CN1220548A - 用于防止x射线和过压产生的装置 - Google Patents

Abstract

用于防止X射线和过压产生的装置,其中可检测在电压输出端上的异常电压,以便直接控制电源部分和水平偏转输出部分,用以保证电源的稳定性,降低能耗,和防止由于异常高压而使外部电路的烧毁,该装置包括:电源部分,高压产生部分,X射线检测部分,过压检测部分,第一和第二比较部分,和电源切断部分。

Description

用于防止X射线和过压产生的装置

本发明涉及一种彩色显象管(CDT)中的保护装置，特别是，涉及一种用于防止X射线和过压产生的装置，其中施加给CDT的由监视器异常操作而引起的过压或加热电压，或施加给外部电路的电源过压，均可加以检测和切断，从而防止X射线和过压的产生。

作为阴极射线管中的一种，虽然CDT通过借助于高压加速热离子和激发荧光膜而提供高分辨率和亮度，但是通常CDT会产生很多X射线，这会对人体有害。FDA(食品和药品管理机构)规定了电视接收机所产生的辐射曝光率，该率在远离接收机外部表面5cm的任何点上不应超过0.5毫伦琴/小时。因此，用于防止X射线产生的装置可用于监视器电路中，以满足FDA的规定。

图1表示用于防止CDT中X射线产生的现有装置的方框图。

参见图1，用于防止CDT中X射线产生的现有装置提供有电源部分1，用以将AC电压变换为DC电压，并且可提供不同部分所需要的不同电压B⁺和B²⁺；回扫变压器2，用于按照水平偏转输出部分5的水平偏转脉冲升高电源部分1的电源电压B²⁺，以便将CDT 3正常操作所需要的电压以及加热电压H/V提供给阳极；CDT 3，用以借助于回扫变压器2所产生的加热电压H/V而发射包括X射线在内的电子束；X射线检测部分4，用于检测由CDT 3所发出的X射线并提供给水平偏转输出部分5；和水平偏转输出部分5，其工作在电源部分1的电源电压B²⁺下，用以按照X射线检测部分4的X射线强度提供不同的水平偏转脉冲，以便控制回扫变压器3的操作。在上述用于防止X射线产生的现有装置中，使CDT 3操作所需要的高压应按照CDT的尺寸和制造者的说明而加以固定。如果高压处于限制内的话，可保证CDT的安全，并且所产生的X射线辐射不会对人体有害，而如果高压超过限制的话，不仅不能保证CDT的安全，而且X射线辐射还会因X射线辐射与高压的强度成正比增加而对人体极为有害。为了防止这样，当电源部分1将AC电压变换为DC电压并且提供驱动电压用以驱动不同外部电路时，水平偏转输出部分5会按照电源部分1的驱动电压B⁺和X射线检测部分4的X射线强度而提供不同的检测脉冲，以便控制回扫变压器2，由此防止CDT 3周围X射线的辐射。按照如此，回扫变压器2可按照绕组比而升高电源部分1的电源电压B²⁺，用以提供不同的稳定电压，如高压，发光电压，聚焦调节电压，和加热电压H/V，给CDT 3。在这种情况下，X射线检测部分4可检测由回扫变压器2到CDT 3上阳极端子所提供的高压H/V的X射线。也就是说，X射线检测部分4可检测提供给CDT 3的高压H/V的变化，其会与由电路元件的特性变化所引起的高压升高成正比升高，如果电压变化高于每个产品的预置数值(或高压高于预置数值)的话，可将电压变化提供给水平偏置输出部分5。然后水平偏置输出部分5将X射线检测部分4的X射线信号与基准信号进行比较，用以在X射线信号超过基准信号时切断水平偏转脉冲的产生。在这种情况下，由于未提供有水平偏转脉冲的回扫变压器并未工作，因此CDT 3也未工作。由此，用以防止X射线产生的现有装置可保护CDT 3，并且可通过检测由提供给CDT 3的异常高压所引起的高压H/V升高以及调节水平偏置脉冲的产生而切断X射线的辐射。

