(57)【要約】【課題】ランプドライバに安定して入力電源電圧を供給する。【解決手段】一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力が、その一次側に供給される絶縁コンバータトランスとして、絶縁コンバータトランスＴ１，Ｔ２を備える。ここで、絶縁コンバータトランスＴ１は、負荷に対して二次側直流出力電圧を供給するためのものである。絶縁コンバータトランスＴ２は、その一次巻線Ｎ１１と共振コンデンサＣ２とから成る共振回路に供給された一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力を共振出力として二次側に伝送する。そして、この二次側に伝送された共振出力を利用して、ランプドライバ３の入力電圧を供給するように構成する。これにより、商用交流電源を整流平滑化して得られる整流平滑電圧のレベルに依存せずに、ランプドライバに対して定格入力電圧を充分に満たすレベルの入力電圧を供給することが可能となる。【選択図】　　　　図２
2004023945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用交流電源を整流平滑化して得られる整流平滑電圧を生成する整流平滑回路と、
上記整流平滑電圧を直流入力電圧として入力し、この入力された直流入力電圧をスイッチングするように構成されるスイッチングコンバータと、
上記スイッチングコンバータのスイッチング出力を一次側から二次側に伝送する第１の絶縁コンバータトランスと、
一次巻線と二次巻線が巻装され、上記一次巻線に得られる上記スイッチングコンバータのスイッチング出力を一次側から二次側に伝送する第２の絶縁コンバータトランスと、
上記第２の絶縁コンバータトランスが有するとされるインダクタンスと、この第２の絶縁コンバータトランスの一次巻線と接続される共振コンデンサとのキャパシタンスによって形成される共振回路と、
上記第２の絶縁コンバータトランスの二次巻線に交番電圧として励起された、上記第２の共振回路の出力を利用して、ランプドライバに対して入力電圧を供給する電圧供給手段と、
を備えていることを特徴とする電源回路。
【請求項２】
上記電圧供給手段は、
上記第２の絶縁コンバータトランスの二次巻線に得られる交番電圧を利用して生成した生成電圧を、上記整流平滑回路により得た整流平滑電圧に積み重ねるようにするとともに、上記生成電圧と上記整流平滑電圧を積み重ねて得られる電圧をランプドライバの入力電圧としてを供給する、
ように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電源回路として、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）プロジェクタ装置に備えられ、ランプドライバにも入力電圧を供給するように構成される電源回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＬＣＤプロジェクタ装置には、光源としてメタルハライドランプなどによるランプが設けられる。そして、このランプを点灯駆動するのためのランプドライバも設けられている。
ランプドライバは、ＬＣＤプロジェクタ装置に備えられる電源回路にて得られ電力を入力して動作し、ランプを点灯駆動させるようになっている。
【０００３】
図４は、このようなＬＣＤディスプレイ装置に備えられる電源回路の構成例を示している。
商用交流電源Ｅは、ブリッジ整流回路Ｄｉ及び、２本の平滑コンデンサＣｉ１，Ｃｉ２から成る倍電圧整流回路によって整流平滑化される。これにより、平滑コンデンサＣｉ１−Ｃｉ２の直列接続回路の両端には、商用交流電源Ｅの２倍に対応するレベルの整流平滑電圧Ｅｉ１が得られる。なお、例えば商用交流電源Ｅが、ＡＣ１００Ｖであるとすると、整流平滑電圧Ｅｉ１のレベルとしては、約２４０Ｖとなる。
この整流平滑電圧Ｅｉ１は、スイッチングドライバ１１の駆動電源として供給される。スイッチングドライバ１１は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２をスイッチング駆動するための発振駆動制御回路、また、過電流や過電圧の状態から回路を保護するための保護回路等が備えられている。
