JPS58501402A - テレビジヨン受像機の高電圧発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 テレビジョン受像機の躇雷１上光主；（ｇこの発明は、テレビノヨン表示装置用 の高電圧発生器に関するものである。

テレビジョン受像機では、高電圧発生器はテレヒンヨン受像機の映像管の各電極 用の幾つかの直流クト圧を発生する。高電圧発生器は映像管の最終アノード電極 用のアルタ加速電圧を発生し、寸だ集束電極用の中間高電圧を発ｔする。多くの 形式の映像管用としては、集束電圧、の値はアルタ加速電圧の値の約１／３であ る。電子ビームの焦点ぼけを防止するために、集束電圧はアルタ加速電圧の変化 に追随しなければならない。

高電圧発生ｄ苦は、電力変改器の１次巻線に結きされた交番用極性電圧源を有し ている。電力変成器の高電圧３次巻線には整流器−キャパシタ構成が接続されて いてアルタ加速電圧を発生する。

高電圧発生器の電力変成器がテレビジョン受像機の水平偏向回路に結合された１ 次巻線を有するフライバック変改器である場合ば、高電田３次巻線の両端間に発 生する交番面性電圧は非対称なデユーティ・サイクルの電圧となり、比較的短か いＩＪ　Ｉ−レース期間中、所定の極性の比較的大きな振幅の電圧パルスが発生 し、比較的長い反対瞳性のトレース期間中、小さな振幅の雷〒が発ｔする。

電力変改器がこのような比較的非対称の高電［ｆ波形を発生すると、映像管のア ルタ濾波キャパシタンスに結合すれた半波整流器は比較的大きな振幅のりトレー ス・バルスミ圧のみを整流するのに有利て使用することができる。

電力変成器の１次巻線に結合された交番極性電圧源は、矩形波インバータによっ て生成されるように５０％のデユーティ・サイクルの電圧であシ、高電圧３次巻 □線の両端間に発生する電圧波形もまた５０％のデユーティ・サイクルの波形で あり、正極性振幅は負極性の振幅と実質的に等しくなっている。比較的大きな振 幅のアルタ加速電圧を発生するために必要とされる３次巻線数は比較的多くなる ので、アルタ加速電圧を発生させるために半波整流装置を使用することは望まし くない。

例えば、３次巻線のターン当り同じピーク・ピーク電圧、−例としてターン当り ８ボルトを発生するフライバック変成器装置と矩形波インバータ電力変成器装置 とを比［して与る。フライバック変成器装置では、リトレーヌ期間中、各ターン は約７ボルト（そしてトレース期間中は１ボルト）発生する。半波整流装置を使 用した場合、アルタ加速電圧として２８キロボルト元生させるためには、約４０ ００ターンの３次巻線を必要とする。

矩形波インバータ電力変成器装置では、３次巻線の各ターンは所定の極性の間、 僅か４ボルトを発生するにすぎない。半波整流装置を使用した場合、比較的多く の３次巻線ターンを必要とし、２８キロボルトのアルタ加速電圧を発生するため に約７０００ターンを必要とする。

電力変成器１次巻線を駆動するために矩形波インバータを使用した場合、幾つか の高電圧発生器は、高電圧３次巻線に結合される贋続逓倍整流装置を具備する。

例えば、ピーク・ピークでターン当り８ボルト発ｔされると、１０００ターンの 、（電圧３次巻線に結合された６逓倍装置が２４キロボルトのアルタ加速電圧を 発生するために使用される。６逓倍装置を使用すると、６個の整流器を必要とす ることに加えて、比較的多数、例えば５個乃至６個の高電圧の定格のキャパシタ を必要とするという比較的不利な点もある。さらに、６逓倍器の整流器とキャパ シタ素子とを高電圧の３次巻線と一体成形すると、装置の寸法が異常に大きくな る。

この発明の特徴は、矩形波インバータとの組合せに特に有効な高電圧発生器にあ る。宙、力変成器の１次巻線は交番電圧源に結合されておシ、２個の高電圧２次 巻線の各両端間に交番極性電圧が発生する。第１の電圧ダブラが高電圧巻線の第 １のものに結合されていて、両方の極性の期間中、その巻線の両端間に発生する 交番極性電圧を整流して第１の直流電圧を発生させる。第２の電圧ダブラが第２ の交番電工巻線に結合されていて、両方の極性の期間中、その巻線の両端間に発 生する交番極性電圧を整流して、第２の直ｆｆ、亀王を発生させる。第１および 第２の直流電圧は合成されてアルタ端子に供給され、アルタ端子と基準端子との 間に映像管アルタ加速電圧を発生させる。

