(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割された２次側の各高圧コイルの出力側に高圧整流用ダイオードを直列に接続し、
その最終段のダイオードのカソード側に高圧コンデンサを接続して、
フライバックトランスのコアとは別の２分割トロイダルコアに高圧出力線を通し、この２分割トロイダルコアを用いて偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスが誘起する巻線を設けた逆パルス誘導トランスとし、
この逆パルス誘導トランスを介して偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスを高圧出力線に重畳するように構成したことを特徴とするフライバックトランス。
【請求項２】
分割された２次側の各高圧コイルの出力側に高圧整流用ダイオードを直列に接続し、
その最終段のダイオードのカソード側に高圧コンデンサを接続して、
フライバックトランスのコアとは別の２分割トロイダルコアーに高圧出力線を通し、この２分割トロイダルコアを用いて偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスが誘起する巻線を設けた逆パルス誘導トランスとし、
偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスの波高値及び位相を調整する制御回路を前記逆パルス誘導トランスに接続して、
その制御回路により波高値及び位相が調整された偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスを、前記逆パルス誘導トランスを介して高圧出力線に重畳することを特徴とするフライバックトランス。
【請求項３】
請求項２記載のフライバックトランスにおいて、前記制御回路が、波高値及び位相調整用コンデンサと波高値及び位相調整用抵抗器の直列接続体に対して波高値調整用インダクタを並列に接続した回路で構成されていることを特徴とするフライバックトランス。
【請求項４】
請求項２記載のフライバックトランスにおいて、前記逆相パルス誘導トランスと制御回路を一体にして、フライバックトランスの高圧出力電線に接続したことを特徴とするフライバックトランス。
【請求項５】
請求項２記載のフライバックトランスにおいて、前記２分割トロイダルコアの一方のホルダに、前記制御回路の基板を組み込んだことを特徴とするフライバックトランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブラウン管を用いたディスプレイモニタに適用されるフライバックトランスに係り、特にブラウン管の表面等から透過される交番電界を低減する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、ディスプレイモニタの高圧発生用トランスである従来のフライバックトランス（以下、ＦＢＴと略称）において、外付高圧コンデンサを用いてブラウン管の表面等から透過される交番電界を低減する回路の一例を示したものである。この従来の方式は、米国特許明細書第５，２１８，２７０号に記載されている発明を応用した例である。
【０００３】
同図において、１はＦＢＴ、２は内蔵高圧コンデンサ、３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）は高圧整流ダイオード、４は３次側の逆パルス発生用巻線、５は外付高圧コンデンサ、６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は高圧コイル、７は偏向ヨーク、１６は水平出力トランジスタ、１７は１次側低圧コイル、１８は波形比較制御器である。
【０００４】
図１０は、従来の交番電界の低減システムの一例を示した説明図である。同図において８は内装黒鉛膜、９は偏向ヨークの静電容量、１０は高圧偏向回路、１１はブラウン管である。このシステムにおいて、内装黒鉛膜８における電荷Ｑ1 は下式で表される。
Ｑ1 ＝Ｋ×ＣDY×ＶDY          （但し、Ｋ≒０．５）