この場合、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は、整流平滑電圧Ｅｉ１の正極ラインと一次側アース間において直列に接続されている。また、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の接続点には、絶縁コンバータトランスＴ１の一次巻線Ｎ１の一端が接続される。
また、一次巻線Ｎ１の他端は、一次側直列共振コンデンサＣ１の直列接続からさらに抵抗Ｒの直列接続を介して、一次側アースに接続される。
【０００４】
この場合、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は、スイッチングドライバ１１によって、所要のスイッチング周波数により交互にオン／オフするタイミングでスイッチング駆動される。これにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング出力は、交番電圧として一次巻線Ｎ１に供給されることになる。
【０００５】
ここで、一次巻線Ｎ１に対しては一次側直列共振コンデンサＣ１が接続されていることで、この一次巻線Ｎ１に得られるリーケージインダクタンスと、一次側直列共振コンデンサＣ１のキャパシタンスとによって一次側直列共振回路が形成される。従って、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング出力は、一次側直列共振回路（Ｎ１−Ｃ１）に対して供給されるということがいえるが、これにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２によるスイッチング動作は電流共振形となる。つまり、図４に示す回路では、一次側に電流共振形コンバータを備えた構成となっている。
【０００６】
絶縁コンバータトランスＴＩは、一次巻線Ｎ１に得られたスイッチング出力（共振出力）を、二次巻線Ｎ２に励起するようにして伝達する。
二次巻線Ｎ２に対しては、ここでは図示していないが、必要に応じた数の整流平滑回路が備えられることで、所要数の二次側直流出力電圧が得られる。これら二次側直流出力電圧の各ラインは、ＬＣＤプロジェクタ装置における所要の回路部に対して、動作電源として供給される。
【０００７】
また、前述した平滑コンデンサＣｉ１−Ｃｉ２の直列接続回路に得られる整流平滑電圧Ｅｉ１は、ランプドライバ３の入力電圧としても供給されるようになっている。ランプドライバ３は、この整流平滑電圧Ｅｉ１を入力して、ランプ４を点灯駆動するように動作する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ランプドライバには定格入力電圧が規定されているのであるが、一般に、この定格入力電圧の許容範囲は狭いものとなっている。例えば或る実際のランプドライバでは、定格入力電圧は２２０Ｖ〜４１０Ｖ　ＤＣとなっている。
例えば上記図４に示した電源回路の整流平滑電圧Ｅｉ１は、倍電圧整流により得られるものであることから、前述したように、例えば、２４０Ｖ程度は得られるようになっており、ランプドライバの定格入力電圧を満足している。このため、図示したように、この整流平滑電圧Ｅｉ１をランプドライバの入力電圧として供給することができている。
【０００９】
しかしながら、近年においては、電源高調波規制への対策として、交流入力電流の導通角を拡大するために、図１に示すようにして、商用交流電源Ｅのラインに対してチョークコイルＬを挿入することが行われるようになってきている。
なお、このようなチョークコイルは、商用交流電源Ｅのラインの一方の極のラインのみに挿入されることもあれば、両極ラインに挿入されることもある。また、ここでは図示していないが、ラインフィルタなどを挿入することも行われる。
【００１０】
そして、このようにしてチョークコイルＬやラインフィルタが挿入されることとなった結果、商用交流電源Ｅを整流平滑化して得られる整流平滑電圧Ｅｉ１としては、これまでよりも低下することとなる。そのうえで、商用交流電源Ｅは、必ずしも一定でなく変動するものである。このため、組み合わされるランプドライバとの兼ね合いによっては、整流平滑電圧Ｅｉ１のレベルが、定格入力電圧の最低値を下回ってしまい、電源回路として、定格入力電圧の条件を満足することができなくなる可能性がでてきている。
【００１１】
