JPH05508977A - テレビ受像機用スイッチング電源回路装置 - 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】 テレビ受像機用スイッチング電源回路装置本発明は請求項１によるスイッチング 電源回路装置に関する。

その種スイッチング電源回路装置では所謂スタンバイ動作中単にわずかな電力し か伝送されない（スイッチングトランジスタが周期的にパルスブロック（パケッ ト）により導通される（バースト動作）ことにより）。テレビ受信機の作動接続 の際所謂始動動作又はスタートアップ動作（モード）が投入され当該動作によっ てスタンバイ動作から通常動作又はオン動作への移行が導入開始される。オン動 作中は伝送される電力がスイッチングトランジスタの没入持続時間の増大により 定格値へ寓められる。スタンバイ動作からオン動作へ移行の際、即ち、スタート アップ動作中、スイッチングトランジスタにおける不確定の動作過程により同時 に当該トランジスタの際立って強い電圧値及び電流値が生じる危険がある。その ような値によってはスイッチングトランジスタを損なわせる許容されない損失電 力が生せしめられ得る。

本発明の基礎を成す課題とするところは、スタンバイ動作からオンー動作モード への移行中、即ち、スタートアップ動作中トランジスタの損壊の生ぜしめられな いように当該スイッチング電源回路装置を構成することにある。

上記課題は請求項１に規定された構成要件により解決される。本発明の有利な発 展形態は引用請求項に示されている。

要するに、所定の被制御のスタートフェーズが形成され、それにより、過度に、 高い損失電力によるスイッチングトランジスタの損壊が回避される。回路技術上 のコストはわずかである、それというのは上述の動作機能を具現化するための回 路がＩＣ回路で実現し得るからである。

次に、図を用いて本発明を説明する。

図１は本発明のスイッチング電源回路装置の説明のためのダイヤグラムである。

図２は図１に対する補足的ダイヤグラムである。

図３は本発明の実現のためのＩＣ回路の回路図である。

図１はスイッチング電源回路装置のトランスの動作コイルを流れる電流Ｉｙを示 し、上記動作コイルはスイッチングトランジスタに直列に動作電圧に接続されて いる。ｖ２はそのつどスイッチングトランジスタの遮断の際のｉｙに所属する帰 線パルスを示す。時点ｔ１までのスタンバイ動作中当該スイッチングトランジス タはほぼ３μｓの持続時間を有する短いパルス１を有するブロック（パケット） Ｐから成る電圧ＵＢによって周期的に導通制御される。パルス１を周期期間はほ ぼ２８μｓに相応し、このことはライン周波数の２倍２ｆＨに相応する。パルス １から成る個々のブロック（パケット）間にポーズが存在し、このポーズ（期間 ）中はスイッチングトランジスタはオフ状態に保持される。当該ブロック（パケ ット）Ｐの持続時間は次のように選定、制御設計されている、即ち、スタンバイ 動作中該スタンバイ動作に必要なほぼ１〜５Ｗのわずかな電力しか伝達されない ように選定、制御設計されている。上記パルス１はのこぎり波電圧Ｕｚ（これは ｘｙとｖ２と同じ周波数を有する）から、限界値Ｖ−ＯＮ、Ｖ−ＯＦＦを有する 限界値回路を用いて生成される。Ｖ−ＯＮを越える度ごとにスイッチングトラン ジスタのベースにおける電圧が値“１″をとり、この電圧によりスイッチングト ランジスタは導通制御される。Ｖ−ＯＦＦを下回る度毎にＵＢは値“０”になり この値のもとてスイッチングトランジスタは遮断される。スタンバイ動作用のそ の種回路は生願Ｐ４０１４８３３明細書に記載されている。

