JPH0681260B2

JPH0681260B2 - 偏向装置

Info

Publication number: JPH0681260B2
Application number: JP23184088A
Authority: JP
Inventors: 博池内
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1994-10-12
Anticipated expiration: 2009-10-12
Also published as: JPH0279672A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、テレビジョン受像機等の偏向装置に関し、特
にフライバックトランスの高圧コイル（二次コイル）の
レアショートに起因して発生する火災等の防止手段とブ
ラウン管からのＸ線の放射を防止する手段とが備えられ
ている偏向装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図にはテレビジョン受像機や一般のCRTディスプレ
イ装置に用いられている偏向装置の一般的な駆動回路が
示されている。

この駆動回路は、水平発振周波数を発生する水平発振回
路１と、前記水平発振回路１からの信号を増幅するとと
もに波形整形を行う水平ドライブ回路２と、この水平ド
ライブ回路２からの出力に基づいてフライバックパルス
を発生させるとともに、水平偏向コイルに鋸歯状波電流
を加える水平出力回路３と、前記水平出力回路３で発生
したフライバックパルスを昇圧してこの昇圧出力をブラ
ウン管のアノードへ加えるフライバックトランス４と、
比較回路５を内蔵する保護回路６とを有している。前記
フライバックトランス４は低圧コイル７と、高圧コイル
８とフライバックパルスの検出電圧を取り出す検出コイ
ル10とを有している。前記比較回路５は図示されていな
い基準電源から端子11を介して供給される基準電圧と検
出コイル10によって検出されるフライバックパルスの検
出電圧とを比較する。保護回路６は検出電圧が前記基準
電圧を越えたときに前記水平発振回路１の動作を停止さ
せるものである。

周知のように、フライバックパルス電圧が異常に大きく
なると、ブラウン管からＸ線が放出し、これが人体に悪
影響を及ぼすという弊害がある。前記保護回路６はこの
ような弊害を防止するために、フライバックパルスのパ
ルス電圧が基準電圧を越えたときに回路動作を停止さ
せ、前記ブラウン管からのＸ線の放射を防止するもので
ある。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年、水平偏向回路には、フライバックトランスに高圧
コイル８のレアショートが発生した場合、このレアショ
ートに起因する発煙・発火を防止するための保護回路が
設けられるようになってきている。

しかしながら、このようなレアショートによる発煙・発
火を防止する保護回路を設ける場合には、前記Ｘ線の放
射防止回路と別個独立に設けるのが一般的であり、そう
すると、回路構成が複雑になるという問題がある。

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、Ｘ線の放射防止回路の一部をレ
アショートによる発煙・発火防止回路と兼用して回路構
成の簡易化を図り、レアショートによる発煙・発火とフ
ライバックパルスの増大に起因するブラウン管からのＸ
線放射防止とをともに図ることができる偏向装置を提供
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、水平ドライブ回路から
の出力信号を受け、フライバックパルスを発生させる水
平偏向出力回路と；この水平偏向出力回路からのフライ
バックパルスを昇圧しその昇圧出力をブラウン管のアノ
ード側に加えるフライバックトランスと；を含む偏向装
置において、前記フライバックトランスの低圧コイルに
直接的又は間接的に接続される保護ヒューズと；前記フ
ライバックトランスの低圧コイルに流れる電流を検出す
る一次側電流検出回路と；前記一次側電流検出回路によ
って検出された電流容量が基準容量よりも大きくなった
ときにゲートを開いて溶断電流を流し前記保護ヒューズ
を溶断して前記フライバックトランスの低圧コイルへの
電圧印加を阻止するゲート回路と；フライバックトラン
スのパルス電圧が基準値を越えて大きくなったときに前
記ゲート回路のゲートを開いて保護ヒューズを溶断させ
るフライバックパルスの電圧規制回路と；を有している
ことを特徴として構成されている。