そこで、例えば現状においては、絶縁コンバータトランスＰＩＴの二次巻線側から取り出した電圧を入力電圧としてランプドライバに供給することも行われている。
しかしながら、二次巻線Ｎ２の二次側では、他の回路部に直流電源を供給するために、二次側直流出力電圧のラインが少なくとも１以上設けられているのが通常であり、この二次側直流出力電圧は、例えば５Ｖで安定化されて出力される。この安定化のラインには比較的大電流が流れることから、スイッチングリップルも比較的に大きい。そして、上記のようにして、絶縁コンバータトランスＰＩＴの二次巻線側からランプドライバに電源供給を行う構成とした場合には、このスイッチングリップルがランプドライバの入力電源ラインに重畳してしまうことが分かっている。
このようにして、ランプドライバの入力電源ラインにスイッチングリップルが重畳すると、ＬＣＤプロジェクタ装置により表示される画像に、フリッカのような現象が生じる。このため、フィルタを挿入してスイッチングフリッカを除去することが行われているが、このフィルタは、相当に大型であるため、回路規模も大きくなり、またコスト的にも不利となってしまう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記した課題を考慮して、電源回路からランプドライバに対して安定的に入力電圧を供給できるようにすることを目的とする。また、このことを実現するのにあたり、できるだけ簡易で小規模な回路となるようにも配慮する。
このため、本発明の電源回路として次のように構成することとした。
つまり、商用交流電源を整流平滑化して得られる整流平滑電圧を生成する整流平滑回路と、整流平滑電圧を直流入力電圧として入力し、この入力された直流入力電圧をスイッチングするように構成されるスイッチングコンバータを備える。
また、このスイッチングコンバータのスイッチング出力を一次側から二次側に伝送する第１の絶縁コンバータトランスと、一次巻線と二次巻線が巻装され、上記一次巻線に得られる上記スイッチングコンバータのスイッチング出力を一次側から二次側に伝送する第２の絶縁コンバータトランスとを備える。
また、第２の絶縁コンバータトランスが有するとされるインダクタンスと、この第２の絶縁コンバータトランスの一次巻線と接続される共振コンデンサとのキャパシタンスによって形成される共振回路と、第２の絶縁コンバータトランスの二次巻線に交番電圧として励起された第２の共振回路の出力を利用して、ランプドライバに対して入力電圧を供給する電圧供給手段とを備えることとした。
【００１３】
上記構成によれば、本発明の電源回路としては、少なくとも、第１及び第２の絶縁コンバータトランスが設けられることになる。第１の絶縁コンバータトランスは、例えば二次側に伝送したスイッチングコンバータのスイッチング出力を利用して負荷に対して直流電源を供給するのにあたり、一次側と二次側を直流的に絶縁するために設けられるものとされる。
これに対して第２の絶縁コンバータトランスは、ランプドライバへの入力電圧をスイッチングコンバータのスイッチング出力から得るために設けるものとされる。
従って本発明としては、ランプドライバへの入力電圧は、一次側スイッチングコンバータの出力に基づいて得られているということがいえる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態としての電源回路を備えるＬＣＤプロジェクタ装置の構成を概略的に示している。
この図に示すＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）プロジェクタ装置１においては、例えばテレビジョンチューナや、各種のビデオ再生機器などから出力された映像／音声信号が、映像／音声信号処理回路５に対して入力される。
【００１５】
映像／音声信号処理回路５では、入力された映像／音声信号について所要の信号処理を施す。映像信号処理としては、例えばＲＧＢに対応した各映像信号データを生成する。そして、これら各色の映像信号をライトバルブ／光学系６に出力する。また、この場合の音声信号処理としては、上記映像信号と同期するようにして音声信号を出力するようにされる。この音声信号は、例えばＡＶアンプやスピーカなどからなるオーディオシステム８に対して入力されることで、スピーカなどから音声として出力されることになる。
【００１６】
