JPH1013705A - 水平偏向出力回路用電源回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的小電力の電力増幅器を使用して比較的
高い周波数成分を含む補正信号を増幅できるようにする
こと。 【解決手段】 水平偏向回路５１に電源電圧を変えるこ
とにより水平偏向電流の振幅を調整する電源変調回路５
８を備えた水平偏向回路において、水平周期の三角波Ｈ
ＳＣと補正信号Ｈ−ＳＩＺＥとを比較して補正信号のレ
ベルに応じたパルス幅を有するパルス幅変調信号を生成
する比較器６１と、電源端子７４と接地との間に直列に
接続され、比較器６１からのパルス幅変調信号Ｑ１，Ｑ
２により相補的にオンオフ駆動される第１及び第２の電
界効果トランジスタ６６，７１と、水平周期の水平駆動
パルスＨ−ＤＲＩＶによりオンオフ駆動される水平出力
スイッチング素子５２と、水平出力スイッチング素子５
２の出力が供給される水平偏向コイル５７と、第１の電
界効果トランジスタ６６と第２の電界効果トランジスタ
７１の接続点と水平偏向回路５１の水平出力スイッチ素
子５２との間に接続されたチョークコイル５５とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョン受像
機、コンピュータディスプレイ等のＣＲＴ表示装置にお
いて使用される水平偏向出力回路に対して動作電力を供
給するための電源回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＲＴ表示装置においては、商
用電源からの交流電圧を整流回路により整流して直流電
圧に変換し、この直流電圧を安定化電源回路により安定
化した後に水平偏向出力回路に動作電圧として供給して
いる。また、水平偏向出力回路において水平偏向サイズ
調整等の各種調整を行うために、安定化電源回路の出力
は、制御信号に応じて出力電圧を変更することができる
電源回路を介して水平偏向出力回路に供給される。

【０００３】水平偏向出力回路用電源回路は、一般に、
コレクタ・エミッタが電流通路に直列に接続され、ベー
スに制御信号が印加される大電力用の出力トランジスタ
を備えている。たとえば、ベースに印加される制御信号
の直流レベルを変えることにより、水平偏向出力回路に
対する電源電圧が変化し、水平偏向電流の振幅が変更さ
れる。これにより、水平偏向サイズを調整することがで
きる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の水平偏
向出力回路用電源回路においては、前記出力トランジス
タは、アナログ的に動作するため、出力トランジスタに
は、高い電圧が印加された状態で大電流が流れめ、出力
トランジスタにおける消費電力が極めて大きくなる。こ
のため、出力トランジスタとして大電力に耐えられる大
型で高価なトランジスタを使用しなければならないとい
う問題があった。

【０００５】そこで本発明は、水平偏向出力回路用電源
回路における消費電力を低減して、出力トランジスタと
して比較的小電力の出力トランジスタを使用できるよう
にすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平偏向出力
回路に動作電力を供給するための水平偏向出力回路用電
源回路であって、水平偏向に同期し、且つ、制御信号に
応じてパルス幅が制御される可変パルス幅信号を発生す
る可変パルス幅信号発生回路と、電源端子と接地との間
に直列に接続され、前記可変パルス幅信号発生回路から
の可変パルス幅信号により駆動されて相補的にオンオフ
する第１及び第２のスイッチング素子と、前記第１のス
イッチング素子と前記第２のスイッチング素子の接続点
と前記水平偏向出力回路の出力素子との間に接続された
チョークコイルとを備えていることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の水平偏向出力回
路用電源回路の実施例を示すブロック図である。

【０００８】水平偏向出力回路１は、水平周期を有する
水平駆動パルスＨ−ＤＲＩＶが供給される水平出力トラ
ンジスタ２、この水平出力トランジスタ２に並列に接続
されたダンパーダイオード３及び共振コンデンサ４、水
平出力トランジスタ２の電流通路に直列に接続されたチ
ョークコイル５、水平出力トランジスタ２のコレクタ・
エミッタ間に並列に接続された直流阻止コンデンサ６と
水平偏向コイル７の直列回路等から構成されている。

【０００９】上記水平偏向出力回路１に対しては、以下
に説明する可変電源回路８から動作電力が供給される。
可変電源回路８においては、補正信号入力端子９に供給
された直流の水平サイズ調整信号Ｈ−ＳＩＺＥと基準信
号入力端子１０に供給された水平偏向に同期した三角波
信号ＨＳＣとが比較器１１において比較され、水平サイ
ズ調整信号Ｈ−ＳＩＺＥのレベルに応じたパルス幅を有
するそれぞれ逆位相のパルス幅変調信号Ｑ１，Ｑ２が生
成される。三角波信号ＨＳＣは、水平偏向と同期してい
る。

