Dispositif de protection des filaments CRT. Schéma, description

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Dispositif de protection des filaments CRT. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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En analysant le développement des circuits des dispositifs de protection des filaments de l'unité de chauffage cathodique (CPU) des tubes cathodiques (CRT), principalement des tubes cathodiques de télévision, on ne peut s'empêcher de prêter attention au manque de nouvelles solutions techniques au cours des dernières années. Le principal problème reste de répondre à l'ensemble des exigences d'un dispositif de protection, puisque l'amélioration de certains indicateurs est associée à la détérioration d'autres. Cela nous permet de tirer la conclusion suivante : les capacités de la technologie des circuits basée sur l'utilisation d'éléments de base traditionnels pour ce type d'appareil sont pratiquement épuisées.

Le développement du dispositif présenté dans cette publication repose sur la mise en œuvre des capacités de l'élément de base apparu ces dernières années. Pour assurer une protection efficace du filament KPU, augmenter la fiabilité, la miniaturisation et éliminer le besoin de réglage de l'appareil, des solutions de circuits étaient nécessaires qui permettaient :

réduire le nombre, le volume et le poids des éléments du circuit ;
se passer de sources d'alimentation supplémentaires ;
réduire la génération de chaleur ;
construire l'appareil sur une base d'éléments de fiabilité accrue.

De plus, le champ d'application du dispositif de protection a été élargi - sans modifications significatives du circuit, il peut être utilisé dans tout équipement d'affichage d'informations visuelles basé sur l'utilisation de CRT, par exemple dans les moniteurs vidéo, les écrans : ordinateurs, vidéoprojecteurs kinéscopes, oscilloscopes, etc. [1].

Les caractéristiques distinctives du dispositif proposé sont : - l'utilisation d'un élément non linéaire spécialement conçu pour lisser le courant d'appel du chauffage CRT - une puissante thermistance à chauffage direct avec un coefficient de température négatif ; - application d'un relais statique sans contact comme élément de commutation ; - verrouillage du CRT pendant le préchauffage du processeur.

De plus, le fonctionnement de l'appareil est considéré en utilisant l'exemple de la protection du KPU du kinéscope 61LK5Ts.

(cliquez pour agrandir)

Le schéma de principe du dispositif est illustré sur la figure et se compose d'une thermistance R3, d'un relais DA2, d'une unité de commande de relais DA2 sur une puce DA1.1 et d'une unité de génération de signal de suppression de kinéscope sur une puce DA1.2. La thermistance R3 de type TR15-16-0,8 est connectée en série au circuit de filament KPU du kinéscope et est conçue pour éliminer le courant d'appel du filament lorsque le téléviseur est allumé. A froid, sa résistance est de 16 ohms, la résistance du filament froid du radiateur KPU Ro est d'environ 3 ohms. Dans ce cas, le courant de démarrage est

Io= puissance de démarrage Po=HoIo=6,3x0,33=2,1 W.

A titre de comparaison : le courant d'appel d'un kinéscope non protégé

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

puissance de démarrage Po=6,3 2,1=13,23 W.

Ainsi, la thermistance réduit la puissance de démarrage de plus de 6 fois. Si l'on tient compte du fait que dans le circuit à filament du KPU du kinéscope de tout téléviseur moderne, il existe déjà un élément limiteur de courant - une résistance ou une inductance, alors en pratique la puissance de démarrage est réduite de 7 ... 8 fois.

Le relais statique DA2 est conçu pour contourner la thermistance R3 après avoir atteint le mode nominal. Le signal d'activation du relais est généré par un vibreur unique DA1.1, qui se déclenche lorsque la tension d'alimentation est activée. La durée du flux de courant du filament à travers la thermistance R3 est définie en choisissant la constante de temps du circuit R1, C1 et est calculée par la formule t[c]=1.1R [Mohm]C[µF].

La tension de suppression du kinéscope pendant la période d'échauffement du CPU est générée par le deuxième one-shot DA1.2, dont la constante de temps est définie par le circuit R4, C3 et est calculée de la même manière. La tension de la sortie DA1.2 est fournie à l'unité de suppression du kinéscope, dont le circuit est déterminé par le modèle de téléviseur et n'est pas donné ici, car ses options sont discutées en détail dans [3]. Les condensateurs C2, C4 réduisent au minimum l'influence des interférences et des ondulations le long des circuits de puissance sur le fonctionnement des monovibrateurs. Les diodes VD1, VD2 suppriment les éventuelles surtensions lorsque le téléviseur est allumé. La tension d'alimentation est fournie par l'un des bus TV et peut être comprise entre 5...18 V sans modifier de manière significative les paramètres de l'appareil ; il suffit d'ajuster la valeur de la résistance R2 pour garantir que le courant de commande du relais DA2 est égal à 10 mA. La puissance consommée par l'appareil en mode longue durée après la fin du préchauffage du processeur du kinéscope ne dépasse pas 200 mW avec une alimentation de 18 V et 55 mW avec une alimentation de 5 V.

