专利名称:稳定光栅宽度的电视偏转电路的制作方法
本发明涉及当电视接收机的加速电压变化时，稳定光栅尺寸的电视机扫描系统。
电视接收机的阴极射线管电子束的加速电压，或者第二阳极电压，一般是由水平输出变压器的高压电路获得的。每一水平光栅线宽度将随着加速电压变化而变化，即这一宽度将随着第二阳极电压的降低而增加。这种现象被称为画面胀缩。第二阳极电压的降低，可能是当显示亮度加亮时，由于输出变压器的高压电路的电子束流负载的加重所致。
光栅线的亮度，在偏转周期的正程期间，还由施加到水平偏转线圈两端的电压的幅度所决定。光栅线的宽度随着施加到线圈两端的电压降低而变窄。视频负载的加重将导至负载电流的增加，该电流取自高压电路提供的稳压电流。
为了补偿画面胀缩的影响，诸如授予M.E.Buechel的美国专利NO.3，444，426中公开的现有技术，在水平输出级中用一个电阻与负载相串联，当重视频信号负载出现时，电阻两端的电压降增加，降低了偏转线圈两端的电压，因而降低了光栅线的宽度。然而这种对光栅线宽度的调节方法却增加了不希望的功率消耗。在授予Peer等人的美国专利，NO 4，104，567中公开的另外一些现有技术的电路中，由一个误差放大器来检测负载电流，误差放大器控制一个可控硅的导通时间，根据负载电流变化控制的可控硅导通时间实现控制偏转电路激励电压的幅度，以维持光栅宽度基本不变。
根据本发明的一种方式;一个偏转系统包括接连到偏转发生器上的偏转线圈，该偏转发生器在偏转线圈中产生正程电流和逆程电流。与偏转发生器相耦合的一个变压器，该变压器包括第一和第二变压器线圈，在线圈中产生交流偏转率电压。一个第二阳极电路从第二变压器线圈中汲取负载电流。一个电感连接到变压器上，该电感两端产生的电压取决于负载电流，从电感两端电压产生的第一电压在第一变压器线圈的一端上控制正程电流的幅度，其中不同负载电流值在电感两端产生不同电压，用以稳定光栅宽度。
由第二阳极电路负载提供的电子束电流的变化可以引起相应的逆程时间的变化。例如，电子束电流的某一增加，可以引起第二阳极电压的降低，并可以引起逆程时间的增加，并相应地增加了光栅的宽度，人们希望，当电子束电流的大小变化时，仍维持逆程时间不变。因此，本发明的特点是减小因相应电子束电流变化引起的逆程时间的变化。减小逆程时间的变化是由调节连接到偏转线圈上的电感束实现的。因此，本发明的电路能维持光栅宽度和逆程时间基本不变。
在图中
图1表示实施本发明的偏转电路;
图2a和2b分别表示用以解释图1偏转电路的波形;
图3表示实施本发明偏转电路的第二个实施方案;
图4表示实施本发明偏转电路的第三个实施方案;
在图1所示的偏转电路200中，在端48形成一个经滤波的直流电压VB，电压VB是由电源45提供的，电源45可以是开关型电源。实施本发明的一种方式的一个控制光栅宽度的电路70分别连接在水平偏转电路200中的端48至端50a和端50b之间，以便在输入端50a产生一个提升电压B+。输入端50a经与水平逆程变压器53的初级线圈53b和53a串联后，连接到水平偏转电路200的水平偏转发生器86上。应说明，线圈53b和53a的匝数比为15∶85，并且组合电感量为5MH。端50b连接到逆程变压器53的初级线圈53b和53a之间的结合点。
水平偏转线圈81连接到水平偏转发生器86上。发生器86由与偏转线圈81相串联的一个线性电感器83，和一个正程电容器62，以及一个逆程电容器80，和由一个水平输出晶体管88与一个阻尼二极管89构成的偏转开关87组成。以便使每个水平偏转周期中在偏转线圈81里产生扫描电流。水平偏转发生器86连接到逆程变压器53的初级线圈53a的端90。一个常规的同步水平振荡器，和驱动电路85提供一个开关控制信号，控制水平输出晶体管88的基极，在水平正程期间使该晶体管导通，并在水平逆程期间开始时，使该晶体管关断。逆程变压器53的高压线圈53c，连接到一个常规的高压电路63，用来产生显象管电子束电流的第二阳极加速电压。
光栅宽度控制电路70包括串联接在端48和端50b之间的一个电感51，和一个整流二极管52，其端50b即逆程变压器53的初级线圈53a和53b之间的抽头。光栅宽度控制电路70还包括连接在端48(即电压源45的输出端)和端50a之间的一个电容49。
在工作时，偏转开关87在正程期间导通。当偏转开关87导通时，它使变压器53与偏转电路86隔离，在初级线圈53a和53b中的一个上升的初级电流i2，在正程期间增加了存储在逆程变压器53中的能量。在逆程期间，当开关87关断时，这一存储能量补充偏转电路86的损耗能量，并给予高压电路63供给能量。偏转发生器86与变压器53构成一个逆程谐振电路。正程期间，存储在变压器53和偏转线圈81中的能量被传给逆程电容器80。在逆程期间使电容器80两端产生一个逆程电压VR。
