專(zhuān)利名稱(chēng)：高電壓發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)用CRT監(jiān)視器、高清晰度電視接收機(jī)等陰極射線管用的高電壓發(fā)生裝置。本發(fā)明還涉及對(duì)該高電壓發(fā)生裝置輸出電壓的穩(wěn)壓。
近來(lái)，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)，高清晰度、數(shù)字電視接收機(jī)等圖像質(zhì)量、分辨率的提高，偏轉(zhuǎn)頻率因種種用途而逐步趨向于提高頻率這一趨勢(shì)。
對(duì)于采用CRT的上述顯示裝置，提出過(guò)具體涉及行偏轉(zhuǎn)關(guān)系、高電壓發(fā)生電路和控制的種種方案。
現(xiàn)說(shuō)明CRT顯示裝置中偏轉(zhuǎn)電路和高電壓發(fā)生電路的基本工作原理。


圖10是現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)電路和高電壓發(fā)生機(jī)制的說(shuō)明圖。
如圖10所示，行偏轉(zhuǎn)電路(未圖示)向偏轉(zhuǎn)控制電路14提供行同步脈沖，驅(qū)動(dòng)行偏轉(zhuǎn)晶體管2。
偏轉(zhuǎn)電路由偏轉(zhuǎn)線圈5、阻尼二極管3、電容器4構(gòu)成。
電源通過(guò)偏轉(zhuǎn)變壓器8提供給偏轉(zhuǎn)電路。
行偏轉(zhuǎn)電路用于使電子束在行方向上偏轉(zhuǎn)。
掃描期間，該行偏轉(zhuǎn)電路在偏轉(zhuǎn)線圈5中流過(guò)鋸齒狀電流，在消隱期間從掃描終點(diǎn)返回起點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)行偏轉(zhuǎn)。
消隱期間產(chǎn)生的諧振脈沖稱(chēng)為消隱脈沖。一般電視接收機(jī)采用在偏轉(zhuǎn)變壓器8上增加一高電壓繞組61以獲得高電壓輸出的偏轉(zhuǎn)-高電壓一體化電路。
但高電壓輸出隨著電子束電流的增加而降低。
因此，由于高電壓發(fā)生變化，行偏轉(zhuǎn)和垂直偏轉(zhuǎn)兩者的振幅也變化。
此外，該高電壓變動(dòng)還造成圖像扭曲等。
對(duì)此存在以下2種方式的解決方案。
(1)偏轉(zhuǎn)-高電壓獨(dú)立電路方式偏轉(zhuǎn)電路和高電壓電路采取獨(dú)立的電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)電路的獨(dú)立控制。
(2)偏轉(zhuǎn)-高電壓一體化電路方式極力減小高電壓對(duì)偏轉(zhuǎn)電路的影響，實(shí)現(xiàn)高電壓的穩(wěn)壓。
兩種方式均需要(a)高電壓的穩(wěn)壓；(b)簡(jiǎn)單的構(gòu)成；(c)高效率的動(dòng)作；和(d)低振蕩電壓的動(dòng)作。
圖11、圖12和圖13表示前者偏轉(zhuǎn)-高電壓獨(dú)立電路中的現(xiàn)有技術(shù)。圖11和圖12是現(xiàn)有高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖。圖13是現(xiàn)有高電壓發(fā)生電路一例工作電壓、電流波形。
圖11中，高電壓發(fā)生變壓器69的初級(jí)繞組32其中一端與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接。
初級(jí)繞組32的另一端與一由(a)開(kāi)關(guān)元件10、(b)續(xù)流二極管11、(c)平滑電容器13、和(d)電感器12所組成的降壓變換器連接。
同步三角波振蕩電路63根據(jù)偏轉(zhuǎn)控制電路14輸出的信號(hào)，與f[Hz]同步輸出比較用三角波。高電壓變壓器69次級(jí)一側(cè)的輸出電壓經(jīng)檢測(cè)電阻45、46分壓。該經(jīng)分壓的電壓輸入誤差放大器35，與基準(zhǔn)電壓34比較。由差分放大器35放大的輸出，與比較用三角波一同輸入脈沖寬度調(diào)制(以下稱(chēng)為PWM)比較器64。PWM比較器64的輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路65與開(kāi)關(guān)元件10的控制極連接。
而且，偏轉(zhuǎn)控制電路14還將一定的驅(qū)動(dòng)脈沖提供給開(kāi)關(guān)元件27的控制極。在高電壓變壓器69初級(jí)一側(cè)，由電感器、電容器和電阻所組成的阻尼電路66與初級(jí)繞組32串聯(lián)連接。該阻尼電路66是用于抑制漏電感和分布電容的諧振所引起的振蕩電流的。
以上電路構(gòu)成所組成的高電壓發(fā)生電路，是靠2只開(kāi)關(guān)元件動(dòng)作的升壓降壓變換器。
這時(shí)，(a)開(kāi)關(guān)元件10按與f[Hz]同步的PWM信號(hào)進(jìn)行開(kāi)關(guān)，(b)構(gòu)成一反饋系統(tǒng)使得高電壓輸出一定。
通過(guò)這樣構(gòu)成，達(dá)到高電壓輸出一定的目的。
但圖11構(gòu)成需要(a)2只開(kāi)關(guān)元件，(b)同步三角波振蕩電路63，和(c)PWM比較器64，因而電路復(fù)雜。
而圖11構(gòu)成產(chǎn)生(a)2只開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)損耗，和(b)阻尼電路66的損耗，造成效率低下。
利用三角波的PWM動(dòng)作可進(jìn)行寬范圍控制。但最大導(dǎo)通時(shí)間等的設(shè)定復(fù)雜。
以下圖12示出一例單只開(kāi)關(guān)元件的電路。
圖12中，高電壓發(fā)生變壓器69初級(jí)繞組32其中一端與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接。偏轉(zhuǎn)電路62將自動(dòng)頻率控制(AFC)等同步信號(hào)輸出給同步三角波振蕩電路63。振蕩電路63輸出比較用三角波。高電壓的檢測(cè)和差分放大電路與圖11相同。PWM比較器64的輸出同樣經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路65驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件27的控制極。高電壓穩(wěn)壓的控制動(dòng)作與圖11相同。但利用開(kāi)關(guān)的高電壓發(fā)生模式屬于升壓變換器中不連續(xù)模式動(dòng)作。
圖12電路因采用1只開(kāi)關(guān)元件而較簡(jiǎn)潔。但開(kāi)關(guān)元件27截止時(shí)，圖12電路便產(chǎn)生回掃脈沖。高電壓繞組在該截止區(qū)間提供(Toff)高電壓。這時(shí)，由于初級(jí)繞組32的電感、高電壓繞組的分布電容和開(kāi)關(guān)元件27的電容等原因，而產(chǎn)生如圖13所示劇烈的振蕩電壓。因此，開(kāi)關(guān)元件27導(dǎo)通時(shí)，而漏極電壓處于振蕩電壓峰值時(shí)，瞬間便有較高的峰值電流流過(guò)。
