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JP2760232B2 - 高圧回路 - Google Patents
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JP2760232B2 - 高圧回路 - Google Patents

高圧回路

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JP2760232B2 JP25408492A JP25408492A JP2760232B2 JP 2760232 B2 JP2760232 B2 JP 2760232B2 JP 25408492 A JP25408492 A JP 25408492A JP 25408492 A JP25408492 A JP 25408492A JP 2760232 B2 JP2760232 B2 JP 2760232B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、陰極線管(CRT)を
用いたディスプレイ機器に用いられる高圧回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CRTを用いたディスプレイ機器におい
ては、一般に、CRTの輝度が増加して電子ビームが過
大となり高圧回路が過負荷となって高圧発生用トランジ
スタが破壊することを防止するため、また、映像増幅回
路内部の出力段のトランジスタの飽和による画面上白ピ
ークのつぶれ現象の発生を防止するため、さらに、CR
Tの寿命に関わる最大定格カソード電流値(ビーム電流
値)の規制等の理由により、CRTのビーム電流値が規
定値以上にならないよう規制するビームリミッタ回路が
備えられていることは周知のことである。
【0003】図3はビームリミッタ回路を備えた従来の
高圧回路の一例を示す回路図である。図3において、高
圧出力NPNトランジスタ(高圧発生用トランジスタ)
Q1,ダンパーダイオードD1,共振コンデンサC1,
ダミーヨークDY,ドライブコンデンサC2は電圧共振
型高圧出力回路1を構成している。高圧出力トランジス
タQ1で発生したコレクタパルスVcpは端子P1を介し
てフライバックトランスT1の入力巻線T1aに入力され
る。ここでは、フライバックトランスT1は出力高圧巻
線T1b,T1c,T1dと高圧整流ダイオードD2〜D4と
が混在したマルチシングラー方式で構成されている。入
力巻線T1aに入力されたパルスVcpはフライバックトラ
ンスT1により昇圧され、高圧整流ダイオードD2の出
力(高電圧端子P3)には高圧HVが得られる。そし
て、この高圧HVはCRT2のアノードに印加される。
【0004】フライバックトランスT1の低電圧端子P
4には一端が接地された平滑用コンデンサC4と一端が
直流電源電圧入力端子P5に接続されたビーム電流検出
用抵抗R3とよりなる積分回路(第1の電流検知回路)
が設けられている。抵抗R3で検出されたビーム電流値
に応じた検出電圧はコントラスト・輝度制御回路3に供
給(負帰還)される。映像増幅回路4はCRT2のカソ
ードに映像信号を入力しており、コントラスト・輝度制
御回路3が映像増幅回路4を制御し、CRT2に映出さ
れる映像のコントラストや輝度が制御される。なお、ビ
ーム電流値を検出するための抵抗R3及びコンデンサC
4よりなる積分回路とコントラスト・輝度制御回路3と
が、いわゆる前述したようなスタティックビームリミッ
タ回路を構成している。
【0005】また、高圧整流ダイオードD2の出力と接
地間には高圧検出用分割抵抗R1,R2の直列回路と平
滑コンデンサC3とが並列に接続され、この分割抵抗R
1,R2で高圧HVを分割した検出電圧は制御回路5に
入力される。制御回路5の出力電圧は高圧レギュレータ
回路6に入力され、高圧レギュレータ回路6は出力電圧
を端子P2を介してフライバックトランスT1の入力巻
線T1aに供給することにより、高圧HVを安定化する。
【0006】ここで、高圧レギュレータ回路6の出力電
