JPH02213281A - 高圧トランス用補助電源回路 - Google Patents

高圧トランス用補助電源回路

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JPH02213281A
JPH02213281A JP3343389A JP3343389A JPH02213281A JP H02213281 A JPH02213281 A JP H02213281A JP 3343389 A JP3343389 A JP 3343389A JP 3343389 A JP3343389 A JP 3343389A JP H02213281 A JPH02213281 A JP H02213281A
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JP
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voltage
capacitor
transistor
coil
transformer
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JP3343389A
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▲しゅう▼崎 敏生
Toshio Narasaki
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明はCRT (陰極線管)のアノード等へ高電圧
を供給する高圧トランスの出力電圧を一定に保持するた
めの高圧トランス用補助電源回路に関する。
[従来の技術] 従来から、数10kVというような高電圧発生のために
フライバックトランスなどの高圧トランスが広く利用さ
れている。例えば、CRTのアノードへの高電圧の供給
には、このような高圧トランスが必須であり、コンピュ
ータ機器の発達に伴うデイスプレィ装置としてのCRT
の需要増大に応じ、高圧トランスの重要性も非常に大き
くなってきている。
ここで、このような高圧トランスを用いた回路の一例に
ついて、第4図に基づいて説明する。高圧トランス10
の一次側コイルN1の一端には直流電源PBが接続され
、他端にはドライブ回路30が接続されている。一方、
高圧トランス10の二次側の一端は基準線ABL (オ
ートマチック・ブライトネス・リミッタ)に接続され、
他端はCRT32のアノード34に接続されている。ま
た、ドライブ回路30の入力端子30aは、水平発振回
路(図示せず)からの水平ドライブ信号を受は入れる。
そして、CRT32は、その後部にカソード36と偏向
ヨーク38を有している。
このような回路において、ドライブ回路30が入力端子
30aから受は入れた水平ドライブ信号によってオンオ
フされると、高圧トランス10の一次側コイルN1には
、入力端子30aから入力されるパルスの周波数に応じ
たフライバックパルスが発生する。そして、高圧トラン
スの二次側コイルNHに誘起された高電圧(通常30k
V程度)がダイ、オードDH6を通してアノード34に
印加される。このような高電圧がアノード34に印加さ
れると、CRT32においては、映像信号を受けている
カソード36とアノード34との間に30kV程度の高
電圧が印加されることになる。
そこで、カソード30から放出される電子はアノード3
4に向けて飛ぶ。そして、このカソード36から放出さ
れた電子は偏向ヨーク38により所定の方向に走査され
、CRT32の前面の螢光面に衝突し所定の表示が行わ
れる。
ここで、このようなCRTにおいて、アノードに印加さ
れる高電圧は一定であることが望ましい。
すなわち、カソード36より放出された電子のスピード
は、アノード34とカソード36の電位差によって生じ
る電界強度によって定まる。このため、アノード34に
印加される電圧が大きいほど、カソード36から放出さ
れた電子のスピードも大きくなる。そして、偏向ヨーク
38によって偏向される電子の偏向量は、ここを通る電
子のスピードに応じて変化するため、アノード34にお
ける電圧が大きいほど電子の曲りは少なく像は比較的C
RT32前面の中央部側に寄ることになり、反対にアノ
ード34における電圧が小さくなった場合には、電子の
曲りが大きく像が比較的広がることとなるからである。