此現(xiàn)象，有時(shí)產(chǎn)生圖像噪聲，有時(shí)給控制動(dòng)作造成不良影響(起振、誤動(dòng)作)。圖12電路存在上述缺點(diǎn)。此外，圖12電路，(a)對(duì)開(kāi)關(guān)元件27造成的壓力也大，(b)損耗也增加，(c)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)的振蕩電流也大，(d)引起圖像噪聲、誤動(dòng)作。
為了防止這種情形，可將阻尼電路66與初級(jí)電路連接。但其損耗太大，達(dá)數(shù)W。
因而阻尼電路66與初級(jí)電路連接時(shí)，(a)會(huì)造成效率低下，(b)需要用大型部件，經(jīng)濟(jì)方面不太有利，(c)需要同步三角波振蕩電路63、PWM比較器64等電路，(d)最大導(dǎo)通時(shí)間的設(shè)定復(fù)雜。
這些與圖11所示電路相同。
圖14示出偏轉(zhuǎn)-高電壓一體化電路的現(xiàn)有技術(shù)。圖14是現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖。在該電路場(chǎng)合，第一高電壓發(fā)生變壓器60設(shè)置在U字型磁芯53某一芯柱。工作時(shí)，靠該初級(jí)繞組67經(jīng)二極管68使得電源+B處再生出能量，以便減小高電壓變化給偏轉(zhuǎn)動(dòng)作造成的影響。該高電壓繞組在低電壓一側(cè)(接地一側(cè))級(jí)聯(lián)連接有第二高電壓補(bǔ)償用變壓器69。偏轉(zhuǎn)變壓器繞組8設(shè)置在U字型磁芯53另一芯柱。偏轉(zhuǎn)電路進(jìn)行與圖10所示電路相同的動(dòng)作。但高電壓發(fā)生變壓器60卻是利用消隱脈沖產(chǎn)生部分高電壓的。
圖14所示電路為了使高電壓輸出一定，通過(guò)對(duì)補(bǔ)償變壓器69輸出電壓進(jìn)行控制來(lái)達(dá)到目的。
現(xiàn)說(shuō)明采用補(bǔ)償變壓器的高電壓穩(wěn)壓動(dòng)作。切換用繞組9卷繞在偏轉(zhuǎn)繞組一側(cè)。切換用繞組9的正極性消隱脈沖(一端)與開(kāi)關(guān)元件27的控制極連接。切換用繞組9的反向極性一側(cè)(另一端)與負(fù)電源驅(qū)動(dòng)的反相差分放大器51的輸出連接。補(bǔ)償變壓器69的初級(jí)繞組32其中一端與電源+B連接，初級(jí)繞組32的另一端與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接。開(kāi)關(guān)元件27的源極接地。次級(jí)一側(cè)高電壓繞組39的輸出連接有整流電路，輸出電壓加到第一高電壓發(fā)生變壓器60的低電壓一側(cè)(設(shè)置一側(cè))。因此，最終高電壓輸出為兩變壓器輸出之和。輸出電壓一旦下降，經(jīng)檢測(cè)電阻45、46分壓的檢測(cè)電壓也下降。因此，反相差分放大器51的輸出升高，為接近0伏特值。因此，繞組9的直流偏置電壓升高，而且控制極上加的電壓也升高?？刂茦O一旦超過(guò)閾值電壓，開(kāi)關(guān)元件27便導(dǎo)通。而控制極低于閾值電壓，開(kāi)關(guān)元件27便截止。由于這種動(dòng)作，超過(guò)位于直流偏置電壓以上的消隱脈沖閾值電壓的時(shí)間(導(dǎo)通時(shí)間)較長(zhǎng)。因此，補(bǔ)償變壓器69的輸出電壓上升，并升高到最終高電壓輸出達(dá)到規(guī)定電壓為止，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓動(dòng)作。
該電路構(gòu)成，由于將繞組9輸出即消隱脈沖，用作開(kāi)關(guān)用脈沖，和PWM動(dòng)作的比較波形，因而電路簡(jiǎn)單。
但由于將切換用繞組9的消隱脈沖用于開(kāi)關(guān)，因而該電路構(gòu)成其缺點(diǎn)在于，(a)無(wú)法得到超過(guò)該脈沖寬度的導(dǎo)通時(shí)間，(b)尤其在低頻時(shí)，行偏轉(zhuǎn)工作頻率、高電壓最大輸出功率下降，(c)控制范圍窄。
而且，該電路構(gòu)成，(a)消隱脈沖寬度與行偏轉(zhuǎn)周期相比非常窄，(b)還存在開(kāi)關(guān)不夠可靠的非飽和工作區(qū)，(c)造成損耗增加。
而且該電路構(gòu)成，補(bǔ)償變壓器所處理的功率雖然較小，但振蕩電流、電壓的產(chǎn)生與圖10、圖11、圖12所示例相同，需要抑制。
本發(fā)明其目的在于，提供一種高效、低成本的高電壓發(fā)生裝置，其中(a)采用一只高電壓控制用開(kāi)關(guān)元件，(b)以簡(jiǎn)單電路構(gòu)成實(shí)現(xiàn)一與行偏轉(zhuǎn)電路工作頻率取得同步的PWM開(kāi)關(guān)控制電路，(c)對(duì)開(kāi)關(guān)元件截止時(shí)的振蕩電壓和導(dǎo)通時(shí)的振蕩電流進(jìn)行抑制。
本發(fā)明的高電壓發(fā)生電路，由(a)具有初級(jí)繞組和高電壓發(fā)生繞組的高電壓發(fā)生用變壓器和(b)開(kāi)關(guān)元件所構(gòu)成。
本發(fā)明的高電壓發(fā)生電路包括(a)至行工作頻率的同步開(kāi)關(guān)手段；(b)作為高電壓穩(wěn)壓手段，具有一變換電路，將構(gòu)成偏轉(zhuǎn)電路的偏轉(zhuǎn)變壓器或偏轉(zhuǎn)線圈所得到的消隱脈沖繞組電壓，按行偏轉(zhuǎn)工作頻率變換為可得到規(guī)定的開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的控制用比較波形；(c)使比較輸出波形的直流偏置電壓變化，與比較器或開(kāi)關(guān)元件的閾值電壓進(jìn)行比較動(dòng)作；(d)具有控制開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)間的電路；(e)振蕩分量的抑制手段。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例1高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例2高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖；圖3是本發(fā)明變換電路的輸出特性圖；圖4是本發(fā)明脈沖驅(qū)動(dòng)電路圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例1高電壓發(fā)生變壓器繞組的構(gòu)成圖；圖6A是本發(fā)明消隱脈沖和擬合三角波的變換波形圖(工作頻率低的例子)；圖6B是本發(fā)明消隱脈沖和擬合三角波的變換波形圖(工作頻率高的例子)；圖7是本發(fā)明高電壓發(fā)生變壓器的等效電路圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例的工作波形圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例3的偏轉(zhuǎn)-高電壓一體化電路圖；圖10是現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)電路和高電壓發(fā)生機(jī)制的說(shuō)明圖；圖11是現(xiàn)有高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖；圖12是現(xiàn)有高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖；圖13是現(xiàn)有高電壓發(fā)生電路工作電壓、電流波形的示意圖；圖14是現(xiàn)有偏轉(zhuǎn)高電壓發(fā)生電路的說(shuō)明圖。
