CN1055850A - 阴极射线管电极之电源供应 - Google Patents

Abstract

为产生阴极射线管中10的阴极电压(12)以提 供黑电平补偿，将回扫变压器11的次级绕组31与 电阻器R、电容器C1以及整流二极管D3相串联连 接。在回扫期间，在电容器上产生出电压脉冲，其量 值随电子束电流的平均值的增加而增加。此电压脉 冲使阴极电压(+V1)在电子束电流增加时先下降。

Description

本发明涉及为在阴极射线管（CRT）的电极上得到电极电压所用的电源。

CRT电子枪组合体产生出一束或多束电子束，该电子束以预定图型撞击磷光显示荧幕上而形成扫描光栅。电子枪组合体被设计成产生许多不同电位的空间区域，供电子束通过。这样的电压电位中的一个由CRT的荧幕上的荧幕电压或G2电极所产生。视频信号（例如红、绿和兰呈现在这种具有三束电子束控制降极电流的阴极射线管的阴极上。一个给定的视频信号经过由直流电源电压供电的视频驱动器级施加到该阴极上。此电源电压经视频驱动器级直流耦合到该阴极射线管的阴极上。

视频信号中的一个预定电平称为“黑电平”。当视频信号中位于黑色电平的一部分在相对应的CRT阴极上呈现时，此部分信号应宜产生零电子束或阴极电流的阈值。当视频信号位于黑电平时的阴极电压电平由直流耦合至CRT阴极的视频驱动器级供应电压的决定，而此供应电压系由视频驱动器级供应电压可由高压次级绕组或回扫变压器产生。电子枪组合体可利用该变压器高压绕组以聚焦电压。一个分压器响应于聚焦电压提供荧幕电极的荧幕电压。例如，电子束电流因画面亮度增加而增加，可能使荧幕电压由于高压绕组的电子束电流负载增加而变小。在电子束电流负载变化而导致荧幕电压有不同电平时，为使在CRT阴极上保持视频信号的适当黑电平，希望在电子束电流增加时降低，视频驱动器级之供应电压，反之亦然。因此，在阴极和荧幕电压间可能须要电压追踪。

一种先有技术的装置利用一相当大的电阻串联在视频驱动器级之供应电压上。当电子束电流增加时，荧幕电压趋于减小。因此，由于阴极电流增加所引起在串联电阻上的电压降使视频驱动器级供应电压减小，以提供前述的电压追踪。不利的是，电阻上所消耗功率相当高。而且，万一CRT的阴极与地短路，电阻器上所消耗功率可能使典型安装这个电阻器的印刷电路板表面局部加热，而使印刷电路损害。

为此，希望利用不消耗功率的诸如电容器之类的无功元件，提供以电子束电流为函数的视频驱动器级供应电压的电压追踪。

根据本发明的一个方面，输入供应电压源耦合至无功元件上，以在该元件上产生电压脉冲，其大小表示例如平均电子束电流。根据此电压脉冲的大小产生CRT阴极电压以提供黑电平补偿。

唯一的附图示出视频显示装置的一部分，包括CRT10和高压变压器。由天线8所接收的视频信号施加到视频处理电路9，此电路使信号以适当的方式解调和解码后，施加到视频驱动电路13。视频驱动电路13的输出诸如信号红、绿和兰皆施加到CRT10的电子枪组合体12的各阴极上。当其受到激励时，产生三束电子束。电子枪组合体12可施加各种工作电压电平，包括由端子14的聚焦电压电平和由端子7的荧幕电压。电子束可经由偏转线圈15偏转而形成扫描光栅。

交流电压源16耦合到整流电路17，整流电路17产生未调整的直流电压电平并将施加到调整器电路20。调整器20有各种不同的类型，诸如，开关方式或可控硅整流调整器。调整器20的输出是调整后的直流电压，此电压施加到高压变压器11的初级绕组21的一个端子上，此绕组的另一端子耦合到水平偏转电路22，该电路产生水平偏转电流并经端子23施加到偏转线圈15的水平偏转绕组上。

