JPH0543229B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオ表示装置用の電源に関する
もので、さらに具体的に言えばスイツチング装置
を組込んだ電源に関するものである。

〔発明の背景〕

コンピユータ・モニタのようなビデオ表示装置
は、その装置内の種々の負荷回路に対する調整さ
れたレベルの電圧を生成するための１個またはそ
れ以上の電源を組込んでいる。更に２つ以上の選
択可能な水平すなわち線周波数偏向周波数で動作
するモニタは、特にその水平出力段というような
一部の回路用として相異なる動作周波数すなわち
走査周波数をもつた相異なる複数の動作電圧を必
要とする。所望レベル範囲の複数電圧を生成する
ことは、たとえば電源変圧器に複数の巻線やタツ
プを設けることによつて可能である。そして与え
られた走査周波数に対して適当なタツプや巻線を
選択すれば良い。その様な選択操作は、時間が
かゝると共に不便であり、またそれを自動回路で
行なうとすれば構成が複雑になると共に高価にな
る。一方、パルス幅変調周波数−電圧変換器は、
与えられた動作周波数すなわち走査周波数に応じ
て所要の動作電圧を生成する能力を与える。この
動作電圧は、通常は、スイツチング装置を介して
周期的に結合される電源からキヤパシタの両端間
に生ずる。たとえば電界効果トランジスタ
（FET）という様なこのスイツチング装置は周波
数に依存してパルス幅が変調されている
（PWM）信号に応動する。このPWM信号は、動
作周波数すなわち走査周波数に依存するものであ
るから、上記キヤパシタの電圧もこの動作周波数
によつて決まることになる。

なお、このスイツチング装置は、その内部で消
費される電力および発熱が最少量に保たれるよう
に、出来るだけ迅速にその導通状態を変えること
が重要である。

〔発明の概要〕

この発明のビデオ表示装置のスイツチング電源
用駆動回路の概要を後程説明する図示の実施例に
従つて説明すると、この発明のビデオ表示装置の
スイツチング電源用駆動回路は、スイツチング信
号（第２図Ｂ、第３図Ｂ）を生成する手段５０
と、上記スイツチング信号生成手段５０に結合さ
れかつこの手段から付勢される第１巻線５３と、
この第１巻線５３に磁気的に結合した第２巻線５
５とを有する入力変成器５４とを具備している。
入力変圧器５４の第２巻線５５には電源スイツチ
４６の制御端子（ゲート）が結合されており、該
電源スイツチはこの第２巻線５５から供給される
第１スイツチング・パルス（第２図Ｄ、第３図
Ｄ）に応じて、その主電流路をターンオンおよび
ターンオフする。また、上記第１巻線５３を電源
スイツチ４６の制御端子に結合する微分手段６
０，７２が設けられている。この微分手段は上記
第２巻線の出力より急速に終了する急峻な第２ス
イツチング・パルス（第２図Ｃ、第３図Ｃ）を上
記第１巻線から非磁気的に取出し、この第２スイ
ツチング・パルスを上記電源スイツチ４６の制御
端子に供給する。この第２スイツチング・パルス
は上記第１スイツチング・パルスと共働して、上
記電源スイツチを急速にターンオンまたはターン
オフさせる。

〔詳細な説明と実施例〕 以下、添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図は、コンピユータ用のカラー・モニタと
して例示されたビデオ表示装置の一部を示すもの
で、この構成では、例えばコンピユータ（図示せ
ず）から入力端子ストリツプ１０を介して、赤、
緑および青のカラー・ビデオ成分の形をとるビデ
オ信号がこのビデオ表示装置に供給される。R.G
およびＢと表記されたこれらのカラー・ビデオ成
分は、クロミナンスおよび輝度信号処理回路１１
に印加され、この回路は赤、緑および青のカラー
駆動信号を発生する。このカラー駆動信号は、導
体１２を介して、陰極線管（CRT）１４のネツ
ク部内に配置されている電子銃構体１３に印加さ
れる。

更にこのビデオ表示装置には、端子ストリツプ
１０を介して、たとえば線周波数およびフイール
ド周波数の両同期情報を含んでいる同期（sync）
信号CSも供給される。同期信号は同期信号処理
回路１５に供給され、そこで線周波数同期情報と
フイールド周波数同期情報とが分離される。フイ
ールド周波数同期パルスすなわち垂直同期パルス
は、導体VSを介して垂直偏向回路１６に供給さ
れ、同回路１６は端子Ｖ，V′を介して、CRT１
４上に設けられた垂直偏向巻線１７中に垂直周波
数すなわちフイールド周波数の偏向電流を流す。
水平周波数すなわち線周波数の同期パルスは、導
体HSを介して、水平偏向回路２０に供給される。
水平偏向回路は端子Ｈ，H′を通して、CRT１４
上に設けられた水平偏向巻線２１中に水平周波数
すなわち線周波数の偏向電流を発生させる。両偏
向巻線１７と２１中を流れる偏向電流は電磁偏向
磁界を発生し、この磁界が、電子銃構体１３で発
生された電子ビーム２２を水平および垂直の両方
向に所定パタンをなすように偏向して、CRT１
４の前面板上に形成されている蛍光体表示スクリ
ンに走査ラスタを描かせる。

