Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0446501B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0446501B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0446501B2
JPH0446501B2 JP7093785A JP7093785A JPH0446501B2 JP H0446501 B2 JPH0446501 B2 JP H0446501B2 JP 7093785 A JP7093785 A JP 7093785A JP 7093785 A JP7093785 A JP 7093785A JP H0446501 B2 JPH0446501 B2 JP H0446501B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
bipolar transistor
horizontal deflection
current
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP7093785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61230574A (en
Inventor
Makoto Onozawa
Hitoshi Maekawa
Michitaka Oosawa
Kunio Ando
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7093785A priority Critical patent/JPS61230574A/en
Publication of JPS61230574A publication Critical patent/JPS61230574A/en
Publication of JPH0446501B2 publication Critical patent/JPH0446501B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Details Of Television Scanning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高精細デイスプレイ等の高速大出力
の水平偏向回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a high-speed, large-output horizontal deflection circuit for high-definition displays and the like.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

水平偏向回路の出力トランジスタのように高速
スイツチングを行うための従来技術として、特開
昭53−13021号公報に示されるように、バイポー
ラトランジスタ等のスイツチング素子とパワー
MOSFET等のスイツチング速度の速い素子を並
列に接続した方法が知られている。この回路の特
徴は、ターンオン時間を短くする高速スイツチン
グ動作を可能にしている点にある。
As a conventional technology for high-speed switching such as the output transistor of a horizontal deflection circuit, switching elements such as bipolar transistors and power
A method is known in which devices with high switching speeds such as MOSFETs are connected in parallel. A feature of this circuit is that it enables high-speed switching operation that shortens turn-on time.

しかしながら、この回路では、水平偏向回路の
出力トランジスタのスイツチング性能として必要
なターンオフ時間を短くすることはできない。し
たがつて、この回路を高速大出力の水平偏向回路
の出力回路に用いても、スイツチング損失を低減
することができない。
However, with this circuit, it is not possible to shorten the turn-off time required for the switching performance of the output transistor of the horizontal deflection circuit. Therefore, even if this circuit is used as an output circuit of a high-speed, large-output horizontal deflection circuit, switching loss cannot be reduced.

以下、従来の水平偏向回路を高速大出力で動作
させた場合に生じる問題点を具体的に述べる。
Hereinafter, problems that arise when a conventional horizontal deflection circuit is operated at high speed and high output will be specifically described.

第3図は、従来の水平偏向回路を示す図であ
る。この回路は、水平同期信号入力端子17、水
平発振回路16、水平偏向ドライブ15、ドライ
ブパルス入力端子1、バイポーラトランジスタ
2、共振コンデンサ9、ダンパダイオード10、
水平偏向コイル11、S字コンデンサ12、チヨ
ークコイル13、電源14より構成されている。
この図に示したように、出力トランジスタとして
バイポーラトランジスタ2を用いて、水平偏向周
波数130kHz、水平偏向出力電流22Aの高速大出力
水平偏向動作を行つた場合には、上記バイポーラ
トランジスタ2でのスイツチング損失が問題とな
る。第6図aに第3図に示した回路におけるバイ
ポーラトランジスタ2のコレクタ電流IC、コレク
タ電圧VCの波形を示し、第6図bにバイポーラ
トランジスタ2のコレクタ損失PCの波形を示す。
FIG. 3 is a diagram showing a conventional horizontal deflection circuit. This circuit includes a horizontal synchronizing signal input terminal 17, a horizontal oscillation circuit 16, a horizontal deflection drive 15, a drive pulse input terminal 1, a bipolar transistor 2, a resonant capacitor 9, a damper diode 10,
It is composed of a horizontal deflection coil 11, an S-shaped capacitor 12, a chiyoke coil 13, and a power supply 14.
As shown in this figure, when bipolar transistor 2 is used as the output transistor to perform high-speed, high-output horizontal deflection operation with a horizontal deflection frequency of 130 kHz and a horizontal deflection output current of 22 A, the switching loss in bipolar transistor 2 is becomes a problem. FIG. 6a shows the waveforms of the collector current I C and collector voltage V C of the bipolar transistor 2 in the circuit shown in FIG. 3, and FIG. 6b shows the waveform of the collector loss P C of the bipolar transistor 2.

上記スイツチング損失は、バイポーラトランジ
スタ2の下降時間におけるコレクタ電流ICとコレ
クタ電圧VCとの積で求まり、水平偏向周波数の
3乗に比例し、下降時間の2乗に比例している。
つまり、水平偏向周波数をH、下降時間をtとす
ると、バイポーラトランジスタ2のスイツチング
損失PSは、 PS=k・H 3・t2 と表わせる。ここでkは、偏向電力指数、走査線
率(水平走査期間/水平周期)によつて定まる定
数である。
The switching loss is determined by the product of the collector current I C and the collector voltage V C during the falling time of the bipolar transistor 2, and is proportional to the cube of the horizontal deflection frequency and proportional to the square of the falling time.
That is, if the horizontal deflection frequency is H and the falling time is t, the switching loss P S of the bipolar transistor 2 can be expressed as P S =k· H 3 ·t 2 . Here, k is a constant determined by the deflection power index and the scanning line rate (horizontal scanning period/horizontal period).

