JPH06339039A

JPH06339039A - Ｃｒｔ用ｘ線防護回路

Info

Publication number: JPH06339039A
Application number: JP12582993A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Nakano; 茂中野; Koichiro Yamamoto; 貢一郎山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1993-05-27
Filing date: 1993-05-27
Publication date: 1994-12-06

Abstract

(57)【要約】【目的】水平発振周波数、水平帰線期間及び＋Ｂ電圧
を直接検出し、これらの検出結果が予めプログラムされ
た条件を満足したとき、高圧発生回路の電源を遮断する
ＣＲＴ用Ｘ線防護回路を提供する。【構成】水平発振周期を検出する水平周期検出カウン
タ１０１と、水平帰線期間を検出する水平帰線期間検出
カウンタ１０２と、高圧発生回路の電源電圧を検出する
アナログ／デジタル変換器１０３と、高圧発生回路の電
源を遮断する電源遮断リレー１５１と、水平周期検出カ
ウンタ１０１、水平帰線期間検出カウンタ１０２及びア
ナログ／デジタル変換器１０３のそれぞれの検出結果に
基づいて、電源遮断リレー１５１に高圧発生回路の電源
を遮断せしめるマイクロコンピュータのＣＰＵ１１１と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＣＲＴ（陰極線管）を
用いた映像再生装置の保護回路に係り、特に部品の故障
等による電子ビームの加速電圧の異常上昇を防止し、有
害なＸ線の放射を未然に防ぐＣＲＴ用Ｘ線防護回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＶ受像機や、ディスプレイ装置に用い
られるＣＲＴは、ブラウン管とも呼ばれ、電子銃から発
射された電子ビームを偏向ヨークの磁界によって偏向さ
せている。そしてこの偏向により蛍光面を走査し、電子
が衝突した蛍光体が発光することで映像を再現してい
る。

【０００３】ところが、シャドウマスクや蛍光体などの
物質に高速の電子が衝突するとＸ線が発生する。このＸ
線の量は物質の原子番号及び、電子ビーム電流に比例
し、加速電圧の２乗にほぼ比例する。このＸ線から人体
を防護するため、ＣＲＴから５ｃｍ離れたところでのＸ
線量が０．５ｍＲ／ｈを超えないように規格が定められ
ている。このようにＣＲＴ内部で発生するＸ線を吸収し
て外部への放射量を減少するため、ＣＲＴのガラスにＰ
ｂＯ、ＢａＯ、ＳｒＯなどの重金属酸化物が添加されて
いる。このガラスのＸ線吸収係数はＸ線の波長により異
なり、この結果として漏洩するＸ線量は、電子ビーム加
速電圧の増加とともに急激に増大する。

【０００４】従来、ＣＲＴを組み込んだＴＶ受像機やデ
ィスプレイ装置は、部品故障等による電子ビーム加速電
圧の異常な上昇から、Ｘ線量が増大して規格値を超える
のを防止するため、Ｘ線防護回路が設置されている。

【０００５】このような、従来のＸ線防護回路の例を図
４に示す。同図において、２００は水平系の集積回路で
あり、水平発振回路２０１、水平ドライブトランジスタ
駆動回路２０２、Ｘ線防護用回路２０３等の機能が集積
されている。水平ドライブトランジスタ（以下、Ｈ−Ｄ
ｒと略す）２０６には、水平ドライブトランジスタ駆動
回路２０２からの水平ドライブパルスが、分圧抵抗２０
４、２０５で分圧されて入力される。Ｈ−Ｄｒ２０６の
出力は、水平ドライブトランス２０７を介して、水平出
力トランジスタ（以下、Ｈ−Ｏｕｔと略す）２０８を駆
動する。

【０００６】Ｈ−Ｏｕｔ２０８のコレクタには、ダンパ
ーダイオード２０９、共振容量２１９、フライバックト
ランス（以下、ＦＢＴと略す）２１０の一次巻線２１１
の一方の端子及び水平偏向コイル２１５が接続されてい
る。１次巻線２１１の他方の端子はメイン＋Ｂ電源のソ
ースである電圧レギュレータ２４３に接続されている。
ＦＢＴ２１０には、３組の２次巻線、２１２、２１３、
２１４があり、それぞれ、Ｌｏｗ＋Ｂ整流回路２１６、
図示しないＣＲＴヒータ及びＣＲＴアノード電圧整流回
路２１７に接続されている。また、２次巻線２１３に
は、異常電圧検出のための整流回路２１８が接続されて
いる。

