JPH06348220A

JPH06348220A - 表示装置の電源回路

Info

Publication number: JPH06348220A
Application number: JP13597293A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Yao; 晋平矢尾; Tomokatsu Kishi; 智勝岸
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-06-07
Filing date: 1993-06-07
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は外部より２種類の電圧を供給する表
示装置の電源回路に関し、保護回路が外部入力電源にシ
ーケンス用の回路を付属させなくても正常に動作するよ
うにするを目的とする。【構成】表示用の高電圧と回路制御用の低電圧とが供
給される表示装置１００の電源回路であって、高電圧が
第一の所定電圧以下になった時に表示装置１００への高
電圧の供給を停止させる保護回路１を備える表示装置の
電源回路において、高電圧と低電圧の供給開始時に、高
電圧が第一の所定電圧になるまで保護回路１の保護動作
を停止させる投入時保護部制御回路２を備えるように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路制御用の低電圧と
は別に表示用に高電圧が供給されるプラズマディスプレ
イ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、蛍光表示
管、発光ダイオード等の自発光により表示を行う表示装
置の電源回路に関し、特に高電圧に異常が生じた時に表
示装置への高電圧の供給を停止して表示装置を保護する
保護回路を有する電源回路の制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】自発光によって表示を行う表示装置にお
いては、回路制御用の低電圧とは別に表示用の高電圧を
必要とするものがほとんどでる。この表示用高電圧は回
路動作用に外部から入力される低電圧からＤＣ−ＤＣコ
ンバータにより生成する場合もあるが、多くの場合外部
から入力される高電圧を使用するか又はこの高電圧から
所定の電圧を生成している。このような表示装置の電源
回路においては、表示装置が過電流状態、或いは負荷短
絡状態等になった場合に回路の破損防止のために表示用
電圧出力を停止させる保護回路が付加されている。図６
は外部より高電圧が供給される表示装置の基本構成を示
す図であり、高電圧が直接使用されるのではなく、所定
の表示用電圧に変換された後使用される場合の構成を示
している。なお、図においては共通の機能部分には共通
の参照番号を付して表すものとする。

【０００３】図６において、１００は表示装置であり、
表示部１０１と制御部１０２で構成される。１は保護回
路であり、３は変換回路である。外部より供給される制
御用の低電圧は制御部１０２に供給されると共に、保護
回路１に供給される。高電圧は変換回路３により所定の
電圧に変換された後、表示部１０１に供給される。保護
回路１は変換回路３より出力される電圧の状態を検出し
て保護動作を行う。

【０００４】図６では高電圧は変換回路３により所定の
電圧に変換された後表示部１０１に供給されるが、外部
より供給される高電圧がそのまま表示部１０１に供給さ
れる場合には変換回路は必要ない。なお、以下の説明に
おいては変換回路が存在するものとして説明を行う。図
６の変換回路３は、コンデンサ等で構成される平滑部回
路に高電圧を供給し、その平滑部回路の電圧が所定の電
圧になるように平滑部回路への高電圧の供給をスイッチ
ングするパルス幅変調（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏ
ｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＷＭ））制御の回路を使用する
のが一般的である。図７はＰＷＭ制御による変換回路の
回路構成を示すブロック図である。

【０００５】図７において、３１は低電圧より基準電圧
（Ｖｒ電圧）を生成する基準電圧（Ｖｒ電圧）回路であ
り、３２は外付けするコンデンサの容量と抵抗の抵抗値
で周波数が決定される基準三角波発振回路であり、３３
はＶｒ電圧によってＰＷＭ制御最大パルス幅を決めるＤ
ＴＣ電圧回路であり、３４は上記のＶｒ電圧と基準三角
波とＤＴＣ電圧及び平滑部回路の分圧値よりＰＷＭ制御
を行うＰＷＭ制御回路であり、３５はＰＷＭ制御回路か
らのスイッチング波形をスイッチング用ＦＥＴ３６が高
電圧をスイッチングできる電圧に変換するスイッチング
波形電圧／電流変換回路である。スイッチング用ＦＥＴ
３６は、コイル３７とダイオード３８とコンデンサ３９
で構成される平滑部回路への高電圧の供給を制御する。
４１と４２は基準三角波発振回路３２に外付けするコン
デンサと抵抗であり、４３と４４は保護回路１に外付け
するコンデンサである。７１と７２は平滑部回路の出力
電圧を分圧する抵抗である。スイッチング用ＦＥＴ３６
は、トランジスタとすることもでき、その場合はスイッ
チング波形電圧／電流変換回路はスイッチング波形に対
応した電流を出力する。なお、入力される高電圧をＶｓ
で表し、低電圧をＶｃｃで表すこととする。

