(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタンバイトランスを具備し１次側のエネルギーを２次側に伝達するスタンバイ電源回路と、力率改善制御駆動部を設けた力率改善回路およびＡＣ−ＤＣコンバータ回路を具備したＡＣ−ＤＣ電源回路とを有し、スタンバイトランスの１次側巻線に力率改善回路の力率改善制御駆動部に電源を供給するＰＦＣ用補助巻線を設けるとともに前記力率改善制御駆動部への電源の供給をオン・オフさせるスイッチ手段を設け、映像表示時に力率改善回路を駆動させるとともに、ＡＣ−ＤＣコンバータ回路を駆動させるように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
スタンバイトランスの１次側巻線として、電源制御スイッチング手段に接続されたメイン巻線と、前記電源制御スイッチング手段を駆動するための電源出力を供給する補助巻線と、力率改善回路を駆動する力率改善制御駆動部に電源出力を供給するＰＦＣ用補助巻線とを具備し、２次側巻線として少なくともスタンバイマイコン用巻線を具備し、前記ＰＦＣ用補助巻線の一端を力率改善制御駆動部への電源供給をオン・オフさせるスイッチ手段に接続し、ＡＣ−ＤＣコンバータ回路のオン時に前記スイッチ手段をオンさせて力率改善回路を駆動させるように構成したことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
力率改善制御駆動部への電源供給をオン・オフさせるスイッチ手段に、装置の動作制御手段が出力するオン・オフ信号をフォトカップラを介して伝達し、前記スイッチ手段をオン・オフさせることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
スタンバイトランスのＰＦＣ用補助巻線の巻回方向をメイン巻線に対して同方向巻としたことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、力率改善回路を具備したプラズマディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマディスプレイ装置は、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されており、高精細化および大画面化が進められている。
【０００３】
このプラズマディスプレイ装置には、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化、消費電力および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のプラズマディスプレイ装置が主流を占めるようになってきている。
【０００４】
従来のプラズマディスプレイ装置を図５を用いて説明する。プラズマディスプレイ装置１は主として、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）２、ノイズフィルタ３、ＡＣ−ＤＣ電源回路４、ダウンコンバータ電源回路５、スタンバイ電源回路６、スタンバイマイコン７、メインマイコン８、ＰＤＰ駆動回路９、映像処理回路１０、映像音声入力回路１１で構成されていた。加えて、音声処理回路１２、スピーカ１３を設けて構成してもよい。このプラズマディスプレイ装置は商用ＡＣ電源１４に接続され、そしてＡＣ−ＤＣ電源回路４は、整流回路１５、力率改善回路１６、複数のＡＣ−ＤＣコンバータ回路、例えば２個のＡＣ−ＤＣコンバータ回路１７，１８により構成し、おのおのの巻線電源出力はダウンコンバータ電源回路５を構成するドロッパ電源回路１９、チョッパ電源回路２０に入力され、必要な電源電圧を給電していた。
【０００５】
特に、欧州向けのプラズマディスプレイ装置は、電源高調波規制のためＰＦＣ（パワー・ファクター・コントローラ）と呼ばれる力率改善回路１６を具備している。また、電源回路の日米欧共用化のため、欧州と同じく日米向けに対しても力率改善回路１６を具備していた。この方式の具体的構成を図６に示す。
