JPH0337787B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 偏向巻線と、この偏向巻線に結合されて付勢
されたとき偏向巻線用走査電流を発生する偏向発
生器と、陽極端子と、この陽極端子に結合された
高電圧整流装置を含み付勢されたときその端子に
陽極電圧を発生する高電圧手段と、入力電圧源
と、この電圧源に結合されて励磁電流を発生する
手段と、可磁化磁心とこの磁心上に設けられた第
１の巻線を含む可飽和リアクトルと、上記励磁電
流発生手段に結合されて上記可磁化磁心中に上記
第１の巻線と鎖交して交番極性の出力電圧を発生
させる磁束を発生する手段と、上記第１の巻線に
接続され、該第１の巻線と共に共振して、該第１
の巻線と結合した上記可磁化磁心の第１の磁心部
分にこの部分の磁気飽和を助けて上記交番極性の
出力電圧を調整する磁束を発生させるキヤパシタ
ンスと、上記調整された出力電圧に応じて上記偏
向発生器と高電圧手段の少なくとも一方を付勢す
る手段とを含み、上記可磁化磁心の第２の磁心部
分は第２の巻線と結合しており、また該第２の磁
心部分は飽和することがないように実質的にその
材料のＢ−Ｈ特性曲線の直線領域で動作し、上記
第１の磁心部分の可磁化材料がこの電源の動作中
に遭遇する温度範囲内において上記第２の磁心部
分の材料より飽和磁束密度の変化率が小さい材料
であるように選択されていることを特徴とする上
記温度範囲に亘りそれによる上記出力電圧の不都
合に大きな変化なく動作し得るテレビジヨン表示
方式用調整出力電圧発生用の自己調整飽和磁心電
源。

明細書 この発明は自己調整飽和磁心リアクタンスを用
いたテレビ受像機用電源に関する。

テレビ受像機の調整されたアルタ電圧（以下で
は陽極電圧と称す）および調整Ｂ＋走査電圧を発
生する自己調整飽和磁心変圧器は公知である。こ
のようなテレビ受像機電源の１つが英国公開特許
願第2041668A号明細書に記載されている。約
16KHzの水平偏向周波数のような比較的高い入力
周波数で動作するときはこのような変成器は比較
的軽量コンパクトで、比較的複雑高価な電子調整
器制御回路の必要なく固有の出力電圧調整を行
う。

16KHzの高い動作周波数で相当良い効率を得る
には、変成器の可磁化磁心をフエライトのような
高比抵抗の可磁化材料で形成すればよい。フエラ
イト材料は一般に電流に対して高抵抗を呈し、こ
のため他の場合では比較的高い16KHzの動作周波
数で過剰になる渦電流損が比較的小さい上、ヒス
テリシス損も比較的小さい。フエライト磁心を用
いたときでも磁心中の渦電流損とヒステリシス損
及び強共振変成器の巻線に結合されたコンデンサ
の共振電流によつて生ずるI²R損によつて飽和磁
心中に周囲温度以上の相当な温度上昇を生ずるこ
とがある。

多くの可磁化材料の飽和磁束密度Bsatは磁心
温度の上昇と共に減少する。マンガン亜鉛フエラ
イトの飽和磁束密度は20℃で約4.4キロガウス
（0.44テスラ）であるが150℃では約2.5キロガウ
ス（0.25テスラ）に減少する。飽和磁心変成器の
出力高電圧は一部磁心材料のBsat値に依存する
ため、飽和磁心の動作温度の上昇とそれによる
Bsat値の低下によつて出力電圧が無用に低下す
ることがある。

テレビ受像機の陽極電圧を発生する飽和磁心高
電圧変成器型電源で起ることのある陽極電圧の比
較的温度依存性の高い変化を説明するため、磁心
全体がマンガン亜鉛フエライト等の同一材料で形
成され、１次巻線が不飽和１次磁心脚に、調整高
電圧用２次巻線が対向する磁気飽和２次磁心脚に
巻かれた飽和磁心高電圧変成器の例を考える。こ
の全強共振変成器磁心材料を形成するマンガン亜
鉛フエライトはアール・シー・エー社
（RCACorp.）製で同社のカラーテレビ受像機
CTC−85型のフライバツク変成器の磁心材料と
して用いられているRCA540型フエライトのよう
な市販のものでよい。

RCA540型フエライトのようなマンガン亜鉛フ
エライトの飽和磁束密度Bsatの温度依存性は第
２図の破線曲線で示す通りである。このマンガン
亜鉛フエライトのBsatが０に達するキユリー温
度T_cは約200℃である。20〜100℃の温度範囲で
は飽和磁束密度が4.4キロガウスから3.3キロガウ
スまで低下し、すなわち、Bsatの温度に対する
低下率△Bsat／△Ｔは−13.8ガウス／℃である。
さらに重要なことは20〜100℃の温度範囲におい
てBsatの変化率△Bsat／Bsatが−0.25であるこ
とである。

