JP3458961B2 - 偏向回路 - Google Patents
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Description
たは他の同様な表示装置における陰極線管(CRT)の
偏向回路に関する。 【0002】 【発明の背景】種々のカラーテレビジョン受像機に用い
られる典型的な水平偏向回路は水平発振器を含んでお
り、水平発振器は、偏向回路の出力段の出力トランジス
タの制御端子に、変成器を有する駆動段を介して結合さ
れる。駆動段は、更に1次巻線と2次巻線を有する結合
変成器を含んでいる。所定の偏向サイクルのトレース期
間の一部の間、結合変成器に貯えられた磁気エネルギは
フライバック状態で巻線電流を発生し、巻線電流が結合
変成器の2次巻線に流れ、出力トランジスタの順方向ベ
ース電流を形成する。順方向ベース電流は偏向出力トラ
ンジスタを駆動して飽和状態にする。 【0003】このような水平偏向出力段において、偏向
巻線はリトレースコンデンサに結合され、偏向サイクル
のリトレース期間の間、リトレース共振回路を形成す
る。水平出力トランジスタは、水平発振器の出力から発
生される、偏向周波数に関連する周波数で結合変成器の
2次巻線の電流に応答する。出力トランジスタのコレク
タはリトレース共振回路に結合され、偏向巻線に偏向電
流を発生する。フライバック変成器の1次巻線は、B+
供給電圧と出力トランジスタのコレクタの間に結合され
る。トレース期間の一部の間、偏向電流とフライバック
変成器の1次電流は出力トランジスタのコレクタに流れ
る。 【0004】出力トランジスタの切換え動作の結果とし
て、フライバック変成器の2次巻線に発生したフライバ
ックパルス電圧は、整流されフィルタコンデンサに供給
されて、テレビジョン受像機の種々の段を働かせるため
に用いられる出力供給電圧を発生する。 【0005】従来技術による構成では、B+電源回路を
簡単にするためにB+供給電圧は、待機動作モードの間
と通常の“ラン”(run)実行動作モードの間の両方
で発生される。出力トランジスタの切換え動作を可能に
するために、水平発振器の出力から発生されて出力トラ
ンジスタのベースに供給される電流は、オン/オフ制御
信号の制御の下で可能にされる。オン/オフ制御信号
は、例えば、リモートコントロール受信機から出力トラ
ンジスタの切換え動作を可能にするように供給される。
待機動作モードから通常の実行動作モードに遷移する期
間の直前に、出力トランジスタのベース電流がまだ不能
にされているとき、各フィルタコンデンサは完全に放電
されている。遷移期間内のフライバック期間の間、放電
されたフィルタコンデンサはフライバック変成器に対し
て重負荷となる。 【0006】前述の遷移期間の間、出力トランジスタは
各サイクル期間に、実行動作モードの場合と同じ長さの
時間、導通していると仮定する。この状態は、2分の1
以上の衝撃係数を有する導通と呼ばれる。この場合、ま
だ十分に充電されてないフィルタコンデンサが重負荷と
なるため、出力トランジスタが導通している各サイクル
の期間の間に出力トランジスタのコレクタ電流が過大に
なり、このような過大なコレクタ電流は出力トランジス
タを損傷するかも知れず、このような過大電流を防止す
ることが望ましい。 【0007】従来技術の駆動段では、駆動変成器の巻線
は出力トランジスタのコレクタ電流の電流通路に結合さ
れている。出力トランジスタが導通しているサイクルの
部分において、出力トランジスタのコレクタ電流は傾斜
状に上昇する。傾斜状に上昇するコレクタ電流は結合変
成器を介して出力トランジスタのベースへ正帰還状に戻
される。その結果、傾斜状に上昇するベース電流が発生
される。正帰還されるので、コレクタ電流は、上述の遷
