JPH0367394B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は偏向作用に同期したスイツチング式
のテレビジヨン表示器用電源に関するものであ
る。

テレビジヨン受像機の電源は、偏向（電流）発
生器を付勢して偏向巻線に走査電流を流通させる
ためにB⁺電源電圧を発生する。この電源の効率
を高めかつ外形および重量を低減させるために、
スイツチング・インバータを使用して比較的コン
パクトな出力変圧器を励磁することができる。或
種のインバータ型電源では、この出力変圧器はテ
レビジヨン受像機の映像管のアルタ加速電圧を発
生させるのに使用する高圧巻線も持つている。

電源変圧器の２次巻線に生ずる出力電圧を調整
するために、英国公開出願第2041668A号に対応
するウエント（Wendt）氏の米国特許第144150号
には、テレビジヨン受像機のインバータ電源の出
力変圧器として鉄共振変圧器を使用することが開
示されている。鉄共振変圧器の１次巻線と２次巻
線の間には可成りの大きな漏洩インダクタンスが
存在する可能性があるので、この電源のインバー
タ部分は、スイツチングの過渡的期間中にインバ
ータスイツチの両端間に不当に大きな電圧が印加
されるのを防止するために、プツシユプル構成に
作られる。

この発明の特徴は、鉄共振変圧器のような出力
変圧器用として、偏向回路の偏向作用と同期して
動作するインバータを具えていることである。以
下、その構成を後記する図示実施例に付けた符号
をつけて説明すれば、この偏向同期型スイツチン
グ電源は、偏向巻線５１と；上記偏向巻線５１に
結合されて各偏向サイクルのトレース期間および
リトレース期間中に上記偏向巻線中に走査電流iy
を発生させる偏向発生器４０と；直流電源２２
と；中央タツプ２８によつて２個の巻線部分２９
ａ，２９ｂに分割された１次巻線を有し、上記中
央タツプ２８を通じてこの１次巻線に上記直流電
源が結合された出力変圧器２９と；上記１次巻線
の上記中央タツプから離れた両端にそれぞれ結合
された第１および第２の可制御スイツチＱ１，Ｑ
２と；走査電流の発生に同期した偏向周波数入力
信号V_WQ1，V_WQ2に応じて各偏向サイクル中に上
記第１と第２の可制御スイツチを交互にターンオ
フする手段（35c）と；上記２個のスイツチのそ
れぞれのターンオフに応動し、そのターンオフが
生じたとき他方のスイツチをターンオンさせて、
上記出力変圧器２９の出力巻線（例えば29ｇ）に
偏向周波数の交番極性出力電圧を発生させる手段
（35b、35c）と；負荷回路５４と；上記出力電圧
に応じて上記負荷回路に対する付勢電圧を発生す
る手段とを具備している。

別の実施例では、ターンオフ・スイツチング信
号が、走査電流の流通路中に結合された１次巻線
を持つ信号変圧器の２次巻線上に発生する。この
走査電流は、この電流と零交差点を含む１部期間
を除く全偏向サイクル中信号変圧器の可磁化磁心
を飽和させる。零交差点近傍においては信号変圧
器は飽和状態を脱してその２次巻線に出力電圧を
発生する。信号変圧器のこの出力電圧は２個の可
制御スイツチに印加されてこれらスイツチを交互
にターンオフする。１方のスイツチは各偏向サイ
クルのトレース期間中ターンオフされ、他方はリ
トレース期間中ターンオフされる。

更に別の実施例では、出力変圧器の駆動巻線が
２個のスイツチの制御電極に結合されている。１
方のスイツチがターンオフすると、駆動巻線上の
電圧は極性を反転してターンオン信号が他方のス
イツチに印加されるようにする。これによつて、
両スイツチの望ましくない同時導通が事実上起ら
なくなる。

テレビジヨン受像機の始動期間中、偏向発生器
が付勢されてインバータ・スイツチのターンオン
信号を生成するのに使用されている走査電流を発
生させる以前には、このプツシユプル・インバー
タは自走モードで動作する。この自走モードで
は、出力変圧器の１次巻線の電流は、更に増加す
るとその１次巻線に印加された電圧の大きさが減
少するに至るような点まで増大する。導通スイツ
チを順方向に駆動する駆動巻線両端間に発生した
電圧もまた減少し、再生作用を生じてこの導通ス
イツチをターンオフする。次いで、１次巻線およ
び駆動巻線上の電圧の極性が反転して、非導通ス
イツチをターンオフさせることになる。

この発明の他の異なる実施例では、２個の可制
御インバータ・スイツチの交番ターンオフは、そ
れぞれ各インバータ・スイツチのベース−エミツ
タ電流路に並列結合された２個の分流用トランジ
スタによつて行なわれる。これらの分流用トラン
ジスタは所定の周波数を有する制御信号によつて
交番的に駆動される。各分流用トランジスタは、
駆動されると、その各インバータ・スイツチに逆
向きのベース−エミツタ電流を流してそのスイツ
チをオフ状態にすることにより所定周波数のイン
バータ動作を発生させる。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図には同期型電源１０をもつテレビジヨン
受像機の偏向回路が示されており、同回路の主電
圧源２０はブリツジ型全波整流器２６の入力端子
２２と２３に結合されている。主電圧源２０は機
械的なオン／オフスイツチ２１を介して端子２２
に結合されている。全波整流器２６の出力端子２
５と電流の帰戻端子２４の間にはフイルタキヤパ
シタ２７が接続されている。電流帰戻端子２４は
大地接地点であつて主電圧源と導電的に分離され
てはいない。濾波されているが安定化されていな
い直流入力電圧V_iが大地接地点に対して端子２５
に発生する。

この非安定直流入力電圧V_iは出力変圧器２９の
１次巻線と中央タツプ端子２８に印加される。出
力変圧器２９の１次巻線は、中央タツプを共通に
１方の端子とする２個の巻線部分２９ａと２９ｂ
を有し、それら巻線部分の他方の端子はインバー
タ７０の２個の可制御スイツチ・トランジスタＱ
１とＱ２のそれぞれのコレクタ電極に結合されて
いる。トランジスタＱ１とＱ２のエミツタ電極は
接地点に結合されている。

