JPH0411406Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はテレビジヨン受像機の電源装置に係
り、特にリンギング・チヨーク・コンバータ方式
による直流安定化電源からの電圧を水平偏向回路
に供給するようにしたものである。

［従来の技術］ 最近の電子機器は軽量小型になるに連れ、その
電源部の構成も小型・軽量・高効率化が要求され
るようになり、テレビジヨン受像機もその例外で
はない。

第１図は、従来のリンギング・チヨーク・コン
バータ方式の直流安定化電源回路をテレビジヨン
受像機に用いた例を示す。

第１図において、電源コンセント１からの交流
電圧はダイオード整流器２によつて直流化され、
コンデンサ３で平滑された後、コンバータトラン
ス５の１次巻線４に印加される。この１次巻線４
はスイツチングトランジスタ６のコレクタに接続
され、トランジスタ６と共に発振器を構成し、ト
ランジスタ６のエミツタが接地している。１次巻
線４のエネルギーは、２次巻線７を介してダイオ
ード８とコンデンサ９からなる整流回路に伝えら
れる。

この整流回路にて発生した直流電圧は、フライ
バツクトランス１０の１次巻線１１に印加され、
水平出力トランジスタ１２の電源電圧として供給
される。この水平出力トランジスタ１２のベース
には端子１３から水平ドライブ信号が加えられ、
ダンパーダイオード１４とのスイツチング作用と
相埃つて共振コンデンサ１５と偏向ヨークLHと
が共振し、水平偏向電流が偏向ヨークLHに流れ
るようにしている。

また水平出力トランジスタ１２のスイツチング
によりフライバツクトランス１０の２次巻線１６
には帰線パルスを生じ、これを整流してブラウン
管用の高電圧EHを得るように構成している。

一方、前記コンバータトランス５には検出巻線
１７を設け、前記２次巻線７に生じる波形と相似
する電圧をこの検出巻線１７に得て、ダイオード
１８とコンデンサ１９からなる整流回路の出力端
に制御信号を導出するようにしている。この制御
信号は前記２次巻線７側のコンデンサ９の両端電
圧波形の相似な波形となり、前記トランジスタ６
のスイツチング時間を制御するベース駆動回路２
０に供給される。

このベース駆動回路２０は、基準電圧と前記制
御信号とを比較し、前記コンバータトランス５の
２次巻線７側の整流出力電圧を安定化するように
作用する。

このような構成の回路は、トランジスタ６のオ
ン期間に１次巻線４に蓄えたエネルギーを、その
オフ期間に２次巻線７に放出して水平出力トラン
ジスタ１２に直流電圧を供給する方式であり、ト
ランジスタ１２のオフ期間が帰線期間に相当し、
オン期間が走査期間に相当する。

第２図は、第１図の動作を説明するための各部
の信号波形図であり、VCPはトランジスタ１２
のコレクタにおける帰線パルス電圧、VPはトラ
ンス５の１次巻線電圧、IPはトランジスタ６の
コレクタ電流、IBはトランジスタ６のベース電
流、ISはトランス５の２次巻線電流、VSは２次
巻線電圧をそれぞれ示している。

第２図の時刻ｔ１においてトランジスタ６がオ
ンすると、コレクタ電流IPは１次巻線４を流れ
増加し、或る時刻で１次巻線４の性質により減少
するが、その前の時刻ｔ２において水平出力トラ
ンジスタ１２がオフするため、そのときの帰線パ
ルス電圧VCPの影響を受けて減少する。そして
時刻ｔ３ではベース電流IBが減少してトランジ
スタ６をオフしようとするが、ストレージ電荷の
ためにトランジスタ６はオン状態を続けるため、
電流IPは再び上昇する。その後、時刻ｔ４でト
ランジスタ６はオフし電流IPは流れなくなる。

時刻ｔ１〜ｔ４にてコンバータトランス５の１
次巻線４に蓄えられたエネルギーは、トランジス
タ６のオフ期間に２次巻線７に起電され、この時
の２次巻線電圧VSによつてダイオード８をオン
し、コンデンサ９を充電する。なお、トランス５
の２次巻線電流ISの大きさは、トランジスタ６が
オフする直前の電流IPのレベルに依存する。