変成器の高電圧巻線に発生する調整電圧から引
出される陽極電圧は飽和高電圧巻線の内側の磁心
材料のBsatにほぼ比例する。従つて飽和磁束密
度の温度による変化率△Bsat／Bsatは飽和磁心
温度変化に対する陽極電圧の変化量の表示であ
る。例として全体がマンガン亜鉛フエライトで形
成された磁心を持つ可飽和磁心高電圧変成器で
は、飽和磁束密度の変化率−0.25によつて陽極電
圧の比較的大きな変化率△Ｕ／Ｕが得られる。第
３図に破線曲線で示すように、可飽和磁心高電圧
変成器から引出されたアルタ電圧Ｕは飽和磁心の
動作温度が20℃のときの32KVから100℃のとき
の26.2KVまで低下する。これによると変化率△
Ｕ／Ｕは−0.18である。

強共振高電圧変成器の飽和磁心部分の平衡また
は定常状態動作温度が周囲温度より約50℃高いと
すると、20〜100℃の磁心動作温度範囲はテレビ
受像機の動作が期待される周囲温度範囲が−30〜
＋50℃であることを示している。陽極出力電圧が
温度によつて比較的大きく変る飽和磁心高電圧変
成器を使用することが望ましくないことがある。
受像機の電源を入れた後最初に映像管面にラスタ
が現れるとき、垂直水平の走査の始めと終りにお
いて電子ビームは偏向されて表示面の視界から完
全に出てしまうできであるが、水平垂直の偏向電
流値が一定のため、ラスタの寸法が陽極電圧の低
下と共に増大し、温度による陽極電圧の変化が大
きいため、テレビ受像機のウオームアツプ後この
過度走査が大きくなり過ぎることがある。

この過度走査の代りに例えば陽極電圧の低下と
同時にＢ＋走査用供給電圧を低下させることによ
りラスタ幅を比較的一定に保つこともできる。Ｂ
＋走査用供給電圧が高電圧変成器の飽和磁心部分
の出力巻線から引出されると、温度による陽極電
圧の変化率が大きいため、Ｂ＋電圧がその陽極電
圧の変化を正しく追跡し得るようにするために変
成器の設計に苛酷な制限加わることがある。しか
し他の手段によつてＢ＋走査用供給電圧を引出そ
うとすると、Ｂ＋電圧追跡機能を与えるために比
較的複雑高価な電子回路が必要になる。

映像管の螢光表示面上に高輝度の表示を行うと
共に光点径を小さくして高解像度を得るには、例
えば30KVのような高い陽極電圧を必要とする
が、テレビ受像機の周囲動作温度範囲に亘る陽極
電圧の変化率が高過ぎるとその温度範囲の高温度
端において陽極電圧が低くなり過ぎることがあ
る。第３図に曲線Ｍで示すように、100℃の飽和
磁心動作温度における陽極電圧は20℃における
32KVに対し約26KVである。このような陽極の
温度による低下を高電圧変成器の設計に考慮して
磁心動作温度がこれより高くても30KVの陽極電
圧が得られるようにすればよい。

周囲温度が約25℃のとき100℃の飽和磁心動作
温度で30KVの陽極電圧を生成するように高電圧
変成器を設計すると、周囲温度が低下して飽和磁
心の平衡動作温度が例えば僅か20℃になつたと
き、発生される陽極電圧は第３図の曲線Ｍが示す
値より４〜6KV高くなる。36〜38KVの陽極電圧
はそれ以上で映像管内の螢光体粒子その他の材料
の放射するＸ線量が許容限度以上に多くなる閾値
陽極電圧レベルに近いため好ましくない。

全部がマンガン亜鉛フエライトのようなフエラ
イトで形成されたBsatの温度変化の大きい磁心
を用いて設計した飽和磁心高電圧変成器を用いる
と他の問題に遭過することがある。第４図の破線
曲線で示すように、テレビ受像機の電源を入れた
直後の時点t₀の近傍では高電圧変成器の磁心の温
度が周囲温度例えば25℃になつており、この時点
t₀近傍でその高電圧変成器の発生する陽極電圧は
破線曲線MTで示されるように約32KVである。

テレビ受像機の電源を入れた後高電圧変成器の
飽和磁心部分が熱し始め、第４図の時点t₁近傍で
平衡状態または定常状態の動作温度が確立され
る。この飽和磁心部分の加熱は誘起された渦電流
とヒステリシス損により、また共振コンデンサに
より生成された循環電流の流れる変成器から飽和
磁心部分への熱伝達によつて生ずる。

