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JPH0956175A - Power supply circuit apparatus containing piezoelectric transformer - Google Patents

Power supply circuit apparatus containing piezoelectric transformer

Info

Publication number
JPH0956175A
JPH0956175A JP7236126A JP23612695A JPH0956175A JP H0956175 A JPH0956175 A JP H0956175A JP 7236126 A JP7236126 A JP 7236126A JP 23612695 A JP23612695 A JP 23612695A JP H0956175 A JPH0956175 A JP H0956175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
switching element
circuit
electrode
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7236126A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Shimamura
純一 嶋村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Yuden Co Ltd filed Critical Taiyo Yuden Co Ltd
Priority to JP7236126A priority Critical patent/JPH0956175A/en
Publication of JPH0956175A publication Critical patent/JPH0956175A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to perform the control of a drive frequency of a piezoelectric transformer by a simple circuit in a power supply circuit apparatus containing a piezoelectric transformer. SOLUTION: A series circuit of a primary winding of an auxiliary transformer 14 and an FET 17 is connected to a DC power supply 12. A piezoelectric transformer 19 is connected to the second winding of the auxiliary transformer. A gate voltage of the FET 17 and a drain to source voltage are detected for detecting the resonance state of the piezoelectric transformer 19, and these are mixed together in a mixing circuit 34. A mixed output voltage and a reference voltage are compared by a comparator 36, and an output containing the information about resonance state of the piezoelectric transformer 19 is obtained. An output from a comparator 36 is integrated by VCO 39, and a drive frequency of the piezoelectric transformer 19 is made closer to this resonance frequency.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、CCFL(冷陰極蛍光
管)を点灯させるために好適な圧電トランスを含む電源
回路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply circuit device including a piezoelectric transformer suitable for lighting a CCFL (cold cathode fluorescent tube).

【0002】[0002]

【従来の技術】圧電セラミック板の厚み方向に形成され
た一対の電極に駆動電圧を印加し、長さ方向に形成され
た電極から出力電圧を取り出す形式の圧電トランスは公
知である。この種の圧電トランスは、機械振動を利用し
ているため電磁波の不要輻射がない、波形歪みが少なく
ノイズが少ない、薄型で高効率化が可能、不燃性で安全
である等の特長を有する。これ等の特長を生かしてCC
FLの電源回路に圧電トランスを使用することが、例え
ば1994年11月7日発行の「日経エレクトロニク
ス」の第147頁〜第157頁の論文「液晶バックライ
ト用インバータ、圧電トランス採用で厚さ4.5mm」
等で知られている。
2. Description of the Related Art A piezoelectric transformer of a type in which a drive voltage is applied to a pair of electrodes formed in the thickness direction of a piezoelectric ceramic plate and an output voltage is taken out from the electrodes formed in the length direction is known. Since this type of piezoelectric transformer uses mechanical vibration, it has features that unnecessary radiation of electromagnetic waves does not occur, waveform distortion and noise are small, thin and highly efficient, nonflammable and safe. CC utilizing these features
The use of a piezoelectric transformer in the FL power supply circuit is described in, for example, "Nikkei Electronics," published on Nov. 7, 1994, pages 147 to 157, "Liquid Crystal Backlight Inverter, Piezoelectric Transformer: Thickness 4". .5 mm "
And so on.

【0003】ところで、圧電トランスの性質として負荷
電流の変化、入力電圧の変化及び温度変化等により共振
周波数が変化してしまうため全ての条件で効率よく駆動
させるためには、常に圧電トランスの共振周波数の変化
に追従して励振しなくてはならない。圧電トランスの励
振電圧即ち駆動電圧の周波数の制御方法として次の3つ
が知られている。 (1) 圧電トランスの固有共振周波数よりも僅かに高
い固定の周波数で圧電トランスを駆動する。 (2) 圧電トランスの駆動電圧のレベルの変化によっ
ても圧電トランスの共振周波数が変化するので、上述の
「日経エレクトロニクス」の論文に記載されているよう
に入力電圧を検出して駆動電圧の周波数を変化させる。 (3) 例えば特開昭61−220386号に開示され
ているように、圧電トランスの入力電圧と出力電流又は
入力電流との位相関係を比較検出し、圧電トランスの周
波数変化に追従させて駆動電圧の周波数を変える。
By the way, since the resonance frequency of the piezoelectric transformer changes due to changes in load current, changes in input voltage, changes in temperature, etc., in order to drive the piezoelectric transformer efficiently under all conditions, the resonance frequency of the piezoelectric transformer is always maintained. You have to excite following the change of. The following three methods are known as methods for controlling the excitation voltage of the piezoelectric transformer, that is, the frequency of the drive voltage. (1) The piezoelectric transformer is driven at a fixed frequency slightly higher than the natural resonance frequency of the piezoelectric transformer. (2) Since the resonance frequency of the piezoelectric transformer also changes depending on the level of the drive voltage of the piezoelectric transformer, the input voltage is detected and the frequency of the drive voltage is detected as described in the above-mentioned article of "Nikkei Electronics". Change. (3) For example, as disclosed in JP-A-61-220386, the phase relationship between the input voltage of the piezoelectric transformer and the output current or the input current is detected by comparison, and the drive voltage is made to follow the frequency change of the piezoelectric transformer. Change the frequency of.

【0004】図1は上記(3)の方式に従うCCFLの
電源回路を示す。この電源回路では、圧電トランス1が
VCO(電圧制御発振器)の出力を駆動増幅器3で増幅
したもので駆動される。VCO2の周波数を制御するた
めに圧電トランス1に入力電圧と電流検出器4で検出さ
れた電圧とが位相比較器5で位相比較され、この出力が
低周波フィルタ6で平滑されてVCO2の制御電圧とな
る。圧電トランス1は入力電極7と出力電極8と共通電
極9とを有し、出力電極8に負荷10が接続されてい
る。
FIG. 1 shows a power supply circuit of a CCFL according to the above method (3). In this power supply circuit, the piezoelectric transformer 1 is driven by an output of a VCO (voltage controlled oscillator) amplified by a drive amplifier 3. In order to control the frequency of the VCO2, the input voltage to the piezoelectric transformer 1 and the voltage detected by the current detector 4 are phase-compared by the phase comparator 5, and this output is smoothed by the low frequency filter 6 to control the VCO2 control voltage. Becomes The piezoelectric transformer 1 has an input electrode 7, an output electrode 8 and a common electrode 9, and a load 10 is connected to the output electrode 8.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記(1)
(2)(3)の従来方式には次のような問題がある。ま
ず、(1)の周波数固定方式では、電力変換効率の最良
点がある条件の時1カ所のみに限られてしまう。また、
圧電トランス個々の周波数バラツキに合わせるため周波
数調整が必要である。また、周囲温度の変化による圧電
トランスの共振周波数のズレによる影響が大きい。
(2)の供給電圧検出方式では、圧電トランスの入力電
圧の変化による共振周波数の変化については、トラッキ
ングが合えば改善効果があるが、負荷変動、温度変動に
ついては上記(1)と同様である。(3)の位相検出方
式では、供給電圧、負荷、温度の変化による圧電トラン
スの共振状態を常に検出して周波数制御しているため、
変化要因に対して最も安定であるが、位相比較器を使用
するために回路構成が複雑になり部品点数が多く小型
化、ローコスト化に適していない。
However, the above (1)
The conventional methods (2) and (3) have the following problems. First, in the frequency fixed system of (1), the power conversion efficiency is limited to only one place under the condition that there is the best point. Also,
It is necessary to adjust the frequency to match the frequency variation of each piezoelectric transformer. Further, the influence of the shift of the resonance frequency of the piezoelectric transformer due to the change of the ambient temperature is large.
In the supply voltage detection method of (2), the change of the resonance frequency due to the change of the input voltage of the piezoelectric transformer has an effect of improving if the tracking is appropriate, but the load change and the temperature change are the same as the above (1). . In the phase detection method of (3), since the resonance state of the piezoelectric transformer due to changes in supply voltage, load, and temperature is constantly detected and frequency is controlled,
Although it is the most stable against a change factor, it uses a phase comparator to complicate the circuit configuration, has many components, and is not suitable for downsizing and cost reduction.