一方、CRTにおいて画面が白い(明かるい)場合には
、電子を多く CRT前面の蛍光面に衝突させる必要が
ある。従って、画面が白い場合には電流量が多く、画面
が黒い(暗い)場合には電流量が少なくなる。
例えば、通常のCRT32において、そのアノード36
に対する電流IHは、画面が真黒の場合にOm A s
真白の場合に1mA〜2mA程度の電流が流れる。ここ
で、上述のようにアノード36には30kV程度の高圧
が印加されているが、高圧トランス10の二次側コイル
NHの出力であるアノード36への回路における電流供
給能力はあまり大きくない。従って、アノード36への
電流IHが変化すると高圧トランス10の出力側の電圧
はこれに応じて変化してしまうこととなる。
例えば、画面が黒い場合には30kV、画面が真白な場
合には26kV程度とというように変化する。このよう
にアノード36の電圧が変化すれば、上述のようにCR
T32上に現れる画面において像の位置が変化するとい
う問題が発生する。
そこで、これを解消するためにアノードの電圧を一定に
することが望まれていた。
このような課題を解決するために、本出願人は第5図に
示すような高圧トランス用補助電源回路について提案し
た。この高圧トランス用補助電源回路100は、高圧ト
ランス10の二次側コイルNHの入力側端T1における
電圧を変化させ、CRTのアノードに対する電圧を一定
になるように制御するものである。
すなわち、CRTにおける画面が白くアノードの電圧が
低下する場合には、二次側コイルNHの入力側端T1に
おける電圧を高くし、アノードの電圧が高くなる場合に
は入力側端T1の電圧を低くなるように制御する。
このために、高圧トランス用補助電源回路100におい
ては、その補助電圧発生用のコイルとして補助電圧発生
用コイル102を有している。この補助電圧発生用コイ
ル102は高圧トランス10の二次側コイルとして巻回
して形成されている。そして、この補助電圧発生用コイ
ル102の入力端端T3はABLに接続され、出力側端
T4は制御用トランジスタ104のコレクタ104Cに
接続されている。
また、この制御用トランジスタ104のエミッタ104
eは倍圧回路106を介し、二次側コイルNHの入力側
端T1に接続されている。
一方、制御用トランジスタ104のエミッタ104eと
ベース104bの間には制御用トランス108の二次側
コイル108aが接続されており、制御用トランス10
8の一次側コイル108bには所定の制御用パルスが入
力されるようになっている。
すなわち、制御用トランス108の一次側コイル108
bの一端は、抵抗110及び直流電源112を介しアー
スに接続されており、他端はトランジスタ116を介し
アースに接続されている。
そして、抵抗110と直流電源112の接続部ととトラ
ンジスタ116のコレクタは、スナバ用ダイオード11
8によって接続されている。
従って、トランジスタ116のベース116bに所定の
パルス状の制御信号を入力すれば、これに応じて、直流
電源112からの電流が抵抗110、コイル108b、
)ランジスタ116を介しアースに向けて流れる。従っ
て、制御信号を二次側コイル108aに伝達することが
できる。なお、ダイオード118はトランジスタ116
に入力される制御信号がオフになる時にトランジスタ1
16のコレクタ・エミッタ間に過大電圧が発生するのを
防止するためのものである。
このような高圧トランス用補助電源回路100において
は、補助電圧発生用コイル102が高圧トランス10の
二次側に巻回されでいるため、この補助電圧発生用コイ
ル102においては第6図(A)に示すように、高圧ト
ランスの二次側コイルNHに発生するのと同様のパルス
状の電圧が得られる。通常、この補助電圧発生用コイル
102において発生する電圧は2kV程度に設定されて
いる。
そして、制御用トランス108の一次側コイル108b
には、第6図(B)に示すように必要に応じてパルス状
の制御信号が印加される。この制御信号が制御用トラン
ス108の一次側コイル108bに印加されると、この
制御信号に応じて二次側コイル108aに同様のパルス
状の信号が誘起され、これが制御用トランジスタ104
のベース104bに印加されることとなる。
制御用トランジスタ104は、NPN型のトランジスタ
であり、第6図(B)のような制御信号が、そのベース
に印加された場合には、制御信号がハイレベルの状態の
時のみコレクタ104 c。
