JPH06164958A - 水平偏向回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、ＩＧＢＴを水平出力トランジ
スタに適用した水平偏向回路に好適な、過電流保護回路
を備えた水平偏向回路を提供することにある。 【構成】本発明の水平偏向回路では、出力トランスを介
して水平出力トランジスタに流れる電流を検出する電流
検出手段と、この電流検出手段に制御端子が接続され、
水平出力トランジスタのゲートに出力端子が接続された
スイッチ手段を設けている。 【効果】コレクタ電圧検出用の抵抗での損失の増加を招
くことなく、水平出力トランジスタの過電流による破壊
を防止する効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン受像機，
ディスプレイ装置などに搭載される水平偏向回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、水平偏向回路の水平出力トランジ
スタには、バイポーラトランジスタを用いるのが一般的
である。しかしながら、バイポーラトランジスタは、ド
ライブ条件が、コレクタ電流の大きさやスイッチング周
波数に影響されやすいという問題がある。このため、水
平サイズ（上記コレクタ電流の大きさにほぼ比例）や、
水平周波数の異なる仕様に対応させるためには、ドライ
ブ条件の見直しを行う必要があった。

【０００３】これに対して、最近、パワーデバイスとし
て注目されているＩＧＢＴ（Insurated Gate Bipolar T
ransistor）は、電圧駆動素子であるため、ドライブ条
件が、コレクタ電流の大きさやスイッチング周波数に影
響されにくいという特長を持っている。このＩＧＢＴを
水平出力トランジスタとして用いることにより、水平サ
イズや水平周波数の異なる仕様に対しても、ドライブ条
件の見直しを行う必要がなく、同一回路で様々な仕様に
対応させることができる。

【０００４】しかしながら、ＩＧＢＴは、バイポーラト
ランジスタに比べ、過電流による破壊が生じやすいとい
う問題点がある。これは、バイポーラトランジスに流せ
る最大コレクタ電流は、順方向ベース電流によって制限
できるのに対して、ＩＧＢＴでは、このような制限を行
うことが難しいためである（仮に、ＩＧＢＴのゲート電
圧によって、コレクタ電流を制限しようとすると、定常
状態におけるオン抵抗が増加し、損失の増大を招く）。

【０００５】このような、ＩＧＢＴの過電流による破壊
を防止するための従来技術としては、例えば、特開昭６
３−９５７２４号公報に記載された方法がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術（特開昭
６３−９５７２４号公報）によって、ＩＧＢＴの過電流
による破壊を防止できると考えられる。しかしながら、
この従来技術を水平偏向回路に用いた場合、次のような
問題が生じる。以下、この点について、図２を用いて説
明する。

【０００７】図２は、水平出力トランジスタとして、Ｉ
ＧＢＴを用いた水偏向回路に、上記従来技術（特開昭６
３−９５７２４号公報）を適用した場合の例である。図
２中、１はドライブパルス入力端子、２は電源電圧入力
端子、３は２次出力電圧出力端子、４は水平出力トラン
ジスタ、５はダンパダイオード、６は共振コンデンサ、
７は水平偏向コイル、８はＳ字補正コンデンサ、９は出
力トランス、１０はダイオード、１１はコンデンサ、６
０はトランジスタ、６１はツェナダイオード、６２，６
３は抵抗である。

【０００８】図２中、ＩＧＢＴの過電流による破壊を防
止する従来技術（特開昭６３−９５７２４号公報に示さ
れた方法）は、トランジスタ６０、ツェナダイオード６
１、抵抗６２，６３から成る保護回路を設けた点であ
る。以下、この保護回路の働きについて述べる。

【０００９】図２に示した水平偏向回路において、上記
保護回路がない場合、２次出力電圧出力端子３に接続さ
れた負荷が短絡されるなどの異常が生じた際、水平出力
トランジスタ４に、過電流が流れる。これに対し、上記
保護回路を接続した場合、抵抗６２，６３によって、水
平出力トランジスタ４がオン期間に流れるコレクタ電流
によって発生するコレクタ電圧を検出し、この検出され
たコレクタ電圧が一定以上になったとき、トランジスタ
６０をオンさせている。この結果、水平出力トランジス
タ４に流れる電流が制限され、過電流による破壊を防止
することができる。

【００１０】しかしながら、上記保護回路を、水平偏向
回路に適用する上では、抵抗６３での損失が問題にな
る。この原因は、水平帰線期間において、水平出力トラ
ンジスタ４に発生するコレクタ電圧が、約１０００Ｖ程
度の高電圧になるためである。また、この水平帰線期間
に発生する損失を低減するため、抵抗６３の抵抗値を大
きくすると、抵抗６３とトランジスタ６０の寄生容量に
よって生じる時定数に基づいて、上記保護回路の応答速
度が遅延し、上記保護回路本来の目的を達成しない可能
性がある（過電流が流れ、破壊する可能性がある）。

