專利名稱：一種用于hdtv的陽極高壓產(chǎn)生電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電視機的高壓產(chǎn)生電路，尤其涉及一種獨立于行輸出電路的、用于HDTV彩電的高壓產(chǎn)生電路。
背景技術：
眾所周知，設計高清晰度彩色電視機(HDTV)往往提出要兼顧顯示3種視頻圖像模式1。經(jīng)數(shù)字化處理過的模擬電視信號格式，例如PAL倍行/倍場、PAL60、PAL75電視信號格式等；2。高清晰度電視圖像格式，例如1080i@50HZ、1080i@60HZ、720P高清電視信號格式；3。VGA計算機圖像格式，例如VGA640×480、VGA800×600計算機圖象格式等。
一般滿足這種要求的掃描電路工作頻率范圍較寬，例如要求設計掃描電路能夠工作在行頻fH＝28kHz-48kHz，場頻fV＝50Hz-75Hz范圍內(nèi)并要保證顯像管陽極高壓穩(wěn)定不變。
目前實現(xiàn)上述技術方案而采取的電路形式有兩種1.采用傳統(tǒng)的行輸出、CRT陽極高壓產(chǎn)生二合一電路方案既采用將行偏轉線圈與行輸出高壓變壓器初級線圈并聯(lián)的方式用一個行輸出管推動同時產(chǎn)生行偏轉電流和CRT陽極高壓。該方案的電路存在以下缺點隨著行頻的升高，行管的有功功耗成倍的增加，且CRT管本身的高壓有功功耗也達到60瓦以上(32英寸，16∶9東芝管)，致使傳統(tǒng)的行偏、高壓產(chǎn)生二合一電路的行輸出級行輸出管的工作電流大幅增加，從而引發(fā)了高溫，大功率驅動等一系列設計上的難關。
2.采用行輸出、CRT陽極高壓產(chǎn)生電路分別獨立的方案即采用與行輸出級分開的獨立高壓產(chǎn)生電路方案。與傳統(tǒng)的行輸出方案比，其負載由行偏轉線圈及高壓包一個變成兩個獨立的負載，使的單元電路功率經(jīng)分配后大大降低，可換來產(chǎn)品在可靠性指標上的提高；由于高壓和行輸出電路獨立，使得高壓與行電流的相關性大大減小，這一點對于多頻掃描電路來講，顯得至關重要，設計師可根據(jù)所提出的指標要求獨立對高壓單元進行設計。如圖1所示為高壓產(chǎn)生原理圖，通過開關S的開合，電源B+向由電容C和電感L構成的充放電回路充電，如果假設負載吸收的能量為0，則可推導出Vcm=π21TrB+TH]]>而高壓HV為nVcm(n為高壓高壓變壓器的匝數(shù)比)，只要Vcm穩(wěn)定則高壓穩(wěn)定，從上述公式知如果TH一定時，Vcm與B+成正比，但實際使用中，Vcm還隨著次級負載功率的增大而下降，即隨著陽極電流的增加而下降。所以一般將電源B+也設計成可變的電源，采用反饋控制電路來確保電源B+隨著陽極電流的增加而變化，從而使顯示系統(tǒng)在不同的掃描格式及不同的圖象內(nèi)容下保持高穩(wěn)定度的CRT陽極高壓。如圖2所示為常用的一種獨立的高壓產(chǎn)生電路，通過一電源B+和一個半橋PWM開關功率電路對于不同的掃描格式產(chǎn)生CRT陽極高壓。但該電路的缺點是工作時會產(chǎn)生大量的電磁干擾，給彩電整機設計造成很大困難，因此在彩電整機中沒有得到應用。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術的電磁干擾的缺陷，提供一種適合彩電的、獨立的、可根據(jù)不同的掃描格式產(chǎn)生穩(wěn)定高壓的陽極高壓產(chǎn)生電路，其電磁輻射小。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的技術方案是一種用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，包括開關電源1、充放電電路2、可控開關3和高壓輸出電路4，所述開關電源1為充放電電路2提供充電電源，所述可控開關3控制充放電電路2的充放電時間，高壓輸出電路4用于將充放電電路2的輸出電壓進行高壓變壓器耦合升壓后輸出高壓，所述開關電源1響應占空比可控的PWM信號，導通時間隨PWM信號的占空比而變。
