专利名称：阴极射线管的聚焦供电的制作方法
技术领域：
本发明涉及为电视机等产品内的阴极射线管产生聚焦供电电压的领域。
例如电视机内所使用的高压电源，是从回扫变压器之高压绕组中产生高电压，有时，这种变压器的构造如同一体成型的高压变压器(1HVT)。籍由一串绕组及二极管来提升电压。这高电压(HV)有时也称为特高电压(EHT)，其值近似30千伏或更高，视乎阴极射线管的大小而定。一些使用较大阴极射线管的电视机，使用高压升压器，此升压器配备有一第二变压器，一第二水平输出级和一第二高压绕组。电视机内的水平聚焦供电电压约可提供特高压的五分之一(1/5)至三分之一(1/3)的电压。因此，聚焦电压与屏幕电压可由特高压导出。
聚焦屏幕组件常用来产生聚焦及屏幕电压。由1HVT的高压绕组所激励的聚焦屏幕组件，包括一个由多个固定电阻、可变电阻及电容所组成的网络。此组件产生水平聚焦电压(又名聚焦电压1)、屏幕电压及垂直聚焦电压(又名聚焦电压2)，。组成此组件的电阻器安置在陶质基座上，而组件则被完整封装，并绝缘。用以调整可变电阻的装置可于壳体外设定聚焦及屏幕电压电平。此组件与1HVT(也称为回扫变压器)的高压输出耦合。该组件利用电阻链来提供低于高压电平的聚焦及屏幕电压电平。
已知有两种激励聚焦屏幕组件的方法，而且，已制造出应用于任何一种方法的合适聚焦屏幕组件中。一种方法通常叫做电阻分压网络法。另一种方法通常称为峰值检波法，而电阻链仍然应用于该种聚焦屏组件中。以上两种方法在高电压绕组与聚焦屏幕组件能量耦合的接点处有所不同。
如
图1所示的电阻分压网络法，以特高压(EHT)之全额电压激励聚焦屏幕组件，此电压量与供应至阴极射线管的相同。这个方法往往给聚焦电源提供相当大的电源阻抗，例如近似170兆欧姆，因而可引起聚焦漏电流的问题。射线管内的瑕疵、杂质及气体微粒，都会导致聚焦漏电流。虽然漏电流只有70微安，但经过170兆欧姆的阻抗，仍有十分可观的电压降。或许，试看降低电阻分压器的电源阻抗可以改善现况，但又必须面对另外两个问题。首先，降低电源阻抗将造成更高的电流密度，因此，需要面积更大的陶质基座来散逸额外的热量。同时组件的成本也跟着增加。其次，产生如此高的电压一般而言相当昂贵。此种热量散逸本身之能量损失既不经济，而且效率很低。另一方面人们希望，即使在阴极射线管不导通时，电阻分压器仍能适当地供给高压电源一股小的偏压电流。因此可减小低电子束电流电平下的高压电源的变化。结果，由电子束电流变化引起的光栅大小的变化也被减至最小。
如图2所示的峰值检波法，由1HVT之高压绕组一个抽头激励聚焦屏幕组件。抽头处的电压应比所需的聚焦电压大些，因此，可有一个可供调整的范围。一个三分之一抽头，即电压电平约为EHT的三分之一可能是适当的。这种方法的优点是电源阻抗较低，缺点则是无法以高压电源的偏压电流形式提供很大的初始负载。因此，光栅的大小更可能随束电流的改变而改变。
现在的问题是如何以低阻抗电源供给聚焦屏幕组件的电源电压，该电源使电压损耗与热量散逸减至最低；同时，即使在阴极射线管不导通时，也能为高压电源提供适当的偏压。
根据一项结合电阻分压法及峰值检波法的创新配置，上述问题便可迎刃而解。在该新方法中，籍由将1HVT的例如1/3抽头，与聚焦屏幕组件内电阻链所产生相等电压，例如是特高压的1/3抽头相连而使电阻电压网络得以改良。该电源阻抗比较小，导致效率提升，损耗减小，确保了峰值检波法的优点。并且，即使阴极射线管不导通时，仍可给高压电源供以适当的偏压电流，于是籍着使由束电流变动所导致光栅大小的改变量减至最小，而确保了电阻分压法的长处。
