吉林华微电子股份有限公司
>>位置:首页-技术园地

技术园地

高反压晶体管在“高清、数字”CRT电视机行输出电路的介绍

2006/9/13 | 来自:

高反压晶体管在“高清、数字”CRT电视机行输出电路的介绍

 “高清、数字”CRT电视机与普通CRT电视机相比,行输出电路的频率由15.625KHZ变为31.5KHZ33.5KHZ37.5KHZ(目前几种主要的工作频率),高反压晶体管在行输出电路中工作在大电流和高反压的开关状态,由于行输出电路的行频提高、行电流增大、行逆程电压变大,所以对高反压晶体管的性能要求也相应提高,下面具体分析高反压晶体管在“高清、数字”CRT电视机高清电视行输出电路的工作过程:

一、首先,介绍电视机行输出电路的工作原理:

1.行输出电路原理图和工作过程如:

上图是行输出级简化电路图。图中VT1是行输出管,与行输出管并联的二极管D称为阻尼二极管,Ly是行偏转线圈,与偏转线圈并联的电容C称为逆程谐振电容(简称逆程电容),电容Cs称为S校正电容,Lp是行输出变压器初级电感,Ec是直流供电电源(简称+B电源)。

2.   行输出电路工作原理

概括来讲,行输出级工作在开关状态,当行激励级送来正脉冲时,行输出管导通,行偏转线圈是电感性负载,在+B电源作用下,电流成线形增长,扫描电子束从屏幕中心开始向右偏转,直到最右边时,激励脉冲结束,行输出管截止,此时,由于电感线圈上的电流不能立即中断,继续给逆程电容充电,,产生很高的反峰电压,然后电容又向电感放电,直到电容上的电压全部放完,此时电感中的电流最大。然后,在阻尼二极管的作用下,电感中的电流开始线性地由大变小,从而扫描电子束开始从屏幕左边向中心偏转。

下面我们具体分析一下行输出电路的工作原理和偏转线圈中锯齿波电流的形成。首先根据行输出简化电路的工作特点,对它进行一些等效处理。

下面分四个阶段来分析理想化的行输出级等效电路的工作原理。

1)正程扫描的右半段(T0-T1)阶段:

T0-T1阶段,正脉冲加到行输出管基极,T0时刻,行输出管基极电压跳变成正电压,行输出管饱和导通,即开关K闭合。这时电压Ec加至行偏转线圈两端,偏转线圈ly产生上负下正感应电动势,阻止流过偏转线圈的电流产生突变,使电流iy0开始按线性规律增加。这时,iyEc成正比,与偏转线圈电感量成反比,到T1时刻,电流iy达到最大值。T0-T1这段时间内,完成正程扫描的一半。

Ts为正程扫描时间,那么T1?T0=Ts/2,如果忽略行输出管饱和压降,那么iy=Ec/Ly*t.由以上公式可知,当EcLy一定时,iyt成正比,在t1时刻,iy达到最大峰值Ip,IP=Ec/EY*Ts/2.

这段时间内,阻尼二极管截止,逆程电容C上电压等于0,流过偏转线圈电流与流过行输出管电流相等,都等于Ey。随着Ey增加,显像管电子束在行偏转磁场作用下由荧光屏中心向右作水平扫描运动。T1时刻,电子束扫描至荧光屏最右端,正程扫描结束。

2)逆程扫描的右半段(t1?t2

T1时刻,输入行输出管基极的正脉冲跳变为负脉冲,行输出管由导通变为截止,相当于开关K断开。开关断开后,偏转线圈产生上负下正的感应电动势,阻止流过Ly的电流iy减小,使电流iy不能突变,而是逐渐减小。

T1?T2时间内,Ly感应电动势对电容C充电。这时的电路实际上是一个由LyC组成的谐振回路。所以充电电流按正弦规律减小,t2时刻时,LyC谐振回路完成了四分之一振荡周期的振荡,iy下降为0。设Tr为行逆程扫描时间,那么T1?T2=Tr/2,就是说T1~T2时刻完成了行逆程的一半。

此时间内,阻尼二极管仍截止,流过线圈Ly的电流等于队电容C的充电电流,,即iy.随着iy减小,显像管电子束在水平偏转磁场作用下由荧光屏最右端向中心作水平扫描运动。T2时刻,电子束扫描至荧光屏中心。

