CN1027948C - 垂直偏转线圈保护电路 - Google Patents

Abstract

水平偏转电路的禁止电路响应水平偏转电路故障状态。垂直偏转线圈电流检测电路包括与垂直偏转线圈和S整形电容器串联连接的采样电阻器，在正常工作时产生控制垂直偏转电路的反馈信号，并产生指出垂直偏转线圈过电流状态的故障信号。校准过电流状态的指示以指出垂直驱动级和(或)S整形电容器中的故障状态。该禁止电路也响应垂直偏转线圈电流检测电路以禁止水平偏转电路的操作，并接着禁止辅助电源和垂直驱动级。

Description

本发明一般涉及过电流保护系统领域，更准确地说，涉及电视设备中垂直偏转电路和相关垂直偏转线圈电路的过电流保护电路的领域。

设计电视接收同中垂直偏转线圈组件和相关元件用来保证在相应设计中基本上消除不安全因素。通常电视接收机的垂直偏转线圈组件与S整形电容器和采样电阻器串联连接。采样电阻提供高电压源与参考电动势（通常为地）之间的垂直反馈电压信号。重要的是要保证S整形电容器短路时流过电路的短路电流不会由于垂直偏转线圈组件中产生的过多功率和热量而带来对安全性的威胁。垂直偏转线圈的过电流状态也可由故障引起，例如，提供垂直偏转电流给偏转线圈的垂直驱动级中的短路。最好能防止垂直偏转线圈由于这种过电流状态而毁坏。垂直偏转线圈与通常为2-3欧姆范围的采样电阻相比有一较高阻抗，通常为15欧姆。因此，由这种短路产生的大多数功率会耗散在垂直偏转线圈中而不在采样电阻中。先有技术对纠正该问题的努力还不能完全令人满意。这些尝试包括与垂直偏转线圈组件串联使用熔丝或可熔电阻器。可熔电阻器由于在电阻器内无足够耗散功率熔断元件使电路开路，所以大都不能令人满意。具有较高额定电压或额定电流的纯粹元件替换常常由于许多原因而不够理想。较高额定值的元件通常较为昂贵。例如，较高额定值的元件如电容器体积大许多。此外，能承受较高电压或电流的较高额定值元件可能用来替代，只因为装上不同的较低额定值的元件不能得到效果。

本发明提供电视接收机或类似设备的垂直偏转线圈组件的实用保 护电路。

本发明提供相当便宜的保护电路，用以防止因瞬态现象即垂直偏转线圈组件出现短路或在垂直偏转线圈组件相关电路出现短路引起过电流状态而损坏垂直偏转线圈组件。

一般地，按照本发明，对垂直偏转线圈电路的垂直反馈电阻产生的端电压进行监视，以便在任何给定时刻产生指出流过垂直偏转线圈组件的电流大小的电压信号。每当垂直偏转线圈组件产生过电流状态，该电压信号便超过预定的阈值，启动保护电路的操作，例如关闭电视系统电源，从而将驱动电压从垂直偏转线圈组件中撤除。以这种方式，可防止偏转线圈组件的损坏，从而免除了由于通过偏转线圈组件和相关耦合元件的过电流而造成对安全性的威胁。

本发明的电视设备有一带有一变压器的水平偏转电路用以产生导出的次级电源。出现故障时禁止水平偏转电路的电路可对例如由X射线保护电路测出的对电压状态或水平输出晶体管传感的过电流状态予以响应。垂直偏转电路的驱动级可由次级电源供电以将垂直偏转电流供给垂直偏转线圈。S整形电容器串联耦合于垂直偏转线圈。检测垂直偏转线圈电流的电路包括与垂直偏转线圈和S整形电容器串联耦合的采样电阻器。该垂直偏转线圈电流检测电路在正常操作期间产生控制垂直偏转电路的反馈信号，并产生指出出现垂直偏转线圈过电流状态的故障信号。校准过电流状态的指示用以指出故障情况，例如垂直驱动级和（或）S整形电容器中的短路。该禁止电路也响应垂直偏转线圈电流检测电路以禁止水平偏转电路的操作，依次禁止次级电源和垂直驱动级工作。二极管将垂直偏转线圈电流检测电路耦合到该禁止电路。

再根据本发明的一种配置，也使用防止水平输出级出现过电流或过电压状态的安全性检测电路（例如和X射线保护电路相关连）来监 测表示流过垂直偏转线圈组件的电流幅度的信号，即响应垂直偏转线圈的过电流状态。