所述開關電源1包含有第二開關晶體管S2的柵極響應PWM信號，源極接直流電源，漏極串聯(lián)第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端連接充放電回路2，第二二極管D2的負極與第二開關晶體管S2的漏極相連，正極接地。
為保證第二開關晶體管S2的柵極和源極之間正向偏壓，所述第二開關晶體管S2的源極和柵極之間還串接有并聯(lián)的第一電阻R1和第一穩(wěn)壓管ZD1，所述第一穩(wěn)壓管ZD1的負極接第二開關晶體管S2的源極，正極接第二開關晶體管S2的柵極。
本實用新型還包括反饋電路5，所述反饋電路5采樣高壓輸出電路4的輸出電壓信號，產(chǎn)生相應占空比的PWM信號，控制所述開關電源1的導通時間。
所述反饋電路5包括采樣電阻R4、R5和PWM發(fā)生器6，PWM發(fā)生器6響應采樣電阻R4、R5上的分壓信號，產(chǎn)生相應占空比的PWM信號輸出至第二開關晶體管S2的柵極。
所述放電電路2包括串聯(lián)的第一電感Lr和第一電容Cr，所述可控開關3包含有第一開關晶體管S1，所述第一開關晶體管S1的基極響應行頻方波，發(fā)射極接地，集電極與第一電感Lr和第一電容Cr的串聯(lián)處7相連，并將產(chǎn)生的行逆程脈沖通過高壓變壓器耦合至高壓輸出電路4，第一電感Lr的另一端接第二電感L2的第二端，第一電容Cr的另一端接地。
本實用新型的有益效果是1)本實用新型利用開關晶體管S2、二極管D2和電感L2組成降壓式B+電源，其輸出電壓受A點PWM占空比來控制，PWM的占空比由反饋電路根據(jù)高壓輸出電路的取樣電壓經(jīng)PWM發(fā)生器產(chǎn)生，開關晶體管S1則由行頻方波來控制產(chǎn)生逆程脈沖Vcm。當陽極電流增加導致高壓下降，經(jīng)反饋電路取樣后控制輸出的PWM占空比增大，從而控制開關晶體管S2導通時間變長，B+電壓上升，將逆程脈沖幅度Vcm補回原值，從而使高壓保持穩(wěn)定，并且響應時間快、效率高。2)本實用新型在時序上采用與行逆程脈沖一致、工作方式上采用丁類放大器狀態(tài)運行，具有對電視掃描光柵無干擾及功率轉換效率高的優(yōu)點，并且用逆程脈沖來產(chǎn)生高壓，電磁輻射小、電路損耗小。
本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結合附圖進行詳細說明。

圖1表示本實用新型原理圖；圖2表示現(xiàn)有的陽極高壓產(chǎn)生電路圖；圖3表示本實用新型陽極高壓產(chǎn)生電路圖；圖4表示本實用新型反饋電路圖；圖5表示本實用新型開關電源的另一種實施電路圖。
具體實施方式如圖3所示為本實用新型的具體實施電路，包括開關電源1、充放電電路2、可控開關3和高壓輸出電路4，所述開關電源1響應PWM信號，定時為充放電電路2提供充電電源，所述可控開關3控制充放電電路2的充放電時間，高壓輸出電路4用于將充放電電路2的輸出電壓進行高壓變壓器耦合升壓后輸出高壓。
所述開關電源1包含有第二開關晶體管S2的柵極響應PWM信號，源極接直流電源，漏極串聯(lián)第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端連接充放電回路2，第二二極管D2的負極與第二開關晶體管S2的漏極相連，正極接地。
為保證第二開關晶體管S2的柵極和源極之間正向偏壓，所述第二開關晶體管S2的源極和柵極之間還串接有并聯(lián)的第一電阻R1和第一穩(wěn)壓管ZD1，所述第一穩(wěn)壓管ZD1的負極接第二開關晶體管S2的源極，正極接第二開關晶體管S2的柵極。
為改善充放電效果，所述開關電源1還可以設計有電解電容CL，電解電容CL正極與第二電感L2的第二端相連，負極接地。
所述放電電路2包括串聯(lián)的第一電感Lr和第一電容Cr，所述可控開關3包含有第一開關晶體管S1，所述第一開關晶體管S1的基極響應行頻方波，發(fā)射極接地，集電極與第一電感Lr和第一電容Cr的串聯(lián)處7相連，并將產(chǎn)生的行逆程脈沖通過高壓變壓器耦合至高壓輸出電路4，第一電感Lr的另一端接第二電感L2的第二端，第一電容Cr的另一端接地。行頻方波還可以先通過第三開關晶體管S3、變壓器L和反接的第一二極管D1，再輸入到第一開關晶體管S1的基極。