然而，用以防止X射线产生的现有装置具有高耗电的问题，因为除了回扫变压器和X射线检测部分以外连电源部分在内的整个外部电路仍会规律地工作，即使在回扫变压器的加热电压升高所引起的X射线检测时通过切断水平偏转脉冲的产生而将CDT的操作停止的情况下也是如此。

因此，本发明涉及一种用于防止X射线和过压产生的装置，其基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种用于防止X射线和过压产生的装置，其可保证电源装置的稳定性，减小电源损耗，和提前防止由于异常变电压导致的外部电路烧毁。

本发明的其它特征和优点将进一步描述如下，并且其部分将通过描述而理解，或通过实施发明而了解。本发明的目的和其它优点将通过结合附图在描述和对应的权利要求中特别加以指出的结构而实现和获得。

为了按照本发明获得这些和其它优点，概括地说，用于防止X射线和过压产生的装置包括电源部分，用以降低AC电源电压，以便作为DC电源电压提供；高压产生部分，用以提供对应于外部水平偏转脉冲的高压；X射线检测部分，用以在高压产生部分的高压升高时检测X射线信号；过压检测部分，用以检测来自电源部分的多个电源电压中的每个电压的过压；第一和第二比较部分，其每个均可用于在X射线检测部分或过压检测部分所检测的电压高于预置电压时提供预置电源电压；和电源切断部分，用于按照第一和第二比较部分的电压使可控硅(thryster)工作而切断电源部分所提供的电压。

通过结合实例进行下列详细描述将会更好地理解本发明，并且试图进一步描述来提供所保护的本发明。

附图，其包含有本发明的进一步理解并且其构成本说明书的一部分，示出了本发明的实施例，并且与其描述一起用来解释本发明：

图1表示用于防止X射线产生的现有装置的方框图；

图2表示根据本发明的优选实施例用于防止X射线和过压产生装置的方框图；

图3表示图2的详细电路；和

图4A-4F表示图3中在不同阳极上的电压波形。

现在可将本发明优选实施例的详细描述作为参考，其各实例均在附图中予以示出了。图2表示根据本发明的优选实施例用于防止X射线和过压产生装置的方框图，图3表示图2的详细电路。