この発明の池の特ｉＭニー１：２個のダブラを使用した高電圧発生器にある。こ の高電圧発を器では、第１の電工ダブラの出力は集束電工を発生し、第２の電工 タップの出力は第１の電圧タップの出力に加えられて、集束電圧の約３倍の大き さをもったアルタ加速電圧を発生する。第２の電圧タップに結合された高電圧２ 次巻線は２個の巻線部分に形成されでおり、各巻線部分は第１の電圧ダブラに結 合された高電圧巻線のターン数とほぼ同じターン数をもっている。従って、第２ の電圧ダブラの出力は第１の電圧タップの２倍であり、それに加えられると集束 電圧の大きさの３倍のアルタ加ａｔ圧が発生する。

この発明の更に他の特徴は、電力変成器の磁化可能コアの共通脚上の第１の高電 圧２次巻線と、第２の高電圧２次巻線の２個の部分の構造にあり、第１の高電圧 ２次巻線は第２の高電圧２次巻線の２個の部分相互間に挿入されている。このよ うな構成を使用すると、２個の隣接する巻線ユニットの終りの端子間のＡＣ電圧 ストレスは比較的低くなる。

図において、 第１図はテレビジョン表示装置の偏向回路およびこの発明を天施した高電圧発生 器を含む電源を示し、第２図は第１図の高電圧発生器の特定の実施例を示し第３ 図は第１図の３次巻線ユニットを含む高電圧アッセンブリの構成を横断面で示し 、 第４図は第２図の電気回路の素子の他のレイアウトすなわち酉装置を示し、 第５図は第１図の高電圧発生器の別の実施例を示す。

第１図において、テレビジョン受像機するいハテレヒション表示装置用の電源１ ０は、交番電圧源２４と高漏洩インダクタンヌ電源変成器２２とを有している。

交番電圧源２４は、直流入力電圧ｙｉｎ、例として入力端子２３に＋１５０ボル ト発生する電源と、電力変成器２２０１次巻線２２ａに結合された高周波インバ ータ１６とカラなっている。入力端子２３　ニー１：１次巻線２２ａの中間タッ プに結合されている。

インバータ１６は、例えば１５．７５　ＫＨｚの水平偏向層巻線２２ａの両端間 にほぼ５０％のデユーティ・サイクルの矩形波電圧３３が発生される。矩形波電 圧３３が１次巻線２２に供給されると、変成器２２の２次巻線２２（３−２２０ の各々の両端間に交番極性電圧が発生する。２次巻線２２０−２２８の中間タッ プは共通シャシ−の接地基準端子２６に結合されている。

巻線２２Ｃの両端間に発生する交番極性高力電圧はタイオード７２および７３に よって全波整流され、キャパシタ７４によって整流され、テレビジョン受像機の 映像管駆動回路のような回路に電力を供給するために、＋２３０ボルトと例示さ れた直流電源電圧を発生する。巻線２２ｅの両端間に発生する交番極性出力電圧 はキャパシタ６１によって濾波されて、垂直偏向回路および音声回路のようなテ レビジョン受像機の回路に電力を供給するための＋２５ボルトと例示された直流 電源電圧を発生する。

在線２２東〕の両端間に発ｔする父番極性出力電圧はタイオード６２および６３ によって全波整流され、キャパシタ３９によってび波され、♂端子に水平偏向回 路３０を伺勢するための計走査電源電圧を発生する。水平偏向回路３０に１水平 発振器および駆動回路３４、水平出力トランシヌタ３５、タン、＜゛タイオード ３６、す１−レース・キャパシタ３７、および水平出力トラン７スタ３５の両端 間に水平偏向巻線３１と直列に結合されたＳ成形あるいはトレース・キャパシタ ３２とからなっている。水平偏向回路３０はインダクタ３８を経て計端子に結合 されており、１尺平偏向巻腺３１中に水平走査電流を発生させる。