トランジスタＱ１とＱ２はプツシユプル型に接
続されており、交互に導通状態にスイツチされて
直流入力電圧V_iを１次巻線の各巻線部分２９ａと
２９ｂの各々の両端間に交互に印加する。トラン
ジスタＱ１とＱ２のこのスイツチング作用によつ
て出力変圧器２９の出力巻線２９ｅ〜２９ｇに交
番極性の出力電圧が発生する。出力巻線２９ｆ上
に生じた出力電圧はダイオード５５によつて整流
されキヤパシタ５６によつて濾波されて、出力端
子５７に直流出力電圧V_aとなつて現われる。出
力巻線２９ｇは、高電圧回路５４に結合された高
電圧巻線を構成している。高電圧回路５４は、高
電圧巻線２９ｇの両端間に生じた電圧からテレビ
ジヨン受像機の映像管用の直流アルタ加速電圧を
端子Ｕに発生する。

巻線２９ｅに生じた出力電圧はダイオード８６
で整流されキヤパシタ３７で濾波されて、偏向発
生器４０を付勢するためのB⁺動作電圧として端
子３８に現われる。端子３８は入力チヨーク３９
を介して偏向発生器の端子５８の所で水平出力ト
ランジスタ４２のコレクタに結合されている。偏
向発生器４０は、水平発振器と駆動器４７、水平
出力トランジスタ４２とダンパダイオード４３よ
り成るトレース・スイツチ４１、および直列結合
されたリトレース・キヤパシタ４４と４５より成
るリトレース・キヤパシタ回路で構成されてい
る。トレース・スイツチ４１の両端間には、出力
変圧器巻線２９ｄ、トレース・キヤパシタ５０、
水平偏向巻線５１および信号変圧器３５の１次巻
線３５ａの直列接続体も結合されている。水平発
振器および駆動器４７に対する電源電圧V_aは出
力端子５７から得られる。

端子３８に供給されるB⁺電圧により付勢され
ると、偏向発生器４０はトレース・キヤパシタ５
０の両端間にトレース電圧V_tを発生する。トレ
ース・スイツチ４１は、各偏向サイクルのトレー
ス期間中このトレース電圧V_tを水平偏向巻線５
１に供給してこの巻線５１中に走査電流i_yを流
す。水平発振器と駆動器４７は、トレース期間の
終り近くに、水平出力トランジスタ４２に逆バイ
アス信号を印加してこのトランジスタの導通を止
め水平リトレース期間を開始させる。水平リトレ
ース期間中に、端子５８にはリトレース・パルス
電圧V_rがリトレース・キヤパシタ４５の両端間
にはリトレース・パルス・タイミング信号４６が
発生する。

偏向走査をテレビジヨン受像機のビデオ信号の
画像内容と同期化するために、リトレース・パル
ス信号４６と端子４９に生ずる水平同期パルス信
号４８とが、水平発振器および駆動器４７中の位
相比較器（図示されていない）に供給される。こ
の位相比較器は、所望の画像同期が維持されるよ
うに水平出力トランジスタ４２に印加される信号
の位相を調整する。

出力巻線２９ｅ〜２９ｇに生ずる出力電圧を調
整するために、出力変圧器２９は、交番極性の出
力電圧の各半サイクル期間中磁気飽和する変圧器
磁心１２９の一部に各巻線２９ｅ〜２９ｇを巻い
た鉄共振出力変圧器として構成されている。出力
巻線２９ｅの両端間にキヤパシタ５２を結合し、
或いは出力巻線２９ｇの両端間にキヤパシタ５３
を結合して、巻線２９ｅ〜２９ｇの巻かれている
磁心部分の飽和を助ける磁束を発生する循環電流
を生成している。高電圧出力巻線２９ｇを持つた
鉄共振出力変圧器２９の設計と構造は、既述の米
国特許願第144150号或いはウエント氏の米国特許
第4262245号に開示されているものと同様である。

出力変圧器２９が鉄共振変圧器であれば、出力
巻線２９ｅ〜２９ｇの１次巻線の部分２９ａと２
９ｂに対する磁気的結合は疎である。巻線部分２
９ｃと２９ｄは直流電源電圧の発生に使用される
ものではないが、１次巻線部分２９ａと２９ｂに
対し磁気的に密に結合されている。１次巻線部分
２９ａ〜２９ｂに印加される直流電圧V_iから出力
巻線２９ｅ〜２９ｇに交流出力電圧を発生させる
ために、プツシユプル構成をとるインバータ７０
は鉄共振変圧器２９の漏洩インダクタンスがスイ
ツチング・トランジスタＱ１とＱ２に対してその
スイツチングの過渡期間に不当に衝撃を与えない
ように防止策をとることが望ましい。

プツシユプル・インバータ７０は、インバー
タ・スイツチング・トランジスタＱ１およびＱ２
と、これらトランジスタＱ１とＱ２のベースにそ
れぞれダイオード３２と３３を介して負のターン
オフ・スイツチング信号を印加するためのターン
オフ制御回路とを持つている。プツシユプル・イ
ンバータ７０は、また駆動巻線として使用される
出力変圧器２９の巻線２９Ｃも持つている。巻線
２９Ｃの１方の端子はトランジスタＱ１のベース
に結合され他方の端子はベース抵抗３０を介して
トランジスタＱ２のベースに結合されている。ト
ランジスタＱ１のベース電極とエミツタ電極の間
にはダイオードＤ１がその陰極を上記ベース電極
に接続する形で結合されている。トランジスタＱ
２のベース電極とエミツタ電極の間には、陰極を
上記ベース電極に接続する形でダイオードＤ２が
結合されている。

制御回路７１は、偏向電流i_yが流れる１次巻線
３５ａと２個の２次巻線３５ｂおよび３５ｃを有
する変圧器３５を含んでいる。各２次巻線３５ｂ
および３５ｃの１方の端子は各ダイオード３２と
３３の陰極に結合されており、また他方の端子は
中央タツプ端子３６に一緒に接続されている。タ
ツプ端子３６は、陰極を接地したダイオード３４
により大地接地点に結合されている。

