行掃描電路原理

1、精選文檔行掃描電路原理 行掃描電路包括行激勵電路、行輸出電路、行逆程變壓器（又稱行輸出變壓器）及中、高壓形成電路。行掃描電路的主要功能是給行偏轉(zhuǎn)線圈提供線性良好的鋸齒波電流，形成垂直方向線性增長的磁場，控制電子束沿水平方向掃描。同時利用行逆程期間形成的脈沖電壓通過行逆程變壓器的升壓、降壓形成的高壓、中壓、低壓，給CRT提供簾柵電壓、陽極電壓、聚焦極電壓、ABL取樣電壓、CRT燈絲電壓、視頻放大器供電電壓、行AFC比較電壓等。行掃描電路是彩電的關(guān)鍵電路，它工作在高頻、高壓、大電流狀態(tài)，其功耗約占整機功耗的70%左右，彩電故障與行掃描電路有關(guān)的大約占65%左右，因此它的工作穩(wěn)定性、可靠性對整機穩(wěn)定

2、性、可靠性影響很大。一、一般行掃描電路基本原理1 行輸出極及行掃描鋸齒電流 (a) (b) (c) 上圖是典型的行輸出級原理電路。Q1是行輸出管，工作在開關(guān)狀態(tài)，激勵脈沖Vi由脈沖變壓器B1藕合輸入，行偏轉(zhuǎn)線圈LY及回掃變壓器B2均作為行輸出級負載。Cs是S校正電容，C是逆程電容，D1是阻尼二極管，它不同于普通二極管，它耐壓高、開關(guān)性能好。其反向擊穿電壓達11.5KV。在電路中起開關(guān)作用，同時也對LYC之間的自由振蕩（即偏轉(zhuǎn)線圈與逆程電容之間的電磁能量交換）起阻尼作用。電源Ec對S校正電容Cs充電，使其兩端電壓總保持有上正下負，數(shù)值為Ec的電壓。為便于分析，可將Cs等效成數(shù)值為Ec的電源串在偏

3、轉(zhuǎn)支路上，這對分析工作原理并無影響，故將行輸出級等效成圖（b）。注意：行輸出管與阻尼二極管均等效為一開關(guān)，但他們導(dǎo)通時流過的電流方向正好相反。 激勵電壓Vi是矩形脈沖。當(dāng)正極性脈沖到達Q1基極，Q1飽和導(dǎo)通，在偏轉(zhuǎn)線圈中產(chǎn)生鋸齒形電流iY，其波形如圖（c）由三部分組成：（1） 時間t從0t1，行輸出管的導(dǎo)通電流形成掃描正程右半段所需電流，隨t線性增長，最大幅值為IYM=(Ec/LY)× (Ts/2)(Ts為正程時間)。（2） t1t3期間,Q1與D1均截止,LYC發(fā)生電磁能量交換, 產(chǎn)生半周多點自由振蕩,形成了逆程期(Tr)掃描電流。改變自由振蕩周期可調(diào)節(jié)Tr長短,使其符合掃描逆程時

4、間的要求. (3)T3T4期間,D1阻尼管導(dǎo)通,LY中儲能通過D1放電使iY由最大負值減小到零,形成掃描正程左半段. 2.行輸出級工作原理: (1)時間t從0t1激勵電壓Vbe為高電壓,Q1飽和通，使Vce=0,相當(dāng)于Q1開關(guān)接通,等效電路如圖(a)。Cs上的電壓Ec經(jīng)Q1對LY沖磁。其iY按指數(shù)規(guī)律增長, iY=(Ec/R)×(1-exp(-t/)式中=LY/R,R為充磁回路中的總損耗,包括:LY損耗、Q1導(dǎo)通電阻,當(dāng)>>Ts/2時, iY=Ec·t/LY，可見,偏轉(zhuǎn)電流iY在0t1期間近似為線性增長,當(dāng)t=Ts/2時，iY=IYM。 （2）t1t3期間,激勵

