專利名稱：電視機過電壓保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及電視機過電壓保護(hù)系統(tǒng)的領(lǐng)域，特別涉及一種能使電視機在接近陰極射線管的等曝光曲線的高壓陽極電壓電平下進(jìn)行工作的X射線保護(hù)電路。
通常出于對電子束點大小和電路結(jié)構(gòu)以及各限制的考慮，一般總希望顯像管在可能達(dá)到的最高高壓陽極電壓下工作。限制高壓陽極所能達(dá)到的高電壓大小的其中一個因素是產(chǎn)生X射線的高壓陽極電壓電平。美國器件和輻射安全中心(食品和藥物管理局屬下的一個部門)規(guī)定了X射線容許的最大輻射量，陰極射線管銷售商也規(guī)定了導(dǎo)致各具體的陰極射線管產(chǎn)生的X射線的高壓陽極電壓與射束電流的相互關(guān)系。這種相互關(guān)系用等曝光曲線表示。圖3的曲線圖示出了等曝光曲線。該等曝光曲線表示出0.5毫倫琴/小時這一等級的X射線。Y軸線是高壓陽極或稱作HV的高壓級電壓電平。X軸線是射束電流Ibeam，以毫安表示。所示曲線中，大約2毫安的最大射束電流電平在大約38千伏下超過等曝光曲線所規(guī)定的安全水平。按照安全守則，電視機電路不得將顯像管激勵到超過等曝光曲線上的任何HV-Ibeam點。此外還要求，即使電視機中只有一個故障也不會出現(xiàn)這些超限情況。這個故障可能在任何電路(包括例如高壓電路、X射線保護(hù)(XRP)電路)和電源中出現(xiàn)，也可能因任何元件發(fā)生變化而產(chǎn)生。
從圖3中還可以看到兩個工作曲線。較上面一個曲線注有帶跟蹤高電壓HV，較下面一個曲線注有不帶跟蹤高電壓。這里較下面一個工作曲線表示沒有利用本說明書所教導(dǎo)的發(fā)明的工作情況。較上面一個工作曲線表示按這里所教導(dǎo)的發(fā)明而工作的情況。電視機正常工作應(yīng)該是在等曝光曲線下方的HV-Ibeam的水平。曲線圖中的第四條曲線(處在工作曲線與等曝光曲線之間)是XRP電路斷開曲線(XRPCircuittripcurve)，即XRP電路例如通過切斷高壓電源使電視機停止工作從而避免產(chǎn)生X射線時所處的電壓電平。
這些曲線中各條都具有趨向于擴大工作曲線與等曝光曲線之間的間距的有關(guān)容限。這些容限基本上是所有電路和元件(例如XRP電路、高壓調(diào)節(jié)器)和特定顯像管的工作特性固有的一個方面。為避免在正常工作的最壞情況下產(chǎn)生X射線，必須使等曝光曲線與工作曲線充分地分開。這個分開過程常叫做墊整(pad)過程。
高壓陽極電壓通常是在諧振回掃水平偏轉(zhuǎn)電路的回掃變壓器中產(chǎn)生的。這類電路可能產(chǎn)生29千伏的電壓。某些顯像管為了妥善工作，所需要的高壓陽極電壓比29千伏還高。具有第二回掃變壓器的第二諧振回掃電路能產(chǎn)生例如3千伏的升壓電壓。兩個諧振回掃電路中的各回掃變壓器的適當(dāng)繞組在串聯(lián)連接時，產(chǎn)生等于該兩電壓的和(在本實例中為32千伏)的高壓陽極電壓。然而，在現(xiàn)有技術(shù)的過電壓保護(hù)系統(tǒng)中，其中來自第二電路的高電壓沒有經(jīng)過跟蹤，需要使高壓調(diào)節(jié)器的最大升壓電壓的增加量保證工作曲線下降到等曝光和XRP斷開曲線下方。盡管電壓升高了，但這種限制使得更難以在較接近等曝光曲線和XRP斷開曲線的高壓陽極電壓電平下安全工作。
