JP3609174B2 - フライバックトランス - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばブラウン管を用いたディスプレイモニタなどに用いられるフライバックトランス（以下、ＦＢＴと略記する）に係り、更に詳しくは、例えば受像管の表面等から透過される交番電界が低減でき、しかも高価な外付高圧コンデンサが省略できるＦＢＴに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、一般的なディスプレイモニタのＦＢＴに於いて、外付高圧コンデンサを用いてブラウン管の表面等から透過される交番電界を低減する回路の一例を示す図である。この従来方式は、米国特許明細書第５，２１８，２７０ 号に記載されている発明を応用した例である。
【０００３】
同図に於いて、１はＦＢＴ、２は内蔵高圧コンデンサ、３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）は高圧整流ダイオ−ド、４は３次側の逆パルス発生用巻線、５は外付高圧コンデンサ、６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は高圧コイル、７は偏向ヨ−ク、１６は水平出力トランジスタ、１７は１次側コイル、１８は波形比較制御器である。
【０００４】
図７は、従来における交番電界の低減システムの一例を示した図である。同図において、８は内装黒鉛膜、９は偏向ヨ−クの静電容量、１０は高圧偏向回路、１１はブラウン管である。
【０００５】
図８は、図７に示した交番電界低減システムの一例を等価的に表した回路図である。同図において、１２はパネル透明導電膜の抵抗、１３はパネル透明導電膜の表面抵抗、１４はパネル透明導電膜の容量である。
【０００６】
この等価回路では、以下の動作に従って交番電界が低減される。偏向ヨ−ク７を駆動する水平パルスＶ_ＤＹ（１０００Ｖｐｐ）が偏向ヨ−ク７の静電容量９（６０ｐＦ）を介してブラウン管１１の内装黒鉛膜８に印加され、それによってパルス電圧Ｖ_ＤＹ′を生ずる。パルス電圧Ｖ_ＤＹ′はパネル透明導電膜容量１４とパネル透明導電膜の表面抵抗１３によりインピ−ダンス分割された電圧Ｖｐがパネル透明導電膜１２に生じ、交番電界（ＶＬＥＦ）の発生源となっている。
【０００７】
この交番電界を低減する一例として、ＦＢＴ１の３次側に接続された逆パルス発生用巻線４（図６参照）で得られた逆パルス（−１５０Ｖｐｐ）をＦＢＴ１の外付高圧コンデンサ５（容量：Ｃ_Ｆ ＝２００ｐＦ）を介して、内装黒鉛膜８に印加する方法がある。これにより、内装黒鉛膜８に於いて、パルス電圧Ｖ_ＤＹ′が逆パルスＶ_Ｆ ′にてキャンセルされ、交番電界Ｖ_ＤＹ′の振幅が低減される。
【０００８】
この関係を式で表すと、下式（１）となる。
【０００９】
ｋ×Ｃ_ＤＹ（６０ｐＦ）×Ｖ_ＤＹ（−１０００Ｖｐｐ）
＝−３×１０Ｅ−８［Ｃ］
＝Ｃ_Ｆ （２００ｐＦ）×Ｖ_ＦＢＴ （−１５０Ｖｐｐ） ……式（１）
（但し、ｋ≒０．５）
図９は外付高圧コンデンサ５の内部回路図で、図中の１９はアノードキャップ、２０は高圧コネクタ、２１はグランド端子で、図に示すように接続されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの従来技術では、ＦＢＴ１の外付高圧コンデンサ５は図１０に示すように高電圧の絶縁を施す為、４０ｍｍ×４０ｍｍ×６５ｍｍ程度の大きな外装ケ−スと、多量の注型樹脂（エポキシレジン等）が必要となり、高価で、且つディスプレイモニタ内での設置場所の制約があり、構造上取扱いが難しくなるという問題がある。
【００１１】
又、高圧接続が必要となる為、高圧接続部（高圧コネクタ２０）の信頼性確保が難しくなるという問題もある。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的は、外装ケ−ス及び注型樹脂で絶縁される高価な外付高圧コンデンサを用いることなく、交番電界を低減することのでき、そのため安価でかつ容易に高圧絶縁が図れ、取扱いが容易なフライバックトランスを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、２次側高圧コイルを所定の数に分割し、各コイル毎に直列に高圧整流用ダイオ−ドを設け、最終段ダイオ−ドのカソ−ド側に高圧コンデンサを接続したフライバックトランスを対象とするものである。
