CN1021273C

CN1021273C - 电源保护电路

Info

Publication number: CN1021273C
Application number: CN89108757A
Authority: CN
Inventors: 詹姆斯·艾伯特·韦尔伯; 约瑟尔·柯蒂斯·斯蒂芬斯
Original assignee: Thomson Consumer Electronics Inc
Current assignee: Technicolor USA Inc
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1993-06-16
Anticipated expiration: 2004-11-20
Also published as: DE68914791T2; EP0370660A3; KR0140989B1; CA2000524A1; EP0370660B1; CN1043058A; FI89653B; JP3377998B2; FI89653C; KR900008862A; DE68914791D1; US4916366A; CA2000524C; JPH02174468A; ES2055099T3; EP0370660A2; FI895415A0

Abstract

行偏转电路100的回扫变压器T1的次级绕组W2与二极管开关70串联，以产生激励场偏转放大器40b的扫描整流供电电压V。二极管开关在调制器30中起开关作用。例如，在维修工作方式期间，当垂直光栅折叠时，次级绕组中的扫描电流显著减小。由R15检测减小的扫描电流，以产生借助二极管调制器而使输送到二极管开关的峰值电流小于次级绕组电流的控制信号。这保证二极管开关在整个行扫描行程保持导通而避免供电电压V的不希望有的上升。

Description

本发明涉及电视设备电源中的过压保护电路。

某些传统的电视接收机的行偏转电路拥有包括行偏转线圈和扫描电容的输出级，该电容在每次扫描期间为该偏转电路提供偏转电流。在回扫期间，回扫电容跨接到所述偏转线圈上。回扫期间，借助于回扫变压器补充能量。回扫期间，偏转晶体管开关导通，导致在回扫变压器的初级绕组两端产生直流电压B⁺。

在实施本发明的见解的电路中，回扫变压器的次级绕组经由整流电路串联连接到称为地线的公共导体上。该整流电路包括二极管开关。例如，该二极管的阳极处在地电位。该二极管开关的阴极连接到所述次级绕组的一个末端接线端。滤波电容连接在地线和所述次级绕组的远离二极管开关的阴极的第二末端接线端。负载电路跨接在该滤波电容上。

扫描期间，所述次级绕组中产生的扫描电压在连接到滤波电容和负载电路的次级绕组中产生扫描电流。该次级绕组电流在所述滤波电容上产生经整流的直流输出供电电压。该次级绕组电流在包括二极管开关的电流通路中流动。该次极绕组电流在二极管开关中产生使该二极管开关在扫描期间导通的正向电流。当二极管开关导通时，该次级绕组构成具有较低输出阻抗的电压源。只要二极管开关导通，在该二极管开关的阴极上产生的正向电压就可忽略。因此，所述输出供电电压基本上决定于回扫变压器的初级对次级的匝数比，而不受二极管开关的阴极上的电压的影响。

回扫期间，在回扫变压器的次级绕组中产生具有相反极性的回扫脉冲电压，该电压使二极管开关截止。在二极管开关的阴极上产生回扫电压。这样，在正常运行时，二极管开关在整个扫描期间导通，而在回扫期间截止，从而，形成由该二极管开关整流的直流输出供电电压。

在众所周知的二极管调制器型边侧枕形畸变校正电路中，与前面讨论的相同的二极管开关也在该二极管调制器中起换向作用。为此，由该二极管调制器构成的电路支路的末端接线端连接到所述次级绕组和所述二极管开关的阴极之间的连接点上，因此，该阴极构成三条支路交叉的三路连接节点：由二极管调制器构成的电路支路，包括所述二极管开关的电路支路以及包括所述次级绕组的电路支路。流经上述由二极管调制器构成的电路支路的电流可以提供流入所述次级绕组的电流的一部分（例如，在扫描期间的前一半时间内），因此，减小了二极管开关中的正向电流。这样，所述次级绕组电流就等于所述正向电流的绝对值和由二极管调制器构成的电路支路中的电流之和。

所述次级绕组中的电流决定于负载电流。因此，负载电流的减小使二极管开关中的电流减小。跨接在与该二极管开关相联系的滤波电容上的负载电路可以包括由该输出供电电压激励的电视接收机帧放大器集成电路。例如，在消磁期间和维修开关工作期间，当垂直光栅折叠或万一出现故障时，该帧放大器输出电流（因此，负载本发明的见解的保护电路。

