JPH099093A - 高圧発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路構成を簡易化し、信頼性の高い高圧安定
化動作と偏向動作を行う高圧発生回路を提供する。 【構成】 水平出力トランジスタ６と駆動電源16を共通
にして偏向系の回路と高圧系の回路を構成する。偏向系
の独立の回路部20と高圧系の独立の回路部18はそれぞれ
水平出力トランジスタ６側にのみ電流が流れるワンウェ
ー素子としてのダイオード25，31を介して水平出力トラ
ンジスタ６のコレクタ側に接続する。駆動電源16とそれ
ぞれの独立回路部18，20とはチョークコイル27，24を介
して接続する。パルス幅制御回路19は高圧出力電圧の降
下量に応じて水平出力トランジスタ６のオンパルス幅を
制御し、高圧安定化を行う。パルス幅制御回路19はオン
タイミング設定手段30を持ち、オンタイミング設定手段
30は水平出力トランジスタ６のオン開始点を走査期間の
中央点よりも前半側に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高圧出力電圧の安定化
手段を備えた高圧発生回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３には高圧安定化手段を備えた各種の
高圧発生回路の従来例が示されている。

【０００３】図３の（ａ）に示す回路は偏向系と高圧系
の回路を一体型にしたもので、この高圧発生回路は、水
平出力回路２と、フライバックトランス３とを有して構
成されている。

【０００４】水平出力回路２はスイッチ素子としての水
平出力トランジスタ６と、ダンパーダイオード７と、共
振コンデンサ８と、偏向ヨーク10と、Ｓ字補正コンデン
サ11とからなる。水平出力トランジスタ６はドライブ回
路（図示せず）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７との協同
によって偏向ヨーク10の水平偏向コイルに鋸歯状波電流
を加える。その一方において、水平出力トランジスタ６
のオフ時に共振コンデンサ８とコイル成分とのＬＣ共振
作用によってフライバックパルスを発生させ、これをフ
ライバックトランス３に加える。

【０００５】フライバックトランス３はコア13に低圧コ
イル14と高圧コイル15を巻装したものからなり、低圧コ
イル14の一端は水平出力トランジスタ６のコレクタ側に
接続され、また、同コイル14の他端は高圧安定化回路12
を介して駆動電源16に接続されている。そして、高圧コ
イル15の高圧側は高圧整流ダイオード17を介して陰極線
管（図示せず）のアノードに接続されている。このフラ
イバックトランス３は水平出力回路２から加えられるフ
ライバックパルスを昇圧してその昇圧出力（高圧出力電
圧）を陰極線管のアノードに加えるものである。

【０００６】前記高圧コイル15の出力端側には高圧出力
電圧を検出する検出抵抗体９が接続されており、この検
出抵抗体９で検出された高圧出力電圧の検出電圧は高圧
安定化回路12に加えられている。高圧安定化回路12は高
圧出力電圧の降下量に応じて駆動電源16の電源電圧を可
変調整するもので、高圧出力電圧の降下量が大きくなる
につれ、駆動電源16の電源電圧を大きくする方向に制御
することで、駆動電源16の電圧アップ分がフライバック
トランス３により昇圧されて高圧出力電圧に加算される
結果、高圧出力電圧の降下量が補償されて、高圧出力電
圧の安定化が達成される。

【０００７】図３の（ｂ）に示す回路は、同じく偏向系
と高圧系の回路を一体型にしたもので、この回路は、高
圧安定化回路12をフライバックトランス３の二次側に設
けたものである。すなわち、高圧安定化回路12は、検出
抵抗体９で検出される高圧出力電圧の降下量に応じて高
圧コイル15に加算電圧を加え、高圧出力電圧の降下量を
補償して高圧出力電圧の安定化を行うものであり、それ
以外の回路動作は図３の（ａ）に示すものと同様であ
る。