【０００６】図８は、図７のＰＷＭ制御による変換回路
の動作を説明する図であり、この図に従って図７の回路
の動作を説明する。ＰＷＭ制御においては、平滑部回路
に高電圧を供給する時間を制御することにより、平滑部
回路から出力される電圧を制御する。図８に示すよう
に、基準三角波発振回路３２により生成される基準三角
波に対してＤＴＣ電圧がどの程度の値を示すかによって
ＰＷＭ周波数（スイッチング周波数）とＰＷＭ制御最大
パルス幅を決めることができる。また、制御回路内で基
準電圧Ｖｒより生成した比較基準電圧と表示用電圧出力
の分圧値を比較して、比較基準電圧値より分圧値が低い
場合はＰＷＭパルス幅に合わせたパルス幅のスイッチン
グ波形を出力し、比較基準電圧値より分圧値が高くなっ
た場合はスイッチング波形を出力しないようにする。こ
れにより表示用電圧出力が低くなった場合はＦＥＴスイ
ッチングパルス幅が広くなって電圧を上げる方向に制御
がかかり、高くなった場合はＦＥＴスイッチングパルス
幅を狭くして（或いはパルスを止めて）電圧を下げる方
向に制御する構成となっている。

【０００７】図６及び７に示した電源回路においては、
過電流状態或いは負荷短絡状態になった場合に回路に大
きな電流が流れて回路を破壊するのを防止するため、保
護回路を設けるのが一般的である。過電流状態或いは負
荷短絡状態になった場合には電源回路の出力電圧が低下
するため、保護回路は電源回路の出力電圧が所定電圧以
下に低下したことを検出することで故障の発生を検知し
ている。従来の保護回路の構成を図９に示す。

【０００８】図９において、１１は比較器であり、端子
１２の表示用電圧の分圧値と基準電圧の分圧器１３のＶ
ｒ／ｎとを比較している。表示用電圧の分圧値は、表示
用電圧が設定値の時にＶｒ／ｎになるように抵抗分圧さ
れている。分圧値がＶｒ／ｎより高い場合は比較器１１
は「Ｈ」信号を出力し、第一トランジスタ１４をオン状
態にする。これにより回路中の電位Ｖｓｃはアース（Ｇ
ＮＤ）に保持される。しかし、分圧値がＶｒ／ｎより低
い場合は比較器１１は「Ｌ」信号を出力し、第一トラン
ジスタ１４はオフ状態になる。これにより、基準電圧回
路（Ｖｒ）より抵抗１６を介して電流が流れて外付けの
コンデンサ４３、４４に電荷が蓄積され、電位Ｖｓｃが
ＧＮＤから基準電圧Ｖｒまでコンデンサ４３、４４の容
量と抵抗１６の値で定まる時定数で上昇することにな
る。電位Ｖｓｃがある電位になるとラッチ回路１５が動
作してＤＴＣ電圧回路３５に信号が出力され、これに応
じてＤＴＣ回路３５はＤＴＣ電圧を電圧Ｖｒまで上昇さ
せるため、ＰＷＭ出力が止まる。ラッチ回路１５は一旦
動作すると回路の電源をオフ状態にしない限りリセット
されないようになっている。表示用電圧の分圧値がＶｒ
／ｎ以下に低下してからラッチ回路１５が動作するまで
の時間は、コンデンサ４３、４４の容量と抵抗１６の値
で定まる時定数で決定され、通常動作による短時間の表
示電圧の低下ではラッチ回路１５が動作しないようにな
っている。