高压变压器11包括有高压绕组24及整流二极管61、62、63，高压绕组包含有绕组段42、64、65。在水平回扫时段期间，该变压器11由初级绕组21激励。绕组24产生高压电平并经导线，25施加到CRT10的阳极端子上。在水平扫描期间，此已调整的直流电压呈现在初次绕组21上。

高压绕组24上的抽头27耦合到分压器70上以提供聚焦电压并经端子14施加到电子枪组合体12上。抽头27要选择得使聚焦电压标称值为高压电平的三分之一的程度。分压器70还提供荧幕电压并经端子7施加到电子枪组合体12上。

高压变压器11还包括有负载电路供应绕组（31），此绕组经体现本发明之一方面的整流级60，在端子32上产生电压电平+V1。在低电子束电流时，电压电平+V1之值可如图所示为+210伏。电压电平+V1施加给视频驱动电路13，并经电路13直流耦合到电子枪组合体12各阴极上。

当电子束电流由于例如亮度控制调整或书面场景亮度变化而增加时，高压阳极电压和由此产生的荧幕电压减小。在电子束电流电平增加及减小时，为使CRT10阴极上的红、绿、兰视频信号中维持适当的黑电平，希望电子束电流增加的结果而引起荧幕电压减小为函数，以使电压电平+V1值减小。

根据本发明的一个方面，整流级60在电子束电流增加时使电压+V1减小，反之亦然，而能提供在荧幕电压与CRT10阴极上的直流电压之间的电压追踪，以维持适当的黑电平。

在偏转循环的扫描时间段期间，在回扫变压器11的绕组31上以众所熟知的方式呈现扫描电压V₃₁。此扫描电压V₃₁为例如，-28伏。一对可在扫描期间为导通的二极管对D1和D2耦合于绕组31的端子31b与地或共同导体GND之间。二极管D1和D2耦合使扫描电压V₃₁跨在滤波电容C5上，以在绕组31的端子31a处跨在电容C5上呈现正电压电平+V2。由于二极管D1和D2上的正向电压降，因此电压电平+V2约为+26伏。在一部分扫描期间，二极管D1和D2保持其低阻抗使绕组31的端子31b的导体GND接地。

电容器C1与电阻R构成串联配置。在水平扫描期间，电容器C1与电阻器R的串联配置与导通的二极管D1并联，与二极管D2串联。二极管D1使电容器C1放电，在扫描期间及其结束时，使电容器C1上电压大致上变成零。

绕组31之绕线匝数选择得应使绕组31上产生峰-峰值为213伏时的电压V₃₁。在水平回扫期间，绕组31上的电压V₃₁与电压电平+V2相串联连接，以在端子31b上产生峰值约为+213伏的电压。

根据本发明的一个特点，端子31b上的电压经电阻R、电容器C1及整流二极管D3耦合到端子32，以在滤波电容器C4上产生一个经过峰值整流之电压电平+V1。

如前所述在D3导通之前，电容器C1上的电压Vc约为零。当二极管D3在回扫期间导通时，电压Vc逐渐升高，由于电容器C1充电的电流而产生脉冲电压。

当平均电子束电流增加时，CRT10阴极电流增加并由端子32供给视频驱动器级13的电流i_VD的平均值也增加。因此，在每一次回扫时段期间，流经二极管D3的正向电流的平均值随电子束电流平均值变大而变大。流经二极管D3和电容器C1的正向电流平均值越大，电容器C1上产生的电压Vc的脉冲电压越大，而且在回扫期间电阻器R上的压降亦越大。对于电子束电流的一个给定值而言，在电容器C1上的电压Vc的电压脉冲量值是由电容器C1的电容值而决定。在电容器C1和电阻器R上的电压总和越大，则在二极管D3的阳极上产生的电压越小。因此，电子束电流越大，经二极管D3整流的电压电平+V1越小，而且CRT10阴极电压亦越小。依此方式，电压电平+V1或CRT10阴极电压的减小追踪荧幕电压电平的减小，后者与电子束电流增加完全相同。例如，在低电子束电流50微安时，电压电平+V1减小3.0伏，在高电子束电流1600微安时，则减小17伏。这样的电压减低是由于产生于电容器C1和电阻器R上的电压脉冲所造成，其量值系与电子束或阴极电流成比例。

