CN1250307A

CN1250307A - 水平偏转电路

Info

Publication number: CN1250307A
Application number: CN99118803.9A
Authority: CN
Inventors: 菊地健
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2000-04-12
Also published as: US6384548B1; EP0987881A1

Abstract

一种水平偏转电路包括一中心调整电路,用于改变向偏转线圈供给电流的方向,由此使光栅在水平方向上移动,并且因此调整光栅的位置。中心调整电路包括:一个二极管,其阴极连接至一个S整形电容器和偏转线圈的节点;一电容器,它连接至二极管的阳极;一开关元件,它与二极管并联连接;以及开关元件控制部分,用于使开关元件打开和闭合,由此控制从S整形电容器供给电容器的电流,且最终控制供给偏转线圈的电流。因此,光栅位置可以连续地调整。

Description

水平偏转电路

本发明涉及一种水平偏转电路，这种水平偏转电路用于安装有CRT(阴极射线管)的电视显示装置中。

通常，在安装有CRT的视频显示器中，从电子枪发射的电子束可以到达的光栅位置相对于屏幕偏移。这是因为CRT具有光栅位置方面的制造误差。结果，由视频显示器显示的图像在垂直方向和水平方向上畸变，或者光栅的某些部分不能显示在屏幕上。各自安装有CRT的大多数视频显示器都包括用于校正光栅位置的中心(位置)调整电路。为使光栅位置移动，向偏转线圈提供一个直流电流。通常，鉴于垂直偏转电路的结构，在垂直方向上，光栅位置可以容易地校正。但是，在通常为谐振电路的水平偏转电路中，向偏转线圈提供直流电流常常是困难的。例如，在电视接收机中，至今一直使用的是图1和2中所示的中心调整电路100和110。更准确地讲，图1和2中所示的中心调整电路被用于所谓的“二极管调制型”的水平偏转电路中，如图3所示。

图2中所示的中心调整电路110可以用于常规的水平偏转电路中。不过，其电路整体尺寸大，并且其制造成本必然很高。

图1中所示的中心调整电路100可以按比任何其它类型低的成本制造。但是，由于以下原因，将此中心调整电路100加至水平偏转电路中是不容易的。如图1中所示，中心调整电路100包括扼流圈102、电容器103、S整形电容器104、开关106以及两个二极管107和108。扼流圈102将电容器103连接至电源101。二极管107和108通过开关106选择性地连接至S整形电容器104和水平偏转线圈105的节点。

可以使开关106动作而选择将二极管108连接至S整形电容器104。在这种情况下，当S整形电容器104上的电压降至低于电容器103上的电压时，二极管108导通。此后，电容器103上的电压与S整形电容器104上的电压一起降低。因此，在二极管108维持导通的同时，可以向S整形电容器104施加一个直流电流，并且不对水平偏转电路实现的谐振产生大的影响。中心调整电路100从电源101向水平偏转线圈105提供一个电流，此电流等于供给S整形电容器104的电流，由此使光栅在水平方向上移动。

开关106可以选择二极管107，二极管107在与二极管108相反的方向上传导电流。在这种情况下，当S整形电容器104上的电压升至高于电容器103的电位时，二极管107导通。随后，一个电流从S整形电容器104提供给电容器103，并且不影响水平偏转电路实现的谐振。结果，中心调整电路100使光栅在相反方向上移动。

在中心调整电路100中，要求电源101的平均电压等于S整形电容器104上的平均电压。否则不可能实现光栅在水平方向上向左或向右的稳定移动。

在上述的水平偏转电路中，在大多数情况下，S整形电容器104上的电压不太依赖于电源101的电压。S整形电容器104上的电压常常高于电源101的电压。如果二极管107被选择为从S整形电容器104向电容器103提供一个电流，当一个电流通过中心调整电路100时，将因此有一个大的电流供给水平偏转线圈105。也就是说，在中心调整电路100中，电源101的平均电压和S整形电容器104上的平均电压不能完全相等。如果一个大的电流供给水平偏转线圈105，光栅将移动并且移动的距离大于水平方向上需要移动的距离。在某些情况下，光栅位置不能被调整到合适的位置。

为了解决这个问题，通过扼流圈102连接至电容器103的电源101的电压可以由较高电压的另一电源提供，而不是由驱动水平偏转电路的偏转线圈的电源提供。不过，另一高压电源的使用将使得中心调整电路100太昂贵，以致于无法在普通的电视接收机中被采用。

