JPH11146301A - ビデオ信号用電源回路 - Google Patents
ビデオ信号用電源回路Info
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- JPH11146301A JPH11146301A JP32947697A JP32947697A JPH11146301A JP H11146301 A JPH11146301 A JP H11146301A JP 32947697 A JP32947697 A JP 32947697A JP 32947697 A JP32947697 A JP 32947697A JP H11146301 A JPH11146301 A JP H11146301A
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Abstract
られる電源回路を提供する。 【解決手段】この電源回路1は、制御回路22がスイッ
チング素子11を制御し、ビデオ信号の映像信号期間中
は遮断させ、水平ブランキング期間内で導通させる。ス
イッチング素子11の導通期間は、カウンタ45内のカ
ウント値に応じた長さに設定されており、比較器4
11、412により、直流出力電圧VOUTに対応したサン
プル電圧VSを上限電圧Vref1及び下限電圧Vref2と比
較し、比較結果によってカウント値を操作する。アナロ
グ的な処理を行わないので、動作が安定している。ま
た、水平ブランキング期間内で導通するので、映像信号
にノイズが侵入することはない。
Description
電子装置に用いる電源回路にかかり、特に、高品位画像
を得るための電源回路に関する。
は、入力電圧を昇圧する昇圧型と、入力電圧を降圧する
降圧型、入力電圧の極性を反転させる極性反転型の3種
類があり、いずれの型の電源回路も電子機器に広く用い
られている。従来技術のスイッチング方式の電源回路の
うち、降圧型の電源回路を図6の符号101に示す。
トランジスタから成るスイッチング素子111と、該ス
イッチング素子111に直列接続されたインダクタンス
素子112と、スイッチング素子111を動作させる制
御回路115とを有しており、制御回路115がスイッ
チング素子111を導通させると、インダクタンス素子
112が入力側電源118に接続され、インダクタンス
素子112に入力電圧Vbが印加されるように構成され
ている。
チング素子111のドレイン端子との間に接続されたダ
イオード素子114は逆バイアスされ、入力側電源11
8から供給された電流i1はインダクタンス素子112
を流れ、負荷と平滑コンデンサ113に供給される。
1を導通から遮断に転じさせると、インダクタンス素子
112に生じた起電力によってダイオード114が順バ
イアスされ、インダクタンス素子112に蓄積された磁
気エネルギーが電流i2に変換され、負荷と平滑コンデ
ンサ113に供給される。
蓄積された磁気エネルギーが消滅すると、平滑コンデン
サ113が放電し、負荷に電流が供給されるようになっ
ており、そして、制御回路115がスイッチング素子1
11を再び導通させると、入力側電源118から負荷や
平滑コンデンサ113に電力が供給される。
ング素子111に導通と遮断を繰り返させることで、負
荷に電力が供給されており、制御回路115は、平滑コ
ンデンサ113に現れる直流出力電圧を検出し、スイッ
チング素子111の導通期間を制御して、直流出力電圧
を所定値で安定させている。
回路を含め、上記のような従来技術の電源回路101で
は、オペアンプ等の増幅器を用いてアナログのフィード
バックループを構成し、直流出力電圧が所定値で安定す
るようにスイッチング素子111の導通期間を変更して
おり、フィードバックループが正常に動作し、発振等の
誤動作が生じないようにするために、フィードバックル
ープの時定数の設定が面倒であった。
スイッチング素子が導通と遮断を繰り返す際にノイズが
発生してしまい、特に、スイッチング電源回路がビデオ
信号を扱う電子回路に電力を供給する場合には、ビデオ
信号に含まれる映像信号にノイズが侵入し、画質が劣化
するという問題がある。
の不都合を解決するために創作されたものであり、その
目的は、ビデオ信号の映像信号にスイッチング動作に伴
うノイズが重畳することのないビデオ信号を扱う電子回
路に好適な電源回路を提供することにある。
に、請求項1記載の発明は、映像信号期間と水平ブラン