由于产生谐振,电容C上的电压逐渐增加,到T2时刻,电容C两端电压达到最大值Ucp.经过计算可得到Ucp的公式:
Ucp=Ec
[π/2(Th/Tr-1)+1]其中,Ec是加至电容C上的直流电压值,Th是行扫描电流的周期。

3)逆程扫描的左半段(T2?T3

T2时刻,充电电流为0,电容C开始对电感线圈Ly放电,由于流过线圈的电流不能突变,所以放电电流由0开始朝相反方向增加。

T2?T3这段时间,放电电流按正弦规律增加,。到T3时刻,iy达到负的最大值,即-ip完成逆程扫描的另一个四分之一周期。在这段时间里,行输出管和阻尼二极管仍截止。随着iy增加,电子束从荧光屏中心水平扫描至荧光屏最左端,完成逆程扫描的另一半。

T1?T3这段时间内,加到行输出管基极的电压始终是负脉冲电压,行输出管一直处于截止状态,流过的电流为0LyC组成谐振回路,产生流过Ly的电流iy,iy按正弦规律完成二分之一周期的变化。这段时间就是行扫描的逆程时间。

4)正程扫描的左半段(T3?T4

这段时间,加至行输出管基极电压仍是负脉冲电压,行输出管仍截止K仍断开。T3时刻电容C放电完毕,线圈Ly为维持流过它的电流iy值不发生突变,产生上负下正的感应电动势。
  T3
?T4这段时间里,阻尼二极管D导通,Ly的感应电动势经过D放电,放电电流由负的最大值按线性规律向0变化。到T4时刻,放电电流iy变为0

在这段时间里,阻尼二极管D起到阻尼振荡的作用,随着iy的减小,电子束从荧光屏最左端扫描到荧光屏中心,完成左半段的正程扫描。

T4时刻以后输入至行输出管基极的脉冲电压又跳变为正电压,开始了下一个扫描周期。

二、华微电子的高反压晶体管的产品介绍:


1.华微电子应用在“高清、数字”CRT电视机上的高反压晶体管产品:

2.华微电子应用在“高清、数字”CRT电视机上的高反压晶体管的选择参考:


3.高反压晶体管的应用介绍:

31 高反压晶体管在行输出电路的损耗

311高反压晶体管在开关电路中的损耗包括:

饱合损耗:即VCESAT)损耗;

存贮损耗:即TS损耗;

开关损耗:即TF损耗;

漏电损耗:即在回扫期间ICES*VCE,一般很小,可以忽略不计;如图1所示:

1 三种损耗的时间关系

1)饱和损耗(t0-t1期间):在此期间内晶体管被激励在深饱和状态。固定不变的正向基极电流引起导电率调制,使损耗表现为极小的饱和电压。

2)存贮损耗( t1-t2期间):这种损耗出现在基极电流开始下降时,而集电极电流因存贮效应继续流动。

3)开关损耗(t2-t3期间):开关损耗一般较小,除非集电极电流受到拖尾的支配。拖尾很大程度上取决于温度,它容易形成晶体管的热击穿条件。

可见,饱和损耗、存贮损耗和开关损耗是交替出现,也就是说不可能把三种损耗同时减到期最小。

在行输出电路中,高反压晶体管工作在大电流、高反压的开关状态,晶体管的损耗主要是存贮损耗和开关损耗。

32选取晶体管样品进行整机试验

 

晶体管在开关电路中工作点是通过控基极电流IB来实现的,晶体管的放大倍数与工作点有关,为了降低晶体管功耗,一般选取离散样品(放大倍数大的、放大小的晶体管)在整机试验,使离散样品功耗接近且最小,直观表现为晶体管的管壳温升,即使离散样品的管壳温升接近且达到热平衡。

33晶体管的主要失效模式

用于开关电路的晶体管,可能出现偶然性损坏。其失效模型大致归纳如下:

1)因电压浪涌超过实际耐压(VCBO)引起的损坏

2)因热击穿引起的损坏;

    大部分损坏是由于工作条件过高压冲击和热击穿引起的。

 

 

 

 

友情链接: 中华人民共和国工业和信息化部 中国证券监督管理委员会 上海证券交易所 中国半导体行业协会 吉林麦吉柯半导体有限公司 吉林华微斯帕克电气有限公司
版权所有:华微电子 建议使用IE9以上浏览器,分辨率1440*900以上 吉公网安备 22029002000108号 吉ICP备05007102号 技术支持:百航科技