行输出级电路

1、一CRT的基本知识显象管是显示器中最重要的部件，它的价格最贵，作用最大。通过显象管的屏幕实时地将计算机的工作过程和结果显示出来。一、 显像管结构显像管是将电信号转化为光信号的器件，它能实时地将计算机工作情况和结果以光的形式显示在荧光屏上，具有监视和显示的作用，国外通常叫监视器（即CRT）,国内通常叫显示器。显像管由玻璃制成，它由电子枪、玻壳、荧光屏和管脚四部分组成。下面分别加以叙述。显像管结构见图。1、 电子枪电子枪由灯丝、阴极、栅极、加速极、聚焦极和阳极组成。（1）灯丝：用HT表示, 彩色显像管灯丝电压为6.3V（有的显示器加行频脉冲电压），电流约为0.33A。灯丝加电将阴极烘热发射电子。（

2、2）阴极：用K表示，阴受热后发射电子。单色显像管阴极加电压为2540V，彩色显像管加电压45180V，随显像尺寸大小而异。（3）栅极：又叫控制栅极，用G1表示。圆筒形套在阴极外面，顶部中心开孔。栅极加负电压0-60V，用电位器（或电脑控制）调整负电压来调制通过的电子数目，改变显像管束电流的大小，从而控制荧光屏的亮度。（4）加速极；用G2表示，加数百伏的正电压，彩色显像管加230450V使电子束加速射向荧光屏，调整电位器可改变电压大小，从而控制荧光屏的背景亮度。（5）焦极：单色显像管加数百伏电压，彩色显像管加58kV电压，使电子聚焦成很细的电子束。改变聚焦电压的大小，可以改变荧光屏聚焦的好坏。（

3、6）阳极：又叫第二阳极，用A2表示。彩色显像管加电压2234K,随显像管尺寸大小而异。阳极高压对电子束起最后加速的作用，使其有较大的能量轰击荧光屏百激发出光点，电压越高光点越亮。但由于电子束速度快，偏转的角度就会减小，从而使行幅相对减小；阳极电压偏低时，光栅亮度变暗，在同样偏转磁场作用下，电子偏转角度加大，行幅加宽。2、 玻壳由显像管的屏玻璃、锥体和管颈组成，里面抽成真空。锥体部分内、外壁均涂了一层石墨导电层，内壁涂层接阳极，外壁用弹簧接上金属屏蔽导线接显示器地线（底板），两导电层之间构成数百微法拉的大电容，作为阳极高压过滤之用。3、 荧光屏显像管荧光屏玻璃内壁涂一层荧光膜，受电子轰击而发光，

4、发光颜色与荧光粉颜色有关。屏上荧光粉里边有一层很薄的铝膜（十分之几微米），与显像管阳极相连，电子束很容易通过，加大了荧光粉的发射效率和荧光屏的亮度，还可遮挡后面的杂散光，增强了对比度。行输出级电路CRT屏幕之所以发光，主要是由行管与偏转线圈、FBT等共同提供的扫描大电流和阳极高压实现的。行输出级消耗的功率，约占整级50左右。主要包含以下三个部分：一、 行激励与行输出部分IC401之H-OUT信号经Q429放大至10V左右，经C416耦合加至Q402 G极，因MOS管输入电阻很大，积累的电荷不易泄放，改需加一泄放电阻R455，而D409是对电容耦合之交流信号钳位，使其最小不超过其压降（0.7V）

5、，使其正常驱动Q402。T401是反极性激励变压器，它与Q402、Q403一起构成反极性行驱动电路，即Q402导通进，Q403截止；Q402截止Q403导通，两者交替工作，使激励级具有良好的隔离作用，因而输出极的阻抗变化不会反射到振荡级、并使变压器T401的磁通缓慢变化，有利于抑制高频寄生振荡。R430、R428是匹配激励电源电压的电阻，同时也可防止启动瞬间电流太大，C414是直流滤波电容；C415与R425是阻尼电路，防止T401初级电流（不能突变）与分布电容产生高频振荡而激起高压损坏Q402，同时C415上电压升高后，电流方向变化，感应到次级后，使Q403正偏导通。D401、ZD401、C

