JPH0585102B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばテレビジヨン受像機、デイス
プレイ装置等の陰極線管に直流高電圧を印加する
のに用いる高電圧発生装置に関する。

〔従来技術〕

従来、フライバツクトランスを使用した高電圧
発生装置のうち、同軸多層巻き型フライバツクト
ランスを用いた高電圧発生装置を、第７図、第８
図に基づき述べる。

まず、第７図は同軸多層巻き型フライバツクト
ランスを示す。同図において、１はフライバツク
トランスで、該フライバツクトランス１は、「コ」
字状コア部材を衝合することにより形成されたコ
ア２と、該コア２の一方の脚部に挿通して設けら
れた低圧ボビン３と、該低圧ボビン３の外周にセ
クシヨン巻きされた低圧コイル４と、前記低圧ボ
ビン３に外嵌するように設けられた高圧ボビン５
と、該高圧ボビン５の外周に層間紙６，６，…を
介して同軸多層に巻回された５層の高圧巻線層７
Ａ，７Ｂ，…７Ｅからなる高圧コイル７と、高圧
巻線層７Ａ，７Ｂ，…７Ｅと交互に直列接続され
た５本の高圧ダイオード８Ａ，８Ｂ，…８Ｅから
なる高圧ダイオード８（ただし、８Ａ〜８Ｅは図
示せず）とから大略構成されている。

また、第８図は全体の回路構成を示すもので、
第８図中で低圧コイル４、高圧コイル７は簡略し
て図示し、図中「・」は巻始め端を示している。
そして、低圧コイル４の高圧側端は水平偏向回路
９と接続されている。そして、該水平偏向回路９
はNPN型トランジスタからなる水平出力用トラ
ンジスタ１０、共振コンデンサ１１、ダンパダイ
オード１２、偏向ヨークの水平偏向コイル１３、
Ｓ字補正コンデンサ１４等からなり、前記トラン
ジスタ１０のコレクタ側は低圧コイル４の高圧端
側と接続され、エミツタは接地されている。ま
た、前記低圧コイル４の低圧端側は直流電圧E_B
を印加するフライバツク電源１５と接続されてい
る。一方、高圧コイル７はその最低圧側となる高
圧巻線層７ＡがABL回路（automatic
brightness limitter）、またはアースと接続され、
最高圧側は出力用の高圧ダイオード（８Ｅ）から
高電圧ケーブル１６を介して陰極線管１７のアノ
ード端子１７Ａと接続されている。なお、前記陰
極線管１７のカソード端子１７Ｂはアースされて
いる。

このように構成される高電圧発生装置において
は、トランジスタ１０のベースに水平駆動回路
（図示せず）から基本パルスが印加されることに
より、該トランジスタ１０のコレクタからコレク
タパルス（フライバツクパルス）が低圧コイル４
に出力される。この結果、高圧コイル７の各巻線
層７Ａ〜７Ｅにはコイルターン数によつて定まる
高電圧が誘起され、高圧ダイオード８によつてこ
れら各高電圧を加算整流し、高電圧ケーブル１６
から高圧出力電圧E_H、高圧出力電流I_Hをもつた直
流高電圧を陰極線管１７に出力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、上記のように構成される高電圧発生装
置においては、その実効出力が数十ワツトと大き
く、適切な設計、製造によるものでない場合に
は、発熱、発火等に起因した事故発生の恐れがあ
る。

これら事故発生の原因として、設計によるもの
は、第１にフライバツクトランス１のコア２、低
圧コイル４、高圧コイル７等の巻線の異常発熱が
あり、第２に低圧コイル４と高圧コイル７との
間、高圧コイル７の各層間等の耐圧不良等が考え
られる。一方、製造によるものは、第１に巻線時
のミスによる巻線シヨートがあり、第２に絶縁処
理ミスによる内部放電がある。