２次出力巻線２２０の両端間の端子２８および２９に冗生する交番極性出力電圧 は、ウイリヌ氏（Ｄ、ＨＪｉｌ工ｉｓ）の米国特許出＠第２２０．８４７号、１ ９８０年１２月２９日出願、発明の名称゛テレビジョン受像機の鉄共振電源“（ １９８２年７月７日付で公告された英国の公告された出頭第２０９０４４３Ａ　 号に勾官）、およびライリス氏の米国特許出願第２５５，３９６号、１９８１年 ４月２９日出願、発明の名称゛飽和リアクタ循環電流の減少したテレビジョン受 像機鉄共振負荷電源゛中に説明しているように、鉄共振負荷回路２５の動、乍に よって安定化される。鉄共振負荷回路２５ば、可磁化コア１２７、その北に巻か れた巻線２７ａ１４子２８と２９との間に結合されたキャパシタ８８、ぎ腺２２ 　：：、の磁気的に密に結合され且つキ□Ａ・・ｈツメ８８の両端間に可飽和リ アクタ巻線２７１と直列に導電的に結合された変成器２２の巻線２２〒とからな っている。

変成器の２次出力巻ｍ　２２　ｃに結合されていることにより、鉄共振負荷回路 ２５は安定（ヒ用負荷回路として動して維持する。２人巻線２２の両端間の電圧 を安定化することにより、巻線２２０に密に結合されたすべての他の２次巻線の 両端間の出力電圧も又安定化される。１次巻線２２ａと２次出力巻線とは磁気的 に粗に結合されているので、たとえ１１Ｋ巻線の、両端間の電圧の頭幅か変化し ても、２次巻線の両＋４門の電圧ば、振幅あるいは半サイクルの面積において比 較的変化しない状態に維持される。

変成オｇ２２の３次すなわち高電圧２次巻線ユニット２２２はこの発明を実施し た高電圧発生器２１に結合されており、テレヒション受像機映１象管の各種の電 極（図示されていない〕用の直流高電圧を発生する。高電圧発生器２１は端子Ｕ に＋３０キロボルトと例示されたアルタ加速電圧を発生し、寸だ中間重圧端子Ｆ に＋１０キロボルトの中間直流電圧を発屯する。抵抗器５１−５５からなる分圧 器は中間端子Ｆとシャシ−接地基ａ端子２６との間に結合されている。集束＠極 用り電工は抵抗器５２の摺動アームから取出されて、抵抗器１５７を経てその（ ８） ゛マ二東Ｊｊ　＋肌にＨｊ＋（、治されるっ　スクリーン；ｉ　ｒ、ｚ用Ｄｔ■ 願は抵抗；（に５４から取出されて、抵抗４５６を経てその電極に供給される。

高電圧３，２（巻線ユニット２２２ば３個の高電圧巻線部分２２ｆ’−２２１１ ７１・らなり、これらの部分（ｄすべでほぼ同じターン数をもっている。端子Ｕ と接地基準端子２６との間にアルタ加速市川を発生させ、端子三゛と接地基準端 子２６との間に中間直流電圧を発生させるために、高電圧巻線部分２２　ｆ−２ ２？ｉは第２図に示すように２個の電圧タッラ回路９２および９３に結合されて いる。

第１の市■ダブラ回路９２は高電圧巻線部分２２ｆに結合されており、陽＋’ｋ ＜が接地基準端子２６に結合され、陰ｔｊが巻線部分２２Ｔ゛の点の付された端 子に結合された第１の整流器、タイオード８１と、接地基準′精子２６と在ｔｉ ！　２２　ｆの点の悲い・特許との門に結合されたキャパシタ５７と、陽極が巻 ＩＡ２２　ｉの点の［ｊされた晶子に結合され、陰極が電圧タッラの出力端子と なって接続端子８７に拮心された第２の整流器、タイオード８２１とからなって いる。