【００１０】一方のパルス幅変調信号Ｑ１は、増幅器１
２を介して絶縁トランス１３の一次巻線に供給される。
絶縁トランス１３の二次巻線に発生した信号は、コンデ
ンサ１４と抵抗器１５の直列回路を介して電力増幅用の
第１の電界効果トランジスタ１６のゲートに供給され
る。コンデンサ１４と抵抗器１５の接続点と第１の電界
効果トランジスタ１６のソースとの間にはダイオード１
７が接続され、第１の電界効果トランジスタ１６のドレ
イン・ソース間にダンパダイオード１８が接続される。

【００１１】他方のパルス幅変調信号Ｑ２は、増幅器１
９及び抵抗器２０を介して電力増幅用の第２の電界効果
トランジスタ２１のゲートに供給される。増幅器１９と
抵抗器２０の接続点は抵抗器２２を介して接地され、第
２の電界効果トランジスタ２１のドレイン・ソース間に
ダンパダイオード２３が接続される。第１の電界効果ト
ランジスタ１６と第２の電界効果トランジスタ２１は、
パワーＦＥＴから構成されている。なお、スイッチング
素子として電界効果トランジスタを使用しているのは、
オンオフの高速スイッチング特性が良好であるからであ
る。

【００１２】第１の電界効果トランジスタ１６と第２の
電界効果トランジスタ２１は、たとえば、＋１５０Ｖの
直流電圧が印加される電源端子２４と接地との間に直列
に接続されており、第１の電界効果トランジスタ１６と
第２の電界効果トランジスタ２１との接続点、すなわ
ち、可変電源回路８の出力端子２５がチョークコイル５
の電源側端部に接続されている。

【００１３】次に、上述した水平偏向出力回路１の基本
的な動作について説明する。図２は、水平偏向出力回路
１及び可変電源回路８の各部における信号波形を示す波
形図である。

【００１４】いま、初期条件として、直流阻止コンデン
サ６が電源電圧まで充電されていると仮定する。すなわ
ち、図１において直流阻止コンデンサ６の左側の端子が
＋１５０Ｖとなっており、右側の端子が接地電位にある
ものとする。

【００１５】水平偏向出力回路１の水平出力トランジス
タ２は、図２（ａ）に示すような水平駆動パルスＨ−Ｄ
ＲＩＶにより駆動されてオンオフされる。

【００１６】時点ｔ１で水平駆動パルスＨ−ＤＲＩＶが
ハイレベルになると水平出力トランジスタ２がオンとな
り、直流阻止コンデンサ６の左側の端子（＋電位）、水
平出力トランジスタ２のコレクタ・エミッタ通路、接
地、水平偏向コイル７、直流阻止コンデンサ６の右側の
端子の経路で、矢印Ａの方向に電流が流れ始める。水平
偏向コイル７は誘導性負荷であるので、水平偏向コイル
７に流れる電流ＩＤＹは、図２（ｂ）に示すように、時
間の経過とともに増加する。このとき水平偏向コイル７
に電磁エネルギーが蓄積される。

【００１７】次に、時点ｔ２で水平駆動パルスＨ−ＤＲ
ＩＶがローレベルになると、水平出力トランジスタ２が
オフとなるが、水平偏向コイル７に流れる電流ＩＤＹは
慣性により同じ方向に流れ続け、共振コンデンサ４を充
電する。この過程で水平偏向コイル７の電磁エネルギー
は、共振コンデンサ４の静電エネルギーに変換される。
共振コンデンサ４に流れる電流ＩＣは、時間の経過とと
もに、図２（ｄ）に示すように電流の大きさは減少し、
図２（ｃ）に示すように共振コンデンサ４の電圧、すな
わち、帰線パルス電圧ＶＦＰは増加する。これは、水平
偏向コイル７の誘導成分と共振コンデンサ４の容量成分
から構成されるＬＣ共振回路における共振によるもので
ある。

【００１８】次に、時点ｔ３で水平偏向コイル７に流れ
る電流ＩＤＹは０になり、共振コンデンサ４の電圧ＶＦ
Ｐはピークに達する。このとき、水平偏向コイル７の電
磁エネルギーは、すべて共振コンデンサ４の静電エネル
ギーに変換される。

【００１９】次に、共振コンデンサ４の電荷は、水平偏
向コイル７を通して放電し、共振コンデンサ４の電圧は
徐々に減少し、水平偏向コイル７には逆向きの電流が増
加する。このとき静電エネルギーは、再度電磁エネルギ
ーに変換される。時点ｔ４で共振コンデンサ４の電圧は
元に戻り、水平偏向コイル７に逆向きに流れる電流はピ
ークに達する。