交番電界をキャンセルするために重畳するコイルのパルスｅX は、重畳される電荷Ｑ2 が内装黒鉛膜８の電荷Ｑ1 に等しくなるように選択する。
【０００５】
これは内蔵高圧コンデンサの容量Ｃ1 、ブラウン管容量Ｃ2 、パルス波高値ｅP により決定する。内蔵高圧コンデンサの容量Ｃ1 を考慮し、逆パルス発生用コイルの巻数を決め、内装黒鉛膜８に逆パルスｅX を印加重畳することで交番電界ＶDY′の振幅は低減される。
【０００６】
図１１は、図１０の交番電界低減システムの一例を等価的に表した回路図である。同図において１２はパネル透明導電膜、１３はパネル透明導電膜１２の表面抵抗、１４はパネル透明導電膜１２の容量である。上記等価回路では、以下の動作によって交番電界が低減される。
【０００７】
偏向ヨーク７を駆動する水平パルスＶDY（１０００Ｖｐｐ）により偏向ヨークの静電容量９（６０ｐＦ）を介して、ブラウン管１１の内装黒鉛膜８にパルス電圧ＶDY′を生じる。パルス電圧ＶDY′はパネル透明導電膜容量１４とパネル透明導電膜１２の表面抵抗１３により、インピーダンス分割されたＶｐがパネル透明導電膜１２に生じ、交番電界の発生源となる。
【０００８】
この交番電界を低減する一例として、前述のようにＦＢＴ１の３次側の逆パルス発生用巻線４で得られた逆パルスＶF ′（−１５０Ｖｐｐ）をＦＢＴ１の外付の高圧コンデンサ５（容量：ＣF ＝２００ｐＦ）を介して、内装黒鉛膜８に印加することにより、内装黒鉛膜８においてパルス電圧ＶDY′が逆パルスＶF ′によりキャンセルされ、ブラウン管１１より輻射される交番電界ＶDY′の振幅が低減される。この関係を式で表すと、下式となる。
ｋ×ＣDY（６０ｐＦ）×ＶDY（−１０００Ｖｐｐ）＝
−３×１０Ｅ−８［Ｃ］＝
ＣF （２００ｐＦ）×ＶF ′（−１５０Ｖｐｐ）    （但し、ｋ≒０．５）
図１２は従来の外付高圧コンデンサの外観図、図１３はその高圧コンデンサの内部回路図である。これらの図において、１８はアノードキャップ、１９は高圧コネクタ、２０はＧＮＤ端子である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術において、ＦＢＴ１の外付高圧コンデンサ５は図１２に示すように、高電圧の絶縁を施すため、４０ｍｍ×４０ｍｍ×６５ｍｍ程度の外装ケース及び注型樹脂（エポキシレジン等）が必要となり高価で、かつディスプレイモニタ内での設置場所の制約があり、構造上、取り扱いが難しい。また、高圧接続が必要となるため、高圧接続部（高圧コネクタ２０）の信頼性確保が難しくなるなどの欠点を有している。
【００１０】
本発明の目的とするところは、交番磁界が低減できるフライバックトランスを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、分割された２次側の各高圧コイルの出力側に高圧整流用ダイオードを直列に接続し、その最終段のダイオードのカソード側に高圧コンデンサを接続して、フライバックトランスのコアとは別の２分割トロイダルコアに高圧出力線を通し、この２分割トロイダルコアを用いて偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスが誘起する巻線を設けた逆パルス誘導トランスとし、この逆パルス誘導トランスを介して偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスを高圧出力線に重畳する第１の手段により達成される。
【００１２】
また、分割された２次側の各高圧コイルの出力側に高圧整流用ダイオードを直列に接続し、その最終段のダイオードのカソード側に高圧コンデンサを接続して、フライバックトランスのコアとは別の２分割トロイダルコアに高圧出力線を通し、この２分割トロイダルコアを用いて偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスが誘起する巻線を設けた逆パルス誘導トランスとし、偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスの波高値及び位相を調整する制御回路を前記逆パルス誘導トランスに接続して、その制御回路により波高値及び位相が調整された偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスを、前記逆パルス誘導トランスを介して高圧出力線に重畳する第２の手段により達成される。