考虑到1HVT的高压绕组抽头与电阻链之接头间的电压电平未完全匹配之结果。譬如说，分接高压绕组的331/3％电压，与分接电阻链的35％电压。尽管希望得到最大效率而要求匹配准确，但那么精确的匹配不是必要的。只要两分接电压电平之间的差额在容许范围内，本发明配置的优点便可完全实现。举例来说，高压绕组的分压例如是331/3％，电阻链的分压大约可在1HVT分接值之±5％的范围内，则在两极值处都可得到极为理想的结果。
根据本发明新颖配置的电路，包括产生高电压以激励阴极射线管的装置，该装置内含一个具有一高压绕组，其至少有一中间输出抽头的变压器；以及包括一个电阻链，其具有一个输入端，为接收所述高电压而耦连，一个聚焦输出端，用以激励所述阴极射线管的聚焦电极，以及至少一个中间输入轴头，介于该输入端与所述聚焦输出端之间，并经由独立传导通路耦合至所述高压绕组的所述至少一中间抽头。此电阻链可用于聚焦屏幕组件中。
图1为根据先前技术，用以产生聚焦电压的电阻分压电路的示意图。
图2为根据先前技术，用以产生聚焦电压的峰值检波电路的示意图。
图3为根据本发明配置，用以产生聚焦电压的电路示意图。
图4为可用于图3的电路中的聚焦屏幕组件的示意图。
图1为体现先前技术的电阻分压网络方法的聚焦电源电路示意图。用以产生高电压的装置10，包括一个回扫变压器Tr1，其初级绕组W1与水平驱动电路12及水平偏转线圈相耦合。东西向枕形(失真)校正电路14及水平中心调整电路16也包括在内。高压次级绕组W2用来产生高电压，即例如约为30千伏的特高压EHT。该绕组W2的另一端耦合至产生电子束感测信号的电路，此电路负责监控传送至阴极射线管(CRT)24的电子束电流(IBEAM)电平。另一次级绕组W3则是水平回扫脉冲源。次线绕组W2具有一可识别的中间抽头22，但图1的实施例中并没有用该抽头。装置10的操作为本领域所已知。
阴极射线管24所需的聚焦电压及屏幕电压由电阻链30产生，电阻链具有一输入端32且耦合于EHT电压与地电位之间。电阻链30在图示中以三只电阻表示，一个固定偏压电阻RB，以及另两个可变电阻可分别调整聚焦及屏幕电压。如果电阻链本身包括在聚焦屏幕组件中，那么实际上电阻数将多于三个。RB的电阻值约为350兆欧姆，整个电阻链的电阻值大约是500兆欧姆。应用这个方法，可以产生有用的偏压电流IBIAS，但呈现过高的电源阻抗。
图2为体现已知技术的峰值检波法的聚焦电源电路示意图。装置10如同有关图1中所述是用来产生高电压。图2中，电阻40经由输入端42，耦合于绕组W2中间抽头22与接地点之间。为求简单起见，电阻链40也示为由三个电阻器组成。假如抽头22代表近似例如30千伏高电压的三分之一，那么电阻分压器上必须有一个比图1电路中小得多的电压降，才能产生聚焦电压及屏幕电压。按照这种情形，电阻RB＇和整个电阻链40的电阻值，势必要比电阻链30还低。这提供了较低的电源阻抗，但偏压电流也变得微不足道，这就是图2中并未绘出偏压电流的原因。
图3即是根据本发明配置的聚焦电源电路的示意图。装置10仍如有关图1中所述用以产生高电压。电阻链50具有一输入端52，且耦合于EHT电压与接地点58之间。电阻链的接地点以参考数字标明是为了将在图4中识别电阻链50。电阻链50也有一个大约350兆欧的偏压电阻RB＇，整个电阻链则约为500兆欧姆。
图3的电路也有一条介于W2绕组的抽头22与电阻链50的中间抽头54之间的独立通路26。这个合成构形首次揭示将先有技术前述两种方法叠加组合，并兼具低电源阻抗与适当偏压电流(IBIAS)的优点。为了相互连接基本上相等的电压电平，最好选择中间抽头22和54。在所示实施例中，每一中间抽头都约为一个1/3抽头，即表示约10千伏。显然约为EHT的±5％范围内的中间抽头之间可容许的差额不致显着危及本发明装置的优点。此外，可使聚焦屏幕组件的电源阻抗降低而不增加电流密度和基座面积，如图4所示。