これらの種々の原因については十分に管理さ
れ、殆んど事故の可能性はないが、万一事故が起
きたときには、火災等の大事故に至つてしまうと
いう問題点がある。

本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みな
されたもので、火災事故に対する安全性を高め、
信頼性のある高電圧発生装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明の高電圧
発生装置は、低圧コイルと、該低圧コイルに信号
が入力されることにより高圧出力を発生する高圧
コイルと、前記低圧コイルの低圧側端に設けられ
たフライバツク電源とから構成する。

そして、本発明が採用する構成の特徴は、前記
低圧コイルを流れる１次直流入力電流を電圧e_Bと
して検出する第１の検出手段と、前記高圧コイル
を流れる高圧直流出力電流を電圧e_Hとして検出す
る第２の検出手段と、前記高圧コイルの低圧側端
に接続され、前記第１、第２の検出手段から検出
される電圧e_B，e_Hに基づいて正常状態のときにe_B
＝e_H＋E_Sの関係にすべく設定された直流電圧E_Sを
印加する直流電源と、前記電圧e_Bと電圧e_H＋E_Sと
が入力され、前記１次直流入力電流が異常に増加
した異常状態のときに信号を出力する電圧比較手
段と、該電圧比較手段から信号が出力されたとき
には高電圧発生動作を永久に停止する動作停止手
段とから構成したことにある。

〔作用〕

上記構成により、低圧コイルを流れる１次直流
入力電流を第１の検出手段で電圧e_Bとして検出
し、高圧コイルを流れる高圧直流出力電流を第２
の検出手段で電圧e_Hとして検出手する。そして、
正常状態においては、直流電源から出力される直
流電圧E_Sにより、e_B＝e_H＋E_Sの関係となつている
から、高圧コイルからは高圧直流電流を出力する
ことができる。一方、１次直流入力電流が異常に
増加した異常状態においては、電圧比較手段に入
力される電圧の関係がe_B＞e_H＋E_Sとなるから、該
電圧比較手段から動作停止手段に信号が出力さ
れ、高電圧発作動作を永久的に停止させることが
できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第６図を
参照しつつ詳細に述べる。なお、前述した従来技
術と同一構成要素には同一符号を付し、その説明
を省略する。

第１図、第２図は本発明の第１の実施例を示
す。

同図において、２１はフライバツク電源１５の
マイナス側端子とアースとの間に設けられた第１
の検出手段としての第１の検出用抵抗で、該抵抗
２１と並列に交流成分バイパス用コンデンサ２２
が接続されている。これにより、低圧コイル４を
流れる１次直流入力電流をI_Bとし、前記第１の検
出用抵抗２１の抵抗値をR₂₁とすると、該抵抗２
１の両端、即ち接続点ａには、 e_B＝I_B×R₂₁ ……(1) として表わされる、完全に平滑された直流電圧成
分e_B（真値は負電圧）が発生する。

２３はフライバツク電源１５のプラス側端子と
低圧コイル４の低圧側端との間に挿入された本発
明の動作停止手段を構成するヒユーズを示し、該
ヒユーズ２３は後述するサイリスタ３３が導通す
ることにより、フライバツク電源１５からの電流
が該ヒユーズ２３、サイリスタ３３を介してアー
スに流れる間に溶断するように構成されている。

２４は第２の検出手段として第２の検出用抵
抗、２５は負の直流電圧E_Sを印加する直流電源と
しての定電圧電源を示し、該抵抗２４の一端は高
圧コイル７の低圧側と接続され、その他端は定電
圧電源２５のマイナス側端子と接続され、該定電
圧電源２５のプラス側端子はアースと接続され、
全体として高圧コイル７とアースとの間に直列に
接続され、かつこの直列接続に対して並列に交流
成分バイパス用コンデンサ２６が接続されてい
る。従つて、定電圧電源２５から第２の検出用抵
抗２４を介して高圧コイル７に向け高圧出力電流
I_Hが流れるから、該抵抗値をR₂₄とすると、その
両端には、 e_H＝I_H×R₂₄ ……(2) として表わされる直流電圧成分e_H（真値は負電圧）
が発生し、高圧コイル７の低圧側端との接続点ｂ
には、 e_HL＝e_H＋E_S ……(3) で表わされる直流電圧が発生している。