本发明是基于上述的问题而提出的。本发明的目的是要提供一种造价低廉的水平偏转电路，该电路可以实现光栅在水平方向上的稳定移动。

为达到此目的，根据本发明的水平偏转电路包括一个中心调整电路，中心调整电路用于改变向偏转线圈供给电流的方向，由此使光栅在水平方向上移动，并且因此调整光栅的位置。中心调整电路包括：一个二极管，其阴极连接至一个S整形电容器和偏转线圈的节点；一个电容器，它的一端连接至二极管的阳极，另一端接地；一个开关元件，它与二极管并联连接；以及开关元件控制装置，它用于使开关元件打开和闭合，由此控制从S整形电容器供给电容器的电流，并且最终控制供给偏转线圈的电流。

因此，该水平偏转电路可以连续地调整光栅在水平方向上的位置。

图1是显示常规的中心调整电路的电路示意图；

图2是显示另一种常规的中心调整电路的电路示意图；

图3是显示二极管调制型的水平偏转电路的电路示意图；

图4是显示根据本发明的水平偏转电路的电路示意图；

图5是时序图，用于显示施加至水平偏转电路的各种元件的电压和电流的波形；

图6A、6B和6C是基本等效电路图，用于解释水平偏转电路的工作原理；

图7是显示设置于水平偏转电路中的中心调整电路的电路示意图；

图8是时序图，用于解释当电流从S整形电容器流至电容器时中心调整电路是如何工作的；

图9是时序图，用于解释当电流从电容器流至S整形电容器时中心调整电路是如何工作的；

图10是开关元件控制部分的电路图。

下面将参照附图描述本发明的实施例。

根据本发明的一种水平偏转电路1具有例如图4中所示的结构。水平偏转电路1由两个并联电路构成，这两个电路串联连接。第一并联电路包括水平输出开关元件11、阻尼二极管12和谐振电容器13。第二并联电路包括开关元件21、阻尼二极管22和谐振电容器23。能量通过回扫变压器6的初级绕组供给这两个并联电路的节点。开关元件11的不与变压器6连接的端子接地。开关元件21的不与变压器6连接的端子被连接至水平偏转线圈4。S整形电容器5的一个端子串联连接至水平偏转线圈4。电容器5的另一端子接地。谐振电容器3并联连接至由水平偏转线圈4和S整形电容器5组成的串联电路。水平偏转电路1还包括脉冲阅读电路17和27以及开关元件控制电路40。脉冲阅读电路17检测开关元件11上的电压。脉冲阅读电路27检测开关元件21上的电压。开关元件控制电路40根据由脉冲阅读电路17和27检测的电压，使开关元件21接通或关断。

另外，水平偏转电路1还包括中心调整电路50。中心调整电路50连接于S整形电容器5的两端，并且向水平偏转线圈4提供一个直流电流，以使光栅移动。

下面将阐述水平偏转电路1是如何工作的。

在图4所示的水平偏转电路1中，一个水平驱动信号被输入水平输出开关元件11。元件11接通。同时，开关元件控制电路40工作而使开关元件21也接通。因为开关元件11和21都是接通的，一个偏转电流供给水平偏转线圈4。开关元件11在开关元件21之前已经关断，开始了一个回扫时段(即水平回扫时段)。在此回扫时段内，开关元件控制电路40使开关元件21接通或关断。下面将参照图5A-5D的时序图以及图6A、6B和6C的等效电路图，说明水平回扫时段内进行的操作的顺序。应当指出的是，图5A-5D显示出施加至水平偏转电路1的元件上的电压和电流的波形。

<扫描时段a>

在扫描时段a内，开关元件11和21均保持接通。因此等效电路呈现图6A中的结构。这个结构与具有一个开关元件的水平偏转电路的结构是完全相同的。在扫描时段a内，偏转电流增大，增大速率由S整形电容器5上的电压决定，回扫变压器6中的电流增大，增大速率由电源电压决定。图5D示出了在扫描时段a内偏转电流具有的波形。

<回扫时段的前半部分>

回扫时段开始于当水平驱动信号使开关元件11关断时。此时开关元件21仍然保持接通。因此等效电路呈现图6B中的结构。供给回扫变压器6的电流被施加至谐振电容器3和13，并且供给水平偏转线圈4的电流被施加至谐振电容器3和13。结果，谐振电容器3上形成一个电压，并且谐振电容器13上形成一个电压。因此，偏转电流倒向，实现了谐振。图5B示出了在回扫时段的开始阶段b内偏转电流具有的电压-电流波形。

