JPH0832180B2 - 多倍圧式高電圧発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばテレビジョン受像機、ディスプレイ
装置に用いて好適な多倍圧式高電圧発生装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、テレビジョン受像機等に用いられる高電圧発
生装置には、通常コック・クロフト回路を用いることに
よって高圧コイルに誘起されたフライバックパルスを多
倍圧していく多倍圧方式と、高圧コイルを複数の高圧ブ
ロックに分割して巻回して該各高圧ブロックと高圧ダイ
オードとを交互に直列接続し、各高圧コイルに誘起され
たフライバックパルスを加算整流していくフライバック
トランス方式とがあり、いずれの方式においても高圧レ
ギュレーションを良好にし、走査期間でのリンギングを
減少させ、高品位な画面とすることが要求されている。

一方、近年のカラーテレビジョン受像機の大型化に伴
って、陰極線管に出力する高圧出力も大きくなってきて
おり、例えば高圧出力電圧で30kV、高圧出力電流で1.5m
Aのものが要求されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

然るに、コック・クロフト回路等の多倍圧回路を用い
てなる多倍圧方式にあっては、倍圧数を３倍,4倍，…と
増していくと、急激に高圧レギュレーションが悪化する
傾向を持っている。従って、フライバックパルスを多倍
圧化する場合には、約２倍圧となるような回路方式が採
用されている。

しかし、前述したように高圧出力電圧を30kVとするに
は、高圧コイルに誘起される高圧電圧を15kVまで持ち上
げなくてはならず、必然的に高圧コイルの巻線数が非常
に多くなる。

このため、従来技術においては、高圧コイルを巻回す
るに際して、高圧ボビンの軸方向に複数の巻線ブロック
（セクション）を設け、該各巻線ブロックに高圧コイル
を分割して巻回していく、いわゆるセクション巻き方式
が採用されている。

ところが、高圧コイルをセクション巻き方式とした場
合には、低圧コイルと高圧コイルとの間の結合度が低
く、結果として漏洩インダクタンスが大きくなるという
問題がある。また、高圧コイルの線間及びセクション間
の分布容量が大きくなり、このため同調次数を９次以上
とすることが困難となるという問題点がある。さらに、
各セクションの線間及び隣り合うセクション間の耐圧の
点で信頼性に劣るという問題点もある。

本発明はこのような従来技術による多倍圧式高電圧発
生装置の問題点に鑑みなされたもので、高圧コイルを複
数層の高圧巻線層に半径方向に積層巻きすることによ
り、各高圧巻線層間の分布容量を小さくし、もって高次
同調を容易とした多倍圧式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、本発明は、低圧コイル
と、該低圧コイルの外周側に位置してほぼ同一巻線数、
同一巻線方向をもって２層以上に積層巻きされた複数層
の高圧巻線層からなる高圧コイルと、該高圧コイルの各
層の高圧巻線層毎に第１ないし第３のダイオード及び第
1,第２のコンデンサから構成される２個以上の倍圧整流
回路とを備え、該各倍圧整流回路は第１のダイオードの
カソードを第２のダイオードのアノード及び第２のコン
デンサの一端と接続し、各高圧巻線層の巻き始めを第２
のダイオードのカソードと接続すると共に第１コンデン
サの一端と接続し、各高圧巻線層の巻き終わりを第２の
コンデンサの他端と接続すると共に第３のダイオードの
アノードと接続し、該第３のダイオードのカソードを第
１のコンデンサの他端とそれぞれ接続し、かつ最低圧側
の倍圧整流回路は第１のダイオードのアノードを接地す
ると共に第３のダイオードのカソードを次段の倍圧整流
回路側の第１のダイオードのアノードと接続し、最高圧
側の倍圧整流回路は第１のダイオードのアノードを前段
倍圧整流回路側の第３のダイオードのカソードと接続す
ると共に第３のダイオードのカソードを陰極線管側のア
ノードと接続可能とし、該陰極線管の内部容量を利用し
て倍圧整流回路の個数×２倍圧に整流された高圧出力を
供給する構成としたことにある。

〔作用〕

高圧巻線層をｎ層として該各高圧巻線層毎に倍圧整流
回路をｎ個設ける構成とした場合に、低圧コイルにフラ
イバックパルスを出力すると、各高圧巻線層に誘起され
電圧が発生する。そして、この電圧はコイルの陰極線管
の内部容量によって2n倍圧に整流された高圧出力として
陰極線管のアノードに供給することができる。この際、
各段の高圧整流回路は２倍圧整流を行っているだけであ
るから、高圧レギュレーションを改善した状態で、各巻
線層管の分布容量、漏洩インダクタンスを小さくする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ、詳細
に述べる。

