Dispositivo di protezione del filamento CRT. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Analizzando lo sviluppo della circuiteria dei dispositivi di protezione del filamento dell'unità di riscaldamento del catodo (CPU) dei tubi a raggi catodici (CRT), principalmente cinescopi televisivi, non si può fare a meno di prestare attenzione alla mancanza di nuove soluzioni tecniche negli ultimi anni . Il problema principale rimane la soddisfazione dell'intero insieme di requisiti per il dispositivo di protezione, poiché il miglioramento di alcuni indicatori è associato al deterioramento di altri. Questo ci permette di trarre la seguente conclusione: le possibilità di circuiti basati sull'uso di una base di elementi tradizionali per questo tipo di dispositivo sono praticamente esaurite.

Lo sviluppo del dispositivo presentato in questa pubblicazione si basa sull'implementazione delle capacità dell'elemento base apparso negli ultimi anni. Per garantire un'efficace protezione del bagliore della KPU, aumentare l'affidabilità, la miniaturizzazione ed eliminare la necessità di regolazione del dispositivo, erano necessarie soluzioni circuitali che consentissero:

• ridurre il numero, il volume e la massa degli elementi del circuito;
• fare a meno di fonti di energia aggiuntive;
• ridurre la generazione di calore;
• creare un dispositivo basato sulla base di elementi di maggiore affidabilità.

Inoltre, l'ambito del dispositivo di protezione è stato ampliato: può essere utilizzato senza modifiche significative nel circuito in qualsiasi apparecchiatura per la visualizzazione di informazioni visive basate sull'uso di un CRT, ad esempio in monitor video, display: computer, CRT videoproiettori, oscilloscopi, ecc. [1].

Caratteristiche distintive del dispositivo proposto sono: - l'uso di un elemento non lineare, appositamente progettato per attenuare la corrente di spunto del riscaldamento CRT - un potente termistore a riscaldamento diretto con un coefficiente di temperatura negativo; - applicazione di un relè senza contatto a stato solido come elemento di commutazione; - blocco del CRT durante il warm-up della CPU.

Inoltre, il funzionamento del dispositivo viene considerato utilizzando l'esempio della protezione della KPU del cinescopio 61LK5Ts.

(clicca per ingrandire)

Il diagramma schematico del dispositivo è mostrato in figura ed è costituito da un termistore R3, un relè DA2, un'unità di controllo relè DA2 su un chip DA1.1 e un'unità di generazione del segnale di blanking del cinescopio su un chip DA1.2. Il termistore R3 tipo TR15-16-0,8 è collegato in serie al circuito del filamento KPU del cinescopio ed è progettato per eliminare la corrente di spunto del filamento quando il televisore è acceso. A freddo, la sua resistenza è di 16 ohm, la resistenza del filamento freddo del riscaldatore KPU Ro è di circa 3 ohm. In questo caso, la corrente di avviamento è

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

Per confronto: la corrente di spunto di un cinescopio non protetto

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

potenza di spunto Po=6,3 2,1=13,23 W.

Pertanto, il termistore riduce la potenza di avviamento di oltre 6 volte. Se prendiamo in considerazione che nel circuito del filamento della KPU del cinescopio di qualsiasi TV moderna è già presente un elemento di limitazione della corrente: un resistore o un'induttanza, in pratica la potenza di avviamento viene ridotta di 7 ... 8 volte.

Il relè a stato solido DA2 è progettato per bypassare il termistore R3 dopo che ha raggiunto la modalità nominale. Il segnale di accensione del relè è generato da un vibratore singolo DA1.1, che si attiva all'inserimento della tensione di alimentazione. La durata del flusso di corrente del filamento attraverso il termistore R3 si imposta scegliendo la costante di tempo del circuito R1, C1 e si calcola con la formula t[c]=1.1R [Mohm]C[µF].

La tensione di soppressione del cinescopio durante il riscaldamento della KPU è generata dal secondo vibratore singolo DA1.2, la cui costante di tempo è impostata dal circuito R4, C3 ed è calcolata in modo simile. La tensione dall'uscita DA1.2 viene fornita all'unità di soppressione del cinescopio, il cui circuito è determinato dal modello TV e non viene fornito qui, poiché le sue opzioni sono discusse in dettaglio in [3]. I condensatori C2, C4 minimizzano l'effetto di interferenza e ripple nei circuiti di potenza sul funzionamento dei singoli vibratori. I diodi VD1, VD2 sopprimono possibili picchi di tensione quando il televisore è acceso. La tensione di alimentazione è fornita da uno dei bus TV e può essere compresa tra 5 ... 18 V senza una modifica significativa dei parametri del dispositivo, è solo necessario regolare il valore del resistore R2 dalla condizione che il valore della corrente di comando del relè DA2 sia pari a 10 mA. La potenza consumata dal dispositivo in modalità a lungo termine dopo la fine del riscaldamento del cinescopio KPU non supera i 200 mW se alimentato a 18 V e 55 mW se alimentato a 5 V.