上記した高速大出力の水平偏向動作を、下降時
間t≒200ns程度の高速スイツチングトランジス
タを用いて行つた場合のスイツチング損失を計算
すると約22.5Wと求まる。この値は、水平偏向周
波数15.7kHzの通常の水平偏向回路における出力
トランジスタのスイツチング損失と比較して、
100倍以上も大きい計算になる。
When the above-mentioned high-speed, large-output horizontal deflection operation is performed using a high-speed switching transistor with a falling time t≈200 ns, the switching loss is calculated to be about 22.5 W. This value compares with the switching loss of the output transistor in a normal horizontal deflection circuit with a horizontal deflection frequency of 15.7kHz.
The calculation is more than 100 times larger.

また、このスイツチング損失を低減するため、
スイツチング速度を30ns以下にすることが可能な
パワーMOSFETを出力トランジスタとして用い
た場合のスイツチング損失を、水平偏向周波数
130kHz、水平偏向出力電流22Aについて計算する
と、約0.5Wと求まり、バイポーラトランジスタ
に比べ非常に小さくなる。しかしながら、高耐圧
パワーMOSFETは、バイポーラトランジスタに
比べオン抵抗が大きいという欠点がある。現時点
において、水平偏向回路の出力トランジスタとし
て使用できる耐圧1200V程度のパワーMOSFET
のオン抵抗は、最低でも3Ω程度となる。このオ
ン抵抗が約3ΩのパワーMOSFETを上記した水平
偏向周波数130kHz、水平偏向出力電流22Aで動作
させた場合、パワーMOSFETのオン期間での損
失を、ドレイン電流の三角波近似で計算すると約
60Wとなり、バイポーラトランジスタのスイツチ
ング損失の約3倍にも相当する。そこで、これま
では従来技術の応用としてパワーMOSFETを多
石並列接続し、等価的なオン抵抗を下げることに
より、上記の水平偏向動作を実現している。しか
しながら、オン抵抗による損失を10W程度に下
げ、出力トランジスタとして実用化を可能にする
ためには、パワーMOSFETの並列数を6石まで
増さなければならず、これは、従来の水平偏向回
路に比べ回路規模が非常に大きくなるという問題
がある。
In addition, in order to reduce this switching loss,
The switching loss when using a power MOSFET that can reduce the switching speed to 30 ns or less as an output transistor is calculated using the horizontal deflection frequency.
When calculated for 130kHz and horizontal deflection output current of 22A, it is found to be approximately 0.5W, which is much smaller than a bipolar transistor. However, high-voltage power MOSFETs have the disadvantage of having a higher on-resistance than bipolar transistors. At present, there are power MOSFETs with a withstand voltage of about 1200V that can be used as output transistors in horizontal deflection circuits.
The on-resistance is at least about 3Ω. When a power MOSFET with an on-resistance of about 3Ω is operated at the horizontal deflection frequency of 130 kHz and horizontal deflection output current of 22 A, the loss during the on-period of the power MOSFET is calculated using a triangular wave approximation of the drain current.
This is 60W, which is approximately three times the switching loss of a bipolar transistor. Therefore, as an application of conventional technology, the horizontal deflection operation described above has been achieved by connecting multiple power MOSFETs in parallel to lower the equivalent on-resistance. However, in order to reduce the loss due to on-resistance to about 10W and enable practical use as an output transistor, it is necessary to increase the number of parallel power MOSFETs to 6 transistors, which is difficult to achieve in conventional horizontal deflection circuits. There is a problem in that the circuit scale becomes extremely large.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、高速大出力の水平偏向回路に
おいて問題となる出力トランジスタの損失を低減
することにある。
An object of the present invention is to reduce the loss of the output transistor, which is a problem in high-speed, large-output horizontal deflection circuits.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明では、上記の目的を達成するために、オ
ン抵抗の低いバイポーラトランジスタとスイツチ
ング速度の速いパワーMOSFETの両者の長所を
生かすことにより、出力トランジスタの損失を低
減している。具体的には、バイポーラトランジス
タとパワーMOSFETの両者を出力トランジスタ
として並列に用い、両者ともオンの期間ではオン
抵抗の低いバイポーラトランジスタに大部分の電
流を流しておく。そして、出力トランジスタをタ
ーンオフする時には、まずバイポーラトランジス
タを先にオフさせる。すると、それまでバイポー
ラトランジスタに流れていたコレクタ電流が減少
し、パワーMOSFETのドレイン電流が増加す
る。つぎに、バイポーラトランジスタのコレクタ
電流が十分減少し、大部分の電流がパワー
MOSFETに集中してからパワーMOSFETを、
下降時間30ns以下の高速スイツチング性能に基づ
きオフさせる。以上の動作を行うことにより、バ
イポーラトランジスタでのスイツチング損失と、
パワーMOSFETのオン抵抗による損失の両者を
低減している。
In order to achieve the above object, the present invention reduces the loss of the output transistor by taking advantage of the advantages of both a bipolar transistor with low on-resistance and a power MOSFET with high switching speed. Specifically, both a bipolar transistor and a power MOSFET are used in parallel as output transistors, and when both are on, most of the current flows through the bipolar transistor, which has a low on-resistance. When turning off the output transistor, the bipolar transistor is turned off first. As a result, the collector current that previously flowed through the bipolar transistor decreases, and the drain current of the power MOSFET increases. Next, the collector current of the bipolar transistor is reduced enough that most of the current is used as the power source.
Concentrate on MOSFET, then power MOSFET,
Turns off based on high-speed switching performance with fall time of 30ns or less. By performing the above operations, switching loss in bipolar transistors and
This reduces both losses due to the on-resistance of the power MOSFET.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。
なお、各図において同じ動きをするものには、同
じ番号をつけて表わす。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In each figure, the same numbers are used to indicate the same movements.