图1说明行偏转输出级100，后者还起用于产生供电电压V的电源的作用。例如，在滤波电容C5的两端产生+26伏的电压V。电压V激励负载电路40a和垂直偏转放大器40b。例如，负载电路40a可以是电视接收机的伴音处理级（未示出）。

输出级100包括与阻尼二极管D1逆平行耦合的偏转开关晶体管Q1。回扫电容C2连接在二极管D1的两端以及晶体管Q1的集电极和发射极之间。回扫变压器T1的初级线圈W1连接在输入电源电压B⁺和晶体管Q1的集电极之间。水平偏转线圈Ly，线性电感器L_LIN，东-西枕形畸变校正电路30的变压器T2的初级绕组T2a，以及扫描电容器C1构成连接在晶体管Q1的集电极和不接地的地线之间的串联电路。晶体管Q1按照在其基极上产生的激励信号Hr以行频接通或关断。信号Hr是以众所周知的方式在行扫描振荡器和激励级中产生的。晶体管Q1的开关动作以众所周知的方式产生行偏转电流。

回扫变压器T1的次级绕组W2的第一末端接线端W2b连接到滤波电容C5上，在该电容上产生电压V。绕组W2的第二末端接线端经由整流电路70连接到机壳接地线上。整流电路70包括与绕组W2串联连接的二极管CR01和CR02。作为二极管开关的二极管CR02的阳极处于机壳地电位。二极管CR02的阴极经由接线端32连接到二极管CR01的阳极。二极管CR01连接在接线端32和绕组W2的接线端W2a之间。

扫描期间，当晶体管Q1（或二极管D1）导通时，在回扫变压器T1的绕组W1中产生大约等于电压B⁺的扫描电压。扫描期间，借助变压器作用而在绕组W2的两端产生具有图中所示极性的电压Vw2，该电压构成交流电压的扫描部分。作为整流电路70的结果，电压Vw2 电流）显著低于正常工作时的值。如果负载电流减小，则次级绕组的电流也将减小。如果次级绕组电流减小到例如等于由二极管调制器构成的电路支路的电流值，那么，该二极管调制器的电路支路中的电流将使二极管开关的正向电流变成零。所述次级绕组电流的进一步减小将二极管开关的阴极电压上升到显著高于地电位，该二极管开关因此而截止。

在该次级绕组两端产生的扫描电压与二极管开关的阴极上的电压串联连接。扫描期间该阴极电压的增加有不利影响，它可能使所述输出供电电压超过其正常工作电平。该输出供电电压的上升可能损坏其他积成电路，例如，伴音处理积成电路，后者也是由该输出供电电压激励的。

实施本发明的见解的电视设备电源包括连接到行偏转线圈的可控开关，用于产生行偏转线圈中的行偏转电流以及输出供电电压。光栅畸变校正电路连接到行偏转线圈，用于调制行偏转电流。该光栅畸变校正电路产生第二电流。把在帧偏转电路中产生负载电流的输出供电压加到该帧偏转电路上，用于激励该帧偏转电路。正常运行时，负载电流值在预定值范围内，而当该帧偏转电路停止工作或出现故障时，负载电流将超出该预定值范围。产生一种预示负载电流值将超出预定值范围的第一控制信号。该控制信号耦合到光栅畸变校正电路，用于当负载电流值超出预定值范围时停止光栅畸变校正电路的工作。

根据本发明的特征，该控制信号使所述第二电流不会引起输出供电电压的上升。

附图中：

图1说明行偏转电路的东-西光栅畸变校正电路，它包括实施在连接到滤波电容C5和电路40a、40b的绕组W2中产生半波整流电流iw2。

正常运行时，扫描期间，电流iw2流入包括正向偏置的二极管CR01和CR02的电流通路。结果，在接线端W2b上产生的电压V等于电压B⁺的值乘上绕组W2和W1之间的匝数比。回扫期间，当晶体管Q1截止时，在绕组W1的两端产生反极性的较高回扫电压。在绕组W2中产生其极性与扫描期间的极性相反的回扫脉冲电压，该电压使二极管CR01和CR02起关断的开关的作用。因此，正常运行时，二极管CR01和CR02在整个扫描期间导通，而在回扫期间截止。

