JP3345206B2 - DC-DC conversion circuit and flat panel display using the same - Google Patents
DC-DC conversion circuit and flat panel display using the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマディスプレイ
装置やエレクトロルミネセントディスプレイ装置などの
フラットパネル表示装置等の直流電圧を使用する装置に
用いられ、直流をチョッピングしてパルス化し、これを
変圧器で絶縁し、変圧器の2次コイルに流れる電流を整
流平滑して、入力電圧と絶縁された直流電圧を生成する
直流−直流変換回路及びこれを用いたフラットパネル表
示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for a device using a DC voltage such as a flat panel display device such as a plasma display device or an electroluminescent display device. The present invention relates to a DC-DC conversion circuit that generates a DC voltage insulated from an input voltage by rectifying and smoothing a current flowing through a secondary coil of a transformer, and a flat panel display device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】OA機器の小型化、軽量化及び低消費電
力化の要求に伴い、直流−直流変換回路にも同じ要求が
なされている。図7は、従来の直流−直流変換回路を示
す。蓄電池10に、変圧器12Aの1次コイル121と
MOSトランジスタスイッチ14とが直列接続されてい
る。このMOSトランジスタスイッチ14は、制御回路
16から出力されたパルス列で周期的にオン・オフされ
る。MOSトランジスタスイッチ14のオン抵抗を小さ
くして変換効率を高め、かつ、MOSトランジスタスイ
ッチ14のスイッチングを高速に行うために、制御回路
16用の電源電圧Vccは、蓄電池10の電圧Vddよりも
高いものが用いられる。例えば、Vdd=12Vの場合、
Vcc=15Vとされる。2. Description of the Related Art Along with demands for miniaturization, weight reduction and low power consumption of OA equipment, the same demands have been made on DC-DC conversion circuits. FIG. 7 shows a conventional DC-DC conversion circuit. The primary coil 121 of the transformer 12A and the MOS transistor switch 14 are connected in series to the storage battery 10. The MOS transistor switch 14 is periodically turned on / off by a pulse train output from the control circuit 16. The power supply voltage Vcc for the control circuit 16 is higher than the voltage Vdd of the storage battery 10 in order to increase the conversion efficiency by reducing the on-resistance of the MOS transistor switch 14 and to perform high-speed switching of the MOS transistor switch 14. Is used. For example, when Vdd = 12V,
Vcc = 15V.
【0003】変圧器12Aの2次コイル123に誘起さ
れた交流は、ダイオード18で整流され、コンデンサ2
0で平滑されて、制御回路16の電源電圧入力端子Vcc
に供給される。MOSトランジスタスイッチ14をオン
・オフしないと2次コイル123に電圧が誘起されない
ので、スタート時には、蓄電池10からダイオード22
を介して制御回路16に電圧が供給される。The alternating current induced in the secondary coil 123 of the transformer 12A is rectified by the diode 18 and
0, and the power supply voltage input terminal Vcc of the control circuit 16
Supplied to If the MOS transistor switch 14 is not turned on / off, no voltage is induced in the secondary coil 123.
A voltage is supplied to the control circuit 16 via the control circuit 16.
【0004】変圧器12Aの2次コイル122に誘起さ
れた交流電圧は、整流回路24Aで整流され、平滑回路
26Aで平滑され、直流電圧Veeとして出力される。M
OSトランジスタスイッチ14をオンからオフにしたと
きには、2次コイル122を介して1次コイル121
に、所謂フライバック電圧が誘起されて、MOSトラン
ジスタスイッチ14及び制御回路16に高電圧のスパイ
クノイズが印加される。このスパイクノイズを除去する
ために、スナバ回路28Aが1次コイル121に接続さ
れている。このフライバック電圧によりコンデンサ28
1が充電され、充電された電荷が、抵抗282Aを通し
て放電される。[0004] The AC voltage induced in the secondary coil 122 of the transformer 12A is rectified by a rectifier circuit 24A, smoothed by a smoothing circuit 26A, and output as a DC voltage Vee. M
When the OS transistor switch 14 is turned off from on, the primary coil 121
Then, a so-called flyback voltage is induced, and a high-voltage spike noise is applied to the MOS transistor switch 14 and the control circuit 16. A snubber circuit 28A is connected to the primary coil 121 to remove the spike noise. This flyback voltage causes the capacitor 28
1 is charged, and the charged charge is discharged through the resistor 282A.
【0005】図8は、従来の他の直流−直流変換回路を
示す。この回路では、2次側をコイル122のみとした
変圧器12を用い、出力電圧Veeを3端子レギュレータ
30に供給して制御回路16用の電源電圧Vccを生成し
ている。FIG. 8 shows another conventional DC-DC conversion circuit. In this circuit, the output voltage Vee is supplied to the three-terminal regulator 30 using the transformer 12 having only the coil 122 on the secondary side, and the power supply voltage Vcc for the control circuit 16 is generated.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、図7の回路で
は、変圧器12Aに2つの2次コイルを備えているの
で、変圧器12Aの寸法及び重量が増加する。また、図
8の回路では、3端子レギュレータ30により電圧Vee
を電圧Vccにステップダウンしているため、3端子レギ
ュレータ30の消費電力が大きい。However, in the circuit of FIG. 7, since the transformer 12A has two secondary coils, the size and weight of the transformer 12A are increased. In addition, in the circuit of FIG.
Is stepped down to the voltage Vcc, the power consumption of the three-terminal regulator 30 is large.