そしてコンデンサ９の両端電圧は、フライバツ
クトランス１０の１次巻線１１に印加され、その
エネルギーを２次巻線１６に起電する。この２次
巻線１６に生じたパルスを整流してブラウン管用
の高電圧EHとしている。

例えば高電圧EHが変動すると、１次巻線１１
側にも影響し、前記コンデンサ９の両端電圧が変
動することになる。この変動は、コンバータトラ
ンス５の２次巻線７および検出巻線１７を通して
検出され、ダイオード１８、コンデンサ１９から
なる整流回路の出力電圧が変わる。この出力電圧
は制御信号としてベース駆動回路２０に供給さ
れ、トランジスタ６のオンまたはオフ期間を制御
し、コンバータトランス５の２次巻線７に生じる
電圧を制御し、コンデンサ９の両端電圧は安定化
する。

［考案が解決しようとする課題］ 第１図の構成においては、トランス５，１０を
必要とし、トランス２つ設けているためテレビジ
ヨン受像機の小型・軽量化にそぐわない。

このためコンバータトランスとフライバツクト
ランスを一体化する案も提唱されている。しか
し、コンバータトランスとフライバツクトランス
とが結合するために両トランスの結合係数や巻数
比の設定が適切でないと、例えば高電圧回路の負
荷変動によりフライバツクトランスの１次巻線電
流が増減し、コンバータトランスの２次巻線電流
が大きく変動し、コンデンサ９の両端電圧のリツ
プルが増加したり、フライバツクトランスからコ
ンバータトランスへ不要なエネルギー変換が生じ
たりする。

そこで本考案は、コンバータトランスとフライ
バツクトランスを一体化し、かつ負荷変動を生じ
てもコンバータトランスの２次巻線電流への影響
を少なくし、常に安定した出力直流電圧を得るこ
とができるように両トランスの結合係数および巻
数比を最適値に定めたテレビジヨン受像機の電源
装置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］ 上記目的を達成するため、本考案は、交流電源
電圧を整流平滑した直流電圧をコンバータトラン
スの１次巻線を介してスイツチングトランジスタ
の出力電極に加え、このトランジスタをスイツチ
ングさせて前記コンバータトランスの２次巻線に
電圧を誘起し、この誘起電圧をフライバツクトラ
ンスの１次巻線を介して水平出力トランジスタに
印加するようにしたテレビジヨン受像機の電源装
置において、 前記コンバータトランスと前記フライバツクト
ランスとを１つのコアに巻装し、各トランスの結
合係数Ｋを0.8以下に設定するとともに、前記コ
ンバータトランスの２次巻線と前記フライバツク
トランスの１次巻線との巻数比を１対Ｋに設定し
たことを特徴とするテレビジヨン受像機の電源装
置である。

［作用］ 本考案の電源装置にあつては、コンバータトラ
ンスとフライバツクトランスとを１つのコアに巻
装し、スイツチングトランジスをスイツチングさ
せてコンバータトランスの２次巻線に電圧を誘起
し、この誘起電圧を同じコア上のフライバツクト
ランスの１次巻線を介して水平出力トランジスタ
に印加する。各トランスの結合係数Ｋを0.8以下
に設定するとともに、前記コンバータトランスの
２次巻線と前記フライバツクトランスの１次巻線
との巻数比と１対Ｋに設定したことでコンバータ
トランスの２次巻線の誘起電圧は負荷変動に対し
て安定化し、またエネルギー変換効率のよい電源
装置となる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を第３図および第４図を
参照して説明する。

第３図は、本考案の回路構成を示し、第４図は
コンバータトランスとフライバツクトランスの一
体化構造の断面図を示す。

第３図において、第１図と同一構成には同一符
号を記して詳細な説明を省略するが、特徴はコン
バータトランス５とフライバツクトランス１０と
を１つのコアに一体化した点にある。なお巻線２
１はスイツチングトランジスタ６のスイツチング
動作をフライバツクパルスに同期化させるための
もので、この巻線２１に誘起した電圧をベース駆
動回路２０に供給している。これにより前記トラ
ンジスタ６のスイツチング周波数はほぼ水平周波
数に等しくなる。

