JPH0744647B2

JPH0744647B2 - 高圧発生回路

Info

Publication number: JPH0744647B2
Application number: JP63323959A
Authority: JP
Inventors: 匡彦松本
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPH02170677A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、フライバックトランスの高圧コイルに発生す
るレアショートの防止手段を備えた高圧発生回路に関す
るものである。

〔従来の技術〕

テレビジョン受像機やCRTデイスプレイ装置の高圧発生
回路には、フライバックパルスを昇圧するフライバック
トランスを含んでいる。このフライバックトランスに
は、通常、約30Kvもの高圧が掛かっており、例えば製造
上のミス等に起因してフライバックトランスの高圧コイ
ルにレアショートが発生し、これが進行すると、フライ
バックトランスが発煙・発火し、火災等の大事故につな
がることとなる。

そこで、このようなレアショートが生じないように高圧
コイルに対して充分な品質管理がされているのである
が、微細な不良部分が看過されて良品として使用される
場合が予想され、このような不良製品が使用されると前
記のごとく、火災等の大事故を引き起こすこととなる。

近年においては、レアショートに起因する火災等の事故
を防止するために、レアショートの検出回路を設け、こ
の回路によりレアショートが検出された場合には直ちに
回路動作を停止するような工夫が施されている。

第４図には従来の高圧発生回路に組み込まれているレア
ショートの検出とその保護動作を行う回路が示されてい
る。この回路はフライバックトランスの高圧コイルにレ
アショートが発生した場合に、そのレアショートに起因
して増加する一次側電流を検出し、図示されていない水
平発振回路を停止するものである。すなわち、レアショ
ートが発生していない正常時には、フライバックトラン
スの一次側電流はほぼ1A以下であり、この時は、第４図
の回路の抵抗器１の電圧降下が小さく、トランジスタ２
はオフしたままとなっている。これに対し、レアショー
トが発生して異常状態となったときには、一次側電流が
ほぼ2A程度に増大し、これに伴い抵抗器１の電圧降下が
大きくなり、トランジスタ２がオンする。この結果、コ
ンデンサ３の電圧が上昇し、ツェナーダイオード４がオ
ンし、同時にトランジスタ５もオンする。これにより、
フォトカプラ６の内部にある発光ダイオードが駆動さ
れ、非充電部のトランジスタ７がオンし、コンデンサ８
に蓄えられていた電荷がコンデンサ９に充電され、フォ
トカプラ10のＸ線保護端子11を駆動し、水平発振回路の
発振を停止させるものである。この水平発振回路の停止
によりフライバックトランスの動作も停止し、これによ
りレアショートに起因する火災等の発生を未然に防止す
るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この種の従来の回路は、第４図に示すご
とく、使用されている回路部品の部品点数が多く、回路
が複雑となっているので、回路の製造が煩雑となり、こ
れに伴い、装置コストが高価になるという問題がある。

また、第４図に示す回路は、確かに、高圧コイルにレア
ショートが発生した場合に、水平発振回路を停止する
が、この回路停止のラッチ機能を有しておらず、誤って
水平発振回路を再びオン動作すると、フライバックトラ
ンスが動作し、レアショートがさらに進行するという危
険がある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたも
のであり、その目的は、簡単な回路構成でレアショート
の異常を高感度のもとで検出することができるととも
に、一旦レアショートが検出された場合にはフライバッ
クトランスをラッチ機能を持たせてその回路動作の停止
状態を保持し得ることができる高圧回路を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、次のように構成さ
れている。すなわち、本発明は、フライバックパルスを
発生出力する水平偏向出力回路と、この水平偏向出力回
路で発生したフライバックパルスを昇圧して、その昇圧
出力をブラウン管のアノードへ加えるフライバックトラ
ンスとを備えた高圧発生回路において、フライバックト
ランスを構成する低圧コイルの低圧端側に接続される保
護ヒューズと、この保護ヒューズに接続される入力電源
と、第１の電圧印加部と第２の電圧印加部とを備えこの
第１の電圧印加部と第２の電圧印加部との間の電圧がト
リガ電圧を越えた時にゲートを開き保護ヒューズに溶断
電流を供給するゲート回路と、前記低圧コイルを流れる
一次側電流を検出し、その電流検出値に対応する電圧を
前記ゲート回路の第１の電圧印加部と第２の電圧印加部
間に加える一次側電流検出回路と、前記水平偏向出力回
路のコレクタパルスの電圧変化にほぼ比例して変化する
感度アップ電圧を発生し、この感度アップ電圧を前記ゲ
ート回路の第１の電圧印加部と第２の電圧印加部との間
の電圧を減少する方向に加える補助電源とを有している
ことを特徴として構成されている。