【0007】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、小型化、軽量化及び低消費電力化が可能な直流−直
流変換回路及びこれを用いたフラットパネル表示装置を
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a DC-DC conversion circuit which can be reduced in size, weight and power consumption, and a flat panel display device using the same. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段及びその作用】図1は、本
発明に係る直流−直流変換回路の原理構成を示す。本発
明では、一端が第1直流電圧入力端子に接続された1次
コイル121と、2次コイル122とを有する変圧器1
2と、1次コイル121の他端と第2直流電圧入力端子
との間に接続され、制御入力端子に供給される信号に応
じてオン・オフされるスイッチ素子14と、2次コイル
122に誘起された交流を整流して直流にする整流回路
24と、整流された該直流を平滑化し直流電源電圧とし
て出力する平滑回路26と、パルス列を該信号として該
制御入力端子に供給する制御回路16と、1次コイル1
21の該一端と該他端との間に接続され、スイッチ素子
14がオフになったときの2次コイル122から1次コ
イル121へのフライバック電圧によるエネルギーを吸
収し、この吸収エネルギーにより生じた電圧が、該第1
直流電圧入力端子の電位に、絶対値が大きくなる方向に
加えられる端子を有するスナバ回路28と、該スナバ回
路32の該端子と該制御回路の電源電圧入力端子との間
に接続されたローパスフィルタ34と、を有する。FIG. 1 shows the principle configuration of a DC-DC converter according to the present invention. According to the present invention, the transformer 1 having the primary coil 121 and the secondary coil 122 each having one end connected to the first DC voltage input terminal.
2, a switch element 14 connected between the other end of the primary coil 121 and the second DC voltage input terminal and turned on / off in response to a signal supplied to the control input terminal; A rectifying circuit 24 for rectifying the induced alternating current to direct current, a smoothing circuit 26 for smoothing the rectified direct current and outputting it as a DC power supply voltage, and a control circuit 16 for supplying a pulse train as the signal to the control input terminal And the primary coil 1
21 is connected between the one end and the other end of the switch 21 and absorbs energy by a flyback voltage from the secondary coil 122 to the primary coil 121 when the switch element 14 is turned off. Voltage is the first
A snubber circuit having a terminal applied to the potential of the DC voltage input terminal in a direction of increasing the absolute value; and a low-pass filter connected between the terminal of the snubber circuit 32 and a power supply voltage input terminal of the control circuit. 34.
【0009】本発明では、スイッチ素子14がオフにな
ったときの2次コイル122から1次コイル121への
フライバック電圧によるエネルギ−がスナバ回路28に
吸収され、吸収されたエネルギーが、ローパスフィルタ
34を介して制御回路16の電源電圧入力端子に供給さ
れ、ローパスフィルタ34により電圧が平滑化され、か
つ、該フライバック電圧のスパイクノイズがカットされ
る。スナバ回路28の上記端子の電位は、上記第1直流
電圧入力端子の電位に、吸収エネルギーにより生じた電
圧が、絶対値が大きくなる方向に加えられた電位とな
る。したがって、該フライバック電圧によるエネルギ−
が有効利用され、変圧器に制御回路に対する電源用の2
次コイルを備える必要がなく、直流−直流変換回路の小
型化、軽量化及び低消費電力化が可能となる。In the present invention, when the switch element 14 is turned off, the energy due to the flyback voltage from the secondary coil 122 to the primary coil 121 is absorbed by the snubber circuit 28, and the absorbed energy is transmitted to the low-pass filter. The voltage is supplied to the power supply voltage input terminal of the control circuit 16 through the low-pass filter 34, the voltage is smoothed by the low-pass filter 34, and the spike noise of the flyback voltage is cut. The potential of the terminal of the snubber circuit 28 is a potential obtained by adding a voltage generated by the absorbed energy to the potential of the first DC voltage input terminal in a direction in which the absolute value increases. Therefore, the energy due to the flyback voltage
Is used effectively and the transformer has two power supplies for the control circuit.
There is no need to provide a secondary coil, and the DC-DC converter can be reduced in size, weight, and power consumption.
【0010】本発明の第1態様では、例えば図2に示す
如く、スナバ回路28Aは、一端が1次コイル121の
一端に接続されたコンデンサ281と、1次コイル12
1の上記他端とコンデンサ281の他端との間に接続さ
れたダイオード283と、コンデンサ281に並列接続
されコンデンサ281に蓄積された電荷を放電させるた
めの放電素子282と、を有する。ダイオードの向き
は、上記のように、吸収エネルギーにより生じた電圧
が、第1直流電圧入力端子の電位に、絶対値が大きくな
る方向に加えられるようにする向きである。In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, for example, the snubber circuit 28A includes a capacitor 281 having one end connected to one end of the primary coil 121,
1 has a diode 283 connected between the other end of the capacitor 281 and the other end of the capacitor 281; and a discharge element 282 connected in parallel with the capacitor 281 to discharge the electric charge stored in the capacitor 281. As described above, the direction of the diode is such that the voltage generated by the absorbed energy is applied to the potential of the first DC voltage input terminal in a direction in which the absolute value increases.
【0011】本発明の第2態様では、例えば図2に示す
如く、ローパスフィルタ34Aは、スナバ回路28Aの
上記端子と制御回路16の上記電源電圧入力端子との間
に接続されたコイル341と、一端が該電源電圧入力端
子に接続され、他端が定電位に保持されたコンデンサ3
42と、を有する。この第2態様によれば、コイル34
1とコンデンサ342でローパスフィルタ34Aが構成
されているので、制御回路16用の直流電源回路32の
構成が特に簡単となる。In a second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, for example, a low-pass filter 34A includes a coil 341 connected between the terminal of the snubber circuit 28A and the power supply voltage input terminal of the control circuit 16, A capacitor 3 having one end connected to the power supply voltage input terminal and the other end held at a constant potential;
42. According to the second aspect, the coil 34
1 and the capacitor 342 constitute the low-pass filter 34A, so that the configuration of the DC power supply circuit 32 for the control circuit 16 is particularly simple.