圧である端子P2の電圧をVP2、入力水平同期信号の周
期をTH 、共振期間をTR 、ダミーヨークDYのインダ
クタンスをL1、フライバックトランスT1の入力巻線
T1aのインダクタンスをL2とすると、トランジスタQ
1により発生するコレクタパルスVcpと共振期間TRは
それぞれ、 Vcp=VP2{(π/2)・(TH /TR −1)+1} …(1) TR =π{C1・L1・L2/(L1+L2)}1/2 …(2) で表される。また、フライバックトランスT1の入出力
巻線比をnとすると高圧HVは、 HV=n・VP2・(π/2)・(TH /TR −1) …(3) で表される。
【0007】これより、高圧HVを一定化するために
は、水平同期信号の周期TH ,共振期間TR ,フライバ
ックトランスT1の入出力巻線比nが一定とすれば、高
圧HVの変動に応じて高圧レギュレータ回路6の出力電
圧VP2を可変すればよいことが分かる。
【0008】図4は図3中のコントラスト・輝度制御回
路3の具体的構成を示す回路図である。コントラスト・
輝度制御回路3は抵抗R31〜R35,コンデンサC31,ダ
イオードD31,NPNトランジスタQ31及びQ32より構
成されている。抵抗R34と抵抗R35(抵抗分圧回路)と
の接続点にはダイオードD31のカソードが接続され、ダ
イオードD31のアノードは抵抗R32を介してペデスタル
クランプ用のトランジスタQ31のエミッタに負帰還接続
されている。トランジスタQ31のコレクタには抵抗R31
が接続され、そのベースにはパルスが供給される。ま
た、トランジスタQ31のエミッタにはコンデンサC31及
びトランジスタQ32のベースが接続されている。トラン
ジスタQ32のエミッタは抵抗R33を介して接地されてい
る。
【0009】このように構成されるコントラスト・輝度
制御回路3において、ダイオードD31は通常はオフして
いるが、ダイオードD31は白ピークレベルの高い映像信
号入来(受信)時にオンし、抵抗分圧回路R34,R35の
出力電圧(抵抗R34,R35の接続点の電圧)にトランジ
スタQ31のエミッタ電位をクランプすることにより、図
3中の映像増幅回路4内部の出力段のトランジスタ(図
示せず)に供給される映像信号の白ピークレベルを下
げ、ビーム電流を規定値以下に制限するようにしてい
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の高圧回
路において、ビームリミッタ回路を動作させない時のビ
ーム電流Iboff とビームリミッタ回路を動作させた時
のビーム電流Ibonとの関係を図5に示す。このビーム
リミッタ回路の静特性において、で示すビームリミッ
タオフ領域とで示すビームリミッタオン領域では問題
はない。ところが、で示す遷移領域において急激な信
号変化やチャンネル切換等があると、ビーム電流値の上
昇→ビーム電流検出用抵抗R3に生じる検出電圧の低下
→ダイオードD31がオン→ビームリミッタ回路がオン→
ビーム電流値の減少→前記検出電圧の上昇→ダイオード
D31がオフ→ビームリミッタ回路がオフ→ビーム電流値
の上昇→…というループで発振しやすく、平滑コンデン
サC4の値によってはCRT2の画面上でバウンディン
グ現象が生じたり、フリッカ発振が現れたりする場合が
ある。
【0011】即ち、図3あるいは図4のコンデンサC4
が1μF程度の時、画面全体にわたって輝度が暗から明
へと変化する場合にはコンデンサC4から十分な供給実
効電流容量がなく、端子P4の電位がすぐに下がり、ビ
ームリミッタ回路が動作して高圧回路のレギュレーショ
ン性能に関係なく画面上のバウンディング現象は生じに
くい。しかし、画面上で部分的に白ピークパワーの変化
が大きい場合には、コンデンサC4からの供給実効電流
容量は十分な時も不十分な時もある。コンデンサC4か
らの供給実効電流容量が十分な時は、電流はそこそこ平
滑されているのでビームリミッタ回路が動作せずビーム
電流を流すことができ、十分な白ピーク電流を流すこと
ができる反面、高圧回路のレギュレーション性能が悪い
と画面上の白ピーク部分の画面サイズが拡大する現象が