【０００８】図３の（ｃ）は偏向系の回路と高圧系の回
路とを分離して別個独立に形成したもので、それぞれの
回路を別個独立のドライブ回路によってドライブするよ
うにしたものであり、偏向側の回路には水平出力トラン
ジスタ６ａとダンパーダイオード７ａと共振コンデンサ
８ａとを有し、高圧側の回路にも水平出力トランジスタ
６ｂとダンパーダイオード７ｂと共振コンデンサ８ｂと
を有し、ほぼ同様な回路構成となっている。なお、偏向
系の回路の５は駆動電源16ａから偏向ヨーク10に電流を
供給するためのコイル素子として機能するチョークコイ
ルである。この回路も、前記図３の（ａ）に示す回路と
同様に、高圧出力電圧の降下量に応じて高圧安定化回路
12により駆動電源16ｂの電圧を可変して高圧出力電圧の
安定化が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３の
（ａ）に示すように、偏向系と高圧系とを一体化し、駆
動電源16の電源電圧を可変して高圧安定化制御を行う方
式は、駆動電源16の電源電圧が変化すると、偏向ヨーク
10の偏向電流が変化し、陰極線管の画面にゆがみ（曲が
り）が発生するという問題がある。

【００１０】図３の（ｂ）に示す回路も、例えば、陰極
線管の画面の輝度変化等により、高圧コイル15側から陰
極線管側に高圧出力電流が流れると、この電流のエネル
ギはフライバックトランス３の一次側から引き抜かれて
発生するために、偏向ヨークイ10の偏向電流が変化し、
高圧出力電流の変化に伴って陰極線管の画面にゆがみが
発生するという問題がある。

【００１１】これに対し、図３の（ｃ）に示す偏向系と
高圧系を分離したタイプの回路は、高圧安定化回路12に
よって駆動電源16ｂの電源電圧を可変しても偏向系の回
路にはその影響が及ぶことがなく、前記画面のゆがみ等
の問題は生じない。しかし、この分離タイプの回路は偏
向系の回路と高圧系の回路をドライブするそれぞれ別個
のドライブ回路を必要とし、さらにそれぞれ別個の水平
出力トランジスタ６ｂ，７ｂによってスイッチング動作
を行わせているので、回路構成が複雑になって回路素子
の部品点数が多くなり、装置が大型化し、装置コストも
高くなるという問題がある。

【００１２】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、高圧コイル側の負荷
変動や高圧安定化制御の影響を受けて偏向系の回路の偏
向電流が変化するということがなく、しかも、従来の偏
向系と高圧系の分離独立型のものに比べ、回路構成を簡
易化できる高圧発生回路を提供することにある。

【００１３】

【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
発明の高圧発生回路は、フライバックトランスを備えた
高圧系の回路と偏向ヨークを備えた偏向系の回路を有
し、この高圧系の回路と偏向系の回路は、駆動電源と、
コレクタパルスを発生するスイッチ素子とを共通にして
独立に形成されており、前記駆動電源はそれぞれのコイ
ル素子を介して高圧系の独立回路部と偏向系の独立回路
部に接続され、また、高圧系の独立回路部と偏向系の独
立回路部はそれぞれスイッチ素子側に流れる電流のみを
通過させるワンウェー素子を介してスイッチ素子に接続
されており、高圧系の回路には高圧出力電圧を検出し高
圧出力電圧の降下量に応じて前記スイッチ素子のオンパ
ルス幅を制御し高圧出力電圧の安定化制御を行うパルス
幅制御回路が設けられており、このパルス幅制御回路に
は前記スイッチ素子のオン開始点を走査期間の中央点よ
りも前半側に設定するオンタイミング設定手段が設けら
れていることを特徴として構成されている。