【0006】そこで、本発明の目的は、比較的簡単な構
成で圧電トランスの駆動周波数を最適値又はこの近傍に
制御することができる電源回路装置を提供することにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply circuit device capable of controlling the drive frequency of a piezoelectric transformer to an optimum value or in the vicinity thereof with a relatively simple structure.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、直流電源と補助トランスとスイッチング素
子と圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路と
を備え、前記補助トランスは1次巻線と2次巻線を有
し、前記1次巻線の一端は前記直流電源の一端に接続さ
れ、前記スイッチング素子は第1及び第2の主端子と制
御端子とを有し、前記スイッチング素子の前記第1の主
端子は前記1次巻線の他端に接続され、前記スイッチン
グ素子の前記第2の主端子は前記直流電源の他端に接続
され、前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電
極とを有し、前記圧電トランスの前記入力電極は前記2
次巻線の一端に接続され、前記圧電トランスの前記共通
電極は前記2次巻線の他端に接続され、前記圧電トラン
スの前記出力電極と前記共通電極との間に負荷が接続さ
れ、前記制御回路は前記スイッチング素子をオン・オフ
制御するためのパルスを前記スイッチング素子の前記制
御電極に供給するためのものであって、前記スイッチン
グ素子の前記制御電極と前記第2の主電極との間の第1
の電圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記スイッチ
ング素子の前記第1及び第2の主電極間の第2の電圧を
検出する第2の電圧検出手段と、前記第1及び第2の電
圧を混合する混合回路と、基準電圧源と、前記基準電圧
源の基準電圧と前記混合回路から得られた混合電圧との
比較出力を発生する電圧比較器と、前記電圧比較器の出
力を積分する積分回路と、前記積分回路の出力電圧で制
御される電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力
を前記スイッチング素子の前記制御端子に供給する手段
とを有していることを特徴とする電源回路装置に係わる
ものである。なお、請求項2に示すように、請求項1の
トランスの代りにリアクトルをスイッチング素子に直列
に接続することができる。また、請求項3に示すよう
に、請求項1のトランスを単巻トランスにすることがで
きる。また、請求項4に示すように、請求項1の1次巻
線に直列にリアクトル即ちインダクタンス素子を付加す
ることができる。また、請求項5に示すように、スイッ
チング素子に対して並列に共振用コンデンサを接続する
ことが望ましい。また、請求項6に示すように、パルス
幅変調回路と負荷電流検出回路とを設け、負荷電流検出
回路の出力でスイッチング素子をオン・オフするための
パルスの幅を制御することが望ましい。
The present invention for achieving the above object comprises a DC power supply, an auxiliary transformer, a switching element, a piezoelectric transformer, and a control circuit for the switching element, wherein the auxiliary transformer is a primary winding. And a secondary winding, one end of the primary winding is connected to one end of the DC power supply, the switching element has first and second main terminals and a control terminal, and The first main terminal is connected to the other end of the primary winding, the second main terminal of the switching element is connected to the other end of the DC power supply, and the piezoelectric transformer has an input electrode and an output electrode. A common electrode, wherein the input electrode of the piezoelectric transformer is 2
The common electrode of the piezoelectric transformer is connected to one end of a secondary winding, the common electrode of the piezoelectric transformer is connected to the other end of the secondary winding, and a load is connected between the output electrode and the common electrode of the piezoelectric transformer. The control circuit is for supplying a pulse for controlling ON / OFF of the switching element to the control electrode of the switching element, and between the control electrode of the switching element and the second main electrode. First of
First voltage detecting means for detecting the voltage of the second element, second voltage detecting means for detecting the second voltage between the first and second main electrodes of the switching element, and the first and second A mixing circuit that mixes voltages, a reference voltage source, a voltage comparator that generates a comparison output of the reference voltage of the reference voltage source and the mixed voltage obtained from the mixing circuit, and the output of the voltage comparator is integrated. Power supply having an integrating circuit for controlling the voltage, a voltage controlled oscillator controlled by an output voltage of the integrating circuit, and a means for supplying the output of the voltage controlled oscillator to the control terminal of the switching element. It relates to a circuit device. As described in claim 2, instead of the transformer of claim 1, a reactor can be connected in series with the switching element. Further, as shown in claim 3, the transformer of claim 1 can be a single-winding transformer. Further, as shown in claim 4, a reactor, that is, an inductance element can be added in series to the primary winding of claim 1. Further, as described in claim 5, it is desirable to connect a resonance capacitor in parallel with the switching element. Further, as described in claim 6, it is desirable to provide a pulse width modulation circuit and a load current detection circuit and control the pulse width for turning on / off the switching element by the output of the load current detection circuit.

【0008】[0008]

【発明の作用及び効果】各請求項の発明では、スイッチ
ング素子の制御電極と第2の主電極との間の第1の電圧
と第1及び第2の主電極間の第2の電圧とを混合し、こ
れと基準電圧との比較によって圧電トランスの共振状態
を検出し、この検出に基づいて電圧制御発振器を制御す
る。これにより、圧電トランスの共振周波数が変化する
と、これに追従して圧電トランスの駆動周波数が変化す
る。この結果、負荷電流の変化、入力電圧の変化、動作
温度の変化に対して最良の変換効率で圧電トランスを動
作させることができる。また、各請求項の発明によれ
ば、電流検出を伴なわないで圧電トランスの共振状態を
知ることが可能であり、電力損失を小さくすることがで
きる。また、請求項5に示すように、共振用コンデンサ
を設けると、混合回路の出力に基づく圧電トランスの共
振状態の検出が容易になる。また、請求項6によれば、
パルス幅変調によって電流制御を容易に達成することが
できる。
According to the invention of each claim, the first voltage between the control electrode of the switching element and the second main electrode and the second voltage between the first and second main electrodes are set. After mixing, the resonance state of the piezoelectric transformer is detected by comparing this with a reference voltage, and the voltage controlled oscillator is controlled based on this detection. As a result, when the resonance frequency of the piezoelectric transformer changes, the driving frequency of the piezoelectric transformer changes accordingly. As a result, the piezoelectric transformer can be operated with the best conversion efficiency with respect to changes in load current, changes in input voltage, and changes in operating temperature. Further, according to the invention of each claim, it is possible to know the resonance state of the piezoelectric transformer without current detection, and it is possible to reduce the power loss. Further, when the resonance capacitor is provided as described in the fifth aspect, it becomes easy to detect the resonance state of the piezoelectric transformer based on the output of the mixing circuit. According to claim 6,
Current control can be easily achieved by pulse width modulation.