【0012】本発明の第3態様では、例えば図2に示す
如く、放電素子は、抵抗282である。コンデンサ28
1に吸収されたエネルギーのうち余ったエネルギーは、
抵抗282で消費される。本発明の第4態様では、例え
ば図4に示す如く、放電素子は、ツェナーダイオード2
84である。ツェナーダイオードの向きは、上記フライ
バック電圧が逆方向に印加される向きである。In a third embodiment of the present invention, the discharge element is a resistor 282, for example, as shown in FIG. Capacitor 28
The surplus energy of the energy absorbed in 1 is
It is consumed by the resistor 282. In the fourth embodiment of the present invention, for example, as shown in FIG.
84. The direction of the Zener diode is the direction in which the flyback voltage is applied in the opposite direction.
【0013】この第4態様では、コンデンサ281の端
子間電圧がツェナーダイオード284の降伏電圧を越え
たときのみツェナーダイオード284に逆方向電流が流
れるので、第3態様の場合よりも上記フライバック電圧
によるエネルギーを効率よく利用することができる。本
発明の第5態様では、例えば図2に示す如く、スイッチ
素子14に流れる電流を平滑化した電流が基準値以上に
なったときスイッチ素子14を強制的にオフにする過電
流保護回路を有する。In the fourth embodiment, since the reverse current flows through the Zener diode 284 only when the voltage between the terminals of the capacitor 281 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode 284, the flyback voltage is higher than in the third embodiment. Energy can be used efficiently. In the fifth aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, for example, an overcurrent protection circuit is provided which forcibly turns off the switch element 14 when the current obtained by smoothing the current flowing through the switch element 14 becomes equal to or more than a reference value. .
【0014】本発明の第6態様では、例えば図2に示す
如く、平滑回路26Bの出力電圧が基準値以上になった
ときスイッチ素子14を強制的にオフにする過電圧保護
回路を有する。本発明の第6態様では、例えば図2に示
す如く、制御回路16は、平滑回路26Bの出力電圧V
eeが一定値になるように出力パルスのデュ−ティ比を制
御する。In a sixth aspect of the present invention, as shown in FIG. 2, for example, there is provided an overvoltage protection circuit for forcibly turning off the switch element 14 when the output voltage of the smoothing circuit 26B exceeds a reference value. In the sixth embodiment of the present invention, for example, as shown in FIG. 2, the control circuit 16 controls the output voltage V of the smoothing circuit 26B.
The duty ratio of the output pulse is controlled so that ee becomes a constant value.
【0015】[0015]
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。 [第1実施例]図2は、第1実施例の直流−直流変換回
路を示す。図7及び図8と同一構成要素には、同一符号
を付している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 2 shows a DC-DC conversion circuit according to a first embodiment. The same components as those in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals.
【0016】蓄電池10の正極は、変圧器12の1次コ
イル121の一端に接続され、1次コイル121の他端
は、MOSトランジスタスイッチ14及び電流検出回路
15の抵抗151を介してグランド線に接続されてい
る。MOSトランジスタスイッチ14のオン・オフを制
御する制御回路16は、例えば、富士通製型式MB37
70のICであり、図3に示すような三角波Vt を生成
する回路と、基準電圧V0 を生成する回路と、三角波V
t と基準電圧V0 とを比較して図3に示すような出力信
号OUTを生成する比較器とが内蔵されている。出力端
子OUTは、抵抗17を介してMOSトランジスタスイ
ッチ14のゲートに接続されており、出力端子OUTが
高レベルのときのみMOSトランジスタスイッチ14が
オンになる。MOSトランジスタスイッチ14をオン・
オフする際にMOSトランジスタスイッチ14に流れる
スパイク電流をバイパスさせるため、抵抗191とコン
デンサ192とを直列接続した回路19ものがMOSト
ランジスタスイッチ14に並列接続されている。The positive electrode of the storage battery 10 is connected to one end of a primary coil 121 of the transformer 12, and the other end of the primary coil 121 is connected to a ground line via a MOS transistor switch 14 and a resistor 151 of a current detection circuit 15. It is connected. The control circuit 16 for controlling ON / OFF of the MOS transistor switch 14 is, for example, a model MB37 manufactured by Fujitsu.
70, a circuit for generating a triangular wave Vt as shown in FIG. 3, a circuit for generating a reference voltage V0,
A comparator for comparing t with the reference voltage V0 to generate an output signal OUT as shown in FIG. 3 is incorporated. The output terminal OUT is connected to the gate of the MOS transistor switch 14 via the resistor 17, and the MOS transistor switch 14 is turned on only when the output terminal OUT is at a high level. Turn on the MOS transistor switch 14
A circuit 19 in which a resistor 191 and a capacitor 192 are connected in series is connected in parallel to the MOS transistor switch 14 in order to bypass a spike current flowing through the MOS transistor switch 14 when the MOS transistor switch 14 is turned off.
【0017】変圧器12の2次コイル122は、周知の
整流回路24A及び平滑回路26Bを介して、直流電圧
Veeの出力端子に接続されている。整流回路24Aは、
ダイオード241とダイオード242とからなり、平滑
回路26Bは、コイル261とコンデンサ262と電解
コンデンサ263とからなる。MOSトランジスタスイ
ッチ14がオンからオフへ遷移するとき、2次コイル1
22から1次コイル121へスパイク状のフライバック
電圧が誘起されるので、このエネルギーを吸収するため
に、1次コイル121にスナバ回路28Aが接続されて
いる。スナバ回路28Aは、コンデンサ281と抵抗2
82とダイオード283とからなり、コンデンサ281
の一端が1次コイル121の一端に接続され、コンデン
サ281に抵抗282が並列接続され、コンデンサ28
1の他端がダイオード283のカソードに接続され、ダ
イオード283のアノードが1次コイル121の他端に
接続されている。The secondary coil 122 of the transformer 12 is connected to an output terminal of the DC voltage Vee via a well-known rectifier circuit 24A and a smoothing circuit 26B. The rectifier circuit 24A
The smoothing circuit 26 </ b> B includes a coil 261, a capacitor 262, and an electrolytic capacitor 263. When the MOS transistor switch 14 transitions from on to off, the secondary coil 1
Since a spike-like flyback voltage is induced from 22 to the primary coil 121, a snubber circuit 28A is connected to the primary coil 121 to absorb this energy. The snubber circuit 28A includes a capacitor 281 and a resistor 2
82 and a diode 283, and a capacitor 281
Is connected to one end of the primary coil 121, a resistor 282 is connected in parallel with the capacitor 281,
The other end of 1 is connected to the cathode of diode 283, and the anode of diode 283 is connected to the other end of primary coil 121.
