第4圖係爲本發明開關電源裝置的第2實施形態之構 成圖。 第5圖係爲本發明開關電源裝置的第3實施形態之構 成圖。 第6圖係用來說明其要部之圖。 第7圖係爲本發明開關電源裝置的第4實施形態之構 成圖。 第8圖係用來說明其他構成之圖。 第9圖係爲過去的開關電源裝置之構成圖。 第1· 0圖係用來說明該動作之圖。 第1 1圖係爲用來作說明之波形圖。 第1 2圖係爲用來作說明之特性圖。 第1 3圖係爲表示過去的裝置其全體的構成之方塊圖 〇 【圖號說明】 商用交流電源（A C ) 二極體橋式整流電路 平滑用電容器 電阻器 振盪驅動電路 開關電路部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------参· — 訂 ----------ΜΦ, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -39 - 501336 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（37)
Q D
L L D 1 1 6 7 8 1 2 6 Q 2 D 2 L 1 5 D 1 5 開關元件 阻尼二極體 共振電容器 扼流線圈 變頻變壓器 1次繞組 2次繞組 二極體 19 輸出電容器 20,21 電阻器 2 2 控制電路 光電耦合器 整流電路（二極體） 平滑電路（電容器） 可飽和電抗器 電阻器 3 5 基準電壓 36 反轉比較增幅器 3 7 控制用電晶體 38平滑用電容器 2 2 2 4 8 2 2 7 3 1 3 4 ——------—訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -40-