JPH0297171A - 高圧発生回路 - Google Patents

高圧発生回路

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JPH0297171A
JPH0297171A JP25047388A JP25047388A JPH0297171A JP H0297171 A JPH0297171 A JP H0297171A JP 25047388 A JP25047388 A JP 25047388A JP 25047388 A JP25047388 A JP 25047388A JP H0297171 A JPH0297171 A JP H0297171A
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Masahiko Matsumoto
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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〕 本発明は、フライバックトランスの高圧コイルに発生す
るレアショートの防止手段を備えた高圧発生回路に関す
るものである。
〔従来の技術〕
テレビジョン受像機やCRTデイスプレィ装置の高圧発
生回路には、フライバックパルスを昇圧するフライバッ
クトランスを含んでいる。このフライバックトランスに
は、通常、約30Kvもの高圧が掛かっており、例えば
製造上のミス等に起因してフライバックトランスの高圧
コイルにレアショートが発生し、これが進行すると、フ
ライバックトランスが発煙・発火し、火災等の大事故に
つながることとなる。
前記高圧コイルはこのようなレアショートが生じないよ
うに充分な品質管理がされているのであるが、微細な不
良部分が看過されて良品として使用される場合が予想さ
れ、このような不良製品が使用されると前記のごと(、
火災等の大事故を引き起こすこととなる。
近年においては、このようなレアショートに起因する火
災等の事故を防止するために、レアショートの検出回路
を設け、この回路によりレアショートが検出された場合
には直ちに回路動作を停止するような工夫が施されてい
る。
第3図には従来の高圧発生回路に組み込まれているレア
ショートの検出とその保護動作を行う回路が示されてい
る。この回路はフライバックトランスの高圧コイルにレ
アショートが発生した場合に、そのレアショートに起因
して増加する一次側電流を検出し、図示されていない水
平発振回路を停止するものである。すなわち、レアショ
ートが発生していない正常時には、フライバックトラン
スの一次側電流はほぼIA以下であり、この時は、第3
図の回路の抵抗器1の電圧降下が小さく、トランジスタ
2はオフしたままとなっている。これに対し、レアショ
ートが発生して異常状態となったときには、一次側電流
がほぼ2へ程度に増大し、これに伴い抵抗器1の電圧降
下が大きくなりトランジスタ2がオンする。この結果、
コンデンサ3の電圧が上昇し、ツェナーダイオード4が
オンし、同時にトランジスタ5もオンする。これにより
、フォトカプラ6の内部にある発光ダイオードが駆動さ
れ、非充電部のトランジスタ7がオンし、コンデンサ8
に蓄えられていた電荷がコンデンサ9に充電され、フォ
トカブラ10のX線保護端子11を駆動し、水平発振回
路の発振を停止させるものである。この水平発振回路の
停止によりフライバックトランスの動作も停止し、これ
によりレアショートに起因する火災等の発生を未然に防
止するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この種の従来の回路は、第3図に示すご
とく、使用されている回路部品の部品点数が多く、回路
が複雑となっているので、回路の製造が煩雑となり、こ
れに伴い、装置コストが高価になるという問題がある。
また、第3図に示す回路は、確かに、高圧コイルにレア
ショートが発生した場合に、水平発振回路を停止するが
、この回路停止のラッチ機能を有しておらず、誤って、
水平発振回路を再びオン動作すると、フライバックトラ
ンスが動作し、レアショートがさらに進行するという危
険がある。
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
のであり、その目的は、簡単な回路構成でレアショート
の異常を検出することができるとともに、−旦しアシヨ
ードが検出された場合にはフライバックトランスをラッ
チ機能を持たせてその回路動作の停止状態を保持し得る