参见图2，根据本发明优选实施例用于防止X射线和过压产生的装置包括：电源部分11，用于按照回扫变压器T1的绕组比而降低AC电源电压并提供给不同部分；高压产生部分16，用于升高电源部分11的电源电压B²⁺并作为高压H/V提供给CDT中的阳极端子；X射线检测部分17，其连接于高压产生部分16的一侧上，用于检测高压H/V的上升；第一比较部分18，用于在X射线检测部分17所检测的电压高于预置电压时提供电源电压B³⁺；过压检测部分19，用于检测电源部分11的过压；第二比较部分21，用于在过压检测部分19所检测的电压高于预置电压时提供电源电压；电源切断部分22，用于按照第一和第二比较部分18和21的电压切断电源部分11的电源。电源部分11包括整流和滤波部分12，用于将AC电源变换为DC电源并提供给变压器T1中的原边绕组Np；变压器T1，用以将整流和滤波部分12的DC电压按照绕组比感应成副边绕组N1和N2上外部电路作需要的电压；二极管D1和D2和电容器C1和C2，用于整流副边绕组N1和N2上所感应的电压；光信号产生部分13，用于在整流电压为过压时将光信号提供给光信号接收部分14；光信号接收部分14，响应于光信号产生部分13的光信号，用以将偏压提供给电源控制部分15；和电源控制部分15，响应于光信号产生部分13的光信号，用于控制变压器T1的操作。X射线检测部分17包括电容器C4和电阻器R6，其串联连接于高压产生部分16中的电阻Ra-Rc和容性电容CHV上，用于累计高压；和晶体管Q1，其响应于累计的电压，用以将电源电压B³⁺提供给发射极。第一比较部分18包括二极管D7，用于整流晶体管Q1发射极的电源电压B3+或防止反向电压；齐纳二极管ZD1，在二极管D7所整流的电压高于预置电压时工作；和电阻R9，用于限制通过齐纳二极管ZD1而提供给可控硅(thryster)SCR1上栅极G的电流。第二比较部分21包括二极管D8，用于整流过压检测部分19的电压或防止反向电压；齐纳二极管ZD2，在二极管D8所整流的电压高于预置电压时工作；和电阻R10，用于限制通过齐纳二极管ZD2而提供给可控硅(thryster)SCR1上栅极G的电流。电源切断部分22包括齐纳二极管ZD3和电容器C3，用于限制由第一和第二比较部分18和21所提供的电流达到预置电平；可控硅SCR1，在限制的电流下工作，用于增加流过光信号产生部分13中发光二极管PD1的电流；和电阻R11，其连接于可控硅SCR1的阳极上。光信号产生部分13包括电阻R1和可变电阻VR1，用于划分电源电压B⁺，基准电源IC IC1，在由电阻R1和可变电阻VR1所划分的电压下工作；和发光二极管PD1，用以根据基准电源IC IC1的操作将光信号提供给光信号接收部分14中的发光晶体管PT1。光信号接收部分14包括二极管D3和电容器C3，用于整流变压器T1原边绕组NP的电压；和发光晶体管PT1，用于将通过二极管D3和电容器C3所整流的电压通过电阻R3提供给电压控制部分15。未加说明的参考符号R2,R3-R5,R7,R8,和R11为电阻，D4-D6为二极管，C3为电容器，L1为原边绕组，和L2和L3为副边绕组。

