CRT-Glühfadenschutzvorrichtung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / TV

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Analysiert man die Entwicklung der Schaltkreise von Glühfadenschutzvorrichtungen der Kathodenheizeinheit (CPU) von Kathodenstrahlröhren (CRTs), hauptsächlich Fernsehbildröhren, kann man nicht umhin, auf den Mangel an neuen technischen Lösungen in den letzten Jahren zu achten. Das Hauptproblem bleibt die Erfüllung aller Anforderungen an ein Schutzgerät, da die Verbesserung einiger Indikatoren mit der Verschlechterung anderer verbunden ist. Daraus lässt sich folgende Schlussfolgerung ziehen: Die Möglichkeiten der Schaltungstechnik, die auf der Verwendung traditioneller Elementbasis für diesen Gerätetyp basiert, sind praktisch ausgeschöpft.

Die Entwicklung des in dieser Veröffentlichung vorgestellten Geräts basiert auf der Implementierung der Fähigkeiten der in den letzten Jahren erschienenen Elementbasis. Um einen effektiven Schutz des KPU-Glühens zu gewährleisten, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, zu miniaturisieren und die Notwendigkeit einer Geräteanpassung zu beseitigen, waren Schaltungslösungen erforderlich, die Folgendes ermöglichten:

• Reduzieren Sie die Anzahl, das Volumen und das Gewicht der Schaltungselemente.
• auf zusätzliche Stromquellen verzichten;
• Wärmeentwicklung reduzieren;
• Bauen Sie das Gerät auf einer Elementbasis mit erhöhter Zuverlässigkeit auf.

Darüber hinaus wurde der Anwendungsbereich des Schutzgeräts erweitert – ohne wesentliche Änderungen an der Schaltung kann es in allen Geräten zur Anzeige visueller Informationen basierend auf der Verwendung von CRTs verwendet werden, beispielsweise in Videomonitoren, Displays: Computer, Bildröhren-Videoprojektoren, Oszilloskope usw. [1].

Besondere Merkmale der vorgeschlagenen Vorrichtung sind: - die Verwendung eines nichtlinearen Elements, das speziell dafür ausgelegt ist, den Einschaltstrom der CRT-Heizung zu glätten - ein leistungsstarker direkt beheizter Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten; - Anwendung eines kontaktlosen Halbleiterrelais als Schaltelement; - Sperren der CRT während des CPU-Aufwärmens.

Ferner wird der Betrieb des Geräts am Beispiel des Schutzes der KPU der Bildröhre 61LK5Ts betrachtet.

(zum Vergrößern klicken)

Das schematische Diagramm des Geräts ist in der Figur gezeigt und besteht aus einem Thermistor R3, einem Relais DA2, einer Relaissteuereinheit DA2 auf einem DA1.1-Chip und einer Kinescope-Austastsignal-Erzeugungseinheit auf einem DA1.2-Chip. Der Thermistor R3 Typ TR15-16-0,8 ist mit dem KPU-Glühkreis der Bildröhre in Reihe geschaltet und soll den Einschaltstrom des Fadens beim Einschalten des Fernsehgeräts eliminieren. Im kalten Zustand beträgt sein Widerstand 16 Ohm, der Widerstand des Kaltfadens der KPU-Heizung Ro beträgt etwa 3 Ohm. In diesem Fall ist der Anlaufstrom

Io= Startleistung Po=HoIo=6,3x0,33=2,1 W.

Zum Vergleich: der Einschaltstrom einer ungeschützten Bildröhre

I=6,3/3=2,1A,

Startleistung Po=6,3 2,1=13,23 W.

Somit reduziert der Thermistor die Startleistung um mehr als das 6-fache. Wenn wir berücksichtigen, dass in der Filamentschaltung der KPU der Bildröhre eines jeden modernen Fernsehgeräts bereits ein strombegrenzendes Element vorhanden ist - ein Widerstand oder eine Induktivität -, wird die Startleistung in der Praxis um das 7- bis 8-fache reduziert.

Das Halbleiterrelais DA2 ist so ausgelegt, dass es den Thermistor R3 überbrückt, nachdem es den Nennmodus erreicht hat. Das Signal zum Einschalten des Relais wird durch einen Einzelrüttler DA1.1 erzeugt, der beim Einschalten der Versorgungsspannung ausgelöst wird. Die Dauer des Filamentstromflusses durch den Thermistor R3 wird durch die Wahl der Zeitkonstante der Schaltung R1, C1 eingestellt und nach der Formel t[c]=1.1R [Mohm]C[µF] berechnet.

Die Austastspannung der Bildröhre während der Aufwärmphase der CPU wird vom zweiten One-Shot-DA1.2 erzeugt, dessen Zeitkonstante von der Schaltung R4, C3 eingestellt und auf ähnliche Weise berechnet wird. Die Spannung vom DA1.2-Ausgang wird der Bildröhren-Austasteinheit zugeführt, deren Schaltung vom TV-Modell abhängt und hier nicht angegeben wird, da ihre Optionen in [3] ausführlich besprochen werden. Die Kondensatoren C2, C4 reduzieren den Einfluss von Störungen und Welligkeiten entlang der Stromkreise auf den Betrieb von Monovibratoren auf ein Minimum. Die Dioden VD1, VD2 unterdrücken mögliche Spannungsstöße beim Einschalten des Fernsehers. Die Versorgungsspannung wird von einem der TV-Busse geliefert und kann im Bereich von 5...18 V liegen, ohne die Geräteparameter wesentlich zu verändern; es ist lediglich erforderlich, den Wert des Widerstands R2 anzupassen, um sicherzustellen, dass der Steuerstrom des Relais gewährleistet ist DA2 entspricht 10 mA. Die vom Gerät im Langzeitmodus nach dem Aufwärmen der Bildröhren-CPU verbrauchte Leistung beträgt nicht mehr als 200 mW bei einer Stromversorgung von 18 V und 55 mW bei einer Stromversorgung von 5 V.