【0018】このフライバック電圧により、ダイオード
283を通してコンデンサ281に電荷が蓄積され、蓄
積電荷は、抵抗282を通って徐々に放電される。コン
デンサ281に蓄積されたエネルギーを有効利用するた
めに、ダイオード283のカソードが、LCローパスフ
ィルタ34Aを介して制御回路16の電源電圧入力端子
Vccに接続されており、スナバ回路28AとLCローパ
スフィルタ34Aとで制御回路16用の補助電源回路3
2Aが構成されている。With this flyback voltage, charges are accumulated in the capacitor 281 through the diode 283, and the accumulated charges are gradually discharged through the resistor 282. In order to effectively use the energy stored in the capacitor 281, the cathode of the diode 283 is connected to the power supply voltage input terminal Vcc of the control circuit 16 via the LC low-pass filter 34A, and the snubber circuit 28A and the LC low-pass filter 34A And the auxiliary power supply circuit 3 for the control circuit 16
2A is configured.
【0019】次に、制御回路16に対する付加回路につ
いて簡単に説明する。例えば、電圧Veeの出力端がグラ
ンド線と短絡すると、MOSトランジスタスイッチ14
に過電流が流れる。この過電流を検出するために、MO
Sトランジスタスイッチ14に流れる電流を電圧に変換
するための抵抗151と、抵抗152と電解コンデンサ
153とからなる、スパイクノイズを平滑化するための
積分回路とで、電流検出回路15が構成されており、そ
の出力は、制御回路16の入力端子OCPに供給され
る。制御回路16は、入力端子OCPが基準電圧以上に
なったことを内部の比較器で検出したとき、出力端子O
UTを強制的に低レベルにして、変圧器12の動作を停
止させる。Next, an additional circuit for the control circuit 16 will be briefly described. For example, when the output terminal of the voltage Vee is short-circuited to the ground line, the MOS transistor switch 14
Overcurrent flows in In order to detect this overcurrent, MO
The current detection circuit 15 is composed of a resistor 151 for converting a current flowing through the S transistor switch 14 into a voltage, and an integration circuit for smoothing spike noise, which includes a resistor 152 and an electrolytic capacitor 153. , And its output is supplied to an input terminal OCP of the control circuit 16. When the internal comparator detects that the input terminal OCP has become equal to or higher than the reference voltage, the control circuit 16 outputs the output terminal OCP.
The UT is forced to a low level, and the operation of the transformer 12 is stopped.
【0020】過電圧検出回路36は、出力電圧Veeが設
定値以上の過電圧になったことを検出するためのもので
あり、出力電圧Veeを分圧する抵抗361及び362
と、ノイズによる過電圧を無視するための電解コンデン
サ363と、基準電圧発生器364と、基準電圧発生器
364の電圧と電解コンデンサ363の端子間電圧とを
比較する比較器365とを備えている。比較器365の
出力は、制御回路16の入力端子OVPに供給され、制
御回路16は、入力端子OVPが高レベルになると、出
力端子OUTを強制的に低レベルにして変圧器12の動
作を停止させる。The overvoltage detecting circuit 36 is for detecting that the output voltage Vee has become an overvoltage equal to or higher than a set value, and includes resistors 361 and 362 for dividing the output voltage Vee.
And an electrolytic capacitor 363 for ignoring an overvoltage due to noise, a reference voltage generator 364, and a comparator 365 for comparing the voltage of the reference voltage generator 364 with the voltage between terminals of the electrolytic capacitor 363. The output of the comparator 365 is supplied to the input terminal OVP of the control circuit 16. When the input terminal OVP goes high, the control circuit 16 forcibly sets the output terminal OUT low and stops the operation of the transformer 12. Let it.
【0021】フィードバック回路38は、制御回路16
の端子+INに出力電圧Veeの分圧を供給するための抵
抗381及び382と、制御回路16により生成された
基準電圧Vref を分圧して制御回路16の入力端子−I
Nに供給するための抵抗383及び384と、制御回路
16に対する外付け回路であるコンデンサ385及び抵
抗386とからなる。制御回路16は、両分圧の差のA
C成分をコンデンサ385及び抵抗386を介して基準
電圧Veeの分圧に加え、出力電圧Veeが一定になるよう
に出力端子OUTからのパルスのデューティ比を制御す
る。The feedback circuit 38 controls the control circuit 16
And resistors 381 and 382 for supplying the divided voltage of the output voltage Vee to the terminal + IN of the control circuit 16 and the input terminal −I of the control circuit 16 by dividing the reference voltage Vref generated by the control circuit 16.
It comprises resistors 383 and 384 for supplying N, and a capacitor 385 and a resistor 386 which are external circuits to the control circuit 16. The control circuit 16 calculates the difference A between the two partial pressures.
The C component is added to the divided voltage of the reference voltage Vee via the capacitor 385 and the resistor 386, and the duty ratio of the pulse from the output terminal OUT is controlled so that the output voltage Vee becomes constant.
【0022】図2において、例えば、Vdd=12V、V
cc=18V、Vee=100Vである。次に、上記の如く
構成された直流−直流変換回路の動作を説明する。最初
は変圧器12が動作していないので、蓄電池10の電圧
Vddが抵抗282及びコイル341を介して制御回路1
6の電源電圧入力端子Vccに印加され、制御回路16が
動作を開始する。In FIG. 2, for example, Vdd = 12 V, V
cc = 18V and Vee = 100V. Next, the operation of the DC-DC converter configured as described above will be described. At first, since the transformer 12 is not operating, the voltage Vdd of the storage battery 10 is controlled by the control circuit 1 via the resistor 282 and the coil 341.
