专利名称：大功率电子管灯丝的供电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电源电路。更具体地说，是一种大功率电子管灯丝的供电装置。
电子管阴极(灯丝)所加的电压和电流是电子管正常工作的必备条件。它可以使电子管的阴极温度达上千度，由于灯丝上加的电压直接影响电子管寿命，因此要有一定程度的稳定性和精确度。但是现有技术中的各类电源电路由于无较高精度的稳压措施、存在浪涌电流冲击等，不仅使其大大影响了电子管的使用寿命，而且效率低、能耗高。
如目前仍然有一定使用量的10KW电视发射机末级大功率电子管灯丝的供电，采用变压器降压，二极管整流以及LC滤波。这类电路的电压输出稳定度取决于电网电压。而目前我国一般工业用电电网电压波动范围约为10％-20％，增加设置交流稳压器也只是使波动的范围有所减小，却不能消除波动。另外，处在真空状态下的电子管灯丝在冷态时，其电阻很小，而在高温状态下，其电阻要大得多。当工作电压直接加在冷态下的灯丝上时，形成的“浪涌电流”对发射管使用寿命速成极大的危害，多数白炽灯泡的损坏发生在某一次开灯的瞬间，就是这种“浪涌电流”危害性的证例。不仅如此，变压器降压整流供电电路效率低、能耗大。
已有为减小浪涌电流的冲击，在大功率电视发射机上采取改进措施。主要有采用分档上灯丝电压的方法，以及“黑灯丝”法。前者是分两档或三档增加灯丝电压到额定值，但这种方法并没有为电子管提供稳定工作电压，浪涌电流虽然有所减小，但依然存在；后者是在发射机停播以后，使灯丝供电仍保持额定值的20％左右电压，灯丝呈暗红色，显然的缺陷是浪费能源、带电停机给例行的维修带来方便，同时，电子管长期使用在欠压状态下，会造成阴极中毒，不利于管子正常工作特性的发挥。
此外，由于一般的开关稳压电源要求其开启后应在20-50ms时间内达到额定电压值，因而不适合用于大功率电子管的灯丝供电。不仅如此，常规开关稳压电源都具有过流过压保护措施，对电子管的冷态低阻所产生的冲击电流也作为“过流”进行“保护”，因而无法正常工作。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，提供一种大功率电子管灯丝的供电装置。该供电电路能够为大功率电子管灯丝提供稳定的工作电压和平滑上升的启动电压。以便于消除“浪涌电流”，保证电子管的正常使用寿命，保证电子管工作特性的正常发挥，降耗节能、提高效率。
本实用新型的目的通过如下技术方案实现本实用新型的结构特点是采用以脉宽调制电路PWM为控制电路的开关稳压电源，并为所述开关稳压电源设置可从零开始平滑提升其基准电压至额定值的平滑控制电路。
开关稳压电源是以交流电源为交流输入，直接经整流滤波得到直流高压，然后分两路送出，一路为功率转换提供电源，另一路产生12-25V辅助电源，作为脉宽调制等其它单元电路的工作电源。在脉宽调制电路中产生一系列脉冲宽度可调的输出脉冲电压，该电压被馈到功率管的输入端，以控制功率管为导通或截止状态，再经高频变压器隔离降压后经输出整流电路整流输出，同时输出反馈电路将输出的电压及电流信号送回PWM自动调整输出脉冲的宽度，从而稳定输出电压。由于平滑控制电路对PWM基准电压进行从零开始的平滑提升，因而，可使输出电压形成一个逐步上升的曲线。当PWM的基准电压被提升至额定值时，即已达到稳定的输出电压。
本实用新型通过改善开关稳压电源的起动响应特性，使之能够较好地应用于灯丝电源。与已有技术相比，本实用新型可为大功率电子管灯丝在开机时平滑加压，工作时稳定供电，杜绝开机时对发射管的电流冲击，使电子管始终工作在高精度稳压状态。因而节能、降耗、降低故障率，减少维护工作量，平均延长电子管的使用寿命达5倍以上。
图1为本实用新型电路框图。
图2为本实用新型电路原理示意图。
图3为本实用新型实施例1电路原理示意图。
图4为本实用新型实施例2电路原理示意图。
图5为本实用新型实施例1电路结构示意图。
图6为本实用新型实施例2电路结构示意图。
以下通过实施例，结合附图对本实用新型作进一步描述。
实施例1参见附图1、图2，本实用新型采用以脉宽调制电路PWM为控制电路的开关稳压电源，并为所述开关稳压电源设置可从零开始平滑提升其基准电压至额定值的平滑控制电路。