移期間の間に正帰還が行われない場合よりも多く増加す
る。従って、このような正帰還が利用されるときには、
遷移期間の間、出力トランジスタのコレクタ電流を制限
することが望ましい。 【0008】 【発明の概要】本発明の特徴を具体化する偏向回路は入
力供給電圧源を含んでおり、入力供給電圧は少なくとも
待機動作モードに続く遷移期間の間および実行動作モー
ド期間の間に発生される。供給インダクタンスは供給電
圧源に結合される。偏向巻線はリトレースコンデンサに
結合され、偏向サイクルのリトレース期間の間、リトレ
ース共振回路を形成する。第1の制御信号は偏向周波数
に関連する周波数で発生される。第1の切換えトランジ
スタは、第1の制御信号に応答し、共振回路と供給イン
ダクタンスとに結合され、遷移期間の間および実行動作
モード期間の間、周期的に切換え動作を行う。偏向電流
は偏向巻線に発生され、フライバックパルス電圧は、切
換え動作が起こったとき、供給インダクタンスに発生さ
れる。第1の切換えトランジスタの衝撃係数は、実行動
作モード期間の間の衝撃係数に比べて遷移期間の間の衝
撃係数をかなり小さくするよう制御される。衝撃係数を
小さくすると、緩やかな始動が行われ、且つ、遷移期間
の間、第1の切換えトランジスタにおける過大電流が防
止される。特許請求の範囲に記載された事項と実施例と
の対応関係を、図面で使われている参照符号で示すと次
の通りである。 (請求項1) オン/オフ制御信号(STBY)により
開始され、待機動作モードの後に続く少なくとも遷移期
間の間および実行動作モードの間に発生される入力供給
電圧源(B+)と、 前記供給電圧源に結合されるインダ
クタンス(T2a)と、 リトレースコンデンサ(C4)
に結合され、偏向サイクルのリトレース期間の間リトレ
ース共振回路(101)を形成する偏向巻線(L H )
と、 偏向周波数に関連する周波数で第1の制御信号(I
b2 )を発生する手段(Q3、Q1、T1)と、 前記第1
の制御信号(I b2 )に応答し、前記共振回路(101)
と前記インダクタンス(T2a)に結合され、前記遷移
期間の間および前記実行動作モードの間に周期的に切換
え動作を行い、切換え動作が起こるとき、前記偏向巻線
中(L H )に偏向電流(I H )を発生して前記インダクタ
ンス(T2a)中にフライバッ クパルス電圧(V C2 )を
発生する切換えトランジスタ(Q2)と、 前記第1の制
御信号(I b2 )の衝撃係数を制御するための手段(10
2)と、 前記待機動作モードの間、前記衝撃係数を第1
の値に設定する手段(R20、R40)と、 前記実行動
作モードの間、前記衝撃係数を第2の値に設定する手段
(R50、R60)と、 第1のスイッチ手段(CR1)
と、前記衝撃係数を第1の値に設定する手段(R20、
R40)と、第2のスイッチ手段(CR2)とが、この
順序で直列に接続されている手段であって、前記オン/
オフ制御信号(STBY)に応答して、前記待機動作モ
ードの後に続く前記遷移期間の間、前記衝撃係数を前記
第1の値から前記第2の値に徐々に増大させる手段(2
00)とを具えた、ビデオ表示装置の偏向回路。 【0009】 【実施例】図1は、テレビジョン受像機の水平偏向回路
出力段101の切換え出力トランジスタQ2を駆動する
駆動段100を示す。図2の位相制御段102の中に含
まれる水平発振器は出力信号VOSCを発生する。信号
VOSCは水平周波数が2×fHで、約32kHzであ
る。信号VOSCはエミッタホロワトランジスタQ3を
経て、駆動トランジスタQ1のベース電極に結合され
る。周波数fH(約16kHz)は、例えば、NTSC
標準における水平偏向周波数である。従って、周波数2
×fHは16kHzよりもかなり高い。位相制御段10
2の発振器は、リモートコントロール受信機300で発