Beim Einschalten des Fernsehgeräts erscheint am Ausgang des monostabilen DA1.1 (Pin 5) eine Spannung mit niedrigem Pegel, der Bitausgang (Pin 1) wird in einen niederohmigen Zustand versetzt, wodurch der Kondensator C3 umgangen und verhindert wird Aufladen. In diesem Fall liegt am Ausgang des Single-Shot-DA1.2 (Pin 9) eine Hochspannung an, die der Bildröhren-Austasteinheit zugeführt wird. Im Steuerkreis des DA2-Relais (Pins 10, 11) fließt kein Strom ). Dadurch wird die Bildröhre geschlossen, der Anlaufstrom des CPU-Filaments fließt durch den kalten Thermistor R3 und das strombegrenzende Element der TV-Schaltung, wodurch die Anlaufleistung um das 7- bis 8-fache reduziert wird. Wenn sich der Thermistor R3 erwärmt, nimmt sein Widerstand ab und der Widerstand der CPU-Heizung steigt. Die Zeit, die ein solcher Thermistor benötigt, um den Nennmodus zu erreichen, beträgt 2...3 s; bei Bedarf kann sie durch Aufkleben des Thermistors auf einen kleinen Heizkörper, dessen Abmessungen experimentell ermittelt werden, verlängert werden. Der verwendete Kleber muss hitzebeständig sein.

Am Ende des Zeitintervalls nach dem Einschalten des Fernsehgeräts, das durch die Parameter der Zeitschaltung R1, C1 bestimmt wird und etwa 10 s beträgt, wechselt der Ausgang des monostabilen DA1.1 in einen Hochspannungszustand und sein Bit Der Ausgang wird hochohmig geschaltet. Gleichzeitig beginnt sich der Kondensator C3 aufzuladen, die Bildröhren-Austastspannung liegt weiterhin am Ausgang des monostabilen DA1.2 an, der Steuerstrom beginnt im Steuerkreis des Relais DA2 zu fließen und dessen Stromkreis wird gesetzt in einen niederohmigen Zustand. Anschließend fließt der Filamentstrom bis zum Ausschalten des Fernsehgeräts durch die Kontakte 2 und 6 des DA2-Relais und der Thermistor R3 kühlt schnell ab, wodurch das Gerät für das nächste Einschalten des Fernsehgeräts vorbereitet wird. Am Ende des Zeitintervalls nach Beginn des Ladevorgangs des Kondensators C3, das durch die Parameter der Zeitschaltung R4, C3 bestimmt wird und etwa 20 s beträgt, wechselt der Ausgang des One-Shot-DA1.2 in einen Zustand mit Low Spannungsniveau. Dadurch öffnet sich die Bildröhre und der Fernseher funktioniert normal. Somit beträgt die Gesamtverzögerungszeit zum Öffnen der Bildröhre 30 s.

Im Gerät können Sie anstelle des Dual-Timer ICM7556IPD von MAXIM einen beliebigen Mikroschaltkreis der Serie 556 verwenden, beispielsweise die in [4] angegebenen, oder zwei Einzel-Timer-Mikroschaltkreise KR1006VI1 (Versorgungsspannung - 5-15 V). Aufgrund der geringen Lebensdauer des Relais 5P19A1 ist es nicht ratsam, das Relais 612P172A1 durch ein elektromagnetisches zu ersetzen. Die nächsten ausländischen Analoga: RVG2, PVAZ509N von INTERNATIONAL RECTIFIER. VD510, VD522 können zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen Typen vom Typ KD1, KD3, KD10000 mit einem beliebigen Buchstabenindex sein. Die Kondensatoren C52, C16 müssen eine mittlere Zeit zwischen Ausfällen unter Bedingungen erhöhter Umgebungstemperatur von mindestens 53 Stunden und einen minimalen Leckstrom aufweisen. Im Hinblick auf Kosten-/Effizienzkriterien sind die in Taiwan hergestellten Kondensatoren der SR-Serie am besten geeignet. Geeignet sind auch K4-53, K18-53, K19-53, K29-53. K35-2, K2-4 [10], aber ihre Kosten sind deutlich höher. Kondensatoren C17, CXNUMX - Typ KM, KXNUMX-XNUMX.

Aus bekannt guten Elementen akkurat zusammengebaut, erfordert das Gerät keine Justierung.

Literatur

1. Vukolov N.I., Gerbin A.I., Kotovshchikov G.S. Empfangende Kathodenstrahlröhren: Handbuch / Ed. Ulasyuka V.N. - M.: Radio und Kommunikation, 1993.
2. Kondensatoren: Handbuch / I. I. Chetvertkov, M. N. Dyakonov, V. I. Presnyakov und andere: Ed. I. I. Chetvertkova. - M.: Radio und Kommunikation, 1993.
3. Vetoshkin P. Das Gerät zum "sanften" Einschalten der Bildröhre. - Rundfunk, 1994, N9, S.7.
4. Dudnik Yu. ICs der analogen Timer AS555N, AS556N. - Funkamateur, 1998, N1.C.40.

Autor: S. Mitsin, Region Moskau, Dubna; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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