信号変圧器３５の１次巻線３５ａを水平偏向巻
線５１と直列に接続したことによつて、水平走査
電流i_yがこの信号変圧器の１次巻線中を流れて変
圧器３５の可磁化磁心１３５中に磁束を発生させ
る。信号変圧器３５は、走査電流の零交差点を含
む偏向サイクルの１部期間中を除いて全水平偏向
サイクル中１次巻線３５ａ中を流れる走査電流i_y
が磁心１３５を磁気飽和状態に保たれるように、
構成されている。第２図Ａの走査電流i_yおよび第
２図Ｂの信号変圧器１次巻線３５ａの両端間電圧
V_prによつて示されるように、１次巻線３５ａの
端子電圧は、リトレース期間t_a〜t_b中の走査電流
の零交差点である時刻T₁の近辺およびトレース
期間t_b〜t_c中の走査電流の零交差点t₁の近辺を除
いて、零である。

リトレースの中心点T₁に近い部分では可磁化
磁心は飽和状態から脱する。走査電流i_yは１次巻
線３５ａの両端間に第２図Ｂに示す如く負の電圧
９０を誘起する。トレース期間の中心点であるt₁
の近くでは、可磁化磁心１３５は再び飽和状態を
脱して正の電圧９１を誘起する。同様に、磁心１
３５が磁気飽和状態から脱すると、走査電流i_yに
よつて該磁心中に生ずる変化磁束によつて、走査
電流の零交差点T₁とt₁の近くにおいて巻線３５ｂ
の端子間に電圧が誘起される。第２図Ｄに示され
る２次巻線３５ｂの端子間に生ずる電圧V_WQ1お
よび第２図Ｅに示される２次巻線３５Ｃの両端間
に発生する電圧V_WQ2のように、リトレース期間
の時点T₁の近くでは２次巻線３５ｂにタツプ端
子を基準とする負電圧１９０が、また２次巻線３
５Ｃには同タツプ端子３６を基準とする正電圧２
９０が誘起される。トレース期間の時点t₁の近く
では、２次巻線３５ｂの端子間には正の電圧１９
１が２次巻線３５ｃには負の電圧２９１が誘起さ
れる。

この負電圧１９０はリトレース期間中インバー
タ・トランジスタＱ１のベースにターンオフ・ス
イツチング信号として、また負電圧２９１はトレ
ース期間中にターンオフ・スイツチング信号とし
てインバータ・トランジスタＱ２のベースに、そ
れぞれ供給される。こうして、信号変圧器の両２
次巻線３５ｂと３５ｃによつて供給されるターン
オフ・スイツチング信号は、時点t₁に近いトレー
ス中心近辺でトランジスタＱ２をターンオフしま
た時点T₁に近いリトレース中心近辺ではトラン
ジスタＱ１をターンオフするという具合に、２個
の可制御スイツチを交互にターンオフする。

次に、インバータ７０の偏向同期動作を、第２
図〜第４図の波形を参照しつゝ１動作サイクルに
ついて説明する。第３図Ａ〜Ｅは、第２図中の幾
つかの波形をトレース期間の中心点t₁を中心とし
て時間軸を拡大して示すものであり、また第４図
Ａ〜Ｅは同じ波形をリトレース期間の中心点T₁
を中心として時間軸を拡大して示す図である。

先ず、トレース期間のインバータ７０の動作を
検討しよう。時刻t₀の直前に信号変圧器の１次巻
線３５ａ中を流れる偏向電流i_yの大きさは、この
信号変圧器の磁心１３５を磁気飽和状態に保ち得
るように充分大である。第３図Ｂに示される如
く、時点t₀以前には、中間タツプ端子３６からダ
イオード３４を介して大地接地点へ流れる電流
i_tapと同じく電圧V_WQ2は零である。出力変圧器２
９の巻線２９ｃの端子間に生ずる電圧V_drvは・印
の無い方の端子が正となり、そのため第３図Ｄの
ようなインバータ・トランジスタＱ２に対する順
方向ベース駆動電流２９２を発生してこのトラン
ジスタを飽和導通状態に保つ。このトランジスタ
Ｑ２に対する順方向ベース駆動電流回路は、たと
えば駆動巻線２９ｃの無・印端子を始点とし、ベ
ース抵抗３０、トランジスタＱ２のベース−エミ
ツタ接合の順方向通路、ダイオードＤ１を介して
駆動巻線２９ｃの・印端子に至る回路である。同
時に、駆動巻線２９ｃは他方のインバータ・トラ
ンジスタすなわちトランジスタＱ１のベース−エ
ミツタ接合を逆バイアス状態に維持する。ベース
抵抗３０は、非安定化入力電圧V_iが変動したとき
の順方向ベース電流の変化を滅殺するように働
く。ダイオード３４は付加的な電圧降下を発生し
て、駆動巻線２９ｃからの順方向駆動電流が信号
変圧器２次巻線３５ｃ中に流入することを防止す
る。

トランジスタＱ２が飽和導通状態にあれば、入
力電圧V_iは出力変圧器の１次巻線部分２９ｂに印
加される。時刻t₁の直前に正方向すなわち増大電
流が巻線部分２９ｂとトランジスタＱ２とコレク
タに流入する。この電流は第２図Ｈにコレクタ電
流i_cQ2によつて示されている。

第３図Ａ〜Ｅの時刻t₀の後で、負方向走査電流
i_yは信号変圧器３５の磁心１３５を磁気飽和状態
から脱出させるに足る大きさに減少して、信号変
圧器２次巻線３５ｃの両端間に、走査電流i_yによ
り磁心中に生ずる磁束の変化に応じた負電圧を生
成する。この負の２次巻線電圧V_WQ2は、第３図
Ｄの電流i_bQ2によつて示されるように、時刻t₀後
のインバータ・トランジスタＱ２中に負のすなわ
ち逆方向のベース電流を発生させる。信号変圧器
２次巻線３５ｃ中の電流は、中間タツプ端子３６
からダイオード３４を介して大地接地点へ、更に
トランジスタＱ２のベース−エミツタ接合を逆方
向に流れてダイオード３３から巻線３５ｃの非・
印端子へと流れる。それまで駆動巻線２９ｃから
トランジスタＱ２のベースへ流れていた順方向駆
動電流は、そのベースからダイオード３３の方へ
転流させられ、巻線３５ｃ、ダイオード３４、ダ
イオードＤ１を介して駆動巻線２９ｃへ戻され
る。