<回扫时段内元件21的关断时段>

在回扫时段的后半部分，在偏转电流达到零值之后，即使开关元件21关断，由于阻尼二极管22，等效电路仍然具有图6B所示的结构。在回扫时段的前半部分，在偏转电流达到零值之前，如果开关元件21关断，等效电路将呈现图6C中所示的结构。在这种情况中，谐振电容器23串联连接至水平偏转线圈4和谐振电容器13。偏转电流流至谐振电容器23以及谐振电容器13。同样在谐振电容器23上形成一个电压。因此，一个脉冲电压可以施加在水平偏转线圈4上(参见图5A)，此脉冲电压高于开关元件11上施加的电压。开关元件11上的回扫电压的峰值由回扫时段与扫描时段的比率决定，并且因此为恒定值。回扫变压器6可以提升脉冲电压(图5B)，并且提升的脉冲电压可以用作CRT的电子枪中的高压。

<回扫时段的后半部分>

当全部电荷流出谐振电容器3、13和23并且这些电容器上的电压降至0V时，回扫时段结束，由此阻尼二极管12和22自动地导通。(为简单起见，二极管被视为理想的二极管)

流入谐振电容器23的电流总是小于流入谐振电容器13的电流。因此，谐振电容器23比谐振电容器13放电快，并且阻尼二极管22早于阻尼二极管12导通。因此，开关元件21上产生的脉冲具有比开关元件11上产生的脉冲小的宽度(参见图5B和5C中所示的时段c)。

关断开关元件21的时间可以进一步延迟。如果这样的话，流入谐振电容器23的电流将减小，并且开关元件21上产生的脉冲将具有更小的宽度和更小的高度。由此，通过控制关断开关元件21的时间，可以调整施加在水平偏转线圈4上的回扫脉冲电压。结果是，偏转电流的幅度可以改变。

<扫描时段e>

当阻尼二极管22导通时，等效电路呈现图6B中所示的结构。水平偏转电路1保持按照与常规偏转电路相同的方式执行回扫，直到谐振电容器3和13上的电压降至0V。当回扫结束时，等效电路呈现图6A中所示的结构，由此扫描时段e开始。在扫描时段e内，水平偏转电流从水平偏转线圈4通过阻尼二极管12和22正向流动(参见图5D)。因此，开关元件11和21在扫描时段e内保持接通，这样它们在下一扫描时段a内可以有效地工作。

由于水平偏转电流在偏转时段a、b、c、d和e内反复地改变，正如上面已经描述的那样，因此水平偏转线圈4通过水平偏转电流产生水平偏转磁场。

由于如此产生了水平偏转磁场，因而水平偏转电路1使电子枪发射的电子束偏转。

如图7中所示，中心调整电路50包括开关元件51、二极管52、DC电源53、扼流圈54和电容器55。开关元件51和二极管52并联连接至水平偏转线圈4和S整形电容器5的节点。DC电源53向扼流圈54施加一个DC电压。电容器55连接至二极管52的阳极。此中心调整电路50还包括一个开关元件控制部分60。此部分60连接至开关元件51，用于使开关元件51接通或关断。

在此中心调整电路50中，由于从DC电源53施加了DC电压，电容器55积储电荷。结果，S整形电容器5被充电。根据S整形电容器5和电容器55之间的电位差，一个电流流入二极管52和开关元件51。当S整形电容器5的电位低于电容器55的电位时，电流在二极管52的正向流动。即，电流流向S整形电容器5。由此，一个偏转电流通过S整形电容器5供给水平偏转线圈4。当S整形电容器5的电位高于电容器55的电位时，电流从S整形电容器5通过开关元件51流至电容器55。在这种情况中，偏转电流如此供给水平偏转线圈4，即它可以通过水平偏转线圈4流入S整形电容器5。此时，控制部分60使开关元件51打开或闭合，由此控制从S整形电容器5流至电容器55的电流。

下面将参照图8和9说明中心调整电路50是如何工作的。

首先，在每个扫描时段的后半部分，开关元件51关断。S整形电容器5上的电压以抛物线波的形式变化，如图8和9中所示。在扫描时段的后半部分，即在时间t1之后，S整形电容器5上的电位降至低于电容器55的电位。随后，二极管52导通，由此电流从电容器55流至S整形电容器5。电容器55的电位也降低，同时维持与S整形电容器5上的电位大致相同的值。在二极管52导通之后，在S整形电容器5上的电压开始降低之前，在时间t2处，开关元件控制部分60使开关元件51接通。

当S整形电容器5上的电位开始升高时，二极管52关断。电流开始从S整形电容器5流过开关元件51。这个电流保持到时间t3，即开关元件控制部分60使开关元件51关断时。

结果，一个电流流入S整形电容器5，此电流为通过二极管52流入的电流和通过开关元件51流出的电流之差。如果开关元件51的接通时段即元件51维持接通的时间缩短，一个电流将通过二极管52流至S整形电容器5。相反，如果开关元件51的接通时段延长，如图9中所示的时间t4和t5之间的时段，通过使通过开关元件51的电流比通过二极管52的电流大，流入S整形电容器5的电流将减小。由此，开关元件控制部分60控制开关元件51的接通时段，改变供给水平偏转线圈4的电流的方向，并且由此改变水平方向上的光栅位置。

