JPH02222374A - 高電圧発生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電源から供給されている直流電圧を昇圧し
て、高電圧を得る際に有用な高圧発生回路に関するもの
である。

〔発明の概要〕

本発明の高電圧発生回路は、電源から供給されているエ
ネルギーを変換用のスイッチングトランジスタで断続し
てＬＣ共振回路に電磁エネルギまたは静電エネルギーと
して蓄積し、このＬＣ共振回路に蓄積された電気エネル
ギーをフライバック期間にトランスを介して出力するよ
うな高電圧発生回路において、高電圧発生回路に供給す
る電圧を高電圧発生回路のトレース期間でオフとされる
スイッチングトランジスタにより断続制御し、高電圧発
生回路の共振回路に蓄積される電気エネルギの量をコン
トロールしているから、トランスを介して出力される高
圧パルス電圧のレベルを一定にする定電圧特性の応答性
を向上し、かつ１部品点数の少ない高電圧発生回路を構
成することができる。

〔従来の技術〕

テレビジョン受像機の陰極線管（ＣＲＴ）にはその７シ
ード電圧として数１０ＫＶの電圧を加える必要がある。

このような高電圧は、通常、水平出力回路で発生するフ
ライバックパルスを昇圧して整流することにより得るこ
とができるが、近年のテレビ受像機では、水平出力回路
と同様な回路方式を使用した別個の高電圧発生回路から
得られる高電圧パルスを昇圧整流し、３０Ｋｖ程度の高
電圧を７ノード電圧を加えるようにしている。

第７図はこのような高電圧発生回路の従来例を示したも
ので、ｌは電圧子Ｂが供給されているチョークコイル、
２はスイッチングトランジスタ、３は整流ダイオード、
４は平滑コンデンサ、５はフライバックトランス、６は
パルス発生用のトランジスタ（以下、出力トランジスタ
という）、７はダンパーダイオード、８は共振コンデン
サである。

フライバックトランス５の１次巻線Ｌｌに発生するフラ
イバックパルスは２次巻線Ｌ２で昇圧され、高圧整流回
路９で直流に変換されて陰極線管ＣＲＴの７ノード電圧
として供給されれている。

１０は７ノード電圧をパルス幅変調し、前記スイッチン
グトランジスタ２の断続制御を行う制御回路である。

この従来例は、チョークコイルｌ、スイッチングトラン
ジスタ２、整流ダイオード３、平滑コンデンサ４により
構成されているパルス制御型電源レギュレータの直流出
力電圧をフライバックトランス５、スイッチングトラン
ジスタ６、ダンパーダイオード７、共振コンデンサ８か
らなる高電圧発生回路に供給し、例えば、高電圧の出力
レベルが高くなったときは、パルス制御型電源レギュレ
ータの直流出力を下げるようにコントロールして、高電
圧の出力レベルが常に一定となるようにコントロールす
るものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記したような高電圧発生回路では、パ
ルス制御型電源レギュレータにより直流出力電圧値をコ
ントロールし、フライバックトランス５から発生してい
るフライバックパルスのレベルをコントロールするよう
にしているため、高価なチョークコイルｌ、および、大
容量の平滑コンデンサ４が必要になりコストアップを招
くという問題がある。

また、高電圧出力レベルが変動したときに、この変動に
追従して、迅速にパルス制御型電源レギュレータの直流
出力を変化させることが困難であり、高圧レギュレーシ
ョンの向上を計ることができない。

そのため、たとえば、第８図に示すようにテレビ画面Ａ
の中に輝度レベルの高い白い部分Ｗがあると、この白い
部分ＷでＣＲＴに大きなビーム電流が流れ、高電圧が低
下したとき高電圧を速い時間で回復させることができな
くなり、画面の白い部分Ｗの輪郭線が点線で示すように
拡がって、画質を劣化するという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
フライバック方式で高電圧パルスを発生するような高電
圧発生回路において、その供給電源回路に高電圧発生回
路のトレース期間でオンからオフに反転するようなスイ
ッチングトランジスタを設け、このスイッチングトラン
ジスタにより高電圧発生回路の共振回路に蓄積される電
気エネルギーをコントロールするように構成したもので
ある。

〔作用〕

本発明の高電圧発生回路はフライバックパルスを発生し
たあとのダンパー期間を避けて、高電圧発生回路に供給
される電源エネルギーの量のコントロールを行うように
しているから、高電圧出力レベルの変動に対して追従性
良く出力電圧の制御を行わせることができる。

