JPH03159476A - 高圧安定化電源装置 - Google Patents

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Ｃま、高圧安定化電源装置に関し、特にテュレー
タ回路を収り入れた高圧安定化電源装置に関する。

（従来の技術） 第３図は、従来のＣＲＴディスプレイ装置等に使用され
ている高圧安定化回路を示す。同図の回旧よ、スイッチ
ングトランジスタＬタンパダイオード３、コンデンサ５
，９、フライバックトランス９、整流用ダイオード１ｌ
、平滑コンデンサ１３、電源供給用のチョークコイル１
５等を含む高圧発生回路と、この高圧発生回路の高圧出
カ電圧ＨＶの安定化を図るためのレギュレー夕回路とを
含んでいる。レギュレー夕回路は、分圧回路を槽戊する
抵抗１．６．１７、演算増幅器１つ、この演Ｘ増幅器１
つに接続された各抵抗２Ｌ　２３，２５、基準電圧ａ２
７、そして電圧制御用のトランジスタ２９および平滑コ
ンデンサ３１を備えている． 第３図の回路装置においては、スイッチングトランジス
タ１のベースに例えば水平走査周期に同期したドライブ
パルスが印加され、該スイッチングトランジスタ１がオ
ンオフされる．そして、フライバック１・ランス９とコ
ンデンサ５とにより槽或される共振回路およびダンパダ
イオード３等の働きにより周知の態様でフライバックト
ランス９の１次コイルに鋸歯状波電流が流れるとともに
例えば数１００■以上のピーク電圧か発生する．この高
いピーク電圧がさらにフライバックトランス９によって
昇圧されダイオード１１およびコンデンサ１３によって
整流平滑されて例えば数１０Ｋ■の高電圧ＨＶが得られ
る． このような高電圧ＨＶは抵抗１６．１７によって構成さ
れる分圧回路により適切な電圧に分圧されて電圧検出信
号として演！増幅器１つに入力される６演算増幅器１９
はこの検出信号を基準重圧源２７から印加される基４電
圧Ｖｒｅｆ１を基準として適切なレベルに増幅し制御用
トランジスタ２９に印加する．これにより゛、制御用ト
ランジスタ２９のエミノターコレクタ間電圧が検出信号
に応じて制御され高圧出力ＨＶの安定化が図られる．（
発川か解決しようとする課題） 第３図の回路は、制御用トランジスタ２つによつ゛（ス
イッチングトランジスタ１のエミッタ電圧を制御するい
わゆるシリーズレギュレー夕方式となっているため、制
御用トランジスタ２９で無用の電力を消費し熟１｛１失
かかなり大きくなるという不都合かあった。また、制御
用トランジスタ２つにおける損失を少なくするとレギュ
レー夕回路のダイナミックレンジが小さくなるという不
都合か夕〉り、逆にこのダイナミノクレンジを大きくし
ようとすると制御用トランジスタにおける損失か極めて
大きくなるという不都合かあった。

本発明の目的は、前述の従来例の回路装置における問題
点に鑑み、高圧安定化電ａ装置において、簡単な回路横
戊により電力損失を最小限に押えつつ制御ダイナミック
レンジの拡大を図ることにある． （課題を解決するための手段） 本発明に（系わる高圧安定化電源装置は、スインチング
素子とフライハックトランスとを含む高圧発生回路と、
この高圧発生回路の出力電圧に対応する検出信号を出力
する電圧検出回路と、この電圧検出回路の出力にもとつ
き前記高圧発生回路の出力電圧に対応するパルス幅を有
するスイッチング１３号を発生ずる制御回路と、前記ス
イッチング信号によってオンオフされる第２のスイノチ
／グ素子、前記第２のスイッチング素子と前記高圧発生
回路の一方の電ａ洪給端との間に結合されたインダクタ
、および前記インダクタの出力端の電源を平滑する積分
用コンデンサを含む電圧調整回路とを備えている。

