专利名称：一种用于hdtv的阳极高压产生电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电视机的高压产生电路，尤其涉及一种独立于行输出电路的、用于HDTV彩电的高压产生电路。
背景技术：
众所周知，设计高清晰度彩色电视机(HDTV)往往提出要兼顾显示3种视频图像模式1。经数字化处理过的模拟电视信号格式，例如PAL倍行/倍场、PAL60、PAL75电视信号格式等；2。高清晰度电视图像格式，例如1080i@50HZ、1080i@60HZ、720P高清电视信号格式；3。VGA计算机图像格式，例如VGA640×480、VGA800×600计算机图象格式等。
一般满足这种要求的扫描电路工作频率范围较宽，例如要求设计扫描电路能够工作在行频fH＝28kHz-48kHz，场频fV＝50Hz-75Hz范围内并要保证显像管阳极高压稳定不变。
目前实现上述技术方案而采取的电路形式有两种1.采用传统的行输出、CRT阳极高压产生二合一电路方案既采用将行偏转线圈与行输出高压变压器初级线圈并联的方式用一个行输出管推动同时产生行偏转电流和CRT阳极高压。该方案的电路存在以下缺点随着行频的升高，行管的有功功耗成倍的增加，且CRT管本身的高压有功功耗也达到60瓦以上(32英寸，16∶9东芝管)，致使传统的行偏、高压产生二合一电路的行输出级行输出管的工作电流大幅增加，从而引发了高温，大功率驱动等一系列设计上的难关。
2.采用行输出、CRT阳极高压产生电路分别独立的方案即采用与行输出级分开的独立高压产生电路方案。与传统的行输出方案比，其负载由行偏转线圈及高压包一个变成两个独立的负载，使的单元电路功率经分配后大大降低，可换来产品在可靠性指标上的提高；由于高压和行输出电路独立，使得高压与行电流的相关性大大减小，这一点对于多频扫描电路来讲，显得至关重要，设计师可根据所提出的指标要求独立对高压单元进行设计。如图1所示为高压产生原理图，通过开关S的开合，电源B+向由电容C和电感L构成的充放电回路充电，如果假设负载吸收的能量为0，则可推导出Vcm=π21TrB+TH]]>而高压HV为nVcm(n为高压高压变压器的匝数比)，只要Vcm稳定则高压稳定，从上述公式知如果TH一定时，Vcm与B+成正比，但实际使用中，Vcm还随着次级负载功率的增大而下降，即随着阳极电流的增加而下降。所以一般将电源B+也设计成可变的电源，采用反馈控制电路来确保电源B+随着阳极电流的增加而变化，从而使显示系统在不同的扫描格式及不同的图象内容下保持高稳定度的CRT阳极高压。如图2所示为常用的一种独立的高压产生电路，通过一电源B+和一个半桥PWM开关功率电路对于不同的扫描格式产生CRT阳极高压。但该电路的缺点是工作时会产生大量的电磁干扰，给彩电整机设计造成很大困难，因此在彩电整机中没有得到应用。
发明内容本实用新型的目的就是为了解决现有技术的电磁干扰的缺陷，提供一种适合彩电的、独立的、可根据不同的扫描格式产生稳定高压的阳极高压产生电路，其电磁辐射小。
为实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是一种用于HDTV的阳极高压产生电路，包括开关电源1、充放电电路2、可控开关3和高压输出电路4，所述开关电源1为充放电电路2提供充电电源，所述可控开关3控制充放电电路2的充放电时间，高压输出电路4用于将充放电电路2的输出电压进行高压变压器耦合升压后输出高压，所述开关电源1响应占空比可控的PWM信号，导通时间随PWM信号的占空比而变。
所述开关电源1包含有第二开关晶体管S2的栅极响应PWM信号，源极接直流电源，漏极串联第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端连接充放电回路2，第二二极管D2的负极与第二开关晶体管S2的漏极相连，正极接地。
为保证第二开关晶体管S2的栅极和源极之间正向偏压，所述第二开关晶体管S2的源极和栅极之间还串接有并联的第一电阻R1和第一稳压管ZD1，所述第一稳压管ZD1的负极接第二开关晶体管S2的源极，正极接第二开关晶体管S2的栅极。
本实用新型还包括反馈电路5，所述反馈电路5采样高压输出电路4的输出电压信号，产生相应占空比的PWM信号，控制所述开关电源1的导通时间。
所述反馈电路5包括采样电阻R4、R5和PWM发生器6，PWM发生器6响应采样电阻R4、R5上的分压信号，产生相应占空比的PWM信号输出至第二开关晶体管S2的栅极。
所述放电电路2包括串联的第一电感Lr和第一电容Cr，所述可控开关3包含有第一开关晶体管S1，所述第一开关晶体管S1的基极响应行频方波，发射极接地，集电极与第一电感Lr和第一电容Cr的串联处7相连，并将产生的行逆程脉冲通过高压变压器耦合至高压输出电路4，第一电感Lr的另一端接第二电感L2的第二端，第一电容Cr的另一端接地。