〔作用〕

上記のように構成されている本発明において、フライバ
ックトランスの一次側の電流は一次側電流検出回路によ
って電圧値に変換されて検出され、この検出電圧はゲー
ト回路の第１の電圧印加部と第２の電圧印加部との間に
加えられる。一方、補助電源は水平偏向出力回路で発生
するコレクタパルスの電圧変化にほぼ比例して変化する
感度アップ電圧を発生し、これを前記ゲート回路の第１
の電圧印加部と第２の電圧印加部との間の電圧を減少す
る方向に加える。

フライバックトランスの高圧コイルにレアショートがな
い正常動作時においては、レアショートが発生した時よ
りもコレクタパルスのパルス電圧が大きくなる結果、そ
れに対応して感度アップ電圧も大きくなる。したがって
この比較的大きい感度アップ電圧によってゲート回路の
第１の電圧印加部と第２の電圧印加部との間の電圧を減
少させるから、多少の電圧変動が生じても第１電圧印加
部と第２の電圧印加部との間の電圧がトリガ電圧を越え
ることがなく、したがって、ゲート回路のゲートが誤動
作によって開かれることはない。

これに対し、高圧コイルにレアショートが発生すると、
低圧コイルを流れる一次側電流が急激に増加する。この
増加した一次側電流は一次側電流検出回路によって検出
され、この検出電流に対応した高い電圧がゲート回路の
第１の電圧印加部と第２の電圧印加部間に加えられる。
また、高圧コイルにレアショートが発生すると水平偏向
出力回路のコレクタパルスのパルス電圧が小さくなり、
したがってこれに伴い、感度アップ電圧も小さくなり、
ゲート回路の第１の電圧印加部と第２の電圧印加部との
間の電圧を減少させる電圧が小さくなる。このように、
高圧コイルにレアショートが発生すると一次側電流検出
回路によって検出される大きな検出電圧がゲート回路の
第１の電圧印加部と第２の電圧印加部との間に加えら
れ、しかもその感度アップ電圧による第１の電圧印加部
と第２の電圧印加部との間の差引量が小さくなることか
ら、ゲート回路の第１の電圧印加部と第２の電圧印加部
間の電圧がトリガ電圧を速やかに越えることとなり、こ
のトリガ電圧を越えたところでゲート回路がオン動作し
てゲートを開き、保護ヒューズに溶断電流が加えられ
る。この溶断電流により保護ヒューズの溶断が行われ、
これに伴いフライバックトランスの動作が停止する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明の一実施例を示す高圧発生回路の回路
構成が示されている。同図において、高圧発生回路は水
平偏向出力回路12と、高圧回路13と、レアショート検出
・保護回路14とからなる。このうち、レアショート検出
・保護回路14以外の回路は公知であるので、それらの公
知回路の説明は簡単化する。

前記水平偏向出力回路12は、水平出力トランジスタ19
と、ダンパーダイオード15と、共振コンデンサ16と、水
平偏向コイル17と、Ｓ字補正コンデンサ18とからなる。
水平出力トランジスタ19は図示されていない水平ドライ
ブ回路から送られてくる電圧パルスを受けてスイッチン
グ作用を行い、ダンパーダイオード15との協同によって
水平偏向コイル17に鋸歯状波電流を加える。その一方に
おいて、共振コンデンサ16と水平偏向コイル17はその共
振作用によってフライバックパルスを発生させ、これを
高圧回路13に加える。