キング期間とを含むビデオ信号における前記映像信号期
間中はスイッチング素子を遮断させ、少なくとも前記水
平ブランキング期間中に前記スイッチング素子を導通さ
せる制御回路を有し、前記スイッチング素子に流れる電
流を直流出力電圧に変換し、前記ビデオ信号を扱う電子
回路に供給するように構成された電源回路であって、前
記制御回路は、前記水平ブランキング期間中の前記スイ
ッチング素子の導通期間を、カウンタに記憶されたカウ
ント値に応じた時間に設定する導通期間設定回路と、前
記直流出力電圧に対応するサンプル電圧を所定の基準電
圧と比較する比較器と、前記比較器の比較結果に基づい
て、前記直流出力電圧が所定値になるように、前記カウ
ント値を操作するカウンタ操作回路とを有することを特
徴とする。
源回路であって、前記基準電圧は下限電圧と上限電圧を
含み、前記比較器は、前記サンプル電圧を前記下限電圧
及び前記上限電圧と比較し、前記カウンタ操作回路は、
前記サンプル電圧が、前記下限電圧と前記上限電圧で構
成される電圧の範囲外にあった場合に、前記カウント値
を増減するように構成されたことを特徴とする。
項2のいずれか1項記載の電源回路であって、前記導通
期間設定回路は、前記スイッチング素子の導通期間を、
クロック信号によって決定される単位時間に前記カウン
ト値を乗算した値に応じた時間に設定するように構成さ
れたことを特徴とする。
項3のいずれか1項記載の電源回路であって、前記導通
期間設定回路は、前記導通期間の開始時刻又は終了時刻
のいずれか一方の時刻を固定し、前記カウント値が増減
されると、他方の時刻を変更するように構成されたこと
を特徴とする。
デオ信号中の映像信号が送出される映像信号期間中はス
イッチング素子を遮断させておき、水平ブランキング期
間毎に導通させ、ビデオ信号を扱う電子回路に直流出力
電圧を供給している。
に記憶されたカウント値に応じた時間になるように構成
されており、比較器が、直流出力電圧の大きさに対応し
たサンプル電圧を所定の基準電圧と比較し、その結果に
よってカウント値が操作され、サンプル電圧が基準電圧
に近づく方向に導通期間が修正される。その結果、直流
出力電圧が変動した場合でも、所定の電圧で安定するよ
うになっている。
不要であり、比較器やカウンタにより、サンプル電圧が
ディジタル的に処理されるので、発振等の誤動作が発生
する危険性がない。
成し、比較器が、サンプル電圧を下限電圧及び上限電圧
とそれぞれ比較し、サンプル電圧が、下限電圧と上限電
圧で構成される電圧の範囲外であった場合にはカウント
値を増減し、その電圧の範囲内にあった場合にはカウン
ト値を変更しないようにしておくと、直流出力電圧の安
定度が向上する。
高速なクロック信号が生成されているので、そのクロッ
ク信号を利用すると、スイッチング素子の導通期間を、
クロック信号によって決定される単位時間にカウント値
を乗算した値に応じた時間に設定することができる。
水平ブランキング期間内で導通し、そして水平ブランキ
ング期間が終了する前に導通から遮断に転じる必要があ
るので、導通期間の開始時刻又は終了時刻のいずれか一
方の時刻を水平ブランキング期間内で固定しておき、カ
ウント値が変更された場合には、他方の時刻を水平ブラ
ンキング期間内で変更することで、導通期間をカウント
値に応じて設定することが可能となる。
電源回路であり、スイッチング素子11と、インダクタ
ンス素子12と、平滑コンデンサ13と、ダイオード1
4と、駆動回路21と、制御回路22と、クロック信号
発生器23とを有している。
Sトランジスタで構成されており、そのソース端子は入
力側電源18に接続され、入力電圧Vbが印加されてい
る。また、スイッチング素子11のゲート端子は駆動回
路21に接続され、ドレイン端子は、ダイオード14の
カソード端子とインダクタンス素子12の一端とに接続
されている。
の電源回路1の負荷である電子回路29と、一方の端子
がグラウンド電圧ラインに接続された平滑コンデンサ1
3の他方の端子とに接続されている。
ラウンド電圧ラインに接続されており、駆動回路21
が、スイッチング素子11のゲート端子にグラウンド電
圧を印加し、スイッチング素子11を導通させると、ダ
イオード14は逆バイアスされた状態で、インダクタン
ス素子12の一端が入力側電源18に接続され、入力側
電源18から電子回路29と平滑コンデンサ13に電流
が供給されることで、直流出力電圧VOUTが生成され
る。
高電圧を印加し、スイッチング素子11を導通から遮断