本实用新型的有益效果是1)本实用新型利用开关晶体管S2、二极管D2和电感L2组成降压式B+电源，其输出电压受A点PWM占空比来控制，PWM的占空比由反馈电路根据高压输出电路的取样电压经PWM发生器产生，开关晶体管S1则由行频方波来控制产生逆程脉冲Vcm。当阳极电流增加导致高压下降，经反馈电路取样后控制输出的PWM占空比增大，从而控制开关晶体管S2导通时间变长，B+电压上升，将逆程脉冲幅度Vcm补回原值，从而使高压保持稳定，并且响应时间快、效率高。2)本实用新型在时序上采用与行逆程脉冲一致、工作方式上采用丁类放大器状态运行，具有对电视扫描光栅无干扰及功率转换效率高的优点，并且用逆程脉冲来产生高压，电磁辐射小、电路损耗小。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1表示本实用新型原理图；图2表示现有的阳极高压产生电路图；图3表示本实用新型阳极高压产生电路图；图4表示本实用新型反馈电路图；图5表示本实用新型开关电源的另一种实施电路图。
具体实施方式如图3所示为本实用新型的具体实施电路，包括开关电源1、充放电电路2、可控开关3和高压输出电路4，所述开关电源1响应PWM信号，定时为充放电电路2提供充电电源，所述可控开关3控制充放电电路2的充放电时间，高压输出电路4用于将充放电电路2的输出电压进行高压变压器耦合升压后输出高压。
所述开关电源1包含有第二开关晶体管S2的栅极响应PWM信号，源极接直流电源，漏极串联第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端连接充放电回路2，第二二极管D2的负极与第二开关晶体管S2的漏极相连，正极接地。
为保证第二开关晶体管S2的栅极和源极之间正向偏压，所述第二开关晶体管S2的源极和栅极之间还串接有并联的第一电阻R1和第一稳压管ZD1，所述第一稳压管ZD1的负极接第二开关晶体管S2的源极，正极接第二开关晶体管S2的栅极。
为改善充放电效果，所述开关电源1还可以设计有电解电容CL，电解电容CL正极与第二电感L2的第二端相连，负极接地。
所述放电电路2包括串联的第一电感Lr和第一电容Cr，所述可控开关3包含有第一开关晶体管S1，所述第一开关晶体管S1的基极响应行频方波，发射极接地，集电极与第一电感Lr和第一电容Cr的串联处7相连，并将产生的行逆程脉冲通过高压变压器耦合至高压输出电路4，第一电感Lr的另一端接第二电感L2的第二端，第一电容Cr的另一端接地。行频方波还可以先通过第三开关晶体管S3、变压器L和反接的第一二极管D1，再输入到第一开关晶体管S1的基极。
本实用新型还包括反馈电路5，所述反馈电路5采样高压输出电路4的输出电压信号，产生相应占空比的PWM信号，控制所述开关电源1的导通时间。
所述反馈电路5包括采样电阻R4、R5和PWM发生器6，PWM发生器6响应采样电阻R4、R5上的分压信号，产生相应占空比的PWM信号输出至第二开关晶体管S2的栅极。
在本实施例中，PWM发生器6为集成电路TL494。其内部由两个取样放大器、一个锯齿波发生器，一个比较器和一个可接成射随或反相器的输出级组成。其工作过程是这样的取样电压经电位器选取后经电容C15，电阻R13和电容C9组成的低通滤波器滤除杂波后送至由PWM发生器TL494脚1、2、3组成的误差放大器进行误差放大，其增益由电阻R101，电容C2和电容C1组成的反馈网络决定。调整电阻R101、电容C2的值可改变PWM控制灵敏度；电阻R104、C3是内部锯齿波发生器的定时电路，且由受行同步脉冲控制的三极管Q1组成28kHz-48kHz宽频锁定同步振荡；TL494的4脚是最大占空比控制端，高电压禁止。利用此脚用电阻R17、电容C16组成输出软启动功能。
所述反馈电路5还包括高压监测电路8和行逆程监测电路9，如图4所示，所述高压监测电路8为第六二极管D6的负极从高压变压器次级的另外一组30V低压绕组经整流后取样高压输出电路4的电压信号，正极接PWM发生器TL494的高压监测脚。当HV因不正常原因而高于设定值时，稳压管D6击穿导通，将4脚电压提高，使PWM占空比下降甚至停振，起到过压保护作用。
所述行逆程监测电路9为第五三极管Q5的基极取样行偏转电路的行脉冲信号，发射极接地，集电极接PWM发生器TL494的行脉冲监测脚即第16脚。该电路受控于行偏转输出电路的行逆程脉冲，当行偏转电路发生故障时，行脉冲消失，第五三极管Q5截止，TL494的16脚电位升高，控制内部PWM停振，使高压消失。
作为本实用新型的最佳实施例，本实施例具有过压、过流及行逆程监测电路，可有效地保护本身及外电路不受损坏。
如图5所示为本实用新型的开关电源1的另一种实现方式，开关电源1为包括由开关晶体管S200、二极管D200和电感L200组成的电路，晶体管S200的栅极响应PWM信号，源极通过一磁环后接地，漏极通过一磁环后接电感L200的第一端，电感L200的第二端接充放电电路2，二极管D200的正极接电感L200的第一端，负极接直流电源正极。