【０００６】
すなわち、ノイズフィルタ３を経由して、ＡＣ入力はスタンバイ電源回路６、整流回路１５へ供給される。スタンバイ電源回路６は、ブリッジダイオードＤ６１および平滑コンデンサＣ６１により整流し、スタンバイトランスＴ６１と電源制御スイッチング手段２１により２次側にエネルギーを供給する。スタンバイトランスＴ６１の２次側巻線出力５−６は、ダイオードＤ６２、平滑コンデンサＣ６２により整流平滑され、例えば＋５Ｖの電圧をスタンバイマイコン７へ供給する。スタンバイトランスＴ６１の２次側巻線出力７−８は、ダイオードＤ６３、平滑コンデンサＣ６３により整流平滑され、例えば＋１２Ｖの電圧をリレー駆動手段２２へ供給する。電源制御スイッチング手段２１は、スタンバイトランスＴ６１の１次側巻線出力３−４をダイオードＤ６４、平滑コンデンサＣ６４により整流平滑し、電源として用いている。
【０００７】
整流回路１５は、リレー２３、リレー駆動手段２２、ブリッジダイオードＤ６５からなり、全波整流出力が力率改善回路１６へ供給される。力率改善回路１６は、起動抵抗Ｒ６１、起動用の電解コンデンサＣ６５、力率改善制御駆動部２４からなり、力率改善制御駆動部２４で、例えばＤＣ＋３８０Ｖに昇圧し、ＡＣ−ＤＣコンバータ回路１７に供給している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようなプラズマディスプレイ装置においては、日米欧のＡＣ電源電圧範囲であるＡＣ１００ＶからＡＣ２４０Ｖの範囲の動作保証をするため、例えばＡＣ８０ＶからＡＣ２６４Ｖまで動作可能に設計をしている。このため、力率改善回路１６を起動させる場合、例えば、起動抵抗Ｒ６１を、６６ｋΩ（３３ｋΩ直列）とすると、ＡＣ８０Ｖでは、起動時間およそ３秒に対して、ＡＣ２６４Ｖでは、起動時間およそ０．５秒となり、大きく起動時間が変化する。したがって、日米のＡＣ１１０Ｖ，１２０Ｖ圏では、起動時間が長いという課題を有していた。また、英国のＡＣ２４０Ｖ地域では、映像表示中に起動抵抗による無効電力が３Ｗ程度と大きくなるという課題を有していた。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決し、起動時間が短く、全世界共通の起動時間となる使い勝手のよいプラズマディスプレイ装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイ装置は、スタンバイトランスを具備し１次側のエネルギーを２次側に伝達するスタンバイ電源回路と、力率改善制御駆動部を設けた力率改善回路およびＡＣ−ＤＣコンバータ回路を具備したＡＣ−ＤＣ電源回路とを有し、前記スタンバイトランスの１次側巻線に力率改善回路の力率改善制御駆動部に電源を供給するＰＦＣ用補助巻線を設けるとともに、前記力率改善制御駆動部への電源の供給をオン・オフさせるスイッチ手段を設け、映像表示時に力率改善回路を駆動させるとともに、ＡＣ−ＤＣコンバータを駆動させることによりプラズマディスプレイ装置を動作させる構成としたものである。
【００１１】
本発明によれば、力率改善回路の力率改善制御駆動部への電源をスタンバイ電源回路に具備しているので、地域によって異なる入力ＡＣ電圧の変化にかかわらず、短時間で力率改善回路を起動させることができ、しかも起動抵抗による無効電力を０．２Ｗ程度にまで削減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１記載の発明は、スタンバイトランスを具備し１次側のエネルギーを２次側に伝達するスタンバイ電源回路と、力率改善制御駆動部を設けた力率改善回路およびＡＣ−ＤＣコンバータ回路を具備したＡＣ−ＤＣ電源回路とを有し、スタンバイトランスの１次側巻線に力率改善回路の力率改善制御駆動部に電源を供給するＰＦＣ用補助巻線を設けるとともに、前記力率改善制御駆動部への電源の供給をオン・オフさせるスイッチ手段を設け、映像表示時に力率改善回路を駆動させるとともに、ＡＣ−ＤＣコンバータ回路を駆動させるように構成したものであり、力率改善回路の力率改善制御駆動部の電源をスタンバイ電源回路に具備しているので、地域によって異なる入力ＡＣ電圧の変化にかかわらず、短時間で力率改善回路を起動させることができ、しかも起動抵抗による無効電力を０．２Ｗ程度にまで削減できるという作用を有する。
