JPH1013706A

JPH1013706A - Ｃｒｔ保護回路

Info

Publication number: JPH1013706A
Application number: JP16319096A
Authority: JP
Inventors: Yukio Uchida; 由紀夫内田
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-24
Filing date: 1996-06-24
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】水平偏向電流が減少したり、零になった場合
にＣＲＴ蛍光面の輝度の異常な増加によるスポット焼け
を保護すること。【解決手段】水平偏向コイルを流れる電流の経路に水
平偏向電流を電圧として検出する電流検出部３を設け、
検出された検出電圧を電圧変換部４において二値の電圧
に変換する。変換された二値の電圧を波形整形部５によ
り波形整形して高圧回路電源７を制御する制御部６に印
加することにより、水平偏向電流の変化に正確に対応す
る保護回路が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はテレビ受像機やディ
スプレイモニター等に使用されるＣＲＴ（陰極線管）の
保護回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴの水平偏向用高圧発生回路には大
別して、水平出力回路と高圧発生回路とを一体に構成し
た高圧一体型と、両者を分離した高圧分離型とがある。
近年、ＣＲＴをマルチスキャン対応にするため、高圧分
離型が増えている。高圧分離型では、表示面のスポット
焼けの防止および水平出力回路が故障したときにＣＲＴ
を保護するため、故障で水平出力が停止した場合、高圧
の発生を止める必要がある。即ちＣＲＴ保護回路が必ず
必要である。従来この動作をさせるために、水平出力回
路の水平偏向トランスから出力される水平パルスで高圧
発生回路をトリガする方法がある。また水平出力回路と
高圧発生回路を完全に分離した高圧分離型では、水平偏
向出力が停止した場合、高圧発生回路の動作を即時に停
止させるものが特開平５−７５８８３号公報に示されて
いる。これを第１の従来例と呼ぶ。この第１の従来例の
公報によると、水平発振手段からの水平偏向信号に基づ
いて、水平ドライブ信号を出力する水平ドライブ手段
と、この水平ドライブ信号に基づいて、水平偏向信号を
出力する水平出力手段と、水平発振手段若しくは水平ド
ライブ手段の出力に基づいて高圧を発生する高圧発生手
段とが設けられている。水平出力手段を構成する水平偏
向コイルには電圧検出用巻線を並列に付加している。そ
してその巻線に発生する電圧を整流し、その電圧に基づ
いてトランジスタを介して水平発振手段を制御すること
によって、水平偏向電流の出力が停止した時に高圧発生
手段の動作を停止させるよう構成している。

【０００３】また、一般の水平偏向回路（以下第２の従
来例と呼ぶ）においては、水平出力トランジスタのコレ
クタパルス電圧のピーク値をＥＰ、水平偏向周期をＴ
Ｈ、パルス幅をＴＦ、電源電圧をＶＣＣとしたとき、ピ
ーク値ＥＰは式（１）で表される。ＥＰ＝［（π／２）・｛（ＴＨ−ＴＦ）／ＴＦ｝＋１］・ＶＣＣ・・・（１）パルス幅ＴＦは、水平共振コンデンサの容量Ｃと、水平
偏向コイルのインダクタンスＬ１とチョークコイルのイ
ンダクタンスＬ２の合成インダクタンスＬＨとから式
（２）に示すように表される。ＴＦ＝π（Ｃ・ＬＨ）^1/2・・・（２）ＬＨ＝（Ｌ１・Ｌ２）／（Ｌ１＋Ｌ２）

【０００４】チョークコイルに偏向電流を多く流すと水
平偏向回路のロスになるので、水平偏向コイルのインダ
クタンスＬ１とチョークコイルのインダクタンスＬ２と
の関係は下の式（３）のようにするのが望ましい。Ｌ２＞＞Ｌ１・・・（３）しかし、インダクタンスＬ２を大きくしすぎると浮遊容
量が大きくなり同時にトランスの形状も大きくなり、リ
ンギングの発生及びコスト高につながる。従って一般に
インダクタンスＬ１とインダクタンスＬ２との関係を式
（４）に示すようにする。Ｌ２＝（５〜１０）×Ｌ１・・・（４）

