JPH071931B2 - 交流幹線電圧からその周波数を表わす同期情報を与える出力信号を発生する装置 - Google Patents

交流幹線電圧からその周波数を表わす同期情報を与える出力信号を発生する装置

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JPH071931B2 JP61179776A JP17977686A JPH071931B2 JP H071931 B2 JPH071931 B2 JP H071931B2 JP 61179776 A JP61179776 A JP 61179776A JP 17977686 A JP17977686 A JP 17977686A JP H071931 B2 JPH071931 B2 JP H071931B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は交流幹線供給電圧からその周波数に関係を持
つ周波数の周期性信号を発生してタイミングまたは同期
情報を与える回路に関する。
＜発明の背景＞ ある種の映像装置は例えば受像機の共通導線に対して生
成すべきＲ、Ｇ、Ｂ入力信号のような外来映像信号を受
信するための端子を有するが、この様な信号端子と受像
機の共通導線は例えばVCRやテレテキストデコーダの様
な外部装置の対応する信号端子と共通導線に結合される
ことがある。
この外部装置と映像装置の間の信号の結合を簡単にする
ために、双方の共通導線を一緒に接続してすべて同電位
になる様にし、外部装置の信号線路を受像機の対応する
信号端子に結合するが、この様にするとテレビ受像機の
様な各装置の共通導線が、その装置を付勢する対応する
交流幹線電圧源に対し「浮動」状態になり、即ち導電的
に絶縁されることになる。共通導線を浮動させるとその
導線の電位にある端子に利用者が触れても電気衝撃を受
けないが、浮動していないとそれを受けることがある。
また共通導線を浮動させておくと、上述の様に一緒に接
続されたその共通導線の間に無用の電流が流れたり電流
ループができるのが防がれる。
従って、映像装置例えばテレビ受像機の共通導線即ち接
地導線をその装置に電力を供給する交流幹線電圧源の端
子の電位から絶縁することが望ましいことである。この
絶縁は下述の様に変成器で行うのが普通で、絶縁された
共通導線を「冷」接地導線と呼ぶこともある。
ある種の映像装置では、交流幹線電圧を直接ブリッジ整
流器に印加して未調整直流入力電圧を生成してこれを調
整直流電圧を発生するチョッパ変成器を有するスイッチ
ングまたはチョッパ電源に印加する。調整電圧は一般に
接地導線に対してチョッパ変成器の２次巻線から生成さ
れる。このチョッパ変成器は調整電圧を交流幹線電圧源
の端子の電位に対して絶縁するため、その電圧は浮動す
る。
チョッパ変成器の１次巻線の電圧のように交流幹線電圧
源の電位に対して浮動しない電圧を与える電源の回路網
はこのためにその交流幹線電圧源の導線から絶縁されな
い「熱」接地導線と呼ばれることもある共通導線を基準
とする。
調整直流電圧で付勢されるある種の回路は冷接地導線を
共通導線として用いるが、外部映像装置を受像機に結合
するとき、例えば受像機の映像信号に対する電流帰還路
を与える冷接地導線も外部映像装置の共通導線に接続さ
れるため、各共通導線を浮動させることにより共通導体
間の上記無用の電流ループがなくなる上、その浮動共同
導線に利用者が触れても電撃を受ける心配がない。
熱接地導線を基準とする装置の回路と冷接地導線を基準
とする回路の間に信号を結合するときはその２つの導線
を互いに絶縁することが望ましい。例えば、熱接地導線
を基準とする回路から取出される幹線電圧の周波数の周
期性信号は例えば冷接地導線を基準とする遅延時間測定
回路に時間基準情報即ち刻時情報を与えることができ、
この遅延時間測定回路は映像装置に表示情報を与えて表
示面に時間を表示する。
従来法回路のいくつかの幹線変成器を用いて交流幹線電
圧の正弦波形を変成器の１次巻線に印加している。この
変成器の２次巻線は時間基準情報即ち刻時情報を含む正
弦波電圧を時刻測定回路に印加する。幹線変成器は２次