【0009】[0009]

【第1の実施例】次に、図2〜図6を参照して本発明の
第1の実施例のCCFLの電源回路装置を説明する。図
2において、直流電源回路11は、整流器又は電池から
成る直流電源12とこれに並列接続された平滑用又は安
定化用コンデンサ13とから成る。トランス14は1次
巻線15と2次巻線16とから成り、漏洩インダクタン
スを有する1次巻線15の一端は電源12の一端に接続
されている。スイッチング素子としてのFET(電界効
果トランジスタ)17は第1の主電極としてのドレイン
と第2の主電極としてのソースと制御電極としてのゲー
トとを有し、ドレインが1次巻線15の他端に接続され
ている。なお、FET17はソースがサブストレートに
接続された絶縁ゲート(MOS)型FETであって、ソ
ース・ドレインに並列に接続されたダイオードを内蔵し
ている。また、ドレイン・ソース間にストレーキャパシ
タンスを有する。1次巻線15に並列に接続されたコン
デンサ18は共振用コンデンサであって、電源回路11
のコンデンサ13よりも十分に小さいものである。
[First Embodiment] A CCFL power supply circuit device according to a first embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. In FIG. 2, the DC power supply circuit 11 includes a DC power supply 12 composed of a rectifier or a battery and a smoothing or stabilizing capacitor 13 connected in parallel with the DC power supply 12. The transformer 14 includes a primary winding 15 and a secondary winding 16, and one end of the primary winding 15 having a leakage inductance is connected to one end of the power supply 12. A FET (field effect transistor) 17 as a switching element has a drain as a first main electrode, a source as a second main electrode, and a gate as a control electrode, and the drain is the other end of the primary winding 15. It is connected to the. The FET 17 is an insulated gate (MOS) type FET having a source connected to the substrate, and has a built-in diode connected in parallel to the source / drain. In addition, it has a stray capacitance between the drain and the source. The capacitor 18 connected in parallel to the primary winding 15 is a resonance capacitor, and the power supply circuit 11
Is sufficiently smaller than the condenser 13 of FIG.

【0010】圧電トランス19は圧電セラミック素子2
0に入力電極21と出力電極22と共通電極23を設け
た周知のものであり、入力電極21が2次巻線16の一
端に接続され、共通電極23が2次巻線16の他端及び
電源12の他端即ちグランドに接続されている。負荷と
してのCCFL24の一端は圧電トランス19の出力電
極22に接続され、他端は調光用電流検出回路25を介
してグランドに接続されている。
The piezoelectric transformer 19 is a piezoelectric ceramic element 2
The input electrode 21, the output electrode 22, and the common electrode 23 are provided at 0, the input electrode 21 is connected to one end of the secondary winding 16, and the common electrode 23 is connected to the other end of the secondary winding 16 and It is connected to the other end of the power source 12, that is, the ground. One end of the CCFL 24 as a load is connected to the output electrode 22 of the piezoelectric transformer 19, and the other end is connected to the ground via the dimming current detection circuit 25.

【0011】電流検出回路25は第1及び第2のダイオ
ード26、27と、第1及び第2の抵抗28、29と、
1つの調光用可変抵抗30とから成る。第1の抵抗28
は第1のダイオード26を介してCCFL24とグラン
ドとの間に接続され、第2のダイオード28は第1のダ
イオード26と逆の方向性を有して第1のダイオード2
6と抵抗28の直列回路に対して並列に接続されてい
る。第2の抵抗29は可変抵抗30を介して第1の抵抗
28に並列に接続されている。第1及び第2の抵抗2
8、29及び可変抵抗30には第1のダイオード26を
介して正の半波の負荷電流が流れる。従って、電流検出
回路25は正の半波の負荷電流を検出していることにな
る。第2のダイオード27は負の半波の負荷電流を流す
ためのものである。なお、圧電トランス19の出力端子
には交流電圧が発生する。
The current detection circuit 25 includes first and second diodes 26 and 27, first and second resistors 28 and 29, and
It is composed of one variable resistor 30 for dimming. First resistor 28
Is connected between the CCFL 24 and the ground through the first diode 26, and the second diode 28 has a direction opposite to that of the first diode 26.
6 and the resistor 28 are connected in parallel to the series circuit. The second resistor 29 is connected in parallel to the first resistor 28 via the variable resistor 30. First and second resistors 2
A positive half-wave load current flows through the first and second diodes 26 and 29 and the variable resistor 30. Therefore, the current detection circuit 25 is detecting the positive half-wave load current. The second diode 27 is for passing a negative half-wave load current. An AC voltage is generated at the output terminal of the piezoelectric transformer 19.

【0012】電流検出回路25の出力ラインとグランド
との間に接続されたコンデンサ31は積分回路即ち平滑
回路として設けられている。従って、コンデンサ31の
両端からは平滑された電流検出電圧が得られる。
The capacitor 31 connected between the output line of the current detecting circuit 25 and the ground is provided as an integrating circuit, that is, a smoothing circuit. Therefore, a smoothed current detection voltage is obtained from both ends of the capacitor 31.

【0013】FET17の制御回路は、FET17のゲ
ー・ソース間電圧(第1の電圧)を検出する第1の電圧
検出手段としての第1の電圧検出ライン32と、FET
17のドレイン・ソース間電圧(第2の電圧)を検出す
る第2の電圧検出手段としての第2の電圧検出ライン3
3と、第1及び第2の電圧を混合する混合回路34と、
基準電圧回路35と、電圧比較器36と、積分回路37
と、増幅回路38と、VCO(電圧制御発振器)39
と、PWM(パルス幅変調)回路40とから成る。
The control circuit of the FET 17 includes a first voltage detection line 32 as first voltage detection means for detecting the gate-source voltage (first voltage) of the FET 17, and the FET.
Second voltage detection line 3 as second voltage detection means for detecting the drain-source voltage (second voltage) 17
3, and a mixing circuit 34 that mixes the first and second voltages,
Reference voltage circuit 35, voltage comparator 36, integration circuit 37
An amplifier circuit 38 and a VCO (voltage controlled oscillator) 39
And a PWM (pulse width modulation) circuit 40.

【0014】混合回路34は、第1、第2、第3、第4
の混合用抵抗41、42、43、44と、波形遅延用コ
ンデンサ45と、ダイオード46とから成る。第1の混
合用抵抗41は第1の電圧検出ライン32とグランドと
グランドとの間にコンデンサ45を介して接続されてい
る。第2の混合用抵抗42はコンデンサ45の一端と混
合回路34の出力ライン47との間に接続されている。
第3の混合用抵抗43は第1の電圧検出ライン32と混
合出力ライン47との間にダイオード46を介して接続
されている。即ち、第3の混合用抵抗43は第1及び第
2の混合用抵抗41、42の直列回路に対して並列に接
続されている。第4の混合用抵抗44は第2の電圧検出
ライン33と混合出力ライン47との間に接続されてい
る。混合回路34の出力ライン47は比較器36の一方
の入力端子(正入力端子)に接続されている。この混合
回路34の各部の定数は、図4(B)に示す第1の電圧
としてのゲート電圧Vg と図4(A)に示す第2の電圧
としてのドレイン・ソース間電圧Vdsとを合成して図4
(C)の波形の混合出力電圧Vm を得ることができるよ
うに設定されている。
The mixing circuit 34 includes a first circuit, a second circuit, a third circuit, and a fourth circuit.
Of mixing resistors 41, 42, 43, 44, a waveform delaying capacitor 45, and a diode 46. The first mixing resistor 41 is connected between the first voltage detection line 32 and the ground via a capacitor 45. The second mixing resistor 42 is connected between one end of the capacitor 45 and the output line 47 of the mixing circuit 34.
The third mixing resistor 43 is connected between the first voltage detection line 32 and the mixing output line 47 via a diode 46. That is, the third mixing resistor 43 is connected in parallel to the series circuit of the first and second mixing resistors 41 and 42. The fourth mixing resistor 44 is connected between the second voltage detection line 33 and the mixing output line 47. The output line 47 of the mixing circuit 34 is connected to one input terminal (positive input terminal) of the comparator 36. The constant of each part of the mixing circuit 34 is obtained by combining the gate voltage Vg as the first voltage shown in FIG. 4B and the drain-source voltage Vds as the second voltage shown in FIG. 4A. Figure 4
It is set so that the mixed output voltage Vm of the waveform of (C) can be obtained.