枕形畸变校正电路30的变压器T2的次级绕组T2b的第一末端接线端31连接到调制电压产生电容C3。连接在二极管CR02和CR01之间的接线端32构成绕组T2b的第二末端接线端。

行扫描期间，借助变压器T2的变压作用，在扫描电容器C1两端形成的扫描电压在绕组T2b的两端产生具有图中所示极性的扫描电压V_T2b。电压V_T2b与电容C3串联连接，用于在电容C3上产生具有箭头所示极性的电压Vm，以及用于产生振荡电流i_T2b。

行回扫期间，如前所述，二极管CR01和CR02截止。结果，在回扫的末端和扫描的前半周期内，在绕组T2b中产生的回扫电压使绕组T2b中的电流i_T2b反向并沿着箭头所示方向流动。此外，在连接于二极管CR01和CR02之间的接线端32上也产生回扫电压。在扫描的后半周期内，扫描电流i_T2b以与箭头相反的方向流动。

枕形畸变校正电路30的控制电路30a连接到电容C3的接线端31。控制电路30a以将描述的方式产生调制电流im，后者具有按照电流im的平均直流分量控制电容C3上的电压Vm的可控平均值。例如，当控制电流im的平均值是零时，电压Vm处于最大值。另一方面，当电流im处于最大值时，电压Vm处于最小值。

在控制电路30a控制下的调制电压Vm借助于变压器T2的变压作用而确定变压器T2的初级绕组T2a两端的电压V_T2a的电平。这样，电压V_T2a受到与电压Vm或电流im一致的调制。电压V_T2a的方向使得偏转线圈LY两端的扫描电压小于在扫描电容C1两端产生的电压Vc1。

当电流im的平均值取最小值时，电压Vm取最大值，同时，电压V_T2a也取最大值。取最大值的电压V_T2a使偏转电流iy的幅度取最小值。另一方面，当电流im的平均值取最大值时，电压Vm取最小值，同时，偏转电流iy的幅度取最大值。

产生同步电流im的控制电路30a包括构成开关放大器的晶体管Q2、Q3、Q4、Q5和Q6。晶体管Q2和Q3构成该开关放大器的差动输入级。晶体管Q3的基级构成该开关放大器的不倒相输入端。在晶体管Q3基级上形成的参考电平Vref是由齐纳二极管Z产生的。晶体管Q2的基级构成该开关放大器的倒相输入端。晶体管Q3的集电极连接到负载电阻R10，并且，连接到晶体管Q4的基极。晶体管Q4的发射极连接到达林顿组态的开关晶体管Q6的基级。晶体管Q6的发射极连接到不接地的地线。晶体管Q6的集电极经由电感Lm连接到电容C3。晶体管Q6的集电极构成所述开关放大器的开关输出端，用于在电感Lm中产生同步电流im，后者提供东-西枕形畸变校正。

来自回扫变压器T1的绕组W3的行回扫脉冲信号经由电容C7和电阻R13的串联电路耦合到晶体管Q2的基极。行回扫期间，绕组W3中的该回扫脉冲信号产生在晶体管Q2基级上形成的锯齿波信号V_INV的上倾部分UR。行扫描期间，信号V_INV的下倾部分DR以小于上倾部分 UR的斜率变化。在具有包括上倾部分UR和紧接着的下倾部分DR的可控长度的时间间隔内，信号V_INV比在晶体管Q3的基级上产生的电压Vref具有更大的正值。。假定补偿电压为零，那么，只要晶体管Q2的基级电压比晶体管Q3的基级电压具有更大的正值，晶体管Q6就起接通的开关的作用。导通的晶体管Q6把电感器Lm连接到电容C3的两端，以便在电感器Lm中产生同步电流im的上倾部分。扫描期间，在晶体管Q6截止之后，由于存储在电感器Lm中的磁能量的结果，同步电流im继续在包括二极管D2的电流通路中流动。二极管D2连接在晶体管Q6的集电极和电压V之间。晶体管Q6导通时间间隔的长度受到，例如抛物波电压Vp的调制，抛物波电压Vp按照场频抛物波方式变化。

