УСТРОЙСТВО СТРОЧНОЙ РАЗВЕРТКИ Российский патент 1994 года по МПК H04N3/20 

Изобретение относится к телевизионной технике, может быть использовано в вещательных и прикладных телевизионных приемниках и мониторах.

Известно устройство строчной развертки, содержащее задающий генератор, первый ключ, вход которого является входом положительного напряжения питания, а выход через формирователь отпирающего тока соединен с входом выходного каскада развертки (ВКР), второй ключ, формирователь запирающего напряжения, датчик запирающего напряжения, блок смещения уровня, а также датчик тока, пороговый блок, триггер и элемент ИЛИ, соединенные последовательно. Недостатком устройства является отсутствие защиты ВКР от высоковольтных разрядов в кинескопе, не защищен высоковольтный блок в ВКРе, служащий для питания второго анода кинескопа и выполненный в виде умножителя напряжения, трансформатора с диодно-каскадной связью (ТДКС) или SPLIT-трансформатора, от перегрузки по току элементов ВКР в аварийных режимах.

Известно также устройство защиты от перегрузки в телевизионном приемнике, осуществляющее защиту от перегрузки высоковольтного блока в ВКРе, которое содержит задающий генератор, ключ, предвыходной блок (ПВБ) и ВКР, соединенные последовательно, блок питания, датчик переменного тока, соединенный с трансформатором строчной развертки ВКРа, причем выход датчика через выпрямитель соединен с управляющим входом ключа. Недостатком устройства является низкая надежность, связанная с тем, что в нем не анализируются разряды кинескопа, а при перегрузке высоковольтного блока возникает релаксационный процесс выключения-включения выходного блока, что может привести к выходу его из строя или к возгоранию ВКР при продолжительном релаксационном процессе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство строчной развертки, содержащее последовательно соединенные задающий генератор, предвыходной блок, выходной блок в виде ВКР и отклоняющие катушки, второй выход ВКР соединен с входом высоковольтного блока, первый выход которого является выходом высоковольтного напряжения, второй выход соединен с входом выпрямителя строчных импульсов, ключ, соединенный первым входом с выходом задающего генератора, выходом - с общей шиной, выпрямитель кадровых импульсов, сумматор и триггер, соединенные последовательно, причем вход выпрямителя кадровых импульсов является входом кадровых импульсов обратного хода, второй вход сумматора является входом отпирающего напряжения, второй вход триггера соединен с выходом выпрямителя строчных импульсов, а выход - с вторым входом ключа.

Недостатком известного устройства является то, что при возникновении перегрузки для снятия релаксационного явления защиты происходит полная блокировка работы ВКР без автовозврата в исходное состояние при самоустранении перегрузки. Кроме того, в известном устройстве отсутствует защита от высоковольтного разряда в кинескопе и, следовательно, от перегрузки элементов ВКР, вызванной разрядом.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем блокировки работы выходного каскада развертки в аварийных режимах при высоковольтном разряде в кинескопе и на время восстановления элементов развертки от последствий разряда с последующим автозапуском работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство строчной развертки, содержащее соединенные генератор строчной развертки и ключ, соединенные последовательно предвыходной блок, выходной каскад развертки и высоковольтный блок, первый выход которого является выходом высоковольтного напряжения, и триггер, выход которого соединен с вторым входом ключа, введены датчик разряда и перегрузки и блок задержки, причем выход ключа связан с предвыходным блоком, вход датчика соединен с вторым выходом высоковольтного блока, выход датчика соединен с первым входом триггера, вход блока задержки соединен с выходом триггера, а выход - с вторым входом триггера. В отличие от прототипа датчик сигнализирует не только о наличии неисправности в виде перегрузки, но и о начале нарастания импульса разрядного тока в кинескопе. Сигнал о перегрузке с датчика переводит триггер в другое состояние, выход триггера информирует о состоянии триггера блок задержки, а через второй вход ключа прекращает подачу импульсов с задающего генератора на предвыходной блок и тем самым прекращается работа строчной развертки и элементы строчной развертки защищены от перегрузки и от работы в момент максимального импульса разрядного тока в кинескопе. Блок задержки обрабатывает измененное состояние выхода триггера и через заданный промежуток времени, необходимый для восстановления высоковольтных элементов строчной развертки от последствия разряда (рассасывание неосновных носителей), через второй вход триггера переводит последний в состояние работы устройства строчной развертки и тем самым производится автозапуск устройства. При включении устройства триггер устанавливается в положение, при котором ключ закрыт и запрещает работу строчной развертки, при этом за время 4. . . 10 с, через которое появляется сигнал на выходе блока задержки, происходит разогрев катодного узла в кинескопе, затем сигнал, выданный блоком задержки на второй вход триггера, переводит его в состояние, соответствующее работе высоковольтного блока. Высоковольтное напряжение с высоковольтного блока поступает на второй анод кинескопа и электрическое поле в кинескопе прикладывается к электронному облаку прогретого катода кинескопа, тем самым производится защита эмиссионного слоя катода кинескопа от разрушения, продлевается его долговечность и надежность устройства в целом.

