JPS6236982A - 入力周波数で出力電流を発生させる装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、偏向走査回路すなわち電力スイッチング回
路に関する。

〔発明の背鞭〕

一般的に、水平走査回路は、水平発振回路からのパルス
信号をスイッチとして働く水平出力トラＣ３） ンジスタのベース電極すなわち制御電極に印加する。水
平出力トランジスタのコレクタは、フライバック変圧器
の１次巻線と直列に接続されている。

水平発振回路からのパルス信号に応じて水平出力トラン
ジスタがオン、オフすると、水平偏向巻線の中に走査電
流が流れる。

普通、水平出力トランジスタを動作させるに必要なベー
ス電極電流は可成り大きい。それ故に、従来の回路の中
には、ベース電極駆動電流を供給するために必要な水平
発振回路からの出力信号が、相当々電力を供給しなけれ
ばならないものもある。

そのよう々ペース電極駆動回路は、一般に相当な量の電
力を消費し、かつ嵩張ったものになる。そのような嵩張
った構造は、テレビジョン・セットの小型化にとって大
きな障害となる。

〔発明の概要〕

この発明によれば、出力トランジスタ会スイッチを導通
させるベース電極駆動電流すなわち制御電極駆動電流は
、その出力トランジスタ自スイッチ自体によシ生成され
る帰還電流から得られる。

従って、この発明の回路は、嵩張った駆動回路を必要と
しない。特に、この発明の回路は、フライバック変圧器
への追加巻線から、このベース電極に対するターンオン
用の駆動電流を得ている。フライバック変圧器のその他
の巻線は、他の従来回路におけると同様の機能を行う。

それ故に、この追加巻線を組み込むことにより生ずる余
分な費用と体積の増加は比較的少なくて済む。

従来の回路の中には、出力トランジスタのコレクターエ
ミッタ電路の導通期間の間、ベース電極駆動電流の波形
が一般に平坦か、下方に傾斜するか、または垂下の形を
取るものがある。出力トランジスタのこの導通期間、コ
レクタからエミッタへ流れる電流は、主として上向きに
傾斜した電流であるから、そのような回路のベース電極
電流は、導通時の初期では少くとも、この上向き傾斜の
コレクターエミッタ電流の期間中出力トランジスタを飽
和させるに要する電流値を実質的に越える。

この過剰なベース電極電流は、このような従来の回路内
で好ましくない電力消費を発生させる。

この発明のもう一つの態様によれば、出力トランジスタ
・スイッチを導通させる出力トランジスタのベース電極
駆動電流は、対応する土向きに傾斜したコレクターエミ
ッタ電流の流れている間、この出力トランジスタを飽和
状態に維持する傾斜のない電流である。従って、このベ
ース電極電流駆動回路により供給される電力は、従来の
いくつかの回路における電力よりも少々く、有利になる
。

更に、この発明の回路では、ベース電極電流はベース−
エミッタ接合に直列に接続されたインダクタンスにより
生成されるから実質的に無効電流である。従って、その
ような無効電流により生ずる電力消費は可成り小さい。

従来のいくつかの回路におけるもう一つの問題は、出力
トランジスタのターンオフが遅いことである。この遅い
ターンオフは、出力トランジスタのベース電極領域にあ
る電荷が十分速い速度で掃き出されないために、発生す
るのである。ターンオフ時間が遅いと、そのような偏向
回路の最高走査周波数は低くなる。２倍周波数走査形式
のような一層高い偏向周波数の必要性が出て来た場合、
この周波数上限は、上記のような従来型偏向回路の有効
性を減殺することになる。

それ故、この発明の更に別の態様によれば、出力トラン
ジスタ・スイッチのベース−エミッタ接合の両端間に実
質的にある電圧源を結合する第２のスイッチング装置に
より、ベース電極の電位を積極的に引下げている。この
引下げ用電圧源は、ベース電極領域にある電荷を素速く
掃き出させる。

この引下げ用電圧は、第２のスイッチング装置を制御す
る水平発振回路の入力信号に応じて、ベース電極に結合
される。このように、この発明の回路は、高いスイッチ
ング周波数で動作することができる。

この発明の更にまた別の態様によれば、上記の引下げ用
電圧は、コレクターベース接合が降伏現象を起すことな
く耐え得るピーク電圧を高めることができるという点で
、更に利益をもたらす。この理由は、出力トランジスタ
が導通してｂない時、ベース−エミッタ間電圧か十分質
であれば、出力トランジスタの降伏電圧が大きくなるか
らである。