第1図は、本発明の第1の実施例を示す回路の
回路図であり、第2図は、第1図中の点線部47
の具体的回路図を示している。第1図に示した水
平偏向回路は、第3図に示した従来の水平偏向回
路と比較して、トランス3、トランス3′、パワ
ーMOSFET7、ダイオード8、遅延回路24、
ドライブ回路23、位相差検出回路25、ドライ
ブ電圧調整回路26を設けた点が異つている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a circuit showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a dotted line portion 47 in FIG.
A specific circuit diagram is shown. The horizontal deflection circuit shown in FIG. 1 has a transformer 3, a transformer 3', a power MOSFET 7, a diode 8, a delay circuit 24,
The difference is that a drive circuit 23, a phase difference detection circuit 25, and a drive voltage adjustment circuit 26 are provided.

以下、この回路の動作を説明する。この回路で
は、バイポーラトランジスタ2のコレクタ電流IC
とパワーMOSFET7のドレイン電流IDの変化を、
トランス3、トランス3′により電圧の変化とし
て検出している。そして、位相差検出回路25に
より上記コレクタ電流ICと上記ドレイン電流ID
立ち下りのタイミングのずれを検出し、このタイ
ミングのずれに応答して、ドライブ電圧調整回路
26によりバイポーラトランジスタ2のドライブ
パルスの立ち下り開始時刻を調整している。この
動作を実現するための具体的な回路は、第2図に
示したようになつている。この回路では、トラン
ス3、トランス3′の2次側で生じる電圧を端子
27および端子28より入力して、トランジスタ
30およびトランジスタ31により反転し増幅し
ている。そして、シユミツトトリガ回路を備えた
インバータ32,33により矩形波に整形してい
る。そして、ORゲート34,35により、イン
バータ32,33の出力と、端子29より入力さ
れた水平発振パルスのORをとることにより、
ORゲート34,35の出力として、立ち上りが
等しく、立ち下りが異なる矩形波が得られる。こ
こで、ORゲート34の出力電圧の立ち下りは、
パワーMOSFET7のドレイン電流IDの立ち下り
と対応しており、ORゲート35の出力電圧の立
ち下りは、バイポーラトランジスタ2のコレクタ
電流ICの立ち下りと対応している。そして、OR
ゲート34,35の出力電圧の差分を、差動増幅
器36により増幅し、積分器37により積分す
る。そして、積分器37の出力はトランジスタ4
3によりインピーダンス変換された後、コンパレ
ータ44に入力されている。
The operation of this circuit will be explained below. In this circuit, the collector current of bipolar transistor 2 I C
and the change in drain current I D of power MOSFET 7,
It is detected as a change in voltage by transformers 3 and 3'. Then, the phase difference detection circuit 25 detects a timing difference between the falls of the collector current IC and the drain current ID , and in response to this timing difference, the drive voltage adjustment circuit 26 drives the bipolar transistor 2. The falling start time of the pulse is adjusted. A specific circuit for realizing this operation is shown in FIG. In this circuit, voltages generated on the secondary sides of transformers 3 and 3' are inputted from terminals 27 and 28, and are inverted and amplified by transistors 30 and 31. The signal is then shaped into a rectangular wave by inverters 32 and 33 equipped with a Schmitt trigger circuit. Then, by ORing the outputs of the inverters 32 and 33 and the horizontal oscillation pulse input from the terminal 29 using the OR gates 34 and 35,
As the outputs of the OR gates 34 and 35, rectangular waves having equal rising edges and different falling edges are obtained. Here, the fall of the output voltage of the OR gate 34 is
The fall of the drain current ID of the power MOSFET 7 corresponds to the fall, and the fall of the output voltage of the OR gate 35 corresponds to the fall of the collector current I C of the bipolar transistor 2. And OR
The difference between the output voltages of the gates 34 and 35 is amplified by a differential amplifier 36 and integrated by an integrator 37. Then, the output of the integrator 37 is the transistor 4
After the impedance is converted by 3, the signal is input to the comparator 44.