XRP電路是用于檢測顯像管高壓陽極(HV)電壓且當(dāng)HV達(dá)到某一電壓值時切斷HV電源的一種電路。該某一電壓值取決于顯像管的X輻射特性。有一種已知操作方法是用來自HV變壓器的峰值檢測電壓(Peakdetectedvoltage)來表示HV值。這種峰值檢測電壓不是象HV那樣由同一個繞組產(chǎn)生，但卻處在同一個變壓器上，因而與HV成正比。另一種已知方法是采用HV調(diào)節(jié)器通過插入與產(chǎn)生HV的HV變壓器繞組串聯(lián)的脈沖電壓而進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，高電壓是HV繞組電壓與HV調(diào)節(jié)器繞組電壓兩者的峰值檢測和。在這種結(jié)構(gòu)中，XRP電壓不正比于HV，而只正比于HV中由HV變壓器所產(chǎn)生的部分。若等曝光曲線足夠高(例如在某些投影電視機中就是這樣)，則可以加大墊整來補償HV調(diào)節(jié)器可能引起的任何升壓。大部分直觀電視機底盤不具有足夠富裕的電壓來容許這種在正常工作的HV有X射線發(fā)射時的HV之間的墊整作用。
按照這里所教導(dǎo)的本發(fā)明的方案，本發(fā)明的過電壓保護(hù)系統(tǒng)在采用HV升壓調(diào)節(jié)器時能產(chǎn)生直接正比于HV的反饋電壓。因此這個高電壓是受到緊密跟蹤的，從而使工作曲線更接近等曝光曲線而不致有產(chǎn)生X射線的危險或造成電視機頻頻中斷工作。
在這種過電壓保護(hù)系統(tǒng)中，第一諧振回掃電路工作時產(chǎn)生第一電壓信號，與第一諧振回掃電路相連接的第二諧振回掃電路工作時則產(chǎn)生與第一電壓信號相加起來的第二電壓信號?；貟咦儔浩髟诘谝恢C振回掃電路中的輔助繞組產(chǎn)生表示第一電壓信號的第一反饋信號。有一個調(diào)節(jié)器用以檢測相加起來的第一和第二電壓信號并產(chǎn)生表示相加起來的第一和第二電壓信號的第二反饋信號。第二諧振回掃裝置響應(yīng)于調(diào)節(jié)器。第一和第二反饋信號通過一個電阻性求和結(jié)點加以組合以產(chǎn)生復(fù)合反饋信號。過電壓保護(hù)電路根據(jù)該復(fù)合反饋信號而禁止第一和第二諧振回路中的至少一個電路工作。


圖1是電視機的過電壓保護(hù)系統(tǒng)的原理圖。
圖2的時間圖示出了圖1電路中產(chǎn)生的燈絲和HVR脈沖的相對相位。
圖3是用以說明本發(fā)明方案的等曝光曲線。
圖1示出了過電壓保護(hù)系統(tǒng)10，該系統(tǒng)包括高壓陽極電壓(或高電壓)HV發(fā)生電路和X射線保護(hù)電路。第一諧振回掃電路20供水平偏轉(zhuǎn)之用，它包括水平驅(qū)動信號源(圖中未示出)、水平輸出晶體管Q1、回掃電容器C1、阻尼二極管D1和回掃變壓器Tr1。變壓器Tr1的繞組W1與晶體管Q1、電容器C1及二極管D1相連接，供產(chǎn)生B+電壓之用。繞組W2中感應(yīng)出第一電壓信號V1，繞組W2形成高壓發(fā)生電路的一部分。根據(jù)圖3中所示的等曝光曲線，第一電壓信號約為29.5千伏。輔助繞組W3產(chǎn)生其幅值或能級正比于繞組W2中感應(yīng)出的電壓的燈絲脈沖。燈絲脈沖是第一反饋脈沖或信號，它通過電阻器R3加到求和結(jié)點∑1上。
升壓電路30包括第二變壓器Tr2、受水平驅(qū)動信號的通/斷控制的第二晶體管Q2和與變壓器Tr2的繞組W5并聯(lián)的回掃電容器C3。變壓器Tr2的繞組W4與繞組W2及二極管D2串聯(lián)連接，該繞組感應(yīng)出第二電壓信號V2，該串聯(lián)電路即為產(chǎn)生高壓陽極電壓的二極管組件。第二電壓信號約為2.5千伏。第一和第二電壓信號由串聯(lián)連接的各繞組而相加起來，在電容器C2上產(chǎn)生高壓信號HV。電容器C2表示顯像管電容與高壓分離器(highvoltagesplitter)的電容的和。電阻器R1和R2組成的分壓器給高壓調(diào)節(jié)器32提供反饋信號，高壓調(diào)節(jié)器32可以采用串聯(lián)旁路調(diào)節(jié)器(seriespassregulator)。分壓器的降壓系數(shù)約為1/300。