コノように、ベース中エミッタ接合が上記のような引下
げ用電圧により逆バイアスされない従来技術によるいく
つかの回路に比べれば、この回路の信頼性と融通性は遥
かに優れている。

従来の回路の中には、回路の動作を開始させるための専
用の部品を有してｂるものがある。この発明の一態様に
よれば、上向き傾斜波形の電流を発生するインダクタン
スに結合される、このスイッチされた引下げ用電圧は、
また電源のターンオン期間のような始動を保証する。従
って、追加の専用部品を必要とすることなしに始動させ
ることができる。

この発明のなお別の態様によれば、出力トランジスタは
、誘導性負荷内の出力電流のスイッチングを行う。周期
的な入力信号に応答する制御スイッチが、入力信号の成
る所定周期の第１の期間、逆バイアス電圧源を結合して
出力トランジスタをターンオフする。この逆バイアス電
圧は、インダクタンスに一印加されて、出力トランジス
タ命スイッチのベース電極に結合されたインダクタンス
中に誘導電流を発生させる。この所定周期間の第２の期
間には、その制御スイッチは、上記ベースから逆バイア
ス電圧を切り離して、誘導電流がベースに流入して出力
トランジスタ・スイッチをターンオンできるようにする
。

〔詳細な説明〕

２倍周波数走査形式のテレビジョン装置に使用すること
のできる、第１図に示す偏向回路２００にオイて、この
回路２００から分離されている、たとえば切換方式であ
るような電源４５から、端子４８に濾波済直流電圧ＶＢ
が供給される。端子４８は、水平出力変圧器すなわちフ
ライバック変圧器５３の１次巻線５３ａを介して、水平
偏向回路２００の端子９ｏに結合されている。水平偏向
巻ｉ８１は、偏向巻線８１内に走査電流ｉｙを生成する
ために水平偏向出力発生器８６に結合されてｈる。発生
器８６は、直線性インダクタ８３を有し、このインダク
タ８３は、トレース・キャパシタ６２と直列に、またリ
トレース・キャパシタ８０トドレースｅスイツチ８７の
並列配置に直列に接続されている。トレース・スイッチ
８７ハ、制御電極を有する水平出力トランジスタ８８と
ダンパ・ダイオード８９の並列配置を持っている。

フライバック変圧器５３の高圧巻線５３ｃは、アルタ加
速電位を生成するだめの通常の高圧回路６３に結合され
ている。

電源４５の電圧ｖ■１ｏにより付勢される、同期水平発
振器および前置駆動回路８５は、負の直流電圧に重畳し
た矩形波として現れるスイッチング制御信号電圧Ｖ　　
を、キャパシタＣ８を通してトランジ４ｂ スタ・スイッチ８４０制御ベース電極に供給する。

電圧ｖ８４．の周期はＴ−Ｔ　／　２である。ここに１
１／２は、２ｆ　Ｈ偏向装置における１本の線走査期間
である。

１１は、たとえばＮＴＳＣ方式における６３．５マイク
ロ秒という普通の水平走査期間である。

電圧ｖ８４ｂが、その重畳矩形波の第１のレベルによリ
トランジスタ・スイッチ８４のベース−エミッタ接合を
順方向にバイアスすると、！・ランジスタ・スイッチ８
４は導通状態に々る。逆に、この電圧ｖ８４５が、重畳
矩形波の他のレベルすなわち第２のレベルに従って、ベ
ース−エミッタ接合を逆方向にバイアスすると、トラン
ジスタ・スイッチ８４は非導通状態となる。トランジス
タ・スイッチ８４ノエミツタ電極は、負の引下げ用電圧
源ｖＮＥＧに結合されている。トランジスタ・スイッチ
８４のコレクタ電極は、電流制限抵抗９１を通して水平
出力トランジスタ８８のベース電極に結合されている。

フライバック変圧器５３０２次巻線５３ｂの端子４６は
、電流制限抵抗９２を通してインダクタ８２の端子８２
ｂに結合されている。インダクタ８２の他方の端部であ
る端子４７は、抵抗９１とトランジスタ・スイッチ８４
のコレクタ電極との相互接続点に結合されている。