ことができる高圧回路を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するために、次のように構成さ
れている。すなわち、本発明は、フライバックパルスを
発生出力する水平偏向出力回路と、この水平偏向出力回
路で発生したフライバックパルスを昇圧して、その昇圧
出力をブラウン管のアノードへ加えるフライバックトラ
ンスとを備えた高圧発生回路において、フライバックト
ランスを構成する低圧コイルの低圧端側に接続される保
護ヒユーズと、前記低圧コイルを流れる一次側電流を検
出する一次側電流検出回路と、この一次側電流検出回路
で検出された電流容量が基準値を越えたときにゲートを
開いて前記保護ヒユーズに溶断電流を流し該保護ヒユー
ズを溶断するゲート回路と、前記ゲート回路に加わる急
峻なノイズ変動電圧を除去してゲート回路の誤動作を防
止する電圧平滑回路と、前記ゲート回路の温度補償を行
う塩度補償回路とを含み、前記低圧コイルと、ゲート回
路と、保護ヒユーズとは直列に接続されて閉ループを形
成していることを特徴として構成されている。
〔作用〕 上記のように構成されている本発明において、フライバ
ックトランスを構成する高圧コイルにレアショートが発
生すると、低圧コイルを流れる一次側電流が急激に増加
する。この一次側電流の増加量は一次側電流検出回路に
よって検出され、この検出電流容量が基準値を越えたと
きにゲート回路のゲートが開かれ、保護ヒユーズに溶断
電流が加えられる。この溶断電流により保護ヒユーズの
溶断が行われ、これに伴いフライバックトランスの動作
が停止する。
このゲート回路の動作点を決める基準値は温度変化に伴
って変動する。温度補償回路はこの基準値の変動を抑え
ゲート回路の正確なゲート開動作を確保する。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図には本発明の一実施例を示す高圧発生回路の回路
構成が示されている0図において、高圧発生回路は水平
偏向出力回路12と、高圧回路13と、レアショート検
出・保護回路14とからなる。このうち、レアショート
検出・保護回路14以外の回路は公知であるので、それ
らの公知回路の説明は節単化する。
前記水平偏向出力回路12は、水平出力トランジスタ1
9と、ダンパーダイオード15と、共振コンデンサ16
と、水平偏向コイル17と、3字補正コンデンサ18と
からなる。水平出力トランジスタ19は図示されていな
い水平ドライブ回路から送られてくる電圧パルスを受け
てスイッチング作用を行い、ダンパーダイオード15と
の協同によって水平偏向コイル17に鋸歯状波電流を加
える。その一方において、共振コンデンサ16と水平偏
向コイル17はその共振作用によってフライバックパル
スを発生させ、これを高圧回路13に加える。
高圧回路13はフライバックトランス20と、高圧整流
ダイオード21とからなる。前記フライバックトランス
20の低圧コイル(−次コイル)22の高圧側端子23
は水平偏向コイル17および共振コンデンサ16の共通
端子に接続されており、また、低圧コイル22の低圧側
端子24と中間タップ25との間にはレアショート検出
・保護回路14が接続されている。
一方、フライバックトランス20の高圧コイル(二次コ
イル)26の高圧側端子は前記高圧整流ダイオード21
を介してブラウン管27のアノード28に接続されてい
る。そし°ζ本本実側の回路では、高圧整流ダイオード
21のカソード側にはフォーカスパック30の回路の一
端側が接続されている。このフォーカスパック30の回
路は抵抗器31と、フォーカス出力調整用の可変抵抗器
Vl?、と、スクリーン電圧調整用の可変抵抗器VR,
とからなり、これら各抵抗器31.VRr 、VR,の
直列接続体の抵抗器31側の端部は前記高圧整流ダイオ
ード21のカソード側に接続され、また可変抵抗器VR
,側の端部はアース側に接続されている。また、高圧コ
イル26の低圧側はABL(八utomaLic Br
ightnessLimi ter)に通じている。か
かる構成において、高圧回路13は前記水平偏向出力回
路12から加えられるフライバックパルスをフライバッ
クトランス20によって昇圧し、さらに高圧整流ダイオ
ード21によって信号整流を行い、その整流出力をアノ
ード28に加えるのである。
レアショート検出・保護回路14は前記フライバックト
ランス20の高圧コイル26に発生するレアショートを
確実に検出して、その安全動作を行うもので、本実施例
の特徴的な回路である。このレアショート検出・保護回
路14は、保護ヒエーズ32と一次側電流検出回路33
と、ゲート回路としてのサイリスタ34と、電圧平滑回
路としての平滑コンデンサ35と、抵抗器37.38.