巻線の各端子の電圧を交流電源の各端子の電圧から浮動
させる即ち導電的に絶縁する絶縁用変成器として働ら
き、交流幹線電源からの刻時情報を結合すると共に、熱
接地導線と冷接地導線の間の必要な絶縁を行う。
この絶縁用変成器の欠点はその１次巻線の巻数を多くす
る必要があることがあって大型高価になることである。
必要巻数の多いのはその１次巻線が低周波数低インピー
ダンスの交流幹線電源に対して充分高い直列インピーダ
ンスを示すためである。
この様な交流幹線電圧源の低周波数の正弦波を供給され
る絶縁用変成器の必要をなくすることは、特にその変成
器の唯一の機能が交流幹線電圧から導電的に絶縁された
時刻測定回路への信号供給である様な場合に望ましい。
＜発明の概要＞ この発明の一観点により、交流入力電圧の周波数に関係
する周波数で生ずるパルスを持つ第１の周期性信号がそ
の交流入力電圧源から引出される。与えられたパルスの
持続時間はその交流入力電圧の半周期より実質的に短
い。その第１の周期性信号は磁気結合装置により結合さ
れて周期性出力信号を形成し、第１の共通導線に対して
発生される。その磁気結合装置は第１の共通導体と交流
電圧源の間を導電的に絶縁する。その第１の共通導線は
例えば出力信号を受入れる時刻測定回路のような回路の
共通導線である。
この発明の他の観点により、磁気結合装置は零周波数の
直流から交流入力電圧の周波数以上の周波数まで第１の
共通導線を交流入力電圧から絶縁する。
周期性信号の与えられたパルスのパルス幅は交流入力電
圧の与えられた半周期より実質的に短いため、その周期
性出力信号を受信回路に供給する磁気結合装置は１次巻
線のインダクタンスを僅かしか要しない利点があり、従
って交流幹線入力電圧の正弦波電圧が１次巻線の両端間
に直接供給されるある種の従来法回路に用いられる絶縁
用変成器より１次巻線が実質的に少い。このためこの発
明の実施例に用いる磁気結合装置は上記従来法の回路に
用いられる絶縁用線路電圧変成器より実質的に小型で安
価である。
この発明の他の観点により、交流入力電圧はブリッジ整
流器の入力端子間に印加され、その整流器がその出力端
子と電流帰還端子の間に電圧調整器のような負荷回路の
付勢に用いられる整流供給電圧を発生する。電流帰還端
子の電位は熱接地導線の基準電位を与える。この交流入
力電圧から得られる半波整流信号はブリッジ整流器の１
対の入力端子の第１端子と電流帰還端子の間に生じ、熱
接地導体から導電的に絶縁された周期性出力信号の発生
に用いられる。この半波整流信号を用いると後述のよう
に出力信号の発生が簡単になる利点がある。半波整流信
号は整流供給電圧の生成に用いられるのと同じブリッジ
整流器の一部を用いて交流入力電圧を半波整流すること
により得られる。
この発明の更に他の観点により、例えば時刻測定回路に
基準電位を与える冷接地導体が熱接地導体から導電的に
絶縁されている。
この発明の第１の実施例では、半波整流信号を用いてそ
の波形が交流入力電圧に実質的に従うその各サイクル半
周期中限流抵抗を介してコンデンサを充電する。このコ
ンデンサの電圧が所定レベルに達すると、それに蓄積さ
れたエネルギが交流入力電圧の半周期より実質的に短い
時間内に放電され、この放電電流パルスがフェライトの
トロイド型磁心に挿入された１つの１次巻線に流れて１
つの２次巻線にそのパルスごとに出力信号の対応するパ
ルスを生成する。従って、この出力信号のパルスは交流
入力電圧の周波数で生じる。この出力信号は磁気結合に
より交流入力電圧の端子およびブリッジ整流器の端子の
電位に対して浮動状態にある。
この発明の第２の実施例では半波整流信号が周期性バー
ストを発生する発振器を付勢する。各バーストは半波整
流信号波形が実質的に交流入力電圧の波形に従う半周期
中生じ、発振器で生じた高周波数信号の複数サイクルを
含んでいる。この高周波数信号は高周波変成器により冷
接地導線電位を基準電位とするパルス整形または復調回
路に磁気的に結合され、そのパルス整流回路はその変成
器結合バーストから交流入力電圧の周波数で交流入力電
圧源とブリッジ整流器の各端子に対して浮動した信号を
生成する。
この発明の特徴は発振器が交流入力電圧と同期して発振
を開始することで、このため与えられたバーストの高周