に転じさせた場合、インダクタンス素子12に生じる起
電力によってダイオード14が順バイアスされ、インダ
クタンス素子12に蓄積された磁気エネルギーが電流に
変換され、平滑コンデンサ13及び電子回路29に供給
される。
れたエネルギーが消滅すると、平滑コンデンサ13や電
子回路29に供給される電流は停止し、平滑コンデンサ
13が放電することで、電子回路29に電流を供給す
る。
電子回路29は、CCD回路61と、ADコンバータ6
2と、ドライバ67とを有しており、CCD回路61は
ドライバ67によって駆動され、入射光を画像データと
して取り込むように構成されている。
アナログ信号として出力され、ADコンバータ62が、
そのアナログ信号からノイズを除去した後、ディジタル
信号に変換し、論理回路(ASIC)63によって制御さ
れた状態で、DSP回路65に出力される。
号は、メモリ64に記憶されたプログラムに従って画像
処理が行われ、論理回路63を介して、DAコンバータ
68とプロトコル回路69に出力されている。画像処理
が行われたディジタル信号は、DAコンバータ68によ
ってアナログ信号に変換され、プロトコル回路69によ
って制御された状態で送信され、受信側の表示装置によ
って画像表示が行われる。
号は、最大出力が100mVと微弱であり、そのため、
ADコンバータ62内では入力された信号を電圧増幅し
た後、ディジタル信号に変換している。このような微弱
なアナログ信号を扱う信号処理系にノイズが侵入した場
合にはアナログ信号と一緒に増幅され、ディジタル信号
に変換されるために、最終的に得られる画像が劣化して
しまう。
子11を動作させる駆動回路21は、制御回路22によ
って制御されており、駆動回路21は、画像データに影
響を与えない期間だけ、スイッチング素子11を導通さ
せるように構成されている。
1は、2個の抵抗27、28を有しており、電子回路2
9に供給される直流出力電圧VOUTは、その抵抗27、
28によって分圧され、直流出力電圧VOUTに比例した
サンプル電圧VSが生成されており、そのサンプル電圧
VSは、制御回路22に供給されている。
11、412と、基準電圧発生器421、422と、カウン
タ操作回路(デコーダ)44と、カウンタ45と、導通期
間設定回路46とが設けられており、入力されたサンプ
ル電圧VSは、各比較器411、412の非反転入力端子
に供給されている。
は、基準電圧発生器421、422が出力する基準電圧が
それぞれ入力され、サンプル電圧VSとの大小関係を求
めるようになっている。
準電圧は、上限電圧Vref1と、その上限電圧よりも低電
圧の下限電圧Vref2(Vref2<Vref1)によって構成され
ており、一方の比較器411を上位ビット側、他方の比
較器412を下位ビット側とすると、上限電圧Vref1は
上位ビット側の比較器411に入力され、下限電圧Vref
2は下位ビット側の比較器412に入力されている。
“1”、ローの場合を“0”で表すものとすると、サン
プル電圧VSが上限電圧Vref1よりも大きい場合(Vref1
<VS)は“11”が出力され、サンプル電圧VSが上限
電圧Vref1と下限電圧Vref2で構成される電圧の範囲内
にある場合(Vref2≦VS≦Vref1)は“01”が出力さ
れ、また、サンプル電圧VSが下限電圧Vref1よりも小
さい場合(Vs<Vref1)は“00”が出力される。
作回路44に入力され、カウンタ操作回路44は入力さ
れた信号によってカウンタ45内のカウント値を操作す
るように構成されており、カウンタ操作回路44に“1
1”が入力されるとカウント値は“1”だけ増加され、
“00”が入力されると“1”だけ減じられ、“01”
が入力されると増減されないように構成されている。
設定回路46によって読みとられており、導通期間設定
回路46は、クロック信号発生器23から入力されるク
ロック信号の1周期期間を単位時間とし、その単位時間
をカウント値で乗算した値に対応した時点をスイッチン
グ素子11の導通開始時に設定し、駆動回路21を介し
て、スイッチング素子11を導通させるように構成され
ている。
明する。図3を参照し、符号50はビデオ信号を示して
おり、そのビデオ信号50に含まれる映像信号は、映像
信号期間TA内に出力され、水平ブランキング期間T
B(10μsec)内では出力されないものとする。
TB内で、スイッチング素子11が導通可能とされた期
間を示す信号であり、水平ブランキング期間TBが開始