第２の電圧タッラ回路９３は巻線部分２２ｇと２２ｈ七からなる第２の高電ｌｆ ２次巻線に結合されている。電「「タフラ９３は、この電工タッラの第１の整流 ユニット８３５：形成するタイオード８３１とニー　３１）と、巻線２２べの点 のイー１され、〆こ端１′と巻線２２工１の点の無い端子との間に挿入されたキ Ａ・ハシタ５９と、陽極が巻線部分２２ｈの哉’）＋＝１され＋Ｃ端子に結６さ ル、陰１萌か電子ヌブラ、つ出７りとしてアルタ端子：」に渚ａさ几たこの電ｌ タッラの第２の整流器８４とからなっている。

り・ｒオード８２１の陰面は接続端子８７において中「八。

直流電圧４ｉ　ｔｆ’に惰合されており、よたタイオー１−８２　ｂを怪てクイ オード８３九の陽極に結合されている。第３つギヤパンタンス、すなわちキャパ シタ５８は、第１の＠圧クプラ回路９２０巻線部分２２〒゛のαの無い端子と第 ２の電圧タッラ回路９３の巻線部分２２ｇの点の付された端子との艮に結合され ている。

動作において、高面、曳すアクタンス変戎器２２の１次巻徘２２ａに供給された 第１図の実質的；て５ｏ％のチューティ・サイクルをもった交番極性出力電圧３ ３は、２次出力巻線２２　Ｃ−２２ｒつの各々の両端間、高電工巻線部分２２　 ｆ　−２２ｋｌの各々の両端間に実質的に５０％のデューテで・サイクルをもっ た交番極性出力電圧を発ｆする。高市ｒＥ２次巻線部分２２　ｆ−２２１ｓ　ノ 各々ノ両端間に発生する市■は、２次巻線２２ａ、こ結合されプこ鉄共振負荷回 路２５の動作によって多少九１未を帯びた波形となっているが、なお実質的に５ ０％のテ゛ニーティ・リーイクルとなっている。この電圧の正負の振幅は±Ｅの 大きさをもっている。

第２図において、′手圧タッラ回路９２．ま、両りのはけトの期間中、高電工２ 次巻線２２　）３の両端用に全土する交＠極ＩＩ　正、Ｉｆを整流し、中間端子 Ｆに２ト：５つ大きさの第１（１０） の貫流Ｘ−■を発生させる。濾波キャパシタ８５は端子Ｆと接地端子２６との聞 に結合されている。このキャノ；シタは集中型のものでも分布型のものでもよい 。第２の電圧ダブラ回路９３は、高電圧巻線部分２２シと２２　ｒｈの両端間に 発生する交番極性電圧を、両方の極性の期間中、整流する。整流器８４が導通ず ると、整流器８４の陰極とダイオード８３ａの陽極との間に４Ｅの大きさの第２ の直流電圧が発生する。

整流８２と８４が実質的に同時に導通状態となるので、電圧ダブラ回路９２によ って発生される第１の直流電圧は電圧ダブラ回路９３によって発生される第２の 直流電圧知合成すなわち加算されて、アルタ端子Ｕに６Ｅの大きさのアルタ加速 電圧を発生させる。ば波キャパシタンス８６はアルタ端子Ｕと接地端子２６との 間に結合されている。濾波キャパシタンス８６の極板はテレビジョン受象機の映 像管のガラス外囲器上に被着された内外の導電吐被膜からなっている。

巻線部分２２　ｆ　−２２ｈの点の無い端子が点のけされた端子に対して相対的 に正の期間中、電圧ダブラ回路９２の整流器８１および電圧ダブラ９３の整流器 ８３は導通してキャパシタ５７の両端間にＥの大きさの整流された電圧を発生し 、またキャパシタ５９０両端間に２Ｅの大きさの整流された電圧を発生し、キャ パシタ５７の正の極板が巻線部分２２ｆの点の無い端子に結合され、キャパシタ ５９の正の極板が巻線部分２２ｈの点の無い端子て巻線２２ｇ中の電流が＠そＦ に流れるのを阻止する。

巻線部分２２　ｆ−２２ｈの点の付された端子が正の極性の期間中、整流２ｇ８ ４および整流器８２のタイオード８２ａ、８２ｂは導通状態になる。巻線２２ｆ の両端間の電圧はタイオード８２ａによって整流され、キャパシタ５７０両端向 の電圧に加算されて端子Ｆに中間０電圧を発生させる。ダイオード８２ｂと８４ とが導通すると、端子Ｆに発生する電圧はキャパシタ５９の両端間に発生する電 圧に加算され、また２次巻線部分２２ｇおよび２２ｈの両端間に発生する電圧に 加算されて、端子Ｕにアルタ加速電圧を発生させる。