本實用新型還包括反饋電路5，所述反饋電路5采樣高壓輸出電路4的輸出電壓信號，產(chǎn)生相應占空比的PWM信號，控制所述開關電源1的導通時間。
所述反饋電路5包括采樣電阻R4、R5和PWM發(fā)生器6，PWM發(fā)生器6響應采樣電阻R4、R5上的分壓信號，產(chǎn)生相應占空比的PWM信號輸出至第二開關晶體管S2的柵極。
在本實施例中，PWM發(fā)生器6為集成電路TL494。其內(nèi)部由兩個取樣放大器、一個鋸齒波發(fā)生器，一個比較器和一個可接成射隨或反相器的輸出級組成。其工作過程是這樣的取樣電壓經(jīng)電位器選取后經(jīng)電容C15，電阻R13和電容C9組成的低通濾波器濾除雜波后送至由PWM發(fā)生器TL494腳1、2、3組成的誤差放大器進行誤差放大，其增益由電阻R101，電容C2和電容C1組成的反饋網(wǎng)絡決定。調(diào)整電阻R101、電容C2的值可改變PWM控制靈敏度；電阻R104、C3是內(nèi)部鋸齒波發(fā)生器的定時電路，且由受行同步脈沖控制的三極管Q1組成28kHz-48kHz寬頻鎖定同步振蕩；TL494的4腳是最大占空比控制端，高電壓禁止。利用此腳用電阻R17、電容C16組成輸出軟啟動功能。
所述反饋電路5還包括高壓監(jiān)測電路8和行逆程監(jiān)測電路9，如圖4所示，所述高壓監(jiān)測電路8為第六二極管D6的負極從高壓變壓器次級的另外一組30V低壓繞組經(jīng)整流后取樣高壓輸出電路4的電壓信號，正極接PWM發(fā)生器TL494的高壓監(jiān)測腳。當HV因不正常原因而高于設定值時，穩(wěn)壓管D6擊穿導通，將4腳電壓提高，使PWM占空比下降甚至停振，起到過壓保護作用。
所述行逆程監(jiān)測電路9為第五三極管Q5的基極取樣行偏轉電路的行脈沖信號，發(fā)射極接地，集電極接PWM發(fā)生器TL494的行脈沖監(jiān)測腳即第16腳。該電路受控于行偏轉輸出電路的行逆程脈沖，當行偏轉電路發(fā)生故障時，行脈沖消失，第五三極管Q5截止，TL494的16腳電位升高，控制內(nèi)部PWM停振，使高壓消失。
作為本實用新型的最佳實施例，本實施例具有過壓、過流及行逆程監(jiān)測電路，可有效地保護本身及外電路不受損壞。
如圖5所示為本實用新型的開關電源1的另一種實現(xiàn)方式，開關電源1為包括由開關晶體管S200、二極管D200和電感L200組成的電路，晶體管S200的柵極響應PWM信號，源極通過一磁環(huán)后接地，漏極通過一磁環(huán)后接電感L200的第一端，電感L200的第二端接充放電電路2，二極管D200的正極接電感L200的第一端，負極接直流電源正極。
權利要求1.一種用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，包括開關電源(1)、充放電電路(2)、可控開關(3)和高壓輸出電路(4)，所述開關電源(1)為充放電電路(2)提供充電電源，所述可控開關(3)控制充放電電路(2)的充放電過程，高壓輸出電路(4)用于將充放電電路(2)的輸出電壓進行高壓變壓器耦合升壓后輸出高壓，其特征在于所述開關電源(1)響應占空比可控的PWM信號，導通時間隨PWM信號的占空比而變。
2.如權利要求1所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述開關電源(1)包含有第二開關晶體管(S2)的柵極響應PWM信號，源極接直流電源，漏極串聯(lián)第二電感(L2)的第一端，第二電感(L2)的第二端連接充放電回路(2)，第二二極管(D2)的負極與第二開關晶體管(S2)的漏極相連，正極接地。
3.如權利要求2所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述第二開關晶體管(S2)為PNP型MOS管。