【0015】基準電圧回路35は分圧用抵抗48、49
を直流電源端子50に接続したものであって、分圧点が
比較器36の他方の入力端子(負の入力端子)に接続さ
れている。基準電圧回路35の分圧点の基準電圧Vr は
図4(C)で点線で示すレベルを有する。
The reference voltage circuit 35 includes voltage dividing resistors 48 and 49.
Is connected to the DC power supply terminal 50, and the voltage dividing point is connected to the other input terminal (negative input terminal) of the comparator 36. The reference voltage Vr at the voltage dividing point of the reference voltage circuit 35 has the level shown by the dotted line in FIG.

【0016】比較器36は混合出力電圧Vm と基準電圧
Vr とを比較して図4(D)に示す2値の比較出力電圧
を発生するように形成されている。なお、図4(D)の
波形は図4(C)の波形に比べて幾らか応答遅れを有し
て変化している。
The comparator 36 is formed to compare the mixed output voltage Vm and the reference voltage Vr and generate a binary comparison output voltage shown in FIG. 4 (D). The waveform of FIG. 4D changes with a response delay as compared with the waveform of FIG. 4C.

【0017】積分回路37は比較器36の出力端子に接
続され、図4(D)の比較出力を平滑するように形成さ
れている。積分回路37の出力は増幅器38を介してV
CO39の電圧制御端子に供給される。
The integrating circuit 37 is connected to the output terminal of the comparator 36, and is formed so as to smooth the comparison output of FIG. The output of the integrating circuit 37 is V through the amplifier 38.
It is supplied to the voltage control terminal of CO39.

【0018】VCO39は制御電圧の変化に応じて出力
周波数が変化する周知の発振器である。
The VCO 39 is a well-known oscillator whose output frequency changes according to the change of the control voltage.

【0019】PWM回路40はVCO39とFET17
のゲートとの間に接続され、VCO39の出力周波数に
一致した周波数でPWMパルスを発生するように形成さ
れている。なお、PWM回路40は電流検出回路25の
出力段のコンデンサ31に接続されたライン51の電圧
に応答して出力パルス幅が変化するように形成されてい
る。
The PWM circuit 40 includes a VCO 39 and a FET 17
Connected to the gate of the VCO 39 and is configured to generate a PWM pulse at a frequency that matches the output frequency of the VCO 39. The PWM circuit 40 is formed so that the output pulse width changes in response to the voltage of the line 51 connected to the output stage capacitor 31 of the current detection circuit 25.

【0020】図3はPWM回路40を詳しく示すもので
あって、三角波発生回路52と、基準電圧源53と、誤
差増幅器54と、電圧比較器(コンパレータ)55とか
ら成る。三角波発生回路52はVCO39の出力信号に
同期して三角波電圧を発生する。誤差増幅器54はライ
ン51の電流検出電圧と基準電圧源53の基準電圧との
差を示す信号を形成する。比較器55は三角波電圧と誤
差増幅器54の出力電圧とを比較してPWMパルスを形
成し、これをFET17のゲートに供給する。
FIG. 3 shows the PWM circuit 40 in detail, which comprises a triangular wave generating circuit 52, a reference voltage source 53, an error amplifier 54, and a voltage comparator (comparator) 55. The triangular wave generation circuit 52 generates a triangular wave voltage in synchronization with the output signal of the VCO 39. The error amplifier 54 forms a signal indicating the difference between the current detection voltage of the line 51 and the reference voltage of the reference voltage source 53. The comparator 55 compares the triangular wave voltage with the output voltage of the error amplifier 54 to form a PWM pulse, and supplies this to the gate of the FET 17.

【0021】[0021]

【動作】FET17のオンの期間には電源12の電圧が
1次巻線15に印加され、これによりFET17のオフ
期間に2次巻線16に補助的に昇圧した電圧が誘起され
る。2次巻線16の電圧は圧電トランス19の入力電極
21と共通電極23の間に供給される。FET17は断
続的にオン・オフするので、圧電トランス19も断続的
に駆動される。圧電トランス19は圧電効果によって出
力電極22に交流の高電圧(実効値で起動時に1500
V、定常時に500V)を発生する。この圧電トランス
19の電圧はCCFL24に印加され、ここに電流が流
れる。CCFL24の電流は電流検出回路25で検出さ
れ、コンデンサ31で平滑された後にPWM回路40の
制御信号となる。電流検出回路25に含まれている可変
抵抗30はCCFL24の輝度調整に使用される。即
ち、可変抵抗30の値を変えるとPWM回路40から発
生するPWMパルスの幅が変化し、CCFL24の輝度
が変化する。
[Operation] The voltage of the power supply 12 is applied to the primary winding 15 while the FET 17 is on, and thereby the auxiliary boosted voltage is induced in the secondary winding 16 while the FET 17 is off. The voltage of the secondary winding 16 is supplied between the input electrode 21 and the common electrode 23 of the piezoelectric transformer 19. Since the FET 17 is intermittently turned on / off, the piezoelectric transformer 19 is also intermittently driven. The piezoelectric transformer 19 causes the output electrode 22 to have a high alternating voltage (actual value of 1500
V, 500 V) is generated in a steady state. The voltage of the piezoelectric transformer 19 is applied to the CCFL 24, and a current flows there. The current of the CCFL 24 is detected by the current detection circuit 25, smoothed by the capacitor 31, and becomes a control signal of the PWM circuit 40. The variable resistor 30 included in the current detection circuit 25 is used to adjust the brightness of the CCFL 24. That is, when the value of the variable resistor 30 is changed, the width of the PWM pulse generated from the PWM circuit 40 changes and the brightness of the CCFL 24 changes.