〔実施例〕 第１図は本発明の高電圧発生回路の一実施例を示したも
ので、１１はコレクタに電源子Ｂが接続されているスイ
ッチングトランジスタ、１２．１３は第１．および第２
のダイオードである。

スイッチングトランジスタ１１のエミッタは高電圧発生
回路を構成するフライバックトランス１４、高電圧パル
スを発生するスイッチングトランジスタ（以下出力トラ
ンジスタという）１５、ダンパーダイオード１６．共振
コンデンサ１７に供給されている。共振用のコンデンサ
１７はフライバック期間にフライバックトランス１４と
共振して、高圧のパルスを発生するものである。

そして、この実施例ではフライバックトランス１４の１
次巻線Ｌｌに発生する高圧のパルス出力を昇圧する２次
巻線Ｌ２の電圧は、ダイオード１８により整流され、Ｃ
ＲＴのアノード電圧とされている。

１９はアノード電圧を分圧する抵抗器であり、分圧され
た電圧はバッファアンプ２０を介して第１の比較器２１
に供給され、基準電圧Ｅｒと比較される。この第１の比
較器２１の出力は制御電圧Ｓｏｃとして第２の比較器２
３に供給され、その出力が前記したスイッチングトラン
ジスタ１１の断続制御を行う。

第２の比較器２３の他方の端子には水平ドライブパルス
ＨＤをシフトし、ランプ波形を構成する波形成形回路２
２の出力が入力されており、後で述べるように、第２の
比較器２３から高電圧のレベルに対応してパルス幅が変
調された制御信号ＰＷＭが出力され、ドライブ回路２４
を介してスイッチングトランジスタ１１に供給されてい
る。

高電圧発生回路の動作は第２図、および第３図で説明す
るように、従来の水平出力回路の動作と類似しており、
出力トランジスタ１５がオフとなっている期間にフライ
バックパルスを発するものである すなわち、電源子Ｂがフライバックトランス１４に供給
されている状態で出力トランジスタ１５がオンとなって
いるトレース期間（トランジスタ期間ともいう）ｔｌ−
ｔ２の間では、徐々に増加するコレクタ電流ｉｃが第３
図（ａ）に示すように流れ、フライバックトランス１４
の１次巻線Ｌｌに電磁エネルギーが蓄積される。

この電磁エネルギーは次に出力トランジスタ１５がオフ
に駆動されると、フライバ？り期間ｔ２〜ｔ３の間で第
３図（ｂ）示すように共振コンデンサ１７を充電する共
振電流ｉｒを発生し、この共振電流ｉｒによりフライバ
ックトランス１４の２次側に高電圧のフライバックパル
スＰＦを発生する。

さらに共振電流ｉｒの極性が反転し、共振コンデンサ１
７の静電エネルギーがフライバックトランス１４の電磁
エネルギーに変換されると、第３図（Ｃ）に示すように
ダンパーダイオード１６がオンになり、ダンパー期間ｔ
３〜ｔ４の間でダンパー電流ｉｄが流れる。

以下、同様な動作を繰り返すことにより、フライバック
トランス１４のコイルに鋸歯状波が流れ、フライバック
期間にはフライバックパルスＰＦが発生するが、このフ
ライバックパルスＰＦの波高値は、第２図に示すように
交番信号の０レベル基準線の上下の面積Ｓ１、Ｓ２が等
しくなるような値となる。

つまり、出力トランジスタ１５がオンとなるトランジス
タ期間ｔｌ−ｔ２の間に蓄積された電磁エネルギーが大
声、い程、高いレベルのパルスが発生する。

そこで本発明では、スイッチングトランジスタ１１の断
続制御により、フライバックトランス１４に蓄積される
電磁エネルギーの量をコントロールし、高電圧出力レベ
ルの制御するようにしている。

第４図は第１図の高電圧発生回路の動作を示す信号波形
図である。

この波形図でＨＤは同期信号から形成された水平ドライ
ブパルス、ＨＤ（τ）は水平ドライブパルスＨＤを時間
でだけ遅延した信号であり、この信号ＨＤ（τ）により
ランプ信号ＳＳが形成されている。

ランプ信号ＳＳは、第１の比較器２１から出力される電
圧ＳａＣと比較され、電圧Ｓｏｃの大きさでパルス幅変
調された制御信号ＰＷＭを形成する。

そしてこの制御信号ＰＷＭ信号により、スイッチングト
ランジスタ１１にベース電流ｉｂが供給され、スイッチ
ングトランジスタ１１がオン、オフ制御されてその出力
電圧ｖ１がフライバックトランス１４に供給されること
になる。