第１図ないし第５図は本発明の第１の実施例を示す。

まず、第１図において、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は該コア１の一方
の脚部に挿通して設けられた低圧ボビンで、該低圧ボビ
ン２の外周には所定ターン数の低圧コイル３がセクショ
ン巻きによって巻回されている。４は低圧ボビン２に外
嵌するように設けられた高圧ボビンで、該高圧ボビン４
の外周には第１層、第２層からなる高圧コイル５の巻線
層5A,5Bが層間紙6,6を介して同軸に、かつ２層に積層巻
きされている。そして、高圧ボビン４の外周には端子ピ
ン7,7が所定間隔で周方向に植設され、該各端子ピン7,7
間には後述する各段の２倍圧回路中のダイオードが取付
けられている。

ここで、２層の巻線層5A,5Bからなる高圧コイル５
は、次の条件によって巻回されている。即ち、 イ 巻線層5A,5Bはほぼ同一巻線数とする。

ロ 巻線層5A,5Bの巻線方向を同一方向とする。

ハ 巻線層5A,5Bの巻線ピッチをほぼ同一とする。

ニ 巻線層5A,5Bの巻き始め、巻終りの位置をほぼ同一
位置とする。

また、第２図は全体の回路構成図を示すもので、同図
中、低圧コイル３、巻線層5A,5Bに付した「・」は巻き
終り側を示している。ここで、低圧コイル３の高圧側端
（巻き終り側）は水平出力回路８と接続されており、該
水平出力回路８はNPN型トランジスタからなる水平出力
トランジスタ９、ダンパダイオード10、共振コンデンサ
11、偏向ヨークの水平コイル12、Ｓ字補正コンデンサ13
等からなっており、前記トランジスタ９のコレクタは低
圧コイル３の高圧側端に接続され、エミッタは接地さ
れ、ベースには発振回路から基本パルスが印加されるよ
うになっている。また、低圧コイル３の低圧側端（巻始
め側）はこれに直流電圧を印加するフライバック電源14
を介して接地されている。

次に、15A,15Bは第１段、第２段の倍圧整流回路で、
第１段の倍圧整流回路15Aは第1,第2,第３のダイオード1
6A,17A,18Aと、第1,第２のコンデンサ19A,20Aとから構
成され、第２段の倍圧整流回路16Bも第1,第2,第３のダ
イオード16B,17B,18Bと、第1,第２のコンデンサ19B,20B
とから構成されている。

ここで、第１段の倍圧整流回路15Aは、第１層の巻線
層5Aに誘起されたフライバックパルスを倍圧整流するも
ので、第１のダイオード17Aのアノードを第２のダイオ
ード17Aのアノード及び第２のコンデンサ20Aの一端と接
続し、巻線層5Aの巻き始め（低圧側）を第２のダイオー
ド17Aのカソードと接続すると共に第１のコンデンサ19A
の一端と接続し、巻線層5Aの巻終り（高圧側）を第２の
コンデンサ20Aの他端と接続すると共に第３のダイオー
ド18Aのアノードと接続し、該第３のダイオード18Aのカ
ソードを第１のコンデンサ19Aの他端と接続する構成と
なっている。

一方、第２段の倍圧整流回路15Bは第２層の巻線層5B
に誘起されたフライバックパルスを倍圧整流するもの
で、第１〜第３のダイオード16B〜18B、第1,第２のコン
デンサ19B,20Bは前述した第１段の倍圧整流回路15Aと全
く同一の接続関係となっている。

ここで、第１層の巻線層5Aは本実施例において最低圧
側の巻線層となり、第２の巻線層5Bは最高圧側の巻線層
となるもので、第１の倍圧整流回路15Aを構成する第１
のダイオード16Aのアノードはアース21に接地されてい
ると共に、第３のダイオード18Aのカソードは第２の倍
圧整流回路15Bを構成する第１のダイオード16Bのアノー
ドと接続されている。また、第２の倍圧整流回路15Bを
構成する第３のダイオード18Bのカソードは高電圧ケー
ブル22を介して陰極線管23のアノード23Aと接続される
ようになっている。

さらに、第２図中で、24は陰極線管23内に形成される
内部容量で、該内部容量24は通常該陰極線管23のアノー
ド23Aとアース21間に1000PF位の容量として形成され
る。そして、本実施例ではこの内部容量24を利用して多
倍圧整流動作を行なうようになっている。