（作用） 上述の楕成においては、高圧発生回路のスインナング素
子が例えば水平走査周期に同期したドライブパルスによ
ってオンオフされフライバックトランスの２次問に発生
した高圧パルス電圧が整流用ダイオードで整流されて高
圧出力電圧が生成される．この高圧出力憲圧に対応する
検出信号が１１１Ｉ．ｉＬ！電圧検出回路によって出力
され、がっこの検出１言号にもと−〉くパルス幅を有す
るスイッチング１言号か前記制御回路で生成される．そ
して、このスイッチング回路によって前記第２のスイッ
チング素子かオンオフされ、そのオンまたはオフデュテ
ィサイクルに対応して前記インダクタに流れる電涜によ
って前記積分用コンデンサが充電される．即ち、第２の
スインチング素子とインダクタと積分用コンデンサと等
はいわゆるスイッチングレギュレータ回路を構成し５前
記スイッチング信号のデューティサイクルに対応して前
記積分用コンデンサの両端の電圧を変化させる．従って
、この積分用コンデンサ両端の電圧を用いて前記高圧発
生回路の供給電圧を制御することにより、高圧出力電仄
を安定化できる。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を説明する．第ｌ図は
、本発明の１実施例に係わる高圧安定化電源装置の概略
の＃４ｆｆ！．を示す．同図の装置は、ρｊえば水平走
査周期に同期したドライブ信号によってオンオフされる
スイッチングトランジスタ３３、ダンバダイオード３５
、コンデンサ３７、フライバックトランス３９、高圧整
流用ダイオードＺ１　３等を含む高圧発生回路を備えて
いる．また、この高圧発生回路の高圧出力電圧ＨＶから
所定のエラ電圧Ｖｅを生成するため、抵抗４９．５１を
含む分圧回路と基準電圧ａ５つ、演算増幅器５７およひ
抵抗５３．５５を含む誤差増幅回路を備えている，さら
に、この誤差増幅回路の出力電圧Ｖｅを所定の基準三角
波電圧■ｒｅｆ２と比較するコンバレータ６１、このコ
ンパレータ６１の出力によりてオンオフされるスイソチ
ングトランジスタ６３、このスイ／チングトランジスタ
６３のコレクタとフライバックトランス３つの１次コイ
ルの一端間に接続されたインダクタ４５、このインダク
タ４５の出力端と高圧発生回路の電源十Ｂ供給端との間
に接続された積分用コンデンサ４１、そしてインダクタ
４５とスイッチングトランジスタ６１のコレクタとの接
続点および高圧発生回路の電源十Ｂ端間に押入されたフ
ライホイールダイオード４７を備えている。