說(shuō)明如上所述的高電壓發(fā)生電路其動(dòng)作之前，先以本發(fā)明高電壓發(fā)生電路用于計(jì)算機(jī)用高頻多重掃描監(jiān)視器為前提，就高電壓發(fā)生電路的必要條件進(jìn)行說(shuō)明。
(1)高電壓發(fā)生電路在電源電壓一定的條件下，較為理想的是(a)工作頻率與行偏轉(zhuǎn)工作頻率同步，以防止差拍障礙(畫(huà)面閃爍)；(b)提供給CRT的輸出電壓在各工作頻率下大致相同。
(2)高電壓發(fā)生電路較好是(a)工作時(shí)振蕩電壓、振蕩電流小；(b)對(duì)控制電路、偏轉(zhuǎn)電路和其他電路的影響小。
(3)高電壓發(fā)生電路希望是(a)電路構(gòu)成簡(jiǎn)單，且部件個(gè)數(shù)少；以及(b)高電壓發(fā)生效率高，在經(jīng)濟(jì)方面成本低的電路。
(實(shí)施例1)用圖說(shuō)明實(shí)施例1的高電壓發(fā)生電路。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的高電壓發(fā)生電路。
圖1中，開(kāi)關(guān)元件27用的是場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(MOSFET)。電源繞組29經(jīng)二極管28與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接。電源繞組29還經(jīng)整流二極管31與平滑電容器33和高電壓變壓器的初級(jí)繞組32的低電壓端子連接。阻尼二極管30連接在電源繞組29和地之間。初級(jí)繞組32的另一端與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接。
箝位用二極管38、感生繞組37和箝位用二極管34串聯(lián)連接。該串聯(lián)電路二極管38的陽(yáng)極接地。該串聯(lián)電路中二極管34的陰極與平滑電容器33連接。電容器36與二極管38并聯(lián)連接。電容器35連接在二極管38的陰極和開(kāi)關(guān)元件27的漏極之間。如上文所述構(gòu)成初級(jí)一側(cè)的開(kāi)關(guān)電路。
接下來(lái)說(shuō)明驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件27控制極的構(gòu)成。
(a)偏轉(zhuǎn)電路15的活動(dòng)繞組6和繞組9中某一繞組在其正極性一側(cè)串聯(lián)連接著二極管23的陽(yáng)極，而陰極串聯(lián)連接著電阻22。
(b)該二極管23和電阻22的串聯(lián)電路其兩端并聯(lián)連接著電感器21。
(c)如圖1所示，繞組6或繞組9在其負(fù)極性一側(cè)連接著二極管24和電容器25所組成的并聯(lián)電路的陰極一側(cè)，而陽(yáng)極一側(cè)與電阻22、二極管23、電感器21所組成電路的另一端連接。
如上所述構(gòu)成的變換電路其輸出經(jīng)驅(qū)動(dòng)脈沖電路26與開(kāi)關(guān)元件27的控制極連接?；蛘撸撟儞Q電路其輸出直接與開(kāi)關(guān)元件27的控制極連接。
繞組6或繞組9在其負(fù)極性一側(cè)構(gòu)成為，(a)與由負(fù)電源52驅(qū)動(dòng)的反相差分放大器51的輸出(負(fù)載電阻49)連接，(b)控制直流偏置電壓。
接下來(lái)，高電壓檢測(cè)電路由電阻45、46和電容器47、48所組成的梯形電路構(gòu)成。
該檢測(cè)電路低電壓端子一側(cè)與負(fù)電源52的負(fù)極端子連接。
分壓檢測(cè)電壓加到反相差分放大器51的檢測(cè)端子上。
反相差分放大器51的陽(yáng)極和負(fù)電源52連接。
利用高電壓檢測(cè)進(jìn)行高電壓穩(wěn)壓動(dòng)作的反饋系統(tǒng)如上所述構(gòu)成。
如圖5所示，高電壓發(fā)生變壓器的高電壓繞組39、42…形成為在初級(jí)繞組32同一軸上沿同一方向卷繞而成的分層繞組。
接下來(lái)說(shuō)明高電壓整流電路。
高電壓整流電路采取以下構(gòu)成(a)高電壓整流二極管40的陽(yáng)極接地；(b)高電壓整流二極管40的陰極與第一層高電壓繞組39低電位一側(cè)連接；(c)該連接點(diǎn)連接有高電壓整流二極管41的陽(yáng)極；(d)高電壓整流二極管41其陰極與第二層高電壓繞組42的高電位一側(cè)連接；(e)高電壓整流二極管43其陽(yáng)極與第二層高電壓繞組42的高電位一側(cè)連接；(f)高電壓整流二極管43其陰極與第三層高電壓繞組的低電位一側(cè)連接；(g)至于此后的分層繞組，則正向串聯(lián)連接繞組和高電壓整流二極管，并靠最后分層繞組的高電位一側(cè)經(jīng)高電壓二極管44輸出高電壓。
本實(shí)施例的高電壓發(fā)生電路其動(dòng)作與導(dǎo)通、截止變換器相同。
其輸出功率P由下式表述(L為電感、I為電流、f為頻率)。
P＝1/2LI2f …(1)多重掃描動(dòng)作當(dāng)中，在如下條件下
(a)電源電壓一定(b)L一定(c)行偏轉(zhuǎn)工作頻率f[Hz]在例如30～90kHz(3倍)范圍內(nèi)變化時(shí)，要得到同一輸出功率，由式(1)可知，頻率為30kHz時(shí)的電流為90kHz時(shí)電流的1.73倍(頻率之比的平方根)。
具體來(lái)說(shuō)，開(kāi)關(guān)元件27的導(dǎo)通時(shí)間需要隨工作頻率變化。這一點(diǎn)對(duì)于多重掃描動(dòng)作很重要。
以下對(duì)本高電壓發(fā)生裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
(a)偏轉(zhuǎn)電路15由行晶體管2、偏轉(zhuǎn)線圈5、阻尼二極管3、偏轉(zhuǎn)變壓器(HOT)8形成偏轉(zhuǎn)電流。
(b)消隱期間產(chǎn)生的消隱脈沖電壓由與偏轉(zhuǎn)變壓器8或偏轉(zhuǎn)線圈5磁耦合的繞組6或繞組9輸出。
(c)該繞組6或繞組9產(chǎn)生的電壓輸入至由電感器21，二極管23、24，電阻22和電容器25所組成的變換電路。
(d)該變換電路輸出為圖6所示的包含諧波在內(nèi)的擬合三角波輸出。
(e)消隱脈沖上升沿的正值部分，二極管23導(dǎo)通，經(jīng)電阻22對(duì)電容器25充電。消隱脈沖一旦到達(dá)峰值開(kāi)始下降時(shí)，電容器25便經(jīng)電感器21開(kāi)始放電。消隱脈沖一旦為負(fù)值，二極管24便導(dǎo)通。這時(shí)，按正向電壓限幅。
(f)通過(guò)設(shè)定較長(zhǎng)的電感器21和電容器25的諧振周期，可獲得比消隱脈沖寬的脈沖。此外，工作頻率較低時(shí)，可獲得脈沖寬度較寬的擬合三角波。