下面参考附图描述本发明各种配置，其中相同元器件用相同标号予以标识。

图1是本发明电路的电路原理图。

图2是一电视接收机的部分的电路原理图，示出了电源，锯齿波振荡驱动级、锯齿波振荡器，部分门电路和部分本发明一实施例的保护电路。

图3是说明图2中门电路剩余部分、水平驱动电路和该实例所示电视接收机各种其它元件的电原理图。

图4是所示电视接收机回扫电路部分的电原理图。

图5是说明回扫电路剩余部分和所示电视接收机的水平输出级的电原理图。

图6是所示电视接收机控制芯片和相关电路的部分框图和电原理图。

图7是说明所示电视接收机垂直输出驱动级和本发明所说明实施例其它部分的电原理图。

参考图1，典型的垂直偏转线圈组件BF01为电感LY01以及和该电感并联连接的电阻RY01。S整形电容器CF01及采样电阻RF01与该电感串联连接。采样电阻两端产生垂直反馈电压。电阻RF01产生的反馈电压由电容器CF02交流耦合到电视接收器的控制电路以产生VFB（垂直反馈）信号。如电容器CF01发生短路，过大的电流能流过垂直偏转线圈组件BF01和电阻RF01。由于偏转线圈组件BF01的典型阻抗约为15.0欧姆，电阻RF01的阻抗约为2.7欧姆，短路电流产生的大多数功率消耗在偏转线圈组件BF01，从而引起偏转线圈组件过热，并可能使之损坏。过热会成为对安全性的威胁。

按照本发明的电路可防止垂直偏转线圈组件BF01出现这种过电流状态，也可用垂直反馈采样电阻RF01的端电压来产生在任何给定时刻表示流过偏转线圈组件BF01的电流幅度的信号，在该实例中，通过电位器PF01和电阻器RF11的串联电路分解垂直反馈电压，从而电阻器RF11两端产生的分解后的电压提供与通过偏转线圈组件BF01的电流幅度成比例的信号，在该实例中，垂直偏转线圈过电流信号由隔离二极管DF01耦合到包含NPN晶体管TP08和PNP晶体管TP07的再生开关电路。加速电容器CP06接在晶体管TP07的基极与发射极之间而旁路电阻器RF28跨接电容器CP06。晶体管TP8的发射极接地，其基极与晶体管TP07的集电极共同连接到隔离二极管DF01的负极，该二极管正极与电阻器RF11的一端相连接。

在该实例中，隔离二极管DP07的负极与晶体管TP07的基极和晶体管TP08的集电极共同相接，而二极管DP07的正极连接到锯齿波信号线ST02，锯齿波信号ST03由以下所述锯齿波振荡器产生。另一隔离二极管DP01的正极与电源线或导线PS02相接，沿该导线PS02传导来自以下所述的电源的半波整流的电压PS03。该二极管DP01的负极连接到晶体管TP07的发射极。

电阻器RF11相对于电位器PF01的阻抗值这样来设置，使得当垂直偏转线圈组件正常操作期间，电位器PF01端电压的电平不足以正向偏置二极管DF01及使晶体管TP08和TP07导通。但是，当过电流开始流过垂直偏转线圈组件BF01时，电阻器RF11两端产生的电压会超过预定值使晶体管TP08导通，接着以现有技术已知的正反馈方式使晶体管TP07导通。晶体管TP07和TP08将维持导通或锁存状态直到流过各集电极和发射电流路径的电流幅度减到保持值以下时。在该实例中，由于是初步说明而相当简单，当晶体管TP07这样导通时，电压线PS02约为高过地电平的三个二极管的压降，而锯齿波电压线ST02约为两个二 极管的压降。电压线PS02的实际接地防止了半波整流信号PS03进入以下描述的锯齿波发生器。锯齿波电压线ST02的实际接地确保该锯齿波发生器迅速断开。

这样，当有过电流通过垂直偏转线圈组件BF01时，保护电路PC01迅速关掉电视接收机的电源部分以将垂直偏转或驱动电压从垂直偏转线圈组件BF01撤去。当后一种情况发生时，电阻器RF11两端产生的电压基本降落为地电平。流过每一个晶体管TP07和TP08的发射极和集电极的电流在幅度上迅速减小使这些晶体管截止，从而恢复锯齿波振荡器的电源。接着，恢复垂直偏转电压。如过电流状态仍存在，例如由电容器CF01短路所引起，重复该循环，因此保护电路PC01接通，将垂直偏转电压从偏转电压组件BF01消去。该电路以此方式维持循环直到电视机关掉或消除过电流状态。