【００１４】
また第２の手段において、前記制御回路が、波高値及び位相調整用コンデンサと波高値及び位相調整用抵抗器の直列接続体に対して波高値調整用可変インダクタを並列に接続した回路で構成される第３の手段により達成される。
【００１５】
また第２の手段において、前記逆パルス誘導トランスと制御回路を一体にして、フライバックトランスの高圧出力電線に接続した第４の手段により達成される。
また第２の手段において、前記２分割トロイダルコアの一方のホルダに制御回路の基板を組み込んだ第５の手段により達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、フライバックトランスのコアとは別の、偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスが誘起する巻線を設けたコアに、高圧出力電線を通し、交番電界と同一振幅となる逆相パルスを高圧出力電線に重畳することにより、交番電界の振幅を低減している。
【００１７】
偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相のパルスは、コンデンサと抵抗器を直列にし、これとインダクタを並列に接続した形の制御回路を介することにより波高値及び位相の調整が可能となる。
【００１８】
逆相パルス誘導トランスに用いるコアは、リング状の物を半分に切断し、切断面を突き合わせて使用する、いわゆる、２分割トロイダルコアであり、これにより逆相パルス誘導トランスを構成している。
【００１９】
さらに、逆相パルス誘導トランスと制御回路をプラスチック製ケースなどで一体化し、フライバックトランスの高圧出力電線に固定する構造となっている。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は一実施の形態に係るＦＢＴの回路図である。
【００２１】
従来例と同様に、ブラウン管に高圧を供給するＦＢＴ１の多分割された高圧コイル６ａ〜６ｄの出力側（巻き終わり側）に、それぞれ高圧整流ダイオード３ａ〜３ｄを接続する。偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆相の制御回路２５により、波高値及び位相が調整されたパルスを誘起する巻線２４を設けた逆パルス誘導用別コア２３に高圧出力電線２２（図３参照）を接続している。即ち、逆相パルス誘導トランス３１を設けている（高圧コイル３０）。
【００２２】
図２は図１に示したＦＢＴの一例を示した一部を断面した外観図である。リング状のコアを半分に切断し、切断面を突き合わせて使用する、いわゆる、２分割トロイダルコア２３を保持用ケース２６ａ，２６ｂに着装し、逆相パルス誘導コイル２４を巻き付けて逆相パルス誘導トランス３１を構成する。また可変インダクタ３２、コンデンサ３３、抵抗器３４等で構成された制御回路２５（図３参照）を搭載したプリント配線基板２５ａは保持用ケース２６ｂ，２６ｃに装着し、逆相パルス誘導コイル２４と接続している。
【００２３】
図３は、本実施の形態に係る制御回路２５の一例を示した回路図である。同図において３２は波高値調整用可変インダクタ、３３は波高値及び位相調整用コンデンサ、３４は波高値及び位相調整用抵抗器である。波高値調整用可変インダクタ３２のインダクタンスを大きくすると波高値は小さくなり、波高値及び位相調整用コンデンサ３３及び抵抗器３４を小さくすると位相は進み波高値は大きくなる。
【００２４】
図４は制御回路２５（プリント配線基板２５ａ）と逆相パルス誘導トランス３１を保持用ケース２６で一体化した状態を示す図で、（ａ）は外観図、（ｂ）は一部を切り欠いて制御回路２５（プリント配線基板２５ａ）を示す図である。同図（ａ）に示すように、逆相パルス誘導トランス３１及び制御回路２５は、保持用ケース２６ａ，２６ｂ，２６ｃに収まっている。このように保持用ケース２６で一体化すれば、ＦＢＴ１の形状、大きさに関係なく最終工程で取り付けることができるため、生産性が向上する。