表1示出電感器21設(shè)定為2.2mH，電容器25為0.018μF時(shí)的實(shí)際測(cè)定值(工作頻率為31.5和93.7kHz)。
(表1)
<p>以此結(jié)果作圖，如圖3所示。
偏轉(zhuǎn)工作頻率f[Hz]例如為30～90kHz(變化達(dá)3倍時(shí))，擬合三角波脈沖寬度之比約為1.7倍。大致滿足前文所述的工作頻率與所需脈沖寬度之間關(guān)系。
將該擬合三角波用作控制用比較波形和切換用脈沖時(shí)，本發(fā)明的高電壓發(fā)生裝置有諸多優(yōu)點(diǎn)(a)與偏轉(zhuǎn)頻率同步開(kāi)關(guān)；(b)防止偏轉(zhuǎn)消隱期間內(nèi)開(kāi)始導(dǎo)通所造成的噪聲；(c)防止偏轉(zhuǎn)動(dòng)作后因高電壓發(fā)生動(dòng)作開(kāi)始所造成的CRT著屏點(diǎn)的灼燒；(d)最大導(dǎo)通時(shí)間的頻率。
接下來(lái)，該擬合三角波(a)經(jīng)比較器和脈沖驅(qū)動(dòng)電路26，或(b)直接加到開(kāi)關(guān)元件27的控制極上。
某一繞組6或繞組9在其負(fù)極性一側(cè)與負(fù)電源52驅(qū)動(dòng)的反相差分放大器51的輸出端連接。
開(kāi)關(guān)元件27，這里采用場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(MOSFET)。
該開(kāi)關(guān)元件27屬于(a)控制極電壓相對(duì)于源極高于閾值電壓時(shí)導(dǎo)通、而(b)控制極電壓相對(duì)于源極低于閾值電壓時(shí)便截止這種電壓驅(qū)動(dòng)型開(kāi)關(guān)元件。
前文述及的反相放大器51的輸出較高(輸出電壓接近0V)的話，擬合三角波的直流偏置電壓便升高。該直流偏置電壓高于閾值電壓的區(qū)間，開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通。
該動(dòng)作成為擬合三角波和閾值電壓之間的比較器動(dòng)作。因而，導(dǎo)通時(shí)間可通過(guò)直流偏置電壓來(lái)控制。
該驅(qū)動(dòng)脈沖電路26可由進(jìn)行同樣動(dòng)作的比較器和緩存器構(gòu)成，用于開(kāi)關(guān)能力不足的時(shí)候。
圖4示出該驅(qū)動(dòng)脈沖電路26的例子。
接下來(lái)說(shuō)明高電壓穩(wěn)壓動(dòng)作。例如高電壓負(fù)載電流增加、高電壓輸出下降的話，高電壓檢測(cè)電路電阻46的兩端電壓也下降。該信號(hào)輸入至反相差分放大器51的檢測(cè)端，與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓比較放大得到的反相差分放大器51的輸出接近0V。
本發(fā)明的高電壓發(fā)生裝置如前文所述，(a)開(kāi)關(guān)元件27的導(dǎo)通時(shí)間增加；(b)高電壓發(fā)生變壓器初級(jí)一側(cè)32的電流增加；(c)開(kāi)關(guān)元件27截止時(shí)產(chǎn)生的回掃脈沖電壓也有提高；(d)高電壓輸出則升高達(dá)到規(guī)定值為止。
而當(dāng)高電壓升高時(shí)，本發(fā)明的高電壓發(fā)生裝置進(jìn)行與上述內(nèi)容相反的動(dòng)作，對(duì)高電壓穩(wěn)壓進(jìn)行控制。
利用以上動(dòng)作，本發(fā)明的高電壓發(fā)生裝置，(a)可進(jìn)行反饋控制，對(duì)輸出電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；(b)適應(yīng)工作頻率的變化；(c)實(shí)現(xiàn)高電壓穩(wěn)壓控制。
而且，本發(fā)明的高電壓發(fā)生裝置，可以根據(jù)工作頻率確定最大導(dǎo)通時(shí)間，因而可以確定最大輸出限制和開(kāi)關(guān)電流的最大值，并且使得保護(hù)動(dòng)作成為可能。
以下說(shuō)明對(duì)開(kāi)關(guān)元件27截止時(shí)所產(chǎn)生振蕩電壓的抑制。
圖1例子中，2方面動(dòng)作具有效果(振蕩電壓的抑制和高電壓控制的輔助動(dòng)作)。
第一方面的動(dòng)作，是電源繞組29中升壓變換器的動(dòng)作。電源+B是由電源繞組29經(jīng)二極管開(kāi)關(guān)28與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接的。此外，開(kāi)關(guān)元件27進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。平滑電容器33可由其中某一電源繞組29經(jīng)整流二極管31充電。所充電壓通過(guò)初級(jí)繞組32開(kāi)關(guān)。這時(shí)，初級(jí)繞組32因電感和分布電容等產(chǎn)生回掃電壓。但由于二極管28的反向截止效應(yīng)，該回掃電壓未加到電源繞組29上。此外，電源繞組29和初級(jí)繞組32如圖5所示，是配置在U字型磁芯53兩芯柱位置的，因而耦合度可設(shè)定得較低(約0.7)。因而，通過(guò)將電源繞組29的升壓變換器設(shè)定為連續(xù)模式，電源繞組29的電壓峰值便為平滑電容器33的充電電壓，電源繞組電壓為方波(如圖8所示)。
而初級(jí)繞組32的回掃脈沖則傳送至高壓一側(cè)。經(jīng)過(guò)升壓的回掃脈沖由高電壓繞組一側(cè)整流。該經(jīng)整流電壓產(chǎn)生振蕩。但由于電源繞組29的電壓峰值被箝位，因而振蕩電壓可抑制在一定電平以下。
平滑電容器33的電壓也隨導(dǎo)通時(shí)間變化，因而進(jìn)行例如提高高電壓的控制時(shí)，平滑電容器33的電壓也升高。電容器33電壓的升高成為高電壓升高控制的輔助動(dòng)作。圖8大致地示意該工作波形。
如圖13所示劇烈的振蕩電壓如圖8中所示未產(chǎn)生。因此開(kāi)關(guān)27導(dǎo)通時(shí)，瞬間沒(méi)有較高峰值電流流過(guò)。所以，沒(méi)有產(chǎn)生圖像噪聲或給控制動(dòng)作帶來(lái)不良影響(起振、誤動(dòng)作)這些情況。
另一方面的動(dòng)作，是通過(guò)感生繞組37及其兩端連接的感生用二極管38、34對(duì)平滑電容器33或電源電壓+B進(jìn)行的能量再生動(dòng)作。
該動(dòng)作，使得初級(jí)繞組32產(chǎn)生的回掃脈沖經(jīng)高電壓整流電路將能量傳送至次級(jí)一側(cè)。而且，在該動(dòng)作過(guò)程中，可經(jīng)過(guò)感生繞組37使得系統(tǒng)內(nèi)貯存的多余能量得到再生。
本實(shí)施例構(gòu)成通過(guò)再生多余的能量，其效果在于，謀求振蕩能量的減小，使振蕩電壓受到抑制。
而開(kāi)關(guān)元件27截止、漏極電壓升高時(shí)，該漏極電壓通過(guò)電容器35加到電容器36上。二極管38因該動(dòng)作變?yōu)榉聪蚱?，故而截止。漏極電壓通過(guò)電容器35加到感生繞組37低電位一側(cè)電容器36上。感生繞組兩端電壓在高于平滑電容器33或電源電壓+B之前，二極管34導(dǎo)通。這是第一再生動(dòng)作。利用第一再生動(dòng)作，電容器36便開(kāi)始放電，變?yōu)?V。接著電容器36電壓一旦變?yōu)?V，感生繞組37兩端電壓便升高，二極管38、34導(dǎo)通，進(jìn)入第二再生動(dòng)作。