6、467组成泄放回路。通常，偏转线圈的设计取决于CRT的过扫描系数，以及与偏转灵敏度有关的阳极高压、行频、扫描间隔、逆程变压器的初级电感量和电源电压。这就决定了所需要的峰值集电极电流Icp，Icp确定后，则基极电流IB确定T401次级电感确定，为了保证Q403充分截止，必须使加到VB之负电压VB2-约为负12V（过小不能实现截止，过大增加损耗，且易造成击穿损坏），因VB是初级感应而来，故激励变压器电源电压确定后，便能确定T401之匝数比确定T401初级感量。行管是高反压晶体管，它与D408（逆程二极管），C408、C409逆程电容、行偏转线圈等构成行输出回路。其中D408上面二极体为逆程二极管（

7、Damper）,下面二极体为调制管（Modulation），其主要作用是调节H-Size及几何失真补偿。R451、C417、D408是消除交越失真（即交描重合部分，画面表现为白画面中间一条亮竖线）。行管损耗主要含饱和损耗、存储损耗、开关损耗，图示如下：ICVcpIbO饱和损耗开关损耗（含拖尾损耗）饱和损耗此三种损耗是交替出现，不可能同时把三种损耗减到最小，如何使激励最佳（即功耗PC最小），最重要的是基极电流IB，并同时考虑Q403之Hfe、Vce（Sat）参数不反复匹配（通常是Hfe上限与Vce（Sat）下限易产生拖尾损耗，Hfe下限和Vce（Sat）上限易产生存储损耗），有兴趣之同仁可查相关

8、资料，这里不再赘述。 过激励与欠激励：欠激励过激励Power LossIB 欠激励：主要表现为IB过小，VCE（SAT）太大，造成H-Size变大后，IB无法提供合适的电流，造成Failure。 即H-Size大时，Q403温度高 过激励：主要表现为IB过大，tf（开关）损耗过大，造成H-Size变小时，IB提供过大，造成Q403的功耗损失过大，造成Failure。 即H-Size小时，Q403温度高。行输出电路工作原理：要想在行偏转线圈中得到一个线性的矩齿波电流，由公式Icp=TS·VCC/ZLY，（TS：扫描时间，VCC：B+电压，LY：回路电感量）。知；行频TS减小，而LY、I

9、cp不变，故Vcc，所以B+电压随行频而升高。也可理解为行频升高，偏转线圈感抗增大，故其需要的电压也增大（XU=2FU）。行管内阻很小，相当于一个开关，当行管由导通变截止时，在电路内会产生高频自激振荡，故必须加逆程二极管加以抑制，否则将破坏扫描。为了分析，给出如下等效电路：线路说明；忽略偏转线圈直流铜阻，不计Q403饱各压降及导通时内阻。 L1LDY LY表DY（约0.14mh），线性线圈电感量之和，L1=LY/FBT初级（750UH） 因CS电容较大（2UF），当B+经FBTDYL401向CS充电，故可把CS等效为一个电源电压Vcc。t0+t1（正程后半部）当加到Q403 B极的开关脉冲为正

10、极性时，Q403导通，开关闭合，D408被短路截止，形成一个直流通路。偏转线圈两端加上一个恒定电压VCC，使电感中电流线性增长，电源中电能转化为线圈中磁能，它表现为线圈中电流的存在。直到t1时刻电流达到最大值，完成了正程后部分锯齿波电流逐渐加大的第一个过程，实现了一次电磁变换。t1+t2（逆程前半部分）t1+时，Q403 B极为负极性，Q403截止，开关断开，D408被反偏截止。此时线圈中电流方向不能突变，于是电流向逆程电容充电，使CY端电压变为上下负，随充电电压快速升高，充电电流迅速减小，磁能电能，表现为CY电压急剧升高，在t2时刻，磁能全转化为电能，完成一次磁电变换。t2+t3（逆程后半段

11、）t2+时，K仍断开，阻尼管也反偏截止，CY上高压（1200V）向电感线圈快速放电，形成放电电流，它与充电时方向相反，随放电电流，CY电压，电能磁能。t3+t4（正程前半部分）t3+时，CY电压为0，线圈反向电流达到负最大值，因其不能突变，它继续按反方向流动，开始向电容器反向充电，使逆程电容器电压极性反了一个方向（下正上负）。此时行管等效开关仍断开，如无D408而电压如虚线所示加上D408后，逆程电容电压被充到VCC后，D408导通，线圈中电流改为流经阻尼二极管与电源构成通路。在t3+t4阶段，只有D408的导通电流经DY，在t4+时，Q403导通，所以t4+t5期间偏转电流由阻尼管导通电流与