4.如權利要求2所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述第二開關晶體管(S2)的源極和柵極之間還串接有并聯(lián)的第一電阻(R1)和第一穩(wěn)壓管(ZD1)，所述第一穩(wěn)壓管(ZD1)的負極接第二開關晶體管(S2)的源極，正極接第二開關晶體管(S2)的柵極。
5.如權利要求2所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述開關電源(1)還包含有電解電容(CL)，電解電容(CL)正極與第二電感(L2)的第二端相連，負極接地。
6.如權利要求1至5中任一項所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于還包括反饋電路(5)，所述反饋電路(5)采樣高壓輸出電路(4)的輸出電壓信號，產(chǎn)生相應占空比的PWM信號，控制所述開關電源(1)的導通時間。
7.如權利要求1所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述放電電路(2)包括串聯(lián)的第一電感(Lr)和第一電容(Cr)，所述可控開關(3)包含有第一開關晶體管(S1)，所述第一開關晶體管(S1)的基極響應行頻方波，發(fā)射極接地，集電極與第一電感(Lr)和第一電容(Cr)的串聯(lián)處(7)相連，并將產(chǎn)生的行逆程脈沖通過高壓變壓器耦合至高壓輸出電路(4)，第一電感(Lr)的另一端接第二電感(L2)的第二端，第一電容(Cr)的另一端接地。
8.如權利要求7所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述可控開關(3)還包括第三二極管(D3)，所述第三二極管(D3)的負極接第一開關晶體管(S1)的集電極，正極接地。
9.如權利要求6所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述反饋電路(5)包括采樣電阻(R4、R5)和PWM發(fā)生器(6)，PWM發(fā)生器(6)響應采樣電阻(R4、R5)上的分壓信號，產(chǎn)生相應占空比的PWM信號輸出至第二開關晶體管(S2)的柵極。
10.如權利要求9所述的用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，其特征在于所述反饋電路(5)還包括高壓監(jiān)測電路(8)和行逆程監(jiān)測電路(9)，所述高壓監(jiān)測電路(8)為第六二極管(D6)的負極取樣高壓輸出電路(4)的電壓信號，正極接PWM發(fā)生器(6)的高壓監(jiān)測腳，所述行逆程監(jiān)測電路(9)為第五三極管(Q5)的基極取樣行偏轉電路的行脈沖信號，發(fā)射極接地，集電極接PWM發(fā)生器(6)的行脈沖監(jiān)測腳。
專利摘要本實用新型公開了一種用于HDTV的陽極高壓產(chǎn)生電路，包括開關電源、充放電電路、可控開關和高壓輸出電路，開關電源響應PWM信號，為充放電電路提供充電電源，可控開關控制充放電電路的充放電過程，高壓輸出電路用于將充放電電路的輸出電壓進行高壓變壓器耦合升壓后輸出高壓，開關電源包含有第二開關晶體管S2的柵極響應占空比根據(jù)高壓變化的PWM信號，源極接直流電源，漏極串聯(lián)第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端連接充放電回路，第二二極管D2的負極與第二開關晶體管S2的漏極相連，正極接地。占空比根據(jù)高壓變化的PWM信號控制開關晶體管S2導通時間，將逆程脈沖幅度Vcm穩(wěn)定在原值，從而使高壓保持穩(wěn)定。
文檔編號H04N3/18GK2671253SQ20032011529
公開日2005年1月12日 申請日期2003年12月3日 優(yōu)先權日2003年12月3日
發(fā)明者李鴻安, 莊萬春, 隋功浩 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司