Устройство защиты накала ЭЛТ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телевидение

 Комментарии к статье

Анализируя развитие схемотехники устройств защиты накала катодно-подогревательного узла (КПУ) электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), в основном телевизионных кинескопов, нельзя не обратить внимание на отсутствие новых технических решений в течение последних нескольких лет. Основной проблемой остается удовлетворение всей совокупности требований к устройству защиты, поскольку улучшение одних показателей связано с ухудшением других. Это позволяет сделать следующий вывод: возможности схемотехники, базирующейся на применении традиционной элементной базы, для данного вида устройств практически исчерпаны.

Разработка устройства, представленного в данной публикации, базируется на реализации возможностей элементной базы, появившейся в последние годы. Для обеспечения эффективной защиты накала КПУ, повышения надежности, миниатюризации и исключения необходимости наладки устройства потребовались схемотехнические решения, которые позволили:

• уменьшить число, объем и массу элементов схемы;
• обойтись без дополнительных источников питания;
• снизить тепловыделение;
• выполнить устройство на элементной базе повышенной надежности.

Кроме того, расширена область применения устройства защиты - оно без существенных изменений в схеме может применяться в любой аппаратуре отображения визуальной информации базирующейся на использовании ЭЛТ например в видеомониторах, дисплея: компьютеров, кинескопных видеопроекторах, осциллографах и т.д. [1].

Отличительными особенностями предлагаемого устройства являются: - использование нелинейного элемента, специально разработанного для сглаживания пускового тока накала ЭЛТ - мощного терморезистора прямого подогрева с отрицательным температурным коэффициентом; - применение твердотельного бесконтактного реле в качестве коммутирующего элемента; - запирание ЭЛТ на время прогрева КПУ.

Далее работа устройства рассматривается на примере защиты КПУ кинескопа 61ЛК5Ц.

(нажмите для увеличения)

Принципиальная схема устройства показана на рисунке и состоит из терморезистора R3, реле DA2, узла управления реле DA2 на микросхеме DA1.1 и узла формирования сигнала гашения кинескопа на микросхеме DA1.2. Терморезистор R3 типа ТР15-16-0,8 включен последовательно в цепь накала КПУ кинескопа и предназначен для устранения броска тока накала при включении питания телевизора. В холодном состоянии его сопротивление равно 16 Ом, сопротивление холодной нити подогревателя КПУ Ro - около 3 Ом. При этом пусковой ток составляет

Io= пусковая мощность Рo=НoIo=6,3x0,33=2,1 Вт.

Для сравнения: пусковой ток накала незащищенного кинескопа

I=6,3/3=2,1А,

пусковая мощность Ро=6,3 2,1=13,23 Вт.

Таким образом, терморезистор снижает пусковую мощность более чем в 6 раз. Если учесть, что в цепи накала КПУ кинескопа любого современного телевизора уже имеется токоограничивающий элемент - резистор или индуктивность, то практически пусковая мощность снижается в 7...8 раз.

Твердотельное реле DA2 предназначено для шунтирования терморезистора R3 после его выхода на номинальный режим. Сигнал включения реле формируется одновибратором DA1.1, запускаемым при включении напряжения питания. Длительность протекания тока накала через терморезистор R3 задается выбором постоянной времени цепи R1, С1 и вычисляется по формуле t[c]=1.1R [Мом]С[мкФ].

Напряжение гашения кинескопа на время прогрева КПУ вырабатывается вторым одновибратором DA1.2, постоянная времени которого задается цепью R4, C3 и вычисляется аналогично. Напряжение с выхода DA1.2 подается на узел гашения кинескопа, схема которого определяется моделью телевизора и здесь не приводится, поскольку ее варианты подробно рассмотрены в [3]. Конденсаторы С2, С4 уменьшают до минимума влияние наводок и пульсации по цепям питания на работу одновибраторов. Диоды VD1, VD2 подавляют возможные выбросы напряжения при включении телевизора. Напряжение питания подается от одной из шин телевизора и может находиться в пределах 5...18 В без существенного изменения параметров устройства, необходимо лишь скорректировать номинал резистора R2 из условия обеспечения значения тока управления реле DA2 равного 10 мА. Мощность, потребляемая устройством в длительном режиме после окончания прогрева КПУ кинескопа, не превышает 200 мВт при питании 18 В и 55 мВт при питании 5 В.

При включении телевизора на выходе одновибратора DA1.1 (вывод 5) появляется напряжение низкого уровня, разрядный выход (вывод 1) устанавливается в низкоомное состояние, шунтируя конденсатор C3 и препятствуя его зарядке. При этом на выходе одновибратора DA1.2 (вывод 9) присутствует напряжение высокого уровня, поступающее на узел гашения кинескопа, ток в цепи управления реле DA2 (выводы 10, 11) отсутствует. В результате этого кинескоп закрыт, пусковой ток накала КПУ протекает через холодный терморезистор R3 и токоограничивающий элемент, предусмотренный схемой телевизора, что уменьшает пусковую мощность в 7...8 раз. По мере прогрева терморезистора R3, его сопротивление снижается, а сопротивление подогревателя КПУ возрастает. Время выхода терморезистора данного типа на номинальный режим составляет 2...3 с, при необходимости его можно увеличить, если приклеить терморезистор на небольшой радиатор, размеры которого определяются экспериментально. Применяемый клей должен быть термостойким.