トランジスタＱ２は、そのベース領域に溜つて
いた電荷はベースの逆方向導通と順方向のコレク
タ導通とによつて掃き出されるが、時刻t₀後も時
刻t₂までは飽和導通状態を保つ。時刻t₂の近くで
トランジスタＱ２のベース領域の電荷は除去され
てこのトランジスタは、第３図Ｄの時刻t₂後の零
ベース電流i_bQ2に示される如く、カツトオフ状態
となる。たとえばベース抵抗３０の抵抗値などの
回路定数を適当に選択することによつて、トラン
ジスタＱ２のカツトオフ時点をヨーク電流i_yの零
交差点t₁とほヾ一致させることができる。時間軸
の短い第２図ＨとＩの波形に示されているよう
に、トランジスタＱ２のコレクタ電流i_cQ2はトレ
ース期間の中心である時刻t₁の近くで零になり、
これに応じてコレクタ電圧V_cQ2は上昇する。拡大
時間軸波形図である第３図Ｅに示されるように駆
動巻線２９ｃの駆動電圧V_drvは、時刻t₂の近くで
トランジスタＱ２のコレクタ電流がカツトオフさ
れるまで・印端子で負を維持し、この時刻t₂で極
性反転してt₂以後は正電圧になる。

時刻t₂近傍でのこの駆動巻線２９ｃの極性反転
によりこの巻線の・印端子は正極性になり、他方
のインバータ・トランジスタすなわちトランジス
タＱ１に順方向バイアス電圧を印加する。時刻t₂
の後は、駆動巻線２９ｃはトランジスタＱ１に対
して順方向ベース駆動電流を供給し、この電流は
駆動巻線の・印端子からトランジスタＱ１のベー
ス−エミツタ接合を順方向に通り、ダイオードＤ
２、ベース抵抗器３０を介して上記巻線の非・印
端子に流れる。

ダイオードＤ２はまた、第３図Ｃの電流i_tapで
示されるように、時刻t₂からt₃まで信号変圧器２
次巻線３５ｃに流れる電流も導通させる。時刻t₃
後にこの正の走査電流i_yは信号変圧器３５の磁心
１３５を磁気飽和させるに充分な大きさに増大さ
せられる。２次巻線電圧V_WQ2とこの巻線中の電
流は時刻t₃以後は共に零である。

信号変圧器３５に対する励磁電源は実質的に電
流源である偏向巻線５１であつて、該変圧器３５
の１次巻線３５ａに対して励磁電流として走査電
流i_yを供給する。第３図Ａ〜Ｅの時刻t₀〜t₁の期
間にこの信号変圧器２次巻線３５ｃ中に流れる負
荷電流の作用は、磁心１３５中に磁束を生成する
ことで、２次巻線が開路状態にある場合よりも長
期にわたつて磁心を磁気飽和状態に維持しようと
する。１次巻線用の励磁電源が電流源であるから
磁心を飽和状態に維持しようとするこの負荷電流
の性質は１次巻線電流の対応する変化によつて損
なわれない。従つて、第３図Ｂの時刻t₀〜t₁間で
は、２次巻線３５ｃの両端間には比較的小さな２
次巻線電圧V_WQ2が生ずる。走査電流i_yが方向を転
換する時刻t₁の後、信号変圧器２次巻線３５ｃを
流れる負荷電流は磁心１３５中に磁束を発生し、
この磁束は走査電流i_yが生成し両巻線と鎖交する
磁束と反対の極性を有し１次および２次巻線と鎖
交する。従つてこの負荷電流は、時刻t₁後に、再
び磁心を磁気飽和させようとする正の走査電流の
傾向に反抗する。

逆ベース電流がトランジスタＱ２を流れるt₀〜
t₂の期間には、２次巻線３５ｃの端子電圧は負で
V_be−2V_dに等しい。こゝに、V_beとV_dとはそれ
ぞれトランジスタのベース−エミツタ接合とダイ
オードのpn接合の各両端間のダイナミツク電圧
降下である。時刻t₂の近くでトランジスタＱ２が
カツトオフ状態になるとダイオードＤ２は順方向
バイアスされて２次巻線３５ｃを介して電流を導
通させるようになる。時刻t₂〜t₃間における２次
巻線３５ｃ両端間は負電圧は−3V_dに等しい。信
号変圧器３５の磁心材料のＢ−Ｈループ特性のた
めに、信号変圧器２次巻線の両端間に生ずるピー
ク電圧は走査電流i_yの零交差点の後或る時間だけ
遅れる。

第２図Ｇ〜Ｉに示される通り、トランジスタＱ
２は時刻t₁より少し後にカツトオフ状態になり第
２図Ｌの駆動電圧V_drvの極性を反転させる。時刻
t₁以前に１次巻線部分２９ｂの・印端子からトラ
ンジスタＱ２のコレクタに流れていた電流は、ト
ランジスタＱ２がカツトオフになると今度は他方
の１次巻線部分２９ａの・印端子から入力端子２
５に向つて流れる。第２図ＪとＫに示したよう
に、１次巻線部分２９ａ中の電流は時刻t₁後は負
のすなわち逆方向コレクタ電流i_cQ1としてトラン
ジスタＱ１中を流れる。その電流路は、接地点か
らダンパダイオードとして働くダイオードＤ１、
トランジスタＱ１のベース−コレクタ接合、１次
巻線部分２９ａ、中央タツプ端子２８、入力端子
２５およびキヤパシタ２７を介して接地点に戻る
回路である。時刻t₁後にトランジスタＱ１中を流
れる逆方向コレクタ電流は、第２図Ｆのベース電
流波形i_bQ1中にも電流スパイク１９３として示さ
れており、その持続時間はコレクタ電流i_cQ1の負
極性部分の時間幅にほヾ等しい。トランジスタＱ
１のコレクタ電極における電圧V_cQ1が実質的に接
地点電位にあれば、１次巻線部分２９ａの両端間
に印加される電圧は・印端子で正の入力電圧V_iに
等しく、それによつて正方向コレクタ電流i_cQ1が
生ずる。