【０００９】上記のように、従来の表示装置用電源回路
の保護回路は、回路制御用の低電圧で動作し、表示用の
高電圧が所定電圧以下になった時に保護動作を開始する
ように構成されている。以上説明した電源回路及びその
保護回路は、個別の部品で基板上に回路を構成するディ
スクリート回路で構成する場合もあるが、コスト低減や
小型化のために上記の回路を１チップに集積した集積回
路を使用する場合が多い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の表示装置用電源
回路において、外部より供給される低電圧と高電圧の供
給は同時に開始されるとは限らず、供給開始に時間差が
あることが多く、通常は低電圧が高電圧より先に供給を
開始される。この場合、図９の回路においては低電圧が
入力された時点で比較器１１が動作を開始するが、高電
圧が入力されるまでで表示用電圧は上昇しないので比較
器１１の出力は「Ｌ」になり、第一トランジスタ１４が
オフ状態になる。従って、上記の時定数で決定される期
間以上に渡って高電圧の入力が開始されなかった場合、
ラッチ回路１５が動作してしまい保護回路が働いてしま
う。一旦動作した保護回路はリセットされないため、た
とえ外部よりの高電圧の供給が開始されてもこの電源回
路は動作しなくなってしまう。これを回避するために
は、回路制御用の低電圧が入力された後、保護回路が動
作する前に高電圧を入力する電源投入シーケンスが必要
となる。このような電源投入シーケンスを実現するため
に外部入力電源にシーケンス用の回路を付属させること
になり電源回路のコスト上昇及び回路規模の増大を起こ
すという問題があった。またこのようなシーケンス用回
路を付属させない場合には、保護回路の誤動作による表
示不良が発生するという問題があった。更に、このよう
な誤動作による表示不良の発生を防止するため保護回路
自体をなくしてしまった場合には表示電圧の異常が検知
できず、電源回路の破損といった問題が生じていた。

【００１１】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、回路制御用の低電圧と表示用の高電圧が外部よ
り供給される表示装置の電源回路において、保護回路が
外部入力電源にシーケンス用の回路を付属させなくても
正常に動作するようにすることで、従来の電源回路のコ
スト増加及び信頼性の低下という問題を解決することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。図１において、請求項１及び２に記載の構成
は変換回路３を除く部分に対応し、変換回路３を加えた
構成は請求項３以降に対応する。図示のように、請求項
１に記載の本発明の表示装置の電源回路は、表示用の高
電圧と回路制御用の低電圧とが外部より供給される表示
装置１００の電源回路であって、高電圧が第一の所定電
圧以下になった時に表示装置１００への高電圧の供給を
停止させる保護回路１を備える表示装置の電源回路にお
いて、高電圧と低電圧の供給開始時に、高電圧が第一の
所定電圧になるまで保護回路１の保護動作を停止させる
投入時保護部制御回路２を備えることを特徴とする。

【００１３】請求項２に記載の表示装置の電源回路は、
保護回路１が高電圧が第二の所定電圧以上であるを検出
する上限オーバ検出回路を備え、高電圧が第二の所定電
圧以上になった時に、表示装置１００への高電圧の供給
を停止させることを特徴とする。請求項３に記載の表示
装置の電源回路は、外部より供給される高電圧を所定の
表示用高電圧に変換する変換回路３を備え、保護回路１
は表示用高電圧が第一の所定電圧以下であるかを検出
し、投入時保護部制御回路２は表示用高電圧が第一の所
定電圧になるまで保護回路１の保護動作を停止させるこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の表示装置の電源回路は、
変換回路３が外部より供給される高電圧の平滑回路部へ
の供給時間を出力に応じて変化させることで所定の電圧
を生成するパルス幅変調（ＰＷＭ）制御回路であること
を特徴とする。請求項５に記載の表示装置用電源回路の
集積回路は、保護回路１と投入時保護部制御回路２と変
換回路３とを集積したことを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明の表示装置の電源回路は、高電圧と低電
圧の供給開始時に高電圧が第一の所定電圧になるまで保
護回路１の保護動作を停止させる投入時保護部制御回路
２を備えるため、誤動作がなくなる。また、請求項２に
記載の表示装置の電源回路は、保護回路１が高電圧が第
二の所定電圧以上であるを検出する上限オーバ検出回路
を備え、高電圧が第二の所定電圧以上になった時に、表
示装置１００への高電圧の供給を停止させるため、保護
機能が改善される。

【００１６】請求項３及び４に記載の表示装置の電源回
路は、図７に示した回路に対応するものであり、保護回
路１は変換回路３が生成する表示用高電圧が第一及び第
二の所定電圧以下であるか以上であるかを検出し、投入
時保護部制御回路２は表示用高電圧が第一の所定電圧に
なるまで保護回路１の保護動作を停止させるので、誤動
作がなくなる。

【００１７】

【実施例】本発明の表示装置の電源回路の実施例は、図
７に示したＰＷＭ制御による変換回路を有する表示装置
の電源回路に本発明を適用したものであり、図７と同様
の構成を有し保護回路のみが異なるものであり、図７に
示すように、点線の部分を集積化したものである。