如以下更详细描述，如图2所示，所说明的电视接收机包括基本和图1所示的保护电路PC01相同的安全性检测电路SS01。该安全性检测电路SS01响应电视接收机中水平输出级中的过电流状态，在出现过电流时关闭水平输出级。按照本发明的电路，用于保护水平输出级的相同的安全性检测电路SS01也可通过将垂直反馈信号例如通过二极管DF01（图7）送回到该安全性检测电路作为该安全性检测电路的辅助触发而用于保护垂直偏转线圈组件出现过电流。因此，只要用一分开的但相似的保护电路来保护垂直偏转线圈组件，但这与所说明的电路相比过于昂贵。

下面和所示电视接收机各所选择部分一起更详细地说明本发明。参考图2，电源PS01包括用以接收现成线电压的插头PL01，两个平滑电感或扼流圈LP01，一对滤波电容器CP26和CP27，旁路电阻器RP24，一包括二极管DP26至DP29的桥式整流器。锯齿波振荡器驱动器SD01包括电阻器RP08、RP61、RP07、RP59、RP03、RP02、RP01、RP40、和RP 27，电位器PP01，晶体管TP03和TP11，二极管DP46和DP01，齐纳二极管DP06和DP02，电容器CP01和CP13，电阻器RP08的一端用以接收电源电压B+。

锯齿波振荡器ST01包括电阻器RP26、RP05、RP10、RP11、RP09、RP65、RP12和RP13，晶体管TP01、TP02和TP04，二极管DP05和DP04，及电容器CP04和CP03。门电路部分包括晶体管TP12、集电极电阻器RP36。安全性检测电路SS01的实质部分包括晶体管TP07和TP08，二极管DX01、DP37和DP07、电阻器RP28、RP14和RP15以及电容器CP48和CP06。

参考图3，门电路GA01也包括电阻器RP37和二极管DP45。该图还示出水平驱动电路HD01，该电路包括：晶体管TP05、TP06和TP09，电阻器RP49、RP16、RP29、RP23、RP21和RP35;电容器CP56、CP57、CP07、CP08及CP15;二极管DP08、DP30、DP15和DP16，以及电感LP02。也示出了备用检测部分，它包括备用线、电容器CP31、CP42和CP20;二极管DP18;电阻器RP260以及9伏电压线。

所示出的其它元件包括X射线保护电路（XRP），该电路包括电阻器RX01、RX02、RX05、RX03和RX04，齐纳二极管DX02、二极管DX03和电容器CX02。还示出有电容器CP32，二极管DP31、DP32和DP33和电阻器RP48。

参考图4，回扫电路FB01部分包括回扫变压器LP04;电容器CP47、CP55、CP23、CP25、CV18和CP22;二极管DP35、DP19和DP70以及电阻器RP56、RP63、RP55、RP53、RV21和RV27。

参考图5，回扫电路FB01另一部分包括回扫变压器LP04另一部分;电容器CP16、CP18、CP54、CP24、CP33、CP17和CP40;二极管DP13和DP11，水平偏转线圈BP04，变压器LP03;电阻器RP50、RP54、RP34和RP32;二极管DP21;电感LP06和LP05。还示出有水平输出级HS01，它 包括晶体管TP10;二极管DP10、DP14和DP17;电容器CP60、CP14和CP53;电阻器RP30、RP31和电阻器RP33，连接如图示。

参考图6，三菱（Mitsubishi）公司生产的成品“单片M51408”指定为CH01，它接收垂直斜坡信号“VRAMP”、垂直反馈信号VFB和电压VCC。控制芯片CH01输出垂直信号“VERT”和水平信号“H”。“灯丝”（HEATER）信号线和12伏电压线也连接到控制器CH01。和控制器CH01关连的其它元件如图所示进行连接，包括晶体QL01，电容器CI10、CI11、CI21、CI12、CP35、CP34和CI15;二极管DP40，齐纳二极管DP47;电阻器RP06，RI05和RP43;和电位器PP02。

图7中，垂直输出驱动级VD01包括垂直偏转输出电路IF01;垂直偏转线圈BF01，S整形线性电容器CF01;垂直反馈采样电阻器RF01;电位器PF01;电阻器RF11;电容器CF11、CF08、CF12、CF03、CF07、CF05、CF06、CF02、CF04和CF09;二极管DF04和DF01;电阻器RF09、RF08、RF07、RF10、RF03、RF04和RF05。电阻器RF03、RF04和RF05构成产生垂直反馈信号VFB直流反馈分量的网络，该直流反馈分量与电阻器RF03、电容器CF02及CF03相连接处的垂直反馈信号的交流分量相结合。