電源回路２は、商用交流電源を入力して所要のレベルに安定化した、所定複数の二次側直流出力電圧を生成して出力する。そして、このようにして得られた二次側直流出力電圧については、この場合であれば、映像／音声信号処理回路５を形成するとされる各部に供給される。また、ライトバルブ／光学系６においてライトバルブとして機能するＬＣＤパネルなどの駆動用電源として供給される。
また、この電源回路２では、ランプドライバ３へ供給すべき所要のレベルの電源電圧も生成し、ランプドライバ３に供給するように構成される。
なお、電源回路２の内部構成例については後述する。
【００１７】
ランプドライバ３は、上記のようにして電源回路２から供給される電源電圧により動作し、ランプ４を駆動する。
詳細な図示等による説明は省略するが、ランプドライバ３は、例えば所要の定格入力電圧の直流電圧を入力して、ダウンコンバータなどによってランプ４の点灯に適合した所要の周波数、レベルによる電圧パルスに変換する。そして、この電圧パルスを例えばイグナイタなどによって昇圧してランプに供給する。また、ランプ４が一定の電力によって点灯するように制御を行うための構成も備えている。
ランプ４は、例えばメタルハライドランプなどの高圧放電ランプとされ、ライトバルブ／光学系６のための光源として備えられる。そして、上記のようにしてランプドライバ３によって点灯するようにして駆動されるものである。
なお、周知のようにして、ランプ４の周囲には実際には、ランプ４からの出射光をコリメート（平行化）して、ライトバルブ／光学系６に入射させるためのリフレクタ（反射板など）が取り付けられている。
【００１８】
ライトバルブ／光学系６は、周知のようにして、所要数のダイクロイックミラー、コンデンサーレンズ、ダイクロイックプリズム、及び投射レンズ等を備える。また、この場合には、ＲＧＢ各色に対応したライトバルブ（光変調素子）として、例えば３枚のＬＣＤパネルを備える。これにより、光源であるランプ４から入射された光をＲＧＢの各色に分光し、分光された各光をＬＣＤパネルの各々により光変調を行ってＲＧＢの各色に対応した画像光を得る。そして、これらの画像光について色合成をして白色光を得て、この白色光を投射レンズにより拡大してスクリーン７に投影する。これにより、スクリーン７には、入力された映像信号の画像が拡大して表示されることになる。
なお、本実施の形態のＬＣＤディスプレイ装置１の構造としては、これに限定されるものではなく必要に応じて適宜変更されてよい。
【００１９】
続いて、図２を参照して、上記図１に示したＬＣＤディスプレイ装置１に備えられる電源回路２の構成について説明する。
商用交流電源Ｅに対しては、ブリッジ整流回路Ｄｉ及び、２本の平滑コンデンサＣｉ１，Ｃｉ２から成る倍電圧整流回路が接続される。この倍電圧整流回路によって、平滑コンデンサＣｉ１−Ｃｉ２の直列接続回路の両端には、商用交流電源Ｅの２倍に対応するレベルの整流平滑電圧Ｅｉ１が得られる。なお、例えば商用交流電源Ｅが、ＡＣ１００Ｖであるとして、このときの整流平滑電圧Ｅｉ１は、約２４０Ｖとなる。
【００２０】
また、この場合には商用交流電源Ｅの正極ラインに対して、チョークコイルＬが直列に挿入されている。このチョークコイルＬは、電源高調波規制を満足するために設けられているもので、これにより、商用交流電源Ｅに流れる交流入力電流の導通角が拡大され、電源高調波規制を満足するように力率改善が図られる。また、ここでは図示していないが、ラインフィルタを備える場合もある。
【００２１】
上記のようにして得られる整流平滑電圧Ｅｉ１は、スイッチングドライバ１１の駆動電源として供給される。また、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２がスイッチングを行うための直流入力電圧として供給される。
【００２２】
スイッチングドライバ１１は、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２をスイッチング駆動するための発振駆動制御回路のほか、過電流や過電圧の状態から回路を保護するための保護回路等が備えられて構成される。
【００２３】
スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は、整流平滑電圧Ｅｉ１の正極ラインと一次側アース間において直列に接続されている。また、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２の接続点（スイッチング出力点）には、絶縁コンバータトランスＴ１の一次巻線Ｎ１の一端が接続される。