第４図の破線曲線MTで示すように、強共振変
成器の飽和磁心部分は周囲温度より約50℃高い約
75℃の平衡動作温度に熱せられ、時点t₁でこの平
衡動作温度に達したとき、陽極電圧はテレビ受像
機の電源を入れたときの32KVから約26KVに低
下する。テレビ受像機の電源を入れてから平衡動
作温度に達するまでにこのように比較的大きく陽
極電圧が変化することは不都合なことがある。

英国公開特許第2082807A号明細書には、可飽
和リアクトルまたは可飽和磁心変成器の磁心材料
としてリチウムフエライトまたは置換リチウムフ
エライトを用いることが開示されている。適当に
製造されたリチウムフエライトは、飽和磁心自己
調整電源に用いると、１℃当りの飽和磁束密度の
変化率が比較的小さいため出力電圧が比較的温度
に対して安定であるという特長を有する。

この発明の目的は比較的温度に対して安定な飽
和磁心材料を用いてその飽和磁心部分に直接関係
のない他の因子に対して実質的に設計の自由度の
大きい飽和磁心自己調整電源を提供することであ
る。

この発明による電源の主要部の構成を後程詳細
に説明する第１図の実施例に即して示すと、この
発明の電源１０は、偏向巻線４６と、この偏向巻
線に結合されて付勢されたとき偏向巻線用走査電
流を発生する偏向発生器４５と、陽極端子（例え
ばアルタ端子Ｕ）と、この陽極端子Ｕに結合され
た高電圧整流装置（例えば５７，５８，５９）を
含み付勢されたときその端子に陽極電圧（例えば
30KVのアルタ電圧）を発生する高電圧手段（例
えば５６）と、入力電圧源（V_ioの電圧源）と、
この電電圧源に結合されて励磁電流を発生する手
段（例えば２２）と、可磁化磁心（例えば１２
０）とこの磁心上に設けられた第１の巻線（例え
ば２０ｅ，２０ｆ）を含む可飽和リアクトル（例
えば２０）と、上記励磁電流発生手段２２に結合
されて上記可磁化磁心中に上記第１の巻線と鎖交
して交番極性の出力電圧を発生させる磁束を発生
する手段（例えば２０ａ）と、上記第１の巻線に
接続され、該第１の巻線と共に共振して、この第
１の巻線と結合した上記可磁化磁心の第１の磁心
部分（例えば１２０ｂ）にこの部分の磁気飽和を
助けて上記交番極性の出力電圧を調整する磁束を
発生させるキヤパシタンス（例えば５５，５５
０）と、上記調整された出力電圧に応じて上記偏
向発生器４５と高電圧手段５６の少なくとも一方
を付勢する手段（接続導体）とを具備している。

この発明の電源では、可磁化磁心１２０の第２
の磁心部分（例えば１２０ａ）は第２の巻線（例
えば２０ａ）と結合しており、またこの第２の磁
心部分は動作中に飽和することがないように実質
的にその材料のＢ−Ｈ特性曲線の直線領域で動作
し、それによつて上記第１の磁心部分の可磁化材
料がこの電源の動作中に遭遇する温度範囲内にお
いて上記第２の磁心部分１２０ａの材料より飽和
磁束密度の変化率が小さい材料であるように選択
されている。

この磁気飽和磁心部分の可磁化材料は例えばリ
チウムフエライトで形成することができ、一方直
線領域で動作する磁心部分の材料はマンガン亜鉛
フエライトのようなリチウムフエライト以外のフ
エライトで形成することができる。多くのリチウ
ムフエライトはマンガン亜鉛フエライトよりキユ
リー温度が高く、一般に所定の動作温度例えば70
℃でBsat値が余り違わない２種類のフエライト
では、キユリー温度の高いフエライトの方が変成
器の飽和磁心部分の典型的動作温度範囲例えば20
〜100℃におけるBsatの変化率が小さい。

第１図はこの発明を実施するテレビ受像機の偏
向および高電圧電源を示す回路図、第２図ないし
第５図は第１図の電源の動作に関係する曲線図、
第６図および第７図は第１図の変成器の磁心の他
の構造を示す斜視図および側面図である。

第１図において、偏向高電圧電源１０は端子７
１〜７５にテレビ受像機の各種負荷回路用の調整
された低直流電圧を生成し、特に端子７３には水
平偏向発生器４５用のＢ＋走査電圧を供給する。
電源１０はまた端子Ｕにテレビ受像機の映像管
（図示せず）用の調整された直流陽極電圧または
加速電位を生成する。