一方、端子29より入力された水平発振パルス
は、トランジスタ38により反転増幅され、抵抗
39およびコンデンサ40により積分される。こ
こで、ダイオード39′はコンデンサ40の放電
を速くする働きをしており、この働きにより電圧
V39の立ち下りを高速にしている。よつて、バイ
ポーラトランジスタのターンオンのタイミングを
常に一定とし、バイポーラトランジスタ2の安定
動作のために重要な働きをしている。そして、電
圧V39はトランジスタ41で反転増幅され、トラ
ンジスタ42でインピーダンス変換された後、コ
ンパレータ44に入力されている。コンパレータ
44では、トランジスタ42のエミツタ電圧とト
ランジスタ43のエミツタ電圧を比較して、ドラ
イブトランジスタ42のベース電圧を作り出して
いる。そして、このベース電圧によつて、ドライ
ブトランジスタ45、ドライブトランス46が動
作し、バイポーラトランジスタ2がドライブされ
る。この際、コンパレータ44の出力電圧の立ち
下り開始時刻は、トランジスタ43のエミツタ電
圧によつて制御される。つまり、バイポーラトラ
ンジスタ2のコレクタ電流ICの立ち下りとパワー
MOSFET7のドレイン電流IDの立ち下りのタイ
ミングの違いによつて、バイポーラトランジスタ
2のドライブパルスの立ち下り開始時刻が制御で
きる。具体的には、上記コレクタ電流ICの立ち下
りに対して、上記ドレイン電流IDの立ち下りが早
ければ、コレクタ電流ICの立ち下りが早くなるよ
うに、バイポーラトランジスタ2のドライブパル
スの立ち下り開始時刻を進ませる。逆に、コレク
タ電流ICの立ち下りに対して、ドレイン電流ID
立ち下りが遅ければ、コレクタ電流ICの立ち下り
が遅くなるように、バイポーラトランジスタ2の
ドライブパルスの立ち下り開始時刻を遅らせる。
このようなドライブパルスの立ち下り開始時刻の
制御を行うことによつて、コレクタ電流ICとドレ
イン電流ICの立ち下りのタイミングの差を最適な
値に収束させ、自動的にバイポーラトランジスタ
2とパワーMOSFET7で生じる総合損失を最小
にしている。
On the other hand, the horizontal oscillation pulse inputted from the terminal 29 is inverted and amplified by the transistor 38 and integrated by the resistor 39 and capacitor 40. Here, the diode 39' functions to speed up the discharge of the capacitor 40, and due to this function, the voltage
This makes the fall of V 39 faster. Therefore, the turn-on timing of the bipolar transistor is always constant, and plays an important role in ensuring stable operation of the bipolar transistor 2. The voltage V 39 is inverted and amplified by a transistor 41 and impedance-converted by a transistor 42 before being input to a comparator 44 . The comparator 44 compares the emitter voltage of the transistor 42 and the emitter voltage of the transistor 43 to generate the base voltage of the drive transistor 42. This base voltage operates the drive transistor 45 and the drive transformer 46, and drives the bipolar transistor 2. At this time, the falling start time of the output voltage of the comparator 44 is controlled by the emitter voltage of the transistor 43. In other words, the fall of the collector current I C of bipolar transistor 2 and the power
By varying the timing of the fall of the drain current ID of the MOSFET 7, the start time of the fall of the drive pulse of the bipolar transistor 2 can be controlled. Specifically, the fall of the drive pulse of the bipolar transistor 2 is set so that the fall of the drain current I D is earlier than the fall of the collector current I C , so that the fall of the collector current I C is earlier. Advance the downhill start time. Conversely, if the fall of the drain current I D is slower than the fall of the collector current I C , the fall start time of the drive pulse of the bipolar transistor 2 is set so that the fall of the collector current I C is delayed. delay.
By controlling the fall start time of the drive pulse in this way, the difference in the fall timing of the collector current I C and the drain current I C is converged to an optimal value, and the bipolar transistor 2 and The total loss occurring in the power MOSFET 7 is minimized.

ただし、端子29より入力される水平発振パル
スを、トランジスタ38で増幅して、抵抗39、
コンデンサ40で積分する際、時間遅れが生じ
る。このため、コンパレータ44から出力される
矩形波は、水平発振パルスより必ず位相が遅れて
いることになる。このため、もしパワー
MOSFET7を水平発振パルスと同位相のドライ
ブパルスでドライブする場合、パワーMOSFET
7のドレイン電流IDの立ち下りに対して、バイポ
ーラトランジスタ2のコレクタ電流ICの立ち下り
を早めることができない。そこで、第1図に示し
た水平偏向回路では、水平発振回路16とパワー
MOSFET7のドライブ回路23の間に、遅延回
路24を設け、上記の問題を解決している。
However, the horizontal oscillation pulse input from the terminal 29 is amplified by the transistor 38, and the resistor 39
When integrating with the capacitor 40, a time delay occurs. Therefore, the rectangular wave output from the comparator 44 is always delayed in phase from the horizontal oscillation pulse. For this reason, if the power
When driving MOSFET7 with a drive pulse in the same phase as the horizontal oscillation pulse, the power MOSFET
7, the fall of the collector current I C of the bipolar transistor 2 cannot be accelerated. Therefore, in the horizontal deflection circuit shown in FIG. 1, the horizontal oscillation circuit 16 and the power
A delay circuit 24 is provided between the drive circuits 23 of the MOSFET 7 to solve the above problem.

以上説明した、第1図および第2図の回路に関
し、コレクタ電流ICの立ち下りがドレイン電流ID
の立ち下りより若干早い場合における各部の波形
を第7図A,B,Cに示す。
Regarding the circuits of FIGS. 1 and 2 explained above, the fall of the collector current I C is the drain current I D
FIGS. 7A, B, and C show waveforms of various parts when the falling edge of the signal is slightly earlier than the falling edge of the signal.