12、Q403提前导通的反向电流共同组成。以上是行输出电路未有Size调制管（Modulation）之传统电路原理说明，以下再对S792X-3之原理作简要补充说明：CS两端电压US，CM两端电压UM，B+电压UB+=US+UMCS两端电压被调制为与UM极性互补的场频抛物波电压，因此行偏转电流也将以相反极性被调制，行偏转线圈内得到被场频抛物电流调制的行频锯齿电流。LY、C418、CS回路与LM、C419、CM回路的自由谐振频率相等，即Tr*2=2=2工作过程 第一阶段：是正程的后半段（t1t2），Q403饱和导通，CS·CM上已有充电电压US、UM,作为等效电源，电流通路如图：USUM D2

13、ON，D1OFFi1由CS正端LYQ403 C、E极D2、CMLMCS负端i1=t I1P=·LY中储能：E1L=LY·I1P2=·i 2=t I2P=·LM中储能：E2L=LM·I2P2=· 第二阶段：逆程阶段（t2t4）LY、C418、CS；LM、C419、CM谐振UC1P=··US+US UC2P=··UM+UM 第三阶段：正程前半段（t4t5）D1、D2导通，LY、LM向CS、CM回授能量i1=tI1P I1P=· i 2=tI2P I2P=·二、 行Size部分（含

14、几何调整）IC401输出之EW波形，加至Q405 B极,Q404与Q406组成，甲类推挽差动放大，此种放大优点是同型号之三极体可抑制温飘。Q405（Size管）从Q406 C极取样（约1.2V），经过高倍放大（达林顿管放大倍数约1000倍以上）至30V左右（EW7V左右），再经Size电感L402及逆程电容，作用于DY，从而通过调节Size（EM波形）作用于DY，使其电流大小发生变化，从而CRT显示的尺寸变化。调SizeEW波形Q405 B极电位Q405导通程度Q405 C极电位DY电压DY电流Size在差放Q406 B极，除EW外还有CPU之HS信号及P38，其作用是调节不同频率的H-Siz

15、e之Range。R477、R432、R478、R434、R435皆为偏置电路，为三极体提袜静态工作点或电源电压，NR401为负温度系数电阻，防止Size的温飘，C451是防止某些Size管温度特性不好，加温会出现垂直线分叉。ZD407与D428为防止Arcing之保护回路，使Q405 C极电压超过58V左右，便经此二个二极管泄放到50V回路，C431与L402组成LC网络，通低频、阻高频，使EW之场频波形叠加至逆程电容（即Modulation管），而高压之行频脉冲不至直接作用于Q405 C极。RY401部分：Q428受CS1控制，进一步控制Q427，在低频时导通，RY401吸合，使逆程及CS电

16、容分别并联一个电容C420。C438，加大其容量，减小低频时Raster Size。由于荧光屏的球面中心与电子束的偏转中心不在同一位置，因而易出现枕形失真。对一般CRT而言，光栅上下失真不明显，不需要在电路上加动态校正，但对于光栅的左右枕形失真，需加以校正，P792X机种便是通过EW波形来校正。EW波形是以场频为周期的抛物波，用它来调制行频锯齿波电流，便能达到补偿枕形、桶形、梯形等几何失真，具体图示如下：三、 线性部分左右线性失真补偿L401原理：因实际的行偏转线圈（DY）存在内阻，行管及Damper本身有一定内阻，随行扫描电流IY增大，行扫描电流就会逐渐偏离直线，即加到DY上电压减小，扫描电

17、流增加的速度变慢，故光点扫至屏幕右侧时速度变慢，图像显示为左边方格大，右边方格小。IY=·（1e） R为行输出总电阻，=由上式知：趋于无穷大时，IY与t才有线性关系。如下图：正程前半段理想扫描电流实际扫描电流正程后半段IYt因显像管给定以后，其偏转功率指数SH=LYIYPP2就确定了，IYPP=·TS若LY增大4倍，则IYPP下降为，即VCC上升2倍，即LYVCC为使扫描电流的变化率不变，就要求LY上电压不变。如果VCC时，LY也，则不变，即IY不变。方法便是串线性电感LO，则总感量L=LY+LO。线性电感一般为一个工型的线圈，如图：I（A）I（UH）其磁芯有一个固定的磁通量，当一个正向或负向电流流经线圈时，在磁芯会产生一个固定磁通量相加或相抵消的状况，使电感量产生变化，一般特性为电流为正时，电感最小，电流愈负，电感愈大，所以当左边太大时，增加L401之电感量，当左边小时，则减小电感量，特性如下图：线路说明：Bdrive信号经C448与R447构成之RC网络加至Q407，因Bdrive之Duty不同，可控制L401初级之导通状况，而进一步影响流过次级的电流，从而改变电感量。C430、D404、R