Наилучшим образом цель изобретения достигается тогда, когда датчик разряда и перегрузки выполняет функцию сравнения среднего значения напряжения и мгновенных напряжений, возникающих при работе устройства, с допустимыми значениями и при превышении любой из нормы выдает сигнал на триггер для остановки устройства. Для этого датчик разряда и перегрузки содержит выпрямитель строчных импульсов, делитель напряжения и логический элемент ИЛИ, причем входы выпрямителя строчных импульсов и делителя напряжения соединены и образуют вход датчика, выход выпрямителя соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делителя напряжения, а выход логического элемента ИЛИ является выходом датчика. На выходе выпрямителя строчных импульсов появляется напряжение, пропорциональное среднему значению тока потребления высоковольтного блока УРС, и при перегрузке, вызванной, например, пробоем выпрямительного диода в высоковольтном блоке или превышением тока второго анода кинескопа, напряжение на выходе выпрямителя достигает уровня срабатывания логического входа логического элемента ИЛИ. Так как при разряде в кинескопе на вход датчика поступает короткий импульс с большой амплитудой по напряжению, который выпрямитель импульсов не обрабатывает из-за большой постоянной времени, этот импульс через делитель напряжения непосредственно поступает на второй вход логического элемента ИЛИ. Таким образом при любой неисправности в устройстве строчной развертки на выходе логического элемента ИЛИ и соответственно на выходе датчика появляется информация о неисправности.

В других известных технических решениях из данной области техники совокупность признаков, сходных с заявляемым техническим решением, не обнаружена.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства строчной развертки; на фиг. 2 - пример практической реализации предложенного устройства.

Устройство строчной развертки содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, ключ 2, предварительный усилители 3, выходной блок развертки (ВКР) 4 и высоковольтный блок 5, первый выход которого является выходом высоковольтного напряжения, триггер 6, выход которого соединен с вторым входом ключа 2, датчик 7 разряда и перегрузки, вход которого соединен с вторым выходом высоковольтного блока 5, а выход - с первым входом триггера 6 и блок 8 задержки, вход которого соединен с выходом триггера 6, а выход - с вторым его входом. Датчик 7 разряда и перегрузки содержит выпрямитель 9 строчных импульсов, делитель 10 напряжения и логический элемент ИЛИ 11.

При практической реализации устройства основные блоки могут быть выполнены следующим образом (фиг. 2). Задающий генератор 1 может быть выполнен на микросхеме К174ХА11. Предварительный усилитель содержит ключевой транзистор 12 и трансформатор 13. Ключ 2 может быть выполнен на полевом транзисторе 14. ВКР 4 содержит ключевой транзистор 15, демпферный диод 16, конденсатор 17 обратного хода и трансформатор 18 выходной строчный (ТВС). Триггер 6 может быть выполнен на любом RS-триггере, например, К176ТВ1. Импульсное напряжение, пропорциональное току лучей и разрядному току кинескопа 19, поступает на датчик 7 с нагрузочного резистора 20 первой ступени умножителя 21 напряжения высоковольтного блока 5. Выпрямитель 9 датчика 7 может состоять из резисторов 22, 23, 24, диода 25 и конденсатора 26 и логического элемента инверсии 36. Делитель 10 содержит резисторы 27 и 28 и логический элемент инверсии 37. На резисторы 24 и 28 подается напряжение, равное напряжению питания логического элемента ИЛИ 11. Блок 8 задержки может быть выполнен на микросхеме 29 типа К176ИЕ5, содержащей генератор импульсов и счетчик импульсов, резисторе 30 и конденсаторе 31. Разрядники 32-35, подключенные к электродам кинескопа 19, необходимы для защиты от разряда электродов кинескопа 19 и цепей их питания.