エミッタ104e間が導通されることとなる。そこで、
この制御用トランジスタ104の出力であるエミッタ1
04eにおける電圧は第6図(C)のように制御信号が
入力された時のみ補助電圧発生用コイル102に発生す
る電圧を伝達することになる。
そして、この第6図(C)のような出力が高圧トランス
10の二次側コイルNHの低圧側入力端T1に印加され
れば、二次側コイルNHの出力側端であるT2における
電圧は、この第6図(C)による電圧骨だけ嵩上げされ
たものとなる。
従って、CRTにおける画面が白い場合には、トランジ
スタ104に制御信号を送り、画面が黒い場合には、制
御信号を停止すれば、CRTのアノードへの印加電圧を
ほぼ一定に保持することができる。
さらに、第6図(B)における制御パルスの幅を小さく
すれば、第2図(C)における出力電圧のパルス幅がそ
れに応じて小さくなる。CRTに供給される電圧は直流
の電圧であり、高圧トランス用補助電源回路100にお
いて発生する嵩上げ分は、入力端T1に入力するパルス
電圧の面積に応じて変化するため、制御信号のパルス幅
を制御することによって嵩上げ分を調整することができ
る。
なお、この制御をするには、CRTのアノードの電圧を
検出し、この検出電圧に応じてトランジスタ116のベ
ースに供給する制御信号を制御するればよい。
このように、高圧トランス用補助電源回路100におい
て2kV程度の電圧のベースアップが行えるが、上述し
たようにCRTのアノードへ供給する電圧としては過渡
的な高圧変化を考慮するときには、一般に4kV程度の
変動を補正する必要がある。そこで、この例においては
倍圧回路106によって電圧を倍増させ4kVまでの電
圧を入力端T1に入力できるようにしている。
なお、補助電圧発生用コイル102の巻数によって、こ
こに発生する電圧を調整することはできるが、通常市販
されているトランジスタの耐圧は2kV程度が上限とさ
れているため、制御用トランジスタ104によってオン
オフする電圧も2kV程度に制御することが必要である
。そこで、この例においては倍圧回路106によって出
力電圧を倍増する。
そこで、次に倍圧回路106について説明する。
倍圧回路106は、制御用トランジスタ104の出力側
であるエミッタ104eに直列接続されたダイオード1
20,122.124を有しており、このダイオード1
24のカソードが、高圧トランス10の二次側コイルN
Hの入力端T1に接続されている。そして、ダイオード
120のカソードとダイオード122のアノードの接続
部は、ダイオード126及びコンデンサ128によって
アースと接続されている。さらに、ダイオード122の
カソードとダイオード124のアノードの接続部とダイ
オード120のアノード側とは、コンデンサ130によ
って接続されている。
このような回路において第6図(C)のような制御用ト
ランジスタ104の出力が印加されると、その電流の一
部は電流■1としてコンデンサ128の充電に利用され
る。そして、このコンデンサ128には、その電圧が入
力される2kVに達するまで充電が行われる。一方、制
御トラジスタ104エミツタ104eが一敗百Vとなっ
た時点においては、コンデンサ130に向けて電流■2
が流れ、コンデンサ130の充電が行われる。そして、
コンデンサ128に2kVの充電が行われたときにおけ
るダイオード122のアノード側とカソード側の電位は
等しいため、ダイオード122のカソード側電位も2k
Vになっていなければならない。従って、コンデンサ1
30に2kVの充電が行われることとなる。
そして、このような充電が完了した状態において、第6
図(C)におけるような2kVのパルス状の出力がトラ
ンジスタ104より倍圧回路106に入力されれば、そ
のピーク時の電圧はパルス電圧の2kVとコンデンサ1
30の2kVが加算された4kVのパルス状電圧となっ
て高圧トランス10の入力端T1に入力されることとな
る。このように、この倍圧回路106は2kVのパルス
状電圧を受は入れ、これを4kVに倍増させて出力する
。従って、CRTのアノードにおける電圧変化JkV分
の補正を高圧トランス用補助電源回路100において達
成することができる。
[発明が解決しようとする課題] 上述のように、第5図に示すような高圧トランス用補助
電源回路における制御用トランジスタ104の耐圧は2
kV程度となる。しかし、詳細な実験により倍圧回路1
