JP2547202B2 - ビデオ表示装置の外部負荷回路用電源装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオ表示装置用電源装置に、特に回路
の負荷に大きな変動を生ずる可能性のある電源装置の調
整に関する。

〔発明の背景〕

テレビジヨン受像機やコンピュータ・モニタのような
ビデオ表示装置は、正しく動作するために調整済の電源
電圧を必要とする種々の負荷回路を持つている。これら
の電源電圧は、数段の異なつたレベルの電圧を発生させ
ることができる電源装置から供給される。従来の電源装
置のうちある型のものは、１つの１次巻線と、ビデオ表
示装置負荷回路が接続されている１つまたはそれ以上の
２次巻線を有する変圧器を持つている。未調整の電圧
が、切換装置の動作により周期的にこの１次巻線に印加
される。各切換サイクルの間、未調整電圧が１次巻線に
印加される時間が制御される。２次巻線の両端に発生す
る電圧の大きさは、この未調整電圧が１次巻線に印加さ
れている時間の長さに比例している。１つの２次巻線か
らの帰還作用を使用して、２次巻線から得られる電源電
圧が調整されるように、１次巻線の切換装置の動作を制
御している。

ビデオ表示装置が、例えばコンピユータ・モニタとし
て使われるときには、コンピユータまたは関連回路のよ
うなビデオ表示装置の外部装置に給電するために使用で
きる電源電圧を作り出すことは好ましいことである。そ
のような装置は、非常に正確な電源電圧調整を必要と
し、またその電源に対して大きな負荷となる可能性があ
るので、この電源から調整器用の帰還信号を発生させる
ことは、適切なことである。このような構成の装置で
は、ビデオ表示装置が前述の外部装置に取り付けずに動
作するときに或る付帯的な問題が生ずる可能性がある。
外部装置が取り付けられていないときには実質的に負荷
が存在しないので、外部装置の給電電圧を調整レベルに
維持するために１次巻線から供給する電力は非常に僅か
なものに過ぎない。しかし、ビデオ表示装置の中の電力
供給を受けつづけている他の負荷回路は、それぞれその
給電電圧レベルを下げられてしまう可能性がある。調整
器用帰還信号は、外部装置の給電電圧から得られるの
で、上記のような他の給電電圧レベルの低下現象は補償
されない。ある場合には、その状態は深刻で幾つかの負
荷回路が適正に動作しなくなる可能性がある。

この問題に対する一つの解決法は、外部装置に対する
給電電源の出力点に電力消費抵抗を配置することであ
る。この前置負荷（プリロード）抵抗は、十分な電源負
荷を構成するので外部装置が取り付けられなくても外部
装置用の電源は１次巻線から十分な電力を引出し、その
ため他の負荷回路用の電源は、それぞれの負荷回路の正
しい動作を保証するために十分なレベルに維持される。
しかし前述の前置負荷抵抗は、かなりの電力を消費し、
従つて相当大きなものでなければならない。その結果、
電源装置の効率は低いものとなり、また製造および運転
に要する費用は共に増大することになる。

即ち、本願発明はビデオ表示装置に関するものであり
外部負荷回路に調整された電圧を供給する性能を有する
ものであって、この外部負荷回路は使用される場合もあ
り使用されない場合もあるというものである。ここで使
用される調整器は外部負荷回路に対して供給される電圧
の関数のように制御されるため、外部負荷回路が取り去
られた場合にはビデオ表示回路の他の部分に供給される
電圧が低下してしまう可能性がある。これは調整器はこ
のような場合調整スイッチングトランジスタの負荷率を
減少させるよう動作するからである。この電圧の低下の
度合いによってビデオ表示自体の動作が悪影響を受ける
ことも考えられる。

〔発明の概要〕

この発明の一態様によれば、ビデオ表示装置用の電源
装置は、未調整電圧源とその未調整電圧源により周期的
に付勢される第１の変圧器巻線を有している。第２の巻
線を含む第１の回路は、その未調整電圧源に対して調整
された電圧を発生させ、第１の負荷回路に対して選択的
に給電する。第３の巻線を含む第２の回路は、この第１
巻線により付勢される。第２の負荷回路は、この第２回
路から電力を引出す。供給される電力は、第１の負荷回
路が第１の回路から電力を引出さないときは、第２の負
荷回路に給電するには不十分である。スイツチが第１回
路と第２負荷回路との間に接続されている。このスイツ
チは、第２回路によつて供給される電力レベルに応動
し、この第２回路の電力が所定のレベル以下であるとき
は電力を第１回路から第２負荷回路に供給するための第
１の状態にさせられる。このスイツチは、上記第２回路
の電力がその所定レベル以上であれば、電力が第１回路
から第２負荷回路に供給されることが悪いようにするた
め、第２の状態になる。

