CRT电视机和显示器行扫描电路正常工作的时候,行管基极的电压值一般在一0.35V~-0.1 V之间,可能有些初学的朋友要问:为什么行管的基极电压为负的数值?在实际的维修中,通过测量这个数值,我们可以得到什么样的信息呢?一般而言,如果行管基极电压为零,说明行推动以前的电路没有工作;如果基极电压在-0.35V~-0.1V这个范围内,说明行振荡、行推动基本是正常的;如果行管b极电压在此范围之外,说明行电路有很大欠激励或过激励的可能。下面通过对行电路的原理详细分析来阐述上述现象的机理。
如图1为典型的行输出和行激励级的基本电路和工作原理图。我们从t0时刻来研究行电路反向激励过程。
在t0之前,行激励管Q1饱和导通,此激励管集电极电流Ic1线性增大,此时Ib2为零,行输出管Q2截止。到t=t0时刻Q1由饱和突然变为截止,Ic1瞬间下降为零,初级电流的突然变化会使次取感应出电压vb2,使开关管导通,形成电流Ib2,此时由于初级回路被切断,次级电流Ib2近似突变到Ib20,然后最大值开始按照指数规律慢慢下降,经过T2约44μs ~46μs)正程时间,t=t1的时候应能保证Ib2(+ )>21cp/p,即输出管Q2导通的过程中,Ib2始终不小于输出管饱和基极电流的两倍,以减小开关管的开通损耗。
当t=t1的时候,Q1再次饱和导通,由于变压器的耦合vb2为负,行管截止,如果ib2立刻为零,则在初级电路立刻产生电流Ic10,在此基础上按照指数规律上升至Ic1。但实际上,在开关管由饱和突然转为截止的过程中,由于电感的储存效应,ib2不是立刻为零,而是形成了一个反向的基极抽出电流,瞬间的最大值为Ib2(-),之后迅速下降,此电流反映在激励管Q1由截止转为导通的瞬间就会在ic1的波形上形成一个尖角,之后ic1从最大值Icm下降,到t2时刻回到由Ic10指向Ic1的上升曲线。
到t=t3时刻,行激励管Q1基极输入负脉冲而截止,行输出管Q2再次饱和导通,重复下一个周期。相关图示见图2~图5。
大家知道,由于晶体管不是理想的开关特性,会引起导通和关断的时候时间延时和波形变坏,简单说就是行管存在一定的上升时间和下降时间,导致的后果就是在开通和关断的过渡期内功耗增大,威胁行管的安全。为了降低功耗就必须要尽量减少上升时间和下降时间。缩短上升时间,就要使开关管饱和深度增加,即增加开关管导通时的激励电流幅度,而从减少下降时间的角度考虑,饱和深度不宜过深,导通激励的幅度又不要太大,但太小不利于减少上升的时间。一般还是采取过激励的方式,采取最大临界激励的两倍的激励电流2Icp/倒Icp为最大偏转电流,理论的推导得知超过两倍激励电流,缩短上升时间的作用就不明显了,而且会增大开关管关断时行激励和输出级的功耗),而减少下降时间同样是采用反向过激励(基极加负压,短时间形成基极反向抽出电流)的方式。开关管导通时不是工作在临界饱和的状态,在整个开关管导通的时间内,激励的强度也不是基本不变,激励电流是按照指数规律下降的,一方面开关管的基极电流下降,同时集电极电流(行偏转电流)上升,开关饱和的程度逐渐减弱,但要保证在偏转电流达到峰值的时候,开关管的基极电流仍能保证二倍临界饱和电流的过饱和条件。要注意的是行激励方式是变压器反向激励方式,在行激励管导通的时候,行输出管截止,行激励变压器初级储能,当行激励管突然截止,行激励变压器在行激励管导通的时候存储的能量通过行输出管释放,形成驱动行输出管饱和的基极电流,我们希望这个电流是不变的,甚至最好是和行偏转电流波形同步的慢慢增大的锯齿波形状,但很明显,在反向激励模式下,这个电流是按照指数规律缓慢下降的。如果只是满足上述过激励的条件,激励电流k2也只需要一个锯齿波的电流,如图5所示阴影区的电流,就是多余的激励功率,需要的激励功率太大,这是反向激励方式的缺点。
理解了行激励的原理,我们再来分析行输出管基极电压测量值的意义。
从图4中可以明显看出,开关管Q2的基极电压Vb2是一个不对称的脉冲波形,正方向的电压由于开关管be结的钳位作用而会明显小于负向电压,而用万用表的直流挡测量的是电压的平均值,所以,测出的电压值是负值。顺便说一下,很多自激振荡电路的三极管基极也是负的偏压,道理是一样的,如果人为破坏振荡的条件(比如短路振荡线圈)而基极的偏压没有变化,就可以确定电路没有起振,这是过去维修中常用的简易方法,同时,通过基极负偏压的大小也可以估计振荡的强弱。