6 is applied to the power supply voltage input terminal Vcc, and the control circuit 16 starts operating.
【0023】制御回路16の出力端子OUTが高レベル
に遷移してMOSトランジスタスイッチ14がオンにな
ると、1次コイル121に電流が流れ、2次コイル12
2に電圧が誘起される。制御回路16の出力端子OUT
が低レベルに遷移してMOSトランジスタスイッチ14
がオフになると、2次コイル122から1次コイル12
1へフライバック電圧が誘起され、ダイオード283を
通ってコンデンサ281に電荷が蓄積される。この際、
高周波であるスパイクノイズは、コイル341のインダ
クタンスにより、コイル341側へは殆ど通らず、通っ
てもコンデンサ342で吸収される。蓄電池10の電圧
Vddとコンデンサ281の端子間電圧Vr との和は、L
Cローパスフィルタ34Aで平滑化されて電圧Vccに供
給され、余ったエネルギーは抵抗282で消費される。When the output terminal OUT of the control circuit 16 transitions to the high level and the MOS transistor switch 14 is turned on, a current flows through the primary coil 121 and the secondary coil 12
2, a voltage is induced. Output terminal OUT of control circuit 16
Transitions to the low level and the MOS transistor switch 14
Is turned off, the primary coil 12
A flyback voltage is induced to 1 and charge is stored in the capacitor 281 through the diode 283. On this occasion,
The high frequency spike noise hardly passes through the coil 341 due to the inductance of the coil 341, but is absorbed by the capacitor 342 even if it passes. The sum of the voltage Vdd of the storage battery 10 and the voltage Vr between terminals of the capacitor 281 is L
The voltage is smoothed by the C low-pass filter 34A and supplied to the voltage Vcc, and the surplus energy is consumed by the resistor 282.
【0024】MOSトランジスタスイッチ14に流れる
電流I及びMOSトランジスタスイッチ14のドレイン
とグランド線との間の電圧Vは図3に示す如くなる。 [第2実施例]図4は、第2実施例の直流−直流変換回
路の概略構成を示す。図2と同一構成要素には、同一符
号を付している。The current I flowing through the MOS transistor switch 14 and the voltage V between the drain of the MOS transistor switch 14 and the ground line are as shown in FIG. [Second Embodiment] FIG. 4 shows a schematic configuration of a DC-DC converter according to a second embodiment. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
【0025】スナバ回路28Bは、図2の抵抗282の
代わりに、ツェナーダイオード284を用いている。補
助電源回路32Bは、このスナバ回路28Bと、LCロ
ーパスフィルタ34Aとからなる。ツェナーダイオード
284の降伏電圧の好ましい値は、蓄電池10の電圧V
ddに等しい値であり、上記の例では12Vである。コン
デンサ281の端子間電圧がこの電圧を越えたときのみ
ツェナーダイオード284に逆方向電流が流れるので、
フライバック電圧によるエネルギーを効率よく利用する
ことができる。他の点は上記第1実施例と同一である。The snubber circuit 28B uses a Zener diode 284 instead of the resistor 282 in FIG. The auxiliary power supply circuit 32B includes the snubber circuit 28B and an LC low-pass filter 34A. The preferred value of the breakdown voltage of the Zener diode 284 is the voltage V
This value is equal to dd, and is 12 V in the above example. Since a reverse current flows through the Zener diode 284 only when the voltage between the terminals of the capacitor 281 exceeds this voltage,
Energy from the flyback voltage can be used efficiently. Other points are the same as those of the first embodiment.
【0026】[第3実施例]図5は、第3実施例の直流
/直流変換回路の概略構成を示す。図1と同一構成要素
には、同一符号を付している。この直流/直流変換回路
では、蓄電池10、スナバ回路28Cのダイオード28
3、整流回路24Bのダイオード241及び242、並
びに平滑回路26Cの電解コンデンサ263の接続方向
が、図2の場合と逆になっており、負の直流電圧−Vee
が生成される。これに伴い、LCローパスフィルタ34
Aの出力端子は制御回路16の一方の電源電圧入力端子
GNDに接続され、制御回路16の他方の電源電圧入力
端子Vccはグランド線に接続され、図2のnMOSトラ
ンジスタスイッチ14の代わりにpMOSトランジスタ
14Aが用いられている。図5では簡単化のために、図
2の回路15、19及び36を図示省略している。Third Embodiment FIG. 5 shows a schematic configuration of a DC / DC converter according to a third embodiment. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In this DC / DC conversion circuit, the storage battery 10, the diode 28 of the snubber circuit 28C
3. The connection directions of the diodes 241 and 242 of the rectifier circuit 24B and the electrolytic capacitor 263 of the smoothing circuit 26C are opposite to those in FIG.
Is generated. Accordingly, the LC low-pass filter 34
The output terminal of A is connected to one power supply voltage input terminal GND of the control circuit 16, the other power supply voltage input terminal Vcc of the control circuit 16 is connected to the ground line, and a pMOS transistor is used instead of the nMOS transistor switch 14 of FIG. 14A is used. 5, the circuits 15, 19 and 36 of FIG. 2 are not shown for simplicity.
【0027】上記構成から明らかなように、この直流/
直流変換回路の動作は、図2の場合と電流の向きが逆に
なる。なお、スナバ回路28Cは、抵抗282の替わり
に、図4の場合と逆向きに接続したツェナーダイオード
を用いてもよい。 [第4実施例]図6は、本発明の直流/直流変換回路が
適用された第4実施例のAC型かつ2電極型のプラズマ
ディスプレイ装置40を示す。As is apparent from the above configuration, this DC /
In the operation of the DC conversion circuit, the direction of the current is opposite to that in the case of FIG. Note that the snubber circuit 28C may use a Zener diode connected in the opposite direction to the case of FIG. 4 instead of the resistor 282. Fourth Embodiment FIG. 6 shows an AC-type and two-electrode type plasma display device 40 according to a fourth embodiment to which the DC / DC converter of the present invention is applied.