〔詳細な説明〕

図を参照すると、コンピユータのようなビデオ情報源
からのビデオ信号は、入力端子６に加えられる。例え
ば、赤、緑、青の各ビデオ信号として供給されるビデオ
信号は、導線Ｒ、Ｇ、Ｂを介して輝度およびクロミナン
ス処理回路７に供給される。輝度およびクロミナンス処
理回路７は、導線19を介して陰極線管９の電子銃構体８
に加えられる色駆動信号を発生させる。

交流電圧源10は、整流回路11に結合されており、この
回路11はキヤパシタ12の両端間に未調整の直流電圧を発
生させる。この未調整電圧は、変圧器14の１次巻線13と
変圧器16の巻線15に加えられる。巻線15の電流は、例え
ば、通常の切換型調整器回路17によつて制御される。こ
の電流により巻線15の両端間に発生した電圧は、電圧器
動作により２次巻線20、21、26の各両端間にそれぞれ電
圧を発生させるように働く。巻線20の両端間に発生した
電圧は、ダイオード22により整流され、キヤパシタ23に
より濾波されて、例えば輝度およびクロミナンス処理回
路７に電力を供給する直流の電源電圧を生ずる。巻線21
の両端間に発生した電圧は、ダーイオード24とキヤパシ
タ25によりそれぞれ整流され、濾波されて、例えば水平
偏向回路29に印加される直流電源電圧を生ずる。この水
平偏向回路29は、陰極線管９上に配置された偏向ヨーク
48の巻線中に水平偏向電流を生ずる。水平偏向回路29は
また、陰極線管９の高圧端子に印加される25KV程度の高
電圧を生成する。巻線26の両端間に生じた電圧は、ダイ
オード38により整流され、キヤパシタ39により濾波され
て調整器回路17に印加される直流帰還電圧を生ずる。巻
線26の電圧から生じた帰還信号は、２次巻線の電圧から
生じた直流電圧、例えばキヤパシタ23、25の両端間の電
圧が、キヤパシタ21の両端間の未調整電圧に対して調整
されるように１次巻線15を流れる電流の流通期間を制御
する働きをする。変圧器16はまた、２次巻線20、21とそ
れに関連する負荷回路および使用者が手に触れることの
あるビデオ信号入力端子６のようなこの負荷回路に接続
された部品類と、交流電源のような１次巻線に接続され
ている諸素子との間の電気的絶縁の役割も果している。
２つの絶縁された部品間または端子間を流れる最大電流
として定義されるこの電気的絶縁は、該当する回路と部
品に「ホツト」接地または「コールド」接地と参照文字
を付けて図示され、それぞれは図示された特定の記号を
つけて示されている。

変圧器14の巻線13を通る電流は、スイツチング・トラ
ンジスタ27の切換動作により制御される。変圧器14は、
例えば電流が１次巻線13中を流れると２次巻線30、31の
両端間にそれぞれ電圧が生ずる順方向変換器方式で動作
する。２次巻線31は、トランジスタ27による巻線13中の
電流スイツチングによりダイオード32と33に交互に電流
を流すように働く。即ちトランジスタ27が導通状態にあ
れば巻線13中に電流が流れている。電流はまた、ダイオ
ード32を通つて流れインダクタ34中にエネルギを貯え
る。トランジスタ27がオフ状態になれば、電流は、ダイ
オード33を経由してインダクタ34に流れる。トランジス
タ27の負荷率は、インダクタ34を通つて流れる平均電流
を決定することになる。インダクタ34からの電流は、キ
ヤパシタ35を充電し、例えば、図で＋6.3ボルトと示さ
れている電子銃のフイラメント電圧を供給するために、
抵抗36を経て陰極線管９の電子銃構体８に印加されるあ
る直流電圧を発生させる。