一方、第４図のコンバータトランスとフライバ
ツクトランスの一体化構造は、コ字状コア２２，
２３の各一端同志を突き合わせ、その突き合わせ
部の一方の脚部にコンバータトランスとしての１
次巻線４と２次巻線７、および検出巻線１７を巻
回し、他方の脚部にフライバツクトランスとして
の１次巻線１１と２次巻線１６、および巻線２１
を巻回している。なお２４，２４はコア２２と２
３の突き合わせ部に生じるすき間であり、このす
き間２４の大きさを調整することによりコンバー
タトランスとフライバツクトランスとの結合係数
Ｋを所定の値に設定することができる。

またコンバータトランスの２次巻線７とフライ
バツクトランスの１次巻線１１の巻数比は、２次
巻線７を１とすると１次巻線１１はＫ以下になる
ようにしている。（以下の説明ではコンバータト
ランスの２次巻線７をコンバータ２次巻線７と呼
び、フライバツクトランスの１次巻線１１をフラ
イバツク１次巻線１１と呼ぶ）。

以上のような一体化トランスを使用した電源装
置の動作について第５図および第６図を参照して
説明する。

第５図においてａ〜ｃは第３図の回路において
前記巻数比が適性値に設定されていない場合を示
し、Ipはトランジスタ６のコレクタ電流、ISはコ
ンバータ２次巻線７の電流、VSはコンバータ２
次巻線７の電圧をそれぞれ示している。また第５
図ｄは、前記巻数比が適正値に設定された場合の
コンバータ２次巻線７の電流ISを示している。

また第６図は、水平出力トランジスタ１２また
はダンパーダイオード１４がオンしているときの
等価回路を示し、第６図のコイルＬはコンバータ
２次巻線７とフライバツク１次巻線１１との相互
インダクタンスである。

コンバータ２次巻線７に電流ISが流れている期
間は走査期間に相当するため、水平出力トランジ
スタ１２またはダンパーダイオード１４がオンし
ており、そのときの等価回路は第６図のようにフ
ライバツク１次巻線１１にコンバータ２次巻線７
側のコンデンサ９の両端電圧が印加されたものと
なる。したがつて、フライバツク１次巻線１１の
巻数をNL、コンバータ２次巻線７の巻数をNS
とし、両巻線７，１１の結合係数をＫとすれば、
NLとNSとの実効的巻数比ｎは、 ｎ＝Ｋ・NS／NL ……(1) となる。またコンバータ２次巻線７に流れる電流
ISは、そのISの初期値をIS1とすると、 IS＝ｎ・EB−EB／Ｌｔ＋IS1 ＝（ｎ−１）EB／Ｌｔ＋IS1 ……(2) となる。上記(2)式において （ｎ−１）EB／Ｌｔ は、電流の傾斜を表し、ｎ＜１のとき電流ISは初
期値IS1から徐々に減衰し、ｎ＞１のとき電流IS
は初期値IS1から徐々に増加する。またｎ＝１の
ときは傾斜ゼロつまり初期値IS1の状態を保つ。

このことを第５図にて説明すると、実効的巻数
比ｎが１よりも小さい場合（ｎ＜１）は、例えば
高電圧EHが変動すると、フライバツク１次巻線
１１の電流も変動して第５図ａまたはｂのような
波形になる。即ち第５図ａのように負荷電流が大
きいときはコレクタ電流IPも大きくなり、コン
バータ２次巻線７の電流ISは、時刻ｔ４において
高い初期値IS1から一定の傾斜で減少し、時刻ｔ
５でゼロになる。

なお初期値IS1の大きさは、トランジスタ６が
オフする直前のコレクタ電流Ipeのレベルに依存
し、コンバータ１次巻線４の巻数をNPとする
と、IS1＝Ipe・NP／NSである。