【００１３】
また、本発明の請求項２記載の発明は、スタンバイトランスの１次側巻線として、電源制御スイッチング手段に接続されたメイン巻線と、前記電源制御スイッチング手段を駆動するための電源出力を供給する補助巻線と、力率改善回路を駆動する力率改善制御駆動部に電源出力を供給するＰＦＣ用補助巻線とを具備し、２次側巻線として少なくともスタンバイマイコン用巻線を具備し、前記ＰＦＣ用補助巻線の一端を力率改善制御駆動部への電源供給をオン・オフさせるスイッチ手段に接続し、ＡＣ−ＤＣコンバータ回路のオン時に前記スイッチ手段をオンさせて力率改善回路を駆動させるように構成したものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３記載の発明は、力率改善制御駆動部への電源供給をオン・オフさせるスイッチ手段に、プラズマディスプレイ装置の動作制御手段であるスタンバイマイコンあるいはメインマイコンが出力するオン・オフ信号をフォトカップラを介して伝達し、前記スイッチ手段をオン・オフさせる構成としたものであり、スタンバイトランスの１次−２次間の絶縁を確保し、スタンバイマイコンあるいはメインマイコンのリレーオン信号に同期して力率改善回路を起動させることができるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項４記載の発明は、スタンバイトランスのＰＦＣ用補助巻線の巻回方向をメイン巻線に対して同方向巻としたものであり、１次−２次間の絶縁を確保し、スタンバイマイコンあるいはメインマイコンのリレーオン信号に同期して力率改善回路を起動させることができるだけでなく、ＡＣ２４０Ｖ圏において力率改善制御駆動部への電源出力電圧の低下を軽減することができ、安定して力率改善回路を駆動できるという作用を有する。
【００１６】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について、図１、図２を用いて説明する。
【００１７】
なお、図１、図２において、図５、図６に示す部分と同一部分については同一番号を付している。
【００１８】
図１に本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置における要部回路構成を示している。すなわち、整流回路１５、力率改善回路１６、スタンバイ電源回路６、スタンバイマイコン７を示している。整流回路１５、スタンバイ電源回路６はノイズフィルタ３に接続され、ＡＣ電源が入力される。力率改善回路１６の出力はＡＣ−ＤＣコンバータ回路１７，１８に接続され、ＰＤＰ２を映像表示させている。
【００１９】
図に示すように、整流回路１５は、少なくともリレー駆動手段３１、リレー３２、整流ダイオードＤ１６を具備している。スタンバイマイコン７のリレー・オン信号により、リレー駆動手段３１が動作し、リレー３２の接点を短絡させ、整流ダイオードＤ１６を通したＡＣ電源の全波整流出力を力率改善回路１６へ供給する。
【００２０】
スタンバイ電源回路６は、ＡＣ電源を全波整流するブリッジダイオードＤ１１、平滑コンデンサＣ１１と、スタンバイトランスＴ１１と電源制御スイッチング手段３３と構成されている。スタンバイトランスＴ１１は、１次側巻線として、電源制御スイッチング手段３３に接続されたメイン巻線１−２と、電源制御スイッチング手段３３を駆動する電源制御回路用電源３４に出力を供給する補助巻線３−４と、力率改善回路１６を駆動する力率改善制御駆動部用電源３５に出力を供給するＰＦＣ用補助巻線９−１０とを具備している。電源制御回路用電源３４は、補助巻線３−４の出力を整流ダイオードＤ１４、平滑コンデンサＣ１４により整流平滑し、例えばＤＣ＋１２Ｖを出力する。
【００２１】