生される図2のオン/オフ制御信号により制御される。
待機期間の間、オン/オフ信号が“オフ”状態にあると
き、図1のトランジスタは持続的にオンにされ、トラン
ジスタQ1を導通状態に保つ。 【0010】図1のトランジスタQ1のコレクタは結合
変成器T1の1次巻線W1の一方の端子に結合される。
巻線W1の他方の端子は、フィルタコンデンサC1によ
り大地にバイパスされ、また電流制限抵抗R1を介して
供給電圧源V+に結合され、抵抗R1とコンデンサC1
はリプルフィルタを形成する。変成器T1の2次巻線W
2は、トランジスタQ2のベース/エミッタ接合部と抵
抗R4に結合される。巻線W2と抵抗R4とトランジス
タQ2のエミッタの接続点で結合される接続端子101
aは、変成器T1の巻線W3の一方の端子に結合され
る。巻線W3の他方の端子は接地される。 【0011】トランジスタQ2のコレクタは、ダイオー
ドD3と直列に、水平偏向回路103の普通のダンパー
ダイオードD2に結合される。回路103には、水平偏
向巻線LH、リトレースコンデンサC4、トレースコン
デンサCS、直線性コイルLIN、および既知の方法で
結合されるスナバ抵抗R5が含まれている。図1の巻線
LHは、例えば、投射型テレビジョン受像機内の3個の
陰極線管に並列に結合される3個の水平偏向巻線(図示
せず)を表わす。ダイオードD3は、逆コレクタ電流が
トランジスタQ2および巻線W2またはW3に流れ込む
のを防止する。 【0012】供給電圧B+は、水平フライバック変成器
T2の巻線T2aを介して水平偏向回路103に結合さ
れる。リトレースすなわちフライバック期間の間、回路
103は、コンデンサC4、巻線LHおよび巻線LIN
を含むリトレース共振回路を形成する。フライバックす
なわちリトレース期間の間、フライバックパルス電圧は
変成器T2の種々の巻線に発生され、コンデンサCUの
ようなフィルタコンデンサを充電し、アルタ(ulto
r)電極に結合される電圧ULTORのような供給電圧
を発生する。トレース期間の間、回路103は、トレー
スコンデンサCSと巻線LHを含むトレース共振回路を
形成し、巻線T2a内のコレクタ電流Ic2は上向きに
傾斜しつつある。トレース期間の間、トランジスタQ2
は導通しており、巻線T2cはトレース電圧を発生し、
トレース電圧は整流器D5を介してコンデンサCTに結
合される。整流器D5はトレース期間の間導通してい
る。例えば、+24Vの供給電圧がコンデンサCTに発
生され、受像機内の負荷回路に供給される。電源回路を
簡単にするために、電圧B+とV+は、通常の方法(図
示せず)で待機モードと実行動作モードの両方で発生さ
れる。 【0013】図3のa〜dは、図1と図2の回路の実行
動作モードの動作を説明するのに役立つ、理想波形また
は近似波形を実線で示す。破線で示す波形は、待機モー
ドから実行動作モードの動作に遷移する期間に関連す
る。図1、図2および図3のa〜dにおける類似した記
号および数字は類似した要素または機能を示す。 【0014】通常の実行動作モードの動作において、図
1の駆動トランジスタQ1は、時刻t1まで、図3のa
の信号VOSCが正になる結果として導通しており、図
1のトランジスタQ2は非導通となる。トランジスタQ
1のコレクタ電流Ic1により供給される磁気エネルギ
は巻線W1に貯えられる。図3のaの時刻t1〜t3の
期間の間、トランジスタQ1がオフになる時、貯えられ
たエネルギは図1の巻線W2にトランジスタQ2の順方
向ベース電流Ib2を発生する。ベース電流Ib2は、
偏向トランジスタQ2をオンにするのに十分であり且つ
図3のbの時刻t2までトランジスタQ2を飽和状態に
保つのに十分である。 【0015】トレース前半の後の部分、t1〜t2の期
間の間、電流Ib2の振幅はほぼ一定のままである。そ
の理由は、図1の巻線W2とW3がトランジスタQ2の