下面将参照图4A-4F来说明根据本发明优选实施例用于防止X射线和过压产生的装置。

电源部分11将AC电源通过整流和滤波部分12变换为DC电源，并提供给变压器t1中的原边绕组NP，以便按照变压器T1中原边绕组NP和副边绕组N1和N2之间的绕组比而感应由副边绕组N1和N2上的外部电路所需要的电压。在变压器T1副边绕组N1和N2上所感应的电压可作为整流的电源电压B⁺和B²⁺而分别通过二极管D1和D2和电容器C1和C2提供。当电源电压B⁺和B²⁺正常时，电源电压B⁺可通过光信号产生部分13中的电阻R1和可变电阻VR1而划分，并提供给基准电源ICIC1上的基准R端。然后，由于基准电源ICIC1响应于提供给基准端R的电压，所以电源电压B²⁺通过发光二极管PC1由基准电源ICIC1中的阴极K流入阳极A。在这种情况下，发光二极管PD1提供了图4E所示的高压而发光。由于电流流过发光二极管PD1而产生的光信号被提供给光信号接收部分14中的发光晶体管PT1的基极，使发光晶体管PT1导通，以便将驱动电压提供给电源控制部分15。因此，电源控制部分15可借助于光信号产生部分13与光信号接收部分14之间的光耦合而控制变压器T1的转换，使得基准电压流过变压器T1的副边绕组N1和N2。在这种情况下，如图4F所示，由于通过X射线检测部分17和过压检测部分19所检测的电压很低，所以第一和第二比较部分17和21的电压也很低，从而不能导通电源切断部分22中的可控硅SCR1，由此不能进行防止X射线和过压产生的操作。同时，高压产生部分16会根据水平偏转输出部分(未示出)的水平偏转脉冲升高通过串联连接的电阻R4和R5，副边绕组L2和L3，二极管D5和D6而提供给原边绕组L1的电源电压B²⁺，以便感应高压H/V，其可提供给CDT(未示出)。在这种情况下，当高压产生部分16的操作正常时，X射线检测部分17检测为图4A所示波形，而当高压产生部分16的操作不正常时，X射线检测部分17检测为图4B所示波形。当高压检测部分16的操作不正常时，X射线检测部分17可检测流过串联电阻Ra-Rc和容性电容CHV的异常电压。当以整体形式进行检测的异常电压通过电阻R7提供给晶体管Q1的基极时，晶体管Q1导通，以升高发射极端的电压。X射线检测部分17中晶体管Q1的电压可通过第一比较部分18中的二极管D7进行整流，并提供给齐纳二极管ZD1。齐纳二极管ZD1，其在X射线检测部分17所检测的电压高于预置电压时导通，可接通电源切断部分22中的可控硅SCR1。提供给可控硅SCR1的栅极G的电流可通过电容器C5和齐纳二极管ZD3而限制在预置电平下，以接通SCR1。当在阳极20b上的电压具有图4C所示波形时，可控硅SCR1截止，而当在阳极20b上的电压具有图4D所示波形时，可控硅SCR1导通。在电源切断部分22中的可控硅SCR1导通时，会使电源电压B2+通过发光二极管PD1流到电源切断部分22中的电阻R11，并且流到电阻R11的电流可通过可控硅SCR1上的阳极A流到阴极K上的接地端。在这种情况下，由于阳极20c上的电压如图4F所示下降，使流过光信号产生部分13中发光二极管PD1的电流随着施加于电源控制部分15偏流的持续增加而增加，流过光信号接收部分14中发光晶体管PT1基极的电流也会增加。因此，电源控制部分15可停止感应变压器T1上预置电压的开关操作。当电源控制部分15停止开关操作时，在变压器T1的副边线圈N1和N2上不会感应电压，从而停止了向高压产生部分16提供电源电压B²⁺，也就停止了CDT的X射线发出。同时，如果电源电压B⁺和B²⁺升高的话，过压检测部分19会对其进行检测，并且提供给第二比较部分21。提供给第二比较部分21的电压可通过二极管D8进行整流，并且在整流电压高于预置电压时使齐纳二极管ZD2导通，使得可将图4D所示的驱动电压提供给电源切断部分22中的可控硅SCRl的栅极G。当通过二极管D8所提供的电压低于图4C所示预置电压(SCR导通电压)时，可控硅SCRl不会导通。当可控硅SCRl在第二比较部分21的预置电压以上的电压下导通时，流过光信号产生部分13中发光二极管PDl的电源电压B²⁺可通过可控硅SCRl上的阳极A流到阴极K。在这种情况下，由于阳极20b上的电压会下降(见图4F)，因此为了增加流过光信号产生部分13中发光二极管PDl的偏流，也要增加流到光信号接收部分14中发光晶体管PTl基极的电流。当光信号接收部分14的偏流使发光晶体管PTl导通时，发射极的驱动电压会升高，从而改变了电源控制部分15中的占空比。因此，电源控制部分15的操作会停止，在变压器Tl副边绕组N1和N2上不会感应电压。因此，当电源电压B²⁺不提供给高压产生部分16的原边绕组Ll时，副边绕组L2和L3上不会感应电压，从而停止了在CDT中X射线的产生。由此，通过在高压升高时即X射线发出之前检测提供给带有X射线检测部分17或过压检测部分19的CDT的高压的电压升高，可停止电源部分11的操作，并且可切断供给高压产生部分16和水平偏转输出部分的电源，从而事先防止CDT发出X射线。

如上所述，由于在电压输出端和高压供给端上的异常电压可通过X射线检测部分和过压检测部分来检测以便直接地控制电源部分和水平偏转输出部分，使得本发明用于防止X射线和过压产生的装置不仅可使电压部分提供稳定的电力，而且可降低能耗以及出现过压使外部电路的烧毁。

还有，用于防止X射线和过压产生的装置具有在电源电压输出端和高压供给端上异常电压检测的双重电路保护功能，并且可用以降低成本使装置不用过压保护电路。

很明显，对于本技术领域的普通专业人员来说，可以对本发明用于防止X射线和过压产生的装置进行各种改型和变形，但其均不会脱离本发明的精神和范围。由此，本发明试图覆盖所有本发明的变形和改型，使其及其等价物均处于权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1．一种用于防止X射线和过压产生的装置，其包括：