コンピユータ・モニタとして働くビデオ表示装
置の偏向回路は、種々の動作周波数を有する異な
るコンピユータに適用できるように、或いはビデ
オ表示の解像度を改善するために使用される選択
可能な２種以上の周波数を有するコンピユータに
も利用できるように、相異なる複数の偏向すなわ
ち走査周波数で動作できるように構成することが
要望されている。偏向周波数を表わしている、導
体CS上の同期情報の周波数は各偏向回路を適正
な周波数で動作させるために使用される。たとえ
ば水平偏向回路２０という様な偏向回路が適正な
動作をするには、相異なる偏向すなわち動作周波
数の動作電源電圧を調節する必要がある。この発
明によれば、この様な調節は次の様にして行なわ
れる。

交流AC線路電源２４のような電源が、整流回
路２５とフイルタ・キヤパシタ２６に接続されて
いて端子２７に未調整直流DC電圧源を構成する。
この未調整DC電圧は電源変圧器３１の巻線３０
の一方の端子に印加される。巻線３０の他方の端
子はスイツチング・トランジスタ３２のコレクタ
に接続されている。制御回路３３で決められるト
ランジスタ３２の導通によつて、巻線３４，３５
および３６に電流が流れる。巻線３４内の電流は
ダイオード３７で整流されてキヤパシタ４０を充
電し、帰還電圧を発生してこれを制御回路３３に
印加する。この帰還電圧に応動して、制御回路３
３は、トランジスタ３２の導通期間を制御し、キ
ヤパシタ４０の端子間電圧を一定の調整されたレ
ベルに維持する。キヤパシタ４０の端子間電圧を
調整することは、変圧器巻線３５と３６から引出
される対負荷給電量を調整することになる。変圧
器３１は、また、ホツトAC線路と、コールド負
荷回路および入力端子ストリツプ１０のような使
用者の手に触れる接続器との間を電気的に分離す
る作用もする。巻線３５中の電流はダイオード４
１により整流されて、キヤパシタ４２を充電し、
ビデオ表示装置内のたとえばクロミナンスおよび
輝度処理回路１１という様な種々の回路を付勢す
るのに利用される電圧を、端子４３に生成する。
巻線３６からダイオード４５を介して取出されて
キヤパシタ４４の端子間に生成された電圧は電界
効果トランジスタ（FET）４６のドレン端子に
印加される。この発明の特徴に従つて、FET４
６は、以下説明するように動作する周波数依存性
電源回路４７の一部分を構成する。

DC−DC変換器として動作する電源回路４７
は、水平偏向回路２０から導体５１上に生ずる第
２図Ａおよび第３図Ａの如き入力信号を受入れる
パルス幅変調回路５０を具えている。たとえば、
第２図の波形は15.75KHzの水平偏向周波数にお
ける回路動作を説明し、また第３図は同じく
31.50KHzにおける回路動作を説明のために例示
する図である。導体５１上の信号は水平偏向周波
数すなわち線周波数で発生するパルスで構成され
ている。パルス幅変調回路５０は、たとえばシグ
ネテイクス社製の型名NE5560集積回路より成る
もので、出力トランジスタ４９を持つている。パ
ルス幅変調回路５０は、入力パルス周波数に応じ
て決まるパルス幅と周波数とを持つパルスを含
む、第２図Ｂおよび第３図Ｂに示されるような出
力信号を生成する。パルス幅変調回路５０の出力
信号は結合キヤパシタ５２を介して変圧器５４の
１次巻線５３に供給される。変圧器５４の２次巻
線５５は１次巻線５３に磁気的に結合されてお
り、そのの一方の端子は、キヤパシタ５６を介し
て、ダイオード５７のカソード、トランジスタ６
０のコレクタ、抵抗６１の一端およびFET４６
のゲートに結合されている。２次巻線５５の他方
の端子は、ダイオード５７のアノード、トランジ
スタ・バイアス抵抗６２、トランジスタ６０のエ
ミツタ、抵抗６１の他端およびFET４６のソー
ス端子に、結合されている。FET４６のソース
端子は、インダクタ６４を介して電源キヤパシタ
６３にも結合されている。変圧器５４は、この２
次回路がキヤパシタ６３の端子間電圧を基準とす
るように、DC分離を行なう。