高圧回路13はフライバックトランス20と、高圧整流ダイ
オード21とからなる。前記フライバックトランス20の低
圧コイル（一次コイル）22の高圧側端子23は水平偏向コ
イル17および共振コンデンサ16の共通端子に接続されて
おり、また、低圧コイル22の低圧側端子24と中間タップ
25との間にはレアショート検出・保護回路14が接続され
ている。

一方、フライバックトランス20の高圧コイル（二次コイ
ル）26の高圧側端子は前記高圧整流ダイオード21を介し
てブラウン管27のアノード28に接続されている。そして
本実施例の回路では、高圧整流ダイオード21のカソード
側にはフォーカスパック30の回路の一端側が接続されて
いる。このフォーカスパック30の回路は抵抗体31と、フ
ォーカス電圧調整用の可変抵抗体VR_Fと、スクリーン電
圧調整用の可変抵抗VR_Sとからなり、これら各抵抗体31,
VR_F,VR_Sの直列接続体の抵抗体31側の端部は前記高圧整
流ダイオード21のカソード側に接続され、また可変抵抗
体VR_S側の端部はアース側に接続されている。また、高
圧コイル26の低圧側にABL（Automatic Brightness Limi
ter）に通じている。かかる構成において、高圧回路13
は前記水平偏向出力回路12から加えられるフライバック
パルスをフライバックトランス20によって昇圧し、さら
に高圧整流ダイオード21によって信号整流を行い、その
整流出力をアノード28に加えるのである。

レアショート検出・保護回路14は前記フライバックトラ
ンス20の高圧コイル26に発生するレアショートを確実に
検出して、その安全動作を行うもので、本実施例の特徴
的な回路である。このレアショート検出・保護回路14
は、保護ヒューズ32と、一次側電流検出回路としての検
出抵抗器33と、入力電源36と、ゲート回路としてのサイ
リスタ34と、電圧平滑回路としての平滑コンデンサ35
と、抵抗器37と、補助電源38とからなる。そして、前記
補助電源38は抵抗器40,41,42と、コンデンサ43と、ダイ
オード44と、フライバックトランス20のコア28に巻装さ
れた補助電圧発生コイル45とによって構成されている。

前記保護ヒューズ32の一端側は低圧コイル22の低圧側端
子24に接続されており、同ヒューズ32の他端側は検出抵
抗器33の一端側に接続されている。そしてこの検出抵抗
器33の他端側は入力電源36の陽極に接続されている。な
おこの入力電源36の陰極はアースに接続されている。こ
の入力電源36には図示されていない電源ヒューズが設け
られている。

前記サイリスタ34はそのアノード側が低圧コイル22の中
間タップ25に接続されている。サイリスタ34の第１の電
圧印加部としてのカソード側は保護ヒューズ32と検出抵
抗器33との接続部に接続されている。また、サイリスタ
34の第２電圧印加部としてのゲート側は抵抗器37の一端
側が接続されており、同抵抗器37の他端側には抵抗器40
の一端側が接続され、同抵抗器40の他端側は入力電源36
の陽極側に接続されている。また、抵抗器37と同40との
共通接続部分には抵抗器41の一端側が接続され、同抵抗
器41の他端側はコンデンサ43の一端側が接続されてい
る。そしてこのコンデンサ43の他端側は前記抵抗器40と
検出抵抗器33と入力電源36の陽極との共通接続部側に接
続されている。そして、前記抵抗器41とコンデンサ43の
共通接続部には抵抗器42の一端側が接続され、同抵抗器
42の他端側はダイオード44のアノード側が接続されてい
る。ダイオード44のカソード側は補助電圧発生コイル45
の低圧側が接続されている。補助電圧接続コイル45の高
圧側はコンデンサ43の他端側に接続されている。