【0022】圧電トランス19を効率良く駆動するため
には共振周波数に合せてこの駆動電圧の周波数を制御す
ることが必要になる。このために、圧電トランス19の
共振状態を検出してVCO39の出力周波数を制御す
る。本発明では、FET17のゲート電圧とドレイン・
ソース間電圧とに基づいて圧電トランス19の共振状態
を検出している。図4はCCFL24の電流が4.5m
Aの場合の各部の電圧を示す。図4(B)のゲート電圧
Vg が低レベルのt1 〜t2 期間においては、1次巻線
15のインダクタンスとコンデンサ18の共振が生じ、
コンデンサ18の電圧が正弦波状に変化する。共振用コ
ンデンサ18はこれよりも大容量のコンデンサ13を介
してFET17に並列に接続されているので、FET1
7のドレイン・ソース間電圧Vdsは図4(A)に示すよ
うに共振用コンデンサ18の電圧変化と同様に正弦波の
半波となる。図4(A)のドレイン・ソース間電圧Vds
は抵抗44でレベル調整され、また図4(B)のゲート
電圧Vg は抵抗41、42でレベル調整されて混合即ち
合成される。なお、混合回路34におけるコンデンサ4
5はゲート電圧Vg の波形の立下りとドレイン・ソース
間電圧Vdsの波形の立上りの落ち込みを防ぐためのホー
ルドコンデンサとして働く。また、抵抗43とダイオー
ド46はゲート電圧Vg の波形の立上りの鈍りを防ぐ働
きを有する。ドレイン・ソース間電圧Vdsとゲート電圧
Vg とを混合すると、図4(C)の混合電圧Vm が得ら
れる。この混合電圧Vm の波形は、ゲート電圧Vg の立
上り時点t2 の近傍にくぼみを有する。このくぼみは、
FET17のオフ期間に発生する半波の共振電圧波形V
dsの発生期間がゲ−ト電圧Vg のオフ期間よりも短いた
めに生じる。図4(B1 )及び(B2 )は図4(B)の
ゲ−ト電圧Vg に抵抗41、42、43とコンデンサ4
5とダイオ−ド46の回路で遅延を与えた状態を示す。
図4(B1 )の波形はコンデンサ45の電圧V45の波形
であり、図4(B2)の波形はドレイン・ソ−ス間電圧
Vdsを混合する前に抵抗42とダイオ−ド46の接続点
に得られる電圧Vg2の波形である。従って、図4(C)
の波形は、図4(A)のドレイン・ソ−ス間電圧Vdsと
図4(B2 )の遅延されたゲ−ト電圧Vg2との混合によ
って得られる。このくぼみの大きさは圧電トランス19
の入力インピーダンスの変化に応じて変化する。即ち、
圧電トランス19の入力インピーダンスは、圧電トラン
ス19の入力周波数(駆動周波数)の変化及び出力電流
の変化によって変化し、圧電トランス19が共振状態で
負荷が大きい時に最も小さい値になる。圧電トランス1
9の入力インピーダンスの変化は前段の補助トランス1
4の1次側に換算され、1次側の電圧波形即ちドレイン
・ソース間電圧Vdsが影響を受ける。FET17のドレ
イン・ソース間電圧Vdsの立ち上りはゲート電圧Vg の
立ち下りに一致するが、ドレイン・ソース間電圧Vdsの
立ち下りの位置は圧電トランス19の入力インピーダン
スの変化によって変化する。
In order to drive the piezoelectric transformer 19 efficiently, it is necessary to control the frequency of this drive voltage in accordance with the resonance frequency. For this purpose, the resonance state of the piezoelectric transformer 19 is detected and the output frequency of the VCO 39 is controlled. In the present invention, the gate voltage and drain
The resonance state of the piezoelectric transformer 19 is detected based on the voltage between the sources. In Figure 4, the current of CCFL24 is 4.5m
The voltage of each part in the case of A is shown. In the period from t1 to t2 in which the gate voltage Vg of FIG. 4B is at a low level, the inductance of the primary winding 15 and the resonance of the capacitor 18 occur,
The voltage of the capacitor 18 changes sinusoidally. Since the resonance capacitor 18 is connected in parallel to the FET 17 via the capacitor 13 having a larger capacity than this, the FET 1
The drain-source voltage Vds of 7 becomes a half-wave of a sine wave like the voltage change of the resonance capacitor 18, as shown in FIG. Drain-source voltage Vds of FIG.
Is adjusted in level by a resistor 44, and the gate voltage Vg in FIG. 4B is adjusted in level by resistors 41 and 42 to be mixed or synthesized. The capacitor 4 in the mixing circuit 34
Reference numeral 5 serves as a hold capacitor for preventing the fall of the waveform of the gate voltage Vg and the fall of the waveform of the drain-source voltage Vds. Further, the resistor 43 and the diode 46 have a function of preventing the rising of the rising waveform of the gate voltage Vg. By mixing the drain-source voltage Vds and the gate voltage Vg, the mixed voltage Vm of FIG. 4C is obtained. The waveform of the mixed voltage Vm has a depression near the rising time t2 of the gate voltage Vg. This hollow is
Half-wave resonant voltage waveform V generated in the OFF period of the FET 17
This occurs because the generation period of ds is shorter than the off period of the gate voltage Vg. 4 (B1) and (B2) show resistors 41, 42, 43 and a capacitor 4 at the gate voltage Vg of FIG. 4 (B).
5 shows a state in which a delay is given by the circuit of 5 and the diode 46.
The waveform of FIG. 4 (B1) is the waveform of the voltage V45 of the capacitor 45, and the waveform of FIG. 4 (B2) is the connection point of the resistor 42 and the diode 46 before mixing the drain-source voltage Vds. It is the waveform of the obtained voltage Vg2. Therefore, FIG.
Is obtained by mixing the drain-source voltage Vds of FIG. 4 (A) and the delayed gate voltage Vg2 of FIG. 4 (B2). The size of this recess is the piezoelectric transformer 19
It changes according to the change of the input impedance of. That is,
The input impedance of the piezoelectric transformer 19 changes according to the change of the input frequency (driving frequency) of the piezoelectric transformer 19 and the change of the output current, and becomes the smallest value when the piezoelectric transformer 19 is in the resonance state and the load is large. Piezoelectric transformer 1
The change of the input impedance of 9 is the auxiliary transformer 1 of the previous stage.
4 is converted to the primary side, and the voltage waveform on the primary side, that is, the drain-source voltage Vds is affected. The rise of the drain-source voltage Vds of the FET 17 coincides with the fall of the gate voltage Vg, but the fall position of the drain-source voltage Vds changes with the change of the input impedance of the piezoelectric transformer 19.

【0023】比較器36において図4に示す基準電圧V
r と混合電圧Vm とを比較すると、混合電圧Vm が基準
電圧Vr よりも低くなる期間に対応して図4(D)に示
す負パルス(低レベルパルス)が得られる。負パルスの
期間t2 〜t3 の長さは圧電トランス19の入力インピ
ーダンスの情報即ち共振状態の情報を含んでいるので、
これを積分回路37で積分し、反転増幅器38で反転し
てVCO39に加えると、VCO39の出力周波数及び
PWM回路40の出力周波数が変化し、圧電トランス1
9の駆動周波数がこの共振周波数に追従する。
In the comparator 36, the reference voltage V shown in FIG.
Comparing r with the mixed voltage Vm, the negative pulse (low level pulse) shown in FIG. 4D is obtained corresponding to the period when the mixed voltage Vm becomes lower than the reference voltage Vr. Since the length of the period t2 to t3 of the negative pulse includes the information of the input impedance of the piezoelectric transformer 19, that is, the information of the resonance state,
When this is integrated by the integrating circuit 37, inverted by the inverting amplifier 38 and added to the VCO 39, the output frequency of the VCO 39 and the output frequency of the PWM circuit 40 change, and the piezoelectric transformer 1
The drive frequency of 9 follows this resonance frequency.