二極管34導(dǎo)通之前，開(kāi)關(guān)元件27的漏極串聯(lián)連接有電容器35、36。二極管34一旦導(dǎo)通，電容器35便通過(guò)感生繞組37與電源連接。二極管34導(dǎo)通后的電容器只是電容器35，比二極管34導(dǎo)通前電容器35、36的合成電容有所增加。該動(dòng)作利用電容值的增加，設(shè)定為經(jīng)平緩的諧振進(jìn)入箝位動(dòng)作。因此，振蕩電壓可以抑制。尤其是高電壓繞組產(chǎn)生的沖擊激勵(lì)電壓成為無(wú)負(fù)載時(shí)高電壓升高的主要因素，但本實(shí)施例構(gòu)成卻可以防止沖擊激勵(lì)電壓的產(chǎn)生。
以下說(shuō)明對(duì)開(kāi)關(guān)元件27導(dǎo)通時(shí)所產(chǎn)生振蕩電流的抑制。開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)的等效電路圖為圖7。高電壓變壓器的分布電容和漏磁電感的串聯(lián)電路中有諧振電流流過(guò)，因而初級(jí)一側(cè)漏極電流中也有振蕩電流流過(guò)。作為防止振蕩電流的措施，有圖7所示的方法，在開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)在次級(jí)一側(cè)設(shè)置能量消耗電路，來(lái)抑制振蕩。
因此，在圖1高電壓發(fā)生變壓器次級(jí)一側(cè)設(shè)置一導(dǎo)通期間整流電路。高電壓整流二極管41進(jìn)行導(dǎo)通期間整流，充電電容器利用繞組39和42間的電容。而截止期間的電壓經(jīng)高電壓整流二極管43整流，對(duì)繞組43和42間的電容充電。與負(fù)載電阻相當(dāng)?shù)氖歉唠妷簷z測(cè)電阻45、46和與電子束電流相當(dāng)?shù)牡刃щ娮?。檢測(cè)電阻通常是較大數(shù)值(數(shù)百M(fèi)Ω)，因而效果較小，但電子束電流一旦增加，效果就會(huì)變大。繞組39和42間連接電阻也可獲得相同效果。另外，高電壓整流二極管40是將高電壓繞組脈沖電壓分成為正負(fù)脈沖電壓所用的二極管，不僅在降低分布電容方面有效，而且在振蕩分量的抑制方面有效。
而現(xiàn)有方式(沒(méi)有增加導(dǎo)通期間整流電路的方式)中，高電壓繞組脈沖電壓其導(dǎo)通期間部分對(duì)于高電壓輸出沒(méi)有作用，但可以通過(guò)設(shè)置本導(dǎo)通期間整流電路，對(duì)高電壓輸出作出貢獻(xiàn)，可提高高電壓變壓器的效率。
此外，本實(shí)施例構(gòu)成，由于抑制振蕩分量，因而可降低振蕩電流所造成的電路元件的損耗和發(fā)熱，以及變壓器的損耗。
(實(shí)施例2)用圖說(shuō)明實(shí)施例2的高電壓發(fā)生電路。本實(shí)施例組成所給出的標(biāo)號(hào)，對(duì)于與說(shuō)明實(shí)施例1的圖1相同功能的組成加上相同標(biāo)號(hào)。
圖2中，開(kāi)關(guān)元件27用的是場(chǎng)效應(yīng)型晶體管(MOSFET)。電源繞組29’通過(guò)二極管28與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接，還通過(guò)整流二極管31與平滑電容器33和高電壓變壓器初級(jí)繞組32的低電壓端子連接。而且，電源繞組29’和初級(jí)繞組32盡管磁耦合但完全隔離(結(jié)合度為0)。阻尼二極管30連接在電源繞組29’和地之間。初級(jí)繞組32的另一端與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接。
箝位用二極管38、感生繞組37和箝位用二極管34串聯(lián)連接。該串聯(lián)電路二極管38的陽(yáng)極接地。該串聯(lián)電路中二極管34的陰極與平滑電容器33連接。電容器36與二極管38并聯(lián)連接。電容器35連接在二極管38的陰極和開(kāi)關(guān)元件27的漏極之間。如上文所述構(gòu)成初級(jí)一側(cè)的開(kāi)關(guān)電路。
接下來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件27控制極的構(gòu)成，與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同，省略其說(shuō)明。
高電壓檢測(cè)電路在構(gòu)成上，也與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同，省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的高電壓發(fā)生電路其動(dòng)作與導(dǎo)通、截止變換器等同。其動(dòng)作與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同，省略其說(shuō)明。
其輸出功率P由下式表述(L為電感、I為電流、f為頻率)。
P＝1/2LI2f …(1)多重掃描動(dòng)作當(dāng)中，在如下條件下(a)電源電壓一定(b)L一定(c)行偏轉(zhuǎn)工作頻率f[Hz]在例如30～90kHz(3倍)范圍內(nèi)變化時(shí)，要得到同一輸出功率，由式(1)可知，頻率為30kHz時(shí)的電流為90kHz時(shí)電流的1.73倍(頻率之比的平方根)。
具體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)通時(shí)間需要隨工作頻率變化。這一點(diǎn)對(duì)于多重掃描動(dòng)作很重要。這一點(diǎn)也與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同，省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例2的高電壓發(fā)生裝置有諸多優(yōu)點(diǎn)(a)與偏轉(zhuǎn)頻率同步開(kāi)關(guān)；(b)防止偏轉(zhuǎn)消隱期間內(nèi)開(kāi)始導(dǎo)通所造成的噪聲；(c)防止偏轉(zhuǎn)動(dòng)作后因高電壓發(fā)生動(dòng)作開(kāi)始所造成的CRT著屏點(diǎn)的灼燒；(d)最大導(dǎo)通時(shí)間的頻率。
高電壓穩(wěn)壓動(dòng)作，(a)例如高電壓負(fù)載電流增加、高電壓輸出下降的話，高電壓檢測(cè)電路電阻46的兩端電壓也下降，(b)該信號(hào)輸入至反相差分放大器51的檢測(cè)端，與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓比較放大得到的反相差分放大器51的輸出接近0V。此高電壓穩(wěn)壓動(dòng)作也與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同。