第7図において、aは水平発振回路16の出力
信号V16,V16′波形、bは遅延回路24の出力信
号V24波形、cはパワーMOSFETのゲートドラ
イブ信号V23波形、dはドライブ電圧調整回路2
6の出力信号V26波形、eはバイポーラトランジ
スタ2のベースドライブ信号V1波形、fはパワ
ーMOSFET7のドレイン電流ID波形、gはバイ
ポーラトランジスタ2のコレクタ電流IC波形、h
はドレイン電流IDとコレクタ電流ICの合成電流ICD
を示す。i,j,h,l,mはドライブ電圧調整
回路26における各部の信号波形で、iは端子2
9より入力される信号V16をトランジスタ38に
より反転増幅して得られる信号V38波形、jは信
号V38を抵抗39、コンデンサ40により積分し
て得られる信号V39波形、hは信号V39をトラン
ジスタ41により反転増幅して得られる信号V41
波形、lはコンパレータ44の入力信号V42
V43波形を示す。n,o,p,q,r,s,t,
uは位相差検出回路25における各部の信号波形
で、nは、端子27より入力される信号V27をト
ランジスタ30により反転増幅して得られる信号
V30波形、oは端子28より入力される信号V28
をトランジスタ31により反転増幅して得られる
信号V31波形、pはインバータ32の出力信号
V32波形、qはインバータ33の出力信号V33
形、rはORゲート34の出力信号V34波形、s
はORゲート35の出力信号V35波形、tは差動
増幅器36の出力信号V36波形、uは積分器37
の出力信号V37波形を示す。
In FIG. 7, a is the output signal V 16 , V 16 ' waveform of the horizontal oscillation circuit 16, b is the output signal V 24 waveform of the delay circuit 24, c is the gate drive signal V 23 waveform of the power MOSFET, and d is the drive voltage. Adjustment circuit 2
6 output signal V 26 waveform, e is the base drive signal V 1 waveform of bipolar transistor 2, f is the drain current I D waveform of power MOSFET 7, g is the collector current I C waveform of bipolar transistor 2, h
is the composite current I CD of drain current I D and collector current I C
shows. i, j, h, l, m are signal waveforms of each part in the drive voltage adjustment circuit 26, i is the terminal 2
9 is the signal V 38 waveform obtained by inverting and amplifying the signal V 16 inputted by the transistor 38, j is the signal V 39 waveform obtained by integrating the signal V 38 by the resistor 39 and the capacitor 40, and h is the signal V 39 waveform . The signal V 41 obtained by inverting and amplifying the signal V 41 by the transistor 41
waveform, l is the input signal V 42 of the comparator 44,
V 43 waveform is shown. n, o, p, q, r, s, t,
u is a signal waveform of each part in the phase difference detection circuit 25, and n is a signal obtained by inverting and amplifying the signal V27 input from the terminal 27 by the transistor 30.
V 30 waveform, o is the signal input from terminal 28 V 28
The signal V 31 waveform obtained by inverting and amplifying the signal by the transistor 31, p is the output signal of the inverter 32
V 32 waveform, q is the output signal V 33 waveform of the inverter 33, r is the output signal V 34 waveform of the OR gate 34, s
is the output signal V 35 waveform of the OR gate 35, t is the output signal V 36 waveform of the differential amplifier 36, and u is the integrator 37
shows the output signal V37 waveform.

第1図に示した本発明の第1の実施例を用いた
場合の特徴は、バイポーラトランジスタの蓄積時
間の温度に対する変動を消去できる点にある。つ
まり、コレクタ電流ICの蓄積時間が長くなり、コ
レクタ電流ICの立ち下りのタイミングが遅れた場
合でも、その遅れた時間だけバイポーラトランジ
スタ2のドライブパルスの立ち下り開始時刻を進
めるように、自動的に制御がかかる。このため、
バイポーラトランジスタ2のコレクタ電流ICとパ
ワーMOSFET7のドレイン電流ID合成電流ICD
形の立ち下りのタイミングは不動となる。これ
は、パワーMOSFET7のドレイン電流IDの蓄積
時間が非常に短く、蓄積時間の温度に対する変動
を無視できるというパワーMOSFETの特徴を利
用している。
The feature of using the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is that it is possible to eliminate variations in storage time of bipolar transistors with respect to temperature. In other words, even if the accumulation time of the collector current I C becomes longer and the timing of the fall of the collector current I C is delayed, the automatic control will advance the fall start time of the drive pulse of the bipolar transistor 2 by the delayed time. control is required. For this reason,
The fall timing of the combined current ICD waveform of the collector current IC of the bipolar transistor 2 and the drain current ID of the power MOSFET 7 remains unchanged. This utilizes the feature of the power MOSFET that the storage time of the drain current ID of the power MOSFET 7 is very short, and the variation in the storage time with respect to temperature can be ignored.