【0024】輝度調整の可変抵抗30を調整してCCF
L24の電流を6mAにすると、各部の電圧Vds、Vg
、Vm 、Vc が図5(A)〜(D)に示すように変化
する。即ち、可変抵抗30の調整によって図5(B)に
示すPWMパルスの幅が広くなる。一方、ドレイン・ソ
ース間電圧Vdsの波形の幅は圧電トランス19のインピ
ーダンスの変化の影響を受けて狭くなる。これにより、
図5(C)に示す混合電圧Vm の負方向のくぼみの幅も
狭くなり、比較器36の出力の負パルスの幅も狭くな
る。この結果、VCO39の制御電圧が低下し、VCO
39の出力周波数も低下する。従って、負荷電流が増え
た時にVCO39の出力周波数及び圧電トランス19の
駆動周波数が下る。
The CCF is adjusted by adjusting the variable resistor 30 for brightness adjustment.
When the current of L24 is set to 6 mA, the voltage Vds, Vg of each part
, Vm, and Vc change as shown in FIGS. That is, the width of the PWM pulse shown in FIG. 5B is widened by adjusting the variable resistor 30. On the other hand, the width of the waveform of the drain-source voltage Vds is narrowed under the influence of the change in the impedance of the piezoelectric transformer 19. This allows
The width of the recess in the negative direction of the mixed voltage Vm shown in FIG. 5 (C) is also narrowed, and the width of the negative pulse of the output of the comparator 36 is also narrowed. As a result, the control voltage of the VCO 39 drops and the VCO 39
The output frequency of 39 also decreases. Therefore, when the load current increases, the output frequency of the VCO 39 and the drive frequency of the piezoelectric transformer 19 decrease.

【0025】CCFL24の電流を3mAに減らした場
合には、各部の電圧Vds、Vg 、Vm 、Vc が図6
(A)〜(D)に示すように変化する。即ち、この場合
には、CCFL24の電流を4.5mAから6mAに増
やした場合と逆の動作になり、図6(B)のPWMパル
スの幅は狭くなり、図6(A)のドレイン・ソース間電
圧Vdsの波形の幅は広くなり、図6(C)の混合電圧V
m の負方向のくぼみの幅は広くなり、比較器36の出力
の負パルスは広くなる。
When the current of the CCFL 24 is reduced to 3 mA, the voltages Vds, Vg, Vm and Vc of the respective parts are shown in FIG.
It changes as shown in (A) to (D). That is, in this case, the operation is the reverse of the case where the current of the CCFL 24 is increased from 4.5 mA to 6 mA, the width of the PWM pulse in FIG. 6 (B) becomes narrower, and the drain / source in FIG. The width of the waveform of the inter-voltage Vds becomes wider, and the mixed voltage Vds of FIG.
The width of the negative depression of m becomes wider, and the negative pulse output from the comparator 36 becomes wider.

【0026】上述から明らかなように、本実施例によれ
ば、混合回路34と電圧比較器36と積分回路37と反
転増幅器38とから成る比較的簡単な回路構成によって
VCO39の出力周波数を圧電トランス19の共振周波
数の変化に追従させて変えることができる。また、本実
施例では圧電トランス19の電流検出を伴なわないで、
圧電トランス19の共振状態を検出することができるの
で、電力損失が小さくなる。
As is apparent from the above, according to the present embodiment, the output frequency of the VCO 39 is controlled by the piezoelectric transformer with a relatively simple circuit configuration including the mixing circuit 34, the voltage comparator 36, the integrating circuit 37, and the inverting amplifier 38. It can be changed by following the change of the resonance frequency of 19. Further, in the present embodiment, without detecting the current of the piezoelectric transformer 19,
Since the resonance state of the piezoelectric transformer 19 can be detected, power loss is reduced.

【0027】[0027]

【第2の実施例】次に、図7を参照して第2の実施例の
CCFLの電源回路装置を説明する。但し、図7及び後
述する図8及び図9において図2と実質的に同一の部分
には同一の符号を付してその説明を省略する。図7の回
路は、図2の補助トランス14の代りにリアクトル60
を設け、且つコンデンサ18aをFET17に直接に並
列接続した他は図2の回路と同一に構成したものであ
る。即ち、図7のリアクトル60の一端は電源12の一
端に接続され、他端はFET17のドレインに接続さ
れ、且つ圧電トランス19の入力電極21に接続されて
いる。
Second Embodiment Next, a CCFL power supply circuit device of a second embodiment will be described with reference to FIG. However, in FIG. 7 and FIGS. 8 and 9 to be described later, the substantially same parts as those in FIG. The circuit of FIG. 7 has a reactor 60 instead of the auxiliary transformer 14 of FIG.
2 and the capacitor 18a is directly connected to the FET 17 in parallel, which is the same as the circuit of FIG. That is, one end of the reactor 60 in FIG. 7 is connected to one end of the power supply 12, and the other end is connected to the drain of the FET 17 and the input electrode 21 of the piezoelectric transformer 19.

【0028】図7の回路でFET17がオンの期間には
リアクトル60にエネルギーが蓄積される。FET17
がオフの期間には電源12の電圧にリアクトル60の電
圧を加算した電圧が圧電トランス19に印加される。図
7の回路のその他の動作は図2と同一であり、同一の作
用効果を得ることができる。
In the circuit of FIG. 7, energy is stored in the reactor 60 while the FET 17 is on. FET17
While is off, a voltage obtained by adding the voltage of the reactor 60 to the voltage of the power supply 12 is applied to the piezoelectric transformer 19. Other operations of the circuit of FIG. 7 are the same as those of FIG. 2, and the same effects can be obtained.

【0029】[0029]

【第3の実施例】図8の回路は、図2の補助トランス1
4の代りに単巻トランス(オートトランス)14aを設
け、コンデンサ18aをFET17に並列に接続した他
は図2と同一に構成したものである。即ち、1次と2次
の共通巻線15aの一端即ち入力端子が電源12に接続
され、他端即ち共通端子がFET17のドレインに接続
されている。昇圧出力巻線16aは共通巻線15aの一
端と圧電トランス19の入力電極21との間に接続され
ている。即ち単巻トランス14aの出力端子は圧電トラ
ンス19の入力電極21に接続されている。図8の実施
例は補助トランスの形式を変えた他は図2と同一である
ので、図2の回路と同一の作用効果を有する。
[Third Embodiment] The circuit of FIG. 8 corresponds to the auxiliary transformer 1 of FIG.
The configuration is the same as that of FIG. 2 except that a single-winding transformer (auto transformer) 14a is provided in place of 4, and a capacitor 18a is connected in parallel to the FET 17. That is, one end or the input terminal of the primary and secondary common winding 15a is connected to the power source 12, and the other end or the common terminal is connected to the drain of the FET 17. The boost output winding 16a is connected between one end of the common winding 15a and the input electrode 21 of the piezoelectric transformer 19. That is, the output terminal of the autotransformer 14a is connected to the input electrode 21 of the piezoelectric transformer 19. Since the embodiment of FIG. 8 is the same as that of FIG. 2 except that the form of the auxiliary transformer is changed, it has the same operation and effect as the circuit of FIG.