【０００７】ＣＲＴヒータ用２次巻線２１３の電圧を整
流する整流回路２１８には、この整流電圧の異常を検出
するために、保護抵抗２２０、ツェナーダイオード２２
１及び抵抗２２２の直列回路が接続されている。そして
高圧異常時には、整流回路２１８の出力電圧Ｖａから、
ツェナーダイオード２２１のツェナー電圧（Ｖｚ１）を
減じたヒーターパルス異常検出電圧（Ｖａ−Ｖｚ１）が
抵抗２２２の両端に現れ、コンデンサ２２３で平滑され
る。

【０００８】また、同様に、Ｌｏｗ＋Ｂ整流回路２１６
には、Ｌｏｗ＋Ｂ電圧（以下、Ｖｂと略す）の異常を検
出するために、保護抵抗２３０、ツェナーダイオード２
３１及び抵抗２３２の直列回路が接続されいる。そして
高圧異常時には、整流回路２１６の出力電圧Ｖｂから、
ツェナーダイオード２３１のツェナー電圧（Ｖｚ２）を
減じたＬｏｗＢ異常検出電圧（Ｖｂ−Ｖｚ２）が抵抗２
３２の両端に現れ、コンデンサ２３３で平滑される。

【０００９】以上の２つの検出電圧、ヒーターパルス異
常検出電圧（Ｖａ−Ｖｚ１）とＬｏｗＢ異常検出電圧
（Ｖｂ−Ｖｚ２）とは、抵抗２２４と抵抗２３４とによ
り合成されて、Ｘ線防護用回路２０３の入力電圧とな
る。なお、図４において、符号２４０は家庭用電源プラ
グ、２４１はブリッジ整流回路、２４２は平滑コンデン
サ、２４３はメイン＋Ｂ電源レギュレータをそれぞれ示
す。

【００１０】この従来例の動作は以下の通りである。す
なわち、２つの整流電圧Ｖａ及びＶＶｂが共に正常の場
合には、Ｘ線防護用異常電圧検出回路２０３の入力電圧
は、異常検出電圧以下であり、２０４はＨ−Ｄｒ駆動回
路２０２に対して何も作用を及ぼさない。

【００１１】ところが、通常１２０〜１３０Ｖに設定さ
れているメイン＋Ｂ電圧が、何らかの原因で上昇した場
合、ＦＢＴ２１０の２次電圧も上昇し、ＣＲＴアノード
電圧が上昇する。このときＣＲＴヒーターパルス電圧も
上昇するので、この整流電圧であるＶａも上昇する。こ
のＶａがツェナーダイオード２２１のツェナー電圧Ｖｚ
１を超えると、抵抗２２２の両端にヒーターパルス異常
検出電圧（Ｖａ−Ｖｚ１）が現れ、抵抗２２４を通じて
Ｘ線防護用回路２０３がこれを検出する。

【００１２】次いで、異常を検出したＸ線防護用回路２
０３は、Ｈ−Ｄｒ駆動回路２０２の出力を停止させる。
これにより、Ｈ−Ｏｕｔ２０８も動作を停止するので、
高圧発生が止まることになる。Ｘ線防護用回路２０３は
内部にラッチ回路を有しており、高圧発生が止まって高
圧異常状態が解消されても、電源を遮断しない限りＨ−
Ｄｒ駆動回路２０２の出力を停止させる状態を保持す
る。

【００１３】同様に、共振容量２１９の故障等により水
平帰線期間が短くなった場合、水平発振周波数が低くな
った場合にも高圧が上昇する。この高圧の上昇に伴いヒ
ーターパルス電圧が上昇して、ヒーターパルス異常検出
電圧（Ｖａ−Ｖｚ１）を抵抗２２４を通じてＸ線防護用
回路２０３が検出する。

【００１４】また、ＬｏｗＢ異常検出電圧（Ｖｂ−Ｖｚ
２）も同様に、メイン＋Ｂ電圧が何らかの原因で上昇し
た場合、ＦＢＴ２１０の２次側の電圧も上昇する。そし
て、ＬｏｗＢ整流電圧のＶｂがツェナーダイオード２３
１のツェナー電圧Ｖｚ２を超えると、ＬｏｗＢ異常検出
電圧（Ｖｂ−Ｖｚ２）を抵抗２３４を通じてＸ線防護用
回路２０３が検出する。