如图1所示，本实施例中的开关稳压电源以交流电源为交流输入，直接经整流滤波得到300V直流高压，然后分两路送出，一路为功率转换提供电源，另一路产生12-25V辅助电源，作为脉宽调制等其它单元电路的工作电源。在脉宽调制电路中产生一系列脉冲宽度可调的输出脉冲电压，该电压被馈到功率管的输入端，以控制功率管为导通或截止状态，再经高频变压器隔离降压后经输出整流电路整流输出，同时输出反馈电路将输出的电压及电流信号送回PWM自动调整输出脉冲的宽度，从而稳定输出电压。图中的保护电路用以检测输出电压、电流及输入情况，当电压及电流出现设计不允许的异常值时，保护电路给出控制信号，使PWM电路停止工作，以保护功率转换电路本身及负载。
本实施例中的基准电压由所述平滑电路从零开始提升至额定值的提升时间大于10秒。由于平滑控制电路对PWM基准电压进行从零开始的平滑提升，因而，可使输出电压形成一个逐步上升的曲线。当PWM的基准电压被提升至额定值时，即已达到稳定的输出电压。
如图2所示，本实施例中的平滑控制电路由晶体管Q和设置在晶体管Q的基极与电源VDC之间的RC电路构成，晶体管Q的集电极接脉宽调制电路PWM的基准电压输出端。该电路所提供的电压上升时间的长短可以借助RC参数的调整而在较大的范围内改变。电阻R应满足条件(VDC-Vbeo)/R)＞Ibo。其中，Ibo为晶体管Q可靠饱和时所需的基极电流，平滑时间受Q饱和深度、IC基准输出电流、环境温度、VDC电压等的影响，一般C取值从10μ至1000μ之间，可使平滑时间从10s至10mim不等。
由于电容两端电压不能突变，开机时，电容两端电压为零，晶体管饱和导通，PWM基准电压输出被箝制为零。随着电容C的充电，电容上的压降逐步降低，使晶体管开始进入放大状态，晶体管VCE开始上升，也即PWM电路的基准电压输出也在逐步提高。当电容充电结束时，其基极电流为零，晶体管工作于截止状态，其集电极与发射极间呈开路，此后，PWM电路以其额定的基准电压输出。图中二极管D是为在关机时，给电容C提供一个放电通路，使平滑控制电路立即回到对PWM电路的控制状态。
如图3.如图5所示，本实施例中，开关稳压电源的PWM控制电路采用XX1525系列芯片，晶体管Q集电极接XX1525芯片的基准电压输出端，为16脚，发射极接地。
实施例2参见图4、图6，与上述实施例1不同的是本实施例中，晶体管Q的集电极接XX1525芯片的电压比较器基准电压输入端，为第1脚，发船极接地。该电路尤其适用于电压比较器的基准电压输入端在芯片上具有外接管脚。
权利要求1.一种大功率电子管灯丝的供电装置，其特征是采用以脉宽调制电路PWM为控制电路的开关稳压电源，并为所述开关稳压电源设置可从零开始平滑提升其基准电压至额定值的平滑控制电路。
2.根据权利要求1所连的大功率电子管灯丝的供电装置，其特征是所述基准电压从零开始提升至额定值的提升时间大于10秒。
3.根据权利要求1所述的大功率电子管灯丝的供电装置，其特征是所述平滑控制电路由晶体管Q和设置在晶体管Q的基极与电源VDC之间的RC电路构成，所述晶体管Q的集电极接脉宽调制电路PWM的基准电压输出端。
4.根据权利要求1所述的大功率电子管灯丝的供电装置，其特征是所述平滑控制电路由晶体管Q和设置在晶体管Q的基极与电源VDC之间的RC电路构成，所述晶体管Q的集电极接电压比较器的基准电压输出端。
5.根据权利要求3所述的大功平电子管灯丝的供电装置，其特征是所述PWM控制电路采用XX1525系列芯片，晶体管Q集电极接XX1525芯片的16脚(Uref信号端)，发射极接地。
6.根据权利要求4所述的大功率电子管灯丝的供电装置，其特征是所述PWM控制电路采用XX1525系列芯片，晶体管Q的集电极接XX1525芯片的第1脚，发射极接地。
专利摘要一种大功率电子管灯丝的供电装置,其特征是采用以脉宽调制电路PWM为控制电路的开关稳压电源,并为所述开关稳压电源设置可从零开始平滑提升其基准电压至额定值的平滑控制电路。本实用新型可为大功率电子管灯丝在开机时平滑加压,工作时稳定供电,杜绝开机时对发射管的电流冲击,使电子管始终工作在高精度稳压状态。使用本实用新型可平均延长电子管的使用寿命达5倍以上。
文档编号G05F1/46GK2358475SQ9824283
公开日2000年1月12日 申请日期1998年12月2日 优先权日1998年12月2日
发明者马廷和 申请人:马廷和