По окончании интервала времени после включения телевизора, определяемого параметрами времязадающей цепи R1, С1 и равного примерно 10с, выход одновибратора DA1.1 переключается в состояние высокого уровня напряжения, а его разрядный выход устанавливается в высокоомное состояние. При этом начинает заряжаться конденсатор C3, на выходе одновибратора DA1.2 по-прежнему присутствует напряжение гашения кинескопа, в управляющей цепи реле DA2 начинает течь ток управления, а его силовая цепь устанавливается в низкоомное состояние. В дальнейшем, вплоть до момента отключения телевизора, ток накала течет через контакты 2 и 6 реле DA2, а терморезистор R3 быстро остывает, подготавливая устройство к следующему включению телевизора. По окончании интервала времени после начала зарядки конденсатора С3, определяемого параметрами времязадающей цепи R4, C3 и равного примерно 20 с, выход одновибратора DA1.2 переключается в состояние с низким уровнем напряжения. В результате этого кинескоп открывается, и далее телевизор работает в штатном режиме. Таким образом, суммарное время задержки открывания кинескопа составляет 30 с.

В устройстве вместо сдвоенного таймера ICM7556IPD фирмы MAXIM можно применить любую из микросхем серии 556, например указанные в [4], либо две микросхемы одиночного таймера КР1006ВИ1 (напряжение питания- 5.-.15 В). Заменять реле 5П19А1 на электромагнитное нецелесообразно ввиду низкого ресурса последнего. Ближайшие зарубежные аналоги: RVG612, PVAZ172N фирмы INTERNATIONAL RECTIFIER. VD1, VD2, кроме указанных на схеме, могут быть типов КД509, КД510, КД522 с любым буквенным индексом. Конденсаторы С1, C3 должны иметь наработку на отказ в условиях повышенной температуры окружающей среды не менее 10000 часов и минимальный ток утечки. Наиболее подходящими по критерию стоимость/эффективность являются конденсаторы серии SR тайваньского производства. Подходят также К52-16 К53-4, К53-18, К53-19. К53-29, К53-35 [2], но их стоимость существенно выше. Конденсаторы С2, С4 -типа KM, K10-17.

Безошибочно собранное из заведомо исправных элементов, устройство не требует налаживания.

Литература

1. Вуколов Н.И., Гербин А.И, Котовщиков Г.С. Приемные электронно-лучевые трубки: Справочник/Под ред. Уласюка В.Н. - М.: Радио и связь, 1993.
2. Конденсаторы: Справочник/И.И.Четвертков, М.Н.Дьяконов, В.И.Пресняков и др.: Под ред. И.И.Четверткова. - М.: Радио и связь, 1993.
3. Ветошкин П. Устройство "мягкого" включения кинескопа. - Радио, 1994, N9, С.7.
4. Дудник Ю. ИМС аналоговых таймеров AS555N, AS556N. - Радиолюбитель, 1998, N1.C.40.

Автор: С.Мицин, Московская обл., г.Дубна; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Телевидение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Маргарин повышает риск старческого слабоумия 13.06.2025

Деменция, или старческое слабоумие, остается одной из самых серьезных и необратимых проблем современного здравоохранения. Несмотря на прогресс в медицине, эффективных методов лечения пока нет, поэтому особое внимание уделяется выявлению факторов риска и мерам профилактики. Среди них важную роль играют привычки питания, которые могут как снизить, так и повысить вероятность развития нейродегенеративных заболеваний. Одним из спорных продуктов, вызывающих все больше опасений, является маргарин - популярная замена сливочному маслу. Несмотря на свою распространенность, маргарин подвергается интенсивной химической обработке. По мнению Дэвида Винера, специалиста по фитнесу и здоровому образу жизни, работающего с приложением Freeletics на базе искусственного интеллекта, именно содержащийся в маргарине диацетил способен вызывать слипание белка бета-амилоида, который играет ключевую роль в патогенезе деменции и болезни Альцгеймера. Винер утверждает, что этот компонент не только способствует аг ...>>

Контактные линзы с инфракрасным зрением 13.06.2025

Инфракрасный свет представляет собой часть электромагнитного спектра с длиной волны более 700 нанометров - это волны, которые находятся за пределами видимого человеческому глазу диапазона. Благодаря своим свойствам инфракрасный свет широко используется в различных технологиях, от ночного видения до тепловизоров. Однако человеческий глаз не имеет способности воспринимать эти длинноволновые излучения, поэтому для наблюдения инфракрасного света до сих пор требовались громоздкие приборы, такие как ночные очки или камеры с инфракрасными детекторами. Это ограничивало их применение в повседневной жизни и профессиональной деятельности. Недавно команда ученых из Университета науки и технологий Китая под руководством нейроученого Тяня Сюэ разработала инновационные контактные линзы с наночастицами, способными преобразовывать инфракрасный свет в видимый. Этот процесс называется "восходящим преобразованием" (upconversion) - наноматериалы внутри линз меняют длинные инфракрасные волны на короткие ...>>