升壓電壓是通過晶體管Q2的漏極對繞組W5和電容器C3形成的諧振電路進(jìn)行通/斷控制，產(chǎn)生高壓調(diào)節(jié)(HVR)脈沖而加以控制的。HVR脈沖在大約50伏峰值與400伏峰值之間的范圍，這根據(jù)調(diào)節(jié)器32的工作情況而定。HVR脈沖還作為第二反饋脈沖通過電阻器R4加到求和結(jié)點∑1上。從圖中可以看到，燈絲脈沖比HVR脈沖窄，在正常情況下的幅值比HVR脈沖較小。求和結(jié)點∑1產(chǎn)生組合反饋脈沖，該脈沖受求和結(jié)點的兩個輸入的影響。可以看出，該組合反饋脈沖不對稱。如圖2中所示，燈絲脈沖出現(xiàn)的時間較早。這是因為二極管D2是在接近于燈絲脈沖的拖尾邊(圖中右邊)處開始導(dǎo)通所致。
再參看圖1。過電壓保護(hù)電路有一個電壓檢測電路40和一個斷開電路50。電路40與50之間的區(qū)別是有一些任意性的，之所以加以區(qū)別僅僅是為了敘述上的方便而已。二極管D3對連續(xù)組合的反饋脈沖進(jìn)行整流并在電容器C5兩端產(chǎn)生一定的電壓電平。濾波電容器C4與二極管D3并聯(lián)。晶體管Q3基極處的偏壓電平取決于可調(diào)整的電阻器R5以及電阻R6、R7和R8。當(dāng)齊納二極管Z1被偏置成反向?qū)〞r，該電壓電平通過齊納二極管Z1和電阻器R9加到晶體管Q3的發(fā)射極上。齊納二極管Z1的額定電壓為10伏。當(dāng)晶體管Q3的發(fā)射極-基極電壓超過大約0.7伏時，晶體管Q3導(dǎo)通。這是當(dāng)電阻器R7兩端的電壓V(斷開)超過大約10.7伏時發(fā)生的。這可以通過調(diào)節(jié)電阻器R5而較精確地確定。
斷開電路50有一個在正常情況下不導(dǎo)通的可控硅整流器SCR1。從邏輯上的意義講，SCR1的陽極通常是高電平。晶體管Q3的導(dǎo)通使電容器C6充電。電容器C6兩端的電壓足夠高時，SCR1就會被選通為導(dǎo)通狀態(tài)。這時SCR1的陽極就下降為地電位。于是SCR1的陽極提供供X射線保護(hù)用的通/斷信號?？刂菩盘柨梢杂脕硎闺娫春?或水平偏轉(zhuǎn)電路和/或升壓電路停止工作和/或作為指令信號而加到微處理器上，從而使電視機的某些或所有電路停止工作，避免產(chǎn)生X射線。
無論是采取跟蹤高電壓和將兩個反饋脈沖信號相組合以確定斷開電壓V(斷開)，這兩者都可以確定比使用一般電路更大為接近等曝光曲線的工作曲線(如圖3中所示)，而無需在安全方面作出犧牲。此外，為數(shù)不多的電阻的容差對準(zhǔn)確的控制很重要。電阻器R7、R8和R9的容差為1%，電阻器R3和R4的容差為2%。這樣就降低了過電壓保護(hù)曲線與等曝光曲線之間需要的墊整作用。
權(quán)利要求
1.一種電視機過電壓保護(hù)系統(tǒng)，包括第一諧振回掃裝置(20)，用以在工作時產(chǎn)生第一電壓信號(V1)；第二諧振回掃裝置(30)，與所述第一諧振回掃裝置(20)相連接，用以在工作時產(chǎn)生與所述第一電壓信號相加起來的第二電壓信號(V2)；第一反饋信號發(fā)生裝置(W3，R3)，用以產(chǎn)生表示所述第一電壓信號(V1)的第一反饋信號(燈絲脈沖)；和過電壓保護(hù)電路(40，50)，用以所述第一和第二諧振回掃裝置(20，30)中的至少一個裝置停止工作；其特征在于一種裝置(R4)，用以產(chǎn)生表述所示相加起來的第一和第二電壓信號(HV)的第二反饋信號(HVR脈沖)；一種裝置(∑1，D3，C5)，用以將所述第一和第二反饋信號組合起來，以產(chǎn)生復(fù)合反饋信號；并且所述過電壓保護(hù)電路(40，50)響應(yīng)于所述復(fù)合反饋信號。