【０００５】ここで、図８に示す従来技術の水平偏向回
路において、水平偏向コイルＤＹのインダクタンスをＬ
１とし、チョークコイルＬのインダクタンスをＬ２とし
ても上記式（１）、（２）、（３）、（４）の関係は成
り立つ。もし水平偏向コイルＤＹが断線した場合は、チ
ョークコイルＬが水平偏向コイルＤＹと並列に接続され
ているので、回路インダクタンスはＬ２のみとなって、
合成インダクタンスＬＨが大きくなる。従って式（２）
に示すパルス幅ＴＦが大きくなってコレクタパルス電圧
のピーク値ＥＰは式（１）に従い小さくなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】第１の従来例のＣＲＴ
保護回路では、電力供給用巻線と電圧検出用巻線が水平
偏向コイルに並列に接続されている。従って、例えば水
平偏向コイル、Ｓ字補正コンデンサ及びリニアリティ補
正コイルで構成された水平偏向電流の流れる経路の一部
に断線など故障が発生した場合、水平偏向は行われな
い。しかし前記経路には常にインダクタタンスが残って
いるためこれに並列に接続された電圧検出用巻線には電
圧が検出される。このため、故障が生じたことが検出で
きないという現象が発生する。そのため、すなわち前記
経路に断線が発生した場合には、ＣＲＴ保護回路が動作
が行われずＣＲＴのスポット焼けを生じるという問題が
あった。

【０００７】また、第２の従来例で、インダクタンスＬ
２が式（４）に基づきインダクタンスＬ１の５〜１０倍
に選ばれたとき、水平偏向コイルが断線した場合、イン
ダクタンスＬ２とインダクタンスＬ１との倍率（５〜１
０倍）とコレクタパルス電圧のピーク値の変化との関係
は図７のようになる。

【０００８】図７において、縦軸は、正常動作時（例え
ば水平偏向コイルの断線が発生していないとき）のコレ
クタパルス電圧のピーク値と水平偏向コイルが断線した
ときのコレクタパルス電圧のピーク値との比を表す。横
軸はインダクタンスＬ２のインダクタンスＬ１に対する
倍率を表す。

【０００９】図７で示すように水平偏向コイルが断線し
た場合、インダクタンスＬ２の値がインダクタンスＬ１
の値の３倍、５倍、７倍、９倍とに選ばれているとき、
それぞれ正常時のピーク値のそれぞれ０．７９８、０．
６６、０．５４７、０．４５倍のコレクタパルス電圧が
残ることがわかる。ここで図７のＡの領域、すなわち斜
線よりも下側に保護回路の動作値を設定すると、コレク
タパルス電圧が現れる場合があり、偏向回路の動作が停
止しても高圧発生が停止しない場合が生じる。

【００１０】また、図７のＢの領域は水平振幅調整のた
めの範囲を考慮に入れる必要があるため、保護回路の動
作に設定できる裕度は非常に少ない。

【００１１】本発明は、上記の問題を解決するためのも
ので、水平偏向電流の電流経路で直接水平偏向電流を検
出する。水平偏向電流が減少した場合は高圧発生部の動
作を停止させることにより、水平偏向幅が減少したり水
平偏向の動作が停止した場合にＣＲＴの保護を行うこと
ができる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のＣＲＴ保護回路
は、水平偏向出力回路と高圧発生回路とを有するＣＲＴ
駆動回路において、前記水平偏向出力回路の電流の減少
を検出して、減少が検出されたとき高圧発生回路の動作
を停止させるように構成している。

