JP2722455B2 - Beam current limiting circuit - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、テレビジョン受像機等のCRTのビーム電
流を制限する回路に関する。 〔発明の概要〕 この発明は、ビーム電流の平均値が第１の基準値以上
になったことが第１の比較器によって検知され、ビーム
電流のピーク値が第１の基準値よりも大きい第２の基準
値以上になったことが第２の比較器によって検知される
ようになされているので、簡単な回路構成にて、画面の
明るさを暗くすることなく、ビーム電流制限の応答速度
が速くできるビーム電流制限回路を実現できる。 〔従来の技術〕 テレビジョン受像機等のCRTのビーム電流が過大にな
ると、高圧発生回路が過負荷となり破損する恐れがあ
る。この過大なビーム電流を制限するために、テレビジ
ョン受像機等に用いられるCRTにはビーム電流制限回路
が付加される。 第３図は従来のビーム電流制限回路であり、いわゆる
平均値型ビーム電流制限回路の一例である。 同図において、Ｖ_CCは電源で、この電源とアース間に
はビーム電流検出用抵抗（１）と高域ノイズ除去用のコ
ンデンサ（２）の直列回路が接続され、この抵抗（１）
とこの比較器（４）によって、検出用抵抗（１）とノイ
ズ除去用コンデンサ（２）との接続点の電位Va,そして
電圧源（３）の基準電位Ｖ_REF３とが比較されるコンデ
ンサ（２）との接続点がフライバックトランスの高圧側
巻線（12）、ダイオード（11）を介してCRT（10）のア
ノードに接続される。そして、映像アンプ（８）を通じ
て三原色信号R,G,BがCRT（10）のカソードに供給される
と、それに応じてビーム電流Ｉ_Bが抵抗（１）、巻線（1
2）、ダイオード（11）を介してCRT（10）のアノードに
流れる。 ビーム電流Ｉ_Bが抵抗（１）に流れることによって、
この電流Ｉ_Bに応じた電圧Vaが抵抗（１）とコンデンサ
（２）との接続点に生じる。この電圧Vaは、比較器
（４）に供給され、基準電源（３）の電圧Ｖ_REF３と比
較される。この比較器（４）の出力は時定数回路（７）
を介して映像アンプ（８）に、利得制御信号として、供
給される。この時定数回路（７）は抵抗（５）とコンデ
ンサ（６）から構成され、垂直周期のリップル分を十分
に除去できるような時定数に設定されている。ビーム電
流Ｉ_Bが増加するにつれて、検出用抵抗（１）による電
圧降下は増加し、この検出用抵抗（１）とノイズ除去用
コンデンサ（２）との接続点の電圧Vaは降下していく。
そして、この電圧Vaが、基準電源（３）の基準電圧Ｖ
_REF３よりも低くなると、比較器（４）から、時定数回
路（７）を介して映像アンプ（８）に利得制御信号が供
給され、ビーム電流Ｉ_Bが減少するように制御される。 上述の平均値型ビーム電流制限回路においては、ビー
ム電流制限の応答速度は時定数回路（７）の時定数によ
って決定され、時定数を小さくすると、ビーム電流制限
の応答が速くなる。しかし、ビーム電流Ｉ_Bには垂直リ
ップルがあるため、電圧Vaにも第２図（Ａ）に示すよう
にリップルがあり、時定数を小さくすると、このリップ
ル分を十分に除去することができない。リップル分が十
分に除去されないと、CRT（10）の管面上にシェーディ
ング、すなわち明るさのムラが生ずる。したがって、第
３図例のビーム電流制限回路においては、時定数は、リ
ップルを十分に除去できるように垂直周期より長い値、
例えば数十m secにに設定されていた。 ところが、時定数を数十m secとした場合、上述した
応答速度の要求には満足させることができない。 そこで、ビーム電流制限の応答が速く、しかも十分に
シェーディングを抑制するため、時定数がそれぞれ異な
る２つのローパスフィルタと、このローパスフィルタの
それぞれに設けられる制御回路からなるビーム電流制限
回路が考えられた（特公昭50-13013号公報）。 このビーム電流制限回路においては、時定数が大きな
第１のローパスフィルタと、これに接続された第１の制
御回路によって、定常的に発生する過大なビーム電流が
制限される。そして、時定数が小さな第２のローパスフ
ィルタと、これに接続された第２の制御回路によって、
過渡的に発生する過大なビーム電流が制限される。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところが上述のビーム電流制限回路（特公昭50-13013
号公報）には、２つのローパスフィルタと２つの制御回
路が必要であり、回路構成が複雑であった。 ところで、上述のような平均値型ビーム電流制限回路
の他に瞬時の過大ビーム電流を制限する回路として、以
下のようなピーク値型ビーム電流制限回路が考えられ
る。 第４図は、このピーク値型ビーム電流制限回路の一例
であり、第３図例と同等なものには同一符号を付してあ
る。 同図において、（13）はピーク値検知用トランジス
タ、（15）はトランジスタ（13）のベースに接続される