パルス幅変調回路５０により生成されて１次巻
線５３に印加される、偏向周波数を表わすパルス
は、変圧器動作によつて、すなわち１次巻線５３
に磁気的結合した２次巻線５５を介してFET４
６にスイツチング動作をさせる。FET４６が導
通すると、キヤパシタ４４の端子間に発生した供
給電圧から、FET４６とインダクタ６４を介し
てキヤパシタ６３が充電される。FET４６の導
通時間は、パルス幅変調回路５０から得られる偏
向周波数を表わすパルスで表わされる水平偏向周
波数によつて決定されるから、キヤパシタ６３の
端子間に生ずる電圧もまた水平偏向周波数に依存
することになり、従つて異なる偏向周波数に応じ
て異なつた動作電圧レベルを必要とする回路に対
する電源電圧として利用することができる。キヤ
パシタ６３の端子電圧は、変圧器巻線６５を通り
端子６６から水平偏向回路２０に供給される。巻
線６５は高電圧変圧器６７の１次巻線を形成して
いる。水平偏向回路２０で生成される普通のフラ
イバツク・パルスすなわち帰線パルスは３次巻線
７０の端子間に電圧を生成し、これは端子７１の
高電圧すなわちアルタ電位を形成し、CRT１４
に印加される。

FET４６内で多量の電力が消費され従つてそ
れが過熱されることを防ぐために、FET４６は
その２つの導通状態の間で出来るだけ急速に切換
えることが必要である。パルス幅変調回路５０の
出力トランジスタ４９のターンオフ時間や変圧器
５４の漏洩インダクタンスに起因するスイツチン
グの遅れがあると、FET４６は過熱し、そのた
めFET４６の信頼性と耐久性が劣化する可能性
がある。

この発明による新しい特徴によれば、パルス幅
変調回路５０から供給される第２図Ｂおよび第３
図Ｂに示されるようなパルスが、変圧器５４の１
次巻線からトランジスタ６０のベースに、抵抗７
３、キヤパシタ７４およびダイオード７５から成
る微分回路７２を介して非磁気的に結合される。
時点t₁で生ずるFET４６をターンオフするための
パルスの前縁はこの微分回路７２で微分されて、
第２図Ｃおよび第３図Ｃに示される正方向パルス
信号となり、トランジスタ６０のベースに印加さ
れる。変調回路５０から得られるパルスの後縁の
微分パルスはダイオード７５によつて振幅が小さ
くされる。上記微分された正方向のパルスは、第
２図Ｄおよび第３図Ｄのコレクタ−エミツタ電圧
波形で示されるように、トランジスタ６０を急速
にターンオフする。トランジスタ６０が導通する
と、第２図Ｅおよび第３図Ｅに示される如く、
FET４６を急速にターンオフする。FET４６は、
ターンオフ・パルスの終了点を決定する時点t₂で
同期パルスが生ずることで、確実にターンオンさ
れる。従つて、FET４６は、スイツチング期間
中極めて微量の電力しか消費せず、その結果
FET４６の動作温度は低く保たれて、高信頼性
が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明により構成された一例電源
を組込んだビデオ表示装置の一部を示す一部ブロ
ツク回路図、第２図と第３図は共に第１図の回路
に関連する波形を示す図である。 １１……クロミナンスおよび輝度信号処理回
路、１４……陰極線管、１５……同期信号処理回
路、２０……水平偏向回路、４６……スイツチ、
５０……選択された動作周波数を表わす特性をも
つ信号を生成する手段（パルス幅変調回路）、５
４……変圧器、５３……第１巻線、５５……第２
巻線、６０，７２……第２のスイツチング・パル
スを供給する手段（トランジスタと微分回路）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 入力スイツチング信号を生成する手段と、 上記の入力スイツチング信号生成手段に結合さ
   れかつこの手段から付勢される第１巻線と、この
   第１巻線に磁気的に結合した第２巻線とを有する
   入力変圧器と、 自己の主電流路をターンオンおよびターンオフ
   できる制御端子を具えた電源スイツチであつて、
   上記制御端子が上記第２巻線から第１スイツチン
   グ・パルスを受入れるようにこの第２巻線に結合
   されている上記電源スイツチと、 上記第１巻線を上記電源スイツチの上記制御端
   子に結合して、上記制御端子に対して、上記第１
   スイツチング・パルスと共働して上記電源スイツ
   チを動作させるように、上記第１巻線から非磁気
   的に取出した上記第２巻線の出力より急峻な第２
   スイツチング・パルスを供給する微分手段と、 を具備して成るビデオ表示装置のスイツチング電
   源用駆動回路。