垂直输出偏转电路IF01如工业型LA7830集成电路所图示。该垂直输出级的电源来自芯片管脚3，和通过管脚6到芯片其余部分的电源分开。振荡器阻塞（OSC    BLK）使用管脚5。二极管DF01提供允许安全性检测保护电路SS01除了保护水平输出级外还保护垂直偏转线圈组件BF01的信号通路。设置电阻器RF11的值来确保在正常操作时，抽头垂直反馈信号部分不触发安全性检测电路SS01。

对所示电视接收机的某些部分的操作描述如下。图3所示备用检测信号线载有微处理器（未示出）产生的逻辑控制信号。当电源加到电视机或电视接收机上，通过微处理器对启动序列初始化，备用检测 线从低电平变为高电平电压或信号。当备用线变为高电平，晶体管TP12（见图2）以导通加以响应。当晶体管TP12导通时，电流流过其集电极发射极的电流通路，使其集电极电压基本降至地电平，接着使晶体管TP11的基极变至地电平，使TP11导通。当TP11这样导通时，选通半波整流的交流电压从电源PS01到锯齿波振荡器驱动器SD01和锯齿波振荡器ST01。这些脉冲将锯齿波振荡器ST01的电容器CP03充电到足够高的电平使晶体管TP02导通，接着导通晶体管TP01。当这些晶体管这样导通时，它们迅速使电容器CP03通过晶体管TP02的集电极-发射极电流通路进行放电。当电容器CP03放电到低于给定水平，基本接近0伏，则晶体管TP01和TP02截止。然后重新启动充电过程，循环往复产生基本锯齿波信号ST03，从而提供驱动信号给水平输出级HS01（见图5）。晶体管TP04和电阻器RP13的组合提供一射极跟随器，用以将锯齿波信号传送给电容器CP48的一端。锯齿波信号通过电容器CP48交流耦合到二极管DP37和DP07及电阻器RP14的共同连接点。由于对水平驱动器HD01（见图3）的晶体管TP05的输入电压存在限制，二极管DP37设置该直流电平。该信号通过包括电阻器RP14和RP15的分压器以减小加到晶体管TP05基极的电压。

进一步参考图3，水平驱动器HD01的晶体管TP05提供适当的脉宽调制，从而当晶体管TP05导通时，晶体管TP06截止，使高电平信号加到水平输出级HS01（见图5）的晶体管TP10。该调制通过反馈来自回扫变压器LP04的输出电压而实现。在该实例中，104V电压B₊连接到锯齿波振荡器驱动器SD01的电阻器RP08（见图2）的一端。该控制电路的作用是改变锯齿波的斜率，以改变水平驱动器HD01的晶体管TP05的导通周期，从而进行脉宽调制。

水平输出级HS01的NPN晶体管TP10的发射极通过电阻器RP41耦合到安全性检测电路SS01的NPN晶体管TP08的基极。水平输出级HS01 （见图5）中电阻器RP30和RP31两端产生的电压提供表示流过晶体管TP10的集电极-发射极主电流路径的电流量的电流检测信号。当电流检测电阻器RP30和RP31端电压超过预定电平时，可靠性检测电路SS01的晶体管TP08导通，接着使晶体管TP07导通，如前所述。出现这种情形时，通过二极管DP45连接到备用检测线的晶体管TP08的集电极将该后备检测线拉低到地电位，使门GA01的晶体管TP12截止，接着锯齿波振荡器SD01晶体管TP11的基极变高，使晶体管TP11截止。当晶体管TP11这样截止时，来自电源PS01的半波整流电压PS03（见图1）与锯齿波振荡器驱动电路SD01和ST01断开。当晶体管TP07和TP08形成的锁存器导通时，二极管DP01通过电容器CP01上的电荷正向置偏，并通过由电阻器RP02、二极管DP01和晶体管TP07和TP08的锁存器形成的串联电流通路放电。此外，当晶体管TP07和TP08这样导通时，安全性检测电路SS01的二极管DP07正向置偏，而将锯齿波形ST03降至基本接近地电平。因此，从水平驱动电路HD01的晶体管TP05的基极迅速消去锯齿波信号ST03。