生じる。逆に、コンデンサC4からの供給実効電流容量
が不十分な時は、端子P4の電位が下がるため、ビーム
リミッタ回路が動作し、前述した発振ループでフリッカ
発振が生じやすい。
【0012】そこで、少なくとも上記した図4に示す抵
抗分圧回路R34,R35の出力電圧の直流電位を変更する
ことなく発振を防止する手段として、コンデンサC4の
容量値を例えば0.1μFへと小にすると確かに発振は
なくなるが、抵抗分圧回路R34,R35の出力電圧波形
は、垂直ブランキング期間中はビーム電流がほとんど流
れず常に垂直周期のリップル電圧波形となり、端子P4
における電圧波形は図6(A)に示すようにリップル電
圧の波高値が大きいものとなる。すると、抵抗R3によ
るビーム電流値の検出はピーク電圧検知のようになって
輝度特性が図5に実線で示す希望する特性とならず、破
線で示す暗い画面の輝度特性となり、白ピーク電流が十
分流れない状態となってしまう。
【0013】逆に、コンデンサC4の容量値を例えば1
0μFへと大にすると、画面上部分的に白ピーク電流が
大きく明暗変化が激しいピークパワーが大きいような変
化に対しても平滑能力は十分であり、端子P4における
電圧波形は図6(B)に示すようになるので、ビームリ
ミッタ回路は動作せず、フリッカ発振等は抑制できる。
ところが、コンデンサC4の容量値が大きいため、輝度
変化が画面全体にわたるような平均的ビーム電流変化に
対しては輝度が暗から明へと変化する時のコンデンサC
4からの供給実効電流容量は十分であり、ビームリミッ
タ回路を動作させずに十分電流を流すことができるが、
高圧回路のレギュレーション性能が悪いと平均的高圧変
動も大きくなり、画面上にはバウンディング現象が発生
する。
【0014】画質的には飽和しない範囲で白ピーク電流
が大きいほど艶やかな白色が映出できることは言うまで
もないが、以上より、コンデンサC4の容量値は高圧回
路のレギュレーション性能がよいと大きくでき、白ピー
ク電流も流すことができ、フリッカ発振の発生も防止で
きると言える。ところが、最近は一般的にレギュレーシ
ョン性能をよくするために、図3に示す高圧レギュレー
タ回路6としては、応答速度が優れているシリーズレギ
ュレータ方式が専ら用いられている。図7(A)に破線
で示す波形は高圧レギュレータ回路6がない場合の高圧
レギュレーション特性を示している。図7(B)は高圧
レギュレータ回路6の補正の静特性を示している。この
高圧レギュレータ回路6によって図7(A)に破線で示
す波形を補正し、図7(A)に実線で示す波形を得てい
る。図7(A)において、の領域はビーム電流Ibが
小さく、高圧レギュレータ回路6がなくても高圧HVが
一定の領域であり、の領域はビーム電流Ibが大きく
なり、高圧レギュレータ回路6によって高圧HVを補正
して一定化している領域であり、の領域は高圧レギュ
レータ回路6の出力電圧VP2が補正最大有効電圧(端子
P6に入力される電源電圧)に至った補正不能領域であ
る。この補正電圧範囲が広いほどビーム電流に対する高
圧レギュレーションがよくなると同時に消費電力が増え
るという問題点がある。
【0015】要するに、従来の高圧回路においては、
(ア)画面上で部分的に白ピークパワーが増加するとフ
リッカ発振が生じ、(イ)この(ア)を防止するために
コンデンサC4の容量値を大にすると、平均的ビーム電
流が増加した際にはバウンディング現象が生じ、(ウ)
この(イ)を防止するために高圧レギュレータ回路6の
補正電圧範囲を広くすると、高圧レギュレータ回路6の
消費電力が増加するという悪循環が問題であった。本発
明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、高圧
レギュレータ回路による高圧の補正電圧範囲を小さく抑
えつつ、白ピーク電流も十分流すことができ、また、フ
リッカ発振やバウンディング現象が発生することのない
高圧回路を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、入力されるパルスを昇圧