图2a表示初级线圈53b两端电压V2的波形，电压V2由逆程期间t2至t5的逆程脉冲构成。图2b说明在第二阳极电子束电流相对低的条件下，电感51中的电流i1a波形，和变压器线圈53a中电流i2a波形的第一个例子。图2b还说明在第二阳极电子束电流高于第一个例子的条件下，在电感51中的电流i1b的波形。和变压器线圈53a中相关联的电流i2a的波形的第二个例子。
假设电感51具有零值电感量，在这种假设条件下，电容49在正程期间，充电至近似电压V2的电平，如在图2a例子中说明的那样，正程电压V2近似等于逆程期间电压V2峰-峰值的八分之一。端50a具有高于端50b的电位，并且电容49两端的电压与电压VB叠加，产生了提升电压B+。
在图1的偏转电路200中，电感51实际上具有非零值的电感量。因此，电容49两端的电压起供给高压电路63的负载电流的作用。同时，在逆程期间，光栅宽度控制电路70起到一个电感的作用，如在下文中详细描述的那样，其量值由高压电路63的负载电流控制。
在逆程期间，逆程电压V2的极性，使电流i1逐渐地变小，当二极管52两端电压极性反转时，在逆程期的某一时间点上，电流i1为零。
例如，变压器初级电流i2的变化率di2/dt在图2b的t1到t2的正程期间是由电压B+控制的，在逆程期间是由图1的电压VR控制的。该变化率di2/dt基本上不受高压电子束电流的影响。图1中电路63的高压电子束电流的某一增加，引起电流i1相应的增加。因为电流i1开始为零电流，在图2b中正程期开始时间t1上，其变化率di1/dt是电子束电流的函数。正如在图2b中第一和第二个例子所表示的那样，dt1a/dt在正程期间低于di1b/dt变化率di1/dt在t1到t2扫描期间是由图1中的电感51两端电压控制的。因为正程期间电压V2相对讲不依赖于电子束电流，当电子束电流增加致使电感51两端电压升高时，电感49两端电压降低了。相反，当电子束电流降低时，电感51两端的电压降低，而电容49两端电压升高。
电容49两端的电压叠加到电压VB上，以提供提升电压B+。当没有任何负载和电路损耗时，电流i1基本上为零，并且电容49充电至正程电压V2。当电流i2为高电平时，电感51两端产生整个正程电压，电容49两端的电压为零。因此，提升电压B+在电压VB(相应于电子束电流高电平)，和电压VB加上正程电压V2(相应于电子束电流零电平)之间变化。把变压器53的抽头53b朝端90移动，将引起正程电压V2的增加，提供一个较宽的电压B+的变化范围。并且，如下文所述;在逆程期间，电感51对变压器53的电感量的影响增加了。
当第二阳极电流增加时，导至第二阳极电压的下降，电压B+的下降。电压B+控制偏转线圈81中的正程电流iy的幅度。之所以如此，是因为产生正程电流iy的正程电容器62两端的电压近似等于B+。从而，第二阳极电流的增加，导至相应的电流i的增加，并且伴随第二阳极电压的降低，导至电压B+相应的降低。如前所述，电压B+的降低有助于光栅宽度的稳定。
在图2b的时间t2扫描期终了时，存储在图1中电感51中的能量，取决于电子束电流。因此，二极管52在逆程期间，维持某一持续导通时间，这一导通时间也与电子束电流有关;在低电子束电流负载的第一个例子中，持续至图2b中的时间t2，在高电子束电流负载的第二个例子中，持续至更后的时间t4。
在图1中的二极管52导通期间，在逆程期间，电感51是与变压器53的线圈53b并联连接的，导至连接到端90的初级线圈53a的电感量的下降，这种初级线圈电感量的降低，使逆程谐振频率变高，并且相应缩短了逆程时间。逆程期间，二极管53导通时间愈长，逆程谐振频率愈高。
因此，电子束电流的加载，势必导至对逆程期的调制。使用这样的光栅宽度控制电路70，当电子束电流增加而又无补偿电路时，这种调制补偿了逆程期增加的趋势。这种逆程期增加的出现是由于，耦合到高压电路63的显象管电容性负载，加重了偏转电路86的逆程谐振电路的负担。
有益的是，光栅的补偿是利用电抗元件获得的，而不是用电阻负载。因此，在图1的电路200中相应的能量损耗是低的，电压B+和电路70调制电感二者的无源控制，使光栅宽度在整个电子束电流范围内基本保持恒定。电路70的快速响应时间，具有改善荧光屏的“白带”特性的附加优点。