上記のように構成されている本実施例において、回路の
稼働時には入力電源36から低圧コイル22に向けて一次側
の電流I_Bが流れるが、この一次側の電流I_Bは検出抵抗器
33によってI_BR₁の電圧値に変換されて検出され（R₁は検
出抵抗器の抵抗値）、この検出電圧I_BR₁は平滑コンデン
サ35によりノイズ成分や急峻な電圧変動成分が取り除か
れた状態でサイリスタ34のゲート・カソード間に加えら
れる。

一方、フライバックトランスのコア29に巻装されている
補助電圧発生コイル45には第３図（ａ）に示すように、
水平偏向出力回路12のコレクタパルスとほぼ相似形の補
助電圧パルスが発生する。この補助電圧パルスはその負
の部分E₂はコレクタパルスの電圧変化に影響されずほぼ
一定の電圧となるが、パルスの正の部分の電圧E₁はコレ
クタパルスの電圧変化にほぼ比例して変化する。本実施
例ではこのコレクタパルスに比例して変化する成分E₁を
ダイオード44により整流して第３図（ｂ）の波形として
取り出し、この整流電圧をコンデンサ43によって第３図
（ｃ）に示すように平滑している。そして、この平滑さ
れた電圧は抵抗器41と同40によって抵抗分割している。
すなわち、コンデンサ43により平滑された電圧をE_Sと
し、抵抗器40の抵抗値をR₂、抵抗器41の抵抗値をR₃とし
た時、平滑電圧E_Sは抵抗分割されてE₀の感度調整電圧を
作り出す。

E₀＝｛R₂/（R₂＋R₃｝E_S そして、この感度調整電圧E₀が第２図の等価回路が示す
ように、サイリスタ34のゲート・カソード間の電圧を減
少する方向に加えられるのである。

つまり、サイリスタ34のゲート・カソード間の電圧V_GK
は次のように表される。

V_GK＝I_BR₁−E₀ 高圧コイル26にレアショート等の異常がない正常動作時
には、サイリスタ34のゲート・カソード間の電圧V_GKは
サイリスタ34の動作電圧、すなわち、サイリスタ34のゲ
ートが開かれるときのトリガ電圧よりも低くなってお
り、したがって、サイリスタ34はオフ状態を保ち、ゲー
トは閉じたままとなっている。この場合、本実施例で
は、感度調整電圧E₀がサイリスタ34のゲート・カソード
間電圧を低くする方向に作用するから、前記ゲート・カ
ソード間に多少の電圧変動が加わっても、ゲート・カソ
ード間電圧がトリガ電圧を越えることがなく、サイリス
タ34が誤動作してゲートが開かれるということはない。

これに対し、高圧コイル26にレアショートが発生する
と、一次側電流I_Bが増加する。

すなわち、高圧コイル26にレアショートが発生すると、
そのショート部分において消費エネルギが増大する。い
ま、レアショート１ターン当たりで消費されるショート
エネルギをｑとすると、レアショートがｎターンに拡大
するとその部分から消費されるエネルギＰは、Ｐ＝nqと
なる。このショートエネルギＰは入力電源36から供給さ
れるので、レアショートが生じると一次側の電流I_Bが△
I_Bだけ増加する。つまり、レアショートがない正常時の
一次側の電流をI_B0とすると、このレアショート時の一
次側の電流I_Bは次のように表される。

I_B＝I_B0＋△I_B 一方、入力電源36はある限られた電流容量しか保有して
いないために、レアショートによって一次側の電流I_Bが
増加すると、入力電源36の出力電圧E_Bは数％から数10％
減少し、同時に、水平偏向出力回路12の水平出力トラン
ジスタ19の駆動電圧が不足し、コレクタパルスのパルス
電圧は大きく減少する。このコレクタパルス電圧の減少
に伴って補助電圧発生コイル45で発生する補助電圧も比
例して減少する結果、サイリスタ34のゲート側に加えら
れる感度調整電圧、すなわち、感度アップ電圧E₀も減少
することになる。