基準電圧源、（14）は充電用抵抗、（16）は充放電用コ
ンデンサである。 定常時においては、トランジスタ（13）はオフとなっ
ており、電源Vcから、充電用抵抗（14）を介して、一定
電流が映像アンプ（８）に供給されている。 ビーム電流Ｉ_Bが増加して、電圧Vaが電圧源（15）の
基準電圧Ｖ_REF４からトランジスタ（13）のベース・エ
ミッタ間電圧差Ｖ_BEを差し引いた電圧よりも低くなる
と、トランジスタ（13）がオンとなり、充放電用コンデ
ンサ（16）がトランジスタ（13）を介して放電する。こ
れによって、映像アンプ（８）に供給される電流が急速
に減少される。そして、ビーム電流Ｉ_Bが減少するよう
に制御される。 ビーム電流Ｉ_Bが減少して、電圧Vaが電圧Ｖ_REF4-V_BE
よりも、高くなるとトランジスタ（13）はオフとなり、
コンデンサ（16）が、電源Vcによって充電され、映像ア
ンプ（８）に供給される電流も徐々に増加される。 しかし、このピーク値型ビーム電流制限回路の場合に
は、リップル分が大きいビーム電流の場合、ビーム電流
の平均値が、その程大きくないにも拘らず、ビーム電流
が制限されてしまい、CRT（10）の画面が暗くなってし
まうという欠点がある。これを防止するためには、第２
図（Ｂ）に示すように電圧Ｖ_REF4-V_BEをＶ_REF３よりも
低く設定すればよい。しかし、あまり低くすると、平均
値は過大であるが、リップル分が少ないビーム電流を制
限することができない場合がある。したがって電圧Ｖ
_REF4-V_BEをあまり低く設定することはできず、上述のよ
うに、CRT（10）の画面が暗くなってしまう現象を防止
することができなかった。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のビーム電流制限回路は、ビーム電流検出用抵
抗（１）と、上記検出用抵抗によって検出されたビーム
電流が、第１の基準値以上になったことを検出する比較
器（18）と、上記比較器の出力のリップル分を除去する
時定数を有し、上記比較器の出力で充放電されるコンデ
ンサ（20）を有する時定数回路（21）と、上記ビーム電
流が上記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上に
なったときにオンされ、上記コンデンサを放電する放電
回路（22）とを有し、上記コンデンサの電圧によってビ
ーム電流が制限されるようになされたものである。 〔作用〕 ビーム電流の平均値が第１の基準電流よりも大きい場
合には、ビーム電流に対応する信号のリップル分が時定
数回路によって除去される。また、ビーム電流のピーク
値が第２の基準電流よりも大きい場合には、時定数回路
のリップル分除去用コンデンサが放電され、応答良く、
ビーム電流制限がなされる。 〔実施例〕 第１図は、この発明の一実施例を示す図であり、第３
図例と同等なものには同一符号を付してある。 同図において、（17）は第１基準電圧源、（18）はビ
ーム電流検出用抵抗（１）とノイズ除去用コンデンサ
（２）との接続点の電圧Vaと、電圧源（17）の第１基準
電圧Ｖ_REF１とを比較する第１の比較器である。また、
（21）はリップル分除去用時定数回路であり、リップル
分除去用抵抗（19）とリップル分除去用コンデンサ（2
0）からなる。そして（22）は第２の比較器としてのピ
ーク検知用トランジスタ、（23）はトランジスタ（22）
のベースに接続される第２基準電圧源である。この第２
基準電圧源（23）の第２基準電圧Ｖ_REF２は第１基準電
圧Ｖ_REF１よりも低い値に設定されている。 ここで、時定数回路（21）のコンデンサ（20）の端子
電圧が増加するとビーム電流Ｉ_Bが増加し、端子電圧が
減少するとビーム電流Ｉ_Bが減少するように映像アンプ
（８）が制御される。定常時においては、電圧Vaが第１
の基準電圧Ｖ_REFは充電されている。このときコンデン
サ（20）の端子電圧は変化しないので映像アンプ（８）
は制御されず、従って、ビーム電流Ｉ_Bは制御されな
い。 ビーム電流Ｉ_Bが増加し、電圧Vaが第１の基準電圧Ｖ
_REF１よりも低くなると、比較器（18）の出力がローに
なり、時定数回路（21）のコンデンサ（20）が放電さ
れ、その端子電圧が下がる。するとビーム電流Ｉ_Bが減
少するように映像アンプ（８）が制御される。この場
合、時定数回路（21）によって比較器（18）の出力のリ
ップル分が除去される。時定数回路（21）の時定数は十
分大きな値に設定されているので、シェーディングの発
生は極力制御される。 ビーム電流Ｉ_Bが過渡的に増加して、電圧Vaが第２の
基準電圧Ｖ_REF２からトランジスタ（22）のベース・エ
ミッタ間電圧を引いた電圧よりも低くなると、トランジ
スタ（22）がオンする。するとトランジスタ（22）のコ
レクタからエミッタを通じてコンデンサ（20）が急速に
放電される。従って、コンデンサ（20）の端子電圧が急
速に下がり、ビーム電流Ｉ_Bが急速に減少する。この時
定数は、時定数回路（21）よりかなり速いために良好な