【００１８】図２は、本実施例のにおける保護回路の構
成を示す図であり、図９の従来の保護回路に対応するも
のである。従って、図９と共通の部分については説明を
省略し、異なる部分のみを図９と対比させて説明する。
図２と９を比較して明らかなように、本実施例の保護回
路は従来の保護回路に対してＮＰＮトランジスタ２１と
ＰＮＰトランジスタ５１を含む回路を追加した構成を有
する。電位がＶｓｃで示されるラッチ回路１５に接続さ
れる線とアース（ＧＮＤ）の間にＮＰＮトランジスタ２
１が接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のベースに接続
される端子２３には信号ＳＣ２が印加される。端子２３
とＧＮＤの間には抵抗２２が接続される。この回路部分
が、電源投入時に高電圧が所定値になるまで保護回路の
動作を停止させる回路である。更に、電位がＶｓｃで示
される線と外部より供給される低電圧Ｖｃｃの電源線の
間には抵抗５３を介してＰＮＰトランジスタ５１が接続
され、そのベースに接続される端子５４には信号ＳＣ１
が印加される。端子５４と低電圧Ｖｃｃの電源線の間に
は抵抗５２が接続される。この回路部分が、表示用高電
圧が高くなり過ぎた時に保護回路を動作させる回路であ
る。

【００１９】図３と図４が、上記の信号ＳＣ１とＳＣ２
を生成する投入時制御信号発生回路と上限オーバ検出回
路であり、図５は電源投入時と表示用高電圧が過大にな
った時のこれらの信号の変化を示す図である。以下これ
らの図に従って、本実施例の回路の動作を説明する。図
３の投入時制御信号発生回路では、表示用高電圧を分圧
回路７で分圧した電圧値と回路制御用低電圧を抵抗２
５、２６で分圧した電圧値とを比較器２４で比較する。
比較器２４は回路制御用低電圧で動作する。分圧回路７
や抵抗２５、２６は、表示用高電圧が回路制御用低電圧
に対して通常の値である時に比較器２４の出力が「Ｈ」
になるように定められている。従って、電源投入時には
回路制御用低電圧の方が表示用高電圧より早く立ち上が
るため、比較器２４の出力は「Ｌ」であるが、表示用高
電圧も立ち上がった段階では出力は「Ｈ」になる。比較
器２４の出力はフリップフロップ回路２７に入力され、
フリップフロップ回路２７の反転出力が信号ＳＣ２であ
る。最初フリップフロップ回路２７はリセットされてお
り、反転出力は「Ｈ」である。電源が投入され、表示用
高電圧も立ち上がった段階で比較器２４の出力が「Ｈ」
に変化した時にフリップフロップ回路２７にクロック信
号が入力され、フリップフロップ回路２７の反転出力は
「Ｌ」に変化する。これ以後、たとえ比較器２４の出力
が変化してもフリップフロップ回路２７の反転出力は変
化しない。従って図５に示すような信号ＳＣ２が得られ
る。

【００２０】図４の上限オーバ検出回路では、表示用高
電圧の分圧値が基準電圧に対して所定値以上になった時
に比較器５５の出力が「Ｈ」に変化する。従って、信号
１は図５に示すようになる。以上のような信号ＳＣ１と
ＳＣ２を端子２３と５４に入力することにより、図２の
回路は次のように動作する。

【００２１】まず電源投入時には、回路制御電圧が入力
された段階で比較器１１が動作を開始する。この時点で
はまだ高電圧Ｖｓが入力されていないため、表示用高電
圧は出力されない。そのため、比較器１１は表示用高電
圧が低下しているものと判定して「Ｌ」を出力し、第一
トランジスタ１４はオフ状態になる。しかし、この時信
号ＳＣ２はＰＮＰトランジスタ２１をオン状態にする信
号「Ｈ」であるため、ＰＮＰトランジスタ２１がオン状
態になって、第一トランジスタ１４がオフ状態であって
もＰＮＰトランジスタ２１を介して線１８はＧＮＤに接
続されているため、電位ＶｓｃはＧＮＤ状態である。次
に、高電圧Ｖｓが入力された状態ではＳＣ２はＰＮＰト
ランジスタ２１をオフ状態にするため、電位Ｖｓｃは上
昇を開始する。しかし、電位Ｖｓｃがラッチ回路１５を
動作させる電位に上昇するまでに、表示電圧が設定値ま
で上昇して比較器１１の出力が「Ｈ」状態に変わり、第
一トランジスタ１４をオン状態にすれば、ラッチ回路１
５は動作しない。従って、外付けのコンデンサの容量や
抵抗の値を適当に選択してこの期間ではラッチ回路１５
が動作しないようにすれば電源投入時の誤動作が防止で
き、しかもこの電源投入時の所定期間が経過した後は、
従来と同様の保護回路として動作する。