力率改善制御駆動部用電源３５は、ＰＦＣ用補助巻線９−１０の一端を整流ダイオードＤ１５のアノードに、他端をコモンにそれぞれ接続し、そして整流ダイオードＤ１５のカソードと平滑コンデンサＣ１５を接続するとともに、平滑コンデンサＣ１５の他端をコモンに接続した構成であり、例えばＤＣ＋１８Ｖを出力する。力率改善制御駆動部用電源３５の出力は、スイッチ手段３６に接続されている。スイッチ手段３６は、力率改善制御駆動部３７に接続されており、力率改善制御駆動部用電源３５の出力をオン・オフさせる機能を有し、前記ＡＣ−ＤＣコンバータ回路１７，１８のオン時にスイッチ手段３６をオンさせ、力率改善回路１６を駆動させるものである。
【００２２】
スイッチ手段３６をオン・オフさせるため、スタンバイマイコン７のＰＦＣオン・オフ信号は絶縁信号伝送手段３８により、２次側から１次側に伝送される。伝送タイミングは、リレー・オン信号に同期されている。
【００２３】
また、スタンバイトランスＴ１１は、２次側巻線として、少なくともスタンバイマイコン用巻線５−６と、リレー駆動用巻線７−８とを具備している。スタンバイマイコン用巻線５−６の出力は、整流ダイオードＤ１２、平滑コンデンサＣ１２により、例えばＤＣ＋５Ｖに整流平滑され、スタンバイマイコン７に供給される。リレー駆動用巻線７−８の出力は、整流ダイオードＤ１３、平滑コンデンサＣ１３により、例えばＤＣ＋１２Ｖに整流平滑され、リレー駆動手段３１に供給され、リレー３２を駆動させている。
【００２４】
スイッチ手段３６、絶縁信号伝送手段３８の具体的構成を図２を用いて説明する。すなわち、スイッチ手段３６は、例えばＰＮＰ型トランジスタＱ２１を力率改善制御駆動部用電源３５に対するスイッチ素子とし、ＮＰＮ型トランジスタＱ２２を前記ＰＮＰ型トランジスタＱ２１の駆動用として具備している。トランジスタＱ２１のエミッタは力率改善制御駆動部用電源３５に接続され、コレクタは力率改善制御駆動部３７に接続されている。トランジスタＱ２１，Ｑ２２を駆動させるため、トランジスタＱ２１のエミッタ−ベース間に、例えば、２．２ｋΩの抵抗Ｒ２１、トランジスタＱ２１のベース−トランジスタＱ２２のコレクタ間に、例えば、６．８ｋΩの抵抗Ｒ２２、トランジスタＱ２２のエミッタ−ベース間に、例えば、６．８ｋΩの抵抗Ｒ２３をそれぞれ設けている。トランジスタＱ２２のベースには、絶縁信号伝送手段３８の出力が接続され、スイッチ手段３６のオン信号、すなわちトランジスタＱ２２のベースに所定の電圧、例えば０．６Ｖが印加されると、トランジスタＱ２１のコレクタ−エミッタ間がオンし、力率改善制御駆動部３７に力率改善制御駆動部用電源３５の電源電圧が出力されるものである。
【００２５】
絶縁信号伝送手段３８は、フォトカップラＤ２１と、例えば１ｋΩの抵抗Ｒ２４と、例えば２２ｋΩの抵抗Ｒ２５とから構成されている。すなわち、スタンバイマイコン７から出力されるスイッチ手段３６のオン信号は、電流制限用の抵抗Ｒ２４を通じてフォトカップラＤ２１の発光部に出力され、フォトカップラＤ２１の受光部のフォトトランジスタをオンさせる。この結果、力率改善制御駆動部用電源３５の電源電圧は抵抗Ｒ２５を通じてトランジスタＱ２２のベースに印加され、トランジスタＱ２２をオンさせる。トランジスタＱ２２がオンすることにより、トランジスタＱ２１はオンするので、力率改善制御駆動部３７に力率改善制御駆動部用電源３５の電源電圧が出力されるものである。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、スタンバイマイコン７からスイッチ手段３６のオン・オフ信号を出力したが、勿論メインマイコン８から出力するように構成してもよい。
【００２７】
図３に本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置における要部回路構成を示している。この図３に示す回路においては、上記実施の形態と力率改善制御駆動部用電源３５として、スタンバイトランスＴ３１を用いる点のみが相違している。すなわち、スタンバイトランスＴ３１のＰＦＣ用補助巻線９−１０の巻方向をメイン巻線１−２と同方向巻としたものである。