这样，水平输出级HS01出现故障时，来自电源PS01的电源迅速终止或关掉，而防止了对本例所示的电视接收机的水平输出级HS01和其它电路的损害。一旦晶体管TP10这样截止，串联连接电阻器RP30和RP31的端电压基本降至地电位，使安全性检测电路SS01中晶体管TP08的基极基本降至地电位。同时，电容器CP01一旦放电，流过晶体管TP07和TP08的主电流路径的电流降到零，使晶体管TP07和TP08截止。晶体管TP08和TP07一旦截止，备用线再次变高，使晶体管TP12导通，接着使晶体管TP11导通，再次将来自电源PS01的半波整流电压供给锯齿波振荡器驱动器SD01和锯齿波振荡器ST01。对电视接收机各电路再次恢复电源。如果过电流状态尚未校正并继续存在，该安全性检测电路SS01将从所指出方式不断循环通断直至将电源从电视机上撤掉，例如由 用户切断电源开关（未示出）。

该安全性检测电路SS01也响应X射线保护电路（XRP）。安全性检测电路SS01晶体管TP08的基极以及晶体管TP07的集电极通过隔离二极管DX01连接到XRP电路，以便当通过XRP电路检测X射线产生状态时以所指出方式将电视接收机电路的电源从电源PS01关掉。单片的CH01通过二极管DP05，耦合电容器CP04和电阻器RP11通过“H”线连接到晶体管TP01的基极。在该实例中，锯齿波振荡器ST01在自激振荡时，其工作频率低于水平频率。当存在触发脉冲时，锯齿波振荡器ST01以标准水平频率工作。

本发明这里所述的电路减弱了与可能发生故障状态相关连的许多潜在的安全性问题，所述故障有可能的垂直偏转电路的工作期间出现，例如，在垂直偏转线圈组件和垂直偏转线圈驱动级的工作期间出现。安全性问题大都是直接引起的或由垂直偏转线圈过电流状态产生的。特别是，有些安全性问题是由垂直偏转线圈驱动级或S整形电容器两端的短路产生的。已在许多电视设备中发现利用这种安全性检测电路可以最小附加成本缓解这些安全性问题。

Claims (11)

1、一种电视设备的保护电路，包含有：

具有垂直偏转线圈的垂直偏转电路；

与所述垂直偏转线圈串联连接并产生垂直偏转线圈电流反馈信号的采样阻抗，用以控制所述垂直偏转电路；

与所述采样阻抗耦合的阈值电路，用于检测所述反馈信号，以检测垂直偏转线圈异常电流状态；

该保护电路的特征在于：

与所述阈值电路耦合的禁止电路(TP01、TP02)，用于响应所述异常电流状态禁止所述垂直偏转电路。

2、如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述垂直偏转电路包含响应所述过电流状态而被禁止的驱动级（图6）。

3、如权利要求1所述的保护电路，其特征在于：

水平偏转电路（TP10），和

用于检测在所述水平偏转电路中故障状态的装置（RP30、RP31），所述禁止电路（TP01、TP02）也响应所述故障状态以禁止所述水平偏转电路（TP10）。

4、如权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述水平偏转电路包含：

变压器（LP04）;和

耦合到所述变压器，用以产生供电所述垂直驱动级（图6）的导出的次级电压源的装置（CP20）。

5、如权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述禁止电路（TP01、TP02）响应所述水平偏转电路（TP10）的所述故障状态和所述垂直偏转线圈（BF01）的所述过电流状态而中断所述水平偏转电路（TP10）的操作，接着中断所述次级电压源（CP20）和所述垂直驱动级的操作（图6）。

6、如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，耦合所述检测装置（RF01）、用于限定指出所述垂直偏转线圈（BF01）过电流条件的垂直偏转线圈电流阈值的装置（DP01）。

7、如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，S整形电容器（CF01）串联连接所述垂直偏转线圈（BF01）。

8、如权利要求7所述的保护电路，其特征在于，耦合所述检测装置（RF01）、用于限定指出所述S整形电容器（CF01）中短路条件的垂直偏转线圈电流阈值的装置（DF01）。

9、如权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述垂直偏转线圈电流采样阻抗包含与所述垂直偏转线圈（BF01）和所述S整形电容器（CF01）串联耦合的采样电阻器（RF01）。

10、如权利要求1所述的保护系统，其特征在于，所述垂直偏转线圈电流采样阻抗包含和所述垂直偏转线圈（BF01）串联耦合的采样电阻器（RF01）。

11、如权利要求1所述的保护电路，其特征在于，二极管（DF01）将所述垂直偏转线圈电流采样阻抗（RF01）耦合到所述禁止电路（TP01、TP02）。

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