【００１３】この構成により、水平偏向コイルに流れる
水平偏向電流に対応した電圧を検出し、検出された電圧
値が設定された値より減少したときに高圧発生手段の動
作を停止させることによりＣＲＴの保護を行う。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のＣＲＴ（陰極線管）保護
回路は、水平偏向出力回路と高圧発生回路とを有するＣ
ＲＴ駆動回路と、前記水平偏向出力回路の電流を検出す
る検出手段を有し、検出された検出出力にもとづいて前
記高圧発生回路の動作を停止させる制御手段とを備えて
いる。

【００１５】また、ＣＲＴ保護回路は、水平偏向電流の
値を検出する電流検出部と、前記電流検出部で検出され
た電流の値を二値の電圧に変換する電圧変換部と、前記
電圧変換部の出力の波形にもとづき第１の出力又は第２
の出力のいずれかを出力する波形整形部と、前記波形整
形部の出力により高圧発生部に供給する高圧回路電源を
制御する制御部とを備えている。

【００１６】前記の波形整形部は演算器を有し、それに
よって、前記電圧変換部の出力を波形整形する。

【００１７】前記演算器は、前記電圧変換部の出力を波
形整形するための積分器であり、ヒステリシスコンパレ
ータを組み合わせて波形整形回路を構成している。

【００１８】前記電流検出部は前記水平偏向回路の電流
出力端に接続された抵抗を有している。

【００１９】制御部に設けられたマイクロコンピュータ
は、波形整形部の出力が電流検出部で検出された電圧に
応じて変化したときのみ動作するようになされている。
前記ＣＲＴ駆動回路は水平出力回路と高圧発生回路とを
分離した高圧分離型である。

【００２０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図１ないし図６に基
づいて説明する。図１は本発明の実施例のＣＲＴ保護回
路の回路図である。図１の回路は水平出力回路２と高圧
発生回路８とを分離した高圧分離型のＣＲＴ駆動回路で
ある。図２は、図１の回路のブロック図であり、回路の
構成と作用をわかりやすく説明するためのものである。
水平偏向パルスを出力するためのよく知られた水平出力
回路２には水平偏向電流に比例した値を示す電圧を検出
するための抵抗１６を有する電流検出部３が接続されて
いる。電流検出部３の出力の検出電圧は、前記検出電圧
に応じてデューティ比が変化する二値の電圧（パルスト
レイン状の電圧）を出力する電圧変換部４のコンパレー
タ１７に入力されている。前記電圧変換部４の出力は、
波形整形部５に印加される。この波形整形部５は、前記
二値の電圧に基づくパルス電圧の平均値を検出してその
平均値のレベルにもとづき、第１の電圧の出力又は第２
の電圧を出力する。出力された波形整形部５の出力の信
号は高圧回路電源７を制御するための制御部６に印加さ
れる。前記制御部６はＡＤ変換器とマイクロコンピュー
タを含みその出力により高圧回路電源７に制御信号を与
える。高圧電源回路には高圧を発生するための高圧発生
回路８が接続されている。

【００２１】次に上記実施例の動作について説明する。
図１の回路図において、水平ドライブ信号は水平出力ト
ランジスタ１０のベース１０Ｂに印加される。トランジ
スタ１０のコレクタ１０Ｃはチョークコイル９を介して
水平回路電源１に接続されている。トランジスタ１０の
コレクタ１０ＣにはＣＲＴの電子ビームを水平偏向信号
に基づいて偏向させるための水平偏向コイル１３が接続
されている。水平偏向コイル１３には、水平偏向電流の
直線性を補正するための、リニアリティ補正コイル１４
とＳ字補正コンデンサ１５が直列に接続されている。水
平出力回路２は前記水平ドライブ信号を受ける水平出力
トランジスタ１０の出力によって水平偏向コイル１３を
励磁する。水平偏向電流は水平偏向コイル１３、リニア
リティ補正コイル１４およびＳ字補正コンデンサ１５を
流れＣＲＴの水平偏向を行う。