电压Vp经由R-C网络50耦合到晶体管Q2的基极。网络50包括用于控制在晶体管Q2的基级上产生的场频抛物波电压的幅度的可调分压器50a。网络50还包括用于确定锯齿波信号V_INV的相应部分的斜率的积分电容50b。电压Vp使晶体管Q2的基极上的信号V_INV的平均直流值按场频抛物波方式变化。其结果是：晶体管Q6导通时间间隔的长度（因此，电流im的平均值和电压Vm的持续时间）按场频抛物波方式变化。

电阻R141连接在晶体管Q6的集电极和晶体管Q2的基级之间。在给定的行周期内，电阻R141产生其直流或平均值正比于电压Vm的负反馈电流。电阻R141中的电流耦合到积分电容50b。由于负反馈的结果，被控制在闭合环路中的电压Vm按抛物波方式变化。

在包括场放大器40b（该放大器可以是由Sanyo生产的LA7831型）的场偏转电路60中产生电压Vp。包括场偏转线圈Lv、取样电阻Rv和隔直流电容C8的串联电路连接在放大器40a的输出端和不接地的地线之间。以众所周知的方式在电容器C8的两端产生抛物波电压Vp。

场偏转电路60包括场控制电路61，后者产生耦合到放大器40b的输入端40b2的锯齿波输入信号61a。场控制电路61对控制信号“维修/去磁”（SERVICE/DEGAUSSING）敏感，该信号用于在，例如启动维修开关和去磁期间，阻止在线圈Lv中产生场偏转电流iv。在James A.Wilber的、题为“带维修工作方式的场偏转电路”的美国专利4，694，226中描述了包含LA7831型放大器和维修工作方式的场偏转电路的实例。

由于抛物波电压Vp的缘故，行回扫行程中晶体管Q6导通的时刻出现在场扫描行程的中点附近而不是在场扫描行程的始端和末端。因此，在每个行扫描周期H中，电容C3的放电电流im的每个平均值以及电压Vm的电平在场扫描行程的中心取最大值，而在场扫描行程的始端和末端取最小值。结果，偏转电流iy的幅度以提供东-西枕形畸变校正的方式，在场扫描行程的中点取最大值，而在场扫描行程的始端和末端取最小值。连接在晶体管Q2的基极的分压器R14提供图象宽度调整。

行扫描期间，当晶体管Q2截止时，晶体管Q2的集电极电压上升。结果，晶体管Q5（其基级连接到到晶体管Q2的集电极）导通。当晶体管Q5导通时，它在晶体管Q6的基极和发射极之间形成低阻抗，这有利于加快晶体管Q6的断开。

就电击危险而论，变压器T1和T2使电压V、控制电路30a与电压B⁺、交流电源电压VAC隔离。就电击危险而论，电压B⁺与用于产生电压B⁺的交流电源电压VAC不是隔离的。因此，变压器T1和T2提供隔离阻挡层。供电电压V经由电阻R15耦合到场放大器40b的电源接线端40b1。

例如，在消磁期间，为了避免在接收机的阴极射线管（未示出）中引起色纯度误差，也许希望截止场偏转电流。因此，在消磁期间以及在维修开关工作期间，为了停止场偏转电流iv的产生过程，以众所周知的方式（未示出）产生信号SERVICE/DEGAUSSING。当产生信号SERVICE/DEGAUSSING时，或者，当出现故障状态时，经由电阻R15流入场偏转放大器40a的供电电流i40b的幅度可能显著地小于正常工作期间i40b的幅度。其结果是：绕组W2中的扫描电流iw2也将下降。

假定在正常行扫描行程的整个前半部分中，电流iw2大于电流i_T2b。因此，在整个行扫描行程中，二极管CR02保持导通，其中流过电流iw2和i_T2b之间的差电流。由此可见，正常工作时，二极管CR02使扫描电流不会影响电压V。

如果在行扫描行程的前半部分的有效部分中、由于上述负载电流i_40b下降的缘故、电流iw2相对于其正常工作电平显著地下降，那么，变压器T2的绕组T2b中的正扫描电流i_T2b可能等于电流iw2。因此，在行扫描的前半部分的该有效部分中，二极管CR02可能截止。其结果是：可能在反向偏置的二极管CR02的阴极上产生具有较高正峰值电平的电压V₃₂的宽脉冲。电压Vw2和V₃₂的和构成电压V。因此，如果电压V₃₂的脉冲峰值电平变大、并且、其宽度足够的话，那末，在上面提到的场光栅析叠期间，电压V₃₂可能使电压V大于正常工作时的值。电压V可能危害某些由供电电压V激励的积成电路，如图中画成负载40a的电路。