巻線部分２２ｆおよび２２ｇの点の付された端子が正のとき、キャパシタ５８は 整流器８２を通して巻線部分２２ｆおよび２２ｇの両端間の交番極性電圧の大き さの和に等しい２Ｅの大きさに充電される。キャパシタ５８は、その正の極板が キャパシタ５９の負の極板に結合され、その負の極板がキャパシタ５７の正の極 板に結合されるように充電される。キャパシタ５８は、電圧ダブラ９３の巻線部 分２２ｇの点のけされた端子と電圧ダブラ９２の巻線部分２２ｆの点の無い端子 との間の電圧の濾波を行ない、事実上これら２つの端子間に＝Ｃ短絡回路を与え ている。このような濾波作用は、２つの巻線部分の漏曳インダクタンスおよび浮 遊容量を考慮に入れたとき、これら２つの巻線部分をよシ高い共振周波数に同調 （１２） させるために望ましいものである。もし望ましいならば、キャパシタ５８を省略 するか、あるいは他の２個のキャパシタに比してその値をかなり小さくしてもよ い。

アルタ加速電圧全発生する第２図の電圧ダブラ装置は、高電圧２次巻線部分２２ 　ｆ　−２２′ｎの各々に実質的に平衡化された負荷を与えるという利点がちる 。巻線部分の各々に結合された適当な整流器は、発生したＡ　Ｃ波形の正および 負の両方のピークの期旨中導通し、失効的にこれらの波形の全波整流されたもの を発生する。従って、変成器２２のコア１２２中に発生するＤＣ磁束は極めて次 巻線＾−一゛″とを含む晶型１装置８９′）構造を断面１示したものである。２ 次出力巻線２２Ｑ−２２８は第１図の電力変成器２２の可磁化コア１２２の一部 すなわち１つの脚の周囲に巻回された層として例示されている。

第３図にはコア１２２の異った部分に巻回された１次巻琲２２ａは示されていな い。

層に巻回された２次巻線２２ｃｍ２２ｅの周囲には絶碌プラスチック・ボビン８ ０が配置されている。ボビン８０には１２のスロットすなわち溝９４が形成され ており、これらのスロットは各々４個のスロットの３群として配置されている。

高電圧２次巻線部分２２　Ｘ、　−２２ｒｌの各々は４Ｉｌｉ８１の巻線のサブ ユニット９１の群からなっている。サブユニット９１の各々はボビン８０の対応 する（１３′Ｊ スロット９２：ζ不規則に巻回されており、巻き始めのリード線はサブユニット の底の層の近くに配置され、巻き終りのリード線（まサブユニットの上側層の近 くに配置されている。巻線部分２２ｒ−２２ｈは、巻線部分２２ｆか巻線部分２ ２ｇと２２ｒ１の中門に配置されるようにコア１２２の共通−の■シに縦方向に 巻回されている。コア１２２の周囲り部分２２ｈの巻線方向は他の２つの部分２ ２Ｎ、および２２ｇの方向と逆になっている。

１２個の巻線サブユニット９１の巻き始めと巻き終りの相互の電気的接続および 高電圧発生器２１の各種の整流器およびキャパシタへの電気的接続が第４図の概 略図に示されている。第４図の回路の電気的接続は第２図の回路のそれと同じで ある。しかしながら第４図の素子は、高電圧巻線部分２２ｆが高電圧巻線部分２ ２ｇと２２　Ｐｉとの間に接続されていることを示すために並び替えられている 。

第４図のキャパシタ５７−５９は、第１図のインバータ１６の高い動作周波数で 巻線部分２２　ｆ　−２２ｂを流れる交番電流に対してほぼ短絡インピーダンス を与える。

従って、挿入された巻線部分２２ｆの巻き始めのリード線：ｄ１巻線部分２２ｇ の巻き終りと実質的に同じＡＣ電の聞に挿入することにより、２個の隣接する巻 線部分の巻き終りリード線間の、Ａ　ＣＦｊ　Ｅストレスを比較的小さくするこ とができる。例えｊば、巻線２２二の巻き修りり−ド線、すなわち巻線部分２２ ｇの４番目の巻線サブユニット９１０巻き終りリード線は、巻線部分２２ｆの第 １の巻線サブユニットの巻き終りリード線に隣接して配置される。従って、これ ら２つのリード線間に発生するピーク逆電圧は僅かＥ／４になるにす１ぎない。