し、この昇圧したパルスを整流して得た高圧を陰極線管
のアノードに印加するフライバックトランスと、前記高
圧が一定となるよう制御する高圧レギュレータ回路と、
前記陰極線管のカソードに入力される映像信号のコント
ラストあるいは輝度を制御する制御回路と、前記カソー
ドに流れるビーム電流を検出し、このビーム電流に応じ
た検出電圧を生成して前記制御回路に負帰還させる、第
1の平滑コンデンサを含んで構成される第1の電流検知
回路とを備えた高圧回路において、前記ビーム電流の単
位時間当たりの電流変化量を検出し、この電流変化量が
所定の一定値を越えた時に前記第1の平滑コンデンサに
並列に第2の平滑コンデンサを接続する第2の電流検知
回路を設けたことを特徴する高圧回路を提供するもので
ある。
【0017】
【実施例】以下、本発明の高圧回路について、添付図面
を参照して説明する。図1は本発明の高圧回路の一実施
例を示す回路図、図2は本発明の高圧回路を説明するた
めの波形図である。なお、図1において、図3と同一部
分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【0018】図1において、本発明により新たに設けた
のは、一点鎖線で囲んだ、抵抗R4〜R6,コンデンサ
C5及びC6,ダイオードD5,ツェナーダイオードD
6,トランジスタQ2〜Q5より構成される、ビーム電
流の単位時間当たりの電流変化量を検出してこの電流変
化量に応じた電圧を生成するダイナミックビーム電流検
出回路(第2の電流検知回路)7である。本発明の高圧
回路においては、このダイナミックビーム電流検出回路
7を設けることにより、前述したビームリミッタ回路と
併せてビーム電流の単位時間当たりの電流変化量(速
度)を検出するダイナミックビームリミッタ回路として
動作させるものである。即ち、本発明の高圧回路では、
ビーム電流の大きさを検出すると共に、ビーム電流の単
位時間当たりの電流変化量も検出する。
【0019】端子P4にはコンデンサC5の一方の端子
が接続され、コンデンサC5の他方の端子はカソードが
接地されたダイオードD8が接続されている。コンデン
サC5とダイオードD8の接続点であるA点にはPNP
トランジスタQ4のコレクタが接続され、そのベースに
はエミッタが接地されたNPNトランジスタQ5が接続
されている。トランジスタQ4のエミッタは抵抗R6を
介して直流電源入力端子P5に接続されている。A点に
はツェナーダイオードD6のアノードが接続され、その
カソードにはダイオードD5のカソードが接続されてい
る。ダイオードD5のアノードは抵抗R4を介して直流
電源入力端子P5に接続されている。また、ダイオード
D5のアノードにはエミッタが接地されたNPNトラン
ジスタQ2のベースが接続され、そのコレクタはエミッ
タが接地されたNPNトランジスタQ3のベースに接続
されている。トランジスタQ3のコレクタと端子P4間
にはコンデンサC6が接続され、トランジスタQ3のコ
レクタとコンデンサC6間にはアノードが接地されたダ
イオードD7が接続されている。また、トランジスタQ
5のベースとトランジスタQ3のベースは接続されてい
る。
【0020】端子P4と接地間にコンデンサC5とこの
コンデンサC5の充電経路用ダイオードD8を図示のよ
うに接続することにより、コンデンサC5の両端には端
子P4の電圧と略同一な電圧が印加される。端子P4の
電圧をV1とし、ダイオードD5,D8の順方向電圧を
0.6[V]とすると、コンデンサC5の両端には(V
1−0.6)[V]の電圧が印加される。A点はダイオ
ードD8によりクランプされて0.6[V]であり、ト
ランジスタQ2は抵抗R4を介してオン状態、ダイオー
ドD5は順方向電圧が印加されないのでオフ状態、トラ
ンジスタQ3はオフ状態、さらに、コンデンサC4と並
列に設けられた平滑用コンデンサC6は交流的にはオフ
状態である。同様に、トランジスタQ5はオフ状態であ
り、放電用トランジスタQ4もオフ状態である。即ち、
コンデンサC5には放電経路がないので充電電荷はたま
ったままの状態である。
【0021】そして、ビーム電流が急激に小から大へと