ベース/エミッタ接合部の低インピーダンスにより重く
負荷されているためである。時刻t2で、図1の偏向巻
線LH内の偏向電流IHは極性を反転する。図1の回路
103の偏向巻線LH内およびフライバック変成器巻線
T2a内で電流が反転する結果として、図3のcの時刻
t2後、コレクタ電流Ic2は図1のトランジスタQ2
の中を上向き傾斜状に流れる。 【0016】上向き傾向コレクタ電流Ic2は、図1の
巻線W3を通るエミッタ電流として流れ、電流変成器T
1を介して、巻線W2とW3の巻数比N2対N3に従っ
てトランジスタQ2のベースに結合される。変成器を介
して結合されるコレクタ電流Ic2は、コレクタ電流I
c2が上向き傾斜しているトレースの後半、t2〜t3
の期間の間、トランジスタQ2の上向き傾斜順方向ベー
ス電流Ib2の大部分を供給する。トランジスタQ2の
ベース/エミッタ接合部は巻線W2の両端間に非常に低
いインピーダンスを形成する。従って、巻線W3の電流
を巻線W2に結合させるために、理想的な電流変成器と
同様な性能が変成器T1において得られる。巻線W2と
巻線W3間で必要とされる巻数比はトランジスタQ2の
電流利得hFEにより決定される。電流利得hFEは、
例えば、4および7の許容範囲内にある。 【0017】上向き傾斜ベース電流は、電流Ic2に比
例し、図3のbの時刻t2後に初めて図1の巻線W2内
に誘起される。図3のcに示す、変成器を介して結合さ
れる上向き傾斜電流Ic2は、図1の変成器T1に貯え
られた磁気エネルギによりすでに供給されている上述の
電流に加えられ、図3のbの上向き傾斜ベース電流I
b2を形成する。t2〜t3の期間の間、ベース電流I
b2は、主として図3のcの電流Ic2から得られる。
図3のbの電流Ib2の変化率により、図3のcの上向
き傾斜コレクタ電流Ic2を有する図1の偏向トランジ
スタQ2に必要なベース電流はぴったりと追従される。
図1のトランジスタQ2のカットオフは、図3のcの時
刻t3で開始され、このとき図1のトランジスタQ1
は、本文中に参考とされているブルノイ−ヘニグ氏名儀
の“ビデオ装置における偏向ドライバ”という名称の出
願係属中の米国特許出願第481,426号で説明され
ているように、スイッチされて飽和状態となる。 【0018】図2のオン/オフ信号はオン/オフ・トラ
ンジスタ・スイッチQ4のベースに結合される。トラン
ジスタQ4のコレクタはプルアップ抵抗R10を介し
て、ツエナダイオードZ12に発生される+12ボルト
の電圧VCCに結合される。ツエナダイオードZ12に
おける+12ボルトの電圧は、待機モードと実行動作モ
ードの両モードにおいて電圧V+から発生される。待機
モードにおいて、トランジスタQ4が非導通の時、トラ
ンジスタQ4のコレクタ電圧STBYは約+9.5ボル
トである。従って、トランジスタQ5は導通しており、
待機モードの期間の間ずっとトランジスタQ1をオンに
して、トランジスタQ2の切換え動作を防止する。 【0019】図2の位相制御段102(例えば、モトロ
ーラ社製のよく知られた集積回路IC MC1391に
より実現される)は、ビデオ検波器(図示せず)から得
られる水平同期パルスで同期化される2ループシステム
の普通の位相ロックループ回路から周波数2×fHの同
期信号SYNCを受け取る。また、位相制御段102は
変成器T2で発生される帰還信号FLYBACKを受け
取る。位相制御段102は信号VOSCを発生し、2ル
ープシステムの位相制御ループを形成する。 【0020】集積回路MC1391の端子における電圧
VDCの一部分は、抵抗R60と直列の抵抗R50によ
り形成される分圧器により発生される。端子M/Sにお
ける電圧VDCは信号VOSCの衝撃係数を制御する。
抵抗R50とR60の直列構成は、+12ボルトの供給