电源部分，用以降低AC电源电压，以便提供DC电源电压；

高压产生部分，用以根据外部水平偏转脉冲提供高压；

X射线检测部分，用以在高压产生部分的高压升高时检测X射线信号；

过压检测部分，用以检测电源部分的许多电源电压中的每个的过压；

第一，和第二比较部分，其每个均可用以在X射线检测部分或过压检测部分所检测的电压高于预置电压时提供预置电源电压；和

电源切断部分，用以按照第一和第二比较部分的电压通过操作可控硅切断电源部分供给的电压。

2．如权利要求1的装置，其中电源部分包括：

整流和滤波部分，用以将AC电源变换为DC电源并提供给变压器的原边绕组；

变压器，用于将整流和平滑部分的DC电压按绕组比转变为副边绕组周边电路所需的电压；

多个二极管和电容器，用以整流在副边绕组上所感应的电压；

光信号产生部分，用以在整流电压为过压时将光信号提供给光信号接收部分；

光信号接收部分，其响应于光信号产生部分的光信号，以便将偏压提供给电源控制部分；和

电源控制部分，其响应于光信号产生部分的光信号，以便控制变压器的操作。

3．如权利要求2的装置，其中光信号产生部分包括：

电阻和可变电阻，用以对电源电压进行分压；

基准电源IC，其可在电阻和可变电阻而分割的电压下操作；和

发光二极管，用以按照基准电源IC的操作将光信号提供给光信号接收部分中发光晶体管。

4．如权利要求2的装置，其中光信号接收部分包括：

二极管和电容器，用以对变压器原边绕组的电压进行整流；和

发光晶体管，用以将通过二极管和电容器所整流的电压通过电阻提供给电源控制部分。

5．如权利要求1的装置，其中电源切断部分包括：

齐纳二极管和电容器，用以限制第一比较部分所提供的电流达到预置电平；

可控硅，其可在限制电流下操作，用以增加流过光信号产生部分中发光二极管的电流；和

电阻，其连接于可控硅的阳极。

6．一种用于防止X射线产生的装置，其包括：

电源部分，用以降低AC电源电压，以便提供DC电源电压；

高压产生部分，用以根据外部水平偏转脉冲提供高压；

X射线检测部分，用以在高压产生部分的高压升高时检测X射线信号；

第一比较部分，用以在由X射线检测部分所检测的电压高于预置电压时提供预置电源电压；和

电源切断部分，用以按照第一比较部分的电压通过操作可控硅而切断电源部分供给的电压。

7．如权利要求6的装置，其中X射线检测部分包括：

电容器和电阻，其串联连接于高压产生部分中的多个电阻和容性电容器上，用以累计加热电压；和

晶体管，其响应于累计电压，用以将电源电压提供给发射极端子上。

8．如权利要求6的装置，其中第一比较部分包括：

二极管，用以整流晶体管发射极端子的电源电压；

齐纳二极管，其可在二极管所整流的电压高于预置电压时操作；和

电阻，用以通过齐纳二极管限制提供给可控硅栅极上的电流。

9．一种用于防止X射线产生的装置，其包括：

电源部分，用以降低AC电源电压，以便提供DC电源电压；

高压产生部分，用以根据外部水平偏转脉冲提供高压；

过压检测部分，用以检测电源部分多个电源电压中每个电压的过压；

第二比较部分，用以在由过压检测部分所检测的电压高于预置电压时提供预置电源电压；和

电源切断部分，用以按照第二比较部分的电压通过操作可控硅而切断电源部分供给的电压。

10．如权利要求9的装置，其中第二比较部分包括：

二极管，用以整流过压检测部分的电压；

齐纳二极管，其可在二极管所整流的电压高于预置电压时操作；和

电阻，用以通过齐纳二极管限制提供给可控硅栅极上的电流。

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