次に、第２図を参照して第１図の装置の動作を説明する
，例えば水平走査信号に同期したドライブ１言号によっ
てトランジスタ３３がオンオフされる。トランジスタ３
３がオンの状態では、電源十Ｂから該トランジスタ３３
、フライバックトランス３つの１次コイルに順次増大す
る電流が流れる．トランジスタ３３がオン状態がちオフ
状態になると、フライバヅクトランス３９のインタクタ
およびコンデンサ３７の容量等によって横戊される共振
回路の働きによりフライバックトランス３９の１次コイ
ルに流れる＄流が急速に負方向に変化する。そして、ダ
ンパダイオード３５の働きによりフライバックトランス
３９の１次コイルにはその後順次正方向に上昇する電流
が流れる。このようにして、フライバンクトランス３９
のｌ次コイルには鋸歯状波電流が流れるか、スイッチン
グトランジスタ３３がオンからオフに変化した直後にお
けるいわゆる帰線期間にはフライバックトランス３つの
１次叫、この酬ではトランジスタ３３のヱミンタ、に高
圧のパルスが発生ずる。この高圧のパルス電圧はフライ
バンクトランス３つによりさらに昇圧され、ダイオード
４３により整流されて高圧出力ＨＶとして所定の回路に
洪給される．このような高圧出力電圧ＨＶは抵抗４９お
よび５１によって分圧され演算増幅器５７の一方の入力
端子に印加される。該演算増幅器５７の他方の入力端子
には基＃．電圧源５９から所定の基準電圧が印加されて
おり、この基準電圧と前記分圧された高圧出力電圧との
差分か増幅され誤差電圧Ｖｅが得られる．この誤差電圧
Ｖｅはコンパレータ６１において基準三角波電圧■ｒｅ
ｆ２と比較される．第２図（ａ）はこれらの各電圧Ｖｅ
およびＶｒｅｆ２の関係を示す。従って、コンパレータ
６１の出力はｖＳ２図（ｂ）に示すような誤差電圧Ｖｅ
に応じてそのパルス幅が変化するＰＷＭ信号となる．こ
のｐ　Ｗ　Ｍ　ｔ＝号かスイッチングトランジスタ６３
のペースに印加され該トランジスタ６３がオンオフされ
る．トランジスタ６３がオンの場合にはコンデンサｌ１
ｌとフライバックトランス３９の｛次コイルの一端との
接続点のノードＮ１からインダクタ４５を通りトランジ
スタ６３に電流か流れ、この電流は時間とともに増大し
てゆく．これに対しｌ・ランジスタ６３がオフの期間は
インタクタｌ１　５に蓄積されたエネルギによる電流が
ノードＮ１からインダクタ４５およびダイオード４７を
通って放出される．従って、ノードＮｌの電圧Ｖｔは、
スインチングトランジスタ６３のオン期間が長いほど低
くなりオン期間が短いほど高くなる。これに上って、高
圧出力電圧Ｈ　Ｖの値に応じてノードＮ１の電圧Ｖ１が
調節される． より具体的に説明すると、高圧出力電圧ＨＶか例えば低
下すると、誤差電圧Ｖｅも低くなる．これにより、コン
バレータ６ｌから出力されるＰＷＭ信号ｖｂのパルス幅
か広くなりスイッチングトランジスタ６３のオン期間が
長くなる．従って、前述のようにノードＮ１の電圧■１
が低下する。

この電圧Ｖ１が低下すると、＠源十ＢとノードＮ１との
間の電圧、即ち高圧発生回路への供給電圧が高くなり、
高圧出力電圧ＨＶが上昇する．これによって該高圧出力
電圧ＨＶの安定化が達成される． （発明の効果） 以上のように、本発明によれば、簡単な回路楕或により
高圧発生回路の出力電圧をチョッパ方式によって安定化
することができる。このため、スイッチングロスを除き
ほとんど電力損失は生じず極めて高能率のレギュレー夕
回路が実現できる．また、第１図の装置におけるノード
Ｎ１の電圧はスイッチングトランジスタ６３のオンオフ
時間を制御することによりほぼ’Ｓ　Ｊ　’Ｗｂ圧の０
〜１００％の範囲で調節することができ、低損失であり
ながら極めて大きなダイナミックレンジを確保すること
ができる．さらに、電力損失が少ないことがらスイッチ
ングトランジスタの放熱器を除去できる等装置の低価格
化および簡略化等を図ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係わる高圧安定化電源装
置の概略の構成を示す電気回路図、第２図は、第１図の
装置の動作を説明するための波形図、そして 第３図は、従来の高圧安定化電源装置の概略を示す電気
回路図である。 ３　３　； ３　５　： ３７， ３　９　： ４３ ４　５　： ４９ ５　７　： ５　９　： ６　１　： スイッチングトランジスタ、 ダンパダイオード、 ４１：コンデンサ、 フライバックトランス、 ４７：ダイオード、 インダクタ、 ５１．５３．５５：抵抗、 演算増幅器、 基準電圧源、 コンバレー夕、 ６３：スイッチングトランジスタ．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スイッチング素子とフライバックトランスとを含む
   高圧発生回路、 該高圧発生回路の出力電圧に応じた検出信号を出力する
   電圧検出回路、 該電圧検出回路の出力にもとづき前記高圧発生回路の出
   力電圧に対するパルス幅を有するスイッチング信号を生
   成する制御回路、および 前記スイッチング信号によってオンオフされる第２のス
   イッチング素子と、該第２のスイッチング素子と前記高
   圧発生回路の一方の電源供給端との間に結合されたイン
   ダクタと、前記インダクタの出力端の電源を平滑する積
   分用コンデンサとを含む電圧調整回路、 を具備することを特徴とする高圧安定化電源装置。