時点ｔ１にて、テレビ受信機は遠隔操作ユニットにより投入される。ｔｌのとき 当該回路中受信されたテレビ信号のライン（水平）同期パルスが生じる。ライン 同期パルスの発生と共にｔｌから連続的に上昇する電圧Ｖｃが形成される。そこ でＶＣは今や電圧Ｕｚの振幅及び周波数を次のように変化させる、即ちＵＢの周 期期間が緩慢に変化されるように、つまり、周波数が低減されるように変化させ る。その場合スイッチングトランジスタの投入持続時間（これはＵＢの値“１” によって表わされる）は連続的に高められ、一方、遮断持続時間は変らない長さ に保たれる。従ってＵＢの低下する周波数は受信された信号のライン（水平）走 査周波数（要するに６４μｓの周期期間）の方向に変化する。それまでは当該回 路はライン（水平）同期パルスによって同期化されていない。電圧ＶＣが所定限 界値を越えた後、２つの制御ループにより限界値電圧Ｖ−ＯＮ、Ｖ−ＯＦＦが定 められる。ＵＢの投入時点（これは電圧Ｖ−ＯＮにより表わされる）はシステム （系）電圧の制御ｖｓｙｓにより定められる。遮断時点（これは電圧Ｖ−ＯＦＦ により表わされる）はＰＨ１２制御により定められる。

時点ｔ２ではＵＢの周期期間は受信された信号の周期期間をほぼ１０％だけ超過 する。この時点では受信されたライン同期パルスＨはＵｚの立下り側縁と一致す る。このことは受信された信号のライン周波への当該回路の同期化のための条件 である。同時に、生成された動作電圧の安定化のための制御回路が動作する。

当該回路は今や通常動作モードで動作する（オン−動作とも称される）。電圧Ｕ Ｂの周期期間はｔ２以降は受信された信号のライン周波数、即ち６４μｓｅｃの 走査期間に常時同期化される。

図２は時点ｔ２の直前でのオン動作の近似ないし接近状１を示す。ライン同期パ ルスＨは差当りＵｚの下降側縁２と一致しない。従って当該回路の同期化は遮断 状態に保持されている。ｔ２においてＵｚの下降側縁３とライン同期パルスＨ１ との一致状態がしらべられる。それに基づきライン周波数への当該回路の同期化 、従って定常的オン動作モードが投入される。

図３はＩＣ回路４を示し、このＩＣ回路によっては端子５にて当該スイッチング 電源回路装置のスイッチングトランジスタに対する電圧Ｕ―が、スタンバイ、ス タートアップ、オン動作について記載された手法で生ぜしめられる。端子５は公 知のドライブ回路及びバイアス電圧−網を介してスイッチング電源回路装置のス イッチングトランジスタのベースに接続されており、このスイチノグトランジス タを周期的にオンまたはオフ状態に制御する。スイッチングトランジスタは動作 電圧ＶＣＣとアースとの間で、当該スイッチング電源回路装置のトランスの１次 巻線と直列に接続されている。コンデンサＣｚには電圧Ｕｚが現われる。コンデ ンサＣｃには電圧ＶＣが現われる。周波数ｆＨを有するライン（水平走査）同期 パルスＨは端子８にて当該回路に供給される。整流器９により、電源電圧がらコ ンデンサＣｓにて、当該電源回路装置に対する動作電圧ＶＣＣが形成される。当 該ＩＣ回路４は次のように動作する。

ｌ）オフ状態 電圧が現われない。つまり、電圧及び電流の生じない完全に遮断された状態であ る。

２）オフからスタンバイ状態への移行 当該電源が投入されると、充電コンデンサＣｓは電源整流器９からＲ１を介して 充電される。その場合ＩＣ４の出力側が非動作（作用）状態に保持される。電圧 ＶＣＣががＺ２〜Ｚ４のツェナー電圧を越えるとはじめて、バンドギャップ（Ｂ ＡＮＤＧＡＰ）はフリップフロップＦＦＩを介して作動され得る。そのときスタ ンバイ（ＳＴＡＮＤ−ＢＹ）状態に到達したのである。