また、一次巻線Ｎ１の他端は、一次側直列共振コンデンサＣ１の直列接続からさらに抵抗Ｒの直列接続を介して、一次側アースに接続される。
【００２４】
この場合、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２は、スイッチングドライバ１１によって、所定のスイッチング周波数により交互にオン／オフするタイミングでスイッチング駆動される。スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング出力は、交番電圧として一次巻線Ｎ１に供給されることになる。
【００２５】
ここで、一次巻線Ｎ１に対しては一次側直列共振コンデンサＣ１が接続されている。この一次側直列共振コンデンサＣ１のキャパシタンスと、絶縁コンバータトランスＴ１において一次巻線Ｎ１に得られるリーケージインダクタンスとによって一次側直列共振回路が形成される。従って、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング出力は、一次側直列共振回路（Ｎ１−Ｃ１）に対して供給されるということがいえるが、これにより、スイッチング素子Ｓ１，Ｓ２によるスイッチング動作は電流共振形となる。つまり、図１に示す電源回路２は、一次側に電流共振形コンバータを備えた構成を採っている。
【００２６】
絶縁コンバータトランスＴＩでは、一次巻線Ｎ１に得られたスイッチング出力（共振出力）は、二次巻線Ｎ２に励起されるようにして伝達される。
二次巻線Ｎ２に対しては、ここでは図示していないが、必要に応じた数の整流平滑回路が備えられることで、所要数の二次側直流出力電圧が得られる。
これら各ラインの二次側直流出力電圧は、先に図１にても説明したように、例えば負荷とされる、映像／信号処理回路５及びライトバルブ／光学系６における所要回路部に対して動作電源として供給される。
【００２７】
そして本実施の形態においては、絶縁コンバータトランスＴ１（第１の絶縁コンバータトランス）に加えて、さらにもう１つの絶縁コンバータトランスＴ２（第２の絶縁コンバータトランス）が備えられる。
この絶縁コンバータトランスＴ２の一次巻線Ｎ１１は、その一端がスイッチング素子Ｓ１，Ｓ２のスイッチング出力点と、絶縁コンバータトランスＴ１側の一次巻線Ｎ１の接続点に対して接続される。また、一次巻線Ｎ１１の他端は、直列共振コンデンサＣ２を介して、抵抗Ｒと一次側直列共振コンデンサＣ１との接続点に対して接続されている。
【００２８】
この場合、絶縁コンバータトランスＴ２の一次巻線Ｎ１１に得られるリーケージインダクタンスと、直列共振コンデンサＣ２のキャパシタンスとによって直列共振回路を形成している。
従って、本実施の形態の電源回路は、絶縁コンバータトランスＴ１側の一次巻線Ｎ１と一次側直列共振コンデンサＣ１とから成り、スイッチングコンバータを電流共振形とするための直列共振回路と、上記した絶縁コンバータトランスＴ２の一次巻線Ｎ１１と、直列共振コンデンサＣ２とから成る直列共振回路の２つの直列共振回路を備えていることになる。
なお、以降においては、これらの共振回路について、絶縁コンバータトランスＴ１側の一次巻線Ｎ１と一次側直列共振コンデンサＣ１とから成る共振回路については第１の共振回路という。また、絶縁コンバータトランスＴ２の一次巻線Ｎ１１と、直列共振コンデンサＣ２とから成る直列共振回路については、第２の直列共振回路ともいう。
【００２９】
また、上記した第２の直列共振回路（Ｎ１１−Ｃ２）の接続形態によると、この第２の直列共振回路（Ｎ１１−Ｃ２）は、第１の直列共振回路（Ｎ１−Ｃ１）に対して並列に接続されている。従って、第２の直列共振回路（Ｎ１１−Ｃ２）は、一次側スイッチングコンバータに対して並列に接続されるようにして設けられているということがいえる。
そして、このような回路構成によっては、一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力は、第２の直列共振回路（Ｎ１１−Ｃ２）にも伝達され、その共振作用によって、一次巻線Ｎ１１に共振電圧としての交番電圧が得られることになる。
【００３０】