5、電平Vbe突跳至低電平,Q1截止, IYM(t)不能突變,在LY中產(chǎn)生很大的感應(yīng)電壓,即LY中貯存了最大磁能(t1時刻),將與逆程電容C發(fā)生電磁能量交換,形成自由震蕩, t1t2間完成自由震蕩1/4周,見圖（b）。具體過程是:從t1起iY向C充電,將使電容C上電壓增大,t=t2時,C上充電的電壓達VM。由于C上的起始電壓為Ec,總電壓升到了Ec+ VM值,見圖(f)。Vce波形在t=t2的值。這時刻C上電能最大,而LY的磁能=0,即iY=0。當(dāng)t>t2時,自由震蕩進入1/41/2周期,C上電能向LY充磁,t=t2´時結(jié)束1/2周期，等效電路見圖(C),電能全部轉(zhuǎn)化為反方向磁能,

6、并達最大磁能.此時逆程電容上的電壓下降到初始值Ec,這將使阻尼管D1仍處在截止狀態(tài)。t>t2´,自由震蕩進入3/4周期,磁能再次對逆程電容反向充電,見圖(d),使C上電壓為上負下正(因回路的諧振電壓幅值>>Ec),見圖(f)Vce波形在t2´t3值，只有此時才可能導(dǎo)致阻尼二極管D1導(dǎo)通，D1一導(dǎo)通，自由震蕩被迫停止，故稱為D1阻尼管。 自由震蕩周期決定了掃描逆程時間長短,自由震蕩幅度決定了施加于行輸出管的反峰電壓Vce及回路等效損耗電阻R值，自由振蕩的周期T=2sqr(LY·C)。如果選擇行逆程時間Tr=T/2，可算出C=T2/(42·

7、LY)。若想準確計算出反峰電壓的大?。碋c+VM值），可列出圖（C）等效電路的二階微分方程，解出VM值。簡便的方法可采用磁能等于電能，近似解出VM值。假設(shè)不考慮回路損耗，LY中最大磁能等于C中最大電能，即LYI2YM/2=CV2M/2，又IYM=Ec·Ts/(2LY)可推導(dǎo)出：VM=EcTs/(2sqr(LY)=EcTs/(2Tr)。設(shè)Ts=52s，Tr=12s代入得VM=7Ec。故反峰電壓的最大值: VCMAX=Ec+VM=8Ec。這就是行輸出管及阻尼管在掃描逆程期間應(yīng)承受的最大脈沖電壓，它對Q1的cb極間或D1均屬反偏壓，故稱VCMAX為反峰電壓。 (3)t3t4期間，見圖(e

8、)。t3時刻自由振蕩由于阻尼管D1導(dǎo)通立即停止，不會象圖(f)Vce的虛線波形，這時LY中的磁能就通過D1還給電源，磁能逐漸減少，iY從負向最大值開始漸變至零。t3t4段時間內(nèi)變化規(guī)律為： iY=-IYM+Ec(1-exp(-t/)/R=-IYM +ECt/ LY可見，iY隨時間線性變化，當(dāng)t=Ts/2，iY=0，正好對應(yīng)t=t4。從t4開始，激勵電壓Vbe又突變成高電壓，使Q1導(dǎo)通，D1截止，過程從頭開始。上述就是矩形脈沖激勵的開關(guān)工作狀態(tài)下，行輸出級工作全過程 二、典型行掃描電路原理 下圖為加入枕形校正電路后的行掃描輸出級基本電路。其中Q1為行輸出管，D1、D2為行阻尼二極管，Cy1、Cy

9、2為逆程電容，LY為行偏轉(zhuǎn)線圈，Cs為S校正電容，LP為行輸出變壓器，Ec為供電電源，即B+。UM為枕形校正調(diào)制電壓，LM、CM為調(diào)制線圈和電容。D2、Cy2、UM、 LM、CM構(gòu)成了枕形校正電路，并使LM Cy2= LY Cy2。工作過程如下：接通電源瞬間，對應(yīng)的頻率很高，而進入穩(wěn)態(tài)后，則f0，L0，Ec經(jīng)LP 、LY向Cs、CM充電，CM充電電壓為UM，Cs充電電壓為Us=Ec-UM，Cs容量較大，在以后的過程中充當(dāng)電容電源。(1) 行掃描正程后半段(t1t2)Q1在行推動矩形脈沖的控制下飽和導(dǎo)通，Cs與LY，CM與LM構(gòu)成LC串聯(lián)諧振回路，Cs和CM上的電能分別轉(zhuǎn)換成LP上的磁能，由于電