Ультратонкие водородные мембраны 12.06.2025

Водородные технологии приобретают все большее значение в глобальном переходе к экологически чистой энергетике. Одним из ключевых элементов таких систем являются мембраны, через которые происходит транспорт ионов в топливных элементах. Недавние разработки норвежской исследовательской лаборатории SINTEF открывают новые горизонты в этой области, предлагая ультратонкие мембраны, которые не только повышают эффективность, но и уменьшают затраты и вредное воздействие на окружающую среду. Новая мембрана, представленная специалистами SINTEF, имеет толщину всего 10 микрометров, что составляет примерно две трети от стандартной толщины в 15 микрометров. В пресс-релизе лаборатории описывается, что такой тонкий материал кажется сопоставимым с легчайшим листом бумаги формата А4, который при этом прочнее и тоньше многих аналогов. Этот значительный шаг вперед позволит существенно сократить себестоимость производства топливных элементов - примерно на 20%. При этом снижение толщины мембраны никак н ...>>

Случайная новость из Архива MAX86140/MAX86141 - оптический пульсоксиметр и датчик сердечного ритма 04.08.2019 MAX86140/MAX86141 - это микросхема, которая позволяет создать интегрированную оптическую систему со сверхмалым энергопотреблением для получения данных о состоянии пациента. На стороне передатчика микросхема имеет три программируемых сильноточных драйвера, которые настраиваются на управление светодиодами, количество которых может достигать шести. Драйверы двух устройств MAX86140/41, работающих в режиме "ведущий-ведомый", могут осуществлять управление светодиодами, общее количество которых достигает двенадцати. На стороне приемника MAX86140 имеет один оптический канал считывания, а MAX86141 - два таких канала, способных работать одновременно. Устройства имеют аналоговый интерфейс (AFE) для преобразования сигналов с низким уровнем шума, включая 19-разрядный аналого-цифровой преобразователь, наиболее прогрессивную в своем сегменте схему подавления окружающего освещения (ALC) и алгоритм обнаружения резкого перепада внешней засветки. За счет малого значения энергопотребления, компактных размеров, гибких настроек и простоты использования микросхемы MAX86140/41 отлично подойдут для создания любых оптических датчиков, в частности, применяемых в пульсоксиметрии и при определении частоты сердцебиения. Микросхемы MAX86140/41 работают при напряжении основного питания 1,8 В и напряжении питания светодиодного драйвера 3,1...5,5 В. Они поддерживают стандартный SPI-совместимый интерфейс и способны работать в автономном режиме. Каждое устройство содержит встроенный FIFO-буфер на 128 слов. MAX86140/41 поставляются в компактном корпусе уровня пластины (WLP) 2,048х1,848 мм с шагом шариков 0,4 мм. Особенности MAX86140/41: Законченная оптическая система сбора данных Встроенный алгоритм, компенсирующий быстрое изменение внешней засветки Оптимизированная архитектура для датчиков сердечного ритма или SpO2 Низкий темновой шумовой ток <50 пА RMS Сниженный темновой токовый шум благодаря нескольким режимам выборки и усреднения 19-разрядный интегрирующий АЦП с высоким разрешением Три 8-разрядных светодиодных токовых ЦАП с низким уровнем шума Превосходный динамический диапазон > 90 дБ в тесте обратной связи White Card (дисперсия от образца к образцу) Динамический диапазон, расширяющийся до более чем 104 дБ для SpO2 и более чем 110 дБ для HRM с несколькими режимами выборки и усреднением на кристалле Работа в широком диапазоне окружающего освещения: Ультрамалое потребление для нательных батарейных устройств канал оптического чтения: < 10 мкA (типовое значение) при 25 sps период интегрирования: 14,8 мкс, 29,4 мкс, 58,7 мкс, 117,3 мкс малое значение тока в режиме Shutdown: 20 мкВт (типовое значение) Встроенный алгоритм, дополнительно подавляющий влияние быстрых переходных процессов Миниатюрный корпус: 2,048х1,848 мм, WLP 5х4 с шагом шариков 0,4 &#8203;&#8203;мм Диапазон рабочих температур: -40...85°C.

Другие интересные новости:

▪ Устройство измерения уровня стресса у растений

▪ Аккумулятор, поглощающий углекислый газ

▪ Picasa обновится

▪ Первые американцы были японцами

▪ Простой способ продления жизни

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Афинские ночи. Крылатое выражение

▪ статья Что такое идеализм? Подробный ответ

▪ статья Ююба. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Музыкальный звонок на 120 мелодий. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Целая зубочистка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025