06の動作によって、所定の場合にはこの制御用トラン
ジスタ104の耐圧が4kV必要であることが判明した
すなわち、倍圧回路106におけるコンデンサ128に
は、補助電源回路100が動作している際には、2kV
に充電されている。そして、制御用トランジスタ104
がオフされた場合には、このコンデンサ128に充電さ
れている電荷は徐々にCRT32に向けて流れ、放電さ
れることとなる。そして、コンデンサ128の電荷が0
となった場合には、このコンデンサ128の上流側の電
位はOvとなる。
一方、コンデンサ130には、上述の通り2kV分の電
荷が充電されている。したがって、このコンデンサ13
0の上流側と下流側とでは2kVの電位差が生じている
。そして、このコンデンサ130の下流側の電位はコン
デンサ128の放電によりOvとなっているため、この
コンデンサ130の上流側の電位は一2kVとなる。こ
のようにコンデンサ130の電荷が放電されないのは、
コンデンサ130の上流側には、トランジスタ104が
接続されており、このトランジスタ104がオフされた
状態においては、ここに電流が流れることがないからで
ある。これに対し、コンデンサ128の電荷が放電され
るのは、コンデンサ128の一端はアースに接続されて
おり、他端がCRTを介しアースに向けての電流となり
放電が行われるからである。
このようにトランジスタ104がオン状態で定常状態に
達した後、オフの状態が続くとトランジスタ104の下
流側の電位は一2kVにまで低下することとなる。この
ような状態において、補助コイル102は、2kVのパ
ルス状の電圧をトランジスタ104に印加する。このた
め、トランジスタ104はそのコレクタ側に2kVの電
圧がかかり、エミッタ側が一2kVという状態でオフ状
態を保たなければならない。したがって、制御用トラン
ジスタ104のコレクタエミッタ間には4kVの電圧が
印加されるため、このトランジスタ104の耐圧として
4kVが必要となる。
しかし、4kVの耐圧を持つトランジスタは通常市販さ
れておらず、これを製作した場合には非常に高価なもの
となってしまう。したがって、高圧トランス用補助電源
回路におけるトランジスタの耐圧を低くすることが望ま
れていた。
この発明は、上述のような課題に鑑みなされたものであ
り、制御用トランジスタのオフ時における耐圧を減少で
きる高圧トランス用補助電源回路を提供することを目的
とする。
【課題を解決するための手段] この発明に係る高圧トランス用補助電源回路は、上記高
圧トランスの二次側に配設された補助電圧発生用コイル
と、この補助電圧発生用コイルの出力側に接続された制
御用トランジスタと、この制御用トランジスタのベース
エミッタ間に二次側コイルが接続され、一次側コイルに
制御用トランジスタのオンオフ用の制御信号が入力され
る制御信号入力用トランスと、この制御用トランジスタ
の下流側に接続され、直列接続された2つのダイオード
と、これら2つのダイオードの接続点とアースとの間に
接続された第1のコンデンサと、上記2つのダイオード
を迂回するように並列接続された第2のコンデンサとを
含む倍圧回路と、この倍圧回路の第2のコンデンサの上
流側接続点とアースとの間に接続された放電用ダイオー
ドとを有し、制御用トランジスタのオフ時において上記
第2のコンデンサの放電を行い、制御用トランジスタの
耐圧を小さくできることを特徴とする。
[作用J 補助電圧発生回路には、高圧トランスの二次側コイルと
同様に高圧トランスの一次側コイルに印加されたパルス
に応じた電圧が発生する。そして、この補助コイルに発
生した電圧は制御用トラジスタ、倍圧回路を介し高圧ト
ランスの二次側コイルの入力端に供給される。そして、
制御用トランジスタのオンオフを制御信号によって制御
するため、高圧トランスの出力電圧を所望のものとでき
る。
また、倍圧回路の2つのコンデンサに制御用トランジス
タから出力されるピーク電圧に応じた電圧を保持するた
め、ここにおいて出力電圧を倍増することができる。
そして、この発明においては、倍圧回路の第2のコンデ
ンサの上流側をアースに接続する放電用ダイオードを有
していいる。このため、制御用トランジスタのオフ時に
おいて、第2のコンデナサの放電を行うことができ、制
御用トランジスタの下流側電位がOv以下になることが
なく、制御用トランジスタのコレクタエミッタ間に印加
される電圧を減少することができる。