出力トランジスタ１５は、水平ドライブパルスＨＤで少
なくともフライバック期間にオフとなるように反転され
、前記したようにフライバックトランス１４にフライバ
ックパルスを発生する。

スイッチングトランジスタ１１の出力電圧ｖ１は、フラ
イバック期間の始まる前に遮断されるように制御されて
いるため、時点ｔｏでフライバックトランス１４に流入
していたコレクタ電流ｉｃは、第５図（ａ）に示すよう
にこの時点から第２のダイオード１３を経由して流れる
ことになる。

そのため、第５図（ｂ）に示すように出力電圧ｖ１が供
給される期間ｔａがスイッチングトランジスタｔｉを制
御することにより、期間ｔｃに減少すると、フライバッ
クトランス１４に蓄積される電磁エネルギー（面積ＥＬ
）は点線で示すように減少し、この期間がｔｂに延びる
と、フライバックトランス１４に蓄積される、電磁エネ
ルギーが一点鎖線で示されているように増大する。

フライバックトランス１４に蓄積される電磁エネルギー
の量によりフライバックパルスの高さも第５図（ｂ）に
示すように変化するから、第１図の実施例にみられるよ
うに高電圧出力レベルによって制御信号ＰＷＭのパルス
幅が変化するように構成すると、ＣＲＴに供給される高
電圧が常に一定となるように制御されることになる。

ところで、本発明の場合はダンパー期間では常に直流出
力がスイッチングトランジスタ１１から供給され、トラ
ンジスタ期間でスイッチングトランジスタ１１がオフと
なるようにコントロールしているので、特に、ダンパー
期間でビーム電流が変動したときでも、高電圧出力が大
きく変動しないという優れた特徴がある。

つまり、ダンパー期間には、常にフライバックトランス
の一端に出力電圧ｖｌが供給されているから、この期間
で失われる共振回路の蓄積エネルギーは小さくなり、高
電圧出力レベルの変動を少なくしている。

第６図はこの発明の他の実施例を示したものであり、第
１図と同一記号は同一部分を示す。

この実施例では高電圧発生回路が従来の水平出力回路と
ほぼ同じ構成とされており、Ｃｓは直流をカットするブ
ースタ用のコンデンサの役目を果たしている。

また、フライバックトランス１４Ａはテレビ受像器の機
能回路に供給する低電圧を得るために設けられ低圧用コ
イルである。

この実施例の場合は、スイッチングトランジスタの制御
回路が省略されているが、その動作は前記第１図の場合
と同様であり、詳細な説明を省略する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の高電圧発生回路は、ダン
パーダイオードが導通するダンパー期間でオンとされて
おり、出力トランジスタが導通しているトランジスタ期
間にオフとなるように制御されるスイッチングトランジ
スタを備え、このスイッチングトランジスタにより、共
振回路に蓄積される電気エネルギーの量をコントロール
しているから、高電圧出力レベルの変動に対して迅速に
応答して一定の高電圧を得ることができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を高電圧発生回路図、第２図
はフライバックパルスの説明図、第３図（ａ）（ｂ）（
ｃ）はフライバック動作を説明する回路図、第４図は第
１図の動作波形を示す説明図、第５図（ａ）はスイッチ
ング・オフ時の電流を示す説明図、第５図（ｂ）はフラ
イバックパルスの波高値の説明図、第６図は本発明の他
の実流側を示す回路図、第７図は従来の高電圧発生回路
の一例を示す配線図、第８°図はテレビ画面の説明図で
ある。 図中、１１はスイッチングトランジスタ、１２．１３は
第１、第２のダイオード、１４はフライバックトランス
、１５は出力トランジスタ、１６はダンパーダイオード
、１７は共振用のコンデンサを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源回路から供給される電源エネルギーをトラン
   ジスタ期間中にＬＣ共振回路に蓄積し、該ＬＣ共振回路
   の共振周波数で定まるフライバック期間に前記ＬＣ共振
   回路に蓄積された電気エネルギーを高圧のパルス電圧に
   変換して出力する高電圧発生回路において、 前記電源回路にスイッチングトランジスタを設け、該ス
   イッチングトランジスタを少なくとも高電圧発生回路の
   ダンパー期間でオン、トランジスタ期間でオフとなるよ
   うに制御することにより、高電圧出力レベルをコントロ
   ールするようにしたことを特徴とする高電圧発生回路。
2. （２）スイッチングトランジスタのオフとなるタイミン
   グを高電圧出力レベル対応して制御し、定電圧特性が得
   られるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の高電圧発生回路。