39と、コンデンサ40と、ダイオード41と、温度補
償回路としてのダイオード42とからなる。そして、前
記一次側電流検出回路33は抵抗器43.44と、前記
ダイオード42とからなる。
前記保護ヒユーズ32の一端側は低圧コイル22の低圧
側端子24に接続されており、同ヒユーズ32の他端側
は抵抗器43の一端側に接続されている。そしてこの抵
抗器43の他端側は入力電源36の正側に接続されてい
る。なおこの入力電源36の負側はアースに接続されて
いる。この入力電源36には図示されていない電源ヒユ
ーズが設けられている。前記サイリスタ34はそのアノ
ード側が低圧コイル22の中間タップ25に接続されて
いる。また、サイリスタ34のアノード側はダイオード
41のアノード側に接続されている。このダイオード4
1のカソード側は抵抗器39 、37の直列接続体を介
して同サイリスタ34のゲート側に接続されている。サ
イリスタ34のカソード側は前記保護ヒユーズ32と抵
抗器43との共通接続部に接続されている。そしてサイ
リスタ34のゲートとカソード間には平滑コンデンサ3
5が接続されている。また、サイリスタ34のゲートと
、抵抗器、37との共通接続部には、ダイオード42の
アノード側が接続されており、このダイオード42のカ
ソード側は抵抗器38を介してアース側に接続されてい
る。そして、このダイオード42のカソード側には抵抗
器44の一端側が接続され、同抵抗器44の他端側は前
記抵抗器43と入力電源36との共通接続部に接続され
ている。そして、前記抵抗器39と同37との接続部に
はコンデンサ40の一端側が接続され、同コンデンサ4
0の他端側は前記入力電源36の正側に接続されている
、E記のように構成されている本実施例において、回路
稼働中にあっては、低圧コイル22の中間タップ25に
加えられるフライバックパルスはダイオード41で整流
され、抵抗器39で降圧された後、コンデンサ40で平
滑される。このコンデンサ40には平滑された電圧E0
がかかることとなり、このことは、このコンデンサ40
の位置に出力電圧E0の直流電源を接続したことと等価
になる。したがって、高圧コイル26にレアショート等
の異常がない正常動作時には、サイリスタ34のゲート
が閉じられており、前記電圧E、によって抵抗器37か
らダイオード42に向けて直流の電流が流れる。
このとき、サイリスタ34のゲートとカソード間の電圧
V。は、ダイオード42の順方向電圧を■。
、抵抗器43の抵抗値をR1、抵抗器44の抵抗値をR
1とすると、 VGK−L Rt   f + R2+Ve ++++
 (1)となる。
ただし、■、は低圧コイル22を流れる一次側電流であ
り、11は抵抗器44から同38に向かって流れる電流
である。すなわち、低圧コイル22を流れる一次側電流
は、一次側電流検出回路33の抵抗器43.44と、ダ
イオード42とによって電流容量が電圧値に変換されて
(1)式の右辺の値として検出される。
このサイリスタ34のゲートとカソード間の電圧VGI
+は高圧コイル26側にレアショート等の異常がないと
きには、サイリスタ34の動作電圧、すなわち、サイリ
スタ34のゲートが開かれるときの基準値としての基準
電圧(ゲート・トリガ電圧)よりも低くなっており、し
たがって、サイリスタ34はオフ状態を保ち、ゲートは
閉じたままとなっている。
これに対し、高圧コイル26にレアショートが発生する
と、一次側電流■1が増加する。
すなわち、高圧コイル26にレアショートが発生すると
そのショート部分において消費エネルギが増大する。い
ま、レアショートlターン当たりで消費されるショート
エネルギを9とすると、レアショートがnターンに拡大
するとその部分から消費されるエネルギPは、P=nq
となる。
この場合、このショートエネルギPは入力電源36から
供給されるので、レアショートが生じると一次側の電流
1.がΔ!、たけ増加する。つまり、レアショートがな
い正常時の一次側の電流を1.。
とすると、このレアショート時の一次側の電流1、は次
のように表される。
Is=Im。+ΔI。
よって、ΔI a =P / Ei+ = n Q /
 E@となる。