10、感上的電流不能突變，因此在LY上形成線性上升的電流，如圖（b）所示。同樣，Ec經(jīng)Q1與LP構(gòu)成通路，在LP上形成線性上升的電流，由于LP >>( LY + LM)，形成的iP幅度很小，可忽略。 （2）行掃描逆程前半段(t2t3) 在行推動負矩形脈沖作用下，Q1截止，Cy1、LY產(chǎn)生自由振蕩，Cy2、LM也產(chǎn)生自由振蕩，由于電感上的電流不能突變。LY上的電流便向Cy1充電，LM上的電流向Cy2充電，隨充電的進行，Cy1和Cy2上的電壓很快上升到最大，充電流很快下降為零。如圖（b）所示。 （3）行掃描逆程后半段(t3t4) 當(dāng)Cy1、Cy2被充滿電后，接著Cy1、Cy2會放電，將Cy1

11、、Cy2上的電能分別轉(zhuǎn)換給LY、LM上的磁能，LY上的電流由零向負的最大變化。如圖（b）所示。（4）行掃描正程的前半段(t4t5) 當(dāng)LY、LM被充磁后，LY、LM上的磁能又會分別向Cy1、Cy2反向充電，當(dāng)反向充電到0.7V時，D1、D2導(dǎo)通，LY經(jīng)D1與Cs又形成諧振回路，LY上的磁能又還原給Cs上的電能，同樣LM上的磁能經(jīng)D2又還原給CM和UM上的電能。LY上的電流由負的最大逐漸變?yōu)榱恪?由以上分析可見，在行正程期間，LY、Cs形成串聯(lián)諧振，在行正程后半段，是Cs上的電能向LY充磁能過程；正程的前半段是將LY磁能還給Cs上的電能的過程，其LY上的電流為： iY=(1/ LY)ULydt=

12、(1/ LY)(Ec- UM)dt(1)同理，LM上的電流為： iM=(1/ LY)UMdt(2)設(shè)正程時間為Ts，行逆程時間為Tr，UM是按場頻波動的直流電壓，在一行的時間內(nèi)若看成一定值，則 IYPP=Ts(Vcc- UM)/ LY(3)幅值 IYM= Ts(Vcc- UM)/ 2LY(4)同理 IMm =TsUM/ 2 LM(5)由(4)可知行偏轉(zhuǎn)線圈上的行掃描電流峰值，可通過調(diào)整UM大小來改變。由分析可知：在行逆程期間，Cy1、LY產(chǎn)生串聯(lián)諧振是LY與Cy1能量轉(zhuǎn)換的過程，同時也是LM與Cy2發(fā)生串聯(lián)諧振與能量轉(zhuǎn)換的過程，因此 iY= IYM cosyt(6) iM= IMm cosmt

13、(7)式中y、m為自由振蕩角頻率，當(dāng)LMCy2= LYCy1時，y =m=1/sqr(LYCy1)= 1/sqr(LMCy2)，電容Cy1、Cy2兩端電壓分別為：UCy1=(1/ Cy1)iydt=(1/ Cy1)IYM cosyt dt= (IYMsinyt)/ (Cy1y)+ UCy10(初始) (8)可見行逆程期間由振蕩產(chǎn)生的UCy1幅值為： UCy1M= IYM/(Cy1y)=(Ts/2LY)·(Vcc-UM)/ Cy1/sqr(LY Cy1)= (Vcc-UM)/2·Ts/sqr(LYCy1) (9) 同理 UCy2=(1/ Cy2)iMdt= (ImMsinmt

14、)/ (Cy2m)+ UCy20(初始) (10) UCy2M= ImM/(Cy2m)= (UM·Ts)/2 sqr(LM Cy2)= (UM·Ts)/2 sqr(LY Cy1)(11) 總的逆程峰值電壓為： UCyM = UCy1M + UCy2M =(Vcc-UM)/2·Ts/sqr(LYCy1)+ (UM·Ts)/2 sqr(LYCy1)= (Vcc·Ts) / 2 sqr(LYCy1) (12) 考慮Cs與CM的電源作用后，其逆程峰值為： (Vcc·Ts) / 2 sqr(LYCy1) +( Vcc-UM)+ UM= (Vcc·Ts) / 2