【００２８】
スタンバイトランスＴ３１の巻線構造を図４に示している。通常のフライバック方式のコンバータの場合、ボビン４１に巻回されるメイン巻線１−２は、Ｐ１巻線、Ｐ２巻線の２層構造となっており、スタンバイマイコン用巻線５−６、すなわちＳ１巻線、リレー駆動用巻線７−８、すなわちＳ２巻線を挟持している。言い換えると、サンドイッチする構造とし、各々の巻線間の結合を良好にして、ＡＣ電圧の変動に対して、２次側出力の電圧安定性（レギュレーション）を持たせている。
【００２９】
一方、１次側巻線出力である補助巻線３−４、すなわちＶ１巻線と、ＰＦＣ用補助巻線９−１０、すなわちＶ２巻線は、トランス中心のコア４２に対して、最外周に配置し、しかも巻線の巻回方向は、通常の場合、メイン巻線１−２はＰ１巻線、Ｐ２巻線の逆方向巻とし、フライバック方式での出力とさせている。この場合、ＰＦＣ用補助巻線９−１０、すなわちＶ２巻線の結合は弱くなり、電圧安定性（レギュレーション）が劣化している。ＡＣ８０ＶからＡＣ２６４Ｖに変化させた場合、例えばＤＣ＋１８ＶからＤＣ＋３０Ｖまで変化するため、力率改善回路１６として使用しにくいという点がある。
【００３０】
本実施の形態の場合、ＰＦＣ用補助巻線９−１０、すなわちＶ２巻線の巻方向は、メイン巻線１−２と同方向巻としているので、電圧安定性（レギュレーション）の劣化が防止できるものである。例えばＡＣ８０ＶからＡＣ２６４Ｖに変化させた場合、例えばＤＣ＋１８ＶからＤＣ＋２０Ｖまでの変化に改善することができる。この構成による動作は、フォワード方式コンバータとなっており、ＰＦＣ用補助巻線９−１０へのエネルギー伝達は電圧制御スイッチング手段３３のオン期間に行われるので、ＡＣ８０Ｖ時にはＰＦＣ用補助巻線９−１０へ出力電圧は低いが、出力時間が長く、逆にＡＣ２６４Ｖ時には出力電圧は高いが、出力時間が短くなるため、ＡＣ８０Ｖ〜２６４Ｖまでの出力エネルギーの安定化が図られる。したがって、電圧安定性（レギュレーション）の劣化が防止できるものである。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるプラズマディスプレイ装置によれば、スタンバイ電源回路に力率改善回路駆動用電源を有し、かつスイッチ手段にて力率改善回路駆動用電源の出力を制御できるので、地域によって異なる入力ＡＣ電圧の変化にかかわらず、短時間で力率改善回路を起動させることができ、しかも起動抵抗による無効電力を０．２Ｗ程度まで削減できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構成を示す回路図
【図２】図１に示したスイッチ手段および絶縁信号伝達手段の回路図
【図３】本発明の他の実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の要部構成を示す回路図
【図４】スタンバイトランスの巻線構造を示す概略断面図
【図５】プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図
【図６】従来のプラズマディスプレイ装置の要部構成を示す回路図
【符号の説明】
１  プラズマディスプレイ装置
２  プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
４  ＡＣ−ＤＣ電源回路
６  スタンバイ電源回路
７  スタンバイマイコン
１６  力率改善回路
１７，１８  ＡＣ−ＤＣコンバータ回路
３３  電源制御スイッチング手段
３４  電源制御回路用電源
３５  力率改善制御駆動部用電源
３６  スイッチ手段
３７  力率改善制御駆動部
３８  絶縁信号伝送手段
Ｔ１１，Ｔ３１  スタンバイマイコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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