【００１４】
そして最外層同相高圧コイルを逆に接続して、発生する逆パルスを最終段ダイオ−ドのカソ−ド側に重畳するように構成したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明においては、交番電界と等価的に同一振幅となる、２次側の同相高圧コイルを逆に接続して発生するパルスを、最終段高圧整流ダイオ−ドのカソ−ドと、内蔵高圧コンデンサとの接続端に重畳することにより、交番電界の振幅を有効に低減することができる。
【００１６】
そのため外装ケ−ス及び注型樹脂で絶縁される高価な外付高圧コンデンサは不要となり、安価でかつ容易に高圧絶縁が図れ、取扱いが容易となる。
【００１７】
以下、本発明の具体例を図面に基づて説明する。図１は、第１具体例に係るＦＢＴの回路図である。
【００１８】
従来例と同様に、所定数分割された高圧コイル６ａ〜６ｄの出力側（巻終り端）に、それぞれ高圧整流ダイオ−ド３ａ〜３ｄが接続され、その他に内蔵高圧コンデンサ２と、ブラウン管の中間に直列に高圧コイルと同相の逆パルス発生コイル６ｅを逆に接続している。
【００１９】
図２は、この逆パルス発生コイル６ｅの等価回路を示した図である。図１の水平出力トランジスタ１６のコレクタ側に発生するコレクタパルスをＶｃｐとし、１次側コイル１７の巻数をＮ_１ 、逆パルス発生用コイル６ｅの巻数をｅ_２ とすると、逆パルス発生用コイル６ｅの両端のパルス波高値ｅ_Ｐ は下式（２）で表される。
【００２０】
ｅ_Ｐ ＝−（Ｖｃｐ×ｅ_２ ）／Ｎ_１ ……式（２）
図２に於いて、逆パルス発生用コイル６ｅの両端のパルス波高値ｅ_Ｐ は、内蔵高圧コンデンサ容量Ｃ_１ と、ブラウン管容量Ｃ_２ により容量分担され、ブラウン管１１の陽極点１５に発生するパルス波高値ｅ_Ｘ は下式（３）で表される。
【００２１】
ｅ_Ｘ ＝ｅ_Ｐ ×〔Ｃ_１ ／（Ｃ_１ ＋Ｃ_２ ）〕×Ｋ′ ……式（３）
但し、上式（３）の定数Ｋ′は、逆パルス発生用コイル６ｅの巻位置や周囲のコイル間の分布容量等により変化する。
【００２２】
一方、図７に示した交番電界低減システムに於いて、内装黒鉛膜８における交番電界Ｖ_ＤＹ′は下式（４）で表される。
【００２３】
ｋ×Ｃ_ＤＹ（６０ｐＦ）×Ｖ_ＤＹ（１０００Ｖｐｐ）
＝３×１０Ｅ−８［Ｃ］ ……式（４）
（但し、ｋ≒０．５）
交番電界をキャンセルする為の重畳する逆パルス発生用コイル６ｅの逆パルス波高値ｅ_Ｘ は重畳される電荷量が−３×１０Ｅ−８ Ｃ に等しくなるように選択し、これは前記式（３）の内蔵高圧コンデンサ容量Ｃ_１ 、ブラウン管容量Ｃ_２ 及び逆パルス発生用コイル６ｅの両端のパルス波高値ｅ_Ｐ により決定する。
【００２４】
内蔵高圧コンデンサ２の容量を考慮し、逆パルス発生用コイル６ｅの巻数ｅ_２ を決め、内装黒鉛膜８に逆パルスｅ_Ｘ を印加重畳する事により、交番電界Ｖ_ＤＹ′の振幅が低減される。
【００２５】
但し、逆パルス発生用コイル６ｅの巻数ｅ_２ を増やすと、損失が増加するため、内蔵高圧コンデンサ容量Ｃ_１ 、ブラウン管容量Ｃ_２ 及び逆パルス発生用コイル６ｅの巻数ｅ_２ の決定には、これらの値を適当な値になるように組合わせる必要があり、それにより損失を押さえて尚且つ交番電界のキャンセルが可能となる。
【００２６】
図１の構成に於いて、ブラウン管１１は構造上限界の容量があり、内蔵高圧コンデンサ２はブラウン管容量を補正する為にＦＢＴ１の内部に設けられている。この高圧の容量（ブラウン管容量＋内蔵高圧コンデンサ容量）は、高圧の安定化を図るためのもので、この高圧容量が少ないとブラウン管１１の画面上でくねり等の現象を引き起こす原因となる。
【００２７】
内蔵高圧コンデンサ２の容量を変えることで、印加する逆パルス発生用コイル６ｅのパルス波高値ｅ_Ｐ が調整できる。すなわち、容量を大きくすると波高値ｅ_Ｐ は高くなり、容量を小さくすると波高値ｅ_Ｐ は低くなる。