【0030】[0030]

【第4の実施例】図9の回路は図2の回路にインダクタ
ンス素子61を付加した他は図2と同一に構成したもの
である。インダクタンス素子61は1次巻線15に直列
に接続され、1次巻線15のインダクタンスとインダク
タンス素子61のインダクタンスの合計が共振に寄与す
る。図9においてこの他は図2と同一であるので、図9
の回路は図2と同一の作用効果を有する。
[Fourth Embodiment] The circuit of FIG. 9 has the same configuration as that of FIG. 2 except that an inductance element 61 is added to the circuit of FIG. The inductance element 61 is connected in series to the primary winding 15, and the sum of the inductance of the primary winding 15 and the inductance of the inductance element 61 contributes to resonance. 9 is the same as FIG. 2 except for this, and therefore, FIG.
2 has the same effect as that of FIG.

【0031】[0031]

【変形例】本発明は上述の実施例に限定されるものでな
く、例えば次の変形が可能なものである。 (1) コンデンサ18、18aとして個別のコンデン
サを接続しないで、これに対応するキャパシタンスを巻
線15又はFET17のストレーキャパシタンス(浮遊
容量)で得ることができる。 (2) PWM回路40の構成を種々変形することがで
きる。 (3) FET17の代りにバイポーラトランジスタ等
の半導体スイッチング素子を使用することができる。 (4) FET17のゲ−ト電圧Vg とドレイン・ソ−
ス間電圧Vdsを比較して周波数制御電圧を得る構成を種
々変形することかできる。
[Modifications] The present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, the following modifications are possible. (1) The capacitance corresponding to this can be obtained by the stray capacitance (stray capacitance) of the winding 15 without connecting individual capacitors as the capacitors 18 and 18a. (2) The configuration of the PWM circuit 40 can be variously modified. (3) Instead of the FET 17, a semiconductor switching element such as a bipolar transistor can be used. (4) Gate voltage Vg of FET 17 and drain source
The configuration for obtaining the frequency control voltage by comparing the inter-cell voltage Vds can be variously modified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来の圧電トランスを有する電源回路装置を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a power supply circuit device having a conventional piezoelectric transformer.

【図2】第1の実施例の電源回路装置を示す回路図であ
る。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a power supply circuit device according to a first embodiment.

【図3】図2のPWM回路を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing the PWM circuit of FIG.

【図4】負荷電流が標準の場合における図2の回路の各
部の電圧を示す波形図である。
FIG. 4 is a waveform diagram showing the voltage of each part of the circuit of FIG. 2 when the load current is standard.

【図5】負荷電流が標準よりも大きい時の図2の回路の
各部の電圧を示す波形図である。
5 is a waveform diagram showing the voltage of each part of the circuit of FIG. 2 when the load current is larger than the standard.

【図6】負荷電流が標準よりも小さい時の図2の回路の
各部の電圧を示す波形図である。
FIG. 6 is a waveform diagram showing the voltage of each part of the circuit of FIG. 2 when the load current is smaller than the standard.

【図7】第2の実施例の電源回路装置を示す回路図であ
る。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a power supply circuit device according to a second embodiment.

【図8】第3の実施例の電源回路装置を示す回路図であ
る。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a power supply circuit device according to a third embodiment.