する時刻hmaxから、ビデオ信号51に含まれる水平同
期信号が終了する時刻hstopまで出力される。従って、
スイッチング素子11の導通時間の最大値は、時刻h
maxから時刻hstopまでの間のTmaxで表される。
11の導通が終了する時刻は、時刻hstopに固定されて
おり、スイッチング素子11が導通を開始する時刻hON
が変更可能になっている。
1期間だけ早い時刻hminが設定されており、スイッチ
ング素子11の導通開始時刻hONは、時刻hminから時
刻hs topの間には設定できないようになっている。従っ
て、導通開始時刻hONがhminと一致したときに、スイ
ッチング素子11の導通期間TONは、最小の導通期間T
minになる。導通期間TONが最大値Tmaxになるのは、時
刻hONが時刻hmaxに一致したときである。
電圧の波形を示しており、導通期間TON中にローにな
り、スイッチング素子11を導通させる。符号57は、
スイッチング素子11のドレイン電圧の波形を示してお
り、スイッチング素子11が導通すると、ドレイン電圧
は入力電圧Vbまで上昇し、導通から遮断に転じると、
インダクタンス素子12の起電力によってダイオード1
4が順バイアスされ、負電圧まで低下する。
hmaxの時点から単位時間(クロック信号の1周期期間)
をカウント値S1で乗算した値に対応した時点hONまで
の期間を期間Tmaxから差し引いた期間として設定され
ており、水平ブランキング期間TB内で、その期間だけ
スイッチング素子11が導通するものとする。そして、
次にスイッチング素子11が導通する前に、サンプル電
圧Vsが基準電圧と比較され、その結果、カウンタ操作
回路44から“11”が出力された場合には、新しいカ
ウント値S2は、
い、導通開始時刻hONを動かす。従って、スイッチング
素子11の導通期間は、期間Tmaxから単位時間をカウ
ント値S2で乗算した期間を差し引いた期間になる。
開始時刻hONを示すカウント値は、水平ブランキング期
間TB毎に見直されているので、電源回路1が動作を開
始する際や、負荷変動により、サンプル電圧VSが基準
電圧の範囲外の電圧になった場合には、導通期間TON毎
に、単位時間の導通分だけ基準電圧に徐々に近づく。そ
して、サンプル電圧VSは、下限電圧Vref1と上限電圧
Vref2の間の電圧になったところで安定するので、結
局、出力電圧VOUTが所定の電圧で安定する。
間TB内にあるので、スイッチング素子11が導通する
ときや、導通から遮断に転じるときにノイズが発生した
場合でも、ビデオ信号50に含まれる映像信号に影響を
与えることはない。
が、図5(a)、(b)の符号2、3にそれぞれ示すよう
に、昇圧型や極性反転型であってもよい。
要素には、同じ符号を付して説明を省略すると、同図
(a)の昇圧型の電源回路2では、インダクタンス素子1
2aの一端が入力側電源18に接続され、他端がダイオ
ード14aのアノード端子に接続されており、ダイオー
ド14aのカソード端子は、負荷である電子回路29に
接続されている。
たスイッチング素子11aは、ドレイン端子が、ダイオ
ード14aのアノード端子に接続され、ソース端子がグ
ラウンド電圧ラインに接続されており、ゲート端子は、
駆動回路21を介して制御回路22に接続され、導通期
間が上記の電源回路1のように制御されるように構成さ
れている。
の電圧波形を図4(a)の符号56aで示し、また、ドレ
イン端子の電圧波形を同図の符号57aで示す。ゲート
電圧56aがハイになり、スイッチング素子11aが導通
すると、ダイオード14aは逆バイアスされ、インダク
タンス素子12aに電流が流れる。
ド14aのアノード端子には、入力側電源18の出力電
圧Vbに、インダクタンス素子12aの起電力が重畳され
た電圧が印加され、順バイアスされ、インダクタンス素
子12aに蓄積された磁気エネルギーが電流に変換さ
れ、電子回路29と平滑コンデンサ13に供給される。
このとき、入力電圧Vbに、インダクタンス素子12aに
生じた起電力が重畳されているので、この電源回路2の
直流出力電圧VOUTは昇圧されている。この電源回路2
でも、スイッチング素子11aは、ビデオ信号の水平ブ
ランキング期間TB毎に導通し、導通期間が操作される
ことで出力電圧VOUTが安定される。
チャネルMOSトランジスタで構成されたスイッチング
素子11bのソース端子が入力側電源18に接続され、
ドレイン端子がダイオード14bのカソード端子に接続