さらに、隣接する巻線部分２２ｆおよび２２ｈの巻き始めリード線間はキャパシ タ５８および５９によって互いに結合されているので、それらは同じ電位にある 。従って、２個の巻線部分２２ｆと２２ｈの巻き終りリード線はまだ共通のＡＣ 電位にあり、これら２つの巻き終りリード線間には非常に小さいＡ　Ｃ電圧スト レスが存在するにすぎない。

第２図では整流器ユニット８３ば２個の個別のダイオード８３ａと８３１）とか らなるものとして示されている。

ダイオード８３ｂの陰極とダイオード８３ａの陽極との間の逆ビーク爾圧は、巻 線部分２２ｇと２２ｈの点の付された端子が正のとき現われる。この逆電圧は４ Ｅに等しい。整流器ユニット８３は２個のダイオードかラナルので、各１個のタ イオードの両端間のピーク逆電圧は２分されて２Ｅになり、第２図の他の整流器 のダイオードの両端間に発生する逆電圧と同じ逆電圧になる。第２図の各タイオ ードは直列に債重ねられた複数個のＰ　Ｎ接合からなっている。従って１例えば ダイオード８１の陽極と陰極との間のＰ　ｉＪ接合の数は２０あるいは２２にな り、それによってどれか１個のＰＮ接合の両端間の逆電圧を小さくすることがで きる。

第５図は、第２図の高電工発生器２１と同じ素子を含む高電圧発生器２１の別の 購成を示し、２つの図面中の共通に示された素子は同じように動作して、端子τ Ｊに６円の大きさのアルタ電圧を発生させ、端子Ｆに２Ｅの大きさの中間直流電 圧を発生させる。しかしながら第５図では、整流器８１＝８４を高電圧２次巻線 部分２２ｆ−２２ｈへ接続するし方は、巻線部分の点の無い端子が点の付された 端子に対して正となる極性の期間中、整流器８２および８４を導通させるように なっている。

第２図の回路中の選定された回路の値の特定の例として、各高電圧２次巻線部分 ２２ｆ−２２ｈは１２２０ターン有し、各ターン当りピーク・ピーク値で７．７ ８ボルトの電圧が発生される。キャパシタ５７−５９の各値は５００ピコフアラ ツドである。接地端子２６に対し端子Ｈに発生するアルタ加速電圧は、２８．５ キロボルトである。接地端子２６に対して端子Ｆに発生する中間直流電圧は９． ５キロボルトである。キャパシタ８６は帆００２マイクロファラッドの全キャパ シタンスを示し、キャパシタ８５ｕ２０ピコフアラツドの全キャパシタンスを示 す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交番電圧源と、 １次巻線と第１および第２の高電圧２次巻線とを有し、上記１次巻線は上記電圧 源に接続されていて上記高電圧２次巻線の各々の両端間に交番極性電圧を発生さ せる変成器と、 アルタ端子、中間電圧端子、および基準端子と、上記第１の高電圧２次巻線に結 合されていて、該第１の高電圧２次巻線の両端間に発生する交番極性電圧を、そ の両方の極性の期間中整流して第１の直流電圧を発生し、この第１の直流電圧を 上記中間電圧端子に供給して、該中間電圧端子と上記基準端子との間に上記映像 管用の中間直流電圧を発生させる第１の電圧ダブラと、上記第２の高電圧巻線の 両端間に結合されていて該第２の高電圧巻線の両端間に発生する交番極性電工を 、その両方の極性の期間中整流して第２の直流電圧を発生し、この第２の直流電 圧と上記第１の直流電圧とを合成して上記アルタ端子に供給し、該アルタ端子と 上記基準端子との間て上記映ｉ象管用のアルタ加速電圧を発生する第２の電圧ダ ブラとからなる、 アルタ加速電圧および中間直流電圧を必要とする映像管を有するテレビジョン受 像機用の２つの電圧を発生するテレビジョン受像機用高電圧発生装置。