【００１１】本発明の目的は、水平偏向回路に用いて
も、上記のような損失の問題がない過電流保護回路を備
えた水平偏向回路を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の水平偏向回路で
は、上記出力トランスを介して水平出力トランジスタに
流れる電流を検出する電流検出手段と、この電流検出手
段に制御端子が接続され、水平出力トランジスタのゲー
トに出力端子が接続されたスイッチ手段を設けている。

【００１３】

【作用】本発明の水平偏向回路では、上記電流検出手段
の働きにより、水平出力トランジスタに流れる電流を検
出し、この電流が予め設定された電流値より大きくなっ
た場合、上記スイッチ手段を導通させている。この結
果、水平出力トランジスタのゲート電圧を下げ、水平出
力トランジスタに流れるコレクタ電流を制限（または、
遮断）することができる。従って、従来技術を用いた場
合に問題となった抵抗６３（図２参照）での損失の増加
を招くことなく、水平出力トランジスタの過電流による
破壊を防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例について説
明する。なお、各図中、同じ働きをするものには、同じ
番号を付けて表す。

【００１５】図１は、本発明の水平偏向回路における基
本原理を説明するための回路図である。図１中、１はド
ライブパルス入力端子、２は電源電圧入力端子、３は２
次出力電圧出力端子、４は水平出力トランジスタ（ＩＧ
ＢＴを適用）、５はダンパーダイオード、６は共振コン
デンサ、７は水平偏向コイル、８はＳ字補正コンデン
サ、９は出力トランス、１０はダイオード、１１はコン
デンサ、５０はスイッチ手段、５１，５２，５３，５４
は電流検出手段である。図１中、電流検出手段５１は電
源電圧入力端子２と出力トランス９の間に接続され、電
流検出手段５２は水平出力トランジスタ４のエミッタと
ＧＮＤとの間に接続され、電流検出手段５３は水平出力
トランジスタ４のコレクタとダンパダイオードのカソー
ドとの間に接続され、電流検出手段５４は出力トランス
９と水平偏向コイル７との間に接続されている。本発明
の基本原理を実現するためには、上記電流検出手段５
１，５２，５３，５４，のうちの１つを用いれば良い。
以下、電流検出手段５１を用いた場合について説明す
る。

【００１６】図１中、スイッチ手段５０は、制御端子が
上記電流検出手段５１に接続され、出力端子が水平出力
トランジスタ４のゲートに接続されている。通常、この
スイッチ手段５０はオフ状態になっており、水平出力ト
ランジスタ４は、ドライブパルス入力端子１から入力さ
れるドライブパルスに基づいてスイッチング動作を行っ
ている。これに対し、２次出力電圧出力端子３に接続さ
れた負荷が短絡するなどにより、水平出力トランジスタ
４に過電流が流れようとした場合には、スイッチ手段５
０がオン状態となり、水平出力トランジスタ４をオフ状
態にし、過電流が流れないようにしている。この際、電
流検出手段５１では、出力トランス９を介して水平出力
トランジスタ４に流れる電流を検出し、この結果得られ
た検出電圧を、スイッチ手段５０の制御電圧として、ス
イッチ手段５０の制御端子へ供給する働きをしている。

【００１７】以上説明した電流検出手段５１、スイッチ
手段５０の働きにより、出力トランス９を介して水平出
力トランジスタ４へ流れる電流が一定以上になった場
合、水平出力トランジスタ４をオフさせ、過電流による
破壊を防止することができる。また、この電流検出手段
５１の代わりに、上記電流検出手段５２，５３，５４を
用いた場合でも同様に、水平出力トランジスタの過電流
による破壊を防止することができる。

【００１８】なお、上記出力トランス９として、フライ
バックトランスを用いた水平偏向高圧一体形回路では、
上記２次出力電圧出力端子３に、ブラウン管のアノード
へ供給する高圧電圧（２０〜３５ｋＶ程度）が発生す
る。従って、上記負荷短絡時に生じる水平出力トランジ
スタ４の過電流が非常に大きく、破壊に至る可能性が高
い。よって、本発明を適用する価値が、より大きい。

【００１９】次に、上記の基本原理を実現するための具
体的な実施例について説明する。

【００２０】図３は、本発明の第１の実施例を示す図で
ある。図３中、７１，７２，７４，７５は抵抗、７３，
７６はトランジスタである。図３中、電流検出手段５１
は、抵抗７１，７２，７４，７５、トランジスタ７３に
よって構成されており、スイッチ手段５０は、トランジ
スタ７６によって構成されている。以下、図３に示した
回路の動作を、図４に示した動作波形図を用いて説明す
る。

【００２１】図４中、（ａ）は電源電圧入力端子２から
入力される投入電流Ｉ_EB波形、（ｂ）は水平出力トラン
ジスタ４のゲート電圧Ｖ_G波形、（ｃ）は水平出力トラ
ンジスタ４のコレクタ電流Ｉ_CP波形、（ｄ）は水平出力
トランジスタのコレクタ電圧Ｖ_CP波形を示している。ま
た、図４中、時刻ｔ₁以前は、通常動作時の動作波形を
示しており、時刻ｔ₁以降は、図３中の２次出力電圧出
力端子３に接続された負荷が短絡した場合の動作波形を
示している。

【００２２】図３に示した水平偏向回路において、２次
出力電圧出力端子３に接続された負荷が短絡した場合、
出力トランス９の２次巻線の両端が短絡したのと同様で
あるため、出力トランス９の１時側から見たインダクタ
ンスが下がる。この結果、電源電圧入力端子２から入力
され、出力トランス９を介して水平出力トランジスタ４
へ流れる投入電流Ｉ_EBは、時刻ｔ₁以降、大幅に増加す
る（図４（ａ）参照）。この際、前記した電流検出手段
５１、スイッチ手段５０がない場合には、水平出力トラ
ンジスタ４のコレクタ電流Ｉ_CPも、時刻ｔ₁以降、大幅
に増加する（図４（ｃ）中の点線で示した波形）。ま
た、このような電流の増加により回路に蓄えられたエネ
ルギーは、水平出力トランジスタ４がオフ状態の水平帰
線期間において、電圧に変換されるため、時刻ｔ₁以
降、コレクタ電圧Ｖ_CPも、大幅に増加する（図４（ｄ）
中の点線で示した波形）。

【００２３】これに対し、本発明の水平偏向回路では、
上記電流検出手段５１の働きにより、投入電流Ｉ_EBを検
出し、この投入電流Ｉ_EBが一定以上のなったとき、上記
スイッチ手段５０をオンさせ、水平出力トランジスタ４
をオフさせている。この結果、時刻ｔ₁以降、水平出力
トランジスタ４のゲート電圧Ｖ_G、コレクタ電流Ｉ_CP、
コレクタ電圧Ｖ_CPは、図４（ｂ），（ｃ），（ｄ）の実
線で示したようになる。よって、水平出力トランジスタ
４の過電流（及び、過電圧）による破壊を防止すること
ができる。

【００２４】次に、図５を用いて、本発明の第２の実施
例について説明する。図５中、４１は水平発振パルス入
力端子、４２はドライブ電圧入力端子、４３は水平ドラ
イブ回路、４４は抵抗、４５，４６，４７はトランジス
タである。図５中、水平ドライブ回路４３は、抵抗４
４、トランジスタ４５，４６，４７によって構成されて
いる。

【００２５】図５に示した本発明の第２の実施例では、
スイッチ手段５０の出力端子（トランジスタ７６のコレ
クタ）を、直接、水平出力トランジスタ４のゲートに接
続せず、水平ドライブ回路４３内のトランジスタ４６，
４７を介して接続している。

【００２６】図５に示した本発明の第２の実施例を用い
た場合でも、図３に示した本発明の第１の実施例と同様
に、水平出力トランジスタ４の過電流による破壊を防止
することができる。このように、本発明の水平偏向回路
では、スイッチ手段５０の出力端子を、水平出力トラン
ジスタ４のゲートに直接接続せず、トランジスタ等を介
して接続しても、同様の効果を上げることができる。、
次に、図６を用いて、本発明の第３の実施例について説
明する。図６中、２０はドライブ電圧入力端子、２１は
水平出力トランジスタ（ＩＧＢＴを適用）、２２はバラ
ンスコイル、８０，８１は抵抗、８２はトランジスタ、
５０’はスイッチ手段である。図６中、スイッチ手段５
０’は、トランジスタ８０によって構成され、電流検出
手段５１は、抵抗７１，７２，７４，７５，８０，８
１、トランジスタ７３によって構成されている。以下、
図６に示した回路の動作について説明する。

【００２７】図６に示した回路では、ドライブパルス入
力端子１、及び、ドライブパルス入力端子２１から入力
されるドライブパルスによって、水平出力トランジスタ
４と水平出力トランジスタ２１を同時にオン・オフする
並列動作を行っている。このようなＩＧＢＴを適用した
水平出力トランジスタの並列動作を行うことによって、
大出力の（水平偏向コイル７に流す水平偏向電流の大き
な）水平偏向回路を実現することができる。この際、バ
ランスコイル２２では、この２つのトランジスタに流れ
るコレクタ電流をバランスさせる働きをしている。