同様に、巻線30の両端間に発生した電圧は、インダク
タ41中にエネルギが貯えられるようにダイオード37と40
に交互に電流を流す。インダクタ41からの電流は、キヤ
パシタ42を充電し、例えば図に＋5.2ボルトと例示され
ている電流電源電圧を発生させる。

参照符号51で示されているこの＋5.2ボルトの電源
は、コンピユータまたはコンピユータ・インタフエース
回路のような外部負荷回路44に端子43を経て電力を供給
するものとして示されている。この外部負荷回路44が動
作するに必要な条件は、極めて正確な電源電圧調整が必
要であるということである。そのために、電源装置51の
出力から調整器制御回路28へ帰還が施されている。調整
器制御回路28は、電源装置51の調整状態を維持するため
に、トランジスタ27のベースにその負荷率を制御するス
イツチング信号を変圧器45を介して供給する。変圧器14
と45は、変圧器16が行つているのと同様に、電源装置5
0、51と交流電圧源10との間を電気的に絶縁している。

ビデオ表示装置の電源装置51に端子43を介して外部負
荷回路44を接続すると、この負荷回路は、電流で３アン
ペア程度の可成りの電力を電源装置51から引き出す。ト
ランジスタ27の負荷率により制御される巻線13中の電流
は、従つて、外部負荷回路用の電源装置51を正確な調整
状態に維持するように決定される。変圧器14の構造は、
外部負荷回路44が接続されている電源装置51を調整する
と、巻線31の両端間に生ずる電圧から供給される電子銃
フイラメント電源50が実質的に調整されるように構成さ
れている。

外部負荷回路がないときには、外部負荷回路電源装置
51は、もはや電力を供給する必要がない。電源装置51に
実質上負荷がかゝらなければ、外部負荷電源装置51の調
整のために１次巻線13から引出されるエネルギははるか
に少なくて済み、従つてトランジスタ27の負荷率の導通
部分が減少する。インダクタ34を流通する平均直流電流
も、また減少し、それにより電源装置50の供給可能電力
も減少する。そうすると、0.7アンペア程度の電流を必
要とする電子銃フイラメント回路に十分な電力が供給さ
れない結果となる可能性がある。フイラメント回路の負
荷作用によつて、陰極線管９の電子銃構体８が動作を止
めるかまたは機能を発揮できない、すなわち不適正な状
態でしか動作できないレベルまで、キヤパシタ35が放電
する可能性がある。電源装置51の出力部に負荷抵抗を入
れゝば、変圧器14を介して十分なエネルギが転送され
て、外部回路44があつてもなくてもフイラメント回路に
給電することが可能になる。しかし、電源にこの様に人
為的な負荷を与えることは、ビデオ表示装置が動作して
いる限り常に可成りの電力をこの負荷抵抗中で消費させ
ることになり、その結果ビデオ表示装置の効率は低下し
装置のコストは増大する。

この発明の新規な特徴によれば、ダイオード46が、そ
のアノードを電源装置51に接続し、カソードを電源装置
50に接続する形電源装置51と50の間に結合されている。
このダイオード46は、以下説明するような形でスイツチ
として動作する。すなわち、外部負荷回路44を取り付け
た状態でビデオ表示装置が動作している期間中、外部負
荷回路44が要求する電力は、正規の動作条件下で十分な
電力を電子銃のフイラメント回路に供給することが保証
できるように、トランジスタ27の負荷率を維持するに十
分であり、従つて巻線13の電流導通期間が巻線31に十分
なエネルギを転送するのに足るものである。前述の状況
下でキヤパシタ35の両端間に生ずる電圧は、ダイオード
46を逆バイアスするに十分であり、図示の回路では＋6.
8ボルト程度のものである。