Quando la TV è accesa, una tensione di basso livello appare all'uscita del singolo vibratore DA1.1 (pin 5), l'uscita del bit (pin 1) è impostata su uno stato di bassa resistenza, bypassando il condensatore C3 e impedendo dalla ricarica. Allo stesso tempo, all'uscita del singolo vibratore DA1.2 (pin 9), è presente una tensione di alto livello fornita all'unità di soppressione del cinescopio, non c'è corrente nel circuito di controllo del relè DA2 (pin 10, 11). Di conseguenza, il cinescopio è chiuso, la corrente di avviamento del filamento KPU scorre attraverso il termistore freddo R3 e l'elemento limitatore di corrente fornito dal circuito TV, che riduce la potenza di avviamento di 7...8 volte. Man mano che il termistore R3 si riscalda, la sua resistenza diminuisce e aumenta la resistenza del riscaldatore KPU. Il tempo necessario affinché un termistore di questo tipo raggiunga la modalità nominale è di 2 ... 3 s, se necessario può essere aumentato incollando il termistore a un piccolo radiatore, le cui dimensioni sono determinate sperimentalmente. L'adesivo utilizzato deve essere resistente al calore.

Al termine dell'intervallo di tempo dopo l'accensione del televisore, determinato dai parametri del circuito di temporizzazione R1, C1 e pari a circa 10 s, l'uscita del singolo vibratore DA1.1 passa ad un livello di alta tensione e la sua scarica l'uscita è impostata su uno stato ad alta resistenza. Contemporaneamente, il condensatore C3 inizia a caricarsi, la tensione di soppressione del cinescopio è ancora presente all'uscita del singolo vibratore DA1.2, la corrente di controllo inizia a fluire nel circuito di controllo del relè DA2 e il suo circuito di potenza viene impostato su uno stato di bassa resistenza. Successivamente, fino allo spegnimento della TV, la corrente del filamento scorre attraverso i contatti 2 e 6 del relè DA2 e il termistore R3 si raffredda rapidamente, preparando il dispositivo per la successiva accensione della TV. Al termine dell'intervallo di tempo dall'inizio della carica del condensatore C3, determinato dai parametri del circuito di temporizzazione R4, C3 e pari a circa 20 s, l'uscita del singolo vibratore DA1.2 passa allo stato di bassa tensione. Di conseguenza, il cinescopio si apre e quindi la TV funziona in modalità normale. Pertanto, il tempo di ritardo totale per l'apertura del cinescopio è di 30 s.

Nel dispositivo, invece del doppio timer ICM7556IPD di MAXIM, è possibile utilizzare uno qualsiasi dei microcircuiti della serie 556, ad esempio quelli indicati in [4], oppure due microcircuiti di un singolo timer KR1006VI1 (tensione di alimentazione - 5.- .15V). Non è consigliabile sostituire il relè 5P19A1 con uno elettromagnetico a causa della scarsa risorsa di quest'ultimo. Gli analoghi stranieri più vicini: RVG612, PVAZ172N di INTERNATIONAL RECTIFIER. VD1, VD2, oltre a quelli indicati nello schema, possono essere dei tipi KD509, KD510, KD522 con qualsiasi indice di lettere. I condensatori C1, C3 devono avere un tempo tra guasti in condizioni di temperatura ambiente elevata di almeno 10000 ore e una corrente di dispersione minima. I più adatti in termini di costo / efficienza sono i condensatori della serie SR di fabbricazione taiwanese. Sono adatti anche K52-16 K53-4, K53-18, K53-19. K53-29, K53-35 [2], ma il loro costo è molto più alto. Condensatori C2, C4 - tipo KM, K10-17.

Accuratamente assemblato da elementi noti di buona qualità, il dispositivo non richiede regolazioni.

Letteratura

1. Vukolov NI, Gerbin AI, Kotovshchikov GS Ricezione di tubi catodici: Manuale / Ed. Ulasyuka V.N. - M.: Radio e comunicazione, 1993.
2. Condensatori: Manuale / I.I. Chetvertkov, M.N. Dyakonov, V.I. Presnyakov e altri: Ed. I.I. Chetvertkova. - M.: Radio e comunicazione, 1993.
3. Vetoshkin P. Il dispositivo per l'accensione "morbida" del cinescopio. - Radio, 1994, N9, p.7.
4. Dudnik Yu. IC di timer analogici AS555N, AS556N. - Radioamatore, 1998, N1.C.40.

Autore: S. Mitsin, regione di Mosca, Dubna; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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