【００２２】回路が正常に動作しているときは、Ｓ字補
正コンデンサ１５に直列に接続された抵抗１６で構成さ
れる電流検出部３で水平偏向電流に比例した電圧が検出
される。検出された電圧は電流検出部３の出力に接続さ
れた電圧変換部４のコンパレータ１７の入力端子（＋）
に印加される。コンパレータ１７の入力端子（−）には
可変抵抗１８とバイアス電源１９とにより所定の基準電
圧が印加されている。回路が正常に動作しているとき、
電流検出部３の出力電圧は水平偏向周期の一定期間中基
準電圧より高くなる。基準電圧の設定値は以下のように
定める。正常な動作時において水平偏向電流は、ユーザ
ーが調整できるようにした水平振幅調整値に比例して増
減する。従って水平振幅調整値の調整範囲における水平
偏向電流値の調整範囲の最小値よりさらに小さい電流値
を検出したときに保護回路が働くように基準電圧を設定
する必要がある。

【００２３】正常時には、前記電流検出部３で検出され
た検出電圧が水平周期より短い所定期間前記基準電圧よ
り高くなる。そのときコンパレータ１７は所定の波高値
５Ｖのパルス電圧を出力する。マイクロコンピュータ２
３で構成される制御部６における判定動作を簡単にする
ため、前記検出電圧を二値の電圧に変換する。すなわち
コンパレータ１７から出力されるパルス電圧は図３の
（ａ）に示すように０Ｖまたは５Ｖ（第１の値又は第２
の値）の二値をもつ水平偏向周期１Ｈのパルスとなって
いる。抵抗２０とコンデンサ２１で構成される積分回路
とヒステリシスコンパレータ２２とで構成される波形整
形部５では、まず積分回路により図３の（ａ）のパルス
電圧の平均値が検出され図３の（ｂ）のリプル電圧波形
を出力する。さらにヒステリシコンパレータ２２によ
り、図３の（ｂ）に示すリプル電圧波形を図３の（ｃ）
に示す一定レベルのレベル電圧波形に波形整形する。そ
の結果、正常動作時には常に５Ｖのレベル電圧が出力さ
れる。この５Ｖのレベル電圧波形はＡＤコンバータとマ
イクロコンピュータ２３を含む制御部６に入力される。
制御部６は、このレベル電圧を、あらかじめ設定されて
いるしきい値と比較する。レベル電圧が５Ｖの場合は水
平偏向回路は正常な動作をしていると判定し、制御部６
から高圧回路電源７への出力は与えられない。この場合
は高圧発生回路８は通常の動作をし高電圧を発生する。

【００２４】水平出力回路２において、例えば水平偏向
コイル１３、リニアリティ補正コイル１４及びＳ字補正
コンデンサ１５を含む回路のいずれかの部分の配線又は
部品内で抵抗が増大しあるいは断線し、水平偏向電流が
減少するかあるいは零となると、電流検出部３によって
検出される電圧が電圧変換部４において設定されている
基準電圧より低くなる。そのときは電圧変換部４から出
力される電圧は図４の（ａ）のように０Ｖになる。その
結果波形整形部５において抵抗２０とコンデンサ２１で
構成される積分回路から出力されるリプル電圧は図４の
（ｂ）のように０Ｖになり、出力されるレベル電圧も図
４の（ｃ）に示すように０Ｖになる。この０Ｖのレベル
電圧を受けた制御部６では、マイクロコンピュータ２３
内で設定されているしきい値との比較により、０Ｖのレ
ベル電圧が出力されるとき水平偏向回路が異常動作をし
ていると判定して高圧回路電源７の動作を制御する信号
を与えて高圧回路電源７を停止させる。その結果、高圧
発生回路８に電力が供給されず、従って高圧発生回路８
は高圧出力の発生を停止する。