電圧VCCと大地との間に結合され、実行動作モードの
間、信号VOSCの衝撃係数(2分の1より大きい)を
確立する。衝撃係数は、一定の周期の内でトランジスタ
Q2が導通している期間とその周期全体の長さとの割合
により定められる。電圧VCCはツエナダイオードZ1
2によって供給電圧V+から発生される。ツエナダイオ
ードZ12は、待機モードおよび実行動作モードの間電
圧VCCを発生し、電圧VCCは位相制御段102のI
C1359の電源ともなる。 【0021】本発明の特徴を具体化する回路構成200
は、直列に結合されるダイオードCR1と抵抗R20と
抵抗R40とダイオードCR2を含んでおり、待機モー
ド中にのみ発生される電圧STBYを位相制御段102
のIC MC1391の入力端子M/Sに結合させる。
その結果、入力端子M/Sにおける衝撃係数制御電圧V
DCは、通常の実行動作モードのときよりも正方向に大
きくなる。 【0022】オン/オフ信号が“オン”状態に変わり、
遷移期間が開始すると、電圧STBYはゼロになり、ト
ランジスタQ4は導通し、図1の抑止トランジスタQ5
は非導通となる。従って、トランジスタQ1のベースへ
の信号VOSCの結合が可能となり、トランジスタQ2
において切換え動作が開始される。 【0023】遷移期間の開始前、端子M/Sの電圧は実
行動作モードのときより大きく、信号VOSCの衝撃係
数は50%よりかなり小さく(例えば、8%に)なる。
待機モード期間の間に電圧STBYにより充電されるコ
ンデンサC10および抵抗R30は並列回路を形成し、
抵抗R20とR40との接続点に結合される。 【0024】発明の特徴を具体化するに当り、遷移期間
の初めにおける信号VOSCの衝撃係数は、通常の実行
動作モードのときよりもかなり小さく(例えば、8%
に)なるよう、回路構成200により制御される。これ
を行う目的は、トランジスタQ2のコレクタ電流Ic2
が遷移期間の間に過大になる傾向を減じるためである。
トランジスタQ2のコレクタ電流が過大になる傾向が生
じるのは、フィルタコンデンサおよび容量性負荷(この
うちコンデンサCUとCTのみを図示する)は遷移期間
以前に完全に放電されているからである。例えば、遷移
期間の初めにフィルタコンデンサCTは完全に放電して
いるので、コンデンサCTが充電されるまで、変成器T
2に関して短絡を形成する。その結果、巻線T2C内の
電流iT2cはトランジスタQ2が初めてオンになると
き高い値を有する。巻線T2cとT2aの結合がきつい
ので、電流Ic2のうち巻線T2aを流れる部分は高い
変化率で増加する。トランジスタQ2の衝撃係数が、実
行動作モードのときと同じようにかなり大きければ、電
流Tc2の最大値は27Aのような過大な値となるであ
ろう。 【0025】変成器T1を通る正帰還のゆえに、コレク
タ電流が非常に高いレベルにあっても、トランジスタQ
2内でベース電流Ib2は飽和状態を保持することがで
きる。有利なことに、遷移期間の間に回路構成200に
より信号VOSCの衝撃係数を減じると、トランジスタ
Q2内のコレクタ電流が過大になる傾向が減少する。従
って、遷移期間の間、信号VOSCの衝撃係数をかなり
小さくしておくことにより、フィルタコンデンサはより
長い期間にわたって充電され、最大コレクタ電流Ic2
は、24A(これはトランジスタQ2に許容される最大
電流)よりも小さな値に保たれる。24Aと比較して、
電流Ic2は、実行動作モードの間、最大9.5Aであ
る。その結果、緩始動が行われる。 【0026】遷移期間の間、コンデンサC10は、ダイ
オードCR1を介して、導通トランジスタQ4から減結
合される。従って、コンデンサC10は抵抗R30を介
してゆっくりと放電し、コンデンサCTのようなフィル
タコンデンサが充電されるまで、衝撃係数は十分に小さ