応答特性が得られる。 したがって、平均値は過大ではないが、部分的に過大
なビーム電流が発生し、電圧Vaが第２図（Ｃ）で示すよ
うに変化しても、第２基準電圧Ｖ_REF２を充分低く設定
し得るので、不必要な、ビーム電流制限が十分抑制され
る。 なお、上述したように第２の基準電圧の値は、ビーム
電流が過渡的に過大になったことを検出するためのもの
である。したがって、第１の基準電圧の値については、
厳密に管理する必要があるが、第２の基準電圧の値に対
してはそれ程厳密に管理する必要はない。 〔発明の効果〕 この発明のビーム電流制限回路は、ビーム電流検出抵
抗（１）と、上記検出用抵抗によって検出されたビーム
電流が、第１の基準値以上になったことを検出する比較
器（18）と、上記比較器の出力のリップル分を除去する
時定数を有し、上記比較器の出力で充放電されるコンデ
ンサ（20）を有する時定数回路（21）とを設けたことに
より、時定数回路（21）によって比較器（18）の出力の
リップル分が除去され、時定数回路（21）の時定数は十
分大きな値に設定されているので、シェーディングの発
生を極力抑制することができる。また、この発明のビー
ム電流制限回路は、上記ビーム電流が上記第１の基準値
よりも大きい第２の基準値以上になったときにオンさ
れ、上記コンデンサを放電する放電回路（22）とを有
し、上記コンデンサの電圧によってビーム電流が制限さ
れるようにすることにより、ビーム電流が過渡的に増加
して、第２の基準値以上になったとき放電回路（22）を
通じてコンデンサ（20）が急速に放電され、コンデンサ
（20）の端子電圧が急速に下がり、ビーム電流を急速に
減少させることができる。この放電回路（22）の時定数
は、時定数回路（21）よりかなり速いために良好な応答
特性を得ることができる。 したがって、この発明は、簡単な回路構成にて、ビー
ム電流制限の応答速度が速く、かつ、シェーディングの
発生を極力抑制することが可能なビーム電流制限回路を
実現することができるという効果がある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for limiting a beam current of a CRT such as a television receiver. [Summary of the Invention] In the present invention, the first comparator detects that the average value of the beam current has become equal to or greater than the first reference value, and the peak value of the beam current is larger than the first reference value. 2 is detected by the second comparator, the response speed of the beam current limitation can be reduced with a simple circuit configuration without reducing the brightness of the screen. A beam current limiting circuit that can be operated at high speed can be realized. [Related Art] When a beam current of a CRT of a television receiver or the like becomes excessive, a high-voltage generating circuit may be overloaded and may be damaged. In order to limit this excessive beam current, a beam current limiting circuit is added to a CRT used for a television receiver or the like. FIG. 3 shows a conventional beam current limiting circuit, which is an example of a so-called average value type beam current limiting circuit. In the figure, V _CC is a power source, and a series circuit of a beam current detecting resistor (1) and a high frequency noise removing capacitor (2) is connected between the power source and the ground.