変化し、端子P4の電圧V1が時間T1の間に電圧V2
に下がると、コンデンサC5には放電経路がないため電
流が流れず電圧だけが変化し、A点での電圧は、V2−
(V1−O.6)[V]の負電位に向かって降下する。
ツェナーダイオードD6のツェナー電圧Vzを0〜[V
2−(V1−O.6)]の間に設定しておけば、A点で
の電圧が−Vzよりも下がった時点でトランジスタQ2
がオン状態からオフ状態に反転し、トランジスタQ3が
オフ状態からオン状態となる。すると、ダイオードD7
と共にコンデンサC6が交流的に接地され、コンデンサ
C6がコンデンサC4と並列接続された状態となる。
【0022】これと同時にトランジスタQ5がオフ状態
からオン状態に反転し、抵抗R6とコンデンサC5との
時定数TD なる放電経路が動作する。放電時定数TD と
端子P4の単位時間当たりの電流変化量、即ち、単位時
間当たりの電圧変化(V2−V1)/T1との関係でA
点での電圧降下量が決定される。
【0023】図2(A)に示すように、時間T1が小
(T1<<TD )の場合はaで示すように負電位が大き
く、略(V2−V1+0.6)[V]まで降下し、一定
の放電時定数TD でA点での電圧が−Vzになるまで放
電する。時間T1が中(T1<TD )場合はbで示すよ
うに(V2−V1+0.6)[V]まで降下せず、早め
に放電が開始し、A点での電圧が−Vzになるまで放電
する。時間T1が大(T1>TD )場合はcで示すよう
にダイナミックビームリミッタ回路が動作しないビーム
電流変化を示している。以上はビーム電流が小から大に
変化して大を保持している場合であり、実際には動画の
場合はすぐに大から中または小へと変化するので、端子
P4の電圧も上昇し、それに伴ってA点での電位も上昇
するので、図2(A)に示す放電曲線の放電時定数は放
電時定数TD を最大にしてそれよりも小さくなる。
【0024】図2(B)は図2(A)のaで示す波形を
上記のことを考慮して描いたものである。図2(B)の
a1で示すのが図2(A)のaの場合であって、ビーム
電流が小から大に変化して大を保持している場合であ
る。a2で示すのがビーム電流が小から大そして中へと
変化した場合である。そして、a3で示すのがビーム電
流が小から大そして小へと変化した場合であって、放電
カーブが急峻になっており、図2(A)ではダイオード
D5がオフしているためA点での電圧が−Vz[V]に
クランプされているのが、図2(B)では端子P4の電
圧上昇によりA点での電圧が0.6[V]にクランプさ
れていることを示している。
【0025】即ち、単位時間当たりのビーム電流増加量
が大きい信号変化(画面一部の白ピーク変化等)は、ピ
ークパワーが大きい信号変化と言え、設定した閾値(上
記のツェナー電圧Vz)を越えるとコンデンサC6がコ
ンデンサC4に並列接続されて容量が大きくなり、フリ
ッカ発振や白ピーク部分の画面サイズの拡大現象を防止
することができる。この時、平均的ビーム電流増加量は
小さいので、平滑コンデンサの容量が大きくなってもバ
ウンディング現象は生じない。逆に、平均的ビーム電流
増加量が大きい信号変化(画面全体の輝度が暗から明へ
と変化する時)では単位時間当たりの変化量が小さいの
で前記した閾値を越えることがなく、コンデンサC6が
コンデンサC4に並列接続されることがない。
【0026】このように、本発明では、平均的ビーム電
流量が増加した時にはコンデンサC4(ビーム電流の平
滑コンデンサ)の容量を小さいままとし、白ピークパワ
ーが増加した時にはコンデンサC4(ビーム電流の平滑
コンデンサ)の容量を大きくすることにより、上述した
発明が解決しようとする課題で述べた(ア)から(ウ)
への悪循環を断ち切ることができる。従って、従来フリ
ッカ発振を抑制するためにコンデンサC4を大きくする
と、コンデンサC4の容量に比例してバウンディング現
象が生じやすいため、それに比例して高圧レギュレータ
回路6の電圧補正範囲も大きくしなければならなかった
という問題点を、良好に解決することができるのであ