【0028】従来では、直流/直流変換回路41を用い
ずにプラズマディスプレイ装置40に電源電圧VCC、例
えば5V、及びVee、例えば100V、を供給していた
のを、直流/直流変換回路41を用いて電源電圧VCC及
び電圧Vdd、例えば12V、をプラズマディスプレイ装
置40に供給している。表示パネル42の行電極及び列
電極にはそれぞれ、行ドライバ43及び列ドライバ44
の出力が供給される。行ドライバ43は、制御回路45
からの走査信号及び制御信号に基づいて表示パネル42
の行電極に対し、走査用駆動信号を線順次に供給し、又
は維持電圧の一方の電位を供給する。列ドライバ44
は、制御回路45からの表示データ及び制御信号に基づ
いて、水平同期信号HSYNCの1パルス毎に1行分の
表示用駆動信号を表示パネル42の列電極に供給し、又
は維持電圧の他方の電位を供給する。制御回路45は、
行ドライバ43及び列ドライバ44への上記信号を、表
示データDATA、クロックCLK、垂直同期信号VS
YNC及び水平同期信号HSYNCに基づいて生成す
る。Conventionally, the power supply voltage VCC, for example, 5 V, and Vee, for example, 100 V, are supplied to the plasma display device 40 without using the DC / DC conversion circuit 41. Thus, the power supply voltage VCC and the voltage Vdd, for example, 12 V, are supplied to the plasma display device 40. A row driver 43 and a column driver 44 are applied to the row electrodes and the column electrodes of the display panel 42, respectively.
Is supplied. The row driver 43 includes a control circuit 45
Panel 42 based on a scanning signal and a control signal from
, A scanning drive signal is supplied line-sequentially, or one of the sustain voltages is supplied. Column driver 44
Supplies the display drive signal for one row to the column electrode of the display panel 42 every one pulse of the horizontal synchronization signal HSYNC based on the display data and the control signal from the control circuit 45, or the other of the sustain voltage. Supply potential. The control circuit 45
The above signals to the row driver 43 and the column driver 44 are represented by the display data DATA, the clock CLK, and the vertical synchronization signal VS.
It is generated based on the YNC and the horizontal synchronization signal HSYNC.
【0029】行ドライバ43、列ドライバ44及び制御
回路45の論理回路には、電源電圧VCCが供給される。
列電極駆動電圧は、直流電圧Vddを直流電圧Veeに変換
する直流/直流変換回路41から列ドライバ44に供給
される。電圧Veeは、書込電圧生成回路46、及び、加
算回路47の一方の入力端子にも供給される。書込電圧
生成回路46は、電圧Veeを用いて制御回路45からの
制御信号に基づき所定期間に書込電圧Vw を生成し、加
算回路47の他方の入力端子に供給する。加算回路47
の出力電圧は、Vw =0のときの維持電圧、Vw ≠0の
ときの走査電圧として行ドライバ43を介し表示パネル
42の行電極に供給される。The power supply voltage VCC is supplied to the logic circuits of the row driver 43, the column driver 44 and the control circuit 45.
The column electrode drive voltage is supplied to a column driver 44 from a DC / DC conversion circuit 41 that converts a DC voltage Vdd into a DC voltage Vee. The voltage Vee is also supplied to the write voltage generation circuit 46 and one input terminal of the addition circuit 47. The write voltage generation circuit 46 generates the write voltage Vw for a predetermined period based on the control signal from the control circuit 45 using the voltage Vee, and supplies the write voltage Vw to the other input terminal of the adder circuit 47. Adder circuit 47
Are supplied to the row electrodes of the display panel 42 via the row driver 43 as the sustain voltage when Vw = 0 and the scanning voltage when Vw ≠ 0.
【0030】上記構成のプラズマディスプレイ装置40
によれば、蓄電池による使用が可能となり、比較的軽量
の変圧器を直流/直流変換回路41に用いているのでプ
ラズマディスプレイ装置40が軽量となり、かつ、直流
/直流変換回路41においてフライバック電圧によるエ
ネルギ−を有効利用しているので、蓄電池の使用可能時
間が長くなる。The plasma display device 40 having the above configuration
According to the method, the storage battery can be used, and a relatively lightweight transformer is used for the DC / DC conversion circuit 41, so that the plasma display device 40 becomes lightweight, and the DC / DC conversion circuit 41 uses a flyback voltage. Since the energy is effectively used, the usable time of the storage battery is prolonged.