外部負荷回路44が取付けられていない場合には、電源
装置50により供給される電力は不十分なもので、インダ
クタ34を流れる平均直流電流は、キヤパシタ35をその所
望電圧レベルの充電状態に維持するには不十分である。
前述のごとく、0.7アンペア程度というフイラメント回
路の電流要求があるので、キヤパシタ35は放電させられ
る。こうして、キヤパシタ35が、ダイオード46を順方向
にバイアスするに十分なレベルまで放電したとき、電源
装置51からダイオード46を経て電流がキヤパシタ35に流
れてこれを充電し電子銃フイラメント負荷回路に電力を
供給する。電源装置51により発生される電圧レベルは、
回路の負荷状態に関係なく非常に良く調整されるので、
キヤパシタ35の両端間の電圧は、本質的に電源装置51の
電圧レベルよりダイオード46の両端間の電圧降下分を差
引いたレベルになる。この電圧レベルは、電源装置50の
所望動作電圧よりも低いが、電子銃フイラメント回路の
正常な動作を維持するには十分である。従つて、ビデオ
表示装置は、外部負荷回路44が存在するとしないとに関
係な正常な状態で動作する。電子銃のフイラメントは、
外部負荷回路がビデオ表示装置に接続されたときは、フ
イラメント専用の電源装置により動作するが、外部負荷
回路が接続されないときは、外部負荷回路の電源から動
作電力の供給を受ける。従つて上記したこの発明は、特
別な負荷抵抗を取り付ける必要をなくし、さらに回路の
負荷条件が大幅に変化する状況下でビデオ表示装置が正
常な動作を行ない得るようにするものである。

このように、本願発明ではダイオード46をスイッチと
して使用する。もし外部負荷回路がつながれている場合
には、調整器制御回路28によって、調整器制御回路28の
入力電圧が維持されるようにより長い時間調整スイッチ
27が導通させられる。その結果巻線31によって発生させ
られる電圧が増加し、もってダイオード46に逆バイアス
が加わる。しかしながら外部負荷回路が切り離されてい
る場合、調整スイッチの負荷率は低い状態である。その
結果巻線31によって発生させられる電圧はそれに対応し
て低い状態である。したがってダイオード46には順バイ
アスが加わり、もって巻線30によってキャパシタ35に電
力が供給される。このようにして外部負荷回路44が切り
離された状態でもキャパシタ35の電圧は十分なレベルに
維持される。

【図面の簡単な説明】

図は、この発明による電源装置を組み込んだ一例ビデオ
表示装置の一部ブロツク回路図である。 ８……ビデオ表示装置の負荷回路、11……未調整電圧
源、13……変圧器１次巻線、27……第１スイツチング手
段、28……調整器制御回路、30……第１の変圧器２次巻
線、31……第２の変圧器２次巻線、32……整流手段、3
4、35……LC回路手段、37……整流手段、51、42……LC
回路手段、44……外部負荷回路、46……第２スイツチン
グ手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−90201（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−119973（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】未調整の電圧源と； 変圧器の１次巻線と； 上記未調整の電圧源から前記変圧器の１次巻線を周期的
   に付勢するための制御可能な負荷率を有する第１のスイ
   ッチング手段と； 上記変圧器の１次巻線が付勢されたとき付勢されて両端
   間に電圧を発生させる第１の変圧器２次巻線と、上記電
   圧を整流する整流手段と、外部負荷回路がビデオ表示装
   置に接続されているとき上記整流済電圧を平滑化して上
   記外部負荷回路に電力を供給するための第１の直流電圧
   を発生させるLC回路手段とを有する第１の手段と； 上記変圧器の１次巻線が付勢されたとき付勢されて両端
   間に電圧を発生させる第２の変圧器２次巻線と、この電
   圧を整流する整流手段と、この整流された電圧を平滑化
   して上記ビデオ表示装置の負荷回路に電力を供給するた
   めの第２の直流電圧を発生させるLC回路手段とを有する
   第２の手段と； 上記第１の直流電圧の値を調整するために上記第１の直
   流電圧に応動して上記スイッチング手段の負荷率を制御
   する制御手段であって、上記外部負荷回路が上記ビデオ
   表示装置に接続されていない時には上記第２の直流電圧
   のレベルが低下するように上記の負荷率を減少させる制
   御手段と； 上記第１の手段と上記ビデオ表示装置の上記負荷回路に
   結合されていて、上記第２の直流電圧に応動して、上記
   第２の直流電圧のレベルが所定のレベル以下に低下した
   とき上記第１の手段から上記ビデオ表示装置の上記負荷
   回路に電力を供給するための第１のスイッチング状態に
   入り、上記第２の直流電圧の上記レベルが上記所定のレ
   ベルを越えると上記第１の手段から上記ビデオ表示装置
   の上記負荷回路に電力が供給されるのを防止するための
   第２のスイッチング状態に入る第２のスイッチング手段
   と； を具備して成るビデオ表示装置の外部負荷回路用電源装
   置。