And the comparator (4) compares the potential Va at the connection point between the detection resistor (1) and the noise removal capacitor (2) with the reference potential V _REF 3 of the voltage source (3). 2) is connected to the anode of the CRT (10) via the high-voltage side winding (12) of the flyback transformer and the diode (11). Then, the three primary color signals through the video amplifier (8) R, G, when B is supplied to the cathode of the CRT (10), the beam current I _B is the resistance accordingly (1), the winding (1
2) flows through the diode (11) to the anode of the CRT (10). By the beam current I _B flows through the resistor (1),
Voltage Va corresponding to the current I _B is generated in the connection point of the resistors (1) and a capacitor (2). The voltage Va is supplied to the comparator (4), it is compared with the voltage V _REF 3 of the reference power source (3). The output of this comparator (4) is a time constant circuit (7)
To the video amplifier (8) as a gain control signal. The time constant circuit (7) is composed of a resistor (5) and a capacitor (6), and is set to a time constant that can sufficiently remove a vertical period ripple. As the beam current I _B increases, the voltage drop across the detection resistor (1) is increased, the voltage Va at the connection point of the sensing resistor (1) and the noise removal capacitor (2) is gradually lowered.
This voltage Va is equal to the reference voltage V of the reference power source (3).
Becomes lower than _REF 3, from the comparator (4), is a gain control signal is supplied to the video amplifier (8) via the constant circuit (7) When the beam current I _B is controlled so as to decrease. In the above-mentioned average value type beam current limiting circuit, the response speed of the beam current limitation is determined by the time constant of the time constant circuit (7), and the smaller the time constant, the faster the response of the beam current limitation. However, since the beam current I _B is the vertical ripples, there are ripples as shown in FIG. 2 to the voltage Va (A), A smaller time constant, it is impossible to sufficiently remove the ripple. If the ripple is not sufficiently removed, shading, that is, uneven brightness occurs on the tube surface of the CRT (10). Therefore, in the beam current limiting circuit of FIG. 3, the time constant has a value longer than the vertical period so that the ripple can be sufficiently removed.