根据本发明的一个特点，在电容器C1上所产生电压脉冲构成为电容器C1和电阻器R串联装置上电压降之重要部分，此部分可为80%。有利的是，电容器C1系为无功元件，不致因电压Vc之电压脉冲而消耗功率，电阻器R则限制二极管D3和电容器C1上的峰值电流。因此在电阻器R中功率消耗要比在前述未使用相当于C1之电容器的先有技术的电路中为小。

而且，若电容器C4发生短路时，在电容器C1上的电压降将使绕组31上电压中施加于电阻器R上的那部分减小，因而使电阻器R上的功率消耗减小。其结果是，这样的故障亦不致因电阻器R中产生热量而损及印刷电路。由于包括有电容器C1在内，其间所产生热量保持相当低。分别与二极管D2、D3相耦合的电容器C2及C3使噪声减小。

电压电平+V2施加至垂直偏转电路输出级（图中未画出），以提供电源能量。有利的是，利用两串联二极管使电压电平+V2降低，绕组31可同时提供所需的+V1和+V2电压电平。

Claims (23)

1、视频显示装置中阴极射线管(10)用的一种电源，其特征在于包括有：

一个无功元件(C1)；

耦合到上述无功元件上的输入供应电压源(20、21、22、31)；

耦合到上述无功元件上、响应上述阴极射线管第一电极(阴极)上所呈现的电流(i_VD)或电压(+V1)的装置(13、31)，用以在此无功元件上产生第一电压脉冲(Vc)，其值取决于上述无功元件，并表示该第一电极电流或电压的大小；以及

响应于上述第一电压脉冲并耦合到上述阴极射线管阴极电极上的装置，依照上述第一电压脉冲在此阴极上产生阴极电压(+V1)，其量值随上述第一电流或电压的大小而变化，亦随上述无功元件的量值而变化，以在上述第一电极电流或电压发生上述变化时，将耦合在上述阴极射线管阴极的视频信号(红、绿、兰)相关的黑电平的变小予以减少。

2、根据权利要求1所述的电源，其特征在于，上述阴极电压产生装置（C3、C4）的量值系根据上述阴极射线管的平均电子束电流来改变上述阴极电压。

3、根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述的无功元件包括电容器（C1）。

4、根据权利要求3所述的电源，其特征在于，对于某一给定的电子束电流值而言，上述第一脉冲电压（Vc）的量值而建立。

5、根据权利要求3所述的电源，其特征在于，上述输入电源电压源（20、21、22、31）包括有与上述电容器相耦合的电压供应脉冲（V₃₁）的源（31），用以在所述的电压供应脉冲的某一给定循环内，在上述电容器内以第一极性产生一相应的电流脉冲，上述电容器（C1）从上述电压供应脉冲源耦合到上述阴极电压产生装置（D3，C4），以使上述第一电压脉冲（Vc）的相应电压脉冲系在上述电容器上得以产生，其量值系由该电容器之值决定。

6、根据权利要求5所述的电源，其特征在于，还包括与上述电容器（C1）相耦合的装置（D2）用以在上述电压供应脉冲（V₃₁）的一个循环的一部分期间在电容器内产生电流脉冲其极性与上述第一极性相反，而整流器（D3）系使极性相反的上述电流脉冲与上述阴极相解耦。

7、根据权利要求5所述的电源，其特征在于，上述阴极电压产生装置（D3、C4）包括有与上述电容器（C1）相耦合的第一整流器（D3），用以根据上述第一电压脉冲（Vc）与上述电压供应脉冲的相应电压供应脉冲之间的差异，以电压整流方式，产生上述阴极电压。