接地点からトランジスタＱ１のコレクタ電極へ
でなくベース電極へダンパダイオードＤ１を接続
することによつて、ベース電極からコレクタ電極
へダンパダイオード電流が流れベース領域に電荷
を溜める。トレース期間中の第２図Ｊのt₁〜t_c間
の或る点でコレクタ電流i_cQ1の方向が変ると、引
続いてベース領域中に蓄えられ電荷によつて正の
コレクタ電流が維持され、それによつて駆動巻線
２９ｃが供給せねばならずかつ後で信号変圧器２
次巻線３５ｂと３５ｃの各々に分流されねばなら
ない第２図Ｆの順方向ベース−エミツタ電流１９
２を減少させる。また、トランジスタＱ１のベー
ス電流にダンパダイオードＤ１が結合されている
ので、トランジスタのオフ状態時にコレクタに生
ずる大きな電圧衝撃に耐える必要はなくなる。

トランジスタＱ１は、リトレース期間中の偏向
電流i_yの零交差点である時刻T₁の近くまで飽和導
通状態を続ける。リトレース中のT₁点の近くで
信号変圧器３５の磁心は飽和状態を脱して２次巻
線３５ｂの両端間に負電圧を発生する。この負電
圧は前述した他方のトランジスタＱ２のスイツチ
ング・オフと同様にしてトランジスタＱ１の導通
をカツトオフするためトランジスタＱ１に逆方向
ベース電流を発生させる。

リトレース期間内に第４図Ｅの時刻T₀〜T₃間
において発生しトランジスタＱ１のスイツチン
グ・オフとトランジスタＱ２のスイツチング・オ
ンの原因になる現象の順序は、トレース期間中に
第３図Ｅのt₀〜t₃間に発生してトランジスタＱ２
をスイツチング・オフしトランジスタＱ１をスイ
ツチング・オンさせる諸現象の順序に対応してい
る。第４図Ａ〜Ｅにおいて時刻T₀の後に、偏向
電流i_yは信号変圧器の磁心１３５を磁気飽和状態
から脱出させるに充分な程度に減少し、第４図Ａ
とＢに示されるように２次巻線３５ｃに負の出力
電圧１９０を発生させる。第４図Ｄの順方向ベー
ス電流１９２は時刻T₀よりも少し後に逆方向ベ
ース電流に変つて、トランジスタＱ１がカツトオ
フ状態になりベース電流i_bQ1が零に等しくなる時
刻T₂まで流れる。時刻T₂にトランジスタＱ１が
カツトオフ状態になると、駆動巻線２９ｃの電圧
は極性を反転し・印端子側で負の電圧になり、こ
れはトランジスタＱ２に対する順方向ベース電流
駆動のために使用される。駆動されたトランジス
タＱ２は第２図Ｈの時刻T₁後の或る時点で始ま
る順方向コレクタ導通状態を維持する。第４図Ａ
〜Ｅの時刻T₂〜T₃間では、２次巻線３５ｂの両
端間の電圧V_WQ1の負電圧部分１９０によつて、
ダイオードＤ１が順バイアスされる。ダイオード
Ｄ１は、第４図Ｃの時刻T₂〜T₃間のi_tapで示され
るような２次巻線３５ｂの中間タツプ端子３６か
ら接地点へ流れる電流を流す。時刻T₃の後、走
査電流i_yの値は信号変圧器の磁心１３５を磁気的
に飽和させるに足る充分大きなものとなり、２次
巻線電圧V_WQ1は零になる。

２次巻線３５ｂの両端間に生じた負電圧によつ
てトランジスタＱ１が第２図ＪとＫの時刻T₁の
近くでカツトオフ状態になると、１次巻線部分２
９ａ中を電流が流れなくなり、先ず第２図Ｈの負
電流i_cQ2で表わされまた第２図Ｇの正のベース電
流スパイク２９３で表わされるトランジスタＱ２
中の負の逆方向コレクタ電流として、巻線２９ｂ
中の電流にとり込まれる。この巻線２９ｂ中の電
流は次いで、次のトレース期間の中央に近い時刻
T₁で始まるサイクルの繰返し点まで正の順方向
コレクタ電流として流れる。

偏向巻線電流i_yによつて励磁される可飽和信号
変圧器３５の使用によつて、トランジスタＱ１と
Ｑ２のターンオフ時点をリトレースおよびトレー
ス期間の零交差点T₁とt₁の近くでそれぞれ発生す
るようにすることができ、それにより、１次巻線
部分２９ａと２９ｂに対し実質的にデユーテイサ
イクルが50％の励磁電圧を供給しまた巻線２９ｅ
〜２９ｇにデユーテイサイクルが50％の出力電圧
を生じさせることができる。鉄共振型の出力変圧
器の場合には、その出力巻線に第２次および高次
の偶数高調波電圧の発生を防止するために、励磁
電圧のデユーテイサイクルが50％であることが望
ましい。鉄共振変圧器の出力電圧波形に励磁周波
数の偶数高調波が重畳されると、B⁺電圧、電源
電圧V_aおよび端子Ｕにおける直流アルタ加速電
位のような直流出力電圧の安定化に悪影響を及ぼ
す可能性がある。

プツシユプル・インバータ７０を使用するとき
に非対称デユーテイサイクルの励磁電圧を使用す
ることは好ましくない。その様な非対称デユーテ
イサイクル電圧を使用するとコレクタ電流i_cQ1と
i_cQ2に直流成分を生じさせることになる。デユー
テイサイクルの非対称性が比較的軽度であつても
比較的大きな直流コレクタ電流が１方のインバー
タ・トランジスタ中に流れて、このトランジスタ
中で不所望な電力消費を生じてトランジスタを飽
和導通状態から脱出させることになる。インバー
タ・トランジスタに対するターンオフ信号を走査
電流の零交差点の近くで供給することにより、ベ
ース抵抗３０の抵抗値の如き回路素子値を適切に
選択することにより実質的に50％のデユーテイサ
イクル駆動を保証することができる。なお上記抵
抗はインバータ・トランジスタに流れる順方向お
よび逆方向の両ベース電流の大きさを制御するよ
うに働くものである。

採用するインバータ・トランジスタのベータ値
すなわち蓄積時間遅れは個々に相違するので或る
程度はインバータのデユーテイサイクルも変化す
る。トランジスタのベータ値のバラツキによつて
生ずるデユーテイサイクル変動の量が許容できな
い場合には、固定ベース抵抗器３０の代りに可変
ベース抵抗器を使用することができる。この可変
ベース抵抗器の値を調節するとインバータ・トラ
ンジスタのターンオフの遅れが調節されて、対称
的な50％デユーテイサイクルのインバータ動作が
維持される。