い〔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
ックトランスの高圧コイルにレアショートが発生した場
合には、低圧コイルに流れる電流が増加する結果、一次
側電流検出回路によって検出された電流容量が基準容量
よりも大きくなるので、ゲート回路のゲートが開かれ
る。このようにゲートが開かれると、溶断電流が保護ヒ
ューズに流れ、この保護ヒューズが溶断してフライバッ
クトランスの動作が停止する。

一方、水平偏向出力回路で発生したフライバックパルス
のパルス電圧が基準値を越えて大きくなった場合には、
電圧規制回路により、ゲート回路のゲートが開かれる結
果、同様に、保護ヒューズに溶断電流が流れ該保護ヒュ
ーズの溶断により回路動作が停止する。

〔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。な
お、本実施例の説明において従来例と同一の回路部分に
は同一の符号を付し、その重複説明は省略する。

第１図には本発明の一実施例を示す偏向装置の回路構成
が示されている。図において、偏向装置は水平発振回路
（図示せず）と、水平ドライブ回路（図示せず）と、水
平出力回路３と、高圧回路９と、レアショート保護回路
12とＸ線放射防止回路13とからなる。このうち、レアシ
ョート保護回路12とＸ線放射防止回路13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簡単化する。

水平出力回路３は、水平出力トランジスタ14と、ダンパ
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、Ｓ字補正コンデンサ18とからなり、水平偏向コイ
ル17に鋸歯状波電流を加えるとともに、フライバックパ
ルスを発生させ、これを高圧回路９に加える。

高圧回路９はフライバックトランス４と、高圧整流ダイ
オード20とからなり、前記水平出力回路３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４によっ
て昇圧し、さらに高圧整流ダイオード20によって信号整
流を行い、その整流出力をブラウン管21のアノード22に
加える。

レアショート保護回路12は前記フライバックトランス４
の高圧コイル８に発生するレアショート等の異常を確実
に検出するもので、本実施例の第１の特徴的な回路であ
る。このレアショート保護回路12は、一次側電流検出回
路19と、二次側電流検出回路23と、ゲート回路24と、保
護ヒューズ25と、バイアス電源30とからなる。

前記一次側電流検出回路19は、一次側の電流I_Bの直流成
分を電圧に変換して検出する第１の検出抵抗器26からな
り、その第１の検出抵抗器26の一端側は保護ヒューズ25
を介して低圧コイル７の低圧側（巻き始め側）に接続さ
れ、同抵抗器26の他端部は入力電源27の正側に接続され
ている。そして入力電源27の負側は基準電位側（図では
アース側）に接続されている。

前記二次側電流検出回路23は、高圧コイル８を流れる高
圧電流I_Hを検出する第２の検出抵抗器28からなる。前記
第２の検出抵抗器28の一端部はバイアス電源30を介して
前記第１の検出抵抗器26と入力電源30の正側との共通接
続部に接続され、第２の検出抵抗器28の他端部は抵抗器
31を介して高圧コイル８の低圧側（巻き始め側）に接続
されている。そして、高圧コイル８の低圧側はABL（Aut
omatic Brightness Limiter）に通じている。

また、本実施例では、ゲート回路24にサイリスタ32によ
って構成されている。このサイリスタ32のカソード側は
前記保護ヒューズ25と第１の検出抵抗器26との共通接続
部に接続されており、また、サイリスタ32のゲート側
は、前記第２の検出抵抗器28の他端側、つまり、抵抗器
28と同31との共通接続部に接続されている。そして、サ
イリスタ32のカソードとゲート間には交流成分の除去と
ノイズの遮断を行う平滑コンデンサ33が接続されてい
る。

一方、サイリスタ32のアノード側はダイオード34のカソ
ード側に接続されている。そして、このダイオード34の
アノード側は低圧コイル７に設けた中間タップ35に接続
されている。