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、水平出力回路８のトランジスタ９に基本パルス
が入力されることにより、該トランジスタ９のコレクタ
からコレクタパルスが低圧コイル３に出力される。この
結果、高圧コイル５の各巻線層5A,5Bには巻線数によっ
て定まる高電圧が第３図に示すフライバックパルス25,2
5として誘起される。そして、各巻線層5A,5Bは前述した
イ〜ニの条件で形成されているから、このフライバック
パルス25は同一波形となる。なお、第３図中で、T_Hはフ
ライバックパルス25のパルス周期、T_rは帰線期間、T_Sは
走査期間、Ｅは帰線期間T_rで発生したフライバックパル
ス25のパルス電圧、ｅは走査期間T_Sで発生した負電圧を
示す。

さて、帰線期間T_rにおいて、各巻線層5A,5Bにパルス
電圧Ｅをもったフライバックパルス25が発生すると、第
４図中に実線で示す如き電流が流れて内部容量24には２
倍圧された電圧2Eが発生すると共に、第1,第２の倍圧整
流回路15A,15B内には点線と一点鎖線で示す如き電流が
流れて各コンデンサ19A,20A,19B,20Bには電圧Ｅが発生
する。

続いて、走査期間T_Sにおいては、各巻線層5A,5Bに−
ｅ〔Ｖ〕の負電圧ｅが発生し、第５図中に実線で示す電
流が流れて、陰極線管23の内部容量24には4E＋2e、即ち
２×（2E＋ｅ）の直流電圧が発生する。したがって、パ
ルス周期T_H毎に陰極線管23のアノード23Aには４倍圧に
整流された高圧出力が供給されることになる。

このように、本実施例においては、高圧コイル５を２
層の巻線層5A,5Bとし、該各巻線層5A,5Bに倍圧整流回路
15A,15Bを設け、低圧側倍圧整流回路15Aを構成する第１
のダイオード16Aのアノードを設置すると共に、高圧側
倍圧整流回路15Bを構成する第３のダイオード18Bのカソ
ードを陰極線管23のアノードと接続する構成としたか
ら、該陰極線管23内に形成される内部容量24を利用して
４倍圧に整流された高圧出力をそのアノード23Aに供給
することができる。しかも、各倍圧整流回路15A,15Bは
２倍圧整流作用を行なっているにしかすぎないから、高
圧レギュレーション悪化の恐れはない。

一方、高圧コイル５の各巻線層5A,5Bは高圧ボビン４
に同軸に積層巻きする構成としているから、各巻線層5A
と5Bとの間には交流電位が生じることはなく、実質的に
交流でトランスを表現する等価回路上の分布容量を極め
て小さくすることができる。また、各巻線層5A,5B間で
は直流電位差だけの絶縁処理をすればよく、両者間の層
間紙６は薄くてすむ。この結果、高圧コイル５の平均半
径も小さくなり、低圧コイル３との間の結合度も高くな
り、漏洩インダクタンスも小さくなる。

かくして、分布容量、漏洩インダクタンスを小さくす
ることができることから、高次同調次数を高めることが
でき、11次以上の無同調方式の採用も容易となり、かつ
高圧レギュレーションを著しく改善することができる。
従って、最近の傾向として水平偏向周波数を高くし、高
細密画面化しようとする要求にも対応することができ
る。

さらに、本実施例では各倍圧整流回路15A,15Bをそれ
ぞれ３個のダイオードと２個のコンデンサで構成するだ
けでよく、極めて構成が簡単となる。

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の符号を付し、その説明
を省略する。

然るに、本実施例の特徴は、高圧側の倍圧整流回路15
Bに、第４のダイオード31を設け、該第４のダイオード3
1のアノードを第３のダイオード18Bと第１のコンデンサ
19Bの他端との接続点に設け、該第４のダイオード31の
カソードを高電圧ケーブル22に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４のダイオー
ド31を高圧出力ダイオードとして用いることができるか
ら、より分布容量の小さい整流動作を行なわせることが
できる。なお、第４のダイオード31は高電圧ケーブル22
の途中に設けてもよい。