また、２７は電圧比較手段を構成する差動増幅
回路で、該差動増幅回路２７は反転入力端子側と
なるNPN型トランジスタ２８と、非反転入力端
子側となる他のNPN型トランジスタ２９と、負
の直流電源３０とを含む公知の回路からなり、他
の直流電源３１によつて吊られている。そして、
トランジスタ２８のベースは接続点ａと接続され
て直流電圧e_Bが印加され、他のトランジスタ２９
のベースは接続点ｂと接続されて直流電圧e_HLが
印加されている。ここで、差動増幅回路２７は、
後述するようにそのトランジスタ２８に印加され
る直流電圧e_Bが大となることによつて遮断し、ラ
ツチ回路３２側にトランジスタ２８のコレクタ電
圧を出力信号として印加するようになつている。

さらに、３２はヒユーズ２３と共に本発明の動
作停止手段を構成するラツチ回路で、該ラツチ回
路３２はサイリスタ３３、該定電圧調整用の分圧
抵抗３４、ノイズ除去用コンデンサ３５から構成
されている。そして、前記サイリスタ３３のアノ
ードはヒユーズ２３と低圧コイル４との間の接続
点ｃと接続されると共にそのカソードはアースさ
れ、ゲートはツエナーダイオード３６を介して差
動増幅回路２７を構成するトランジスタ２８のコ
レクタと接続され、かつ当該ゲート側とアースと
の間には分圧抵抗３４、コンデンサ３５が並列に
接続されている。ここで、ラツチ回路３２はサイ
リスタ３３のゲートに電圧が印加されてこれが導
通すると、ヒユーズ２３を溶断するようになつて
いる。なお、前記ツエナーダイオード３６はトラ
ンジスタ２８のコレクタ電圧が所定のツエナー電
圧以上となつたときに、サイリスタ３３を導通さ
せるべく、いわゆる動作点を高めるためのもので
ある。

本実施例はこのように構成されるが、次にその
作動について述べる。

まず、差動増幅回路２７のトランジスタ２８，
２９にはそれぞれ接続点ａ，ｂからの電圧e_B，
e_HLが印加されているから、該差動増幅回路２７
が平衡し、ラツチ回路３２に向け信号を発生しな
いための条件は、前記(1)，(3)式から、 e_B＝e_HL＝e_H＋E_S ……(4) となる必要がある。

一方、陰極線管１７の輝度を零から順次明るく
していくと、１次直流入力電流I_Bと高圧出力電流
I_Hとは第２図に示す関係にあることが知られてい
る。即ち、１次直流入力電流I_Bは所定の電流値I_BO
をもつた定数部分と、高圧出力電流I_Hに比例して
増加する比例部分i_Bとからなり、規定の所定最大
値i_Hnでは所定値ΔI_Bだけ増加する。従つて、１次
直流入力電流I_Bと高圧出力電流I_Hとは、次の(5)式
に示す関係にある。

I_B＝I_BO＋i_B ……(5) i_B＝ΔI_B／i_Hn×I_H このことから、(1)式に(5)式を代入すると、 e_B＝（I_BO＋i_B）×R₂₁ ＝I_BO×R₂₁＋i_B×R₂₁ ……(6) となり、(1)〜(4)式との関係から、 e_B＝I_BO×R₂₁＋i_B×R₂₁ ＝E_S＋e_H ＝E_S＋I_H×R₂₄ ……(7) として、 E_S＝I_BO×R₂₁ ……(8) e_H＝i_B×R₂₁＝I_H×R₂₄ ……(9) となるように、各検出用抵抗２１，２４の抵抗値
R₂₁，R₂₄と、定電圧電源２５の電圧値E_Sを定め
れば、(4)式が成立つことになる。

この際、(9)，(5)式から、 i_B＝R₂₄／R₂₁×I_H ……(10) ＝ΔI_B／I_Hn×I_H となり、定数をＡとすれば、 Ａ＝R₂₄／R₂₁＝ΔI_B／I_Hn ……(11) として、各検出用抵抗２１，２４の抵抗値を所定
最大値I_Hn、所定増加値ΔI_Bに基づいて定めること
ができる。

かくして、(8)式を満足する定電圧電源２５と、
(11)式を満足する検出用抵抗２１，２４を決定すれ
ば、(4)式が成立つことになり、差動増幅回路２７
からラツチ回路３２には出力信号は発生せず、従
つてサイリスタ３３は遮断状態にある。この結
果、ヒユーズ２３を流れる１次直流入力電流I_Bは
全て低圧コイル４側に流れ、従来技術のものと同
様に正常状態で高圧出力を発生する。

さて、フライバツクトランス１内でシヨートが
発生し、当該シヨート部分で大量のエネルギ損失
を起すと、該フライバツクトランス１内に急激に
温度上昇を始める。これと同時に、エネルギ損失
のために１次直流入力電流I_Bの値も急激に上昇
し、第１の検出用抵抗２１の両端には大きな負の
電圧e_Bが発生するとになる。

この結果、この電圧e_Bは差動増幅回路２７のト
ランジスタ２８のベースに印加されて、該トラン
ジスタ２８が遮断すると共に、他のトランジスタ
２９が導通する。このため、トランジスタ２８の
コレクタ電圧は、出力電圧としてツエナーダイオ
ード３６を介してラツチ回路３２のサイリスタ３
３に印加され、該サイリスタ３３を導通する。

かくして、低圧コイル４側の抵抗との関係か
ら、フライバツク電源１５からの電流はヒユーズ
２３、サイリスタ３３を介してアースに流れ、こ
のときの過電流によつて該ヒユーズ２３を溶断す
る。従つて、このようにフライバツクトランス１
内が温度上昇したときには、ヒユーズ２３が溶断
して低圧コイル４側にはフライバツクパルスは永
久に発生せず、動作停止状態となつて火災等の大
事故を未然に防止することができる。

なお、１次直流入力電流I_Bは高圧出力電流I_Hの
変化にのみ対応するものとして述べたが、実際の
フライバツクトランス１は各種の２次出力を導出
しており、また受像管装置側のバラツキもある。
そこで、ツエナーダイオード３６を挿入し、トラ
ンジスタ２８のコレクタ電圧がツエナー電圧値以
上となつたとき、サイリスタ３３を導通させるこ
とにより、所望の遊びを持たせることができる。

また、第３図ないし第５図は本実施例の変形例
を示している。

まず、第３図は第１図のフライバツク電源１５
に代えて、交流電源４１、整流用ダイオードブリ
ツジ４２、平滑コンデンサ４３とからなり、直流
電圧E_Bを発生させるように構成した場合、第１
の検出用抵抗２１、コンデンサ２２を前記ダイオ
ードブリツジ４２とアースとの間に設け、１次直
流入力電流I_Bを電圧e_B（真値は負電圧）として検
出するようにしたことにある。

また、第４図は水平偏向回路９の水平出力用ト
ランジスタ１０のエミツタとアースとの間に、第
１の検出用抵抗２１、コンデンサ２２を設け、入
力電流I_Bを電圧e_B（真値は正電圧）として検出す
るようにしたものである。

さらに、第５図は陰極線管１７のカソード端子
１７Ｂとアースとの間に、第２の検出用抵抗２
４、コンデンサ２６を設け、高圧出力電流I_Hを電
圧e_H（真値は正電圧）として検出するようにした
ものである。

なお、第４図、第５図の場合、検出した電圧
e_B，e_Hの極性が真値において正となつているが、
この場合には差動増幅回路２７の構成をこれに対
応して変更すればよい。

次に、第６図は本発明の第２の実施例を示し、
第１の実施例と同一構成要素には同一符号を付
し、その説明を省略する。

然るに、第６図において、５１は水平偏向回路
９の前段に設けられた水平駆動回路で、該水平駆
動回路５１は駆動パルスが入力されるトランジス
タ５２、正パルス出力用トランス５３等からなる
公知の回路として構成されている。５４は水平駆
動回路５１を例えば110Vで吊るための直流電源、
５５は該直流電源５４と水平駆動回路５１との間
に設けられたヒユーズで、該ヒユーズ５５の水平
駆動回路５１側の接続点ｄを、ラツチ回路３２を
構成するサイリスタ３３のアノードと接続する構
成としたことにある。

本実施例はこのように構成されるが、第１の実
施例と同様にしてフライバツクトランス１の温度
が上昇すると、サイリスタ３３が導通する。これ
により、直流電源５４からヒユーズ５５、サイリ
スタ３３を介してアースに過電流が流れ、該ヒユ
ーズ５５を溶断し、水平駆動回路５１の動作、即
ちフライバツクトランス１の動作を停止すること
ができる。

なお、前述の各実施例で水平偏向回路９に水平
偏向コイル１３、Ｓ字補正コンデンサ１４を設け
る構成としたが、これらが設けられていない形式
の水平偏向回路としてもよい。また、電圧比較手
段の具体例として差動増幅回路２７を例示した
が、演算増幅器（オペアンプ）を用いて電圧比較
手段を構成してもよい。また、ヒユーズ２３，５
５の接続位置は実施例の位置に限らないものであ
る。さらに、フライバツクトランスとしては同軸
多層巻き型に限らず、高圧ボビンの軸方向に高圧
コイルを分割巻きとした、いわゆるセクシヨン巻
き型フライバツクトランスに適用してもよいこと
は勿論である。

〔発明の効果〕

本発明に係る高電圧発生装置は以上詳細に述べ
た如くであつて、フライバツクトランス内でシヨ
ート等の事故が発生し、異常に温度上昇したとき
には１次直流入力電流の変化からこれを検出し、
動作停止手段によつて高電圧発生動作を永久的に
停止させる構成としたから、発火等の大事故に進
行する前に回路動作が行われなくなり、安全性を
著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の第１の実施例に係
り、第１図は本実施例による高電圧発生装置を示
す回路構成図、第２図は高圧出力電流と１次直流
入力電流との関係を示す特性線図、第３図は第１
の検出抵抗の配設位置変形例を示す要部回路構成
図、第４図は同じく第１の検出抵抗の配設位置の
他の配設位置変形例を示す要部回路構成図、第５
図は第２の検出抵抗の配設位置変形例を示す要部
回路構成図、第６図は本発明の第２の実施例に係
る高電圧発生装置を示す回路構成図、第７図、第
８図は従来技術に係り、第７図は同軸多層巻き型
フライバツクトランスの縦断面図、第８図は従来
技術による高電圧発生装置を示す回路構成図であ
る。 １…フライバツクトランス、２…コア、４…低
圧コイル、７…高圧コイル、８…高圧ダイオー
ド、９…水平偏向回路、１５…フライバツク電
源、１６…高電圧ケーブル、１７…陰極線管、２
１…第１の検出用抵抗、２３，５５…ヒユーズ
（動作停止手段）、２４…第２の検出用抵抗、２５
…定電圧電源、２７…差動増幅回路（電圧比較手
段）、３２…ラツチ回路（動作停止手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 低圧コイルと、該低圧コイルに信号が入力さ
   れることにより高圧出力を発生する高圧コイル
   と、前記低圧コイルの低圧側端に設けられたフラ
   イバツク電源とからなる高電圧発生装置におい
   て、前記低圧コイルを流れる１次直流入力電流を
   電圧e_Bとして検出する第１の検出手段と、前記高
   圧コイルを流れる高圧直流出力電流を電圧e_Hとし
   て検出する第２の検出手段と、前記高圧コイルの
   低圧側端に接続され、前記第１、第２の検出手段
   から検出される電圧e_B，e_Hに基づいて正常状態の
   ときにe_B＝e_H＋E_Sの関係にすべく設定された直流
   電圧E_Sを印加する直流電源と、前記電圧e_Bと電圧
   e_H＋E_Sとが入力され、前記１次直流入力電流が異
   常に増加した異常状態のときに信号を出力する電
   圧比較手段と、該電圧比較手段から信号が出力さ
   れたときには高電圧発生動作を永久に停止する動
   作停止手段とから構成したことを特徴とする高電
   圧発生装置。