【0031】なお、本発明の直流/直流変換回路は、図
6に示すプラズマディスプレイ装置40以外の種々の型
のプラズマディスプレイ装置に適用可能であり、例え
ば、プラズマディスプレイパネルにおいて互いに平行な
一対の維持放電電極と離間してこれらに交差するように
アドレス電極が設けられた3電極型プラズマディスプレ
イ装置の該維持放電電極間に、本発明の直流/直流変換
回路の出力電圧を供給する構成であってもよい。また、
本発明は、AC型に限定されずDC型プラズマディスプ
レイ装置にも当然適用可能であり、さらに、他のフラッ
トパネル表示装置等にも適用可能である。The DC / DC conversion circuit of the present invention can be applied to various types of plasma display devices other than the plasma display device 40 shown in FIG. The output voltage of the DC / DC conversion circuit of the present invention is supplied between the sustain discharge electrodes of a three-electrode type plasma display device provided with address electrodes so as to be separated from and intersect with the discharge electrodes. Is also good. Also,
The present invention is naturally applicable not only to the AC type but also to a DC type plasma display device, and further to other flat panel display devices and the like.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る直流−
直流変換回路では、スイッチ素子がオフになったときの
変圧器の2次コイルから1次コイルへのフライバック電
圧によるエネルギ−がスナバ回路に吸収され、吸収され
たエネルギーが、ローパスフィルタを介して制御回路の
電源電圧入力端子に供給され、このローパスフィルタに
より電圧が平滑化され、かつ、該フライバック電圧のス
パイクノイズがカットされ、また、スナバ回路の端子の
電位は、第1直流電圧入力端子の電位に、吸収エネルギ
ーにより生じた電圧が、絶対値が大きくなる方向に加え
られた電位となり、したがって、該フライバック電圧に
よるエネルギ−が有効利用され、変圧器に制御回路に対
する電源用の2次コイルを備える必要がなく、直流−直
流変換回路及びこれを用いたフラットパネル表示装置等
の小型化、軽量化及び低消費電力化が可能となるという
優れた効果を奏する。As described above, the direct current according to the present invention is
In the DC conversion circuit, the energy due to the flyback voltage from the secondary coil to the primary coil of the transformer when the switch element is turned off is absorbed by the snubber circuit, and the absorbed energy is passed through the low-pass filter. The voltage is supplied to a power supply voltage input terminal of the control circuit, the voltage is smoothed by the low-pass filter, the spike noise of the flyback voltage is cut, and the potential of the terminal of the snubber circuit is set to the first DC voltage input terminal. The voltage generated by the absorbed energy becomes the potential applied in the direction of increasing the absolute value to the potential of the power supply. Therefore, the energy by the flyback voltage is effectively used, and the secondary for power supply to the control circuit is provided to the transformer. It is not necessary to provide a coil, so that a DC-DC conversion circuit and a flat panel display device using the same can be reduced in size and weight. Beauty an excellent effect that power consumption can be reduced.
【図1】本発明の原理構成を示す直流−直流変換回路図
である。FIG. 1 is a DC-DC conversion circuit diagram showing the principle configuration of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例の直流−直流変換回路図で
ある。FIG. 2 is a DC-DC conversion circuit diagram of the first embodiment of the present invention.
【図3】図2の回路の動作を示す波形図である。FIG. 3 is a waveform chart showing an operation of the circuit of FIG. 2;
【図4】本発明の第2実施例の直流−直流変換回路図で
ある。FIG. 4 is a DC-DC conversion circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3実施例の直流−直流変換回路図で
ある。FIG. 5 is a DC-DC conversion circuit diagram according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の直流−直流変換回路が適用されたプラ
ズマディスプレイ装置を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a plasma display device to which the DC-DC conversion circuit of the present invention is applied.
【図7】従来の直流−直流変換回路図である。FIG. 7 is a conventional DC-DC conversion circuit diagram.
【図8】従来の他の直流−直流変換回路図である。FIG. 8 is another conventional DC-DC conversion circuit diagram.
10 蓄電池 12A、12 変圧器 14、14A MOSトランジスタスイッチ 15 電流検出回路 24、24A、24B 整流回路 26、26A、26B、26C 平滑回路 28、28A、28B、28C スナバ回路 32、32A、32B、32C 補助電源回路 34、34A ローパスフィルタ 36 過電圧検出回路 38 フィードバック回路 Reference Signs List 10 Storage battery 12A, 12 Transformer 14, 14A MOS transistor switch 15 Current detection circuit 24, 24A, 24B Rectifier circuit 26, 26A, 26B, 26C Smoothing circuit 28, 28A, 28B, 28C Snubber circuit 32, 32A, 32B, 32C Power supply circuit 34, 34A Low-pass filter 36 Overvoltage detection circuit 38 Feedback circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棚橋 陸郎 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山本 晃 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−176533(JP,A) 特開 平5−344724(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02M 3/28 G09G 3/20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Rikuo Tanahashi 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Akira Yamamoto 1015 Ueodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited ( 56) References JP-A-5-176533 (JP, A) JP-A-5-344724 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02M 3/28 G09G 3/20
Claims (10)
た1次コイルと、2次コイルとを有する変圧器と、 該1次コイルの他端と第2直流電圧入力端子との間に接
続され、制御入力端子に供給される信号に応じてオン・
オフされるスイッチ素子と、 該2次コイルに誘起された交流を整流して直流にする整
流回路と、 整流された該直流を平滑化し直流電源電圧として出力す
る平滑回路と、 パルス列を該信号として該制御入力端子に供給する制御
回路と、 該1次コイルの該一端と該他端との間に接続され、該ス
イッチ素子がオフになったときの該2次コイルから該1
次コイルへのフライバック電圧によるエネルギーを吸収
し、この吸収エネルギーにより生じた電圧が、該第1直
流電圧入力端子の電位に、絶対値が大きくなる方向に加
えられる端子を有するスナバ回路と、 該スナバ回路の該端子と該制御回路の電源電圧入力端子
との間に接続されたローパスフィルタと、 を有し、該スナバ回路と該ローパスフィルタとで該制御
回路用の直流電源回路が構成されていることを特徴とす
る直流−直流変換回路。1. A transformer having a primary coil having one end connected to a first DC voltage input terminal and a secondary coil; and a transformer between the other end of the primary coil and a second DC voltage input terminal. Connected and turned on according to the signal supplied to the control input terminal.
A switch element to be turned off; a rectifier circuit for rectifying the alternating current induced in the secondary coil to convert it to a direct current; a smoothing circuit for smoothing the rectified direct current and outputting it as a DC power supply voltage; A control circuit for supplying to the control input terminal; a control circuit connected between the one end and the other end of the primary coil;
A snubber circuit having a terminal for absorbing energy generated by a flyback voltage to the next coil and applying a voltage generated by the absorbed energy to a potential of the first DC voltage input terminal in a direction of increasing an absolute value; A low-pass filter connected between the terminal of the snubber circuit and the power supply voltage input terminal of the control circuit, wherein the snubber circuit and the low-pass filter constitute a DC power supply circuit for the control circuit. DC-DC converter circuit.
