CRT灯丝保护装置。方案、说明

CRT灯丝保护装置。无线电电子电气工程百科全书

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分析以电视显象管为主的阴极射线管(CRT)的阴极加热单元(CPU)灯丝保护装置电路的发展，不禁要注意这几年缺乏新的技术方案。。主要问题仍然是满足保护装置的整套要求，因为某些指标的改善与其他指标的恶化相关。这使我们得出以下结论：对于这种类型的设备，基于使用传统元件库的电路的可能性实际上已经耗尽。

本出版物中介绍的设备的开发是基于近年来出现的元素库功能的实现。为确保有效保护 KPU 发光、提高可靠性、小型化并消除对设备调整的需要，需要允许以下电路解决方案：

减少电路元件的数量、体积和质量；
无需额外电源；
减少热量产生；
制造基于可靠性提高的元件基础的设备。

此外，保护装置的范围也得到了扩展——无需对电路进行重大改变，就可以在任何使用 CRT 来显示视觉信息的设备中使用，例如视频监视器、显示器：计算机、CRT视频投影仪、示波器等[1]。

所提出装置的显着特点是： - 使用非线性元件，专门设计用于平滑 CRT 加热的浪涌电流 - 具有负温度系数的强大直接加热热敏电阻； - 固态非接触继电器作为开关元件的应用； - 在 CPU 预热期间锁定 CRT。

此外，以保护显像管 61LK5Ts 的 KPU 为例来考虑设备的操作。

（点击放大）

该装置原理图如图所示，由DA3芯片上的热敏电阻R2、继电器DA2、继电器控制单元DA1.1和DA1.2芯片上的显像管消隐信号发生单元组成。热敏电阻R3型TR15-16-0,8串联到显像管的KPU灯丝电路，用于消除电视开机时灯丝的浪涌电流。在冷态下，它的阻值为16欧，KPU加热器Ro的冷灯丝阻值为3欧左右。在这种情况下，启动电流为

Io=启动功率Po=HoIo=6,3x0,33=2,1W。

比较：未受保护的显像管的浪涌电流

I=6,3/3=2,1A，

启动功率 Po=6,3 2,1=13,23 W。

因此，热敏电阻将启动功率降低了 6 倍以上。如果我们考虑到在任何现代电视显像管的 KPU 灯丝电路中已经有一个限流元件 - 电阻器或电感器，那么实际上启动功率会降低 7 ... 8 倍。

固态继电器 DA2 设计为在热敏电阻 R3 达到标称模式后绕过它。继电器激活信号由一个DA1.1单振子产生，当电源电压开启时触发。灯丝电流流过热敏电阻 R3 的持续时间由电路 R1、C1 的时间常数的选择决定，并通过公式 t[c]=1.1R [MΩ]C[μF] 计算。

KPU 预热期间的显像管消隐电压由第二个 DA1.2 单振子产生，其时间常数由 R4、C3 电路设定，计算方法类似。 DA1.2 输出的电压提供给显像管消隐单元，其电路由电视型号决定，这里不再给出，因为其选项已在[3]中详细讨论。电容器C2、C4最大限度地减少电源电路中的干扰和纹波对单个振动器操作的影响。二极管VD1、VD2抑制电视打开时可能出现的电压浪涌。电源电压由电视总线之一提供，可以在 5 ... 18 V 范围内，而不会显着改变器件的参数，只需根据条件调整电阻器 R2 的值DA2继电器的控制电流值等于10mA。 KPU显像管预热结束后，设备在长期模式下消耗的功率在200V供电时不超过18mW，在55V供电时不超过5mW。

当电视机打开时，DA1.1单振子输出端（5脚）出现低电平电压，位输出（1脚）置为低阻状态，旁路电容C3，防止它从充电。同时，在DA1.2单振子的输出端（第9脚），有高电平电压供给显像管消隐单元，DA2继电器的控制电路（第10脚， 11）。这样，显像管关闭，KPU灯丝的启动电流流过冷热敏电阻R3和电视电路提供的限流元件，使启动功率降低了7...8倍。随着热敏电阻R3升温，其阻值减小，KPU加热器的阻值增大。这种类型的热敏电阻达到标称模式所需的时间为 2 ... 3 秒，如有必要，可以通过将热敏电阻粘合到小型散热器上来增加时间，其尺寸通过实验确定。使用的粘合剂必须耐热。

在电视开机后的时间间隔结束时，由定时电路R1、C1的参数决定，大约等于10s，DA1.1单振子的输出切换到高电压电平，并且其放电输出设置为高阻状态。同时，电容器C3开始充电，单振子DA1.2的输出端仍存在显像管消隐电压，继电器DA2的控制电路中开始流过控制电流，其电源电路为设置为低电阻状态。以后，直到电视关闭之前，灯丝电流流过DA2继电器的触点6和2，热敏电阻R3迅速冷却，为下次打开电视做好准备。在开始对电容器C3充电之后的时间间隔结束时，该时间间隔由定时电路R4、C3的参数确定并且等于大约20秒，单个振荡器DA1.2的输出切换到低电压状态。结果，显像管打开，然后电视以正常模式运行。因此，打开显像管的总延迟时间为30秒。

在该器件中，您可以使用 7556 系列的任何微电路（例如 [556] 中所示的微电路）来代替 MAXIM 的双定时器 ICM4IPD，或者单个定时器 KR1006VI1 的两个微电路（电源电压 - 5.-） .15V）。不建议将5P19A1继电器替换为电磁继电器，因为电磁继电器资源较少。最接近的国外同类产品：INTERNATIONAL RECTIFIER 的 RVG612、PVAZ172N。 VD1、VD2除图中所示外，还可以是带有任意字母索引的KD509、KD510、KD522型。电容器 C1、C3 在环境温度升高的条件下必须具有至少 10000 小时的故障间隔时间，并且泄漏电流最小。就成本/效率而言最合适的是台湾制造的SR系列电容器。 K52-16、K53-4、K53-18、K53-19 也适用。 K53-29、K53-35[2]，但它们的成本要高得多。电容器 C2、C4 - KM、K10-17 型。

该设备由已知的良好元件精确组装而成，无需调整。

文学

Vukolov N.I.、Gerbin A.I.、Kotovshchikov G.S. 接收阴极射线管：手册/编。乌拉修卡 V.N. - M.：无线电和通信，1993。
电容器：手册/I.I. Chetvertkov、M.N. Dyakonov、V.I. Presnyakov 等：Ed. I.I. Chetvertkova。 - M.：无线电和通信，1993。
Vetoshkin P. 用于“软”打开显像管的装置。 - 电台，1994 年，N9，第 7 页。
Dudnik Yu. 模拟定时器 AS555N、AS556N 的 IC。 - 业余无线电爱好者，1998，N1.C.40。

作者：S. Mitsin，莫斯科地区，杜布纳；出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru

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