参照图4，电阻链(50)形成聚焦屏幕组件60的整体部分，其中的电阻则是由淀积于陶质基座上而形成。电阻链50起始于耦合至EHT的输入端52，电阻链50的另一端则连接到聚焦接地端58。电阻RB、调整聚焦及屏幕电压的可变电阻均已图示出。聚焦(水平)电压1是端子56上的输出。聚焦(垂直)电压2为端子64上的输出，屏幕电压则为端子66的输出。端子68为动态聚焦校正信号的输入端。而聚焦屏幕组件60与先前技术的聚焦屏幕组件不同点在于设置了耦合于电阻RB一端与Rx之接点之间的中间输入抽头54。
目前所说明的聚焦屏幕组件60即将应用于汤玛斯消费者电子公司所制造的CTC—189机箱内，在附图中尚未示出的有如下几点工作电压(EHT) 30.0千伏—34.5千伏最大直流电压35.5千伏EHT全额输入至端子62的电阻值 290兆欧姆±20％总聚焦电阻值 500兆欧姆(额定)总泄漏电阻值(R2＋R3) 700兆欧姆(额定)聚焦1＋聚焦2电压之量大值≥ EHT的33％聚焦1＋聚焦2电压之量小值≤ EHT的28％屏幕电压最大值≥ 485伏屏幕电压最小值≤ 135伏以及1HVT抽头电压范围 EHT的35％—37％
权利要求
1.一种电路，其特征在于产生高电压(EHT)以激励阴极射线管(24)的装置(10)，包含一变压器(Tr1)，该变压器具有一含至少一中间输出抽头的高电压绕组(W2)；以及一电阻链(50)，具有一耦接的输入端以接收所述高电压(EHT)，一聚焦输出端(聚焦)用以激励所述阴极射线管的聚焦电极，以及至少一介于所述输入端与所述聚焦输出端之间的中间输入抽头(54)，其经由一独立通路(26)，与所述高压绕组(W2)上的所述至少一个中间输出抽头(22)相耦合。
2.根据权利要求1的电路，其特征在于所述电阻链(50)是聚焦屏幕组件(60)的组成部分。
3.根据权利要求1的电路，其特征在于所述高电压绕组(W2)的所述至少一中间输出抽头(22)提供大约该高电压(EHT)1/3的中间输出电压，约有±5％的容许误差，而且所述电阻链(50)的所述中间输入抽头(54)对应于在近似所述高电压EHT的1/3约±5％范围内的一电压电平。
4.一种聚焦电源电路，其特征在于产生高电压(EHT)以激励阴极射线管(24)的装置(10)，包含一变压器(Tr1)，该变压器具有一个含至少一中间输出抽头(22)的高电压绕组(W2)；以及一个聚焦屏幕组件(60)，包含一个电阻链(50)，该电阻链具有一耦合的输入端(52)以接收所述高电压(EHT)，一个聚焦输出端(聚焦)用以激励所述阴极射线管的聚焦电极，以及至少一介于所述输入端(52)与所述聚焦输出端(聚焦)之间的中间输入抽头(54)，其经由一独立通路与所述高压绕组(W2)上的所述至少一个中间输出抽头(22)相耦合。
5.根据权利要求4的聚焦电源电路，其特征在于所述高电压绕组(W2)的至少一中间输出抽头(22)提供大约所述高电压1/3±约5％的中间输出电压，而且所述电阻链(50)的中间输入抽头(54)对应于所述高电压(EHT)的约1/3±5％左右范围内的一电压电平。
全文摘要
一种聚焦电源电路，包括一个能产生高电压(EHT)以激励阴极射线管(24)的电源，此电源包含有高压绕组(W2)带至少一中间输出抽头(22)；一个变压器(Trl)以及一个聚焦屏幕组件(60)，含有一电阻链(50)，其输入端(52)可接收高电压，一个激励CRT的聚焦电极的聚焦输出端，以及至少一个介于输入端(52)与聚焦输出端之间的中间输入抽头(54)，并经由一独立通路(26)，与高压绕组W2的至少一中间抽头(22)耦合。
文档编号H04N3/18GK1116795SQ95109509
公开日1996年2月14日 申请日期1995年8月2日 优先权日1994年8月3日
发明者L·E·史密夫 申请人:汤姆森消费电子有限公司