一方、本実施例の第２の特徴的なＸ線放射防止回路13は
電圧規制回路29と、ゲート回路24と、平滑コンデンサ33
とによって構成されており、そのうち、フライバックパ
ルスの電圧規制回路29は、前記ダイオード34と、分割抵
抗器36,37と、ツェナーダイオード38とからなる。分割
抵抗器36と同37は直列接続されており、この直列接続体
の一端側はサイリスタ32のアノードとダイオード34のカ
ソードとの共通接続部に接続され、直列接続体の他端側
はバイアス電源30と第１の検出抵抗器26との共通接続部
に接続されている。また、ツェナーダイオード38のカソ
ード側は分割抵抗器36と同37との直列接続部に接続さ
れ、ツェナーダイオード38のアノード側はサイリスタ32
のゲート側に接続されている。

上記のように構成されている本実施例において、回路駆
動中にブラウン管21の輝度を上げて行くと、該ブラウン
管21のアノード22に加えられる高圧出力電流I_Hが増加す
る。一方、この高圧出力電流I_Hが増加すれば入力電源27
から低圧コイル７に流れる電流I_Bも増加する。この電流
I_Bは交流成分と直流成分を含んでおり、その直流成分の
電流I_BDCと高圧出力電流I_Hとの関係が第２図に示されて
いる。

この図によれば電流I_BDCは、一定直流成分I_BDCOに、高
圧出力電流I_Hの増加に比例して増加する変化直流成分i_B
が加わった格好となっており、I_Hが０から動作範囲の最
大値I_HMまで変化したとき、I_BDCは△I_BDCだけ変化す
る。このI_BDCの実際の電流には大きな鋸歯状波成分が含
まれるが、第２図ではその平均電流値でもってI_BDCを表
している。本実施例ではこのI_Bの変化を利用してレアシ
ョート保護回路12を動作させ、高圧コイル８のレアショ
ートに起因して生じることがある発煙・発火を大事に至
る前に回路動作を停止させて防止するものである。

本実施例では、低圧コイル７を流れる電流I_Bの直流成分
の電流I_BDCは一次側電流検出回路としての第１の検出抵
抗器26によって次のように検出される。すなわち、I_Bの
ノイズ成分と交流成分の電流は平滑コンデンサ33によっ
て除去および平滑され、直流成分の電流I_BDCと第１の検
出抵抗器26の抵抗値R₁との積、つまりe_B＝R₁×I_BDCの電
圧（入力電源27側が正となる電圧）が同抵抗器26の両端
間に現れる。このことは一次側の直流成分の電流容量I
_BDCが間接的に電圧値e_Bに変換されて検出されることを
意味する。そしてこの検出値e_Bがサイリスタ32のカソー
ド側に加えられている。

一方、高圧コイル８を流れる高圧電流I_Hは二次側電流検
出回路としての第２の検出抵抗器28によって次のように
検出される。すなわち、平滑コンデンサ33によって交流
成分とノイズ成分が除去された高圧電流I_Hが第２の検出
抵抗器28を通って高圧コイル８に流れるとき、該第２の
検出抵抗器28の抵抗値をR₂とすれば、同抵抗器28にe_H＝
I_H×R₂のリップルのない直流の電圧が現れる。このこと
は、高圧電流I_Hが間接的に電圧e_Hに変換されて検出され
ることを意味し、この検出値e_Hはサイリスタ32のゲート
に加えられている。

本実施例では両検出回路19,20の検出電流容量のバラン
スをとるため、二次側電流検出回路23にバイアス電源30
が接続されている。

つまり、低圧コイル７に流れる負の直流成分I_BDCは既述
の如く、一定成分I_BDCOと変化成分i_Bとの和であり、こ
の一定成分I_BDCOと釣り合わせるために、バイアス電源3
0から該I_BDCOに対応する負の電圧を第２の検出抵抗器28
に加えているのである。この結果、e_Bとe_Hとの平衡関係
は低圧コイル７を流れる直流変化成分i_Bと高圧コイル８
の流れる電圧電流I_Hとの関係に置き換えられることにな
る。本実施例では、このe_Hは一次側電流検出回路19によ
って検出された電流容量I_BDCを電圧値に変換して比較す
るときの基準容量として機能している。