く保たれる。コンデンサC10の電圧が減少すると、端
子M/Sの電圧VDCも減少し、信号VOSCおよびト
ランジスタQ2の衝撃係数は次第に増加する。有利なこ
とに、コンデンサC10の電圧がダイオードCR2を非
導通にさせるレベルまで減少すると、端子M/Sの電圧
は、抵抗R50とR60によって決定される実行動作モ
ードのレベルになる。従って、実行動作モードでは回路
構成200は信号VOSCの衝撃係数に少しも影響を及
ぼさない。 【0027】図4のa〜dは、それぞれ以下に述べる動
作状態の下で、オン/オフ信号が“オン”状態に変化し
た直後の、最初の周期とそれに続く周期の間の図1のコ
レクタ電流1c2の波形を示す。 【0028】図4のaとbの波形は、図2に示すように
抵抗R20の値が470Ωのときに得られる。この場
合、緩始動を行うために、信号VOSCの上述の衝撃係
数8%は遷移期間の初めに得られる。 【0029】図4のcの波形は、図2の括弧内に示すよ
うに、抵抗R2の値が470Ωでなく10Ωのときに得
られるものである。その結果、図4のCの電流Ic2の
衝撃係数は、かなり小さな値から次第に増加する。この
ような回路構成では、図2の信号VOSCは待機モード
の間に発生されない。その結果、電流Ic2の最大値1
2Aは、抵抗R20が470Ωのときの値22Aよりも
小さい。 【0030】図4のdの波形は、緩始動の特徴を排除す
るために、図2のダイオードCR2を除去した場合に得
られる。その結果、Ic2の最大電流27Aは、不都合
なほど過大であり、遷移期間の間、Ic2の衝撃係数は
50%よりも大きくなる。
回路出力トランジスタを駆動する駆動回路を示す。 【図2】本発明の特徴を具体化する、出力段の水平偏向
回路出力トランジスタを駆動する駆動回路を示す。 【図3】通常の動作および始動または遷移期間における
図1および図2の回路の動作を説明するのに役立つ波形
を示す。 【図4】種々の条件の下で始動する間の図1の出力トラ
ンジスタのコレクタ電流の波形を示す。 【符号の説明】 100 駆動段 101 水平偏向回路出力段 102 位相制御段 103 水平偏向回路 200 本発明の特徴を具体化する回路構成 300 リモートコントロール受信機
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 オン/オフ制御信号により開始され、待
機動作モードの後に続く少なくとも遷移期間の間および
実行動作モードの間に発生される入力供給電圧源と、 前記供給電圧源に結合されるインダクタンスと、 リトレースコンデンサに結合され、偏向サイクルのリト
レース期間の間リトレース共振回路を形成する偏向巻線
と、 偏向周波数に関連する周波数で第1の制御信号を発生す
る手段と、 前記第1の制御信号に応答し、前記共振回路と前記イン
ダクタンスに結合され、前記遷移期間の間および前記実
行動作モードの間に周期的に切換え動作を行い、切換え
動作が起こるとき、前記偏向巻線中に偏向電流を発生し
て前記インダクタンス中にフライバックパルス電圧を発
生する切換えトランジスタと、前記第1の制御信号の衝撃係数を制御するための手段
と、 前記待機動作モードの間、前記衝撃係数を第1の値に設
定する手段と、 前記実行動作モードの間、前記衝撃係数を第2の値に設
定する手段と、 第1のスイッチ手段と、前記衝撃係数を第1の値に設定
する手段と、第2のスイッチ手段とが、この順序で直列
に接続されている手段であって、前記オン/オフ制御信
号に応答して、前記待機動作モードの後に続く前記遷移
期間の間、前記衝撃係数を前記第1の値から前記第2の
値に徐々に増大させる手段 とを具えた、ビデオ表示装置
の偏向回路。
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