权利要求1.一种用于HDTV的阳极高压产生电路，包括开关电源(1)、充放电电路(2)、可控开关(3)和高压输出电路(4)，所述开关电源(1)为充放电电路(2)提供充电电源，所述可控开关(3)控制充放电电路(2)的充放电过程，高压输出电路(4)用于将充放电电路(2)的输出电压进行高压变压器耦合升压后输出高压，其特征在于所述开关电源(1)响应占空比可控的PWM信号，导通时间随PWM信号的占空比而变。
2.如权利要求1所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述开关电源(1)包含有第二开关晶体管(S2)的栅极响应PWM信号，源极接直流电源，漏极串联第二电感(L2)的第一端，第二电感(L2)的第二端连接充放电回路(2)，第二二极管(D2)的负极与第二开关晶体管(S2)的漏极相连，正极接地。
3.如权利要求2所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述第二开关晶体管(S2)为PNP型MOS管。
4.如权利要求2所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述第二开关晶体管(S2)的源极和栅极之间还串接有并联的第一电阻(R1)和第一稳压管(ZD1)，所述第一稳压管(ZD1)的负极接第二开关晶体管(S2)的源极，正极接第二开关晶体管(S2)的栅极。
5.如权利要求2所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述开关电源(1)还包含有电解电容(CL)，电解电容(CL)正极与第二电感(L2)的第二端相连，负极接地。
6.如权利要求1至5中任一项所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于还包括反馈电路(5)，所述反馈电路(5)采样高压输出电路(4)的输出电压信号，产生相应占空比的PWM信号，控制所述开关电源(1)的导通时间。
7.如权利要求1所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述放电电路(2)包括串联的第一电感(Lr)和第一电容(Cr)，所述可控开关(3)包含有第一开关晶体管(S1)，所述第一开关晶体管(S1)的基极响应行频方波，发射极接地，集电极与第一电感(Lr)和第一电容(Cr)的串联处(7)相连，并将产生的行逆程脉冲通过高压变压器耦合至高压输出电路(4)，第一电感(Lr)的另一端接第二电感(L2)的第二端，第一电容(Cr)的另一端接地。
8.如权利要求7所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述可控开关(3)还包括第三二极管(D3)，所述第三二极管(D3)的负极接第一开关晶体管(S1)的集电极，正极接地。
9.如权利要求6所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述反馈电路(5)包括采样电阻(R4、R5)和PWM发生器(6)，PWM发生器(6)响应采样电阻(R4、R5)上的分压信号，产生相应占空比的PWM信号输出至第二开关晶体管(S2)的栅极。
10.如权利要求9所述的用于HDTV的阳极高压产生电路，其特征在于所述反馈电路(5)还包括高压监测电路(8)和行逆程监测电路(9)，所述高压监测电路(8)为第六二极管(D6)的负极取样高压输出电路(4)的电压信号，正极接PWM发生器(6)的高压监测脚，所述行逆程监测电路(9)为第五三极管(Q5)的基极取样行偏转电路的行脉冲信号，发射极接地，集电极接PWM发生器(6)的行脉冲监测脚。
专利摘要本实用新型公开了一种用于HDTV的阳极高压产生电路，包括开关电源、充放电电路、可控开关和高压输出电路，开关电源响应PWM信号，为充放电电路提供充电电源，可控开关控制充放电电路的充放电过程，高压输出电路用于将充放电电路的输出电压进行高压变压器耦合升压后输出高压，开关电源包含有第二开关晶体管S2的栅极响应占空比根据高压变化的PWM信号，源极接直流电源，漏极串联第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端连接充放电回路，第二二极管D2的负极与第二开关晶体管S2的漏极相连，正极接地。占空比根据高压变化的PWM信号控制开关晶体管S2导通时间，将逆程脉冲幅度Vcm稳定在原值，从而使高压保持稳定。
文档编号H04N3/18GK2671253SQ20032011529
公开日2005年1月12日 申请日期2003年12月3日 优先权日2003年12月3日
发明者李鸿安, 庄万春, 隋功浩 申请人:深圳创维－Rgb电子有限公司