【００２８】この図６に示した回路では、電流検出手段
５１で検出され投入電流が、一定以上大きくなった場
合、スイッチ手段５０，５０’をオンさせ、水平出力ト
ランジスタ４，２１をオフさせている(または、コレク
タ電流の最大値を制限している)。この結果、水平出力
トランジスタ４，２１の過電流による破壊を防止するこ
とができる。

【００２９】次に、図７を用いて、本発明の第４の実施
例について説明する。図７中、９１は電流検出コイル、
９２，９３は抵抗、９４はトランジスタ、５３は電流検
出手段（図１参照）である。また、図７中、電流検出手
段５３は、電流検出コイル９１、抵抗９２，９３によっ
て構成されており、スイッチ手段５０は、トランジスタ
９４によって構成されている。

【００３０】図７に示した本発明の第４の実施例の特徴
は、水平出力トランジスタ４のコレクタ電流を検出する
電流検出手段５３として、電流検出コイル９１を用いて
いる点である。図７に示した回路では、この電流検出コ
イル９１によって検出されるコレクタ電流が、一定以上
になった場合、トランジスタ９４から成るスイッチ手段
５０をオン状態にして、水平出力トランジスタ４をオフ
させている（または、コレクタ電流の最大値を制限して
いる）。この結果、水平出力トランジスタ４の過電流に
よる破壊を防止することができる。

【００３１】次に、図８を用いて、本発明の第５の実施
例について説明する。図８中、１００は電流検出コイ
ル、１０１，１０２，１０４，１０５は抵抗、１０３，
１０６はトランジスタ、５４は電流検出手段（図１参
照）である。図８中、電流検出手段５４は、電流検出コ
イル１００、抵抗１０１，１０２，１０４，１０５によ
って構成されており、スイッチ手段５０はトランジスタ
１０３によって構成されており、スイッチ手段５０’は
トランジスタ１０６によって構成されている。

【００３２】図８に示した回路では、図６に示した回路
と同様、ＩＧＢＴを適用した水平出力トランジスタ４，
２１を、並列動作させている。図８に示した回路では、
電流検出コイル１００によって検出される電流が、一定
以上になった場合、トランジスタ１０３，１０６から成
るスイッチ手段５０，５０’をオン状態にして、水平出
力トランジスタ４，２１をオフさせている（または、コ
レクタ電流の最大値を制限している）。この結果、水平
出力トランジスタ４，２１の過電流による破壊を防止す
ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の水平偏向回路では、電流検出手
段の働きにより、出力トランスを介して、水平出力トラ
ンジスタに流れる電流を検出し、この電流が予め設定さ
れた電流値より大きくなった場合、水平出力トランジス
タのゲートに接続されたスイッチ手段を導通させてい
る。この結果、水平出力トランジスタのゲート電圧を下
げ、水平出力トランジスタに流れるコレクタ電流を制限
（または、遮断）することができる。従って、従来技術
を用いた場合に問題となるコレクタ電圧検出用の抵抗
（図２中の抵抗６３）での損失の増加を招くことなく、
水平出力トランジスタの過電流による破壊を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を示す回路図である。

【図２】従来技術を用いた水平偏向回路の回路図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図４】各部の動作を説明するための動作波形図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施例を示す図である。

【図７】本発明の第４の実施例を示す図である。

【図８】本発明の第５の実施例を示す図である。

【符号の説明】

４…水平出力トランジスタ、 ７…水平偏向コイル、 ９…出力トランス、 ５０…スイッチ手段、 ５１，５２，５３，５４…電流検出手段、 ７１…抵抗、 ９１，１００…電流検出コイル。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水平出力トランジスタと、該水平出力トラ
   ンジスタに接続された出力トランスを用いて構成された
   水平偏向回路において、該水平出力トランジスタとして
   ＩＧＢＴを適用し、かつ、該出力トランスを介して該水
   平出力トランジスタに流れる電流を検出する電流検出手
   段と、該電流検出手段に制御端子が接続され、該水平出
   力トランジスタのゲートに出力端子が接続されたスイッ
   チ手段を設けたことを特徴とする水平偏向回路。
2. 【請求項２】請求項１記載の水平偏向回路において、該
   出力トランスがフライバックトランスであることを特徴
   とする水平偏向回路。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の水平偏向回路
   において、該電流検出手段が抵抗を用いて構成されてい
   ることを特徴とする水平偏向回路。
4. 【請求項４】請求項１又は請求項２記載の水平偏向回路
   において、該電流検出手段が電流検出コイルを用いて構
   成されていることを特徴とする水平偏向回路。