またｎ＜１において、負荷電流が小さいときは
第５図ｂのように、コレクタ電流IPは小さくな
り、コンバータ２次巻線７の電流ISは、低い初期
値IS1から減少するため、オフ期間の途中でゼロ
になつてしまう。このときコンバータ２次巻線７
の電圧VSは激しく変動し、コンデンサ９の両端
電圧は、リツプル率の大きな直流電圧となつてし
まう。

逆に、実効的巻数比ｎを１よりも大きくした場
合（ｎ＞１）は、第５図ｃのように、コンバータ
２次巻線７の電流ISは、初期値IS1から徐々に増
加する。この現象は、フライバツク部からコンバ
ータ部へエネルギーが逆戻しされたことを意味
し、非常に電力効率の悪い回路となる。

一方、本考案では結合係数Ｋを0.8以下にし、
さらに実効的巻数比ｎを１に設定している。つま
り、前記(1)式にｎ＝１を当てはめ、 NS＝NL／Ｋ ……(3) としたもので、コンバータ２次巻線１に対してフ
ライバツク１次巻線数を0.8に設定すると、コン
バータ２次巻線の電流ISは、前記(2)式からIS＝
IS1となり、第５図ｄのように、傾斜のない一定
値となる。

つまり、負荷電流の変動に対して電流ISは上下
に変動するのみであり、トランジスタ６のオフ期
間にゼロになつたり、増加したりすることはな
く、きわめて安定した回路となる。

そしてこの電流ISは初期値IS1に依存し、極め
て小さいことから、コンバータ２次巻線７の線径
が小さくでき整流用ダイオード８の容量も小さな
もので良い。さらに電流ISが小さいことはスイツ
チングトランジスタ６の安全動作領域が拡大され
るという副次的効果もある。

また、エネルギー変換効率の面を考えてみる。
トランスの一体化により、コンバータ部における
１次巻線４への流入エネルギーをPpとすると、 Pp＝VP・IP（AV） ……(4) となる。なおIP（AV）は平均電流である。

一方、コンバータ２次巻線７の放出エネルギー
Psは、 Ps＝EB・IS（AV） ……(5) となる。なおIS（AV）が平均電流である。

前述したように電流ISは、小さいものであるた
め、Pp＞Psとなり、このPpとPsの差がフライバ
ツク部で消費されるエネルギーであることから、
エネルギー変換効率の良い装置となる。

［考案の効果］ 以上説明したように本考案によれば、コンバー
タトランスとフライバツクトランスを一体化して
電源装置の小型・軽量化を実現し、両トランスの
結合係数、およびコンバータ２次巻線とフライバ
ツク１次巻線との巻数比を所定値に設定したこと
で負荷変動に対して安定で、エネルギー変換効率
の良いテレビジヨン受像機の電源装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のテレビジヨン受像機の電源装置
を示す回路図、第２図は第１図の動作説明用の波
形図、第３図は本考案の実施例の電源装置を示す
回路図、第４図は本考案の電源装置で用いるトラ
ンスの構造を示す断面図、第５図は本考案の動作
説明に供する波形図、第６図は本考案の走査期間
の等価回路を示す回路図である。 ４……コンバータトランスの１次巻線、６……
スイツチングトランジスタ、７……コンバータト
ランスの２次巻線、１１……フライバツクトラン
スの１次巻線、１２……水平出力トランジスタ、
１６……フライバツクトランスの２次巻線、２
２，２３……コア。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 交流電源電圧を整流平滑した直流電圧をコンバ
   ータトランスの１次巻線を介してスイツチングト
   ランジスタの出力電極に加え、このトランジスタ
   をスイツチングさせて前記コンバータトランスの
   ２次巻線に電圧を誘起し、この誘起電圧をフライ
   バツクトランスの１次巻線を介して水平出力トラ
   ンジスタに印加するようにしたテレビジヨン受像
   機の電源装置において、 前記コンバータトランスと前記フライバツクト
   ランスとを１つのコアに巻装し、各トランスの結
   合係数Ｋを0.8以下に設定するとともに、前記コ
   ンバータトランスの２次巻線と前記フライバツク
   トランスの１次巻線との巻数比を１対Ｋに設定し
   たことを特徴とするテレビジヨン受像機の電源装
   置。