在本发明的实施例中，晶体管Q7的发射极和基极分别连接到电阻R15的接线端上，以便检测场放大器40b中的负载电流i_40b。晶体管Q7的集电极经由滤波电容C9和泄放电阻R16的并联电路连接到地线。开关二极管D3连接在晶体管Q2的基极和一个接点接线端之间，该接线端连接在晶体管Q7的集电极和滤波电容C9与电阻R16的并联电路之间。

正常工作时，场放大器40b中的电源或负载电流i_40b（该电流还流入R15中）在电阻R15两端产生电压降，该电压降大到足以使晶体管Q7至少在每个场偏转周期的一部分时间内是导通的。因此，在电容C9两端产生的直流正滤波电压保持在足够高的电平上，该电平足以使二极管D3在每次场偏转的整个周期内保持反向偏置状态。

如果，例如由于场偏转电路60停止工作的缘故、在给定的场偏转周期中负载电流i_40b的最大值变成小于预定值的话，那么，晶体管Q7将保持截止状态。因此，二极管D3将在每次场偏转的整个周期内变成导通。结果，晶体管Q2的基级电压将变成小于晶体管Q3的基级电压。结果是：晶体管Q6将无限期地保持截止状态，使平均电流im等于零。

当电流im的平均值取最大值时，电压Vm取最小值，并且，在扫描行程的始端，绕组T2b中电流i_T2b的正峰值幅度取最大值。相反，当电流im的平均值取最小值时，电流i_T2b的正峰值幅度取最小值。

例如，当场光栅折叠时，如上所述，电流im由于二极管D3工作而等于零。其结果是：电流i_T2b取最小的正峰值，该幅度小于流入绕组W2中的电流iw2的幅度。因为，电流iw2和电流i_T2b以二极管CR02的正向电流的形式流动，所以，在行扫描行程的整个前半部分，二极管CR02保持导通。由此可见，在整个行扫描正程中，电压V32保持二极管CR02的正向电压电平均值。当二极管CR02导通时，二极管CR02有助于使电流i_T2b不会影响电流iw2。因此，二极管CR02使包括绕组T2b的电流通路与包括绕组W2的电流通路隔离。这样，例如，当场光栅折叠时，有助于使电压V不超过其正常工作电平。

当例如维修开关工作期间场放大器40b停止工作时，将继续产生电压V，以便允许行扫描工作。在维修开关工作期间，也许要求行扫描正常工作。因此，通过晶体管Q7的工作来保护电压V，这种保护方法的优点是不需要完全停止行偏转电路输出级100的工作。

Claims

1、电视设备的电源，它包括：

在第一电路支路(40b)中产生具有偏转频率有关的频率的交流供电电压(Vw2)的装置(W2)，

开关装置(70)，该装置连接到所述第一电路支路(40b)，用于在所述第一电路支路(40b)的电源接线端(W2b)产生输出供电电压(V)、并且、在所述第一电路支路(40b)中产生输出供电电流(i_40b)，该电流(i_40b)是借助于所述开关装置(70)的开关动作而由所述交流供电电压(Vw2)的整流产生的，

连接到所述开关装置(70)以构成第二电路支路(T2b)的装置(T2)，该装置用于按照所述开关装置(70)的开关动作而在所述第二电路支路(T2b)中产生按照与所述偏转频率相关的频率变化的第二电流(i_T2b)，以致于在所述开关装置(70)中，主电流流通路径(CR01)是所述第一(40b)和第二(T2b)电路支路两者公用的，

装置(R15)，该装置响应所述输出供电电流(i_40b)而产生第一控制信号，该信号表示所述输出供电电流(i_40b)的幅度处在正常工作范围之外，

其特征在于还包括：

装置(Q7、D3、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)，该装置对所述第一控制信号(R15)敏感、并连接到所述第二电流产生装置(T2)，该装置用于当所述输出供电电流(i_40b)处在所述正常工作范围之外时控制所述第二电流(i_T2b)、以便使所述第二电流(i_T2b)不会影响所述输出供电电压(V)，当所述输出供电电流(i_40b)的所述幅度在所述正常工作范围之内时，所述第一控制信号响应装置(Q7、D3、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)不影响所述第二电流(i_T2b)。