走査電流i_yの零交差点でスイツチングを行なう
同期インバータは、1980年８月４日付出願の米国
特許出願第174864号に開示されているような走査
電流の直線性補正を行なうために出力変圧器巻線
２９ｄを使用する場合に、望ましい。両巻線２９
ｃと２９ｄを磁気的に充分密に結合することによ
り、巻線２９ｄの両端間に発生する電圧V_LINは第
２図Ｌに示された駆動巻線２９ｃ両端間に生ずる
電圧V_drvと波形も同様なものであると共に同相に
なる。

第２図Ａの走査電流i_yのトレース期間t_b〜t_cの
間、偏向巻線５１の両端間に印加される電圧は電
圧V_LINとトレース・キヤパシタ５０の端子間のト
レース電圧V_tとの代数和である。V_LINの極性をト
レス中心の時点t₁近くで反転させると、トレース
の第２半部期間に偏向巻線５１に印加される電圧
の大きさは第１半部期間に印加される電圧よりも
大きくなつて、所望の直線性補正が行なわれる。

信号変圧器３５は、第４図Ｄと第３図Ｄの比較
的大きなピーク逆方向ベース電流i_bQ1とi_bQ2を発生
させるに足る２次巻線アンペアターンを持つよう
に構成されてる。一方、１次巻線３５ａ中を流れ
る走査電流は比較的大きいから、上記２次巻線に
対応する大きな１次巻線のアンペアターンを得る
事は少ない巻回数で比較的容易に実現できる。比
較的少ない巻回数の１次および２次巻線を使用す
ることにより信号変圧器の構造が簡単になる。

第５図は、第１図の信号変圧器３５の一構成を
示している。磁心１３５はトロイダル（環状）磁
心であつて、その材料は米国インデイアナポリス
のアールシーエー（RCA）社で製造されたもの
でまたアールシーエー社製のCTC−85カラーテ
レビジヨン受像機の水平出力変圧器の磁心に使用
されているフエライト材料と同様なRCA540フエ
ライトのような、フエライトとすることができ
る。

１次巻線３５ａはこのトロイダル磁心の一部分
の周囲に巻かれている。走査電流i_yが比較的大き
いので、この走査電流の零交差点近傍を除いて偏
向サイクル全体を通じてこの磁心を磁気飽和状態
に維持するに必要な１次巻線の巻回数は１回また
は２回だけでよい。２次巻線３５ｂと３５ｃは、
トロイダル磁心上で１次巻線３５ａから物理的に
陥つた別の部分に巻かれている。２次巻線の巻回
数も極く僅かで良く、リトレース期間中に負の逆
バイアス電圧を発生する巻線３５ｂは１〜２回、
トレース期間中に負の逆バイアス電圧を発生する
２次巻線３５ｃとしては大体４〜８回で良い。

１次巻線３５ａが催か数巻回しか持つていない
ので、その巻線導体５０１は可成り厚い絶縁体５
０２で被覆してこの１次巻線３５ａと２次巻線３
５ｂおよび３５ｃ間の比較的良好な高（ホツ
ト）／低（コールド）電気的絶縁障壁を構成する
ことができる。その様な障壁は、１次巻線３５ａ
上の電圧がシヤーシー接地点を基準としているに
対し２次巻線３５ｂと３５ｃ上の点における電圧
が第１図の交流主電源２０に接続された大地接地
点を基準点としていることから、感電事故を減ら
すという点からも望ましい。また、１次巻線３５
ａは各２次巻線３５ｂと３５ｃから物理的に隔て
られているので、この１次巻線と各２次巻線との
間の容量性結合は極く僅かである。シヤーシ接地
点と大地接地点との間には比較的小さなAC漏洩
電流が流れるので、容量的なAC結合による感電
事故の危険も殆ど問題にならない。トロイダル変
圧器３５は、内径が7.1mm、外径が12.7mm、断面
積が13.3mm²の比較的小型に作ることができる。

２次巻線３５ｃは、第２図および第３図のトレ
ース時点t₁の近くでインバータ・トランジスタＱ
２のベース電荷を可成り急速に掃き出すことので
き逆バイアス電圧を供給せねばならない。トレー
ス期間中の走査電流の変化率di／dtはリトレース
中のそれより大きいから、第５図に示されるよう
に２次巻線３５ｃの巻回数を２次巻線３５ｂより
も増やすことが望ましい。或いはまた、２次巻線
３５ｃの両端間に充分に鋭い負の逆バイアス電圧
を生成するように１次巻線３５ａの巻回数を第５
図よりも増大させることもできる。その時には、
２次巻線３５ｂの巻回数を減らすと共にその巻線
に負荷抵抗を直列接続することによつて、トラン
ジスタＱ１に対する負の逆バイアス電圧を、上記
のようにしない場合に生ずる過大な値から減少さ
せることが必要である。

第１図の機械的オン／オフスイツチ２１を閉じ
た直後のテレビジヨン受像機の始動期間中は、端
子３８と５７に直流電圧は存在しない。これらの
直流電圧は水平偏向発生器４０と発振器および駆
動器４７を付勢するものである。従つて、この始
動期間中は偏向電流i_yが流れずインバータ・トラ
ンジスタに対するターンオフ信号の供給はない。
この始動期間中、インバータ７０は、端子３８と
５７に充分な直流出力電圧が発生して水平偏向発
生器４０と発振器および駆動器４７を付勢するま
では、比較的低い周波数で自己発振するように構
成されている。

始動電流は入力電圧端子２５から始動抵抗３１
を介してインバータ・トランジスタＱ１とＱ２の
各ベースへ流れる。いま一例として、テレビジヨ
ン受像機を最初にターンオンしたときトランジス
タＱ１が導通を開始する第１のトランジスタであ
るとする。抵抗３１が小さな順方向バイアス電流
を供給すると、トランジスタＱ１はタツプ端子２
８から巻線２９ａを通してコレクタ電流を通じ、
駆動巻線２９ｃの・印端子に正の電圧を発生す
る。この正電圧はトランジスタＱ１のベースに印
加され、再生作用によつてトランジスタＱ１は飽
和導通状態になり、全入力電圧V_iが１次巻線部分
２９ａの両端間にかゝる。