【００２８】
本発明は、前記逆パルスをブラウン管陽極電極に印加する役割の容量機能と、前記高圧安定化のためのブラウン管容量機能の両方を兼用できるものである。
【００２９】
図３は、ＦＢＴ１の内部におけるコイル巻線位置を具体的に示す構造図である。同図に示すように高圧コイル６ａ〜６ｄが順次巻装され、逆パルス発生用コイル６ｅがそれら高圧コイル６ａ〜６ｄに対してほぼ中央部に巻装されされている。
【００３０】
図４は逆パルス発生用コイル６ｅを高圧コイル６ａ〜６ｄに対して一方の端部に巻装した例を示しており、この場合も同様に逆パルスが発生し、同等の効果が得られる。なお、図３ならびに図４では高圧整流ダイオ−ド３の図示は省略してある。
【００３１】
逆パルス発生用コイル６ｅの巻装位置は図３に示す位置の方が、コイル両端の引出し線（図示せず）と下側コイル６ｄとの電位差が図４の場合の約１／２となり、絶縁構成上有利である。
【００３２】
図５は本発明の第２具体例を示す図で、図に示すように、逆パルス印加用コンデンサ２２と内蔵高圧コンデンサ２を分離した例を示している。他の構成は前記第１具体例と同じである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、交番電界と等価的に同一振幅となる２次側と同相の高圧コイルを逆に接続して得られる逆パルスを、最終段ダイオ−ドのカソ−ド側と、内蔵高圧コンデンサの陽極側の接続端に重畳することにより、ブラウン管の内装黒鉛膜に誘起している偏向ヨ−クの水平パルスをキャンセルできる。そのため、外装ケ−ス及び注型樹脂で絶縁された高価な外付高圧コンデンサが不要となり、安価で、絶縁的にも高圧部がエポキシレジンにより一体絶縁されるため信頼性が向上でき、また構造上取扱い易いフライバックトランスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１具体例に係るフライバックトランスの回路図である。
【図２】そのフライバックトランスにおける逆パルス発生用高圧コイルの等価回路を示す図である。
【図３】そのフライバックトランスの内部構造を示す図である。
【図４】本発明に係るフライバックトランスにおける逆パルス発生用コイルの巻線位置の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２具体例に係るフライバックトランスの回路図である。
【図６】従来の交番電界低減を図るフライバックトランスの回路図である。
【図７】そのフライバックトランスにおける交番電界低減のシステムを説明するための図である。
【図８】その交番電界低減の等価回路を示す図である。
【図９】そのフライバックトランスに用いられていた外付高圧コンデンサの内部回路図である。
【図１０】その外付高圧コンデンサの外観を示す図である。
【符号の説明】
１ フライバックトランス（ＦＢＴ）
２ 内蔵高圧コンデンサ
３ａ〜３ｄ 高圧整流ダイオ−ド
４ ３次側逆パルス発生用巻線
６ａ〜６ｄ 高圧コイル
６ｅ 逆パルス発生用同相高圧コイル
７ 偏向ヨ−ク
８ 内装黒鉛膜
９ 偏向ヨ−ク静電容量
１０ 高圧・偏向回路
１１ ブラウン管
１２ パネル透明導電膜
１３ パネル透明導電膜の表面抵抗
１４ パネル透明導電膜容量
１５ 逆パルス発生用同相高圧コイルのアノ−ド側接続点
１６ 水平出力トランジスタ
１７ １次側低圧コイル
１８ 波形比較制御器
１９ アノ−ドキャップ
２０ 高圧コネクタ
２１ ＧＮＤ端子
２２ 逆パルス印加用コンデンサ

Claims (1)

1. ２次側高圧コイルを所定の数に分割し、各コイル毎に直列に高圧整流用ダイオ−ドを設け、最終段ダイオ−ドのカソ−ド側に高圧コンデンサを接続したフライバックトランスにおいて、
   最外層同相高圧コイルを逆に接続して、発生する逆パルスを前記最終段ダイオ−ドのカソ−ド側に重畳するように構成したことを特徴とするフライバックトランス。

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