通常の動作では、偏向スイッチ８ワは、トレース期間中
は導通状態にある。偏向スイッチ８７が導通状態の時は
、変１モ器５３は偏向巻線８１から分離される。１次巻
線５３ａ中の土向き傾斜の１次電流Ｉ２は、このトレー
ス期間中フライバック変圧器５３に貯えられているエネ
ルギを増加させる。リトレース期間にスイッチ８７が非
導通にされているときに、この貯えられたエネルギは偏
向出力発生器８６におけるエネルギ損失を補充し、高圧
回路６３を付勢する。

偏向巻ｍ８１は、変圧器５３およびリトレース・キャパ
シタ８０と共に、リトレース共振回路を形成している。

トレース期間中変圧器５３と偏向巻線８１に貯えられた
エネルギは、リトレース期間中、リトレース・キャパシ
タ８０に転送され、キャパシタ８００両端間にリトレー
ス電圧ｖＲを生成する。この電圧ＶＲは第２図（ｃ）に
示されている。

１次巻線５３ａの両端間の電圧は、変圧器動作により２
次巻線５３ｂに結合されて、端子４６に電圧Ｖｓを発生
させる。トレース期間中、この電圧ｖｓは正であり、リ
トレース期間中は負である。負の電圧ｖｓは、端子９０
のリトレース電圧ＶＢが端子４８の電圧ｖＢよシも正で
ある時に生ずる。

２次巻線５３ｂの両端間の正電圧Ｖｓは、第２図（ａ）
に示すようにリトレースの終了時点ｔｒｅからトレース
の終了時点ｔｏまでの間、インダクタ８２中に上向き傾
斜の電流ＩＳを発生させる。

トレースの第１部分の間、電圧ｖ８４ｂの波形の第ルベ
ルの発生に伴なって第１図のトランジスタ・スイッチ８
４は導通となる。そのため、インダクタ８２の端子４９
の電圧ｖ８４ｃは負となり、実質的に電圧ｖＮＥＧに等
しくなる。第２図（ａ’Ｊの時点ｔｒｅから時点ｔ１ま
でのトレースの第１部分の間、第１図の出力トランジス
タ８８は、そのベース電極に結合される電圧ｖ８４ｃが
負であるから非導通である。

負電圧ｖ８４ｃは、ｔｒｅ−１工の期間中第２図（ａ）
の電流ｉｓの増加速度を一層大きくする。これと同時に
、第１図の偏向電流ｉｙかダンパ・ダイオード８９を通
って流れる。

トレース期間の中央より前に、重畳された矩形波がその
第ルベルから第２レベルへ移行する時、トランジスタ・
スイッチ８４のベース電極の電圧ｖ８４ｂは一層負にな
り、トランジスタ・スィッチ８４ヲ非導通にする。トラ
ンジスタ・スイッチ８４が非導通になると、電流目は出
力トランジスタ８８のベースｉ１１ベース電極電流１ｂ
の形で全部流れ込み、出力トランジスタ８８を導通、す
なわちターンオンさせる。その後、トレースの残り期間
、電流ｉｂ１すなわちｉｓは、第１図の２次巻線５３１
）の端子４６における電圧ｖｓが正であるため、それぞ
れ第２図（ｂ）、第２図（ａ）に示されているように、
時点ｔ工とｔ。の間上向きに傾斜上昇し続ける。

この発明の一特徴として、第２図（ｂ）の上向き傾斜電
流１ｂは、第１図の出力トランジスタ８８のコレクタ電
極中に対応する土向き傾斜電流を維持するようにそのベ
ース電極を駆動する。

トレース期間の終点近くで、トランジスタ８４のベース
電極の電圧ｖ８４ｂは一層正になり、トランジスタ・ス
イッチ８４を導通させる。トランジスタ・スイッチ８４
が導通すると、電源４５により生成される電圧ｖＮＥＧ
は端子４７に結合されて負の電圧ｖ８４　ｃを生成する
。端子４７の負電圧ｖ８４ｃは、出力トランジスタ８８
に第２図（ｂ）に示すように一４Ａのピークを持つ負の
ベース電極電流ｉｂを生成して、出力トランジスタ８８
を急速にターンオフし、リトレース期間を開始させる。

すなわち、電流ｉｂは、ベース電極から電荷を急速に掃
き出し、出力トランジスタ８８を非導通にする。スイッ
チ８４は、導通してｂる時には、出力トランジスタ８８
のベース電極から電流ｉｓを分路させる。キャパシタ８
０の両端のりトレース電圧ＶＲは、出力トランジスタ８
８が非導通に々る時生成される。電圧ｖ８４ｃは負の平
均直流電圧成分を有している。抵抗９２は、電圧ｖ８４
ｃにより発生された電流ｉｓの直流成分を制限する働き
をする。