Устройство строчной развертки (фиг. 2) работает следующим образом.

При включении питания RS-триггер 6 устанавливается в нулевое состояние на выходе, при котором транзистор 14 ключа 2 закрыт, импульсы с генератора 1 не поступают на предварительный усилитель 3 и строчная развертка не работает. Сигнал логического "0", поступая с выхода триггера 6 на вход R микросхемы 29 блока 8 задержки, разрешает внутренний подсчет импульсов внутреннего генератора импульсов в микросхеме 29. Через определенный промежуток времени, например 3. . . 10 с. заданный цепочкой из резистора 30 и конденсатора 31, подключенных к входам К и Z микросхемы 29, на выходе микросхемы 29 появляется сигнал логической "1", который поступает на S-вход триггера 6 и переводит его выход в состояние логической "1". Логическая "1" с выхода триггера 6 поступает на ключ 2, вызывая работу строчной развертки, и на вход R микросхемы 29 блока 8 задержки, вызывая запрет работы внутреннего счетчика импульсов и появление логического "0" на выходе блока 8 и на входе S-триггера 6. Триггер 6 готов перейти в другое состояние при подаче сигнала на вход R.

При нормальной работе УСР импульсы с выхода задающего генератора 1 через транзистор 14 ключа 2 поступают на базу транзистора 12 предварительный усилитель 3, который возбуждает через трансформатор 13 цепь базы транзистора 15 ВКР 4. Последний формирует пилообразный ток отклонения, необходимый для развертки лучей в кинескопе 19. Импульсное напряжение обратного хода строчной развертки с ТВС 18 поступает на умножитель 21 напряжения высоковольтного блока 5, который обеспечивает получение постоянных напряжений для питания второго анода и фокусирующего электрода кинескопа 19. Импульсный ток первой ступени умножителя 21 напряжения создает на резисторе 20 падение напряжения, пропорциональное току лучей или разрядному току кинескопа 19. Данное импульсное напряжение поступает на выпрямитель 9 и делитель 10. В нормальном режиме отрицательного напряжения на конденсаторе 26, выпрямленного диодом 25 через резистор 22, недостаточно чтобы через резистор 23 отпустить положительное напряжение резистора 24 до состояния логического "0". Аналогично, импульсное отрицательное напряжение, поступающее на резистор 27 делителя 10 датчика 7, не может отпустить положительное напряжение резистора 28 до логического "0". При этом на входы логических элементов инверсии 36 и 37 подаются логические "1" и, следовательно, на выходе элемента 11 имеется логический "0". Логический "0", поступая с выхода датчика на вход R триггера 6, подтверждает его состояние, соответствующее нормальной работе УСР.

В случае неисправности и при перегрузках (чрезмерный ток лучей) происходит увеличение среднего значения импульсного тока через первую ступень умножителя 21 блока 5, что в свою очередь приводит к увеличению выпрямленного отрицательного напряжения на конденсаторе 26 выпрямителя 9, которое через резистор 23 создает падение положительного напряжения на резисторе 24 до нулевого значения, которое, в свою очередь вызывает нулевой логический уровень на входе элемента 36 инверсии. На инверсном выходе элемента 36 появляется логическая "1", которая поступает через элемент ИЛИ 11 на вход R триггера 6 и переводит его в состояние нуля на выходе, ключ 2 запирается, работа ВКР 4 прекращается и высоковольтное напряжение не вырабатывается. Фронт перехода с логической "1" в "0" на выходе триггера 6, проходя через блок 8 задержки, вызывает через время задержки, равное первоначальному включению (4. . . 10 с), фронт перехода с логического нуля на единицу на входе S триггера 6, переводя последний в состояние функционирования ВКР. Если перегрузка устранилась за время задержки фронта блоком 8, то происходит автозапуск УСР, в противном случае в УСР будут осуществляться попытки запуска с периодом задержки времени блока 8, релаксационного эффекта не будет и элементы УСР не будут выведены из строя.