さらに、第７図は本発明の第３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。

同図において、高圧コイル５は３層の巻線層5A,5B,5C
からなり、また多倍圧整流回路は第１〜第３段の倍圧整
流回路15A,15B,15Cからなり、第１の倍圧整流回路15Aを
最低圧側、第２の倍圧整流回路15Bを中間圧側、第３の
倍圧整流回路15Cを最高圧側として、該第３の倍圧整流
回路15Cを第１〜第３のダイオード16C,17C,18Cと、第1,
第２のコンデンサ19C,20Cから構成し、全体として第７
図の如く回路構成したことにある。

本実施例はこのように構成されるが、陰極線管23の内
部容量24には6E＋3e、即ち３×（2E＋ｅ）の直流高電圧
を発生させることができ、より高圧化を図ることがでい
る。

さらに、前記第１の実施例では、高圧コイルを２層と
して倍圧整流回路を２個設ける構成としたから、２×
（2E＋ｅ）の直流高電圧を発生し、第３の実施例では、
高圧コイルを３層として倍圧整流回路を３個設ける構成
としたから、３×（2E＋ｅ）の直流高電圧を発生するこ
とができる。

このように、高圧コイルの巻線層をｎ層とし、巻き線
層の層数に対応してｎ個の倍圧整流回路を設けれること
によって、発生する直流高電圧はｎ×（2E＋ｅ）とする
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明に係る多倍圧式高電圧発生装置は以上詳細に述
べた如くであって、高圧コイルを２層以上に積層巻きさ
れた高圧巻線層とし、該各高圧巻線層に対応して第１〜
第３のダイオード及び第1,第２のコンデンサからなる２
個以上の倍圧整流回路をアースと陰極線管との間に直列
接続する構成としたから、陰極線管の内部容量を利用し
て倍圧整流回路の個数×２倍圧の直流高電圧を発生で
き、この際、各段毎の倍圧整流回路は２倍圧整流を行っ
ているだけであるから、高圧レギュレーションを抑え、
しかも各巻線容量を小さくして分布容量の漏洩インダク
タンスを小さく抑えことができるから、高次同調が容易
で、絶縁性が高く、さらに部品点数を最小限とした回路
構成とし得る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は第１の実施例に係り、第１図は積
層巻き型高電圧発生装置の縦断面図、第２図は本実施例
を示す回路構成図、第３図はフライバックパルスを示す
説明図、第４図は帰線期間での電流の流れ方向を示す動
作説明図、第５図は走査期間での電流の流れ方向を示す
動作説明図、第６図は第２の実施例を示す回路構成図、
第７図は第３の実施例を示す回路構成図である。 １……コア、２……低圧ボビン、３……低圧コイル、４
……高圧ボビン、５……高圧コイル、5A,5B,5C……巻線
層、８……水平出力回路、15A,15B,15C……倍圧整流回
路、16A,16B,16C……第１のダイオード、17A,17B,17C…
…第２のダイオード、18A,18B,18C……第３のダイオー
ド、19A,19B,19C……第１のコンデンサ、20A,20B,20C…
…第２のコンデンサ、21……アース、23……陰極線管、
24……内部容量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】低圧コイルと、該低圧コイルの外周側に位
   置してほぼ同一巻線数、同一巻線方向をもって２層以上
   に積層巻きされた複数層の高圧巻線層からなる高圧コイ
   ルと、該高圧コイルの各層の高圧巻線層毎に第１ないし
   第３のダイオード及び第1,第２のコンデンサから構成さ
   れる２個以上の倍圧整流回路とを備え、該各倍圧整流回
   路は第１のダイオードのカソードを第２のダイオードの
   アノード及び第２のコンデンサの一端と接続し、各高圧
   巻線層の巻き始めを第２のダイオードのカソードと接続
   すると共に第１のコンデンサの一端と接続し、各高圧巻
   線層の巻き終りを第２のコンデンサの他端と接続すると
   共に第３のダイオードのアノードと接続し、該第３のダ
   イオードのカソードを第１のコンデンサの他端とそれぞ
   れ接続し、かつ最低圧側の倍圧整流回路は第１のダイオ
   ードのアノードを接地すると共に第３のダイオードのカ
   ソードを次段の倍圧整流回路側の第１のダイオードのア
   ノードと接続し、最高圧側の倍圧整流回路は第１のダイ
   オードのアノードを前段倍圧整流回路側の第３のダイオ
   ードのカソードと接続すると共に第３のダイオードのカ
   ソードを陰極線管側のアノードと接続可能とし、該陰極
   線管の内部容量を利用して倍圧整流回路の個数×２倍圧
   に整流された高圧出力を供給する構成とした多倍圧式高
   電圧発生装置。