【００１５】ところが、ＬｏｗＢ異常検出の場合、通常
走査期間整流をしている為、帰線期間が短くなった場合
や、水平発振周波数が低くなった場合には、ＬｏｗＢは
あまり上昇しない為、Ｘ線防護用回路２０３は検出しな
い。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回路では、異常電圧の検出に、特性のばらつきが大
きいツェナーダイオードを使用していたため、異常検出
電圧の精度が直接ツェナー電圧の精度に影響され、高精
度な検出ができないという問題点があった。また、Ｌｏ
ｗＢ検出型では、帰線期間の減少や水平発振周波数の低
下による高圧上昇が検出されず、ヒータパルス検出型で
も、ＦＢＴの仕様条件（例えば、ヒータ巻線の巻き方、
ＣＲＴのヒータをＦＢＴにより絶縁する場合など）によ
っては、高圧上昇に対するヒータ電圧の追従性が悪いと
いう問題点があった。

【００１７】以上の問題点に鑑み、本発明の課題は、水
平発振周波数、水平帰線期間及び＋Ｂ電圧を直接検出
し、これらの検出結果が予めプログラムされた条件を満
足したとき、高圧発生回路の電源を遮断するＣＲＴ用Ｘ
線防護回路を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成を有する。すなわち、本発明
は、水平発振周期を検出する周期検出手段と、水平帰線
期間を検出する水平帰線期間検出手段と、高圧発生回路
の電源電圧を検出するアナログ／デジタル変換手段と、
高圧発生回路の電源を遮断する電源遮断手段と、前記周
期検出手段、水平帰線期間検出手段及びアナログ／デジ
タル変換手段のそれぞれの検出結果に基づいて、電源遮
断手段に高圧発生回路の電源を遮断せしめる制御手段と
を備えることを特徴とするＣＲＴ用Ｘ線防護回路であ
る。

【００１９】また、本発明は、上記ＣＲＴ用Ｘ線防護回
路において、制御手段がマイクロコンピュータにより構
成され、予めプログラムされた条件が満足されたとき、
マイクロコンピュータが電源遮断手段に高圧発生回路の
電源を遮断せしめることを特徴とするＣＲＴ用Ｘ線防護
回路である。

【００２０】

【作用】マイクロコンピュータに、水平発振周期検出用
カウンタ、水平帰線期間検出用カウンタ及び＋Ｂ電圧検
出用のアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器
と略す）を設ける。水平発振周期検出用カウンタと水平
帰線期間検出用カウンタとは、それぞれ別個のカウンタ
を備えてもよいし、１つのカウンタを時分割して交互
に、水平発振周期検出と水平帰線期間検出に用いてもよ
い。また、クリップ回路で許容入力電圧以下にクリップ
された水平パルスが入力する水平パルス入力用端子と、
分圧された＋Ｂ電圧が入力する電圧検出端子とがマイク
ロコンピュータに設けられる。

【００２１】水平パルス入力用端子に入力した水平パル
スは、マイクロコンピュータのクロックとＡＮＤがとら
れて、水平帰線期間検出用カウンタに入力する。このカ
ウンタで水平帰線期間が検出される。また、水平パルス
をＴフリップフロップ１段を通すことにより、水平期間
のパルス幅を持つゲート信号が作成され、このゲート信
号とマイクロコンピュータのクロックとをＡＮＤして水
平発振周期検出用カウンタに入力する。これにより水平
発振周波数の逆数である水平発振の周期が検出される。

【００２２】また、分圧された＋Ｂの値はＡ／Ｄ変換器
でデジタルに変換してマイクロコンピュータに読み取ら
れる。マイクロコンピュータは、上記のようにして検出
した水平帰線期間、水平発振周期及び＋Ｂの値が、予め
プログラムされた所定の範囲を超えたとき異常と判断し
て、パワーリレー出力端子をＬｏｗとして、Ａ／Ｃ電源
の供給を遮断する。

【００２３】

【実施例】次に、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。図１は、本発明のＣＲＴ用Ｘ線防護回路
に係る実施例の回路説明図である。同図において、図４
の従来例と同一機能の回路構成品は、同一符号を付与し
て説明は省略する。