３）スタンバイ（ＳＴＡＮＤＢＹ）−状態フリップフロップＦＦＩがセットされ ると、スイッチＳ３も開いている。端子８にＨ−３ＹＮＣ（、水平走査同期）− 信号Ｈが端子８に加わらない場合はｓｌは開かれた状態に保持されコンデンサＣ ｃ（これには電圧ＶＣが現われる）は充電され得ない。スイッチｓ２はこの時点 では閉じられている。Ｃｃは放電されているので、Ｔ３は導通する。Ｔ３を流れ る電流は電流源により定まり、電圧ＶＯＮ及びＶ　ＭＡＸを生じさせる。電圧Ｖ 　ＭＡＸはＳ４を介してのこぎり波発生器に達し、そこにのこぎり波Ｕｚの最高 電圧を定める。

上記発振器は次のように動作する。電流源によってはＣｚが充電される。Ｃｚに おける電圧が電圧Ｖ　ＭＡＸに達すると、ＦＦ２がセットされ、ＣｚはＴ２を介 して放電される。のこぎり波電圧Ｕｚが０．７Ｖを下回ると、上記放電は停止さ れる。そのときＣＰ２はＦＦ２に対するリセット信号を供給する。こののこぎり 波電圧からはＣＰ８とＣＰ９により矩形波信号が形成される。図示してない回路 手段によってはＣｐにおける電圧が、ＶＭＡＸより高いようになる。従って、ス タンバイ（ＳＴＡＮＤＢＹ）　モードにおいて、ハＶ。

Ｎによってのみ、アンドゲート１ｏの出力側における矩形パルス幅が定められる 。上記パルス幅は２８μｓの周期期間の場合はぼ３μｓである。この矩形波パル スによって出力数が制御される。ここにおいてスタンバイモードにおいて出力側 Ｉ　ＬＯＷ及びＤＲＩＶＥＬがアクティブ状態におかれる。上記出力にょっては スイッチング電源回路装置の電力トランジスタの励振が制御される。Ｈ５ＹＮＣ −信号が端子８に加わると、当該回路はスタートアップ状態に移行する。図１に よるブロック（バット）Ｐの形態のスタンバイモードにおけるバーストモードは 当該回路をわかり易くするためここでは考慮されていない。

４）スタートアップ状態 ところで、同期化信号Ｈが識別され、ｓｌが閉じられる。Ｃｚは電流源を介して 充電される。Ｃｚにおける電圧が１．．６Ｖを下回る間、スタンバイ状態に比べ て出力電圧に対して何らの変化が起こらない。Ｃｚにおける電圧が１．−６Ｖを 上回るとＶ　ＭＡＸはＣｚにおける電圧により定まる。それというのはＳ４が切 換わるからである。それにより、相変らず変体に電圧■ＯＮに基づき、アンドデ ート１０の出力側における矩形パルスの増大するパルス幅が生じる。同様に出力 側Ｉ　ＬＯＷが遮断され、ドライブ（ＤＲＩＶＥＨ）により置換される。Ｃｚに おける電圧が２．８Ｖを上回ると、ＰＨ１２−制御（機能）が作用状態におかれ る。ＨＦＬＹ−パルスは回路にて示す波形の様子を呈する。上記記信号の負のパ ルスが生じる際のみ、ＣＰ７は電流の給電を受ける。ＣＰ７はこの時間において のこぎり波電圧とＣＰにおける電圧を比較する。のこぎり波Ｕｚの下降側縁が負 のＨＦＬＹパルスの中央と一致すると、Ｃｐにおける電圧は平衡状態に達する。