ただし、E、は入力電源36の電源電圧である。
このように、高圧コイル26にレアショートが発生する
と、一次側の電流1.はΔ!、だけ増加し、これに伴い
一次側の電流容量、すなわち一次側電流検出回路33に
より検出される検出電圧が増加する。すなわち、一次側
の電流夏、が増加することにより、!、R1が増加し、
VGKがサイリスタ34のゲート・トリガ電圧(動作基
準電圧)を越えたときにゲートを開いて溶断電流を保護
ヒユーズ32に加えるのである。
次に、本実施例の回路において、前記(1)式のi、R
ユの変化について説明する。このi、R3の変化につい
ては、説明を回単にするために、一次側電流検出回路3
3を第2図に示す等価回路に基づいて説明する。
第2図の等価回路において、抵抗器37からダイオード
42を介して抵抗器38に向けて流れる電流を11%抵
抗器37からダイオード42を介して抵抗器44に向け
て流れる電流を!2、抵抗器44から抵抗器38に向け
て流れる電流を12とし、さらにコンデンサ40の両端
側に加わる電圧をEll、入力電源36の電源電圧をE
、とすると、L、Isは次の式で表される。
’ z = (Eo  Vo ) / (Rz 十Rs
 )! ! = Em / (Ri + R4)ただし
、R2は抵抗器37の抵抗値であり、R4は抵抗器38
の抵抗値である。
次に、抵抗器44に流れる電流をfl、同抵抗器44の
両端の電圧をV、で表すと、 Vz =i+ R2= (It   It )R3=R
,(El /(R2+R4)−(Ee■。) / (R
z +R3) ) となる。ここで■。ばE、よりも充分に小さい(Vo(
Eo)ので、■。を無視すると、Vz =Rs  (E
l / (n、+R4)−El /(RZ +R3) 
’i 一方、レアシa −ト発往時には水平偏向出力回路12
のコレクタ電圧が減少する影響により、EoとE、とが
ともに減少する。このEoとE、がともに同じ比率で減
少し、K倍(K< l )になったとすると、レアショ
ート時のV、は ■s =Rs  (KEm / CR3+R4)  K
E。
/ (Rx +R3) ) −KR3(Ell / (R3+R4)−El /(R
z +R1) ) となり、同様に■、もに倍に減少する。
このように、(1)式の右辺のi+Rsすなわちv3は
レアショート時には減少し、したがってVGKを増加さ
せ、サイリスタ34がオンする方向に導くこととなり、
単に!、の増加のみによってレアショートを検出するよ
りもさらにレアショートの検出怒度を高めることが可能
となる。
ところで、高圧コイル26にレアショートが発生し、V
GKがサイリスタ34のゲート・トリガ電圧以上になる
と、第1図の抵抗器37を通して電流i、1がサイリス
タ34のゲートに流れ込み、同サイリスタ34がオンす
る。このようにサイリスタ34が一旦オンしてゲートが
開かれると、低圧コイル22の高圧側端子23と中間タ
ップ25との間に発生しているパルスがショートされる
ことになり、低圧コイル22における端子24.25間
のコイル巻線部分NIIと、ダイオード41と、サイリ
スタ34と、保護ヒユーズ32とによって形成される閉
回路のルートで大きな溶断電流が流れ、保護ヒユーズ3
2が溶断する。
この結果、入力電源36から水平偏向出力回路12に供
給される一次側電流Iおの供給が止まり、フライバック
トランス20の動作が停止する。これによって、高圧コ
イル26のレアショート部へのエネルギ供給が遮断され
ショート部での発熱が止まり、フライバックトランス2
0からの発煙・発火は未然に防止されることとなるので
ある。
次に、本実施例における温度補償回路としてのダイオー
ド42の作用について説明する。一般に、サイリスタ3
4のオン動作電圧であるゲート・トリガ電圧は温度が上
がるにつれてほぼ直線的に減少する。このオン動作電圧
が低下すると、レアショートが発生しなくても、VGI
Iが許容範囲内で多少増加すると、このVGKがサイリ
スタ34のオン動作電圧を越えて同サイリスタ34のゲ
ートが開かれるという誤動作の問題が生じる0本実施例
においては、このようなサイリスタ34の誤動作を避け
るために温度補償回路としてのダイオード42が設けら