絶縁コンバータトランスＴ２の二次側には二次巻線Ｎ１２が巻装されている。この二次巻線Ｎ１２に対しては、上記のようにして得られた一次巻線Ｎ１１の共振電圧が励起されるようにして伝達されることになる。
【００３１】
また、この場合には、二次巻線Ｎ１２に対しては、ブリッジ整流回路ＤＢＲ及び平滑コンデンサＣｉ３から成る整流回路が形成されている。これにより、平滑コンデンサＣｉ３の両端電圧としては、整流平滑電圧Ｅｉ２が得られることになる。
そしてこの場合、平滑コンデンサＣｉ３は、その負極端子側が、平滑コンデンサＣｉ２の正極端子（整流平滑電圧Ｅｉ１の正極ライン）と接続されている。また、平滑コンデンサＣｉ３の正極端子は、ランプドライバ３の入力電源の正極ラインと接続される。
【００３２】
このような接続形態によると、ランプドライバ３側から見た入力電源電圧としては、平滑コンデンサＣｉ３−Ｃｉ１−Ｃｉ２の直列接続回路の両端に得られる電圧レベルが入力されることになる。つまり、平滑コンデンサＣｉ１−Ｃｉ２の両端に得られる整流平滑電圧Ｅｉ１に対して、平滑コンデンサＣｉ３の両端に得られる整流平滑電圧Ｅｉ２を積み重ねた、Ｅｉ１＋Ｅｉ２によって表されるレベルの電圧が入力電源電圧として入力されることになる。
【００３３】
この場合、具体的には、商用交流電源ＥがＡＣ１００Ｖであるとして、整流平滑電圧Ｅｉ１のレベルとしては、前述もしたように２４０Ｖ程度となる。また、絶縁コンバータトランスＰＩＴにおける一次側と二次側の巻き数、巻き数比、及び一次巻線Ｎ１１と接続される直列共振コンデンサＣ２のキャパシタンスなどにもよるが、ここでの整流平滑電圧Ｅｉ２のレベルとしては、８０Ｖ程度となる用に設定されているものとする。
従って、ランプドライバ３の入力電源電圧レベルは、約３２０Ｖ（Ｅｉ１＋Ｅｉ２＝２４０Ｖ＋８０Ｖ）ということになる。ここで、ランプドライバの定格入力電圧は、例えば２２０Ｖ〜４１０Ｖ　ＤＣの範囲であるとすると、この場合には、充分なレベルの入力電源電圧をランプドライバ３に入力することが可能となるものである。
【００３４】
例えば従来として図４に示した構成では、商用交流電源Ｅを整流平滑化して得た整流平滑電圧Ｅｉ１のみによって、ランプドライバ３に対して入力電圧を供給していた。このために、例えば商用交流電源Ｅのラインに対してチョークコイルＬやラインフィルタが挿入されたり、また、商用交流電源Ｅのレベルが低下するのに伴って、整流平滑電圧Ｅｉ１が低下したような場合には、ランプドライバ３の定格入力電圧の最低値までも下回る可能性があった。
整流平滑電圧Ｅｉ１のレベルは、商用交流電源Ｅのレベルによってほとんど一義的に決まってしまう。そして、整流平滑電圧Ｅｉ１がランプドライバ３の定格入力電圧の最低値を下回る可能性があると分かった場合、信頼性維持のためには、このような電源回路をＬＣＤディスプレイ装置に搭載することはできなくなってしまう。このため、ＬＣＤディスプレイ装置を設計する場合の、ランプドライバと電源回路の組み合わせが非常に難しいことになってしまう。
【００３５】
これに対して本実施の形態では、充分なレベルによるランプドライバ３への入力電源電圧を、一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力から絶縁コンバータトランスＴ２を介して得るようにしている。
これにより、本実施の形態としては、商用交流電源ＥのラインにチョークコイルＬが挿入されることなどに依って整流平滑電圧Ｅｉ１が低下したとしても、ランプドライバ３の定格入力電圧を満たすレベルの入力電圧を安定してランプドライバに対して供給することができる。
【００３６】
特に、図１に示した構成によっては、整流平滑電圧Ｅｉ２を整流平滑電圧Ｅｉ１に対して積み上げて得られる電圧レベルをランプドライバ３の入力電源電圧としているので、ランプドライバ３の定格入力電圧は確実に満たすことができる。
つまり、従来においては、整流平滑電圧Ｅｉ１のみをランプドライバ３への入力電源電圧としていたことで、定格入力電圧の最低値を下回る可能性がでてきていたが、本実施の形態では、この整流平滑電圧Ｅｉ１のレベルに整流平滑電圧Ｅｉ２を足して得られる電圧レベルをランプドライバ３の入力電源電圧としている。従って、整流平滑電圧Ｅｉ２として不足分を充分に補うレベルが得られるようにすれば、ランプドライバ３の定格入力電圧の最低値を余裕で上回るようにしているものである。
【００３７】