全電圧V_iが巻線部分２９ａの両端間にかゝる
と、この１次巻線部分２９ａとトランジスタＱ１
のコレクタ中を流れる電流は、それ以上この１次
巻線電流が増大するとその巻線両端間に生ずる電
圧の大きさが減少することになる点まで、増大す
る。この１次巻線両端間の電圧の減少は、トラン
ジスタＱ１のコレクタ電流が高レベルになりその
ベース駆動巻線２９ｃがこのトランジスタを飽和
導通状態に維持するに足るベース電流を供給し得
ないことによつて上記トランジスタＱ１が非飽和
導通状態になるためである。

１次巻線部分２９ａの両端間電圧が一旦減少し
始めると再作用が起り、１次巻線電圧の減少はま
たベース駆動巻線電圧の減少とベース駆動電流の
減少をもたらす。次いで、再生作用によつて、イ
ンバータ・トランジスタＱ１のカツトオフ後１次
巻線部分２９ａと駆動巻線２９ｃの電圧が極性を
反転し他方のインバータ・トランジスタすなわち
トランジスタＱ２をターンオンさせる。１次巻線
部分２９ｂは出力変圧器中を流れる電流を受け入
れ、インバータ・トランジスタＱ２中に正方向の
コレクタ電流が流れ始める。この電流は初めは逆
方向コレクタ電流であるが次いで順方向コレクタ
電流になる。

トランジスタＱ２のターンオフはトランジスタ
Ｑ１のターンオフと同様に行なわれる。トランジ
スタＱ２のコレクタ電流がこのトランジスタを飽
和導通状態から脱出させる程充分に大きくなる
と、１次巻線部分２９ｂ中の電圧を減少し始め、
再生作用によつてまた１次巻線部分２９ｂと駆動
巻線２９ｃの電圧の極性反転が起り、次いで他方
のトランジスタＱ１をターンオンさせることにな
つて次の自走インバータ動作が開始される。

別の自走モード動作においては、若し出力変圧
器２９の所定の１次巻線部分の下にある磁心が一
旦その巻線部分中に所定ピーク電流レベルを超え
る電流が流れると磁気飽和ず始めるようにその出
力変圧器が設計されていれば、各インバータ・ト
ランジスタがなお飽和導通状態にあるときといえ
ども、１次巻線部分の出力電圧は大きさが減少し
始める。この１次巻線部分の両端間の電圧が減少
し始めるとすぐに、再生作用が始まり、電圧の極
性反転が起つてインバータの導通状態が切換わ
る。

第６図には、この発明を実施した同期型電源１
０を有する偏向回路のまた別の実施例が示されて
いる。第１図と第６図の回路において同一符号を
付けた回路素子は同様な働きをするものとする。
第６図のインバータ回路７０の自走モードにおけ
る動作は第１図のインバータ動作と同様なもので
あるから、第６図のインバータ７０の自走動作に
関する詳細な説明は省略する。第６図の回路で
は、主電源の大地接地点に接続されていて入力電
圧V_iが取出されるべき回路と出力変圧器巻線２９
ｅ〜２９ｇによつて付勢される負荷回路が接続さ
れているシヤーシ接地点との間の分離はなされて
いない。また第６図の回路では出力変圧器直線性
補正巻線２９ｄも省略されている。従つて、トレ
ース・スイツチ４１の両端間にはＳ字成形キヤパ
シタ５０と水平偏向巻線５１の直列接続体だけが
結合されている。信号変圧器３５も省略されてい
る。

第１図の回路と同様に、出力変圧器の駆動巻線
２９ｃの一端子はインバータ・トランジスタＱ１
のベースに結合されまた他方の端子はベース抵抗
３０を通してインバータ・トランジスタＱ２のベ
ースに結合されている。駆動巻線２９ｃは、イン
バータ７０の同期モード動作時には、第１図の回
路におけるインバータ動作について説明したのと
同様な形でインバータ・トランジスタＱ１とＱ２
に順方向ベース駆動信号を供給する。ターンオ
フ・スイツチング信号は、ターンオフ制御回路６
７１によつてトランジスタＱ１とＱ２に交互に印
加される。

ターンオフ制御回路６７１は、２個の可制御タ
ーンオフ分流トランジスタ１６０と１６１を有
し、それらトランジスタは各インバータ・スイツ
チ・トランジスタＱ１とＱ２のベース−エミツタ
電流路にそれぞれ分路結合されている。分流トラ
ンジスタ１６０と１６１のベースには所定周波数
の交番極性ターンオフ・スイツチング制御信号１
６９が印加される。ターンオフ制御信号１６９
は、抵抗１６７を通してトランジスタ１６０のベ
ースに、また抵抗１６８と信号反転トランジスタ
１６５を介してトランジスタ１６１のベースに供
給される。トランジスタ１６５のコレクタ電圧お
よび分流トランジスタ１６０のベース電流は抵抗
１６６を通してV_a電圧源から得られる。

いま、インバータ・トランジスタＱ１が導通し
ているものと仮定する。出力変圧器駆動巻線２９
ｃの両端間の電圧は・印端子側が正であつても、
インバータ・トランジスタＱ１に順方向ベース電
流を供給してこれを飽和導通状態に維持してい
る。ターンオフ制御信号１６９の前縁すなわち立
上り（正向き）端が到来すると分流トランジスタ
１６０は飽和導通状態にされ、駆動巻線２９ｃ
の・印端子から流出する電流をトランジスタＱ１
のベースへ流さずに大地へ転流させる。更に、こ
の分流トランジスタ１６０はインバータ・トラン
ジスタＱ１から逆方向ベース電流を流してこのト
ランジスタのベース領域に蓄積されていた電荷を
除去する働きもする。或るターンオフ遅れ時間の
後、トランジスタＱ１は飽和導通状態を脱してカ
ツトオフ状態となり、駆動巻線２９ｃ両端間の電
圧の極性反転を行なわせる。