【００２０】次に、水平偏向コイル７の逆起電力のため
にダンパーダイオード３が導通し，電流は同方向に流れ
続ける。ダンパーダイオード３に流れる電流の大きさは
徐々に減少し、電源を充電してもとに戻る。この時点
で、電磁ヱネルギ一はもとの電源エネルギーに戻る。

【００２１】以上のサイクルで水平偏向コイル７には水
平偏向に同期したのこぎり波電流ＩＤＹが流れる。この
過程を見ると時点ｔ１〜ｔ２の期間に電源から回路に流
入したエネルギーは、電磁エネルギーあるいは静電エネ
ルギーに形を変えながら回路を一巡して電源に戻るの
で、回路の損失がなければ電力の消費はない。しかしな
がら、実際の回路では、水平偏向コイル７の抵抗分、水
平出力トランジスタ２の飽和抵抗およびカットオフ損
失，ダンパーダイオードの順方向抵抗などの損失が存在
するので、供給電源からはこの損失分を補う様な電流を
流す必要がある。

【００２２】そこで、本実施例においては、この損失分
を補う電流を、相互にオン・オフされる第１の電界効果
トランジスタ１６と第２の電界効果トランジスタ２１を
使用して供給している。

【００２３】先ず、第１の電界効果トランジスタ１６と
第２の電界効果トランジスタ２１を使用したパルス幅変
調の基本的な動作について説明する。なお、ここでは説
明を簡単にするために、補正信号入力端子９には、補正
信号として、直流の水平サイズ調整信号Ｈ−ＳＩＺＥの
みが供給されていると仮定している。

【００２４】補正信号入力端子９に供給された直流の水
平サイズ調整信号Ｈ−ＳＩＺＥは、比較器１１の負側入
力端子に供給され、基準信号入力端子１０に供給された
水平偏向に同期した三角波信号ＨＳＣは、比較器１１の
正側入力端子に供給される（図２（ｅ）参照）。

【００２５】三角波信号ＨＳＣのレベルが水平サイズ調
整信号Ｈ−ＳＩＺＥのレベルよりも高くなると、比較器
１１の正側出力端子がハイレベルとなり、負側出力端子
がローレベルとなる。逆に、三角波信号ＨＳＣのレベル
が水平サイズ調整信号Ｈ−ＳＩＺＥのレベルよりも低く
なる期間では、逆の状態となる。すなわち、比較器１１
からは水平サイズ調整信号Ｈ−ＳＩＺＥのレベルに応じ
たパルス幅を有するそれぞれ逆位相のパルス幅変調信号
Ｑ１，Ｑ２が生成される（図２（ｆ），（ｇ）参照）。

【００２６】比較器１１からのパルス幅変調信号Ｑ１，
Ｑ２は、それぞれ第１の電界効果トランジスタ１６と第
２の電界効果トランジスタ２１に供給され、第１の電界
効果トランジスタ１６と第２の電界効果トランジスタ２
１は交互にオンオフを繰り返す。たとえば、パルス幅変
調信号Ｑ１がハイレベルのときに第１の電界効果トラン
ジスタ１６がオフ、第２の電界効果トランジスタ２１が
オンとなり、パルス幅変調信号Ｑ１がローレベルのとき
に第１の電界効果トランジスタ１６がオン、第２の電界
効果トランジスタ２１がオフとなる。したがって、出力
端子２５には、図２（ｈ）に示すように、電源電圧と接
地電位に交互に切り換わる電圧ＶＰＳが発生する。

【００２７】次に、第１の電界効果トランジスタ１６と
第２の電界効果トランジスタ２１を使用して、水平偏向
出力回路１における損失分を補う電流を流すための動作
について説明する。

【００２８】第１の電界効果トランジスタ１６がオンさ
れると、このとき水平出力トランジスタ２がオンである
と、電源端子２４、第１の電界効果トランジスタ１６、
出力端子２５、チョークコイル５、水平出力トランジス
タ２、接地の経路で電流が流れ始める。チョークコイル
５は誘導性負荷であるので、チョークコイル５に流れる
電流ＩＬは、図２（ｉ）に示すように、時間の経過とと
もに増加する。このチョークコイル５に流れる電流ＩＬ
は、水平偏向コイル７の抵抗分、水平出力トランジスタ
２の飽和抵抗およびカットオフ損失，ダンパーダイオー
ド３の順方向抵抗などの損失を補償するための損失補償
電流である。