前記サイリスタ32は高圧コイル８にレアショートがない
正常時、すなわち、e_H≧e_Bのときはオフ状態を保つ。こ
れに対し、高圧コイル８にレアショートが発生すると、
このレアショート部分で大量の電力が失われる。このロ
ス電力をＰとすれば、P/E_B（ただしE_Bは入力電源27の電
圧）だけ一次側電流i_Bが増加する。一般的には低圧コイ
ル７に流れる直流電源成分I_BDCが正常時の倍近く大きく
なりe_H＜e_Bの状態となる。サイリスタ32はこのe_H＜e_Bの
ときにゲートを開いてオン動作し、大きな溶断電流を保
護ヒューズ25に流して、同ヒューズ25を溶断させる。こ
のように、本実施例の回路においては、検出抵抗器26,2
8の抵抗値R₁,R₂と、バイアス電源30の電圧E_Sをいかに決
定するかによって、サイリスタ32の動作点が決定される
ことになる。

これら、R₁,R₂,E_Sの決定経過を数式によって示せば次の
ようになる。

まず、低圧コイル７を流れる直流成分I_BDCは、 I_BDC＝Al_H＋I_BDCO ……（１）（ただしＡは定数）で表される。

また、e_H,e_Bも次のように表される。

−e_H＝I_H×R₂＋E_S ……（２） −e_B＝I_BDC×R₁ ……（３）（１）式を（３）式に代入すると、 −e_B＝Ａ×I_H×R₁＋I_BDCO×R₁ 正常動作においてはe_B＝e_Hとおけるから、 I_H×R₂＋E_S＝Ａ×I_H×R₁＋I_BDCO×R₁ よって、I_H×R₂＝Ａ×I_H×R₁ ∴R₂＝Ａ×R₁ E_S＝I_BDCO×R₁ つまり、R₁,R₂,E_Sが決定すべき回路定数となる。今、E_S
を先に決定すると、R₁,R₂は、R₁＝E_S/I_BDCO ， R₂＝Ａ×E_S/I_BDCO として求められる。

この場合、回路のバラツキ等を考慮し、E_Sの値を余裕を
もって適当に大きくしておけば、正常動作時において
は、サイリスタ32は常にオフ状態を維持し、ゲートが開
かれることがない。

これに対し、フライバックトランス４の高圧コイル８に
レアショート等の異常が発生すると、前述したように、
低圧コイル７に流れる電流の直流成分I_BDCが急増する。
この結果、e_B＞e_Hとなり、発火に至る充分前の時点でサ
イリスタ32がオンとなって、ゲートが開かれる。このゲ
ートの解放により保護ヒューズ25は直ちに断となるか
ら、フライバックトランス４の動作が停止され、前記フ
ライバックトランス４のレアショート等に起因する火災
等の発生は未然に防止される。

一般に、回路保護を行う場合、ACトランス等の場合は、
低圧コイルに直列接続された温度ヒューズを直接トラン
ス中に巻き込み、異常時の内部温度の上昇でもって当該
温度ヒューズを溶断し、トランスの動作停止を行ってい
る。しかし、フライバックトランスにおいては、低圧コ
イル７と高圧コイル８との間に10KV〜30KVという高圧が
かかっており、このフライバックトランス中に温度ヒュ
ーズをACトランスと同様な態様で配設することは絶縁処
理上問題がある。また、フライバックトランスは駆動周
波数が15.75KH_Z〜130KH_Zと非常に高く、低圧コイル７と
高圧コイル８との結合度を高めておく必要があり、温度
ヒューズのような形状の大きいものを両コイル7,8の間
に介在することは結合度を低下せしめ、フライバックト
ランスの基本性能を害するという問題がある。この点、
上記本実施例のように構成すれば、フライバックトラン
スの絶縁処理や基本性能の低下問題が解消され、フライ
バックトランスの製造および性能に直接悪影響を与える
ことなく目的を達成することができる。