始動期間の開始時点以前には、変圧器５３、巻線８１お
よびキャパシタ６２と８０の何れも付勢されてぃな−。

例えば、始動期間の開始前には、電源４５の電圧ｖＩ４
ｏとｖＮＥＧは、それぞれ正常な動作レベルにあり、ま
た電圧ｖ８４ｂは正常な動作波形を有し、かつ電圧ＶＢ
は、始動期間の開始時点でターンオンされるものと仮定
しよう。始動の開始時点では、フライバック変圧器の巻
線５３ｂの両端間には、出力トランジスタ８８をスイッ
チ・オンする正の電流ｉｂを発生させるために利用でき
る電圧ｖｓは存在しなり０ この発明のもう一つの態様によれば、始動期間中、電圧
ｖＮＥＧを端子４７に結合するトランジスタ・スイッチ
８４のスイッチング−１作にょシ、インダクタ８２の中
に電流ｉｓが生成される。始動期間中、トランジスタ・
スイッチ８４が導通している時、矩形波電圧ｖ８４ｂの
第ルベルが発生することによって電圧ｖ８４ｃは負であ
る。端子８２ｂは巻線５３ｂを通じて大地電位に結合さ
れているので、端子８２ｂの電圧は、端子８４ｃの電圧
より一層正である。更に、始動時には巻線５３ｂの両端
間にはどのような電圧も発生していない。それ故、イン
ダクタ８２内の誘導電流ｉｓは、始動期間中トランジス
タ８４か導通してめる時、上向き傾斜状の波形で接続端
子４７に流入する。上向き傾斜の電流ｉｓは、インダク
タ８２内に誘導性エネルギを貯える。

第３図（ａ’Ｊから第３図（ｃ）は、始動動作の開始を
シミュレートするように、電源４５の電圧ＶＢがゼロで
ある時に得られる薄波形を示す。電源４５のその他の電
圧はそれぞれ通常のレベルにある。第１図、第２図（ａ
）から第２図（ｃ）および第３図（ａ）から第３図（ｃ
）における同じ番号と記号は、同じ素子または機能を示
している。

第３図（ａ）に示すように、時点ｔ。とｔ工の間、トラ
ンジスタ８４が導通している期間には、電流ＩＳは土向
き傾斜の形である。

矩形波電圧ｖ８４ｂの第２レベルの発生に従って、第１
図のトランジスタ・スイッチ８４が非導通になる時、イ
ンダクタ８２内に貯えられた磁気エネルギから生ずる電
流ｉｓは、第３図（ｂ）の時点ｔ工とｔ。の間に示され
るように、下向き傾斜の電流で、出力トランジスタ８８
のベース電極に流入して正のベース電極電流ｉｂを形成
する。第３図（ｂ）の正のベース電極電流ｉｂは、時点
ｔ□とｔ。の間で第１図と第３図（Ｃ）の正のベース電
圧Ｖｂｓを生成することによシ、第１図の出力トランジ
スタ８８を導通状態にする。始動期間の開始後、電圧Ｖ
Ｂが生成し始めると、第１図の出力トランジスタ８８の
導通と非導通という交番周期により正常な偏向回路のス
イッチング動作が始まり、その結果偏向周波数電圧Ｖｓ
が生成される。電圧Ｖｓが生成された後、水平出力トラ
ンジスタ８８に対する通常のスイッチング駆動か、第２
図（ｂ）に示すように行なわれる。