В случае разряда в кинескопе 19, вызванного лавинообразным потоком зарядов через элементы остаточного вакуума, со второго анода на электроды электронной пушки кинескопа 19 и через разрядники в цепях электродов на общую шину, на входе датчика 7 появляется импульс напряжения большой амплитуды с короткой длительностью. Выпрямитель 9 такой импульс не обрабатывает из-за большой постоянной времени, необходимой для большой чувствительности к изменению среднего тока, поэтому короткий импульс отрицательного напряжения через резистор 27 делителя 10 вызывает падение до нулевого логического уровня положительного напряжения, поступающего с резистора 28. Это приводит через элемент инверсии 37, элемент ИЛИ 11, триггер 6 и ключ 2 к прекращению работы ВКР 4 на время задержки блоком 8, необходимое для восстановления полупроводниковых элементов ВКР 4 и умножителя 21 от последствий высоковольтного разряда в кинескопе. К последствиям пробоя относится образование неосновных носителей, смешение уровней валентных зон, зон проводимости, уровней доноров и акцепторов, локальные перегревы в полупроводниках. Продолжение работы элементов в этом случае приводится к резкому снижению их долговечности или нередко к отказу. Через промежуток времени 4. . . 10 с полупроводниковые элементы восстанавливаются и происходит автозапуск УСР.

В случае питания подогревателя катода кинескопа 19 от источника питания, а не от УСР, при включении устройства триггер 6 запрещает работу строчной развертки. При этом за время работы блока 8 задержки (4. . . 10 с) происходит разогрев катодного узла в кинескопе 19, затем блок задержки 8 выдает сигнал на триггер 6 и переводит его в состояние, соответствующее работе высоковольтного блока. Высоковольтное напряжение с высоковольтного блока 5 поступает на второй анод кинескопа 19 и электрическое поле в кинескопе прикладывается к электронному облаку прогретого катода кинескопа и тем самым производится защита эмиссионного слоя катода кинескопа от разрушения, продлевается его долговечность и надежность устройства в целом.

Применение устройства строчной развертки позволяет существенно снизить вероятность возникновения пожароопасной ситуации в телевизоре при аварийных ситуациях, вызванных пробоем изоляции, нарушением паек и контактных соединений в высоковольтных цепях, высоковольтными разрядами или потерей вакуума в кинескопе, выходе из строя высоковольтного блока (умножителя напряжения или ТДКСа) или межобмоточных пробоев в строчном трансформаторе.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1149433, кл. Н 04 N 3/20, 1986.

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано в вещательных и прикладных телевизионных приемниках. Цель изобретения: повышение надежности путем защиты от электрической перегрузки. Сущность изобретения: устройство содержит последовательно соединенные задающий генератор (1), ключ (2), предварительный усилитель (3), выходной блок развертки (4) и высоковольтный блок (5), триггер (6), датчик (7) разряда и перегрузки, блок задержки (8). Датчик 7 разряда и перегрузки содержит выпрямитель строчных импульсов (9), делитель напряжения (10) и элемент ИЛИ (11). 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 7 -6, 8 - 6, 9 - 11, 10 - 11. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО СТРОЧНОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащее последовательно соединенные генератор строчной развертки и ключ, а также последовательно соединенные предварительный усилитель, выходной блок развертки и высоковольтный блок, первый выход которого является выходом высоковольтного напряжения, и триггер, выход которого соединен с вторым входом ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем защиты от электрической перегрузки, введены датчик разряда и перегрузки и блок задержки, причем выход ключа соединен с входом предварительного усилителя, а вход датчика разряда и перегрузки соединен с вторым входом триггера. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчик разряда и перегрузки содержит выпрямитель строчных импульсов, делитель напряжения и элемент ИЛИ, причем входы выпрямителя строчных импульсов и делителя напряжения объединены и являются входом датчика разряда и перегрузки, выход выпрямителя соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом делителя напряжения, а выход элемента ИЛИ является выходом датчика разряда и перегрузки.