本實(shí)施例2的高電壓發(fā)生裝置，(a)開(kāi)關(guān)元件27的導(dǎo)通時(shí)間增加；(b)高電壓發(fā)生變壓器初級(jí)一側(cè)32的電流增加；(c)開(kāi)關(guān)元件27截止時(shí)產(chǎn)生的回掃脈沖電壓也有提高；(d)高電壓輸出則升高達(dá)到規(guī)定值為止。
而當(dāng)高電壓升高時(shí)，本實(shí)施例2的高電壓發(fā)生裝置進(jìn)行與上述內(nèi)容相反的動(dòng)作，對(duì)高電壓穩(wěn)壓進(jìn)行控制。
本實(shí)施例2的高電壓發(fā)生裝置，
(a)可進(jìn)行反饋控制，對(duì)輸出電壓和基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較；(b)適應(yīng)工作頻率的變化；(c)實(shí)現(xiàn)高電壓穩(wěn)壓控制。
而且，本發(fā)明的高電壓發(fā)生裝置，可以根據(jù)工作頻率確定最大導(dǎo)通時(shí)間，因而可以確定最大輸出限制和開(kāi)關(guān)電流的最大值，并且使得保護(hù)動(dòng)作成為可能。
上述實(shí)施例2的說(shuō)明與實(shí)施例1中的說(shuō)明相同。
以下說(shuō)明對(duì)開(kāi)關(guān)元件27截止時(shí)所產(chǎn)生振蕩電壓的抑制。
圖2例子中，2方面動(dòng)作具有效果。
第一方面的動(dòng)作，是電源繞組29’中升壓變換器的動(dòng)作。電源+B是由電源繞組29’經(jīng)二極管開(kāi)關(guān)28與開(kāi)關(guān)元件27的漏極連接的。此外，開(kāi)關(guān)元件27進(jìn)行開(kāi)關(guān)動(dòng)作。平滑電容器33可由其中某一電源繞組29’經(jīng)整流二極管31充電。所充電壓通過(guò)初級(jí)繞組32開(kāi)關(guān)。這時(shí)，初級(jí)繞組32因電感和分布電容等產(chǎn)生回掃電壓。但由于二極管28的反向截止效應(yīng)，該回掃電壓未加到電源繞組29’上。
由于電源繞組29’和初級(jí)繞組32磁耦合但完全分離(結(jié)合度0)，因而不干擾互相間的動(dòng)作。尤其U字型磁芯單個(gè)芯柱設(shè)置電源繞組時(shí)，開(kāi)關(guān)元件27導(dǎo)通時(shí)，電源繞組29中有電流流過(guò)。由于該電流，高電壓變壓器一側(cè)的初級(jí)繞組其電感減小。所以，開(kāi)關(guān)元件流過(guò)的電流峰值變大。本實(shí)施例2，由于電源繞組29’和初級(jí)繞組32盡管磁耦合但完全分離(結(jié)合度0)，因而開(kāi)關(guān)元件27導(dǎo)通時(shí)，電源繞組29中有電流流過(guò)。但由于該電流，高電壓變壓器一側(cè)初級(jí)繞組其電感沒(méi)有減小。所以，開(kāi)關(guān)元件中流過(guò)的電流峰值沒(méi)有變大。由于這種構(gòu)成，開(kāi)關(guān)元件27的電流容量可能降低。因而，通過(guò)將電源繞組29’的升壓變換器設(shè)定為連續(xù)模式，電源繞組29的電壓峰值便為平滑電容器33的充電電壓，電源繞組電壓為方波(如圖8所示)。
而初級(jí)繞組32的回掃脈沖則傳送至高壓一側(cè)。經(jīng)過(guò)升壓的回掃脈沖由高電壓繞組一側(cè)整流。該經(jīng)整流電壓產(chǎn)生振蕩。但由于電源繞組29’的電壓峰值被箝位，因而振蕩電壓可抑制在一定電平以下。而且，平滑電容器33的電壓也隨導(dǎo)通時(shí)間變化，因而進(jìn)行例如提高高電壓的控制時(shí)，平滑電容器33的電壓也升高。電容器33電壓的升高成為高電壓升高控制的輔助動(dòng)作。圖8示意該工作波形。
如圖13所示劇烈的振蕩電壓如圖8中所示未產(chǎn)生。因此開(kāi)關(guān)27導(dǎo)通時(shí)，瞬間沒(méi)有較高峰值電流流過(guò)。所以，沒(méi)有產(chǎn)生圖像噪聲或給控制動(dòng)作帶來(lái)不良影響(起振、誤動(dòng)作)這些情況。
另一方面的動(dòng)作，是通過(guò)感生繞組37及其兩端連接的感生用二極管38、34對(duì)平滑電容器33或電源電壓+B進(jìn)行的能量再生動(dòng)作。
該動(dòng)作，使得初級(jí)繞組32產(chǎn)生的回掃脈沖經(jīng)高電壓整流電路將能量傳送至次級(jí)一側(cè)。而且，在該動(dòng)作過(guò)程中，可經(jīng)過(guò)感生繞組37使得系統(tǒng)內(nèi)貯存的多余能量得到再生。
本實(shí)施例構(gòu)成通過(guò)再生多余的能量，其效果在于，謀求振蕩能量的減小，使振蕩電壓受到抑制。
而開(kāi)關(guān)元件27截止、漏極電壓升高時(shí)，該漏極電壓通過(guò)電容器35加到電容器36上。二極管38因該動(dòng)作變?yōu)榉聪蚱?，故而截止。漏極電壓通過(guò)電容器35加到感生繞組37低電位一側(cè)電容器36上。感生繞組兩端電壓在高于平滑電容器33或電源電壓+B之前，二極管34便導(dǎo)通。這是第一再生動(dòng)作。利用第一再生動(dòng)作，電容器36便開(kāi)始放電，變?yōu)?V。接著電容器36電壓一旦變?yōu)?V，感生繞組37兩端電壓便升高，二極管38、34導(dǎo)通，進(jìn)入第二再生動(dòng)作。
二極管34導(dǎo)通之前，開(kāi)關(guān)元件27的漏極串聯(lián)連接有電容器35、36。二極管34一旦導(dǎo)通，電容器35便通過(guò)感生繞組37與電源連接。二極管34導(dǎo)通后的電容器只是電容器35，比二極管34導(dǎo)通前電容器35、36的合成電容有所增加。該動(dòng)作利用電容值的增加，設(shè)定為經(jīng)平緩的諧振進(jìn)入箝位動(dòng)作。因此，振蕩電壓可以抑制。尤其是高電壓繞組產(chǎn)生的沖擊激勵(lì)電壓成為無(wú)負(fù)載時(shí)高電壓升高的主要因素，但本實(shí)施例構(gòu)成卻可以防止沖擊激勵(lì)電壓的產(chǎn)生。
以下說(shuō)明對(duì)開(kāi)關(guān)元件27導(dǎo)通時(shí)所產(chǎn)生振蕩電流的抑制。開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)的等效電路圖為圖7。高電壓變壓器的分布電容和漏電感的串聯(lián)電路中有諧振電流流過(guò)，因而初級(jí)一側(cè)漏極電流中也有振蕩電流流過(guò)。作為防止振蕩電流的措施，有圖7所示的方法，在開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)在次級(jí)一側(cè)設(shè)置能量消耗電路，來(lái)抑制振蕩。因此，在圖2高電壓發(fā)生變壓器次級(jí)一側(cè)設(shè)置一導(dǎo)通期間整流電路。高電壓整流二極管41進(jìn)行導(dǎo)通期間整流，充電電容器設(shè)置的是電容器53。而截止期間的電壓經(jīng)高電壓整流二極管43整流，對(duì)電容器53充電。與負(fù)載電阻相當(dāng)?shù)氖歉唠妷簷z測(cè)電阻45、46和與電子束電流相當(dāng)?shù)牡刃щ娮?。檢測(cè)電阻通常是較大數(shù)值(數(shù)百M(fèi)Ω)，因而效果較小，但電子束電流一旦增加，效果就會(huì)變大。電容器53兩端連接電阻也可獲得相同效果。另外，高電壓整流二極管40是將高電壓繞組脈沖電壓分成為正負(fù)所用的二極管，不僅在降低分布電容方面有效，而且在振蕩分量的抑制方面有效。