【００２５】
図５は逆相パルス誘導システムを示した図、図６は逆相パルス誘導トランスの等価回路を示した図である。
【００２６】
図５において、ＦＢＴ１の３次逆パルス発生用コイル４で発生した逆パルスｅ2 の波高値及び位相を制御回路２５で調整して、逆相パルス誘導トランス３１の１次側２４に印加する。このＦＢＴ１の３次側より発生させるパルスは負パルスで説明しているが、３次側より発生させるパルスは正パルスとしても、逆パルス誘導コイル２４の巻き付け方向を逆にすれば、同様に高圧出力電線２２に偏向ヨーク駆動用水平パルスと逆のパルスを重畳することが可能である。
【００２７】
図６において、逆パルス誘導コイル２４の自己インダクタンスをＬ1 、高圧出力電線別コア巻き付けコイル３０の自己インダクタンスをＬ2 とし、これら備えた回路（Ａ），（Ｂ）が相互インダクタンスＭで結合された回路の電流をそれぞれＩ1 ，Ｉ2 とすると、回路（Ａ），（Ｂ）ではそれぞれ下式の関係が成り立つ。
【００２８】
（Ｒ1 ＋ｊωＬ1 ）Ｉ1 ＋ｊωＭＩ2 ＝ｅ3 
ｊωＭＩ1 ＋（Ｒ2 ＋ｊωＬ2 ）Ｉ2 ＝０
（但し、ωは角周波数を示す。ω＝２πｆ）
上式により、回路（Ｂ）の電流Ｉ2 を求めると下式で表される。
【００２９】
Ｉ2 ＝−ｊωＭｅ3 ／｛（Ｒ1 ＋ｊωＬ1 ）（Ｒ2 ＋ｊωＬ2 ）＋ω2 Ｍ2 ｝よって、高圧出力電線別コア巻付コイル３０に発生する逆相パルスｅ4 は下式で表される。
【００３０】
ｅ4 ＝−ｊωＭｅ3 Ｒ2 ／｛（Ｒ1 ＋ｊωＬ1 ）（Ｒ2 ＋ｊωＬ2 ）＋ω2 Ｍ2 ｝
逆相パルス誘導トランス３１で誘導された逆相パルスｅ4 を高圧出力電線２２に重畳することにより、ブラウン管１１の内装黒鉛膜８において、誘起している偏向ヨークの水平パルスがキャンセルされ、交番電界ＶDY′の振幅が低減される。
【００３１】
本実施の形態に係るブラウン管モニタにおける偏向ヨーク７の駆動は水平の正パルスで説明しているが、水平の負パルスで偏向ヨーク７が駆動した場合でも同様に、逆相パルス誘導トランス３１を介して、高圧出力電線２２に正パルスを重畳することにより、水平パルスがキャンセルされ、交番電界ＶDY′の振幅が低減される。
【００３２】
ブラウン管１１の内装黒鉛膜８に重畳する逆相パルスｅ4 は、ＦＢＴ１の１次側低圧コイル１７の巻数、３次側逆パルス発生用コイル４の巻数、逆パルス誘導コイル２４の巻数等で波高値を調整できるが、逆相パルスｅ4 の最適値を得るには、制御回路２５により逆パルスの波高値及び位相の微調整をすることにより対応可能である。
【００３３】
図５において、高圧出力電線別コア巻き付けコイル３０の両端の逆相パルスｅ4 は、内蔵高圧コンデンサ容量Ｃ1 及びブラウン管容量Ｃ2 により容量分担される。但し、高圧出力電線別コア巻き付けコイル３０の両端の逆相パルスｅ4 は、コイル３０の巻位置及び周囲の布線等により変化する。
【００３４】
図１において、ブラウン管１１は構造上限界の容量があり、内蔵高圧コンデンサ２は、ブラウン管容量Ｃ2 を補正するためにＦＢＴ１の内部に設けてある。この容量（ブラウン管容量Ｃ2 ＋高圧コンデンサ容量Ｃ1 ）は、高圧の安定化を図るためのもので、この高圧容量が少ないとブラウン管１１の画面上でくねり等の現象を引き起こす原因となる。
【００３５】
内蔵高圧コンデンサ２の容量を変えることで、高圧出力電線２２に印加する逆パルスの波高値を調整できる。容量を大きくすると波高値は高くなり、容量を小さくすると波高値は低くなる。
【００３６】
本発明は、逆パルスをブラウン管の陽極電極に印加する役割の容量機能と、上述の高圧安定化のためのブラウン管容量機能の両方を兼用できるものである。
【００３７】
図７は、他の実施の形態に係るフライバックトランスの回路図である。また、図８（ａ）は高圧偏向系分離タイプの内装黒鉛膜に誘起するパルス波形を示した図、図８（ｂ）は他の実施の形態に係る逆相パルス誘導トランスに誘導されたパルスの波形を示した図である。
【００３８】