【００２４】本実施例で最も特徴的な構成品は、マイク
ロコンピュータ１００であり、その内部バス１１０に
は、水平発振周波数の周期を検出するカウンタ１０１
と、水平帰線期間を検出するカウンタ１０２と、メイン
＋Ｂ電圧を検出するＡ／Ｄコンバータ１０３と、これら
の検出手段による検出値を所定のタイミングで読み取
り、その値によって、高圧正常値か、高圧異常値かを判
断するプログラムを格納したＲＯＭ１０４と、このプロ
グラムを実行する演算制御装置（以下、ＣＰＵと略す）
１１１が接続されている。また、内部バス１１０には、
上記判断の結果に基づいてパワーリレー１５１をドライ
ブするリレードライブＴｒ１５０への制御信号をＯＦＦ
する出力回路１０５も接続されている。

【００２５】マイクロコンピュータ１００には、２つの
入力端子１０７及び１０８が設けられており、それぞ
れ、ＦＢＴ２１０のヒータ巻線２１３から抵抗１２１、
１２２で分圧した水平パルスと、抵抗１３１、１３２で
分圧したメイン＋Ｂ電圧が入力される。回路異常時に、
マイクロコンピュータ１００の水平パルス入力端子１０
７に過大な電圧が加わるのを防止するため、入力端子１
０７と並列にツェナーダイオード１２３が設けられてい
る。

【００２６】マイクロコンピュータ１００の入力端子１
０７には、水平帰線期間を計数するために、ＡＮＤゲー
ト１１２の一方の入力が接続され、ＡＮＤゲート１１２
の他方の入力にはマイクロコンピュータ１００のクロッ
クが入力される。ＡＮＤゲート１１２の出力は水平帰線
期間を計数するカウンタ１０２に接続されている。

【００２７】また、入力端子１０７には、Ｔフリップフ
ロップ（以下、Ｔ−Ｆ／Ｆと略す）１１３のトリガ入力
が接続され、Ｔ−Ｆ／Ｆ１１３の出力には、ＡＮＤゲー
ト１１４の一方の入力が接続され、ＡＮＤゲート１１４
の他方の入力には、マイクロコンピュータ１００のクロ
ックが入力される。ＡＮＤゲート１１４の出力には、水
平発振周期を計数するカウンタ１０１が接続されてい
る。

【００２８】次いで、図２の波形図及び図３のフローチ
ャートを参照して、実施例の動作を説明する。図２
（ａ）は、マイクロコンピュータ１００の入力端子１０
７に入力するＦＢＴからのパルスを示す。このパルスの
Ａ〜Ｂの期間が水平帰線期間であり、この期間はゲート
１１２が開いて、クロックがカウンタ１０２により計数
される（図２（ｂ））。

【００２９】水平帰線期間を１２μＳ、クロック周波数
を１２ＭＨｚとすれば、正常時には１４４本のクロック
がカウンタ１０２により計数されるはずである。ここ
で、検出された計数値をＮとする（図３のＳ１１）。部
品等の故障により、水平帰線期間が短くなり、高圧が異
常に上がった場合、水平帰線期間中に計数されるクロッ
ク数は減少するが、あらかじめ正常と判断する限界値を
Ｎ１と定めておく。ＣＰＵ１１１は、計数値Ｎと限界値
Ｎ１とを比較して、Ｎ＜Ｎ１ならば、高圧異常と判断し
て（Ｓ１２のＹｅｓ）、Ｓ１７へ分岐する。Ｓ１２の判
断で、Ｎｏならば、水平帰線期間は正常と判断して、次
の水平発振周期の計数へ移る。

【００３０】水平発振周期は、図２（ａ）ＦＢＴパルス
のＡ〜Ｃの期間を計数するため、ＦＢＴパルスの前縁毎
に状態が反転するＴ−Ｆ／Ｆ１１３の出力（図２
（ｄ））とクロックとをＡＮＤゲート１１４でＡＮＤを
取った後、カウンタ１０１により計数する。この計数パ
ルスが図２（ｃ）に示されている。水平帰線期間と同様
に、クロック周波数を１２ＭＨｚ、水平発振周期（１
Ｈ）を６３．５μＳとすれば、正常時には、計数される
クロック数は約７６５となるはずである。ここで、検出
された計数値をｎとする（図３のＳ１３）。部品等の故
障により、水平発振周期が長くなり（水平発振周波数が
低くなり）高圧が異常に上昇した場合、計数されるクロ
ック数は増加するが、この限界値をｎ１と定めておく。
ＣＰＵ１１１は、計数値ｎと限界値ｎ１とを比較して、
ｎ＞ｎ１ならば、高圧異常と判断して（Ｓ１４のＹｅ
ｓ）、Ｓ１７へ分岐する。Ｓ１４の判断で、Ｎｏなら
ば、水平発振周期は正常と判断して、次の＋Ｂ電圧の検
出へ移る。