電圧源１１は可飽和磁心変成器２０の１次巻線
２０ａの両端間に未調整交番入力電圧V_aを供給
する。この電圧源１１は変成器の１次巻線２０ａ
の両端子間に結合されたインバータ２２と１次巻
線２０ａの中央タツプに結合された直流入力端子
２１を含んでいる。インバータ２２は水平偏向周
波数１／T_Hで動作して同じ周波数で反復する交
番入力電圧V_aを発生するが、水平偏向周波数よ
り高周波数で動作して変成器の全体の寸法を低減
することができる。

変成器２０の１次巻線２０ａは可磁化磁心１２
０の１次磁心部分すなわち脚部１２０ａに巻か
れ、２次出力巻線２０ｂ〜２０ｆは他方の脚部１
２０ｂの２次磁心部分に巻かれている。交番入力
電圧源１１は１次巻線２０ａに励磁電流を発生
し、この励磁電流により可磁化磁心１２０内に変
化する磁束が発生する。この変化磁束は２次出力
巻線２０ｂ〜２０ｆと鎖交してこれに交番極性の
出力電圧を誘起する。

出力巻線２０ｂ〜２０ｆに発生する２次電圧
を、入力電圧V_aの変化および出力巻線にかかる
負荷の変化に対して安定化させるために、上記出
力巻線に関連する２次磁心部分１２０ｂは極性が
交番する出力電圧（交番極性出力電圧）の各極性
の期間中、実質的に磁気的に飽和される。共振コ
ンデンサ５５が出力巻線の１つ、図示の実施例で
は出力巻線２０ｆの両端間に接続されており、巻
線２０ｆ中の分布容量とも関連して該巻線２０ｆ
中に循環電流すなわち共振電流を発生させる。こ
の共振電流により２次磁心部分１２０ｂの磁気的
飽和を助ける磁束が発生する。別の方法として、
例えば巻線２０ｄのような別の巻線の両端間に共
振コンデンサ５５０を接続してもよい。２次磁心
部分１２０ｂを実質的に飽和させるのをさらに助
けるために、２次磁心部分１２０ｂの断面積を縮
小して、それを１次磁心部分１２０ａの断面積に
比して小さくしてもよい。

２次巻線２０ｂに発生する調整された交番極性
の出力電圧はダイオード２４により整流され、コ
ンデンサ２５により濾波されて端子７１に例えば
＋23Vの調整直流電圧を生成する。巻線２０ｂと
ダイオード２４の間には限流抵抗２３が結合され
ているこの＋23Vの直流電圧は第１図では抵抗Ｒ
３として総称されているテレビ受像機の垂直偏向
回路や音声回路のような負荷回路を付勢する。

10Vツエナーダイオード３１の陽極が供給端子
７５に結合されてここに−10Vの直流電圧を発生
する。ツエナーダイオード３１と並列に濾波コン
デンサ２９が結合されている。このツエナーダイ
オード３１のバイアスはその陽極を抵抗２８、ダ
イオード２７および抵抗２３を介して２次出力巻
線２０ｂに結合して供給される。この場合、ダイ
オード２７の陰極は抵抗２３に結合されている。
このツエナーダイオード３１によつて生成された
−10Vの直流電圧を用いて同調器の無線周波数
（RF）自動利得制御（AGC）回路のレベル移動
電圧を生成することができる。

テレビ受像機のカラー映像管の陰極加熱用フイ
ラメントは２次出力巻線２０ｃに発生する電圧で
付勢される。

２次出力巻線２０ｄに発生する調整電圧はダイ
オード３４で整流され、コンデンサ３５で濾波さ
れて端子７２に例えば＋210Vの調整直流電圧と
して現れる。巻線２０ｄとダイオード３４の間に
は限流抵抗３３が結合されている。この＋210V
の直流電圧により、第１図に抵抗Ｒ１で総称され
たテレビ受像機の映像管駆動回路のような負荷回
路が付勢される。

２次出力巻線２０ｅに発生する調整電圧はダイ
オード３８で整流され、コンデンサ３９で濾波さ
れて端子７３に例えば＋123Vの調整直流電圧と
して現れる。供給端子７３には抵抗４１，４２を
含む分圧器が結合され、この＋123Vを分圧して
抵抗４１，４２の接続端子７４に＋55Vの直流電
圧を生成する。この＋55Vの直流電圧は第１図に
抵抗Ｒ２で総称されるテレビ受像機の垂直帰線回
路のような負荷回路を付勢する。

端子７３の電圧はまた水平偏向発生器４５の調
整Ｂ＋走査電圧として働らく。この水平偏向発生
器４５は変成器塞流線輪４４を介して＋端子７３
に結合され、水平出力トランジスタ４８、ダンパ
ーダイオード４９、リトレース・コンデンサ５０
および水平偏向巻線４６とＳ字整形コンデンサす
なわちトレース・コンデンサ５１の直列回路を含
む。水平出力トランジスタ４８の周期的水平周波
数スイツチングに応じて偏向巻線４６に水平走査
電流が発生する。