【００１４】

【作用】上記構成の本発明において、共通のスイッチ素
子のスイッチング作用によって高圧系の回路では、コレ
クタパルス（フライバックパルス）を発生し、このコレ
クタパルスはフライバックトランスで昇圧されて高圧出
力電圧として陰極線管に加えられる。また、スイッチ素
子のスイッチング作用により、偏向系の回路では、鋸歯
状波の偏向電流が発生し、この偏向電流が偏向ヨークに
加えられてビームの偏向駆動が行われる。これら高圧系
と偏向系の回路動作に際し、高圧系の回路の電流は偏向
系側のワンウェー素子により偏向系の独立回路部に流れ
るのが阻止され、同様に、偏向系の回路に流れる電流は
高圧系の回路側のワンウェー素子によって高圧系の独立
回路部に流れるのが阻止される。このことで、高圧系と
偏向系の回路の相互干渉が防止される。

【００１５】また、高圧系の回路では、高圧出力電圧の
降下量に応じてパルス幅制御回路によりスイッチ素子の
オンパルス幅が制御され、高圧出力電圧の降下量が大き
くなるにつれ、コレクタパルス（フライバックパルス）
の波高値が大きくなる方向に制御されて、高圧出力電圧
の降下量が補償され、高圧安定化が行われる。

【００１６】この高圧安定化に際し、パルス幅制御回路
には、オンタイミング設定手段が設けられていて、スイ
ッチ素子のオン開始点が走査期間の中央点よりも前半側
に設定されるので、ダンパー電流が流れている途中で必
ずスイッチ素子がオンするので、偏向ヨークに流れる電
流は、ダンパー期間の負の電流からダンパー期間終了以
降の正の電流へと連続性を保って円滑に流れ、高圧安定
化の制御によってスイッチ素子のオンタイミングをオン
パルス幅に応じて変化しても、偏向電流に影響を及ぼす
ことはなく、共通のスイッチ素子のスイッチング動作に
より、高圧系の回路と偏向系の回路は共に影響を及ぼし
合うことなく好適な回路動作を行う。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、以下の実施例の説明において、従来例と同
一の名称部分には同一符号を付し、その詳細な重複説明
は省略する。

【００１８】図１には本発明に係る高圧発生回路の一実
施例の回路構成が示されている。この実施例は、スイッ
チ素子として機能する１個の水平出力トランジスタ６と
１個の駆動電源16を共用して高圧系の回路と偏向系の回
路を構成し、高圧系の独立回路部18と偏向系の独立回路
部20を別個独立に形成したことを特徴としている。前記
高圧系の独立回路部18はダンパーダイオード７ａと、共
振コンデンサ８ａと、フライバックトランス３と、高圧
安定化回路として機能するパルス幅制御回路19とを有し
ており、フライバックトランス３の低圧コイル14は共振
コンデンサ８とのＬＣ共振を行うインダクタンス素子と
して機能しており、この低圧コイルの低圧端（巻き始め
端）にはコンデンサ21が直列に接続されている。

【００１９】また、高圧系の独立回路部18と水平出力ト
ランジスタ６のコレクタとの間には水平出力トランジス
タ６側から見て逆極性のワンウェー素子として機能する
第１のダイオード31が介設されている。また、駆動電源
16と独立回路部18の低圧コイル14の高圧端（巻き終わり
端）とは、コイル素子としてのチョークコイル27を介し
て接続されている。そして、駆動電源16とチョークコイ
ル27の接続部Ａとコンデンサ21、共振コンデンサ８ａ、
ダンパーダイオード７ａとの共通接続部間には駆動電源
16側をカソード側としてダイオード28が接続されてお
り、ダンパーダイオード７ａのカソード側と水平出力ト
ランジスタ６のエミッタとの間には、エミッタ側をアノ
ード側としてダイオード29が接続されている。これらの
ダイオード28，29はダンパー電流を流すために設けられ
ている。