され、ダイオード14bのアノード端子が電子回路29
とコンデンサ13に接続されている。インダクタンス素
子12bの一端は、スイッチング素子11bのドレイン端
子に接続されており、他端はグラウンド電圧ラインに接
続されている。
形を図4(b)の符号56bで示し、ドレイン電圧の波形
を同図の符号57bで示す。ゲート電圧56bがローにな
り、スイッチング素子11bが導通すると、ダイオード
14aが逆バイアスされ、インダクタンス素子12bに電
流が流れる。そして、ゲート電圧がハイになり、スイッ
チング素子11bが導通から遮断に転じると、インダク
タンス素子12bの起電力により、ダイオード14bが順
バイアスされ、電子回路29を負電位にする。
チング電源1、2と同様に、スイッチング素子11bは
水平ブランキング期間TB内で導通するようにされてお
り、導通期間が制御されることで、出力電圧VOUTが安
定化されている。
チング素子11、11a、11bは、クロック信号の1周
期を単位時間として導通期間を増減させたが、それに限
定されるものではなく、例えば、クロック信号の半周期
や2周期以上の期間を単位時間としてもよい。また、導
通時刻の終了時刻を固定せず、開始時刻を固定し、カウ
ント値が増減された場合に終了時刻を変更するようにし
てもよい。
ref2以外にもサンプル電圧VSを比較する電圧を設け、
導通期間を細かく制御するようにしてもよい。
の時定数を設定する必要がない。スイッチング素子が水
平ブランキング期間内で導通するので、高品質の映像を
得ることができる。
すブロック図
ミングチャート
形を示すタイミングチャート (b):本発明の第3例の電源回路のドレイン波形を示す
タイミングチャート
イッチング素子 411、412……比較器 44…
…カウンタ操作回路 45……カウンタ 46……
導通期間設定回路 50……ビデオ信号 S1、S2
……カウント値 TA……映像信号期間 TB……水平ブランキング期間
hON……導通期間の開始時刻 hstop……導通期
間の終了時刻 VS……サンプル電圧 Vref 1……
上限電圧 Vref2……下限電圧 VOUT……直流出
力電圧
Claims (4)
- 【請求項1】映像信号期間と水平ブランキング期間とを
含むビデオ信号における前記映像信号期間中はスイッチ
ング素子を遮断させ、少なくとも前記水平ブランキング
期間中に前記スイッチング素子を導通させる制御回路を
有し、 前記スイッチング素子に流れる電流を直流出力電圧に変
換し、前記ビデオ信号を扱う電子回路に供給するように
構成された電源回路であって、 前記制御回路は、前記水平ブランキング期間中の前記ス
イッチング素子の導通期間を、カウンタに記憶されたカ
ウント値に応じた時間に設定する導通期間設定回路と、 前記直流出力電圧に対応するサンプル電圧を所定の基準
電圧と比較する比較器と、 前記比較器の比較結果に基づいて、前記直流出力電圧が
所定値になるように、前記カウント値を操作するカウン
タ操作回路とを有する電源回路。 - 【請求項2】前記基準電圧は下限電圧と上限電圧を含
み、 前記比較器は、前記サンプル電圧を前記下限電圧及び前
記上限電圧と比較し、 前記カウンタ操作回路は、前記サンプル電圧が、前記下
限電圧と前記上限電圧で構成される電圧の範囲外にあっ
た場合に、前記カウント値を増減させるように構成され
た請求項1記載の電源回路。 - 【請求項3】前記導通期間設定回路は、前記導通期間
を、クロック信号によって決定される単位時間に前記カ
ウント値を乗算した値に応じた時間に設定するように構
成された請求項1又は請求項2のいずれか1項記載の電
源回路。 - 【請求項4】前記導通期間設定回路は、前記導通期間の
開始時刻又は終了時刻のいずれか一方の時刻を固定し、 前記カウント値が増減されると、他方の時刻を変更する
ように構成された請求項1乃至請求項3のいずれか1項
記載の電源回路。
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| JP32947697A JP3202957B2 (ja) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | ビデオ信号用電源回路 |
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|---|---|
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