【００２２】また、表示用高電圧が正常の場合には信号
ＳＣ１は「Ｈ」であり、ＰＮＰトランジスタ５１はオフ
状態になるため図の回路は従来と同様の保護動作を行う
が、表示用高電圧が上昇した場合には信号ＳＣ１が
「Ｌ」に変化するためＰＮＰトランジスタ５１がオン状
態になる。この時、第一トランジスタ１４よりＰＮＰト
ランジスタ５１の電流供給能力が大きければ、電位Ｖｓ
ｃは上昇し、ラッチ回路１５が動作して保護回路が動作
する。従来は電位Ｖｓｃの低下のみを検出して保護回路
を動作させていたが、このように電位Ｖｓｃの上昇によ
っても保護回路を動作させることにより、より高い信頼
正で保護を行うことが可能になる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
表示装置用電源回路において、回路制御用の低電圧と表
示用の高電圧の２種類の電圧によって駆動する電源回路
の保護回路を２種類の入力電圧によって制御することが
できるため、従来の保護回路で必要とした電源投入シー
ケンスが必要なくなり、保護回路の誤動作もなくすこと
ができる。これにより電源回路の信頼正が向上する。ま
た、集積化する電源回路の保護回路をこのようにするこ
とにより、コスト低減及び小型化が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置用電源回路を示す原理構成図
である。

【図２】本発明の実施例における保護回路の構成を示す
図である。

【図３】実施例における電源投入時制御信号発生回路の
構成を示す図である。

【図４】実施例における上限オーバ検出回路の構成を示
す図である。

【図５】実施例における制御シーケンスを示す図であ
る。

【図６】回路制御用電圧に加えて高電圧が供給される表
示装置の基本構成を示す図である。

【図７】ＰＷＭ制御による変換回路の構成を示す図であ
る。

【図８】ＰＷＭ制御の動作を説明する図である。

【図９】従来の電源回路の保護回路の構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…保護回路２…投入時保護部制御回路３…変換回路１１…比較器１５…ラッチ回路３１…基準電圧回路３２…基準三角波発振回路３３…ＤＴＣ電圧回路３４…ＰＷＭ制御回路３５…スイッチング波形電圧／電流変換回路１００…表示装置１０１…表示部１０２…制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示用の高電圧と、回路制御用の低電圧
とが外部より供給される表示装置（１００）の電源回路
であって、前記高電圧が第一の所定電圧以下になった時
に前記表示装置（１００）への前記高電圧の供給を停止
させる保護回路（１）を備える表示装置の電源回路にお
いて、前記高電圧と前記低電圧の供給開始時に、前記高電圧が
前記第一の所定電圧になるまで前記保護回路（１）の保
護動作を停止させる投入時保護部制御回路（２）を備え
ることを特徴とする表示装置の電源回路。
【請求項２】前記保護回路（１）は前記高電圧が第二
の所定電圧以上であるかを検出する上限オーバ検出回路
を備え、前記高電圧が第二の所定電圧以上になった時
に、前記表示装置（１００）への前記高電圧の供給を停
止させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の
電源回路。
【請求項３】外部より供給される高電圧を所定の表示
用高電圧に変換する変換回路（３）を備え、前記保護回
路（１）は前記表示用高電圧が前記第一の所定電圧以下
であるかを検出し、前記投入時保護部制御回路（２）は
前記表示用高電圧が前記第一の所定電圧になるまで前記
保護回路（１）の保護動作を停止させることを特徴とす
る請求項１又は２に記載の表示装置の電源回路。
【請求項４】前記変換回路（３）は外部より供給され
る前記高電圧の平滑回路部への供給時間を出力に応じて
変化させることで所定の電圧を生成するパルス幅変調
（ＰＷＭ）制御回路であることを特徴とする請求項３に
記載の表示装置の電源回路。
【請求項５】前記保護回路（１）と、前記投入時保護
部制御回路（２）と、前記変換回路（３）とを集積した
ことを特徴とする表示装置用電源回路の集積回路。