第１図に示した偏向回路２００の構成における偏同巻線
８１をインダクタに置換した第１図と類似の装置は、高
圧回路６３と同様な装置から出力電圧を発生させるスイ
ッチング電源の一部として使用できることが理解できよ
う。スイッチング電源出力トランジスタの動作周波数は
、偏向周波数またはその倍数の周波数とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した偏向回路の図、第２図（ａ
）ないし第２図（ｃ）は第１図の回路の正常な動作を説
明するのに有用な波形の図、第３図（ａ）々いし第３図
ｃｃ）は第１図の回路の始動動作を説明するのに有用な
波形の図である。 ４５・・・逆バイアス電圧源、５３ｂ・・・フライバン
ク変圧器巻線、８０・・・リトレース・キャパシタ、８
１・・・偏向巻線、８２・・・インダクタンス、８４・
・・制御スイッチ、８５・・・入力信号源、８９・・・
電力スイッチ、８８・・・出力トランジスタ・スイツス
雀と藉ムｔ・・・１対の電流導通電極、９３・・・制御
電極。 特許出願人　アールシーニー　コーポレーション代　理
　人　　清　　水　　　哲　ほか２名手続補正書（方式
） 昭和６１年９月３日 特許庁長官　黒　１）明　雄　　　殿 特願昭６１−１３１６８４号 ２、発明の名称 入力周波数で出力′直流を発生させる装置３、補正をす
る者 事件との関係　特許出願人 住所　　　アメリカ合衆国　ニューヨーク州　１００２
０ニユーヨーク　ロックフェラーフラサ３０名　称　　
（７５７）　アールシーニー　コーポレーション４、代
理人 住　所　　郵便番号　６５１ 神戸市中央区雲井通７丁目１番１号 ５　補正命令の日付 発送日　昭和６１年８月２６日 ６　補正の対象 明細書の「図面の簡単な説明」の欄。 ７　補正の内容 （１）明細書第１９頁９行日中の「２図（ａ）ないし第
２図（Ｃ）は」とあるのを「２図は」に訂正する。 （２）同書第１９頁１０行目乃至１１行目日中「第３図
（ａ）ないし第３図（Ｃ）は」とあるのを「第３図は」
と訂正する。 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力周波数で出力電流を発生させる装置であつて
   ： 制御電極と１対の電流導通電極を有する電力スイッチと
   、 上記入力周波数を有する入力信号の信号源と、上記入力
   信号に応動しかつ上記制御電極に結合されて、上記スイ
   ッチを非導通にする上記入力周波数の第１の制御電流を
   上記制御電極に供給する手段と、 上記１対の電流導通電極に結合されていて、上記スイッ
   チにより上記入力周波数でスイッチされる上記出力電流
   を発生させ、かつ上記１対の電流導通電極間に上記入力
   周波数の電圧を発生させるための共振回路と、上記１対
   の電流導通電極間の上記電圧に応動しかつ上記制御電極
   に結合されていて、上記スイッチを上記入力周波数で導
   通させ、かつ上記入力信号の各周期において上記スイッ
   チが導通している間漸増する大きさを有する第２の制御
   電流を上記制御電極に発生させる手段と、を具備する装
   置。
2. （２）偏向周波数をもつ入力電圧から偏向巻線内に偏向
   電流を発生させるためのテレビジョン偏向装置であつて
   ： 偏向巻線と、 制御電極と１対の電流導通電極を有し、上記偏向巻線に
   結合されて、導通時に上記巻線中に偏向電流のトレース
   電流を発生させる偏向スイッチと、上記偏向巻線に結合
   されて各リトレース期間中リトレース共振回路を形成す
   るリトレース・キャパシタンスと、 上記リトレース・キャパシタンスの端子間電圧に応動し
   て偏向周波数の第１電圧を発生するフライバック変圧器
   巻線と、 上記第１電圧が結合され、各トレース期間の１部の間上
   記制御電極に結合されて上記スイッチが導通している間
   漸増する大きさの第１制御電流を発生するインダクタン
   スと、 上記制御電極に結合され上記偏向周波数の入力電圧に応
   動して、上記スイッチを非導通にする偏向周波数の第２
   の制御電流を上記制御電極に発生させる手段と、 を具備する装置。
3. （３）出力電流をスイッチングするためのスイッチング
   装置であつて： 誘導負荷と、 上記誘導負荷の上記出力電流をスイッチングするための
   出力トランジスタ・スイッチと、 ある入力周波数をもつ入力信号の信号源と、上記スイッ
   チを上記の入力周波数で動作させるための制御回路とを
   具備し、 上記制御回路が、 逆バイアス電圧の電圧源と、 上記逆バイアス電圧源と上記出力トランジスタ・スイッ
   チのベースとに結合された制御スイッチと、 上記制御スイッチに結合したインダクタンスと、を有し
   、 上記制御スイッチは上記入力信号に応じて上記入力信号
   の所定周期の第１の期間上記逆バイアス電圧を上記出力
   トランジスタ・スイッチに結合して上記出力トランジス
   タ・スイッチをターン・オフするものであり、上記逆バ
   イアス電圧は上記第１の期間誘導電流を発生させるため
   上記インダクタンスに印加され、上記制御スイッチは上
   記所定周期の第２期間上記逆バイアス電圧を上記出力ト
   ランジスタ・スイッチから切離して上記誘導電流が上記
   出力トランジスタ・スイッチのベースに流入できるよう
   にするものである、 スイッチング装置。