【００２０】パルス幅制御回路19にはドライブ回路（図
示せず）から水平ドライブ信号が加えられており、パル
ス幅制御回路19は、この水平ドライブ信号のパルス幅
を、検出抵抗体９によって検出される高圧出力電圧の降
下量に応じてオンパルス幅を大となる方向に制御したス
イッチ制御信号を水平出力トランジスタ６のベースに加
える。本実施例では、パルス幅制御回路19にはオンタイ
ミング設定手段30が設けられており、このオンタイミン
グ設定手段30は、水平出力トランジスタ６のオン開始点
を図２の（ｄ）に示すように、走査期間の中央点Ｍより
も前半側に設定する。これにより、パルス幅制御回路19
はオンパルスの立ち上がり開始点を必ず走査期間の中央
点Ｍよりも前半側にして、高圧出力電圧の降下量が大き
くなるにつれオンパルス幅を広くしたスイッチ制御信号
を水平出力トランジスタ６に加える。

【００２１】一方、偏向系の独立回路部20はダンパーダ
イオード７ｂと、偏向ヨーク10と、Ｓ字補正コンデンサ
11と、共振コンデンサ８ｂとを有して構成されている。
そして、駆動電源16と独立回路20は偏向ヨーク10に駆動
電源16の電流を流すためのコイル素子として機能するチ
ョークコイル24を介して接続されており、この偏向系の
独立回路部20のダンパーダイオード７ｂのカソード側と
水平出力トランジスタ６のコレクタとの間には水平出力
トランジスタ６側から見て逆極性のワンウェー素子とし
て機能する第２のダイオード25が接続されている。この
第２のダイオード25は高圧系の独立回路部18側から偏向
系の独立回路部20に流れる電流を遮断する役割を担って
おり、また、第１のダイオード31は偏向系の独立回路部
20から高圧系の独立回路部18に流れる電流を遮断する役
割を担っている。

【００２２】この実施例の高圧系の回路は前記図３の
（ｃ）に示す高圧系の回路と同様に動作してコレクタパ
ルス（フライバックパルス）を発生し、その昇圧を行
う。その一方において、高圧系の回路のパルス幅制御回
路19は、検出抵抗体９で検出される高圧出力電圧の検出
電圧を受け、高圧出力電圧の降下量に応じオンパルス幅
を広くしたスイッチ制御信号を水平出力トランジスタ６
に加えてフライバックトランス３の一次側で発生するコ
レクタパルスの波高値を高め、高圧出力電圧の降下分を
補償して、高圧出力電圧の安定化を行う。また、偏向系
の回路も前記図３の（ｃ）に示す偏向系の回路と同様に
水平出力トランジスタ６のスイッチング動作を行い、ダ
ンパーダイオード７ｂとの協同によって鋸歯状波の水平
偏向電流を作り出し、これを偏向ヨーク10に加える。

【００２３】図２は各回路部分の波形のタイムチャート
を示したものである。同図の（ａ）は水平出力トランジ
スタ６のコレクタパルス波形を示し、同図（ｂ）はフラ
イバックトランス３の低圧コイル14に流れる電流波形を
示し、同図（ｃ）は偏向ヨーク10に流れる水平偏向電流
波形を示している。また、同図の（ｄ）はパルス幅制御
回路19から出力されるスイッチ制御信号波形を示してお
り、同図の（ｅ）は駆動電源16からチョークコイル27を
通って高圧系の独立回路部18に流れる電流波形を示して
いる。

【００２４】図２の（ｄ）に示すように、高圧出力電圧
の降下量が大きくなると、スイッチ制御信号のパルス幅
は、破線で示すように広くなる。スイッチ制御信号のオ
ンパルス幅が広くなると、同図の（ｅ）の破線で示すよ
うに、チョークコイル27に流れる電流が大きくなり、高
圧系の回路に加えられるエネルギが大きくなる結果、同
図の（ａ）に示すコレクタパルスの波高値が大きくな
る。すなわち、高圧出力電圧の降下量が大きくなるにつ
れ、コレクタパルスの波高値が大きくなるので、このコ
レクタパルスの波高値が大きくなった分、高圧出力電圧
の波高値上昇分の加算電圧が大きくなることで、高圧出
力電圧の降下分が補償され、高圧出力電圧の安定化が達
成される。