Ｃｐにおける電圧はＶＯＦＦで表わされ、矩形波パルスの遮断時点を定める。制 御のなされている状態では矩形波信号の下降側縁はのこぎり波Ｕｚの下降側縁よ りほぼ１０μｓ早期に到来する。それにより、帰線期間中電力トランジスタの後 続の投入が起こり得るのが阻止され、電力トランジスタの投入時間中最大可能な 制御加減が達成される。はぼ当該時点にてシステム（系）−電圧の制５ｖｓｙｓ も働き始める。Ｃｃにおける電圧が上昇すると、Ｔ４が益々導通状態になり、Ｖ ＳＹＳ−制御は電圧Ｖ　ＯＮの制御を引受ける。図１にはわかり易（するため、 時点ＴｒｌＩ後のｖｓｙｓ−制御の働く様子が示されている。電圧分割後ｖｓｙ ｓは基準電圧と比較される。０ＰＩＯの電流出力側によってはＴ５のベースにて 、次のような電圧が生ぜしめられる、即ち電圧ＶＯＮに作用を及ぼし、そして矩 形波パルスの上昇側縁の時点に対して影響を及ぼす電圧が生ぜしめられる。上記 ＶＳＹＳ＠＠Ｃ回路）はライン（水平）トランスの電力伝達を制御する。Ｃｃに おける電圧が３．８■を越えるとスタートアップ（ＳＴＡＲＴＵＰ）過程が終了 される。Ｓ２は開かれており、Ｃｃのさらなる充電を阻止する。そこで、同時に Ｈ−５ＹＮＣ−パルス及びのこぎり波の下降側縁が生じるとプリップフロップＦ Ｆ３がセットされ得る。それにより、のこぎり波発振器はＨ５ＹＮＣ−信号Ｈと 同期化される。当該回路はオン状態に移行する。スタートアップ状態の終りにＵ ｚ周期期間はＨ−５ＹＮＣパルスＨの周期期間より１０％長いかそれにより、Ｏ Ｎ状態においてＴ２の制御がたんにＨ−３ＹＮＣ信号Ｈによってのみトリガされ ることが確保される。

ＦＩ３．１ ＦＩ３．３ テレビ受信機の投入の際当該スイッチング電源回路装置はスタンバイ動作からス タートアップ動作モードを介してオン動作モードに移行する。本発明の課題とな るところはスイッチングトランジスタの損壊を回避するスタートアップ動作を確 保することにある。スタートアップ動作中スイッチングトランジスタを制御する パルスの周波数が、投入時間上昇のもと及び遮断時間の変らない状態のもとで、 低減され、オン動作の開始の際ライン周波数への同期化、及び生成動作電圧の安 定化のための投入持続時間の制御が投入される。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　９１０１２６０ ＳＡ　酩＆珀

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．スイッチングトランジスタを有する受信機用スイッチング電源回路装置であ って上記スイッチングトランジスタはスタンバイ動作モード、スタートアップ動 作モードとオン動作モードにて異なった長さの期間中周期的に導通制御されるよ うに構成されているものにおいて ８）スタンバイ動作中当該スイッチは非同期化状態で、ポーズ（小休止期間）に より分離されるパルス（１）を有するブロック（パケット）Ｐにより導通制御さ れ上記パルスはライン周波数を上回る周波数を有し、 ｂ）スタートアップ動作中パルスの周波数は投入時間の上昇のもとで及びスイッ チングトランジスタの変らない遮断時間のもとで連続的に低液され、その際当該 電力トランジスタの投入持続時間がその後にＰＨ１２−制御手段及び生成動作電 圧の安定化のための制御手段により定められるように構成され、ｃ）当該オン動 作の始めにて、当該ライン周波数への同期化が投入され、当該の生成動作電圧の 安定化のための投入持続時間の制御が行なわれるように構成されていることを特 徴とするスイッチングと電線回路装置。
2. ２．当該スタートアップ動作はライン同期パルス（Ｈ）の発生により開始される ように構成されている請求項１記載の装置。
3. ３．上記スタートアップ動作モードの始めの際連続的に上昇する電圧（Ｖｃ）が 生ぜしめられ、のこぎり波電圧（ＵＺ）の振幅及び周期期間が連続的に増大され 、更に、のこぎり波電圧（Ｕｚ）から限界値回路を介してスイッチングトランジ スタの制御のためのスイッチング電圧が形成されるように構成されている請求項 １記載の装置。
4. ４．ライン同期パルス（Ｈ）が発振器電圧（Ｕｚ）の側縁と一致する際オン動作 が開始するように構成されている請求項３記載の装置。
5. ５．パルスのブロック（パケット）の持続時間が伝送されるスタンバイ時−電力 の制御のため制御されるように構成されている請求項１記載の装置。