波数信号の各サイクルが交流入力電圧に同期して起る。
＜推奨実施例の説明＞ 第１図は時刻表示回路200のブロック図である。回路200
は例えばアール・シー・エー社（RCA Corp.）製のCTC型
テレビジョンシャーシに用いられている様な通常設計の
時刻測定回路20を含む。回路20は第１図の表示ユニット
22に表示する時刻情報を含む出力信号21を生ずる。表示
ユニット22は映像表示面（図示せず）上に時刻を表示す
る通常の表示回路を表わす。
時刻表示回路20は予備電源23の発生する直流調整電圧Ｂ
＋(sb)により端子20aから給電される。この回路20はク
ロック入力端子CKに信号P60Hzのパルスが入来するたび
に計数を増す計数器を含んでいる。信号P60Hzは後述の
ように交流幹線電圧源24から供給される交流入力電圧V
ACと同じ周波数を持つ。回路20の計数器は電圧VACの各
周期ごとに１回ずつ信号P60Hzにより更新される時刻情
報を含み、出力信号21を生成する。
幹線電圧源24は、ダイオードD1〜D4を含み、予備電源23
と正規動作電源28の電力を与える全波整流末調整電圧V
INを生成する全波ブリッジ整流器26の端子26c、26dの間
に、結合されている。ブリッジ整流器26の電圧VINはコ
ンデンサCOで濾波されてその整流器の出力端子26aと電
流帰還端子26bの間に生ずる。
予備電源23は端子20aと冷接地導線25の間に調整直流供
給電圧Ｂ＋(sb）を生成する。この供給電圧Ｂ＋(sb)は
交流入力電圧VACおよび末調整電圧VINから浮動し、即ち
導電的に絶縁されている。この絶縁は通常の方法で例え
ば第１図のブロックでは記号的に示されてチョッパ調整
式予備電源23を表わすチョッパ変成器23aにより達せら
れる。
電圧VINに基準電位を与えるブリッジ整流器26の端子26b
はチョッパ変成器23aの１次巻線に導電的に接続された
予備電源23の各回路に共通導線として用いられる熱接地
導線27に接続されている。熱接地導線27を基準とする予
備電源の各回路はチョッパ変成器23aで形成される冷熱
障壁により冷接地導線を基準とする回路から導電的に絶
縁されている。これによって熱接地導線27はチョッパ変
成器23aにより冷接地導線25から導電的に絶縁される。
正規動作電源28は予備電源23と同様に動作し得る。電力
オンオフスイッチS1を閉じると電源28と冷接地導線25の
間に熱接地導線27の電位に対して浮動した調整電圧Ｂ＋
(n)が生ずる。正規動作電源28も予備電源同様予備電源2
3の変成器23aと同様の働らきをするチョッパ変成器28b
を用いて冷接地導線25と熱接地導線27の間の絶縁を維持
する。
予備電源23はスイッチS1が開いているときも時刻測定が
妨げられない様に時刻測定回路20に連続的に給電する
が、正規動作電源28はスイッチS1の閉成により映像装置
が付勢されたときだけ他の回路に給電する。
ブリッジ整流器26の端子26dと熱接地導線27の間には半
波整流の幹線供給電圧VACを表わす半波整流信号VHWが生
ずる。この信号VHWの各周期の前半中導通するダイオー
ドD3により後述の時間基準信号発生回路29の入力インピ
ーダンスに電圧VACが印加されるため、信号VHWの正の部
分は実質的に電圧VACの波形に従う。信号VHWのピーク振
幅は、ダイオードD1による電圧VINへのクランプのため
電圧VINより著しく正にならないことに注意すべきであ
る。各周期の後半では、信号VHWが熱接地導線27に対し
て実質的に零になる。
半波整流信号VHWは時間基準信号発生回路29に供給され
る。この回路29は信号VHWのタイミング情報から交流幹
線電圧VACと同じ周波数の信号P60Hzを発生する。この信
号P60Hzは後述のように熱接地導線27から浮動してい
る。熱接地導線27と冷接地導線25の間の絶縁は変成器T1
によって行われる。信号P60Hzは回路20のクロック入力
端子CKと冷接地導線25の間に生じる。従って電圧VACか
ら例えば60Hzの割合で生成されるタイミング信号P60Hz
もその電圧VACから浮動しているため、この信号P60Hzは
冷接地導線25を基準とする測定回路20に用いることがで
きる。