ここで、商用交流電源Ｅ（ＡＣｉｎ）の変動に対する整流平滑電圧レベル（ＲＥＣＴ　ｏｕｔ）の変化特性を図３に示しておく。
この図において、ＤＣ（Ｖ）で示される特性は、整流出力電圧の理論値を表すもので、商用交流電源ＥのレベルをＡＣｉｎとすると、ＤＣＶは、図に示す式により表される。
ＬＦＣ（Ｖ）は、商用交流電源Ｅのラインに対して、ラインフィルタを挿入した場合の特性を示す。
ＬＦＣ＋ｃｈｏｋｅ（Ｖ）は、商用交流電源Ｅのラインに対して、ラインフィルタ及び高調波規制対策用のチョークコイルＬを挿入した場合の特性を示す。
また、ＬＦＣ＋ｃｈｏｋｅ＋Ｔ２／Ｃ２（Ｖ）は、本実施の形態としての図１の電源回路に対応している。つまり、商用交流電源Ｅのラインに対して、ラインフィルタ、高調波規制対策用のチョークコイルＬを挿入したうえで、絶縁コンバータトランスＴ２及び直列共振コンデンサＣ２を備えた場合の特性を示している。
【００３８】
ここで、ランプドライバ３の定格入力電圧の範囲が２２０Ｖ〜４１０Ｖ　ＤＣであるとする。そのうえで、図３を参照してみると、整流出力電圧の理論値であるＤＣ（Ｖ）は、商用交流電源ＥがＡＣ８０Ｖにまで低下した条件でも、定格入力電圧の最低値２２０Ｖよりも高いレベルとなっており、定格入力電圧の条件を満たしていることが分かる。
しかしながら、ラインフィルタを挿入したり、チョークコイルＬを挿入した条件に対応するＬＦＣ（Ｖ）及びＬＦＣ＋ｃｈｏｋｅ（Ｖ）は、商用交流電源ＥがＡＣ８０Ｖの場合には、、定格入力電圧の最低値２２０Ｖよりも低いレベルとなっており、定格入力電圧の条件を満たしていないことが分かる。
【００３９】
これに対して、本実施の形態に対応するＬＦＣ＋ｃｈｏｋｅ＋Ｔ２／Ｃ２（Ｖ）の特性を見ると、商用交流電源ＥがＡＣ８０Ｖの場合においても、２７０Ｖ程度が得られている。つまり、定格入力電圧の条件を充分に満たしていることが分かる。
【００４０】
また、本実施の形態では、第２の直列共振回路（Ｎ１１−Ｃ２）の出力を絶縁コンバータトランスＴ２を介して出力することで、ランプドライバ３への入力電源電圧の少なくとも一部を得るようにしている。
これによっては、絶縁コンバータトランスＴ２の二次側に得られる、ランプドライバへの入力電圧レベルを、絶縁コンバータトランスＴ２及び直列共振コンデンサＣ２を変更することによって容易に調整することが可能になる。
つまり、絶縁コンバータトランスＴ２の巻線の巻線比を変更したり、また、絶縁コンバータトランスＴ２の巻線に得られる漏洩インダクタンス、及び直列共振コンデンサＣ２のキャパシタンスの変更などによって第２の直列共振回路（Ｎ１１−Ｃ２）の定数を変更することは容易であり、このような変更によって、ランプドライバへの入力電圧レベルを変更することができるものである。
【００４１】
また、従来としては、電源回路の絶縁コンバータトランスＴ１の二次側からランプドライバ３の入力電圧を得る構成を採る場合もあったが、この場合には前述したように、ランプドライバ３への入力電圧ラインに、スイッチングリップルが重畳してしまうことになる。
これに対して、本実施の形態のようにして、一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力からランプドライバ３の入力電圧を得るようにした場合には、このようなスイッチングリップルは重畳されないことになる。従って、例えば従来のようにして、大型のフィルタを挿入するなどの対策を特に施さなくとも、画像のフリッカなどの問題は解消される。
【００４２】
ところで、図１に示した回路構成では、整流平滑電圧Ｅｉ２を整流平滑電圧Ｅｉ１に対して積み上げて得られる電圧レベルをランプドライバ３の入力電源電圧としていた。
しかしながら、本実施の形態としては、絶縁コンバータトランスＴ２及び直列共振コンデンサＣ２を変更することによって、ランプドライバへの入力電圧レベルを調整できると先に述べた。従って、絶縁コンバータトランスＴ２及び直列共振コンデンサＣ２の変更により、ランプドライバの定格入力電圧レベルを充分に満足することのできる整流平滑電圧Ｅｉ２が得るようにした場合には、この整流平滑電圧Ｅｉ２のみを、ランプドライバ３の入力電源電圧として入力する構成としても良い。
この場合には、例えば図１に示す回路において、平滑コンデンサＣｉ３の負極端子、及びブリッジ整流回路の負極出力端子を、平滑コンデンサＣｉ１の正極に接続するのに代えて、共に一次側アースに接続すればよいことになる。