【００２５】このようにして、水平偏向電流が零になっ
たり、減少したりすると直ちに高圧発生回路８が高圧出
力の発生を停し、水平偏向電流の上記の異常によって起
こるＣＲＴのスポット焼けを防止しＣＲＴを保護するこ
とができる。上記図１の実施例では電圧変換部４と制御
部６との間に波形整形部５を設けたがその理由は次の通
りである。理論的には波形整形部５を省くことも可能で
はある。但し、波形整形部５を省くと、電圧変換部４か
ら図５に示すパルス電圧５ａ又は５ｂが水平周期（Ｔ
Ｈ）ごとに出力される。このパルス電圧５ａ又は５ｂが
制御部６に入力されると水平周期（ＴＨ）でマイクロコ
ンピュータに割り込み動作が生じ、マイクロコンピュー
タの他の動作を妨害する。従ってマイクロコンピュータ
をＣＲＴ保護回路以外の他の制御部と共用しているよう
な場合（一般にはこのような共用の場合が多い）マイク
ロコンピュータの稼働時間内におけるＣＲＴ保護回路の
ための占有時間が長くなり、他の動作に支障が生じるお
それがある。また比較的短い周期の水平周期（ＴＨ）で
動作させるため超高速のマイクロコンピュータが必要と
なり、実用的ではない。例えば、水平偏向周波数ｆＨを
６４ｋＨｚとし、しきい値を振幅の５０％とすると、電
圧変換部４の出力パルス幅Ｗは下の式（５）によって与
えられる。この場合の波形を図６に示す。

【００２６】Ｗ＝１／（６４×１０³×４）＝３．９μｓ・・・（５）

【００２７】出力パルス幅Ｗの時間を１０等分した時間
の頻度で判定動作をするためには０．３９μｓ（３．９
／１０μｓ）毎に１命令ブロックの演算が必要になる。
このためには基本クロックとして数十クロック／秒以上
の演算速度を持つ高速マイクロコンピュータが必要であ
る。

【００２８】波形整形部を設けない上記設例波形整形部
５を設けた本実施例の場合は次の利点を有する。すなわ
ち、制御部６に入力される電圧は波形整形によりレベル
電圧に波形整形されているので、水平出力回路２に故障
が生じてこのレベル電圧が５Ｖから０Ｖに変化したとき
にだけ制御部６が動作すればよい。従って水平偏向電流
停止時の対策動作によるマイクロコンピュータ２３の占
有時間が極めて短くなり、それとともに制御用プログラ
ムが波形整形部５を省いたときよりも簡単になる。さら
に汎用の安価な低速マイクロコンピュータで装置の実現
が可能なのでコストの低減ができる。

【００２９】なお、上記実施例では、電流検出部３の電
流検出素子として抵抗１６を用いるので偏向電力にロス
が生じる。ロスを減らすために抵抗値はできるだけ小さ
く（例えば０．０１Ω）設定をする必要がある。さらに
電流検出部３の電流検出素子としてコイルを用いること
も可能で、この場合、偏向における電力損失は抵抗より
も少なくできる。

【００３０】上記実施例では本発明のＣＲＴ保護回路を
水平出力回路２と高圧発生回路８とを分離した高圧分離
型のＣＲＴ駆動回路に適用して例を示したが、本発明は
これに限定されるものではなく、水平出力回路２と高圧
発生回路８とを一体にした一体型のＣＲＴ駆動回路にも
適用可能であり同様の効果を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、水平出力回路の電流を
電流検出部３で検出する。従って偏向コイル１３の断線
などの故障時には電流検出部３の出力は零となり、故障
は確実に検出できる。その結果水平偏向コイル、リニア
リティ補正コイル、Ｓ字補正コンデンサ及び、その経路
の配線の導通不良や断線などにより水平偏向電流が減少
または停止することから起こるＣＲＴのスポット焼けを
防止し、ＣＲＴを保護することができる。

【００３２】また、前記電流検出部３の検出出力を例え
ば０Ｖと５Ｖの二値の電圧に変換する電圧変換部４と波
形整形部５を設けることにより、波形整形部５の出力は
正常時には常に５Ｖが維持され、故障時にのみ０Ｖとな
る。従って制御部６の動作頻度が減少し、制御部６の素
子として超高速のマイクロコンピュータなどは不要であ
り、低速かつ安価な構成とすることができる。