第6図cに第1図に示した水平偏向回路を、水
平偏向周波数130kHz、水平偏向出力電流22A
で動作させた場合の、バイポーラトランジスタ2
のコレクタ電流IC、コレクタ電圧VC、パワー
MOSFET7のドレイン電流ID、ドレイン電圧
VD、および上記コレクタ電流ICと上記ドレイン電
流IDとの合成電流ICDの各波形を示す。この第6図
cに示したように、第1図に示した本発明による
水平偏向回路を動作させた場合、出力トランジス
タであるバイポーラトランジスタ2、パワー
MOSFET7がオン期間(第6図中のt1まで)で
は、大部分の電流がオン抵抗の低いバイポーラト
ランジスタ2に集中している。そして、バイポー
ラトランジスタ2のコレクタ電流ICが立ち下がり
始めてから、パワーMOSFET7が立ち下がり始
めるまでの期間(第6図中のt1〜t2)において
は、コレクタ電流ICが減少すと同時に、ドレイン
電流IDが増加する。このため、コレクタ電流IC
ドレイン電流IDの合成電流ICDは、増加し続ける。
また、この時のドレイン電圧VDは、パワー
MOSFET7のオン抵抗(≒3Ω)により生じるオ
ン電圧となり、コレクタ電圧VCは、この時のド
レイン電圧VDにダイオード8のオン電圧(約
1V)を加算した値になる。つぎに、ドレイン電
流IDが立ち下り始めてから、ドレイン電流IDが流
れなくなるまでの期間(第6図中のt2〜t3)にお
いては、電流がパワーMOSFET7に集中してい
る。このため、この期間での損失は、パワー
MOSFET7のスイツチング損失のみとなり、こ
の損失値は前述した高速スイツチング性能によ
り、極めて小さくなる。第6図dに、上記したバ
イポーラトランジスタ2、パワーMOSFET7に
生じる損失PC,PD、および、両者の総合損失PCD
の各波形を示す。この図と第6図bのバイポーラ
トランジスタ2のみを出力トランジスタとした水
平偏向回路の損失PCと比較すると、第1図に示
した本発明による水平偏向回路における出力トラ
ンジスタの総合損失PCDの方が少なくなつている
ことがわかる。
Figure 6c shows the horizontal deflection circuit shown in Figure 1, with a horizontal deflection frequency of 130 kHz and a horizontal deflection output current of 22 A.
Bipolar transistor 2 when operated with
collector current I C , collector voltage V C , power
MOSFET7 drain current I D , drain voltage
The waveforms of V D and a composite current I CD of the collector current I C and the drain current ID are shown. As shown in FIG. 6c, when the horizontal deflection circuit according to the present invention shown in FIG.
During the ON period of the MOSFET 7 (until t1 in FIG. 6), most of the current is concentrated in the bipolar transistor 2, which has a low on-resistance. During the period from when the collector current I C of the bipolar transistor 2 starts falling to when the power MOSFET 7 starts falling (t 1 to t 2 in FIG. 6), the collector current I C decreases and at the same time, Drain current ID increases. Therefore, the composite current I CD of the collector current I C and the drain current ID continues to increase.
Also, the drain voltage V D at this time is the power
This is the on-voltage generated by the on-resistance (≒3Ω) of MOSFET 7, and the collector voltage V C is the drain voltage V D at this time plus the on-voltage of diode 8 (approximately
1V). Next, during the period from when the drain current ID starts falling until the drain current ID stops flowing ( t2 to t3 in FIG. 6), the current is concentrated in the power MOSFET 7. Therefore, the loss during this period is
The only loss is the switching loss of MOSFET 7, and this loss value is extremely small due to the high-speed switching performance described above. Figure 6d shows the losses P C and P D occurring in the bipolar transistor 2 and power MOSFET 7, and the total loss P CD of both.
The waveforms are shown below. Comparing this figure with the loss P C of the horizontal deflection circuit in which bipolar transistor 2 is the only output transistor shown in FIG . It can be seen that the number is decreasing.

以上の水平偏向動作の結果、バイポーラトラン
ジスタ2の飽和電圧による損失は、飽和電圧を
2V(一定)とし、コレクタ電流ICを三角波で近似
して計算すると約4.1Wとなる。また、バイポー
ラトランジスタ2のコレクタ電流ICの下降時間t
(≒200ns)においては、コレクタ電圧VCが、パ
ワーMOSFET7のオン抵抗(≒3Ω)によるオン
電圧とダイオード8のオン電圧の合計となるた
め、バイポーラトランジスタ2のスイツチング損
失は約1.7Wとなる。一方、パワーMOSFET7の
オン抵抗による損失は、バイポーラトランジスタ
2がオンの期間では非常に小さい(約0.1W)が、
バイポーラトランジスタ2のコレクタ電流ICの下
降時間においては、パワーMOSFET7に大きな
電流が流れ込むため、この期間に生じる損失は約
3.2Wになる。また、パワーMOSFET7がターン
オフする時に生じるスイツチング損失は、前記し
たように約0.5Wとなる。ゆえに、バイポーラト
ランジスタ2とパワーMOSFET7の総合損失は
約10Wとなり、パワーMOSFETを6石並列で用
いた場合と同程度となる。なお、バイポーラトラ
ンジスタ2のコレクタ電流ICの下降時間t(≒
200ns)においては、パワーMOSFET7のオン
抵抗により水平リニアリテイが極端に悪化するこ
とが予想される。しかしながら、200ns程度の短
い期間に対しては、水平帰線期間を200ns程度短
くすればよく、これは実用上それほど問題のない
レベルである。
As a result of the above horizontal deflection operation, the loss due to the saturation voltage of bipolar transistor 2 is
If the voltage is 2V (constant) and the collector current I C is approximated by a triangular wave, it will be approximately 4.1W. Also, the fall time t of the collector current I C of bipolar transistor 2
(≈200ns), the collector voltage V C is the sum of the on-voltage due to the on-resistance (≒3Ω) of the power MOSFET 7 and the on-voltage of the diode 8, so the switching loss of the bipolar transistor 2 is about 1.7W. On the other hand, the loss due to the on-resistance of the power MOSFET 7 is very small (approximately 0.1 W) during the period when the bipolar transistor 2 is on.
During the fall time of the collector current I C of the bipolar transistor 2, a large current flows into the power MOSFET 7, so the loss that occurs during this period is approximately
It becomes 3.2W. Furthermore, the switching loss that occurs when the power MOSFET 7 is turned off is approximately 0.5W, as described above. Therefore, the total loss of the bipolar transistor 2 and power MOSFET 7 is about 10W, which is about the same as when six power MOSFETs are used in parallel. Note that the fall time t (≒
200ns), it is expected that the horizontal linearity will be extremely deteriorated due to the on-resistance of the power MOSFET 7. However, for a short period of about 200 ns, it is sufficient to shorten the horizontal retrace period by about 200 ns, which is a level that does not pose much of a problem in practice.