For example, it was set to several tens of msec. However, when the time constant is set to several tens of msec, the above-mentioned requirement of the response speed cannot be satisfied. Therefore, in order to quickly respond to the beam current limitation and sufficiently suppress the shading, a beam current limiting circuit including two low-pass filters having different time constants and a control circuit provided in each of the low-pass filters has been considered. (Japanese Patent Publication No. 50-13013). In this beam current limiting circuit, an excessively large beam current that is constantly generated is limited by a first low-pass filter having a large time constant and a first control circuit connected thereto. Then, by the second low-pass filter having a small time constant and the second control circuit connected to the second low-pass filter,
Excessive transient beam current is limited. [Problems to be Solved by the Invention] However, the beam current limiting circuit described above (Japanese Patent Publication No. 50-13013)
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-157,199 requires two low-pass filters and two control circuits, and the circuit configuration is complicated. By the way, in addition to the above-mentioned average value beam current limiting circuit, the following peak value type beam current limiting circuit can be considered as a circuit for limiting an instantaneous excessive beam current. FIG. 4 shows an example of this peak value type beam current limiting circuit, and the same reference numerals are given to the same components as those in FIG. In the figure, (13) is a transistor for peak value detection, (15) is a reference voltage source connected to the base of the transistor (13), (14) is a charging resistor, and (16) is a charging / discharging capacitor. . Under normal conditions, the transistor (13) is off, and a constant current is supplied from the power supply Vc to the video amplifier (8) via the charging resistor (14). Increasing the beam current I _B, when the voltage Va becomes lower than the voltage obtained by subtracting the base-emitter voltage difference V _BE of the transistor (13) from the reference voltage V _REF 4 of the voltage source (15), the transistor (13) Is turned on, and the charge / discharge capacitor (16) is discharged via the transistor (13). As a result, the current supplied to the video amplifier (8) is rapidly reduced. Then, the beam current I _B is controlled so as to decrease. Beam current I _B is decreased, the voltage Va is the voltage V _REF 4-V _BE
Higher, the transistor (13) turns off,
The capacitor (16) is charged by the power supply Vc, and the current supplied to the video amplifier (8) is also gradually increased. However, in the case of this peak value type beam current limiting circuit, in the case of a beam current having a large ripple component, the beam current is limited even though the average value of the beam current is not so large, and the CRT ( There is a disadvantage that the screen of 10) becomes dark. To prevent this, the second
The voltage V _REF 4-V _BE may be set lower than V _REF 3 as shown in FIG. (B). However, if the current is too low, the average value is excessively large, but the beam current with a small amount of ripple may not be limited. Therefore, the voltage V
_REF 4-V _BE cannot be set too low, and as described above, the phenomenon that the screen of the CRT (10) becomes dark cannot be prevented. [Means for Solving the Problems] In the beam current limiting circuit of the present invention, the beam current detection resistor (1) and the beam current detected by the detection resistor have become equal to or greater than the first reference value. (18) a time constant circuit having a time constant for removing a ripple component of the output of the comparator, and a capacitor (20) charged and discharged by the output of the comparator. And a discharge circuit (22) that is turned on when the beam current is equal to or greater than a second reference value greater than the first reference value and discharges the capacitor. The current is limited. [Operation] When the average value of the beam current is larger than the first reference current, the ripple of the signal corresponding to the beam current is removed by the time constant circuit. If the peak value of the beam current is larger than the second reference current, the ripple removing capacitor of the time constant circuit is discharged, and the response is good.
Beam current limiting is performed. FIG. 1 is a view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
The same reference numerals are given to the same components as those in the illustrated example. In the figure, (17) is a first reference voltage source, (18) is a voltage Va at a connection point between the beam current detecting resistor (1) and the noise removing capacitor (2), and a voltage source (17). 1 is a first comparator for comparing with one reference voltage V _REF 1. Also,
(21) is a time constant circuit for removing a ripple component, which includes a resistor (19) for removing a ripple component and a capacitor (2) for removing a ripple component.