[実施例] 以下、この発明の一実施例に係る高圧トランス用補助電
源回路について、図面に基づいて説明する。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図であり
、第5図の構成と同一の部材には同一の符号を付し説明
を省略する。
この実施例において特徴的なことは、制御用トランジス
タ104のエミッタ104eと倍圧回路106との間に
耐圧減少用コンデンサ220を挿入配置すると共に、倍
圧回路106におけるダイオード126に代えて、ダイ
オード120のアノード側をアースに接続するダイオー
ド222を採用したことである。
このような構成によれば、画面が白く(明るく)制御用
トランジスタ104が所定の制御信号によりオンされて
いる場合には、補助コイル102に発生スるパルス状の
電圧はコンデンサ220を通り倍圧回路106に供給さ
れる。そして、上述の場合と同様にコンデンサ128及
びコンデンサ130に充電が行われる。すなわち、補助
コイル102に発生するパルス状電圧のピーク値が2k
Vの場合においては、コンデンサ128及びコンデンサ
130に2kVの電荷が充電される。したがって、制御
用トランジスタ104から出力されるピーク電圧2kV
のパルス状の電圧が倍圧回路106において4kVに倍
増され高圧トランス106二次側コイルNHに印加され
ることとなる。
一方、CRTの画面が黒く(暗く)、高圧トランス用補
助電源回路200における電圧の嵩上げの必要が無い場
合には、制御用トランジスタ104はオフされ、補助コ
イル102に発生するパルス電圧はこの制御用トランジ
スタ104によって阻止される。そして、この状態にお
いて、上述の場合と同様にコンデンサ128に充電され
ている電荷は放電される。
ここで、この実施例においては、放電用ダイオード22
2がコンデンサ130の上流側に接続されている。した
がって、このコンデンサ130についても、アース、放
電用ダイオード222、コンデンサ130、CRTを通
じての放電経路が形成されることとなる。そこで、コン
デンサ130における充電されている電荷もコンデンサ
128に充電されている電荷と共に放電される。
このように、この実施例によれば、コンデンサ130の
上流側端がダイオード222によってアースに接続され
ているため、制御用トランジスタ104がオフされてい
る場合に、コンデンサ130の放電が行われ、トランジ
スタ104のエミッタ104e側の電位はOV以下にな
らない。従って、トランジスタ104のコレクタエミッ
タ間に印加される最大電圧は2kVとなる。従って、ト
ランジスタ104として耐圧が2kVのものを採用する
ことができる。
なお、補助コイル102に発生する電圧は、第2図(A
)に示すように2kV程度の正のピーク電圧と一200
v程度のベース電圧からなっている。そして、コンデン
サ220の下流側は放電用ダイオード222の作用によ
って、走査期間中はOVに保持されている。従って、コ
ンデンサ220の容量を十分大きなものとすれば、この
コンデンサ220には常に200V分の電荷が充電され
ていることとなる。
そして、第2図(A)の電圧がコンデンサ220に印加
されれば、第2図(B)のような電圧を出力する。そし
て、この出力は倍圧回路106において倍増されて高圧
トランス10の二次側コイルNHの入力端端T1に供給
される。第5図の例によれば、制御用トランジスタ10
4のエミッタ104eにおける電圧は、補助電圧発生用
コイル102において発生する電圧と同様なので、−2
00〜2kVの電圧となる。そこで、倍圧回路106の
コンデンサ128に充電される電圧が2kVととなり、
本実施例の場合より200v低くなる。しかし、その他
の動作については同様である。
なお、補助電源回路におけるトランジスタ104のオフ
時における高圧トランスの二次側コイルNHへの電流供
給は、ダイオード126によって行う。
このように、この実施例に係る高圧トランス用補助電源
回路によれば、倍圧回路を有するにもかかわらず、制御
用トランジスタ104のエミッタ側電圧を一200V以
下とならないようにでき、制御用トランジスタ104の
コレクタエミッタ間に印加される電圧を大巾に減少でき
る。そこで、制御用トランジスタとして耐圧の小さいも
のを採用することができる。
第3図に示したのは倍圧回路106の変形例であり、入
力電圧を3倍に増加させる3倍圧回路160である。す