すなわち、高圧コイル26にレアショートが発生すると、
検出抵抗器33からサイリスタ34のゲート・カソード間に
加えられる電圧I_BR₁が急増し、同時に、このゲート・カ
ソード間電圧を減少させる感度アップ電圧E₀が減少する
ことから、サイリスタ34のゲート・カソード間電圧V_GK
がトリガ電圧を速やかに越えてサイリスタ34のゲートが
開かれるのである。

このようにサイリスタ34が一旦オンしてゲートが開かれ
ると、低圧コイル22の低圧側端子24と中間タップ25との
間に発生しているパルスがショートされることになり、
低圧コイル22における端子24,25間のコイル巻線部分N₁₁
と、サイリスタ34と、保護ヒューズ32とによって形成さ
れる閉回路のルートで大きな溶断電流が流れ、保護ヒュ
ーズ32が溶断する。この結果、入力電源36から水平偏向
出力回路12に供給される一次側電流I_Bの供給が止まり、
フライバックトランス20の動作が停止する。これによっ
て、高圧コイル26のレアショート部へのエネルギ供給が
遮断されショート部での発熱が止まり、フライバックト
ランス20からの発煙・発火は未然に防止されることとな
るのである。

上記のように、本実施例では、補助電源38からサイリス
タ34のゲート側に加えられる感度アップ電圧E₀はレアシ
ョートが発生するにつれて小さくなるから、サイリスタ
34のゲート・カソード間の電圧の差引量が小さくなり、
かつ、このゲート・カソード間に加えられる検出電圧I_B
R₁は急激に増加するから、ゲート・カソード間電圧V_GK
の増加はより速やかとなり、レアショートの検出感度は
効果的に高められるのである。

また、本実施例によれば、高圧コイル26にレアショート
が発生した場合には保護ヒューズ32が溶断されるので、
フライバックトランス20の回路動作を停止状態にラッチ
されることとなる。したがって、フライバックトランス
20を正常なものと交換し、保護ヒューズ32を付け換えな
ければ回路が再動作しないこととなり、レアショートに
起因する発煙・発火事故をより安全に防止することがで
きる。

また、第１図の回路では、高圧コイル26側にフォーカス
パック30を設けているが、このフォーカスパック30のケ
ースに例えば穴があく等して当該フォーカスパックケー
スの絶縁耐圧が低下し、このフォーカスパック30の回路
が、この近傍位置にある金属シャーシ等と放電を起こし
たような場合にも一次側の電流I_Bが増加し、感度アップ
電圧E₀が減少し、サイリスタ34のオン動作によりゲート
が開かれ、同様に、保護ヒューズ32が溶断される。した
がって、本実施例の回路構成においては、高圧コイル26
のレアショートばかりでなくフォーカスパック30からの
放電等の高圧側の異常が一次側電流の電流増加によって
検出され、直ちにサイリスタのゲートが開かれて保護ヒ
ューズの溶断が行われることから、高圧側の回路異常に
よる安全は、より一層効果的に図れることとなる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく様々
な実施の態様を採り得るものである。例えば、上記実施
例では、高圧出力回路と水平偏向出力回路とを分離しな
い回路構成を示したが、これを分離する場合は水平偏向
コイル17とＳ字補正コンデンサ18は不要となる。しかし
この場合においても水平偏向コイル17だけをダミーイン
ダクタンスに変更することもできる。

また、上記実施例ではゲート回路をサイリスタ34によっ
て構成しているが、このゲート回路は必ずしもサイリス
タ34を用いて構成する必要はなく、他の適宜の回路素
子、例えば、トランジスタ等の回路素子を組み合わせて
構成してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、フライバックトランスの
高圧コイルにレアショートが発生した場合には、一次側
の電流の増加と、補助電源の電源電圧の減少とを組み合
わせて前記レアショートの異常を検出するように構成し
ているから、単に一次側の電流の増加のみを利用してレ
アショートを検出する方式よりもレアショートの検出感
度は飛躍的に高められることとなる。しかも、レアショ
ートのない正常回路動作時には補助電源の電源電圧（感
度アップ電圧）が高くなり、この感度アップ電圧がゲー
ト回路の第１と第２の電圧印加部間の電圧を減少する方
向に印加されるので、ゲート回路の第１と第２の電圧印
加部間に多少の電圧変動が生じてもゲート回路のゲート
が誤動作により開かれるということがなく、これによ
り、回路動作の安定化を図ることができる。