而現(xiàn)有方式(沒(méi)有增加導(dǎo)通期間整流電路的方式)中，高電壓繞組脈沖電壓其導(dǎo)通期間部分對(duì)于高電壓輸出沒(méi)有作用，但可以通過(guò)設(shè)置本導(dǎo)通期間整流電路，對(duì)高電壓輸出發(fā)揮作用，可提高高電壓變壓器的效率。
此外，本實(shí)施例構(gòu)成，由于抑制振蕩分量，因而可降低振蕩電流所造成的電路元件的損耗和發(fā)熱，以及變壓器的損耗。
(實(shí)施例3)圖9示出第二實(shí)施例適用于偏轉(zhuǎn)-高電壓一體化電路的場(chǎng)合。
圖9的構(gòu)成是除了現(xiàn)有技術(shù)說(shuō)明(圖14)中給出的高壓補(bǔ)償變壓器69以外，還應(yīng)用本發(fā)明的場(chǎng)合。
具體來(lái)說(shuō)，變換消隱脈沖的電路構(gòu)成為，(a)偏轉(zhuǎn)電路15的活動(dòng)繞組6和繞組9中某一正極一側(cè)串聯(lián)連接二極管23的陽(yáng)極，而陰極串聯(lián)連接電阻22。
(b)該二極管23和電阻22的串聯(lián)電路的兩端并聯(lián)連接電感器21。
(c)如圖1所示，繞組6或繞組9的負(fù)極性一側(cè)連接二極管24和電容器25組成的并聯(lián)電路的陰極一側(cè)，而陽(yáng)極一側(cè)與電阻22、二極管23、電感21所組成的電路另一端連接。
這樣構(gòu)成的變換電路的輸出通過(guò)驅(qū)動(dòng)脈沖電路26，與開(kāi)關(guān)元件27的控制極連接。而該變換電路的輸出則直接與開(kāi)關(guān)元件27的控制極連接。
繞組6或繞組9的負(fù)極性一側(cè)構(gòu)成為(a)與負(fù)電源52驅(qū)動(dòng)的反相差分放大器51的輸出(負(fù)載電阻49)連接，(b)控制直流偏置電壓。
高電壓檢測(cè)電路由電阻45、46和電容器47、48所組成的梯形電路構(gòu)成。
該檢測(cè)電路的低電壓端子一側(cè)與負(fù)電源52的負(fù)極端子連接。
分壓檢測(cè)電壓加到反相差分放大器51的檢測(cè)端子上。
反相差分放大器51的陽(yáng)極與負(fù)電源52連接。
利用高電壓檢測(cè)的高電壓穩(wěn)壓動(dòng)作的反饋系統(tǒng)如上所述構(gòu)成。
所進(jìn)行的控制使得高電壓控制對(duì)象第一高電壓變壓器60的輸出與高電壓補(bǔ)償變壓器69的輸出之和一定。
以下對(duì)本高電壓發(fā)生裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
(a)偏轉(zhuǎn)電路15由行晶體管2、偏轉(zhuǎn)線圈5、阻尼二極管3和偏轉(zhuǎn)變壓器(HOT)8形成偏轉(zhuǎn)電流。
(b)消隱期間產(chǎn)生的消隱脈沖電壓由與偏轉(zhuǎn)變壓器8或與偏轉(zhuǎn)線圈5磁耦合的繞組6或繞組9輸出。
(c)該繞組6或繞組9所發(fā)生的電壓輸入至電感器21、二極管23、24、電阻22和電容器25所組成的變換電路。
(d)該變換電路輸出是包含圖6所示諧振在內(nèi)的擬合三角波輸出。
(e)消隱脈沖上升沿的正值部分，二極管23導(dǎo)通，經(jīng)電阻22對(duì)電容器25充電。消隱脈沖達(dá)到峰值開(kāi)始下降的話，電容器25便經(jīng)電感器21開(kāi)始放電。消隱脈沖一旦為負(fù)值，二極管24便導(dǎo)通。此時(shí)按正向電壓限幅。
(f)通過(guò)設(shè)定較長(zhǎng)的電感器21和電容器25的諧振周期，可獲得脈沖寬度比消隱脈沖寬的脈沖。此外，工作頻率低時(shí)，可獲得脈沖寬度寬的擬合三角波。
所以，本實(shí)施例3的構(gòu)成，(a)可得到超過(guò)該脈沖寬度的導(dǎo)通時(shí)間，(b)使得尤其是低的工作頻率時(shí)的控制范圍拓寬，(c)尤其是低的工作頻率時(shí)，行偏轉(zhuǎn)工作頻率、高電壓最大輸出功率未下降。
而且，本實(shí)施例3的構(gòu)成，消隱脈沖寬度比行偏轉(zhuǎn)周期寬，沒(méi)有開(kāi)關(guān)不可靠的非飽和工作區(qū)，損耗的增加較少。
該電路構(gòu)成，補(bǔ)償變壓器所處理的功率變小，振蕩電流、電壓的發(fā)生與圖8所示情形相同。
本發(fā)明，(a)可以通過(guò)增加簡(jiǎn)單的擬合三角波變換電路，將偏轉(zhuǎn)電路輸出的消隱脈沖信號(hào)變換為擬合三角波，(b)與行偏轉(zhuǎn)工作頻率同步的高電壓發(fā)生電路可由簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)電路和控制電路構(gòu)成，并且(c)可適應(yīng)較寬范圍的工作頻率。
尤其是可以簡(jiǎn)單地設(shè)定與各工作頻率對(duì)應(yīng)的最大導(dǎo)通時(shí)間這一方面，對(duì)開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作的安全性具有有效的作用。
而且，可通過(guò)對(duì)振蕩電壓、電流的抑制，可經(jīng)濟(jì)、低成本地構(gòu)成高效、噪聲少的高電壓發(fā)生裝置。
本發(fā)明可適用于偏轉(zhuǎn)-高電壓獨(dú)立電路和一體的電路，其他應(yīng)用范圍也很廣。
此外，本實(shí)施例的構(gòu)成由于抑制振蕩分量，因而可以減小振蕩電流造成的電路元件的損耗和發(fā)熱以及變壓器損耗。
權(quán)利要求
1.一種高電壓發(fā)生裝置，由具有初級(jí)繞組和高電壓發(fā)生繞組的高電壓變壓器和開(kāi)關(guān)元件所組成，其特征在于，包括(a)行工作頻率的同步開(kāi)關(guān)手段；(b)作為高電壓穩(wěn)壓手段，按行偏轉(zhuǎn)工作頻率將消隱脈沖電壓變換為規(guī)定開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間的變換電路；以及(c)使所述變換電路得到的比較輸出的直流偏置電壓變化，控制開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)間的電路。
2.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，所述變換電路構(gòu)成為(a)與偏轉(zhuǎn)電路的偏轉(zhuǎn)變壓器或偏轉(zhuǎn)線圈磁耦合的繞組輸出的消隱脈沖其正極性一側(cè)連接有第一二極管的陽(yáng)極，而陰極連接有電阻；(b)該所述第一二極管和所述電阻組成的串聯(lián)電路并聯(lián)連接有電感器；(c)所述繞組負(fù)極性一側(cè)連接第二二極管和電容器組成的并聯(lián)電路的陰極一側(cè)；(d)所述第二二極管的陽(yáng)極一側(cè)與所述電阻、第一二極管、電感器所組成的電路另一端連接。
3.如權(quán)利要求2所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，所述變換電路的輸出(a)采用一電路設(shè)定為可獲得脈沖寬度的平方與工作頻率的乘積一定的擬合三角波；(b)將它作為比較波，根據(jù)工作頻率輸出規(guī)定的導(dǎo)通時(shí)間。