【００２５】本実施例では、前述した如く、パルス幅制
御回路19のオンタイミング設定手段30によりスイッチ制
御信号のオン立ち上がりの開始点が、走査期間の中央点
Ｍよりも前半側に設定されるので、図２の（ｃ），
（ｄ）から明らかな如く、負の偏向電流が流れている期
間、つまり、ダンパー期間内において、必ずスイッチ制
御信号はオンとなるので、偏向電流が負から正に変わる
走査期間の中央点Ｍで、偏向電流は、負から正に円滑に
流れることとなり、高圧出力電圧の安定化制御によっ
て、水平出力トランジスタ６のオンのタイミングを可変
制御しても、偏向電流には何ら影響を及ぼすことがな
い。

【００２６】本実施例におけるオンタイミング設定手段
30を設けないで、図２の（ｇ）に示すように、スイッチ
制御信号のオンの開始点を走査期間の中央点Ｍよりも後
半側で立ち上げると、走査期間の中央点Ｍからスイッチ
制御信号のオン開始点までの時間Δｔの区間では、水平
出力トランジスタ６がオフしているため、偏向電流は偏
向ヨーク10側から水平出力トランジスタ６側に流れるこ
とができず、電流０の状態となり、スイッチ制御信号の
パルスが立ち上がったスイッチオン時のｔ₁ で、偏向電
流は０からステップ状にＱ点まで立ち上がり、Δｔの区
間に偏向電流の不連続部分が生じ、陰極線管の画面が狭
くなる等の問題が生じる。この点、本実施例では、スイ
ッチ制御信号のオンの立ち上がり開始点は必ず走査期間
の中央点Ｍよりも前半側にしているので、このような偏
向電流の不連続部分は生じることがなくなり、前記の如
く、スイッチ制御信号のオンパルス幅の大きさ如何に影
響を受けずに、好適な偏向系の回路駆動を行うことがで
きる。

【００２７】また、本実施例では、駆動電源16と水平出
力トランジスタ６は偏向系の回路と高圧系の回路の共通
の回路素子（回路部品）として構成されているため、従
来例の図３の（ｃ）に示す高圧系と偏向系の完全分離型
回路に比べ、回路の部品点数を少なくでき、その分、回
路構成が簡易となり、高圧発生回路の大幅なコスト低減
が可能となる。

【００２８】しかも、部品点数を少なくしても、偏向系
の独立回路部20に流れる電流は、第１のダイオード31に
より、高圧系の独立回路部18側に流れるのが阻止され、
同様に、高圧系の独立回路部18に流れる電流は、第２の
ダイオード25により、偏向系の独立回路部20に流れるの
が阻止されるため、偏向系の回路動作と高圧系の回路動
作の干渉が防止され、前記図３の（ｃ）に示す高圧系と
偏向系を完全分離型にした回路と同様の相互干渉のない
安定した回路動作を行うことが可能となる。

【００２９】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。例えば、上記
実施例では、スイッチ素子として水平出力トランジスタ
６をバイポーラトランジスタで構成したが、このスイッ
チ素子は、ＭＯＳ ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等
の他の様々なスイッチ素子を用いて構成することができ
る。

【００３０】また、駆動電源16の電流を高圧系と偏向系
の独立回路部18，20に流すコイル素子を、チョークコイ
ル27，24により形成したが、このコイル素子は、チョー
クコイル以外のパルストランスを用いて構成することも
可能である。なお、チョークコイル27，24をパルストラ
ンスとすることで、それぞれのパルストランスからは任
意の出力を取り出すことができる。特に、チョークコイ
ル27の代わりのパルストランスの出力は高圧安定化動作
に伴い変化するのに対し、チョークコイル24の代わりの
パルストランスからは、常に一定の出力電圧が得られ
る。