第２図および第３図はこの発明を実施する第１図の時間
基準信号発生回路29の第１および第２の実施例をそれぞ
れ表わす回路29′、29″を含む第１図の配置の一部を示
す。第１図ないし第３図において同様の引用数字および
信号は同様の成分または機能を表わす。第２図および第
３図の半波整流信号VHWは第１図のブリッジ整流器26か
ら供給され、信号P60Hzは第１図の時刻測定回路20に印
加されて交流電圧VACの周波数の時間基準情報を供給す
る。
第２図の回路29′では抵抗R1、R4、R3がブリッジ整流器
26の端子26dとその整流器26の電流帰還端子26bの電位に
ある熱接地導体27との間に直列接続され、抵抗R1、R4の
接続点の端子29′ａと熱接地導体27の間にはコンデンサ
C1が結合されて上向きランプ電圧VC1を発生するように
なっている。
上向きランプ電圧VC1は信号VHWの前半に発生される。こ
の上向きランプ電圧発生用の時定数は抵抗R1、R4、R3お
よびコンデンサC1により公知の方法で決定される。この
上向きランプ電圧VC1の一部に等しい電圧VGが抵抗R4、R
3の接続点の端子29′ｂと熱接地導線27の間に発生さ
れ、シリコン制御整流器（SCR）30のゲート電極と陰極
の間に印加されて、そのSCR30の閾値導通電圧を超えた
ときそのSCR30を導通させる。SCR30の陰極は熱接地導線
27に結合され、陽極は限流抵抗R2と直列の高周波変成器
T1の単巻１次巻線W1を介して端子29′ａに結合されてい
る。１次巻線W1と単巻２次巻線W2は変成器T1のフェライ
ト磁心T1cに巻かれ、その２次巻線W2はパルス整形回路4
0のダイオードD5の陽極に結合されている。ダイオードD
5の陰極はパルス整形回路40のコンデンサC2と抵抗R5を
含む並列回路の接続端子29′ｃに結合されている。ダイ
オードD5は巻線W2に生ずる信号VW2の正の部分だけを端
子29′ｃに印加する。コンデンサC2と抵抗R5の他方の端
子は冷接地導線25に結合されている。
動作時には、コンデンサC1の上向きランプ電圧VC1から
得られる電圧VGが信号VHWの前半中SCR30の閾値導通電圧
を超えたときそのSCR30が導通し、その陽極から陰極へ
流れる電流によりコンデンサC1が抵抗R2と１次巻線W1の
直列回路を介して速やかに放電される。この１次巻線W1
を介する放電の結果、２次巻線W2に相当大きいが持続時
間の短い信号パルスVW2を生じ、このためコンデンサC2
がダイオードD5を介して充電され、信号P60Hzの各パル
スの立上りを生成する。放電電流により変成器T1の磁心
は飽和するが、変成器T1が飽和すると２次巻線W2に生ず
る信号VW2の短時間パルスの立下りが形成される。信号V
W2のパルスの立下りが変成器T1の飽和によって生じた
後、コンデンサC2は抵抗R5を介して次第に放電し、信号
P60Hzの対応パルスの立下りを形成する。この様にして
コンデサC2と抵抗R5は信号VW2の短時間パルスを伸張
し、その幅を増大させる。この伸張は第１図の時刻測定
回路20の端子CKの信号P60Hzを受ける回路成分の最小パ
ルス幅条件に適合させるのに必要である。各パルス信号
VW2の持続時間は１マイクロ秒以下のこともあり、幹線
周波数が60Hzのとき約８マイクロ秒になる信号VHWの各
パルスのそれより実質的に短いことに注意されたい。
この発明の１つの特徴として、第２図の１次巻線W1の短
時間放電パルス電流により変成器T1のような小型安価の
高周波変成器を用いて熱接地導線27を冷接地導線25から
導電的に絶縁し得るようになる。
SCR30は電圧VACの各サイクルに１回導通し、１回遮断さ
れるから、電圧VACの周波数が例えば60Hzのとき信号P
60Hzは同じ60Hzの周波数のパルスを含む。
この発明の他の特徴として、高周波変成器T1がまた冷接
地導線25を熱接地導線27から容量的に遮断する。巻線W
1、W2間のキャパシタンスが小さいため60Hzのような低
周波数電流は熱接地導線27から冷接地導線25に結合され
ない。
第３図はこの発明の第３の特徴を実施した第１図の時間
基準信号発生回路29の実施例である回路29″を示す。こ
の回路29″はブリッジ整流器26の端子26dとその電流帰