第4図は、本発明の第2の実施例を示す回路の
回路図である。この回路は、第1図に示した本発
明の第1の実施例と比較して、ドレイン電流およ
びコレクタ電流の検出に0.1Ω程度の抵抗4,
4′を用いた点が異つている。この場合、第1の
実施例で述べた電流検出手段としてトランス3,
3′を用いた場合に比べて、回路規模が縮小でき
るという効果がある。
FIG. 4 is a circuit diagram of a circuit showing a second embodiment of the present invention. Compared to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
The difference is that 4' is used. In this case, the transformer 3, as the current detection means described in the first embodiment,
Compared to the case where 3' is used, there is an effect that the circuit scale can be reduced.

第5図は、本発明の第3の実施例を示す回路の
回路図である。この回路では、もともとオン抵抗
が大きいパワーMOSFET7のドレイン電流は
0.1Ω程度の抵抗4′により検出し、オン抵抗が小
さいバイポーラトランジスタ2のコレクタ電流IC
の変化をトランス3で検出している。よつて、こ
の第3の実施例による水平偏向回路では、検出抵
抗での損失を第2の実施例による水平偏向回路
(第4図参照)より小さくし、回路規模を第1の
実施例による水平偏向回路(第1図参照)より小
さくできる効果がある。
FIG. 5 is a circuit diagram of a circuit showing a third embodiment of the present invention. In this circuit, the drain current of power MOSFET 7, which originally has a high on-resistance, is
Collector current I C of bipolar transistor 2 with small on-resistance detected by resistor 4' of about 0.1Ω
The change in is detected by transformer 3. Therefore, in the horizontal deflection circuit according to the third embodiment, the loss in the detection resistor is made smaller than that in the horizontal deflection circuit according to the second embodiment (see FIG. 4), and the circuit scale is reduced compared to the horizontal deflection circuit according to the first embodiment. This has the advantage that it can be made smaller than the deflection circuit (see FIG. 1).