ディスプレイモニタはブラウン管１１を大型化した場合、画質を良くするため、トランジスタ１６で駆動する偏向系と、ＦＥＴ２７で駆動する高圧系に分離して駆動する場合がある。この高圧偏向系分離タイプでは、トランジスタ１６よりＦＥＴ２７のスイッチングタイムが早いため、図８（ａ）に示すように、ブラウン管１１の内装黒鉛膜８に誘起するパルスは、高圧系成分と偏向系成分で位相のずれが生じる。
【００３９】
高圧系パルス成分は、内蔵高圧コンデンサ２の内部インピーダンスが大きいため、またＦＢＴ１の高圧変動量が大きいために発生するもので、偏向ヨークの静電容量９を介してブラウン管１１の内装黒鉛膜８に発生する偏向系パルスが複合され、図８（ａ）に示すようなパルス波形となる。
【００４０】
そのため図７に示すように、偏向系ダミートランス２８に偏向系逆パルス発生用コイル２９を設け、ＦＢＴ１の３次側逆パルス発生用コイル４を介して、制御回路２５により波高値及び位相を調整した逆パルスを逆相誘導トランス３１を介し、図８（ｂ）に示すような逆パルスを高圧出力電線２２に重畳する。このように構成することにより、ブラウン管１１の内装黒鉛膜８において、複合されたパルス電圧〔図８（ａ）〕を逆パルス電圧〔図８（ｂ）〕でキャンセルし、交番電界ＶDY′の振幅を低減できる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、逆相誘導トランスを介して高圧出力電線に逆パルスを重畳することにより、ブラウン管の内装黒鉛膜に誘起している偏向ヨークの水平パルスをキャンセルできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るブラウン管に高圧を供給するフライバックトランスの回路図である。
【図２】そのフライバックトランスの一部を断面した外観図である。
【図３】そのフライバックトランスに用いる制御回路の一例を示す回路図である。
【図４】制御回路と逆相パルストランスとを保持用ケースで一体化した状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るフライバックトランスの逆相パルス誘導システムを説明するための図である。
【図６】逆相パルス誘導トランスの等価回路図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るフライバックトランスの回路図である。
【図８】高圧偏向系分離タイプにおけるブラウン管の内装黒鉛膜に誘起するパルス波形と逆相パルス誘導トランスにて誘導されたパルス波形を示す図である。
【図９】ブラウン管に高圧を供給する従来のフライバックトランスの回路図である。
【図１０】従来の交番電界低減のシステムを示した図である。
【図１１】その交番電界低減の等価回路図である。
【図１２】従来の外付高圧コンデンサの外観図である。
【図１３】その外付高圧コンデンサの内部回路図である。
【符号の説明】
１  フライバックトランス（ＦＢＴ）
２  内蔵高圧コンデンサ
３ａ〜３ｄ  高圧整流ダイオード
４  ３次側逆パルス発生用巻線
５  外付高圧コンデンサ
６ａ〜６ｄ  高圧コイル
７  偏向ヨーク
８  内装黒鉛膜
９  偏向ヨーク静電容量
１０  高圧・偏向回路
１１  ブラウン管
１２  パネル透明導電膜
１３  パネル透明導電膜の表面抵抗
１４  パネル透明導電膜容量
１５  フライバックトラスン磁心
１６  水平出力トランジスタ
１７  １次側低圧コイル
１８  波形比較制御器
１９  アノードキャップ
２０  高圧コネクタ
２１  ＧＮＤ端子
２２  高圧出力電線
２３  逆パルス誘導用別コア
２４  逆パルス誘導コイル
２５  制御回路
２６ａ〜２６ｃ  保持用ケース
２７  高圧系駆動ＦＥＴ
２８  偏向系ダミートランス
２９  偏向系逆パルス発生用コイル
３０  高圧出力電線別コア巻き付けコイル
３１  逆相パルス誘導トランス
３２  波高値調整用可変インダクタ
３３  位相及び波高値調整用コンデンサ
３４  位相及び波高値調整用抵抗器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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