出力トランジスタ４８に所要の周期的スイツチ
ング作用を行わせる水平周波数の駆動電圧は１次
巻線２０ａと磁気的に緊密に結合された巻線２０
ｇに発生し、限流抵抗５３と波形整形回路網５４
を介してトランジスタ４８のベースに印加され
る。

偏向発生器４５の水平走査の同期を得るため、
出力トランジスタ４８のコレクタに生ずるリトレ
ース・パルス５２の形の水平走査情報が変成器塞
流線輪４４を介して水平発振器４７のAFC部に
印加される。端子７０に発生する水平同期パルス
４０もまた水平発振器４７のAFC部に印加され
る。水平発振器４７の出力は水平周波数の信号４
３で、リトレース・パルス５２の位相と周波数を
水平同期パルス４０に同期させる。この水平周波
数信号４３は信号線路３６に沿つてインバータ２
２に印加され、その動作を水平出力トランジスタ
４８のスイツチングに同期させる。

２次出力巻線２０ｆは変成器２０の高電圧巻線
として働らく。この高電圧巻線２０ｆの点を付し
た端子は高電圧３逓倍回路５６を含む高電圧整流
回路に結合され、点のない端子は通常のビーム電
流制限回路（図示せず）の入力端子である端子
BLに結合されている。この端子BLには濾波コン
デンサ６２が結合されている。高電圧３逓倍回路
５６はダイオード５７，５８，５９とコンデンサ
６０，６１を含み、ダイオード５７，５９は巻線
２０ｆの点付端子が点なし端子に対して正の期間
中導通してコンデンサ６０と端子Ｕに結合された
陽極コンデンサ（図示せず）をそれぞれ充電し、
ダイオード５８はこれと逆極性の期間中導通して
コンデンサ６１を充電する。

ダイオード５７，５８の接続点と端子BLの間
には抵抗６３〜６７を含む分圧器が結合されてい
る。抵抗６４の摺動端子は抵抗６８を介して端子
Ｆに結合され、映像管の集束電極に中間高電圧を
印加するようになつている。また抵抗６６の摺動
端子は抵抗６９を介して端子Ｓに結合され、映像
管の遮蔽電極に遮蔽電圧を印加するようになつて
いる。

２次出力巻線２０ｂ〜２０ｆに発生する交番極
性出力電圧の各極性期間中、２次磁心部分１２０
ｂは実質的に磁気飽和するため、この交番極性出
力電圧の各サイクル中その２次磁心部分１２０ｂ
の可磁化材料の磁気動作点がその材料の特性曲線
である主Ｂ−Ｈループの殆んど全体を横切る。こ
の横断中に起るヒステリシス損と渦電流損によつ
て飽和磁心部１２０ｂの加熱が生ずる上、その循
環電流によるI²R加熱を蒙る出力巻線２０ｆから
その磁心部分への熱伝達によりその部分がさらに
加熱される。

この発明の特徴は強共振陽極電圧電源に２材料
可磁化磁心を用いることである。強共振高電圧変
成器２０の２次磁心部分１２０ｂに適する可磁化
材料は酸化蒼鉛を添加したリチウムフエライト
で、英国公開特許願第2082807A号明細書記載の
以後リチウム蒼鉛フエライトと呼ばれるものであ
る。また１次磁心部分１２０ａに適する可磁化材
料はマンガン亜鉛フエライトである。

第２図の実線曲線は上記英国特許願明細書記載
のリチウム蒼鉛フエライトのようなリチウム蒼鉛
フエライトの飽和磁束密度Bsatの温度変化を表
わす。第２図に示すようにリチウム蒼鉛フエライ
トの温度範囲20〜100℃におけるBsatの温度変化
△Bsat／△Ｔは−1.88ガウス／℃であるが、マン
ガン亜鉛フエライトの同じ温度範囲の△Bsat／
△Ｔはこれより高い−13.8ガウス／℃である。

その上リチウム蒼鉛フエライトはマンガン亜鉛
フエライトよりキユリー温度T_cが高い。すなわ
ちマンガン亜鉛フエライトのT_cは約200℃である
が、リチウム蒼鉛フエライトのT_cは約600℃であ
る。一般に２種のフエライトでキユリー温度の高
いフエライトは代表的動作温度100℃近傍でBsat
の温度変化率が小さい。従つて例えば約600℃の
キユリー温度を持つリチウム蒼鉛フエライトはそ
れより低いキユリー温度200℃のマンガン亜鉛フ
エライトより温度範囲20〜100℃におけるBsatの
温度変化が遥かに小さい。第２図の曲線から計算
し得るように、リチウム蒼鉛フエライトのBsat
の温度変化率△Bsat／△Ｔはマンガン亜鉛フエ
ライトのそれより7.3倍も小さい。