8、根据权利要求5所述的电源，其特征在于，所述的输入供应电压源（20、21、22、31）包括回扫变压器绕组（31），此绕组与上述电容器（C1）相串联耦合。

9、根据权利要求3所述的电源，其特征在于，上述输入供应电压源（20、21、22、31）包括回扫变压器绕组（31），用以在回扫时段期间在上述绕组内产生第一极性的电压供应脉冲（V₃₁），并经上述绕组的第一端子（31b）耦合到上述电容器（C1），以在上述电容器内产生电流脉冲，第一整流器（D3）耦合到上述电容器，用以经该整流器使此电流脉冲耦合到滤波电容器（C4），并在此电容器上产生输出供应电压，所述的输出供应电压经视频驱动器级（13）的供应端子（32）耦合到上述阴极射线管的阴极上。

10、根据权利要求9所述的电源，其特征在于还包括耦合到上述第一端子的第二整流器（D1、D2），用以当上述绕组上产生的上述电压供应脉冲具有相反极性时在上述回扫时段期间外在该绕组的第二端子（31a）上产生第二供应电压（+26V）。

11、根据权利要求3所述的电源，其特征在于，还包括与上述电容器（C1）相串联之电阻器（R），用以在其上产生第二电压脉冲（电阻R两端的电压）;其中上述阴极电压产生装置（D3、C4）包括一个整流器（D3），用以响应上述第一电压供应脉冲（Vc）及上述第二电压脉冲，依据上述第一电压供应脉冲中某一给定脉冲的量值与上述第二电压脉冲中某一给定脉冲量值之总和，产生该阴极电压。

12、视频显示器装置中阴极射线管（10）用的一种电源，包括：

第一电压供应脉冲源（20、21、22、31）;其特征在于：

耦合到上述第一电压脉冲源的一个电容器（C）;

耦合到上述电容器的装置（31、D3、D2），用以产生电容器电流脉冲，经由该电容器在上述第一电压脉冲源与包括阴极射线管阴极在内的负载之间输送能量，以使上述阴极电流（i_VD）的量值变化产生出相对应的上述电容电流脉冲量值的变化，此电容电流脉冲在上述电容器上产生第二电压脉冲（Vc），其量值系根据上述阴极电流决定，对于上述阴极电流的某一给定量值而言，此第二电压脉冲的量值明显的系由上述电容器量值决定;以及

耦合到上述电容器的装置（D3、C4），用以根据上述第二电压脉冲在上述阴极上产生阴极电压（+V1），以使上述阴极电流量值的变化取决于上述电容器的量值，以便在上述阴极电流变化时，使耦合到上述阴极射线管一个电极（阴极）的视频信号（红、绿、兰）有关的黑电平的变化予以减小。

13、视频显示器装置中阴极射线管用的一种电源，包括第一电压供应脉冲（V₃₁）的源（20、21、22、31）;其特征在于：

耦合到上述脉冲源的一个电容器（C1）;以及

耦合到上述电容器（C1）的第一整流器（D3），用以产生出流通于上述电容器内的第一极性电流脉冲（电容C1中的电流），当上述第一整流器导通时，在上述第一电压供应脉冲每一循环的第一部分（回扫）期间，产生出第一极性的一个给定的电流脉冲，以从上述的给定的电流脉冲在电容器中得出相对应电压脉冲（Vc），其量值表示阴极射线管内电子束电流（i电子束）的量值，以对上述电子束电流的某一给定量值而言，上述电容器中的上述电压脉冲的上述量值系根据该电容器值的决定，上述第一整流器响应上述第一电压供应脉冲中相对应的电压脉冲（V₃₁）及上述电容器中的上述电压脉冲，在上述阴极射线管阴极上产生除极电压（+V1），其量值根据其间（V₃₁、Vc）之差异而变化以提供黑电平的补偿。

14、根据权利要求13所述的电源，其特征在于，还包括与上述电容器（C）相串联的电阻器（R），用以在上述电阻器上产生电压脉冲（电阻R两端的电压），电压供应脉冲（V₃₁）、与上述第一整流器（D3）在上述电容器上产生的电压脉冲（Vc）相组合，依据上述电压供应脉冲、在电阻器上的电压脉冲以及在电容器中的电压脉冲而产生出上述阴极电压（+V1）。