【００３３】波形整形部５は演算器と１２の積分器とヒ
ステリシスコンパレータ２２を有し、簡単な構成で波形
整形を行うことができる。

【００３４】電流検出部３は、水平出力回路２に直列に
接続された抵抗１６で構成されているので構造が簡単で
あり、安価である。

【００３５】制御部（６）のマイクロコンピュータ２３
は波形整形部５の出力が変化したときのみ動作する。従
ってマイクロコンピュータの稼働時間は少なく、マイク
ロコンピュータをＣＲＴ保護回路以外の他の制御装置と
共用することができ、設備コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のＣＲＴ保護回路の回路図。

【図２】図１の回路図の構成を示すブロック図。

【図３】（ａ）は水平偏向時の電圧変換部の出力電圧波
形を示す図。（ｂ）は水平偏向時の波形整形部の積分回
路の出力電圧波形を示す図。（ｃ）は波形整形部の出力
電圧波形を示す図。

【図４】（ａ）は水平偏向電流が減少したり零になった
場合における電圧変換部の出力電圧波形を示す図。
（ｂ）は同積分回路の出力電圧波形を示す図。（ｃ）は
同波形整形部の出力電圧波形を示す図。

【図５】波形整形部を除いた場合の電圧変換部の入出力
波形および制御部の入力波形を示す図。

【図６】水平偏向周波数を６４ｋＨｚ、しきい値を入力
信号の振幅の５０％に設定したときの電圧変換部の出力
パルス幅を示す図。

【図７】チョークコイルのインダクタンスＬ２と水平偏
向コイルのインダクタンスＬ１との比を横軸とし、コレ
クタパルス電圧のピーク値の正常時と故障時との比を縦
軸とする従来の技術におけるグラフ。

【図８】第２の従来例の水平偏向回路の図。

【符号の説明】

２水平出力回路３電流検出部４電圧変換部５波形整形部６制御部８高圧発生回路１８抵抗２０抵抗２１コンデンサ２２ヒステリシスコンパレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平出力回路と高圧発生回路とを有する
ＣＲＴ駆動回路と、前記水平出力回路の電流の減少を検出する検出手段と、前記検出手段の検出出力にもとづいて前記高圧発生回路
の動作を停止させる制御部とを、備えたことを特徴とするＣＲＴ保護回路。
【請求項２】水平偏向電流の値を検出する電流検出部
と、前記電流検出部で検出された電流の値を二値の電圧に変
換する電圧変換部と、前記電圧変換部の出力の波形にもとづき第１の出力又は
第２の出力のいずれかを出力する波形整形部と、前記波形整形部の出力により高圧発生部に供給する高圧
回路電源を制御する制御部とを、備えたことを特徴とする請求項１記載のＣＲＴ保護回
路。
【請求項３】前記波形整形部は、前記電圧変換部の出
力を波形整形するための演算器を備えたことを特徴とす
る請求項２記載のＣＲＴ保護回路。
【請求項４】前記演算器は、前記電圧変換部の出力を
波形整形するための積分器およびヒステリシスコンパレ
ータで構成する波形整形手段を有することを特徴とする
請求項３記載のＣＲＴ保護回路。
【請求項５】前記電流検出部は、前記水平出力回路の
電力出力端に接続された抵抗である請求項２記載のＣＲ
Ｔ保護回路。
【請求項６】前記制御部はマイクロコンピュータを有
し、前記波形整形部の出力が前記電流検出部で検出され
た電流の値に応じて変化したときのみ前記マイクロコン
ピュータが動作するようになされた請求項２記載のＣＲ
Ｔ保護回路。
【請求項７】前記ＣＲＴ駆動回路は水平出力回路と高
圧発生回路とを分離した高圧分離型である請求項１、
２、３、４、５又は６記載のＣＲＴ保護回路。