れている。このダイオード42の順方向電圧V、は温度
が上昇するにつれて直線的に減少する性質を有しており
、したがって、前記(1)式から分かるように、温度が
上昇すると、vl、の値が低下する。したがって、■□
の値も低下し、レアショートのない正常動作中に、一次
側の電流!、が許容範囲内で大きくなっても、VGKが
サイリスタ34のゲート・トリガ電圧を越えることがな
(、サイリスタ34の誤動作を確実に防止することが可
能となり、ゲート回路の信顛性をより高めることができ
る。このダイオード42の温度上昇に対する電圧VOの
減少の傾きはこのダイオード42に流れ込む電流18の
大きさに依存する。したがって、抵抗器37の抵抗値R
2の値をサイリスタ34の温度上昇に対するオン動作電
圧の減少の傾きに合うように調整することにより、サイ
リスタ34に対するほぼ完全な温度補償を達成すること
が可能となる。
ところで、第1図に示す本実施例の回路は好適な回路動
作を行うことができるように様々な配慮のもとに回路設
計がなされている。すなわち、ダイオード41とコンデ
ンサ40との間に抵抗器39を設けることによって、コ
ンデンサ40に大電流が流れることがないようにし、コ
ンデンサ40の保護を図っている。また、サイリスタ3
4のアノード側と抵抗器39との間にダイオード41を
設けることによって、低圧コイル22と平滑コンデンサ
35とによってLC共振が生じるのを防止し、かつ、ダ
イオード42の逆耐電圧を低いものにすることができる
という効果を生み出している。さらに、コンデンサ40
の負側はアース側に接続することも可能であるが、本実
施例のように、これを入力電源36の正側に接続するこ
とにより、使用するコンデンサ40の耐圧を小さくでき
るという効果を得ている。
上記のように本実施例によれば、高圧コイル26にレア
ショートが発生した場合には保護ヒユーズ32が溶断さ
れるので、回路動作を停止状態にラッチすることとなる
。したがって、フライバックトランス20を正常なもの
と交換し、保護ヒユーズ32を付は換えなければ回路が
再動作しないこととなり、レアショートに起因する発煙
・発火事故をより安全に防止することができる。
また、第1図の回路では、高圧コイル26側にフォーカ
スパック30を設けているが、このフォーカスパック3
0の回路が、例えば、その近傍位置にある金属等とショ
ートを起こしたような場合にも一次側の電流11が増加
し、サイリスタ34のオン動作によりゲートが開かれ、
同様に、保護ヒユーズ32が溶断される。したがって、
本実施例の回路構成においては、高圧コイル26のレア
ショートばかりでなくフォーカスパック30のショート
等の高圧側の異常が一次側電流の電流増加によって検出
され、直ちにサイリスクのゲートが開かれて保護ヒユー
ズの溶断が行われることから、高圧側の回路異常による
安全は、より一層効果的に図れることとなる。
なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく様々
な実施の態様を採り得るものである0例えば、上記実施
例では、高圧出力回路と水平偏向出力回路とを分離しな
い回路構成を示したが、これを分離する場合は水平偏向
コイル17と3字補正コンデンサ18は不要となる。し
かしこの場合においても水平偏向コイル17だけをダミ
ーインダクタンスに変更することもできる。
また、上記実施例ではゲート回路をサイリスタ34によ
って構成しているが、このゲート回路は必ずしもサイリ
スタ34を用いて構成する必要はなく、他の適宜の回路
素子、例えば、トランジスタを用いて構成してもよい。
〔発明の効果〕
本発明は以上説明したように、低圧コイル側に接続され
ている保護ヒユーズと、一次側電流検出回路と、ゲート
回路と、温度補償回路と、電圧平滑回路とを主要回路要
素として、高圧コイルに発生するレアショートの検出と
その保護を図る回路を構成したものであるから、回路素
子の部品点数が少ないことで、回路構成が極めて簡易化
され、回路製造の容易化と装置コストの低減化をともに
図ることが可能となる。また、前記の如く部品点数が少
ないので、その分回路動作の信頼性を高めることが可能