【図9】第4の実施例の電源回路装置を示す回路図であ
る。
FIG. 9 is a circuit diagram showing a power supply circuit device according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14 補助トランス 17 FET 19 圧電トランス 34 混合回路 14 Auxiliary transformer 17 FET 19 Piezoelectric transformer 34 Mixed circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電源と補助トランスとスイッチング
素子と圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路
とを備え、 前記補助トランスは1次巻線と2次巻線を有し、 前記1次巻線の一端は前記直流電源の一端に接続され、 前記スイッチング素子は第1及び第2の主端子と制御端
子とを有し、 前記スイッチング素子の前記第1の主端子は前記1次巻
線の他端に接続され、 前記スイッチング素子の前記第2の主端子は前記直流電
源の他端に接続され、 前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極とを
有し、 前記圧電トランスの前記入力電極は前記2次巻線の一端
に接続され、 前記圧電トランスの前記共通電極は前記2次巻線の他端
に接続され、 前記圧電トランスの前記出力電極と前記共通電極との間
に負荷が接続され、 前記制御回路は前記スイッチング素子をオン・オフ制御
するためのパルスを前記スイッチング素子の前記制御電
極に供給するためのものであって、前記スイッチング素
子の前記制御電極と前記第2の主電極との間の第1の電
圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記スイッチング
素子の前記第1及び第2の主電極間の第2の電圧を検出
する第2の電圧検出手段と、前記第1及び第2の電圧を
混合する混合回路と、基準電圧源と、前記基準電圧源の
基準電圧と前記混合回路から得られた混合電圧との比較
出力を発生する電圧比較器と、前記電圧比較器の出力を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力電圧で制御さ
れる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を前
記スイッチング素子の前記制御端子に供給する手段とを
有していることを特徴とする電源回路装置。
1. A direct current power supply, an auxiliary transformer, a switching element, a piezoelectric transformer, and a control circuit for the switching element, wherein the auxiliary transformer has a primary winding and a secondary winding. One end is connected to one end of the DC power supply, the switching element has first and second main terminals and a control terminal, and the first main terminal of the switching element is the other end of the primary winding. The second main terminal of the switching element is connected to the other end of the DC power supply, the piezoelectric transformer has an input electrode, an output electrode, and a common electrode, and the input electrode of the piezoelectric transformer is Connected to one end of the secondary winding, the common electrode of the piezoelectric transformer connected to the other end of the secondary winding, and a load connected between the output electrode and the common electrode of the piezoelectric transformer. , The system A circuit is for supplying a pulse for controlling ON / OFF of the switching element to the control electrode of the switching element, and between the control electrode of the switching element and the second main electrode. First voltage detecting means for detecting a first voltage, second voltage detecting means for detecting a second voltage between the first and second main electrodes of the switching element, and the first and the second A mixing circuit for mixing two voltages, a reference voltage source, a voltage comparator for generating a comparison output of the reference voltage of the reference voltage source and the mixed voltage obtained from the mixing circuit, and an output of the voltage comparator A voltage-controlled oscillator controlled by the output voltage of the integration circuit, and means for supplying the output of the voltage-controlled oscillator to the control terminal of the switching element. You Power supply circuit device.
【請求項2】 直流電源とリアクトルとスイッチング素
子と圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路と
を備え、 前記リアクトルの一端は前記直流電源の一端に接続さ
れ、 前記スイッチング素子は第1及び第2の主端子と制御端
子とを有し、 前記スイッチング素子の前記第1の主端子は前記リアク
トルの他端に接続され、 前記スイッチング素子の前記
第2の主端子は前記直流電源の他端に接続され、 前記
圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極とを有
し、 前記圧電トランスの前記入力電極は前記リアクトルの他
端に接続され、 前記圧電トランスの前記共通電極は前記スイッチング素
子の前記第2の主端子に接続され、 前記圧電トランスの前記出力電極と前記共通電極との間
に負荷が接続され、 前記制御回路は前記スイッチング素子をオン・オフ制御
するためのパルスを前記スイッチング素子の前記制御電
極に供給するためのものであって、前記スイッチング素
子の前記制御電極と前記第2の主電極との間の第1の電
圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記スイッチング
素子の前記第1及び第2の主電極間の第2の電圧を検出
する第2の電圧検出手段と、前記第1及び第2の電圧を
混合する混合回路と、基準電圧源と、前記基準電圧源の
基準電圧と前記混合回路から得られた混合電圧との比較
出力を発生する電圧比較器と、前記電圧比較器の出力を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力電圧で制御さ
れる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を前
記スイッチング素子の前記制御端子に供給する手段とを
有していることを特徴とする電源回路装置。
2. A direct current power supply, a reactor, a switching element, a piezoelectric transformer, and a control circuit for the switching element, wherein one end of the reactor is connected to one end of the direct current power supply, and the switching element has first and second switching elements. A main terminal and a control terminal, the first main terminal of the switching element is connected to the other end of the reactor, and the second main terminal of the switching element is connected to the other end of the DC power supply. The piezoelectric transformer has an input electrode, an output electrode, and a common electrode, the input electrode of the piezoelectric transformer is connected to the other end of the reactor, and the common electrode of the piezoelectric transformer is the second electrode of the switching element. A load is connected between the output electrode and the common electrode of the piezoelectric transformer, and the control circuit is connected to the switch terminal. A pulse for controlling ON / OFF of the switching element to the control electrode of the switching element, the first electrode between the control electrode of the switching element and the second main electrode. First voltage detecting means for detecting a voltage, second voltage detecting means for detecting a second voltage between the first and second main electrodes of the switching element, and the first and second voltages And a reference voltage source, a voltage comparator that generates a comparison output of the reference voltage of the reference voltage source and the mixed voltage obtained from the mixing circuit, and the output of the voltage comparator is integrated. A power supply circuit having an integrating circuit, a voltage controlled oscillator controlled by an output voltage of the integrating circuit, and means for supplying an output of the voltage controlled oscillator to the control terminal of the switching element. apparatus.
【請求項3】 直流電源と補助トランスとスイッチング
素子と圧電トランスと前記スイッチング素子の制御回路
とを備え、 前記補助トランスは単巻トランスであって入力端子と共
通端子と出力端子とを有する巻線を備え、 前記巻線の入力端子は前記直流電源の一端に接続され、 前記スイッチング素子は第1及び第2の主端子と制御端
子とを有し、 前記スイッチング素子の前記第1の主端子は前記巻線の
共通端子に接続され、 前記スイッチング素子の前記第2の主端子は前記直流電
源の他端に接続され、 前記圧電トランスは入力電極と出力電極と共通電極とを
有し、 前記圧電トランスの前記入力電極は前記巻線の出力端子
に接続され、 前記圧電トランスの前記共通電極は前記スイッチング素
子の前記第2の端子に接続され、 前記圧電トランスの前記出力電極と前記共通電極との間
に負荷が接続され、 前記制御回路は前記スイッチング素子をオン・オフ制御
するためのパルスを前記スイッチング素子の前記制御電
極に供給するためのものであって、前記スイッチング素
子の前記制御電極と前記第2の主電極との間の第1の電
圧を検出する第1の電圧検出手段と、前記スイッチング
素子の前記第1及び第2の主電極間の第2の電圧を検出
する第2の電圧検出手段と、前記第1及び第2の電圧を
混合する混合回路と、基準電圧源と、前記基準電圧源の
基準電圧と前記混合回路から得られた混合電圧との比較
出力を発生する電圧比較器と、前記電圧比較器の出力を
積分する積分回路と、前記積分回路の出力電圧で制御さ
れる電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器の出力を前
記スイッチング素子の前記制御端子に供給する手段とを
有していることを特徴とする電源回路装置。
3. A DC power supply, an auxiliary transformer, a switching element, a piezoelectric transformer, and a control circuit for the switching element, wherein the auxiliary transformer is a single-winding transformer and has a winding having an input terminal, a common terminal, and an output terminal. The input terminal of the winding is connected to one end of the DC power supply, the switching element has a first and second main terminals and a control terminal, the first main terminal of the switching element is The piezoelectric transformer is connected to a common terminal of the winding, the second main terminal of the switching element is connected to the other end of the DC power source, the piezoelectric transformer has an input electrode, an output electrode, and a common electrode, The input electrode of the transformer is connected to the output terminal of the winding, the common electrode of the piezoelectric transformer is connected to the second terminal of the switching element, the piezoelectric transformer A load is connected between the output electrode and the common electrode of the switching element, and the control circuit is for supplying a pulse for on / off controlling the switching element to the control electrode of the switching element. Between a first voltage detecting means for detecting a first voltage between the control electrode of the switching element and the second main electrode, and between the first and second main electrodes of the switching element. Second voltage detection means for detecting a second voltage, a mixing circuit for mixing the first and second voltages, a reference voltage source, a reference voltage of the reference voltage source and the mixing circuit are obtained. A voltage comparator that generates a comparison output with a mixed voltage, an integrating circuit that integrates the output of the voltage comparator, a voltage controlled oscillator controlled by the output voltage of the integrating circuit, and an output of the voltage controlled oscillator Switchon And a means for supplying to the control terminal of the switching element.
【請求項4】 更に、前記1次巻線に直列にインダクタ
ンス素子が接続されていることを特徴とする請求項1記
載の電源回路装置。
4. The power supply circuit device according to claim 1, further comprising an inductance element connected in series to the primary winding.
【請求項5】 更に、前記スイッチング素子に対して並
列に共振用コンデンサが接続されていることを特徴とす
る請求項1又は2又は3又は4記載の電源回路装置。
5. The power supply circuit device according to claim 1, further comprising a resonance capacitor connected in parallel to the switching element.
【請求項6】 更に、負荷電流検出回路と電流検出用積
分回路とパルス幅変調回路とを有し、 前記負荷電流検出回路は前記圧電トランスの前記出力電
極に接続された前記負荷の電流を検出するように形成さ
れており、 前記電流検出用積分回路は前記負荷電流検出回路から得
られた負荷電流に対応する電圧を平滑して出力するよう
に形成され、 前記パルス幅変調回路は、前記電圧制御発振器に接続さ
れた三角波発生回路と、前記三角波発生回路から得られ
た三角波電圧と前記電流検出用積分回路から得られた電
圧又はこれに対応する電圧とを比較してパルスを形成
し、このパルスを前記スイッチング素子の前記制御端子
に与える電圧比較器とを備えていることを特徴とする請
求項1又は2又は3又は4又は5記載の電源回路装置。
6. A load current detection circuit, a current detection integration circuit, and a pulse width modulation circuit, the load current detection circuit detecting a current of the load connected to the output electrode of the piezoelectric transformer. The current detection integrating circuit is formed to smooth and output a voltage corresponding to the load current obtained from the load current detection circuit, and the pulse width modulation circuit is configured to output the voltage. A triangular wave generation circuit connected to the controlled oscillator, a triangular wave voltage obtained from the triangular wave generation circuit and a voltage obtained from the current detection integration circuit or a voltage corresponding thereto are compared to form a pulse, and 6. A power supply circuit device according to claim 1, further comprising a voltage comparator for applying a pulse to the control terminal of the switching element.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999067874A3 (en) * 1998-06-23 2000-02-03 Siemens Ag Serially adjusted piezoelectric transducer
US6320301B1 (en) 1998-04-16 2001-11-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric-transformer inverter
JP2011511617A (en) * 2008-02-07 2011-04-07 ルノー・エス・アー・エス High voltage generator
CN113904461A (en) * 2021-10-11 2022-01-07 陈文芗 Converter device

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