また、本発明は回路素子の部品点数が少ないことで、回
路構成が極めて簡易化され、装置製造の容易化と装置コ
ストの低減化をともに図ることができるとともに、回路
動作の信頼性を高めることが可能である。

さらに、本発明では一旦レアショートが検出された場合
には、保護ヒューズが溶断されるので、回路動作が停止
状態にラッチされることとなり、これにより、レアショ
ートに対する安全動作をより確実なものにできる。

さらに、本発明は二次側の異常を一次側の電流増加によ
って検出する構成であるから、レアショート以外の例え
ば高圧コイルに接続されるフォーカスパック回路からの
放電等の異常も検出して、その安全動作を行い得る。

さらに、高圧コイルのレアショートとその保護を図る本
発明の回路がフライバックトランスと一体型に形成でき
るので、回路のコンパクト化が図れるとともにその取り
扱いも容易となる。その上、前記レアショートの検出と
その保護を図る回路はフライバックトランスの一次側、
すなわち低圧コイル側の結線だけで構成できるから、フ
ライバックトランスに新たな端子を増設する面倒がない
上に、高圧発生回路のAC絶縁を図ることが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高圧発生回路の一実施例を示す回
路図、第２図は同実施例の等価回路図、第３図は同実施
例の回路を構成する補助電源の動作説明図、第４図は従
来の高圧発生回路に組み込まれているレアショートの検
出保護用の回路図である。１……抵抗器、２……トランジスタ、３……コンデン
サ、４……ツェナーダイオード、５……トランジスタ、
６……フォトカプラ、７……トランジスタ、8,9……コ
ンデンサ、10……フォトカプラ、11……Ｘ線保護端子、
12……水平偏向出力回路、13……高圧回路、14……レア
ショート検出・保護回路、15……ダンパーダイオード、
16……共振コンデンサ、17……水平偏向コイル、18……
Ｓ字補正コンデンサ、19……水平出力トランジスタ、20
……フライバックトランス、21……高圧整流ダイオー
ド、22……低圧コイル、23……高圧側端子、24……低圧
側端子、25……中間タップ、26……高圧コイル、27……
ブラウン管、28……アノード、29……コア、30……フォ
ーカスパック、31……抵抗体、32……保護ヒューズ、33
……検出抵抗器、34……サイリスタ、35……平滑コンデ
ンサ、36……入力電源、37……抵抗器、38……補助電
源、40,41,42……抵抗器、43……コンデンサ、44……ダ
イオード、45……補助電圧発生コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フライバックパルスを発生出力する水平偏
向出力回路と、この水平偏向出力回路で発生したフライ
バックパルスを昇圧して、その昇圧出力をブラウン管の
アノードへ加えるフライバックトランスとを備えた高圧
発生回路において、フライバックトランスを構成する低
圧コイルの低圧端側に接続される保護ヒューズと、この
保護ヒューズに接続される入力電源と、第１の電圧印加
部と第２の電圧印加部とを備えこの第１の電圧印加部と
第２の電圧印加部との間の電圧がトリガ電圧を越えた時
にゲートを開き保護ヒューズに溶断電流を供給するゲー
ト回路と、前記低圧コイルを流れる一次側電流を検出
し、その電流検出値に対応する電圧を前記ゲート回路の
第１の電圧印加部と第２の電圧印加部間に加える一次側
電流検出回路と、前記水平偏向出力回路のコレクタパル
スの電圧変化にほぼ比例して変化する感度アップ電圧を
発生し、この感度アップ電圧を前記ゲート回路の第１の
電圧印加部と第２の電圧印加部との間の電圧を減少する
方向に加える補助電源とを有していることを特徴とする
高圧発生回路。