【００３１】＋Ｂ電圧の検出は、マイクロコンピュータ
のＣＰＵ１１１が８ビット並列処理であれば、８ビット
のＡ／Ｄコンバータを使用することにより、Ｖ_DD（５
Ｖ）の１／２５６の精度で検知できるので、従来のツェ
ナーダイオードを使用する場合より、格段に精度が上が
る。ＡＣ電源異常、部品の故障等により、メイン＋Ｂ電
圧が上昇し、異常高圧が発生した場合、マイクロコンピ
ュータ１００の入力端子１０８の電圧もこれに比例して
上昇する。この電圧値はデジタル変換されてＣＰＵ１１
１に読み取られる（Ｓ１５）。この読取値をＶ、限界値
をＶ１とすれば、Ｖ＞Ｖ１ならば高圧異常と判断して
（Ｓ１６のＹｅｓ）、Ｓ１７へ分岐する。そうでなけれ
ば、Ｓ１１へ戻る。

【００３２】Ｓ１７では、出力回路１０５の出力を”
Ｌ”レベルに変更する。これによりリレードライブＴｒ
１５０がオフとなり、リレー１５１の接点が開いてＡＣ
電源が遮断される。こうして、予めプログラムされた高
圧異常条件が検出されたとき、ＡＣ電源が遮断されて、
Ｘ線の発生が防止される。

【００３３】以上好ましい実施例を説明したが、これは
本発明を限定するものではない。例えば、水平発振周期
を検出するカウンタと、水平帰線期間を検出するカウン
タは、それぞれ別個に設けることなく、１つのカウンタ
を交互に使用してもよい。また、マイクロコンピュータ
のプログラムによる検出制御と、検出値と限界値との比
較の順序は、水平発振周期、水平帰線期間、＋Ｂ電圧の
３者の何れの順序でもかまわない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のツェナーダイオードを使用した高圧異常検出回路
よりも格段に高精度で、高圧異常を検出して、電源を遮
断しＸ線の発生を防止できるという効果がある。また、
マイクロコンピュータのＲＯＭに格納されるプログラム
により、検出限界値が制御されるので、従来のように回
路のバラツキを考慮する必要がなく、設計が容易になる
という効果がある。

【００３５】さらに、マイクロコンピュータは、新規に
導入する必要はなく、通例カラーテレビジョン等には、
選局、音量等のリモコン用にマイクロコンピュータが使
用されている。このマイクロコンピュータ機能を拡張す
ることにより、高圧異常検出のための外部回路の部品点
数が削減され、総合的に信頼性が高く、製造原価の安価
なＸ線防護回路を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係るＣＲＴ用Ｘ線防護回路の
回路説明図である。

【図２】図２は、本発明のＣＲＴ用Ｘ線防護回路の動作
を説明する波形図である。

【図３】図３は、本発明のＣＲＴ用Ｘ線防護回路の動作
を説明するフローチャートである。

【図４】図４は、従来例の回路図である。

【符号の説明】

１０１水平発振周期検出用カウンタ１０２水平帰線期間検出用カウンタ１０３＋Ｂ電圧検出用Ａ／Ｄコンバータ１０４プログラムＲＯＭ１０５リレードライブ回路１１１演算制御装置（ＣＰＵ）１５０リレードライブトランジスタ１５１電源遮断用リレー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平発振周期を検出する周期検出手段
と、水平帰線期間を検出する水平帰線期間検出手段と、高圧発生回路の電源電圧を検出するアナログ／デジタル
変換手段と、高圧発生回路の電源を遮断する電源遮断手段と、前記周期検出手段、水平帰線期間検出手段及びアナログ
／デジタル変換手段のそれぞれの検出結果に基づいて、
電源遮断手段に高圧発生回路の電源を遮断せしめる制御
手段とを備えることを特徴とするＣＲＴ用Ｘ線防護回
路。
【請求項２】請求項１において、制御手段がマイクロ
コンピュータにより構成され、予めプログラムされた条
件が満足されたとき、マイクロコンピュータが電源遮断
手段に高圧発生回路の電源を遮断せしめることを特徴と
するＣＲＴ用Ｘ線防護回路。