駆動巻線２９ｃ両端間の電圧の極性が反転して
その非・印端子側が正になると、インバータ・ト
ランジスタＱ２に順方向ベース電流が供給されて
このインバータ・トランジスタはターンオンさ
れ、インバータ作用の別の半サイクルが開始され
る。インバータ・トランジスタＱ２はインバー
タ・トランジスタＱ１がカツトオフ状態になるま
ではターンオンすることができず、そのため両イ
ンバータ・トランジスタの同時導通は実質的に無
くなる。ターンオフ制御信号１６９の後縁すなわ
ち立下り（負向き）縁の到来によつて信号反転ト
ランジスタ１６５はカツトオフ状態となり、分流
トランジスタ１６１がターンオンして駆動信号を
トランジスタＱ２に入れないようにしかつ同トラ
ンジスタＱ２に逆方向ベース電流を流す。或るタ
ーンオフ遅れ時間の後、トランジスタＱ２はカツ
トオフ状態となり、また次のインバータ動作サイ
クルが始まる。

インバータ７０は、普通の水平発振器１６２か
ら矩形波のターンオフ信号１６９を供給すること
により水平偏向周波数で動作することができる。
上記の水平発振器１６２はまた水平偏向周波数
１／T_Hで繰返す矩形波スイツチング信号１６３
を水平駆動器１６４に供給するように働き、これ
によつてインバータ動作を偏向回路の走査に同期
させることもできる。

定常動作期間には、水平発振器１６２に対する
供給電圧V_a電圧源からダイオード１７２と抵抗
１７３を通して与えられる。キヤパシタ１８４は
水平発振器供給電圧の濾波用である。またこの定
常動作期間中、トランジスタ１６０と１６５に対
する直流ベースバイアスは、V_a電圧源からダイ
オード１７２と抵抗１７５を通じて与えられる。
抵抗１７５は抵抗１６７と１６８の相互接続点に
接続されている。

インバータ・トランジスタＱ１とＱ２の自己発
振以外の構成を使つてインバータ７０の始動々作
をすることが望ましい。この自己発振型インバー
タ始動モードでは発振周波数が比較的低い。鉄共
振出力変圧器を使用すると、１次巻線部分２９ａ
と２９ｂに印加される電圧の低い励磁周波数によ
つて変圧器が鉄共振動作モードに入らない。始動
期間に変圧器２９が鉄共振モードで動作しない
と、始動期間中の出力電圧V_aは定常動作時より
も大幅に低い。この出力電圧は水平発振器１６２
と水平駆動器１６４に充分な供給電圧を供給でき
ない程低くなることがある。

第６図の回路の始動動作を行なうために、V_i供
給端子２５とインバータ・トランジスタＱ１のベ
ースと駆動巻線２９ｃの・印端子の接続点との間
に抵抗３１が結合されている。入力電圧供給端子
２５とダイオード１７２の陰極との間には抵抗１
７４が結合されている。

始動期間中、抵抗１７４は入力端子２５から水
平発振器１６２に対し充分な始動電流を供給して
この発振器がターンオフ・スイツチング信号１６
９を発生するように付勢する。インバータ・トラ
ンジスタＱ１かＱ２の何れかに、最初のターンオ
ン信号を与えるために入力端子２５から抵抗３１
を介してベース電流が供給される。分流トランジ
スタ１６１に対するベース電流は第２供給電圧
V_aから供給されているのでこのトランジスタ１
６１は始動期間は非動作で抵抗３１から始動電流
を転流させることはできない。先づインバータ・
トランジスタＱ１がターンオンするものとする。
入力端子２５から巻線２９ａとインバータ・トラ
ンジスタＱ１を通して電流が流れて、巻線２９ａ
の両端間におよび駆動巻線２９ｃの両端間に・印
端子側を正とする電圧を発生して、再生作用によ
りインバータ・トランジスタＱ１を飽和導通状態
にターンオンする。次にターンオフ制御信号１６
９が分流トランジスタ１６０を動作させてインバ
ータ・トランジスタＱ１をターンオフし、駆動巻
線電圧の極性を反転させてインバータ・トランジ
スタＱ２をターンオンする。こうして、始動期間
でもインバータ７０はスイツチング作用をするよ
うに動作する。鉄共振出力変圧器２９によつて発
生される供給電圧V_aが充分に発生されると、こ
の電圧は水平発振器１６２と水平駆動器１６４と
が要求するほヾ全電力を供給して水平出力変圧器
４２のスイツチング作用が開始できるようにす
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した同期型プツシユプ
ル電源を有する偏向回路の一例を示す図、第２図
乃至第４図は第１図の回路の動作に付帯する種々
の波形を示す図、第５図は第１図に示すベース・
ターンオフ信号変圧器の特定の例を示す図、第６
図はこの発明を実施した同期型プツシユプル電源
を有するまた別の偏向回路を示す図である。 Ｑ１，Ｑ２……第１と第２のスイツチ（トラン
ジスタ、V_i……直流電圧源、２９……出力変圧
器、２９ａ，２９ｂ……出力変圧器の１次巻線部
分、２９ｅ，２９ｆ，２９ｇ……出力変圧器の出
力巻線、３２〜３５……ターンオン制御回路７１
を構成するダイオードと信号変圧器、５４……負
荷回路（高電圧回路）、５１……偏向巻線、７０
……プツシユプル・インバータ、３７，３９，８
６……負荷回路に対する付勢電圧発生手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 偏向巻線と； 上記偏向巻線に結合されて各偏向サイクルのト
   レース期間およびリトレース期間中に上記偏向巻
   線中に走査電流を発生させる偏向発生器と； 直流電源と； 中央タツプによつて２個の巻線部分に分割され
   た１次巻線を有し、上記中央タツプを通じてこの
   １次巻線に上記直流電源が結合された出力変圧器
   と； 上記１次巻線の上記中央タツプから離れた両端
   にそれぞれ結合された第１および第２の可制御ス
   イツチと； 走査電流の発生に同期した偏向周波数入力信号
   に応じて各偏向サイクル中に上記第１と第２の可
   制御スイツチを交互にターンオフする手段と； 上記２個のスイツチのそれぞれのターンオフに
   応動し、そのターンオフが生じたとき他方のスイ
   ツチをターンオンさせて、上記出力変圧器の出力
   巻線に偏向周波数の交番極性出力電圧を発生させ
   る手段と； 負荷回路と； 上記出力電圧に応じて上記負荷回路に対する付
   勢電圧を発生する手段と；を具備してなる、テレ
   ビジヨン表示器用の偏向同期型スイツチング電
   源。