下面将参照图10描述中心调整电路50的一个例子。

这个例子与图7中所示电路的区别在于：替代开关元件51和52，设置有一个FET开关元件61。此FET开关元件61包括一个MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)和一个二极管52。MOSFET执行与开关元件51相同的功能。借助于开关元件控制部分60，FET开关元件61可以接通或关断。

开关元件控制部分60具有图10中所示的结构。一个水平回扫脉冲信号和一个控制电压被输入开关元件控制部分60。在开关元件控制部分60中，脉冲信号被波形整形为三角波脉冲信号。一个比较电路64将三角波脉冲信号与控制电压进行比较和限幅，由此产生一个矩形脉冲信号。矩形脉冲信号通过一个电容器66被输入驱动变压器67的初级绕组。来自于驱动变压器67的次级绕组的输出对FET开关元件61进行PWM(脉宽调制)控制。

以图10中所示电路构成的开关元件控制部分60，通过改变控制电压，控制FET开关元件61的接通和关断时段。因此，控制部分60可以控制从S整形电容器5流向电容器55的电流。

FET开关元件61可以由一个二极管52和一个普通的FET替代。

上述的水平偏转电路1具有开关元件51和开关元件控制部分60。由于控制部分60控制开关元件51的接通时段和关断时段，水平偏转电路1可以控制从S整形电容器5流至电容器55的电流。因此，水平偏转电路1可以控制流入水平偏转线圈4的电流，防止过大的电流从S整形电容器5流至电容器55。光栅位置可因此得以调整，而不象常规的水平偏转电路中那样。也就是说，在水平偏转电路1中，开关元件控制部分60调整开关元件51的接通时段和关断时段，由此控制从S整形电容器5流入电容器55的电流，并因此控制流入水平偏转线圈4的电流。这使得可以连续地改变光栅应移动的距离。此外，在水平偏转电路1中，开关元件51的接通时段和关断时段可以改变，而不需要操作手动开关或类似器件。另外，安装在偏转电路1中的中心调整电路50可以是造价低廉的，因为它不需要任何用于驱动偏转线圈的高压电源。

上面已经详细地描述了本发明的一个实施例。但应当指出的是，本发明并不局限于此实施例。在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以作出各种的技术修改和变更。

正如上面详细地描述的，根据本发明的水平偏转电路包括：一个二极管，其阴极连接至一个S整形电容器和偏转线圈的节点；一个电容器，它连接至二极管的阳极；一个开关元件，它与二极管并联连接；以及开关元件控制装置，它用于使开关元件打开和闭合，由此控制从S整形电容器供给电容器的电流，并且最终控制供给偏转线圈的电流。因此，光栅位置可以连续地调整。

Claims

1.一种水平偏转电路，包括一个中心调整电路，中心调整电路用于改变向偏转线圈供给电流的方向，由此使光栅在水平方向上移动，并且因此调整光栅的位置，所述中心调整电路包括：

一个开关元件，其一端连接至一个S整形电容器和偏转线圈的节点；

一个电容器，其一端连接至开关元件的另一端，而其另一端接地；和

开关元件控制装置，它用于控制开关元件的接通和关断状态，由此控制从S整形电容器供给电容器的电流，并且最终控制供给偏转线圈的电流。

2.根据权利要求1的水平偏转电路，还包括一个线圈，所述线圈一端连接至电容器和开关元件的节点，另一端连接至一个直流电源。

3.根据权利要求2的水平偏转电路，还包括一个二极管，所述二极管并联连接至开关元件，并且其阳极连接至开关元件和电容器的节点。

4.根据权利要求3的水平偏转电路，其中，开关元件控制装置借助于脉宽调制方式，在水平回扫时段内控制开关元件的接通和关断状态。

5.根据权利要求4的水平偏转电路，其中，连接至线圈的直流电源具有与驱动水平偏转线圈的电源相同的电压。

6.根据权利要求5的水平偏转电路，其中，开关元件控制装置接收用作输入信号的一个水平回扫脉冲信号和一个控制电压，并且包括：电压产生装置，用于从水平回扫脉冲信号产生一个三角波电压；电压限幅装置，用于采用控制电压对三角波电压进行限幅，由此产生一个矩形脉冲信号；以及用于将矩形脉冲信号供给开关元件的装置。

7.根据权利要求6的水平偏转电路，其中，开关元件为场效应晶体管。