0). (22) is a transistor for peak detection as a second comparator, (23) is a transistor (22)
The second reference voltage source connected to the base of the second reference voltage. This second
The second reference voltage V _REF2 of the reference voltage source (23) is set to a value lower than the first reference voltage V _REF1 . Here, when an increase in the beam current I _B when the terminal voltage increases in the capacitor (20) of the time constant circuit (21), the video amplifier as the terminal voltage decreases the beam current I _B decreases (8) is controlled You. Under normal conditions, the voltage Va is the first
The reference voltage V _REF is charged. At this time, since the terminal voltage of the capacitor (20) does not change, the video amplifier (8)
Is not controlled, therefore, the beam current I _B is not controlled. Increased beam current I _B, a voltage Va first reference voltage V
_{When it} goes below _REF 1, the output of the comparator (18) goes low, discharging the capacitor (20) of the time constant circuit (21) and lowering its terminal voltage. Then the video amplifier so that the beam current I _B is decreased (8) is controlled. In this case, the ripple of the output of the comparator (18) is removed by the time constant circuit (21). Since the time constant of the time constant circuit (21) is set to a sufficiently large value, shading is controlled as much as possible. Beam current I _B is increased transiently, when the voltage Va becomes lower than the voltage obtained by subtracting the base-emitter voltage of the transistor (22) from the second reference voltage V _REF 2, transistor (22) is turned on . Then, the capacitor (20) is rapidly discharged from the collector of the transistor (22) through the emitter. Therefore, decreases rapidly the terminal voltage of the capacitor (20), the beam current I _B is decreased rapidly. Since this time constant is much faster than the time constant circuit (21), good response characteristics can be obtained. Therefore, the second reference voltage V _REF2 is set sufficiently low even though the average value is not excessive, but the beam Va partially changes and the voltage Va changes as shown in FIG. Therefore, unnecessary beam current limitation is sufficiently suppressed. As described above, the value of the second reference voltage is for detecting that the beam current has become transiently excessive. Therefore, for the value of the first reference voltage,
Although it is necessary to strictly control the value, it is not necessary to control the value of the second reference voltage so strictly. [Effect of the Invention] A beam current limiting circuit according to the present invention includes a beam current detection resistor (1) and a comparator for detecting that the beam current detected by the detection resistor has become equal to or greater than a first reference value. (18) and a time constant circuit (21) having a time constant for removing a ripple component of the output of the comparator and having a capacitor (20) charged and discharged by the output of the comparator. The ripple in the output of the comparator (18) is removed by the time constant circuit (21), and the time constant of the time constant circuit (21) is set to a sufficiently large value. Can be. Further, the beam current limiting circuit of the present invention includes a discharge circuit (22) which is turned on when the beam current becomes equal to or more than a second reference value larger than the first reference value and discharges the capacitor. The beam current is limited by the voltage of the capacitor, so that when the beam current transiently increases and exceeds a second reference value, the capacitor (20) is discharged through the discharge circuit (22). Is rapidly discharged, the terminal voltage of the capacitor (20) drops rapidly, and the beam current can be reduced rapidly. Since the time constant of the discharge circuit (22) is considerably faster than that of the time constant circuit (21), good response characteristics can be obtained. Therefore, the present invention has an effect that it is possible to realize a beam current limiting circuit with a simple circuit configuration that has a high response speed of beam current limitation and that can minimize the occurrence of shading.

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は電圧の
変化を示す図、第３図は従来例を示す図、第４図はピー
ク値型ビーム電流制限回路の一例を示す図である。 （１）はビーム電流検出用抵抗、（17）は第１基準電圧
源、（18）は比較器、（21）は時定数回路、（22）はピ
ーク検知用トランジスタ、（23）は第２基準電圧源であ
る。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a change in voltage, FIG. 3 is a view showing a conventional example, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a current limiting circuit. (1) is a beam current detecting resistor, (17) is a first reference voltage source, (18) is a comparator, (21) is a time constant circuit, (22) is a peak detecting transistor, and (23) is a second. It is a reference voltage source.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 １．ビーム電流検出用抵抗と、 上記検出用抵抗によって検出されたビーム電流が、第１
の基準値以上になったことを検出する比較器と、 上記比較器の出力のリップル分を除去する時定数を有
し、上記比較器の出力で充放電されるコンデンサを有す
る時定数回路と、 上記ビーム電流が上記第１の基準値よりも大きい第２の
基準値以上になったときにオンされ、上記コンデンサを
放電する放電回路とを有し、 上記コンデンサの電圧によってビーム電流が制限される
ようになされたビーム電流制限回路。(57) [Claims] A beam current detection resistor; and a beam current detected by the detection resistor,
A time constant circuit having a time constant for removing a ripple component of an output of the comparator, and a capacitor having a capacitor charged and discharged by the output of the comparator, A discharge circuit that is turned on when the beam current becomes greater than or equal to a second reference value greater than the first reference value and discharges the capacitor, wherein the beam current is limited by the voltage of the capacitor Beam current limiting circuit.