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、高速大出力の水平偏向回路に
おいて問題となる出力トランジスタの損失を、バ
イポーラトランジスタとパワーMOSFETの並列
接続により低減している。具体的には、出力トラ
ンジスタのオン期間においては、オン抵抗の小さ
なバイポーラトランジスタに主な電流を流し、出
力トランジスタがオンからオフになる下降時間に
おいては、スイツチング速度の速いパワー
MOSFETに主な電流を流すように両者をドライ
ブしている。このため、バイポーラトランジスタ
でのスイツチング損失とパワーMOSFETのオン
抵抗による損失を同時に低減できる。この結果、
出力トランジスタであるバイポーラトランジスタ
とパワーMOSFETの総合損失は、両者をそれぞ
れ単独で用いた場合の損失と比較して、半分以下
にできる。
According to the present invention, the loss of the output transistor, which is a problem in a high-speed, large-output horizontal deflection circuit, is reduced by connecting a bipolar transistor and a power MOSFET in parallel. Specifically, during the on-period of the output transistor, the main current flows through the bipolar transistor with low on-resistance, and during the fall time when the output transistor turns from on to off, the main current flows through the bipolar transistor with a high switching speed.
Both are driven so that the main current flows through the MOSFET. Therefore, switching loss in the bipolar transistor and loss due to on-resistance of the power MOSFET can be reduced at the same time. As a result,
The total loss of the bipolar transistor and power MOSFET, which are output transistors, can be reduced to less than half the loss when both are used alone.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す回路の回
路図、第2図は第1図中の点線部47の具体的回
路を示す回路図、第3図は従来の水平偏向回路の
回路図、第4図は本発明の第2の実施例を示す回
路の回路図、第5図は本発明の第3の実施例を示
す回路の回路図、第6図は従来の水平偏向回路お
よび本発明の水平偏向回路の動作を説明するため
の波形図、第7図A,B,Cは本発明の第1の実
施例を示す回路における各部の波形を示す波形図
である。 2…バイポーラトランジスタ、3,3′…トラ
ンス、4,4′…抵抗、7…パワーMOSFET、
15…ドライブ回路、16…水平発振回路、23
…ドライブ回路、24…遅延回路、25…位相差
検出回路、26…ドライブ電圧調整回路、30,
31,38,41,42,43,45…トランジ
スタ、32,33…インバータ、34,35…
ORゲート、36…差動増幅器、37…積分器、
39…抵抗、39′…ダイオード、40…コンデ
ンサ、44…コンパレータ、46…ドライブトラ
ンス。
FIG. 1 is a circuit diagram of a circuit showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit indicated by a dotted line 47 in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional horizontal deflection circuit. 4 is a circuit diagram of a circuit showing a second embodiment of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram of a circuit showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a conventional horizontal deflection circuit. and a waveform diagram for explaining the operation of the horizontal deflection circuit of the present invention. FIGS. 7A, B, and C are waveform diagrams showing waveforms of various parts in the circuit showing the first embodiment of the present invention. 2... Bipolar transistor, 3, 3'... Transformer, 4, 4'... Resistor, 7... Power MOSFET,
15...Drive circuit, 16...Horizontal oscillation circuit, 23
...drive circuit, 24 ... delay circuit, 25 ... phase difference detection circuit, 26 ... drive voltage adjustment circuit, 30,
31, 38, 41, 42, 43, 45...transistor, 32,33...inverter, 34,35...
OR gate, 36... differential amplifier, 37... integrator,
39...Resistor, 39'...Diode, 40...Capacitor, 44...Comparator, 46...Drive transformer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水平発振回路と、水平発振回路に接続された
水平偏向ドライブ回路と、水平偏向ドライブ回路
に接続された水平偏向出力回路を備えた水平偏向
回路において、前記水平偏向出力回路は、バイポ
ーラトランジスタと、前記バイポーラトランジス
タのコレクタにドレインを接続されたパワー
MOSFETと、前記バイポーラトランジスタに接
続され前記バイポーラトランジスタのコレクタ電
流を検出する第1の電流検出手段と、前記パワー
MOSFETに接続され前記パワーMOSFETのド
レイン電流を検出する第2の電流検出手段と、第
1の電流検出手段および第2の電流検出手段に接
続され前記コレクタ電流と前記ドレイン電流の位
相差を検出する位相差検出回路と、前記位相差検
出回路の出力に応答して前記バイポーラトランジ
スタのドライブパルスの立ち下り開始時刻を調整
するドライブ電圧調整回路を備えていることを特
徴とする水平偏向回路。 2 特許請求の範囲第1項に記載の水平偏向回路
において、前記バイポーラトランジスタのコレク
タと前記パワーMOSFETのドレインがダイオー
ドを介して接続されていることを特徴とする水平
偏向回路。 3 特許請求の範囲第1項ないし第2項に記載の
水平偏向回路において、前記第1の電流検出手段
および前記第2の電流検出手段はトランスによつ
て構成されていることを特徴とする水平偏向回
路。 4 特許請求の範囲第1項ないし第2項に記載の
水平偏向回路において、前記第1の電流検出手段
および前記第2の電流検出手段は抵抗によつて構
成されていることを特徴とする水平偏向回路。
[Scope of Claims] 1. In a horizontal deflection circuit comprising a horizontal oscillation circuit, a horizontal deflection drive circuit connected to the horizontal oscillation circuit, and a horizontal deflection output circuit connected to the horizontal deflection drive circuit, the horizontal deflection output circuit is a bipolar transistor and a power source whose drain is connected to the collector of said bipolar transistor
a first current detection means connected to the bipolar transistor to detect a collector current of the bipolar transistor;
second current detection means connected to the MOSFET to detect the drain current of the power MOSFET; and second current detection means connected to the first current detection means and second current detection means to detect a phase difference between the collector current and the drain current. A horizontal deflection circuit comprising: a phase difference detection circuit; and a drive voltage adjustment circuit that adjusts a falling start time of a drive pulse of the bipolar transistor in response to an output of the phase difference detection circuit. 2. The horizontal deflection circuit according to claim 1, wherein the collector of the bipolar transistor and the drain of the power MOSFET are connected via a diode. 3. The horizontal deflection circuit according to claim 1 or 2, wherein the first current detection means and the second current detection means are constituted by a transformer. Deflection circuit. 4. The horizontal deflection circuit according to claim 1 or 2, wherein the first current detection means and the second current detection means are constituted by resistors. Deflection circuit.
JP7093785A 1985-04-05 1985-04-05 horizontal deflection circuit Granted JPS61230574A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7093785A JPS61230574A (en) 1985-04-05 1985-04-05 horizontal deflection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7093785A JPS61230574A (en) 1985-04-05 1985-04-05 horizontal deflection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61230574A JPS61230574A (en) 1986-10-14
JPH0446501B2 true JPH0446501B2 (en) 1992-07-30

Family

ID=13445911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7093785A Granted JPS61230574A (en) 1985-04-05 1985-04-05 horizontal deflection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61230574A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01309569A (en) * 1988-06-08 1989-12-13 Fuji Electric Co Ltd Crt horizontal deflecting circuit

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61230574A (en) 1986-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6294957B1 (en) RF power amplifier having synchronous RF drive
US4554512A (en) Switching amplifier with MOSFET driver circuit
JP4742828B2 (en) Voltage-driven switching circuit
US6639815B1 (en) Precision switching power amplifier comprising instantaneously interruptible power source
JP2000253646A (en) Gate circuit of insulated gate semiconductor device
US5818704A (en) Synchronizing/driving circuit for a forward synchronous rectifier
US10505504B2 (en) Class D amplifier
JP3430878B2 (en) MOS gate type element driving circuit
US6300829B1 (en) RF power amplifier system having inductive steering
JP3268365B2 (en) Means and method for optimizing switching performance of power amplifier
US6211735B1 (en) RF power amplifier having improved power supply for RF drive circuits
US5687067A (en) Low noise controller for pulse width modulated converters
US20030063482A1 (en) Apparatus and method for turning off bjt used as synchronous rectifier
JP2544720B2 (en) Device for generating deflection current in deflection winding
CN114640328A (en) Temperature-resistant SiC MOSFET drive circuit capable of inhibiting switching-on current oscillation and control method thereof
JPH10304650A (en) Gate drive circuit for voltage-driven switch element
JP2638625B2 (en) MOS-FET gate drive circuit
JPH0446501B2 (en)
US6903943B2 (en) Switching circuit
JP2003284319A (en) Drive circuit
KR0177105B1 (en) Large power horizontal drive circuit
JP3218638B2 (en) Horizontal deflection circuit
JP2000083370A (en) Gate drive circuit in power converter
JP2870945B2 (en) Induction heating cooker
JP2000139071A (en) Gate drive circuit of power converter