2、根据权利要求1的电源，其特征在于：

在所述交流供电电压（Vw2）的给定周期中，当所述开关装置（70）处在第一开关状态时，所述开关装置（70）将所述第二电路支路（T2b）和所述第一电路支路（40b）隔开。

3、根据权利要求1的电源，其特征在于：

当所述输出供电电流（i_40b）的所述幅度处在所述正常工作范围之外时，所述第二电流控制装置（Q7、D3、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6）使所述第二电流（i_T2b）的取值不同于正常工作时的取值，以便使所述第二电流（i_T2b）不会影响所述开关装置（70）的所述第一开关状态、从而、使所述第二电流（i_T2b）不会影响所述输出供电电压（V）。

4、根据权利要求1的电源，其特征在于：

所述交流供电电压产生装置包括行偏转电路（100），该电路在行偏转线圈（LY）中产生行偏转电流（iY）、并在回扫变压器（T1）的第一绕组（W2）中产生所述交流供电电压（Vw2）。

5、根据权利要求4的电源，其特征在于：

所述开关装置包括与所述回扫变压器（T1）的所述第一绕组（W2）串联连接的二极管开关（70）。

6、根据权利要求5的电源，其特征在于：

所述二极管开关（70）基本上在所述给定周期的整个扫描期间是导通的，而在该周期的回扫期间是不导通的。

7、根据权利要求4的电源，其特征在于：

所述第二电流产生装置（T2）和所述开关装置（70）构成二极管调制器，该调制器连接到所述偏转线圈（LY）、以便调制所述偏转电流（iY）、从而提供东-西枕形畸变校正。

8、根据权利要求1的电源，其特征在于：

所述第一控制信号产生装置（R15）使所述第二电流（i_T2b）的幅度显著低于正常工作时的幅度。

9、根据权利要求1的电源，其特征在于：

所述开关装置包括二极管开关（70），该开关（70）与行偏转电路（100）的回扫变压器（T1）的第一绕组（W2）串联连接、用于在所述第一绕组的接线端（W2b）上产生所述输出供电电压（V），

所述第一绕组（W2）的所述接线端（W2b）远离设置在所述二极管开关（70）和所述第一绕组（W2）之间的第一接点接线端（W2a），

所述第二电路支路（T2b）连接到设置在所述第一绕组（W2）和所述二极管开关（70）之间的第二接点接线端（32）。

10、根据权利要求1的电源，其特征在于：

所述输出供电电压（V）和所述输出供电电流（i_40b）耦合到场偏转电路（40b），

当场偏转光栅折叠时，所述输出供电电流（i_40b）的所述幅度处在所述正常工作范围之外。

11、根据权利要求10的电源，其特征在于：

所述第一控制信号产生装置（R15）响应流入所述场偏转电路（40b）中的输入供电电流（i_40b），当所述场偏转电路（40b）的所述输入电流（i_40b）处在相应的正常工作范围时产生所述第一控制信号的第一电平，而当所述输入电流（i_40b）显著小于正常工作值是产生来自R15的所述第一控制信号的第二电平。

12、根据权利要求1的电源，其特征在于：

所述第二电流产生装置（T2）和所述开关装置（70）构成光栅畸变校正电路，当所述输出供电电流（i_40b）处在所述正常工作范围之外时，该校正电路停止工作。

13、根据权利要求1的电源，其特征在于：

所述输出供电电流（i_40b）和输出供电电压（V）耦合到场偏转放大器（40b）的电源接线端（40b1），在消磁操作期间或维修操作期间，所以场偏转放大器（40b）响应第二控制信号（61a）而停止工作，以致于当所述场偏转放大器（40b）停止工作时，所述输出供电电流（i_40b）的所述幅度处在所述正常工作范围之外。

14、根据权利要求1的电源，其特征在于：

当所述开关装置（70）导通时，该开关装置（70）将所述第一电路支路（40b）与所述第二电路支路（T2b）隔开。