4.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，作為高電壓穩(wěn)壓手段，具有高電壓檢測(cè)電路和誤差放大器，控制比較輸出波形的直流偏置電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，作為所述開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通期間所產(chǎn)生振蕩電壓的抑制手段，(a)在U字型磁芯一個(gè)芯柱處設(shè)置一電源繞組，-所述電源繞組一端連接有電源，-所述電源繞組另一端連接有二極管的陽(yáng)極，而所述二極管的陰極與開(kāi)關(guān)元件的漏極連接，-所述電源繞組另一端連接有阻尼二極管的陰極，而所述阻尼二極管的陽(yáng)極接地，-所述電源繞組另一端連接有整流二極管的陽(yáng)極；(b)所述整流二極管的陰極，與卷繞在U字型磁芯另一芯柱上的初級(jí)繞組的反向極性端連接，-所述初級(jí)繞組反向極性端通過(guò)平滑電容器接地，-所述初級(jí)繞組正向極性端與開(kāi)關(guān)元件的漏極連接；(c)所述開(kāi)關(guān)元件的源極接地。
6.如權(quán)利要求5所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，(a)所述開(kāi)關(guān)元件的控制極加有控制極驅(qū)動(dòng)電壓；(b)使所述電源繞組一側(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行接近連續(xù)模式的動(dòng)作；(c)使所述初級(jí)繞組一側(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作按不連續(xù)模式動(dòng)作進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，作為所述開(kāi)關(guān)元件截止期間所產(chǎn)生振蕩電壓的抑制手段，(a)設(shè)置一與初級(jí)繞組磁耦合但完全隔離的電源繞組，-所述電源繞組一端連接有電源，-所述電源繞組另一端連接有二極管的陽(yáng)極，而陰極與開(kāi)關(guān)元件的漏極連接，-所述電源繞組另一端連接有阻尼二極管的陰極，而陽(yáng)極接地，-所述電源繞組另一端連接有整流二極管的陽(yáng)極；(b)所述整流二極管的陰極，與卷繞在高電壓發(fā)生一側(cè)的磁芯上的初級(jí)繞組的反向極性端連接，通過(guò)平滑電容器接地；(c)初級(jí)繞組的正向極性端與所述開(kāi)關(guān)元件的漏極連接，而開(kāi)關(guān)元件的源極接地。
8.如權(quán)利要求7所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，(a)所述開(kāi)關(guān)元件的控制極加有控制極驅(qū)動(dòng)電壓；(b)使電源繞組一側(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作進(jìn)行接近連續(xù)模式的動(dòng)作；(c)使初級(jí)繞組一側(cè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作按不連續(xù)模式動(dòng)作進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，作為所述開(kāi)關(guān)元件截止期間所產(chǎn)生振蕩電壓的抑制手段，(a)設(shè)置一感生繞組；(b)反向極性端接地；(c)正向極性端連接有感生用二極管陽(yáng)極，而感生用二極管陰極與電源或平滑電容器的正極端連接，具有能量再生動(dòng)作。
10.如權(quán)利要求9所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，(a)所述感生繞組反向極性端連接有第二感生二極管的陰極；(b)所述感生二極管的陽(yáng)極接地；(c)第二感生二極管兩端連接有電容器；(d)第二感生二極管的陰極和開(kāi)關(guān)元件的漏極連接有電容器。
11.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，(a)具有與初級(jí)繞組同軸分層卷繞的正向分層繞組的高電壓繞組，其第一層繞組始端連接第一高電壓整流二極管的陰極和第二高電壓整流二極管的陽(yáng)極；(b)第一高電壓整流二極管的陽(yáng)極接地；(c)第二高電壓整流二極管的陰極與第二層繞組末端連接；(d)第三高電壓整流二極管的陽(yáng)極與第二層繞組末端連接，而陰極與第三層繞組始端連接；(e)接下來(lái)通過(guò)分層繞組與高電壓整流二極管的串聯(lián)連接構(gòu)成；(f)最終分層繞組的末端連接有最終高電壓整流二極管的陽(yáng)極，而陰極與高電壓平滑電容器連接；這樣得到高電壓輸出，以抑制所述開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)的振蕩電流。
12.如權(quán)利要求1所述的高電壓發(fā)生裝置，其特征在于，(a)具有與初級(jí)繞組同軸分層卷繞的正向分層繞組的高電壓繞組，其第一層繞組始端連接電容器一端，而另一端連接有第一高電壓整流二極管的陰極和第二高電壓整流二極管的陽(yáng)極；(b)第一高電壓整流二極管的陽(yáng)極接地；(c)第二高電壓整流二極管的陰極與第一層繞組末端連接；(d)第二高電壓整流二極管的陽(yáng)極與第一層繞組末端連接，而陰極與第二層繞組始端連接；(e)接下來(lái)使分層繞組與高電壓整流二極管串聯(lián)連接；(f)最終分層繞組的末端連接有最終高電壓整流二極管的陽(yáng)極，而陰極與高電壓平滑電容器連接；這樣得到高電壓輸出，以抑制所述開(kāi)關(guān)元件導(dǎo)通時(shí)的振蕩電流。
全文摘要
本發(fā)明包括:將偏轉(zhuǎn)電路15偏轉(zhuǎn)變壓器8或相對(duì)于偏轉(zhuǎn)線圈5活動(dòng)的消隱脈沖繞組的電壓,輸入至電感器21、電容器、二極管和電阻所組成的變換電路,得到對(duì)于行工作頻率合適的比較波的電路;使比較波直流偏置電壓值變化,對(duì)開(kāi)關(guān)元件27的驅(qū)動(dòng)脈沖寬度進(jìn)行控制,在高電壓發(fā)生變壓器初級(jí)一側(cè),通過(guò)改變電流流過(guò)的時(shí)間寬度,對(duì)高電壓輸出進(jìn)行控制的手段。為了抑制高電壓發(fā)生變壓器開(kāi)關(guān)截止期間所產(chǎn)生的振蕩電壓,存在諸如增加電源繞組29等種種手段。
文檔編號(hào)H04N3/185GK1248854SQ9911861
公開(kāi)日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1999年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月4日
發(fā)明者井藤禎英, 永末高史 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社