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于一種裝置(R1，R2，32)，用以檢測所述相加起來的第一和第二電壓信號(HV)，所述第二諧振回掃裝置(30)響應(yīng)于所述檢測裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一諧振回掃裝置(20)的特征在于第一回掃變壓器(Tr1)，該變壓器的初級繞組(W1)連接在第一電壓源電壓(B+)與第一開關(guān)電路(Q1)之間，次級繞組(W2)用以產(chǎn)生所述第一電壓信號(V1)，輔助繞組(W3)用以產(chǎn)生所述第一反饋信號(燈絲脈沖);且所述第二諧振回掃裝置(30)的特征在于第二回掃變壓器(Tr2)，該變壓器的初級繞組(W5)連接在表示所述相加起來的第一和第二電壓(HV)的第二電壓源電壓與第二開關(guān)電路(Q2)之間，次級繞組(W4)用以產(chǎn)生與所述第一回掃變壓器(Tr1)的次級繞組(W2)相連接的所述第二電壓信號(V2)，所述第二反饋信號(HVR脈沖)為跨過所述第二開關(guān)裝置(Q2)兩端的電壓。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述組合裝置具有一個電阻性求和結(jié)點(∑1)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二諧振回掃裝置(30)包括回掃變壓器(Tr2)，該回掃變壓器具有一個連接在代表所述相加起來的第一和第二電壓(HV)的源(32)與開關(guān)電路(Q2)之間的繞組(W5)。
6.一種電視機過電壓保護(hù)系統(tǒng)，包括第一和第二變壓器(Tr1，Tr2)，其各自的繞組(W2，W4)串聯(lián)連接，用以產(chǎn)生由分別在所述各繞組(W2，W4)中感應(yīng)出的第一和第二電壓信號(V1，V2)的和確定的高電壓信號(HV);所述第一變壓器(Tr1)的次級繞組(W3)，用以連續(xù)地產(chǎn)生表示所述第一電壓信號(V1)的第一反饋脈沖(燈絲脈沖);調(diào)節(jié)電路(32)，響應(yīng)于所述高電壓信號(HV)，并連續(xù)地產(chǎn)生表示所述高電壓信號(HV)的第二反饋脈沖(HVR脈沖);一種裝置(R3，R4，∑1)，用以組合所述第一和第二反饋脈沖(燈絲脈沖，HVR脈沖)，確定連續(xù)的復(fù)合反饋脈沖;一種裝置(D3，C5)，用以產(chǎn)生表示所述復(fù)合反饋脈沖中的能量的連續(xù)信號;和檢測裝置(40，50)，用以檢測所述連續(xù)信號，并產(chǎn)生起動過電壓保護(hù)電路的工作的控制信號(通/斷)。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述各變壓器(Tr1，Tr2)形成諧振回掃電路(20，30)的一部分。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述諧振回掃電路(30)之一由所述調(diào)節(jié)裝置(32)控制。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述連續(xù)信號是一個電壓電平信號。
全文摘要
第一和第二諧振回掃電路(20，30)在工作時產(chǎn)生相加起來的第一和第二電壓信號(V1，V2)。回掃變壓器(Tr1)的輔助繞組(W3)在第一諧振回掃電路中產(chǎn)生表示第一電壓信號的第一反饋信號。調(diào)節(jié)器(32)檢測相加起來的第一和第二電壓信號(HV)，并產(chǎn)生表示該HV的第二反饋信號。第一和第二反饋信號在電阻性求和結(jié)點(R3，R4，∑1)處相組合以產(chǎn)生復(fù)合反饋信號。過電壓保護(hù)電路(40，50)響應(yīng)于該復(fù)合反饋信號。
文檔編號H04N3/185GK1092582SQ9311277
公開日1994年9月21日 申請日期1993年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月1日
發(fā)明者L·E·史密斯, K·M·威廉斯 申請人:湯姆森消費電子有限公司