還端子26bと同電位の熱接地導線27の間の半波整流信号V
HWにより付勢される発振器33を含む。
この発明の更に他の特徴として、発振器33は半波整流信
号VHWがその前半で正のとき130Hzのような高周波数で発
振するが、その後半で実質的に零のとき発振しない。
発振器33は通常のハートレイ型発振器として動作し、変
成器T1″の１次巻線W1″を含む。この巻線W1″は同調コ
ンデンサC4と並列に接続され、そのインダクタンスによ
り例えば130KHzのような電圧VACより実質的に高い周波
数に同調された被同調回路を形成する。巻線W1″の中間
タップはその巻線を第１および第２の部分W1a、W1bに分
割してトランジスタQ1のエミッタ電極に接続されてい
る。トランジスタQ1のベース電極は直流阻止用コンデン
サC3を介して同調コンデンサC4の一方の端子に結合さ
れ、そのコンデンサC4の他方の端子に結合された巻線W1
bの端部が熱接地導線27の電位になる。抵抗R7はブリッ
ジ整流器26の端子26dからトランジスタQ1のコレクタ電
極に信号VHWを供給してその信号の前半中そのトランジ
スタのコレクタ・エミッタ電圧を生成する。トランジス
タQ1のベース電極には抵抗R0を介して抵抗R7が接続さ
れ、そのトランジスタにベース電流を供給する。
動作時には、発振器33が信号VHWの前半中２次巻線W2″
に信号VW2″のバースト即ち高周波数の複数サイクルを
発生するが、後半中は発振しない。
信号VHWの前半中に生ずる信号VW2″の高周波数信号の各
バーストはパルス整形回路40″のダイオードD5の陽極に
供給される。ダイオードD5の陰極は第３図の回路40″の
コンデンサC5と抵抗R6の並列接続の一方の接続点である
端子29c″に結合され、その他方の接続点は冷接地導線
の電位にある。パルス整形回路40″は通常の振幅変調信
号検波器として働らき、振幅変調信号VW2″を復調して
その各バースト中の高周波数信号の正のピークパルスの
包絡線を抽出する。このVHW信号の各前半に生ずる包絡
線は信号P60Hzの対応パルスを表わす。高周波数パルス
の各バーストは信号VHWの前半に生じ、その信号VWHの波
形に続く包絡線を有する。従って、各バーストの包絡線
を含む信号P60Hz周波数は電圧VACのそれに等しい。
この発明の更に他の特徴として、１次巻線の巻数が少く
てよい第３図の高周波変成器T1″が交流幹線電源24から
信号P60Hzを絶縁すると共に容量的に遮断する。変成器T
1″は空心またはフェライト磁心を用いて構成し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は映像装置の時刻表示回路200のブロック図、第
２図はこの発明の１特徴を実施して時間基準情報を含む
周期性出力信号を発生する第１図の時刻測定回路の第１
の実施例の詳細回路図、第３図は周期性信号を発生する
第１図の時刻測定回路の第２の実施例の詳細回路図であ
る。 20……利用回路、24……交流幹線電圧源、C1、SCR30、3
3……第１の信号発生手段、T1、T1″……磁気結合手
段、W1、W1″……導電的に絶縁されない部分、W2、W2″
……導電的に絶縁された部分。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】交流幹線電圧源と、その交流幹線電圧に応
    じてそれからその周波数を表わす同期情報を含みその周
    波数より実質的に高い周波数成分を有する第１の信号を
    発生する手段と、この第１の信号に結合された導電的に
    絶縁されない部分を有し、その第１の信号を導電的に絶
    縁された部分に磁気的に結合して上記同期情報を与える
    出力信号を上記交流幹線電圧源から導電的に分離される
    ような形で発生する磁気結合手段と、上記幹線電圧源か
    ら導電的に絶縁され、上記出力信号に応動する利用回路
    とを含む交流幹線電圧からその周波数を表わす同期情報
    をその幹線電圧から導電的に絶縁された利用回路に与え
    る出力信号を発生する装置。
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