次に、本実施例におけるＸ線放射防止回路13の動作につ
いて説明する。

周知のように、水平発振回路の発振周波数が低下した
り、水平出力回路３の共振コンデンサ16の接続が断線し
たりした場合にはフライバックパルスのパルス電圧が規
格値（基準値）を越えて大きくなる。このようにフライ
バックパルス電圧が異常に大きくなった場合には、ブラ
ウン管21からＸ線が放出し、これが人体に悪影響をおよ
ぼすという問題が生じる。前記Ｘ線放射防止回路13はか
かる問題を効果的に解消しようとするものである。

すなわち、フライバックパルスのパルス電圧が基準値を
越えて大きくなると、低圧コイル７の低圧側端子40と中
間タップ35の間に発生するパルス電圧もそれに比例して
大きくなる。そしてこの端子40と中間タップ35で発生す
るパルス電圧はダイオード34を介し、さらに、分割抵抗
器36,37により抵抗分割されてツェナーダイオード38に
印加される。この時、フライバックパルスのパルス電圧
が基準値よりも小さいときには、ツェナーダイオード38
のツェナー電圧よりも小さいのでサイリスタ32のゲート
側に該サイリスタ32をオン動作する動作信号は加えられ
ることはない。これに対し、フライバックパルスのパル
ス電圧が基準値を越えて大きくなった場合には、ツェナ
ーダイオード38にはその基準電圧、つまり、ツェナーダ
イオード38のツェナー電圧を越えたパルス電圧が加えら
れる結果、ツェナーダイオード38は導通状態となり、こ
のツェナーダイオード38側からサイリスタ32に動作電流
が供給され、サイリスタ32はオン動作して溶断電流を保
護ヒューズ25に加える。保護ヒューズ25はこの溶断電流
により溶断される結果、フライバックトランス４の動作
は停止される。

上記のように、本実施例においては、フライバックトラ
ンス４の高圧コイル８にレアショートが発生した場合に
はサイリスタ32がオン動作して保護ヒューズ25を溶断さ
せ、かつ、高圧コイル８にレアショートがない正常動作
中において、フライバックパルスのパルス電圧が規格値
を越えて大きくなった場合には前記ツェナーダイオード
38の導通によりサイリスタ32がオン動作し、同様に保護
ヒューズ25を溶断させ、フライバックトランス４の動作
停止を行う。すなわち、本実施例においては、サイリス
タ32はレアショート保護回路12の一部を構成するととも
に電圧規制回路の一部を構成する。このように、本実施
例においては、レアショート保護回路12の回路の主要構
成部分がＸ線放射防止回路13の主要構成部分を兼用して
いるので、多機能動作を行うにもかかわらず回路構成が
非常に簡易化されている。

また、レアショートを検出してその安全を図るためのレ
アショート保護回路とＸ線放射防止回路とが第１図に示
す如く、トランスユニット内にコンパクトに形成され、
同ユニットの外部から一切動作信号を導入しないで所期
の目的を達成できる。したがって、トランスユニットの
ターミナルの端子数を増加する必要もなく、従来のトラ
ンスユニット内に回路を追加するだけで上記目的を達成
できるから、装置の製造組立が容易となり、また、その
取り扱いも極めて便利となる。

なお、上記実施例では、高圧回路と水平出力回路とを分
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Ｓ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の代りにダ
ミーインダクタンスを用いることもできる。

また、本発明は第１図に示す回路構成に限定されること
がなく、各種の回路変更が可能である。例えば、上記実
施例ではバイアス電源30を二次側電流検出回路23側に設
け、低圧コイル７に流れる電流のうち、一定の直流成分
I_BDCOとバランスをとっているが、これと異なり、正の
電流電圧を付加するバイアス電源を一次側電流検出回路
19に設け、前記負の直流電流成分I_BDCOを打ち消すよう
にしてもよい。

さらに、第１図の回路では高圧コイル８を分割巻きにし
ていないが、これを複数に分割巻きすることによりマル
チシングラータイプとしてもよい。この場合は、各分割
巻きされたコイル間にダイオードをシリーズに接続する
ことになる。