【００２９】次に、水平出力トランジスタ２がオフとな
ると、今度は電流ＩＬは減少し始め、所定の期間で０ま
で減少する。この所定期間は、チョークコイル５と共振
コンデンサ４から構成される共振回路の共振周期により
決定される。

【００３０】チョークコイル５に電流が流れると、チョ
ークコイル５には、チョークコイル５に流れる電流の通
電時間と電流値に応じた電磁エネルギが蓄積され、この
蓄積された電磁エネルギが、水平偏向出力回路１におけ
る損失分を補う電流として水平偏向出力回路１に流れ込
む。

【００３１】チョークコイル５に蓄積される電磁エネル
ギは、電流の二乗に比例するので、電流を増加させるほ
ど、蓄積エネルギは増加する。たとえば、図２（ｈ）に
破線の波形Ｐで示されるように、出力端子２５が電源電
圧となる期間が、Δｔだけ時間軸で見て前方に広がった
とすると、チョークコイル５には、図２（ｉ）に破線の
波形Ｑで示されるように、実線の波形よりも早い時点で
電流ＩＬが流れ始めるので、水平駆動パルスＨ−ＤＲＩ
Ｖがローレベルになった時点の電流は、実線の波形より
大きくなる。したがって、チョークコイル５には、より
大きな電磁エネルギが蓄積される。

【００３２】チョークコイル５に蓄積された電磁エネル
ギは、水平偏向出力回路１における損失分を補う電流と
して水平偏向出力回路１に供給され、水平出力トランジ
スタ２のコレクタには、図２（ｃ）に示すように、チョ
ークコイル５に蓄積されたエネルギに応じた高さを有す
る帰線パルスが発生し、図２（ｂ）に示すような、水平
偏向コイル７にチョークコイル５に蓄積されたエネルギ
に応じた振幅を有する水平偏向電流が流れる。

【００３３】いま、たとえば、水平サイズ調整信号Ｈ−
ＳＩＺＥのレベルを上昇させると、第１の電界効果トラ
ンジスタ１６がオンとなる期間は長くなり、チョークコ
イル５に蓄積されるエネルギが増加する。これにより水
平偏向電流が増加し、ＣＲＴの表示画面における水平偏
向サイズが大きくなる。このようにして、水平偏向サイ
ズの調整が可能となる。

【００３４】

【発明の効果】本発明においては、水平偏向出力回路に
対する動作電力を供給するに際して、水平偏向に同期し
てスイッチング素子を動作させて、チョークコイルに補
正信号のレベルに応じた電磁エネルギを蓄積させ、この
電磁エネルギに基づいて水平偏向電流を制御するように
したので、消費電力が減少し電源回路に使用するスイッ
チング素子として比較的小電力のものを使用することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の歪補正回路を備えた水平偏向出力回
路の実施例を示すブロック図である。

【図２】 可変電源回路の各部における信号波形を示す
波形図である。

【符号の説明】

１…水平偏向出力回路、２…水平出力トランジスタ、３
…ダンパーダイオード、４…共振コンデンサ、５…チョ
ークコイル、６…直流阻止コンデンサ、７…水平偏向コ
イル、８…可変電源回路、９…補正信号入力端子、１０
…基準信号入力端子、１１…比較器、１２…増幅器、１
３…絶縁トランス、１４…コンデンサ、１５…抵抗器、
１６…第１の電界効果トランジスタ、１７…ダイオー
ド、１８…ダンパダイオード、１９…増幅器、２０…抵
抗器、２１…第２の電界効果トランジスタ、２２…抵抗
器、２３…ダンパダイオード、２４…電源端子、２５…
出力端子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平偏向出力回路に動作電力を供給する
   ための水平偏向出力回路用電源回路であって、 水平偏向に同期し、且つ、制御信号に応じてパルス幅が
   制御される可変パルス幅信号を発生する可変パルス幅信
   号発生回路と、 電源端子と接地との間に直列に接続され、前記可変パル
   ス幅信号発生回路からの可変パルス幅信号により駆動さ
   れて相補的にオンオフする第１及び第２のスイッチング
   素子と、 前記第１のスイッチング素子と前記第２のスイッチング
   素子の接続点と前記水平偏向出力回路の出力素子との間
   に接続されたチョークコイルとを備えていることを特徴
   とする水平偏向出力回路用電源回路。
2. 【請求項２】 前記可変パルス幅信号発生回路が、水平
   偏向に同期した傾斜波と補正信号とを比較して補正信号
   のレベルに応じたパルス幅を有する可変パルス幅信号を
   発生するする比較器であることを課題とする請求項１記
   載の水平偏向出力回路用電源回路。