15、根据权利要求13所述的电源，其特征在于，还包括耦合到上述电容器（C1）的第二整流器（D2），用以在每一循环的第二部分期间产生出流通于该电容器内其极性与上述第一极性相反的上述电流脉冲中的电流脉冲。

16、根据权利要求13所述的电源，其特征在于，上述第一电压脉冲（V₃₁）源（31）包括回扫变压器（11）的绕组（31），其第一端子（31a）远离上述电容器（C），第二端子（31b）耦合到该电容器上。

17、根据权利要求16所述的电源，其特征在于，上述第一极性的电流脉冲（C1中的电流）是在回扫期间产生的，所述的电源还包括有耦合到上述第二端子（31b）第二整流器（D2、D1），用以从每一循环的回扫时段外所产生之电压供应脉冲的一部分（扫描）中在上述第一端子（31a）上产生直流供应电压（+26V）。

18、根据权利要求17所述的电源，其特征在于，上述第二整流器（D2、D1）包括有耦合到上述绕组（31）的上述第二端子（31b）的多个二极管（D2、D1），用以产生出顺向电压降，以减小第一端子上的上述直流供应电压（+26V）的量值。

19、视频显示装置中阴极射线管用的一种电源，包括：

第一电压脉冲（V₃₁）的源（31）;

负载电路（13、阴极），包含有上述阴极射线管的阴极;其特征在于：

耦合在上述脉冲源（31）与上述负载（13、阴极）之间的电容器（C1），用以使脉冲源经由此电容器激励负载，以使上述源、上述电容器及上述负载相串联耦合，此电容器于其上产生第二电压脉冲（Vc），其量值表示上述阴极内的阴极电流（i_VD），以对于该阴极电流的某一给定电平而言，上述第二电压脉冲的量值根据此电容器值而决定;以及

耦合到上述电容器及上述负载电路的整流器（D3），用以对上述第一及第二电压脉冲整流，以产生供应电压（+V1），经由视频驱动器级的供应端子（32）耦合到上述阴极，以在上述阴极上产生阴极电压，来提供黑电平补偿。

20、视频显视装置中阴极射线管（10）用的一种电源，包括：

第一电压脉冲（V₃₁）的源（31）;其特征在于：

一个电容器（C1），响应流经上述阴极射线管阴极的电流（i_VD），用以在上述第一电压脉冲的一个给定时段的第一部分（回扫）期间在上述电容器中得出第一量值的电压（Vc），以表示上述阴极电流的量值，并且该量值由上述电容器量值决定;

耦合到上述电容器的装置（D2），用以在上述时段中的第二部分（扫描）期间得出第二量值的上述电容器电压;以及

整流器（D3），响应于上述电容器电压，用以在上述阴极上产生一个电压（+V1），该电压根据该电容器电压来变化，以在上述阴极电流发生变化时使耦合到上述阴极射线管的一个电极（阴极）的视频信号（红、绿、兰）有关的黑电平的变化减小。

21、根据权利要求20所述的电源，其特征在于，上述第一电压脉冲（V）的源（31）包括水平回扫变压器（11）的一个线圈（31），上述电容器（C1）耦合在上述整流器的一个输入端（二极管D3的阳极）与上述线圈在第一端子（31b）之间。

22、根据权利要求21所述的电源，其特征在于还包括：跨接耦合在上述电容器上的第一二极管（D1）和耦合至一个公共导体（GND）与上述电容器（C1）和上述整流器之间的端子之间的一个第二二极管（D2）。

23、根据权利要求22所述的电源，其特征在于，上述第一（D1）和第二（D2）二极管在偏转周期的扫描时段期间是导通的，在上述偏转周期的回扫时段期间是截止的，在上述扫描时段期间，上述导通二极管在上述绕组（31）的上述第一端子（31b）上相对于上述公共导体（GND）形或低阻抗，并且对上述第一电压脉冲整流，以在上述扫描时段期间，在上述绕组的第二端子（31a）上产生一个整流后的电压（+26V）。

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