在低电子束电流负载的第一个例子中其中电流i1＝i1a，当电压VB为111V时，下面数据是图1电路的例证性数值电压VB＝118V，电压VR＝1040V，逆程期tR＝11.8μS，峰-峰偏转电流iy＝3.15A，第二阳极电压＝24.4KV。在高电子电流负载的第二个例子中其中电流i＝i1b，当电压VB同样是111V时，下面的数据是图1电路的例证性数值，电压B+＝111V，电压VR＝920V，逆程期tR＝12μS，峰-峰值偏转电流iy＝2.9V，第二阳极电压＝21.7KV。
图3和图4分别说明图1中偏转电路200的另外两种实施方案。在图1、3、4中相同的号码表示同样的元部件或功能。图3和图4中的相对于图1而言，修改过了的光栅宽度电路70和逆程变压器53的偏转电路200′或200″的工作原理，与图1中的偏转电路200相似。例如，在图3中的偏转电路200′中，滤波电容器49连接在端50a和地之间。图3中的电容器49比图1中的电容器49应具有更高的电压耐量。例如，在图4中的偏转电路200″，线圈53b代替了图1中的电感51，由互感耦合到逆程变压器53。图4的线圈53b连接到电容器49的一个极。图4的电容器49和线圈53b一起连接到逆程变压器53初级线圈的一端50a，图4的变压器53的初级线圈53a要求和图1中的电路200的线圈53a和b合起来的匝数一样。有益的是，在图4的电路200″中之所以省去了电感51，是因为利用了漏感。
权利要求
1、一个具有稳定光栅宽度的偏转系统，包括
一个偏转线圈；
一个偶合到所说的偏转线圈的偏转发生器，该发生器在所说的偏转线圈中产生一个正程电流和一个逆程电流，并在每个偏转周期中确定相应的正程期间和逆程期间；
一个偶合到所说的偏转发生器的变压器，它包括第一和第二变压器线圈，在线圈上产生交流偏转率电压；
一个偶合到所说的第二变压器线圈产生一个第二阳极电压的第二阳极电路，该电路从所说的第二变压器线圈汲取负载电流；
一个偶合到所说的变压器的供给电能的电压源；
一个偶合到所说的变压器的电感，其特征在于；
偶合到所说的变压器(53)的第一个装置(49或52)，用来在所说的电感(51)的两端产生一个相应于所说的负载电流的电压；
而装置(52或49)基本上由所说的电感两端的电压控制，用于在所说的第一个变压器线圈(53b)的端(50a)上产生一个第一个电压，该电压控制所说的正程扫描电流，其中所说的负载电流的不同量值，在电感(51)的两端产生不同量值的电压，以便稳定光栅宽度。
2、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的第一装置，包括一个连接到所说的变压器(53)的整流器(52)，该整流器由所说的电感(51)两端电压的控制下，将一个所说的偏转率电压的第一极性电压整流，产生所说的正程电压的变化。
3、根据权利要求
2所限定的一个偏转系统，权利要求
2中所说的整流器由一个二极管(52)组成。
4、根据权利要求
2所限定的一个偏转系统。权利要求
2中所说的偏转变压器(53)中的偏转的第一极性电压对所说的整流器(52)为正向偏置，在所说的电感(51)中产生一个输入电流，该输入电流可补充所说的偏转圈(81)的能量损耗，而在所说的偏转变压器中的偏转率电压的第二极性可减小所说的输入电流，足以使所说的整流器(52)转为截止。
5、根据权利要求
4所限定的一个偏转系统，权利要求
4中所说的整流器(52)在逆程的一个时间间隔中被正向偏置，这一正向偏置持续期是随所说的负载电流而改变的。
6、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的第一电压产生装置由一个第一电容器(49)组成，该电容器偶合到所说的第一变压器线圈(53b)的一端(50a)，该装置产生一个直流电压。
7、根据权利要求
6所限定的一个偏转系统，权利要求
6中所说的第一电容器(49)是与所说的供电电压源(45)串联偶合的，产生所说的第一电压，该电压是所说的电容器(49)两端的电压与所说的供电电压源(45)的电压(VB)之和。
8、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的偏转发生器(86)由一个正程电容器(62)所组成，该电容器供给所说的正程扫描电流，而所说的第一电压被偶合到所说的正程电容器(62)的一个极上，用以控制所说的正程电容器(62)两端的电压。
9、根据权利要求
8所限定的一个偏转系统，权利要求
8中所说的第一电压(B+)被偶合到所说的正程电容器(62)的所说的电极，把所说的正程电容器基本上充电到所说的第一电压的电压。
10、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的偏转发生器(86)、电感(51)和偏转线圈(81)在逆程期间形成一个逆程谐振电路，三者按某种方式互相连接，以减小由于所说的负载电流的变化而引起的逆程时间的变化。