リチウム蒼鉛フエライトはマンガン亜鉛フエラ
イトよりBsatの温度安定性がよいから、20〜100
℃の代表的温度範囲の飽和磁束密度の実際の値は
リチウム蒼鉛フエライトの方が低いが、同じ温度
範囲のBsatの変化率△Bsat／Bsatはリチウム蒼
鉛の方が著しく小さい。第２図の曲線から計算し
得るように、Bsatの変化率△Bsat／Bsatはリチ
ウム蒼鉛の場合−0.053、マンガン亜鉛フエライ
トの場合−0.25である。このようにリチウム蒼鉛
フエライトのBsatの変化率はマンガン亜鉛フエ
ライトのそれより約4.7倍も小さい。

飽和磁心高電圧変成器２０では、端子Ｕの陽極
電圧の変化率△Ｕ／Ｕが温度範囲20〜100℃の
Bsatの変化率△Bsat／Bsatに緊密に関係する。
従つてリチウム蒼鉛フエライトはその特性である
Bsatの変化率の小さいことにより、このリチウ
ム蒼鉛フエライトを用いて高電圧変成器２０の２
次磁心部分１２０ｂの形成に適する可磁化材料を
形成することができる第３図の実線Ｌは第１図の
この発明の回路を用い、２次磁心部分１２０ｂの
可磁化材料を例えばリチウム蒼鉛フエライトで形
成し、１次磁心部分１２０ａを後述の理由でマン
ガン亜鉛フエライトで形成したときの温度範囲20
〜100℃におけるテレビ受像機の陽極電圧の変化
率△Ｕ／Ｕを示す。この曲線Ｌの示すように、代
表的な２次磁心の動作温度20〜100℃における陽
極電圧の変化率△Ｕ／Ｕは−0.035で、この80℃
の温度範囲で僅か3.5％しか変化しない。

これに対し同様の構造であるが例えばマンガン
亜鉛フエライトの材料磁心を用いた可飽和磁心高
電圧変成器の陽極電圧の温度範囲20〜100℃にお
ける変化率は実質的にこれより大きい。１材料磁
心変成器は第３図の曲線Ｍで示す上記特性を有
し、陽極電圧の変化率は約−0.18で、第１図の２
材料磁心変成器２０のそれより約５倍も大きい。

高電圧変成器２０に２次磁心部分をリチウム蒼
鉛フエライトのようなBsatの温度安定性のよい
材料で形成した２材料磁心を用いると、最初テレ
ビ受像機の電源を入れてから最後に飽和磁心の２
次磁心部分が平衡動作温度に達するまでの陽極電
圧の変化が小さくなる。第４図の曲線LVは飽和
磁心の２次磁心部分の材料をリチウム蒼鉛フエラ
イトとし、１次磁心部分の材料をマンガン亜鉛フ
エライトとするこの発明による第１図の２材料磁
心強共振高電圧変成器２０を用いたテレビ受像機
の電源を入れてから時間に対する陽極電圧の変化
を示す。

テレビ受像機の電源を入れた直後の時点t₀では
陽極電圧が約31.5KVである。この電圧は飽和２
次磁心部分の温度が上昇しても僅かしか低下せ
ず、２次磁心部分が平衡動作温度に達した時点t₁
で約30.5KVである。

これに対しテレビ受像機の電源を入れたときの
出力電圧が上記２材料磁心変成器とほぼ同じにな
るように構成された例えばマンガン亜鉛フエライ
トの１材料共強振高電圧変成器の陽極電圧対電源
投入後時間の関係は第４図の破線曲線MVで示す
通りである。テレビ受像機の電源投入時点t₀近傍
ではほぼ同じ陽極電圧から始まるが、この１材料
磁心の高電圧変成器では平衡動作温度に達した時
点t₁では陽極電圧が著しく低い値28KVになつて
いる。

またこの発明を実施した２材料磁心高電圧変成
器は、第４図の曲線LTに示すようにその飽和２
次磁心部分の平衡温度が１材料マンガン亜鉛フエ
ライト磁心変成器より高いが、電源投入から平衡
温度動作までの陽極電圧低下が小さいことに注意
されたい。第４図に示すように、２材料磁心変成
器の時点t₁の平衡動作温度は140℃であるが、１
材料磁心変成器の平衡動作温度はそれより低い約
75℃である。このように２材料磁心変成器は平衡
動作温度が高いが、テレビ受像機の電源を入れて
から平衡動作温度に達するまでの陽極電圧の変化
が小さい。

２材料磁心変成器の平衡動作温度が高いのは、
磁心材料の磁気動作点がその主Ｂ−Ｈループを横
切るときリチウム蒼鉛フエライト材料に保持され
る損失が大きいためと思われる。第５図の曲線
BHLは15.75KHzにより平衡動作温度80℃で測定
したリチウム蒼鉛フエライトの主Ｂ−Ｈループを
示す。磁化力Ｈが25エルステツドで飽和磁束密度
に達したとすると、Bsatは約2.6キロガウス
（0.26テスラ）である。リチウム蒼鉛フエライト
の抗磁力H_cは1.0エルステツドである。曲線
BHMはマンガン亜鉛フエライトの主Ｂ−Ｈルー
プを示す。磁化力Ｈが25エルステツドで飽和磁束
密度に達したとすると、マンガン亜鉛フエライト
のBsatは約3.6キロガウス（0.36テスラ）である。
またマンガン亜鉛フエライトの抗磁力H_cは0.17エ
ルステツドで、リチウム蒼鉛フエライトの抗磁力
の約1/6である。

与えられた可磁化材料の主Ｂ−Ｈループが囲む
面積はそのループの１周期ごとにその材料の単位
体積に維持されるヒステリシス損と渦電流損を示
す。第５図に示すように、この単位体積当りの損
失はマンガン亜鉛フエライトよりリチウム蒼鉛フ
エライトの方が大きい。従つて飽和２次磁心材料
としてリチウム蒼鉛フエライトを用いた２材料磁
心強共振変成器２０は、１材料マンガン亜鉛フエ
ライト磁心を用いてほぼ同じ出力電圧を生ずるよ
うに構成された同様の変成器より、材料の単位体
積当りの損失が大きい。

２材料磁心変成器の損失が大きい他の原因はリ
チウム蒼鉛フエライトがマンガン亜鉛フエライト
より低いBsat値を示すため、２材料磁心変成器
の方が出力巻線の巻数がほぼ同じ１材料磁心変成
器より２次磁心部分の断面積が大きいことを要す
るためである。従つて同じ出力電圧を得るために
は、両者の２次磁心脚部長が同じと仮定すると、
飽和２次磁心材料にリチウム蒼鉛フエライトを用
いた２材料磁心変成器は１材料マンガン亜鉛フエ
ライト磁心変成器より断面積が大きく、従つて体
積が大きくなる。この体積の増大は輻射や対流に
よる冷却に必要な表面積の増大をそれほど伴なわ
いため、２材料磁心変成器の平衡動作温度の上昇
をもたらすことがある。

しかし例えばリチウム蒼鉛フエライトを飽和２
次磁心材料に用いた２材料磁心強共振高電圧変成
器の平衡動作温度は高いけれども、Bsatと陽極
電圧の変化率はマンガン亜鉛フエライトだけを磁
心材料に用いた同様構造の変成器よりなお小さ
い。

この発明の特徴は１次磁心部分１２０ａと２次
磁心部分１２０ｂに異なる２つの可磁化材料を用
いて得られる強共振高電圧変成器の設計の自由度
の増加である。すなわち２次磁心部分の材料は飽
和磁束密度の温度安定性が比較的よいという利点
に関して選択されるかも知れないが、１次磁心部
分１２０ａはその材料のＢ−Ｈループ曲線の直線
域で動作するため、その材料の形式を考える場合
に飽和磁束密度の温度安定性は実質的な因子にな
らない。

１次磁心部分の可磁化材料の選択で考えられる
因子は変成器の効率を向上するためヒステリシス
損と渦電流損が比較的少なく、１次巻線２０ａと
インバータ２２の出力スイツチング素子のI²R損
を少なくするため透磁率が比較的高いことであ
る。

この発明により２材料磁心を用いることによ
り、１次磁心材料には比較的低損失で高透磁率の
例えばマンガン亜鉛フエライトを選び、飽和２次
磁心材料には比較的温度安定性のよい出力電圧が
得られるように例えばリチウム蒼鉛フエライトの
ような材料を選べばよい。

その上２材料磁心を用いると、その磁心の大部
分を占める１次磁心部分１２０ａを比較的安価な
材料で形成し、飽和２次磁心部分１２０ｂを１次
磁心部分の材料より高価でもBsatの温度安定性
のよい材料で形成することもできる。

第１図において、変成器の磁心１２０は１次磁
心部分１２０ａ用のＣ字型磁片と飽和２次磁心部
分１２０ｂ用のＩ字型磁片の２つの部分で構成さ
れている。出力巻線２０ｂ〜２０ｆは絶縁ボビン
に巻いて２つの磁片を組立てる前にそのボビンに
Ｉ字型磁片１２０ｂを通すが、１次巻線２０ａは
Ｃ字型磁片の中央部に絶縁層を設けてその上に直
接巻く。

第６図は１次巻線２０ａも絶縁ボビン上に巻く
ことのできる磁心１２０の構造を示す。第６図で
は磁心１２０が３つの磁片から成り、２つのＬ字
型磁片が１次磁心部分を形成し、Ｉ字型磁片が２
次磁心部分を形成している。Ｌ字型磁片の対応す
る脚部を３つの磁片を組立てる前に１次巻線を巻
いたボビンの両端から挿入する。

第７図は第６図の３磁片磁心構体の変形で、各
Ｌ字型磁片の脚部の端に切欠があり、飽和磁心を
受けるようになつている。第７図の３つの磁片を
ボビン挿入後組立てるには、プラスチツクテープ
を３つの磁片全部に巻き付けて全磁片を一体に保
持するようにする。

〔第１図の強共振変成器２０の１実施例に用いら
れた成分値の例〕 磁心１２０ 窓の長さ4.45cm、窓の完成高さ2.1cmのＣ−Ｉ
型。Ｃ字型磁心１２０ａは２つのＬ字型磁片で構
成される。１次磁心部分１２０ａの中央部分の断
面積は2.08cm²。２次磁心部分１２０ｂのＩ字型磁
片の寸法は、長さ6.51cm、幅1.59cm、厚さ3.68cm。

１次巻線２０ａ 内径1.83cm、外径2.22cm、長さ3.8cmの絶縁ボビ
ンに巻く。巻線２０ａは24番（0.5106mm）のエナ
メル銅線バイフアイラ巻き３層合計200回、セン
タータツプ付き、巻き長さ3.02cm。

巻線２０ｇ 巻線２０ａの一端に１回巻かれた24番（0.5106
mm）エナメル銅線。

高電圧巻線２０ｆ 内径3.18cm、外径4.60cmの絶縁ボビンに巻く。
巻線２０ｆは38番（0.1007mm）エナメル銅線を各
層約143回で28層合計4000回巻き、各層の間に厚
さ0.76mm、幅2.5cmのマイラ絶縁テープを挿む。
巻き長さは約1.8cm。エポキシ樹脂で成形したと
きの巻線２０ｆの自己共振空心周波数は38KHz。
巻線２０ｆの空心インダクタンスは0.575H、分
布巻線キヤパシタンスは27.P^F。

２次出力巻線２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ 高電圧巻線２０ｆのボビンの内側に嵌合する絶
縁２次巻線用ボビンに巻く。ボビンは内径1.83
cm、外径2.70cm、長さ3.49cm、外径と高電圧巻線
用ボビン内径との距離3.99cm。この２次巻線用ボ
ビン上に巻かれた巻線の最初の層が巻線２０ｄ
で、30番（0.2546mm）エナメル銅線を全回均一間
隔で95回巻いてボビンの長さ3.49cmを埋める。巻
線の第２層は巻線２０ｅで、28番（0.3211mm）エ
ナメル銅線を57回巻く。ボビンの一端から始めて
ボビンの最初1/3長に均一に29回巻き、残り28回
をボビンの最後1/3長に均一に巻く。巻線の第３
層は巻線２０ｂで、28番（0.3211mm）エナメル銅
線のバイフアイラ巻き12回（合計24回）、12対の
各巻線対は互いに均一間隔でボビンの長さを埋め
る。巻線の第４層は巻線２０ｃで、28番（0.3211
mm）エナメル銅線のバイフアイラ巻き４回（合計
８回）、４対の各巻線は互いに均一間隔でボビン
の長さを埋める。この４つの巻線層のそれぞれの
間に厚さ0.076mm、幅3.49cmのマイラ絶縁テープ
を挾む。高電圧巻線と２次巻線およびボビンを組
立てた後成形型に入れ、エポキシ樹脂で成形す
る。

１次磁心部分１２０ａの可磁化材料 前記RCA540型フエライトのようなマンガン亜
鉛フエライト。

２次磁心部分１２０ｂの可磁化材料 前記英国公開特許願第2082807A号の開示によ
り製造されたリチウム蒼鉛フエライト。Ｉ型２次
磁心部分１２０ｂは次のようにして製した。炭酸
リチウム6.027ｇと酸化第２鉄64.679ｇ酸化蒼鉛
2.121ｇをイソプロピルアルコール中で２時間混
合した後濾過して溶媒を除き、乾燥後酸素中900
℃で２時間〓焼。生成物をボールミルで24時間粉
砕し、真空濾別した後乾燥、パラフイン等の結着
材３％重量を添加する。この混合物を鋼製鋳型に
入れて703Kg／cm²の圧力で所要のＩ型磁片に圧鋳
する。圧鋳後酸素中1275〜1300℃で焼結した後
900℃まで冷却し、900℃で12時間放置、然る後室
温まで冷却した。得られた材料は必要に応じて研
磨し、２次磁心部分１２０ｂとしての使用に適す
る寸法にする。