【００３１】さらに、上記実施例では、ワンウェー素子
をダイオード25，31を用いて構成したが、このワンウェ
ー素子は、独立回路部18，20側からスイッチ素子（水平
出力トランジスタ６）側のみに向けて電流を流し、逆向
きには電流を流さない機能を持つ素子であればよく、ダ
イオード以外の素子を用いて構成してもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、コレクタパルスを発生するス
イッチ素子と、駆動電源とを共通にして偏向系の回路動
作と高圧系の回路動作を行うように構成したものである
から、従来例の偏向系の回路と高圧系の回路をそれぞれ
別個独立のスイッチ素子と駆動電源を用いて回路動作を
行うものに比べ、回路素子の部品点数を減らすことがで
き、これにより、回路の簡易化が図れ、高圧発生回路の
大幅なコスト低減が可能となる。

【００３３】また、駆動電源とスイッチ素子を共通化す
るにもかかわらず、ワンウェー素子を用いて偏向系の回
路動作と高圧系の回路動作との相互干渉を防止している
ので、高圧系の回路動作により偏向電流が変化するとい
う問題は生じることがなく、偏向系の回路と高圧系の回
路を完全に分離したものと同程度の信頼性の高い回路動
作を行わせることができる。

【００３４】さらに、本発明では、高圧系の回路に設け
られる高圧安定化のパルス幅制御回路には、コレクタパ
ルスを発生するスイッチ素子のオンの開始点を走査期間
の中央点よりも前半部に設定するオンタイミング設定手
段が設けられているので、スイッチ素子はダンパー期間
内で必ずオン状態となる。このことより、高圧安定化制
御によりスイッチ素子のオンタイミングが可変制御され
ても（スイッチ素子のオンパルス幅が可変制御されて
も）偏向系の回路の偏向ヨークに流れる電流は走査期間
の中間点において、不連続部分を持つことなく負から正
へ円滑に遷移することとなり、高圧安定化の動作の影響
を受けずに偏向系回路の好適な偏向動作を行わせること
ができ、偏向系回路の回路動作の信頼性を十分に高める
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高圧発生回路の一実施例の回路図
である。

【図２】同実施例の各回路部分の動作を示すタイムチャ
ートである。

【図３】従来の各種タイプの高圧発生回路の回路図であ
る。

【符号の説明】

３ フライバックトランス ６ 水平出力トランジスタ 10 偏向ヨーク 16，16ａ，16ｂ 駆動電源 18 高圧系の独立回路部 19 パルス幅制御回路 20 偏向系の独立回路部 24 チョークコイル 25 第２のダイオード 27 チョークコイル 30 オンタイミング設定手段 31 第１のダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フライバックトランスを備えた高圧系の
   回路と偏向ヨークを備えた偏向系の回路を有し、この高
   圧系の回路と偏向系の回路は、駆動電源と、コレクタパ
   ルスを発生するスイッチ素子とを共通にして独立に形成
   されており、前記駆動電源はそれぞれのコイル素子を介
   して高圧系の独立回路部と偏向系の独立回路部に接続さ
   れ、また、高圧系の独立回路部と偏向系の独立回路部は
   それぞれスイッチ素子側に流れる電流のみを通過させる
   ワンウェー素子を介してスイッチ素子に接続されてお
   り、高圧系の回路には高圧出力電圧を検出し高圧出力電
   圧の降下量に応じて前記スイッチ素子のオンパルス幅を
   制御し高圧出力電圧の安定化制御を行うパルス幅制御回
   路が設けられており、このパルス幅制御回路には前記ス
   イッチ素子のオン開始点を走査期間の中央点よりも前半
   側に設定するオンタイミング設定手段が設けられている
   高圧発生回路。