なわち、この3倍圧回路160においては、倍圧回路1
06に対し2つのダイオード162.164および2つ
のコンデンサ166゜168を付加している。したがっ
て、コンデンサ166のプラス側は、4kvになってお
り、コンデンサ168の21(Vと合わせて6kVの出
力を得ることができる。
さらに、第1図において破線で示したように、コンデン
サ220に並列接続された抵抗230を付加すると、高
圧トランス10の出力におけるリンギング(ここで、リ
ンギングとは、例えば第2図の高電圧パルスに挟まれた
の低電圧期間において短周期のノイズが乗る現象をいう
)の防止を行うことができる。
すなわち、この抵抗230として、コンデンサ220対
し適当な抵抗値のものを選べば、コンデンサ220に充
電された電荷が抵抗230を介し放電されることを利用
して、所定の周波数の電流を発生を防止することができ
る。そして、このコンデンサ220において所定周波数
の電流を発生を防止できれば、補助コイル102におい
ての電流をも防止することができる。
一方、補助電圧発生用コイル102は高圧トランス10
の二次側に巻回されている。そして、補助電圧発生用コ
イル102において、所定周波数の電流発生を防止でき
れば、高圧トランスの出ノJにおける所定周波数の電流
発生も防止できる。そこで、この周波数をリンギングの
周波数に合わせれば、高圧トランスの出力におけるリン
ギングを防止することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明に係る高圧トランス用補
助電源回路によれば、放電用ダイオードのによって、場
威圧回路のの第2のコンデンサの放電を行うことができ
、制御用トランジスタのコレクタエミッタ間に印加され
る電圧を減少できるため、制御用トランジスタとして耐
圧の小さいものを採用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明にの一実施例に係る高圧トランス用補
助電源回路の構成を示す回路図、第2図は同実施例にお
ける出力の特性を示す特性図、 第3図は3倍圧回路の構成を示す回路図、第4図は高圧
トランスを使用した回路の一例を示す回路図、 第5図は先に堤案じた補助電源回路の構成を示す回路図
、 第6図は第5図に示した補助電源回路の動作を説明する
ための特性図である。 10 ・・・ 高圧トランス 102 ・・・ 補助電圧発生用コイル制御用トランジ
スタ 制御信号入力用トランス コンデンサ(第1のコンデンサ) コンデンサ(第2のコンデンサ) 倍圧回路(電圧増加回路) 高圧トランス用補助電源回路 放電用ダイオード

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一次側コイルに高周波パルスが入力され、ダイオ
    ードを介し直列接続された複数段のコイルからなる二次
    側コイルの高圧出力側端に高電圧発生する高圧トランス
    の二次側コイルの入力側端に接続され、高圧出力側端に
    おける電圧を制御するための補助電源回路において、 上記高圧トランスの二次側に配設された補助電圧発生用
    コイルと、 この補助電圧発生用コイルの出力側に接続された制御用
    トランジスタと、 この制御用トランジスタのベースエミッタ間に二次側コ
    イルが接続され、一次側コイルに制御用トランジスタの
    オンオフ用の制御信号が入力される制御信号入力用トラ
    ンスと、 この制御用トランジスタの下流側に接続され、直列接続
    された2つのダイオードと、これら2つのダイオードの
    接続点とアースとの間に接続された第1のコンデンサと
    、上記2つのダイオードを迂回するように並列接続され
    た第2のコンデンサとを含む倍圧回路と、 この倍圧回路の第2のコンデンサの上流側接続点とアー
    スとの間に接続された放電用ダイオードと、 を有し、 制御用トランジスタのオフ時において上記第2のコンデ
    ンサの放電を行い、制御用トランジスタの耐圧を小さく
    できることを特徴とする高圧トランス補助電源回路。
JP3343389A 1989-02-13 1989-02-13 高圧トランス用補助電源回路 Pending JPH02213281A (ja)

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