サと、 該1次コイルの前記他端と該コンデンサの他端との間に
接続されたダイオードと、 該コンデンサに並列接続され該コンデンサに蓄積された
電荷を放電させるための放電素子と、 を有することを特徴とする請求項1記載の直流−直流変
換回路。2. The snubber circuit includes: a capacitor having one end connected to the one end of the primary coil; a diode connected between the other end of the primary coil and the other end of the capacitor; The DC-DC conversion circuit according to claim 1, further comprising: a discharge element connected in parallel to the capacitor for discharging electric charges stored in the capacitor.
圧入力端子との間に接続されたコイルと、 一端が該電源電圧入力端子に接続され、他端が定電位に
保持されたコンデンサと、 を有することを特徴とする請求項2記載の直流−直流変
換回路。3. The low-pass filter comprises: a coil connected between the terminal of the snubber circuit and the power supply voltage input terminal of the control circuit; one end connected to the power supply voltage input terminal; The DC-DC converter according to claim 2, further comprising: a capacitor held at a constant potential.
とする請求項2記載の直流−直流変換回路。4. The DC-DC converter according to claim 2, wherein the discharge element is a resistor.
あることを特徴とする請求項2記載の直流−直流変換回
路。5. The DC-DC converter according to claim 2, wherein the discharge element is a Zener diode.
値以上になったとき該スイッチ素子を強制的にオフにす
る過電流保護回路、 を有することを特徴とする直流−直流変換回路。6. The overcurrent protection circuit according to claim 3, further comprising: an overcurrent protection circuit for forcibly turning off the switch element when a current obtained by smoothing a current flowing through the switch element becomes equal to or more than a reference value. DC-DC conversion circuit.
イッチ素子を強制的にオフにする過電圧保護回路、 を有することを特徴とする直流−直流変換回路。7. The DC-DC converter according to claim 3, further comprising: an overvoltage protection circuit for forcibly turning off the switch element when an output voltage of the smoothing circuit becomes higher than a reference value. circuit.
圧が一定値になるように前記出力パルスのデューティ比
を制御する、 ことを特徴とする請求項3記載の直流−直流変換回路。8. The DC-DC converter according to claim 3, wherein the control circuit controls a duty ratio of the output pulse so that an output voltage of the smoothing circuit becomes a constant value.
項1乃至8のいずれか1つに記載の直流−直流変換回路
を有し、該直流−直流変換回路の出力電圧がフラットパ
ネルの駆動電圧として用いられることを特徴とするフラ
ットパネル表示装置。9. A flat panel display device, comprising the DC-DC conversion circuit according to claim 1, wherein an output voltage of the DC-DC conversion circuit is used as a driving voltage of the flat panel. A flat panel display device.
れた1次コイルと、2次コイルとを有する変圧器と、 該1次コイルの他端と第2直流電圧入力端子との間に接
続され、制御入力端子に供給される信号に応じてオン・
オフされるスイッチ素子と、 該2次コイルに誘起された交流を整流して直流にする整
流回路と、 整流された該直流を平滑化し直流電源電圧として出力す
る平滑回路と、 パルス列を該信号として該制御入力端子に供給する制御
回路と、 該1次コイルの該一端と該他端との間に接続され、該ス
イッチ素子がオフになったときの該2次コイルから該1
次コイルへのフライバック電圧によるエネルギーを吸収
し、この吸収エネルギーにより生じた電圧が、該第1直
流電圧入力端子 の電位に、絶対値が大きくなる方向に加
えられる端子を有するスナバ回路と、 該スイッチ素子に流れる電流を検出する過電流検出回路
と、 該平滑回路の出力電圧を検出する過電圧検出回路と、 を有し、該制御回路は、該スナバ回路における該端子か
ら出力される電圧が供給される電源電圧入力端子を備え
ると共に、該過電流検出回路及び該過電圧検出回路の出
力に基づいて該変圧器の動作を制御することを特徴とす
る直流−直流変換回路。 10. One end is connected to a first DC voltage input terminal.
A transformer having a primary coil and a secondary coil, and a transformer connected between the other end of the primary coil and a second DC voltage input terminal.
Connected in response to the signal supplied to the control input terminal.
A switch element to be turned off; and a rectifier for rectifying an alternating current induced in the secondary coil to a direct current.
Current circuit and smoothes the rectified DC, and outputs it as a DC power supply voltage.
And a control circuit for supplying a pulse train as the signal to the control input terminal.
A circuit connected between the one end and the other end of the primary coil;
From the secondary coil when the switch element is turned off.
Absorbs energy due to flyback voltage to secondary coil
Then, the voltage generated by the absorbed energy is the first direct current.
Current voltage input terminal potential in the direction of increasing absolute value.
And an overcurrent detection circuit for detecting a current flowing through the switch element.
And an overvoltage detection circuit for detecting an output voltage of the smoothing circuit , wherein the control circuit is connected to the terminal in the snubber circuit.
Power supply voltage input terminal to which the voltage output from
Output of the overcurrent detection circuit and the overvoltage detection circuit.
Controlling the operation of the transformer based on the force.
DC-DC conversion circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP6-8810 | 1994-01-28 | ||
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JPH07255170A JPH07255170A (en) | 1995-10-03 |
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JP01211995A Expired - Lifetime JP3345206B2 (en) | 1994-01-28 | 1995-01-27 | DC-DC conversion circuit and flat panel display using the same |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3345206B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018166030A1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-09-20 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Dual output flyback voltage conversion circuit and display device |
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1995
- 1995-01-27 JP JP01211995A patent/JP3345206B2/en not_active Expired - Lifetime
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JPH07255170A (en) | 1995-10-03 |
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