さらに、第１図の回路中で、第２の検出抵抗器28と、バ
イアス電源30と、抵抗器31とを省略してもよい。このよ
うに、第２の検出抵抗器28とバイアス電源30を省略した
場合は、一次側の電流I_Bの異常のみを第１の検出抵抗器
26で検出してサイリスタ32を動作させることになる。

さらに、本実施例では、ゲート回路としてサイリスタ32
を用いているが、これを、トランジスタ等、他の回路素
子により構成してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成したものであるから、
フライバックトランスのレアショート等による異常を迅
速かつ確実に検出して、その安全対策を施すことがで
き、該フライバックトランスの異常に起因して生じる火
災等の災害発生を未然に防止できる。また、その異常検
出のために、温度ヒューズをフライバックトランス内に
配設することも不要となるから、フライバックトランス
の基本性能を害することもない。

また、本発明では、フライバックパルスのパルス電圧が
規格値を越えて大きくなった場合には、フライバックパ
ルスの電圧規制回路の動作により、同様に、ゲート回路
のゲートを開いて保護ヒューズを溶断させ、フライバッ
クトランスの動作を停止させるから、フライバックパル
スの異常電圧によりブラウン管からＸ線が放射して人体
に害を与えるということがなく、健康上においても安全
な装置を提供することが可能となる。

さらに、本発明では、レアショートに起因する発火等の
防止を行う回路と、フライバックパルスの異常電圧によ
る放射線の放射を防止する回路との主要な回路部分、例
えばゲート回路が兼用されているから、レアショートの
防止機能とＸ線の放射防止機能とを備えているにもかか
わらず、回路構成がきわめて簡易化され、これにより装
置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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る偏向装置の一実施例を示す回路
図、第２図は低圧コイルを流れる直流成分の電流I_BDCと
高圧コイルを流れる高圧電流I_Hとの関係を示す特性図、
第３図は異常パルス電圧に起因するＸ線の放射防止手段
を備えた従来の一般的な偏向装置の基本回路を示す回路
図である。１……水平発振回路、２……水平ドライブ回路、３……
水平出力回路、４……フライバックトランス、５……比
較回路、６……保護回路、７……低圧コイル、８……高
圧コイル、９……高圧回路、10……検出コイル、11……
端子、12……レアショート保護回路、13……Ｘ線放射防
止回路、14……水平出力トランジスタ、15……ダンパダ
イオード、16……共振コンデンサ、17……水平偏向コイ
ル、18……Ｓ字補正コンデンサ、19……一次側電流検出
回路、20……高圧整流ダイオード、21……ブラウン管、
22……アノード、23……二次側電流検出回路、24……ゲ
ート回路、25……保護ヒューズ、26……第１の検出抵抗
器、27……入力電源、28……第２の検出抵抗器、29……
電圧規制回路、30……バイアス電源、31……抵抗器、32
……サイリスタ、33……平滑コンデンサ、34……ダイオ
ード、35……中間タップ、36,37……分割抵抗器、38…
…ツェナーダイオード、40……低圧側端子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平ドライブ回路からの出力信号を受け、
フライバックパルスを発生させる水平偏向出力回路と；
この水平偏向出力回路からのフライバックパルスを昇圧
しその昇圧出力をブラウン管のアノード側に加えるフラ
イバックトランスと；を含む偏向装置において、前記フ
ライバックトランスの低圧コイルに直接的又は間接的に
接続される保護ヒューズと；前記フライバックトランス
の低圧コイルに流れる電流を検出する一次側電流検出回
路と；前記一次側電流検出回路によって検出された電流
容量が基準容量よりも大きくなったときにゲートを開い
て溶断電流を流し前記保護ヒューズを溶断して前記フラ
イバックトランスの低圧コイルへの電圧印加を阻止する
ゲート回路と；フライバックトランスのパルス電圧が基
準値を越えて大きくなったときに前記ゲート回路のゲー
トを開いて保護ヒューズを溶断させるフライバックパル
スの電圧規制回路と；を有していることを特徴とする偏
向装置。