る。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の高
圧回路は、ビーム電流の単位時間当たりの電流変化量を
検出し、この電流変化量が所定の一定値を越えた時に第
1の電流検知回路の第1の平滑コンデンサに並列に第2
の平滑コンデンサを接続する第2の電流検知回路を設け
たので、平均的ビーム電流量が増加した時には第1の平
滑コンデンサの容量を小さいままとし、白ピークパワー
が増加した時のみに第1の平滑コンデンサの容量を大き
くすることができる。よって、高圧レギュレータ回路
(シリーズレギュレータ)の電圧補正範囲を小さくする
ことができるので、消費電力が増加することなく、フリ
ッカ発振やバウンディング現象が発生することのない高
圧回路を得ることができる。従って、高圧レギュレータ
回路の半導体素子に付加するヒートシンクの体積を小さ
くでき、コストの低減、基板占有面積の縮小が実現でき
るという特長もある。さらに、本発明の高圧回路は、明
るく艶やかな白色を映出できるディスプレイ機器に用い
て有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高圧回路の一実施例を示す回路図であ
る。
【図2】本発明の高圧回路を説明するための波形図であ
る。
【図3】従来の高圧回路を示す回路図である。
【図4】図3(または図1)中のコントラスト・輝度制
御回路3の具体的構成を示す回路図である。
【図5】ビームリミッタ回路の静特性を示す図である。
【図6】図3(または図1)中の端子P4の電圧波形図
である。
【図7】高圧HVの静特性及び図3(または図1)中の
高圧レギュレータ回路の静特性を示す図である。
【符号の説明】
1 電圧共振型高圧出力回路 2 陰極線管 3 コントラスト・輝度制御回路 4 映像増幅回路 5 制御回路 6 高圧レギュレータ回路 7 ダイナミックビーム電流検出回路(第2の電流検知
回路) C4 平滑コンデンサ(第1の平滑コンデンサ) C5 コンデンサ(第3のコンデンサ) C6 平滑コンデンサ(第2の平滑コンデンサ) D8 充電経路用ダイオード T1 フライバックトランス

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力されるパルスを昇圧し、この昇圧した
    パルスを整流して得た高圧を陰極線管のアノードに印加
    するフライバックトランスと、 前記高圧が一定となるよう制御する高圧レギュレータ回
    路と、 前記陰極線管のカソードに入力される映像信号のコント
    ラストあるいは輝度を制御する制御回路と、 前記カソードに流れるビーム電流を検出し、このビーム
    電流に応じた検出電圧を生成して前記制御回路に負帰還
    させる、第1の平滑コンデンサを含んで構成される第1
    の電流検知回路とを備えた高圧回路において、 前記ビーム電流の単位時間当たりの電流変化量を検出
    し、この電流変化量が所定の一定値を越えた時に前記第
    1の平滑コンデンサに並列に第2の平滑コンデンサを接
    続する第2の電流検知回路を設けたことを特徴する高圧
    回路。
  2. 【請求項2】前記第2の電流検知回路は、 前記第2の平滑コンデンサと、 前記第1の電流検知回路の出力端子と接地間に設けた第
    3のコンデンサと充電経路用ダイオードとの直列回路と
    を有し、 前記第3のコンデンサと前記ダイオードとの接続点にお
    ける電圧が所定の閾値に下がった時に前記第2の平滑コ
    ンデンサを前記第1の平滑コンデンサに並列に接続する
    と共に、前記第3のコンデンサの放電経路を動作させ、 再び前記所定の閾値に戻った時に前記第3のコンデンサ
    の放電経路及び前記第2の平滑コンデンサを開放させる
    ことを特徴とする請求項1記載の高圧回路。
JP25408492A 1992-08-28 1992-08-28 高圧回路 Expired - Lifetime JP2760232B2 (ja)

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