【００４３】
また、本実施の形態において、絶縁コンバータトランスＴ２の二次側出力を整流平滑化して、直流による入力電源電圧を生成しているのは、この場合のランプドライバ３が、入力電源として直流を入力する仕様とされていることに依る。
ランプドライバとしては、例えば交流を入力電源電圧として入力する仕様のものも存在する。この場合には、図１に示す回路からブリッジ整流回路ＤＢＲ、及び平滑コンデンサＣｉ３を省略し、絶縁コンバータトランスＴ２の二次巻線Ｎ１２に得られる交番電圧を、ランプドライバ３に供給する構成とすればよいものである。
【００４４】
また、上記図１に示した電源回路では、一次側スイッチングコンバータは、電流共振形としているが、これに限定されるものではなく、例えば電圧共振形コンバータの構成を採る場合にも適用することは可能である。また、さらには、ランプドライバに限定されることなく、他の機能回路部や装置などに入力電源電圧を供給するような場合にも本発明は適用できるものであり、これに伴って、本発明による電源回路が搭載される装置としても適宜変更される。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力がその一次側に供給される絶縁コンバータトランスとして、第１の絶縁コンバータトランスと第２の絶縁コンバータトランスとの、少なくとも２つが備えられる。ここで、第１の絶縁コンバータトランスは、例えば負荷に対して二次側直流出力電圧を供給するために設けられる。
そして、第２の絶縁コンバータトランスは、その一次巻線と共振コンデンサとから成る共振回路に供給された一次側スイッチングコンバータのスイッチング出力を共振出力として二次側に伝送する。そして、この二次側に伝送された共振出力を利用して、ランプドライバの入力電圧を供給するように構成される。
この構成であれば、これまでの説明から理解されるように、商用交流電源を整流平滑化して得られる整流平滑電圧のレベルが低下するような条件であっても、ランプドライバに対して定格入力電圧を充分に満たすレベルの入力電圧を供給することが可能となる。これにより、例えばＬＣＤプロジェクタ装置におけるランプドライバと電源回路の組み合わせの選択肢の自由度が高くなるなどして、設計効率が向上することになる。
【００４６】
また、本発明としての構成は、基本的な電源回路の構成に対して、第２の絶縁コンバータトランス及び共振コンデンサの２点の部品を追加するのみの簡易な構成とされており、おおきな基板サイズの拡大及びコストアップを避けることができる。さらに、ランプドライバの入力電圧レベルは、例えば第２の絶縁コンバータトランス及び共振コンデンサを変更することで簡易に調整が可能であり、設計上の効率を損なわない。
また、本発明による構成では、電源回路の二次側からではなく、一次側スイッチングコンバータの出力をもとに、ランプドライバの入力電圧を得るようにしている。このため、例えば特に対策を施さなくとも、画像のフリッカなどの問題を解消することができ、その分、例えば回路規模の大型化及びコストアップを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としての電源回路を備える液晶プロジェクタ装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の電源回路の構成例を示す回路図である。
【図３】本実施の形態の電源回路の特性を示す特性図である。
【図４】従来としての電源回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１　ＬＣＤプロジェクタ装置、２　電源回路、３　ランプドライバ、４　ランプ、５　映像／音声信号処理回路、６　ライトバルブ、７　スクリーン、８　オーディオシステム、Ｅ　商用交流電源、Ｌ　チョークコイル、Ｄｉ，ＤＢＲ　ブリッジ整流回路、Ｃｉ１，Ｃｉ２，Ｃｉ３　平滑コンデンサ、Ｓ１，Ｓ２　スイッチング素子、Ｔ１，Ｔ２　絶縁コンバータトランス、Ｎ１，Ｎ１１　一次巻線、Ｎ２，Ｎ１２　二次巻線、Ｃ１　一次側直列共振コンデンサ、Ｃ２　直列共振コンデンサ、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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