Lorsque le téléviseur est allumé, une tension de faible niveau apparaît à la sortie du monostable DA1.1 (broche 5), la sortie bit (broche 1) est réglée sur un état de faible résistance, contournant le condensateur C3 et l'empêchant de mise en charge. Dans ce cas, à la sortie du DA1.2 mono-coup (broche 9), il y a une tension de haut niveau fournie à l'unité d'obturation du kinéscope, il n'y a pas de courant dans le circuit de commande du relais DA2 (broches 10, 11 ). En conséquence, le kinéscope est fermé, le courant de démarrage du filament CPU circule à travers la thermistance froide R3 et l'élément limiteur de courant fourni par le circuit TV, ce qui réduit la puissance de démarrage de 7...8 fois. À mesure que la thermistance R3 se réchauffe, sa résistance diminue et celle du radiateur du processeur augmente. Le temps nécessaire à une thermistance de ce type pour atteindre le mode nominal est de 2...3 s ; si nécessaire, il peut être augmenté en collant la thermistance sur un petit radiateur dont les dimensions sont déterminées expérimentalement. La colle utilisée doit être résistante à la chaleur.

A la fin de l'intervalle de temps après l'allumage du téléviseur, déterminé par les paramètres du circuit de temporisation R1, C1 et égal à environ 10 s, la sortie du monostable DA1.1 passe à un état haute tension, et son bit la sortie est réglée sur un état de résistance élevée. Dans le même temps, le condensateur C3 commence à se charger, la tension de suppression du kinéscope est toujours présente à la sortie du DA1.2 monocoup, le courant de commande commence à circuler dans le circuit de commande du relais DA2 et son circuit d'alimentation est réglé à un état de faible résistance. Par la suite, jusqu'à ce que le téléviseur s'éteigne, le courant du filament circule à travers les contacts 2 et 6 du relais DA2 et la thermistance R3 refroidit rapidement, préparant l'appareil pour la prochaine mise sous tension du téléviseur. A la fin de l'intervalle de temps après le début de la charge du condensateur C3, déterminé par les paramètres du circuit de temporisation R4, C3 et égal à environ 20 s, la sortie du one-shot DA1.2 passe dans un état avec un faible niveau de tension. En conséquence, le kinéscope s'ouvre, puis le téléviseur fonctionne normalement. Ainsi, le délai total d'ouverture du kinéscope est de 30 s.

Dans l'appareil, au lieu du double temporisateur ICM7556IPD de MAXIM, vous pouvez utiliser n'importe lequel des microcircuits de la série 556, par exemple ceux indiqués dans [4], ou deux microcircuits à temporisateur unique KR1006VI1 (tension d'alimentation - 5.-15 V). Il est déconseillé de remplacer le relais 5P19A1 par un relais électromagnétique en raison de la faible durée de vie de ce dernier. Les analogues étrangers les plus proches : RVG612, PVAZ172N de INTERNATIONAL RECTIFIER. VD1, VD2, en plus de ceux indiqués sur le schéma, peuvent être des types KD509, KD510, KD522 avec n'importe quelle lettre d'index. Les condensateurs C1, C3 doivent avoir un temps moyen entre pannes dans des conditions de température ambiante élevée d'au moins 10000 52 heures et un courant de fuite minimum. Les condensateurs de la série SR, fabriqués à Taiwan, sont les plus adaptés en termes de critères coût/efficacité. Convient également K16-53 K4-53, K18-53, K19-53. K29-53, K35-2 [2], mais leur coût est nettement plus élevé. Condensateurs C4, C10 - type KM, K17-XNUMX.

Assemblé avec précision à partir d'éléments bons connus, l'appareil ne nécessite aucun réglage.

littérature

Vukolov N.I., Gerbin A.I., Kotovshchikov G.S. Réception des tubes cathodiques : Manuel / Ed. Ulasyuka VN - M. : Radio et communication, 1993.
Condensateurs : Manuel / I.I. Chetvertkov, M.N. Dyakonov, V.I. Presnyakov et autres : Ed. II Chetvertkova. - M. : Radio et communication, 1993.
Vetoshkin P. Le dispositif pour allumer "en douceur" le kinéscope. -Radio, 1994, N9, p.7.
Dudnik Yu. CI des minuteries analogiques AS555N, AS556N. - Radioamateur, 1998, N1.C.40.

Auteur : S. Mitsin, région de Moscou, Doubna ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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