である。また、本発明では、電圧平滑回路によって銅山
状成分や急峻な電圧変動成分を取り除いており、また、
温度補償回路によってゲート回路の温度補償を行ってい
るから、ゲート回路の動作が正確なものとなり、レアシ
ョート等に対する安全をより確実に図ることができ、回
路動作の信頼性も高いものとなる。
さらに、本発明では一旦しアシヨードが検出された場合
には、保護ヒユーズが溶断されるので、回路動作が停止
状態にラッチされることとなり、これにより、レアショ
ートに対する安全動作をより確実なものにできる。
さらに、本発明は二次側の異常を一次側の電流増加によ
って検出する構成であるから、レアシッ−ト以外の例え
ば高圧コイルに接続されるフォーカスパック回路のショ
ート等の異常も検出して、その安全動作を行い得る。
さらに、高圧コイルのレアショートとその保護を図る本
発明の回路がフライバックトランスと一体型に形成でき
るので、回路のコンパクト化が図れるとともにその取り
扱いも容易となる。その上、前記レアショートの検出と
その保護を図る回路はフライバックトランスの一次側、
すなわち低圧コイル側の結線だけで構成できるから、そ
の回路のAC絶縁を図る上においても便利である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る高圧発生回路の一実施例を示す回
路図、第2図は同実施例における一次側電流検出回路部
分の等価回路図、第3図は従来の高圧発生回路に組み込
まれているレアショートの検出保護回路の回路図である
。 l・−・抵抗器、2・・・トランジスタ、3・・・コン
デンサ、4・・・ツェナーダイオード、5・・・トラン
ジスタ、6・・・フォトカプラ、7・・・トランジスタ
、8,9・・・コンデンサ、10・・・フォトカプラ、
11・・・X線保護端子、12・・・水平偏向出力回路
、13・・・高圧回路、14・・・レアショート検出・
保護回路、15・・・ダンパーダイオード、1G・・・
共振コンデンサ、17・・・水平偏向コイル、18・・
・3字補正コンデンサ、19・・・水平出力トランジス
タ、20・・・フライバックトランス、21・・・高圧
整流ダイオード、22・・・低圧コイル、23・・・高
圧側端子、24・・・低圧側端子、25・・・中間タッ
プ、26・・・高圧コイル、27・・・ブラウン管、2
8・・・アノード、30・・・フォーカスパック、31
・・・抵抗器、32・・・保護ヒユーズ、33・・・一
次側電流検出回路、34・・・サイリスク、35・・・
平滑コンデンサ(電圧平滑回路)、36・・・入力電源
、37.38.39・・・抵抗器、4o・・・コンデン
サ、41゜42・・・ダイオード、43.44・・・抵
抗器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. フライバックパルスを発生出力する水平偏向出力回路と
    、この水平偏向出力回路で発生したフライバックパルス
    を昇圧して、その昇圧出力をブラウン管のアノードへ加
    えるフライバックトランスとを備えた高圧発生回路にお
    いて、フライバックトランスを構成する低圧コイルの低
    圧端側に接続される保護ヒューズと、前記低圧コイルを
    流れる一次側電流を検出する一次側電流検出回路と、こ
    の一次側電流検出回路で検出された電流容量が基準値を
    越えたときにゲートを開いて前記保護ヒューズに溶断電
    流を流し該保護ヒューズを溶断するゲート回路と、前記
    ゲート回路に加わる急峻なノイズ変動電圧を除去してゲ
    ート回路の誤動作を防止する電圧平滑回路と、前記ゲー
    ト回路の温度補償を行う温度補償回路とを含み、前記低
    圧コイルと、ゲート回路と、保護ヒューズとは直列に接
    続されて閉ループを形成していることを特徴とする高圧
    発生回路。
JP25047388A 1988-10-04 1988-10-04 高圧発生回路 Expired - Fee Related JPH0681261B2 (ja)

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