11、根据权利要求
10所限定的一个偏转系统，权利要求
10中所说的第一装置包括一个连接到所说的电感(51)的整流器(52)所说的整流器在逆程中的一个时间间隔中是施加正向偏置的，其正向偏置时间是随着所说的负载电流的变化而变化的，所说的整流器(52)偶合到所说的电感(51)上，其中所说的逆程谐振电路在某种意义上，当所说的负载变化时，可稳定逆程谐振电路的谐振频率。
12、根据权利要求
11所限定的一个偏转系统，权利要求
11中所说的电感(51)当所说的整流器(52)施加正向偏置时，倾向于提高所说的逆程谐振电路(86、51、81)的谐振频率，而当所说的整流器(52)施加反向偏置时，会降低逆程谐振频率。
13、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的第一变压器线圈(53a、53b)，包括一个中间抽头(50b)以把电流经所说的电感(51)，偶合到所说的偏转发生器(86)。
14、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的电感(53b)是磁偶合到所说的偏转变压器(图4)。
15、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的电感(53b)，包括在所说的第一变压器线圈之中(图4)。
16、根据权利要求
15所限定的一个偏转系统，权利要求
15中所说的电感(53b)，连接在所说的第一变压器线圈(53a)的一端(在52)，及其中间抽头(50a)之间。
17、根据权利要求
16所限定的一个偏转系统，权利要求
16中所说的第一电压的产生装置由一个电容器(49)组成，该电容器连接在所说的中间抽头(50a)，和公共导体(地)之间，用以在所说的中间抽头和所说的偏转系统的公共导体之间产生所说的第一电压。
18、根据权利要求
1所限定的一个偏转系统，权利要求
1中所说的偏转率电压的第一极性的幅度决定了所说的正程扫描电流的变化范围，该正程扫描电流可以由所说的第一电压的产生装置(49或51)产生。
19、一个逆程稳定的偏转系统，包括
一个偏转线圈;
一个偶合到所说的偏转线圈的偏转发生器，用于在所说的偏转线圈中产生一个正程扫描和一个逆程扫描电流，该偏转发生器限定了每一个偏转周期中相应的正程和逆程时间，所说的偏转发生器包括一个逆程电容器和一个正程电容器，前者与所说的偏转线圈组成一个逆程谐振电路，后者与所说的偏转线圈组成一个正程谐振电路;
一个变压器与所说的偏转发生器相偶合，并包括第一和第二变压器线圈，在上述变压器线圈中产生交流偏转率电压;
一个与所说的变压器相偶合的供电电压源。
一个偏合到所说的第二变压器线圈的负载电路，用以产生一个负载电压，该负载电路从所说的第二变压器线圈汲取负载电流;其特征是
在所说的逆程期间，电感(51)偶合到所说的逆程谐振电路(80、62、83、81)，所说的电感被电偶合到所说的正程电容器(62);
为了在所说的逆程期间，将所说的电感(51)偶合到所说的逆程谐振电路，所说的二极管在所说的电感上产生一个与所说的负载电流有关的输入电流，当所说的偏转率电压改变极性为第一极性时，此处所说的整流器变为正向偏置，使所说的输入电流导通，此处所说的偏转变压器(53)中的偏转率电压的第二极性在逆程的一段时间间隔中使所说的输入电流，降低到足以使所说的二极管(52)转变为截止，以至于当所说的负载电流变化时，使所说的逆程谐振电路的逆程谐振频率，根据所说的逆程中的一段时间间隔而变化，用以稳定逆程时间。
专利摘要
一供电电压源与一二极管，一电感，一回描变压器初级线圈和一偏转电路输出级的输入端串联连接。扫描时二极管被加正向偏置，电感两端产生一电压，并流过输入电流。回描时回描电压使二极管截止，在回描的不同时刻，输入端根据输入电流的幅度与供电电压断开。输入电流的幅度与第二阳极的负载电流有关。在电容两端产生一表示输入电流幅度的电压。电容器的一极与参考导体之间的直流电压控制着偏转线圈中的偏转电流，以便使第二阳极电压的变化在该电容上以直流电压形式显示出同样的变化，以维持光栅宽度基本恒定。
文档编号H04N3/22GK85104382SQ85104382
公开日1986年12月3日 申请日期1985年6月7日
发明者彼得·艾德华·哈弗尔 申请人:美国无线电公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan