專利名稱：穩(wěn)壓電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及穩(wěn)壓電源電路，特別是涉及對用開關(guān)可控的二極管器件對提供的未穩(wěn)壓直流電壓進行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電源電路。本發(fā)明特別適用于為電視接收機的水平輸出電路提供穩(wěn)壓的直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。
本發(fā)明廣泛地適用于對接受通過交流(AC)電源電壓整流而得的未穩(wěn)壓直流電壓，為負荷提供穩(wěn)定的直流電壓用的穩(wěn)壓電源電路。但在下面的說明中，作為一個例子，記述了本發(fā)明適用于為電視接收機的水平輸出電路提供穩(wěn)壓后的直流電壓的穩(wěn)壓電源電路的場合。


圖1是電視接收機先有的水平偏轉(zhuǎn)電路的框圖。參見圖1，該水平偏轉(zhuǎn)電路包含響應(yīng)同步電路98而動作的同步自動頻率控制(AFC)及水平振蕩電路99、水平驅(qū)動電路100以及向水平偏轉(zhuǎn)線圈11提供鋸齒波電流的水平輸出電路101。電源電路202通過對提供的交流(AC)電源電壓的整流，產(chǎn)生未經(jīng)穩(wěn)壓的直流(DC)電壓，作為直流電源電壓。該未經(jīng)穩(wěn)壓的DC電源電壓提供給穩(wěn)壓電源電路300。經(jīng)穩(wěn)壓后的DC電壓供給水平輸出電路101。高壓電路201，基于內(nèi)水平輸出電路101發(fā)生的所謂集電極脈沖產(chǎn)生一高壓供給顯象管200的陽極。
圖2為圖1所示的先有穩(wěn)壓電源電路的電路框圖。圖2所示的電路結(jié)構(gòu)詳示于圖4。圖4是先有水平偏轉(zhuǎn)電路的電路圖，該圖見于美國專利No.3，970，780中。參見圖2，直流電壓發(fā)生電路105產(chǎn)生未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓VDC。就是說，直流電壓發(fā)生電路105相當于圖4所示電路202，該電路105通過對交流電源電壓進行整流，輸出未經(jīng)穩(wěn)壓直流電壓VDC。由于接在直流電壓發(fā)生電路105上的負載的增減和交流電源電壓的變動，直流電壓發(fā)生電路105產(chǎn)生的直流電壓VDC也不斷變化。就是說是不穩(wěn)定的。因此，由回掃變壓器(FBT)102、可控硅整流器(SCR)107及平滑濾波電容108構(gòu)成的穩(wěn)壓電源電路，接受未經(jīng)穩(wěn)定的直流電壓，把穩(wěn)壓后的直流電壓提供水平輸出電路101。
水平輸出電路101響應(yīng)水平驅(qū)動電路100發(fā)出的驅(qū)動信號，向水平偏轉(zhuǎn)線圈(圖1的11)提供偏轉(zhuǎn)電流，并向回掃變壓器102的初級線圈103的一端提供所謂水平集電極脈沖Va。次級線圈106一端接至由直流電壓發(fā)生電路105產(chǎn)生的未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓VDC，次級線圈106通過電磁耦合，以負極性在直流電壓VDC上疊加水平集電極脈沖。因此，通過次級線圈106的另一端子輸出電壓Vf，把該電壓Vf加在可控硅107的陽極上。水平集電極脈沖Va，電壓Vf及流過可控硅107的電壓Id示于圖3的波形圖。
在可控硅107的陰極與地之間接有平滑電容108。因此，可控硅107陰極電壓首先被電容108平滑后，將平滑后的電壓Vb加于初組線圈103的另一端。電壓Vb已經(jīng)穩(wěn)壓，經(jīng)初級線圈103，作為已經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓供給水平輸出電路101。控制電路109根據(jù)已穩(wěn)壓的直經(jīng)電壓Vb的變化控制可控硅107的導(dǎo)通定時。可控硅107截止定時，由次級線圈106疊加在電壓Vf中的負極性脈沖決定。
現(xiàn)參見圖3，將該穩(wěn)壓電源電路的動作的較詳細的說明記述于下。水平集電極脈沖Va，周期地發(fā)生在水平回掃期間P1。時間間隔P2表示水平掃描周期。首先，控制電路109在時刻t1發(fā)生用來使可控硅107導(dǎo)通的信號Son(圖中未示出)。因此，可控硅107在t1時刻導(dǎo)通，電流Id開始流過可控硅107。在水平掃描周期P2結(jié)束的時刻t3，電流Id達到最大值Ip1。在t4時刻，電壓Vf由于疊加的負極性脈沖而下降，故可控硅107響應(yīng)此下降沿而截止。因此電流Id減小，可控硅107回到截止狀態(tài)。在時刻t4之后，控制電路109發(fā)出下一個導(dǎo)通控制信號Son之前，可控硅107處于截止狀態(tài)。發(fā)出下一個導(dǎo)通控制信號Son之后，便重復(fù)與上述相同的動作。
供給負載，就是在此例中的水平輸出電路101的電壓Vb發(fā)生變化時，控制電路109發(fā)生作用，通過控制產(chǎn)生導(dǎo)通控制信號Son的時序使電壓Vb穩(wěn)定。就是說，由于可控硅107的導(dǎo)通周期是根據(jù)負載的變動而加以控制的，故能向負載(水平輸出電路101)提供恒定的而且穩(wěn)定的電壓Vb。在上述動作中，必須注意的一點是，電流Id的最大值Ip1決定于可控硅107陽極和陰極之間的電壓差Ve1。電壓差Ve1如圖3所示，等于穩(wěn)壓后的直流電平Vb與電壓Vf之差。就是說，電壓Ve1增大時，流過可控硅107的電流最大值Ip1亦隨之增大。
最近，裝有大型顯象管的電視接收機充斥市場。因此，在電視接收機中，象水平輸出電路101這一類負載增加。隨之而來，由穩(wěn)壓電源電路提供的電源電流亦要增大。換言之，流過圖2所示可控硅107的電流Id增大，而且電流Id的最大值Ip1也逐漸提高。另外，作為又一例子，出口到使用較高交流市電電壓的國家的電視接收機配備有這種穩(wěn)壓電源電路。例如，北美和歐洲就使用比日本高的交流市電電壓(例如AC120，220，240V等)，圖2所示直流電壓發(fā)生電路105產(chǎn)生的電壓VDC就高了。結(jié)果，可控硅107陰、陽極之間的電壓差V增大，引起下述問題。
如圖3虛線所示，隨著直流電壓VDC上升，電壓Vf的電平提高。因此，可控硅107陰、陽極之間的電壓差由Ve1增大為Ve2，因此，電流Id的最大值Ip2亦高于Ip1。一般說來，流過可控硅107的電流Id，與可控硅陰、陽極之間的電壓差Ve之間，具有下列函數(shù)關(guān)系Id＝Ve/L·t……(1)式中L表示線圈106的電感，t表示可控硅107導(dǎo)通時間的長短。
因此，電流Id的最大值隨著電壓差Ve增大而提高是可以理解的。電流Id的最大值提高，說明電流Id達到0電平需要較長時間。以圖3所示為例，電流Id要到時刻t5才達到0電平。換句話說，可控硅107的截止時間后延了，如果可控硅107的截止時刻后延并超過某個時間限度時，就會使該穩(wěn)壓電源電路處于失控狀態(tài)，電視接收機便發(fā)生故障。
本發(fā)明的一個目的，是防止穩(wěn)壓電源電路由于提供的未經(jīng)穩(wěn)壓的直流電壓上升而發(fā)生誤動作。
本發(fā)明的另一目的，是防止電視接收機由于提供的未穩(wěn)壓直流電壓上升而發(fā)生誤動作。
簡而言之，按本發(fā)明構(gòu)造的穩(wěn)壓電流電路含有串聯(lián)于未穩(wěn)壓直流電壓源與負載之間的至少兩個順向連接的開關(guān)可控的二極管元件、能以預(yù)定的周期發(fā)生脈沖信號的脈沖信號發(fā)生電路、在施于各個開關(guān)可控二極管元件上的直流電壓之上疊加脈沖信號發(fā)生電路所發(fā)生的脈沖用的信號疊加電路以及根據(jù)提供給負載的直流電壓對開關(guān)可控二極管元件導(dǎo)通定時進行控制的時序控制電路。開關(guān)可控二極管元件響應(yīng)疊加的脈沖信號而截止。
在工作時，由于在未穩(wěn)壓直流電壓源與負載之間至少串聯(lián)兩個開關(guān)可控的二極管元件，各二極管元件的各個陽極與各個陰極之間的電壓差縮小了。就是說，即使供給的未穩(wěn)壓直流電壓具有較高的電平，由于串入個數(shù)按供給的該電平?jīng)Q定的二極管元件，供給的未穩(wěn)壓直流電壓被分壓。因此，分壓后的電壓加在各二極管元件的陽極與陰極之間。結(jié)果，流過開關(guān)可控的二極管元件的導(dǎo)通電流最大值減小了，故能防止二極管元件的截止時刻后延。就是說，能夠防止該穩(wěn)壓電源電路的誤動作。
按照本發(fā)明的又一方面，電視接收機包含對供給的交流電源電壓進行整流，發(fā)生未穩(wěn)壓的直流電壓的未穩(wěn)壓直流電壓發(fā)生電路以及對未穩(wěn)壓直流電壓進行穩(wěn)壓，向負載提供經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。穩(wěn)壓電源電路包含順向串聯(lián)在未穩(wěn)壓直流電壓發(fā)生電路與負載之間的多個開關(guān)可控二極管元件、按預(yù)先確定的周期發(fā)生脈沖信號的脈沖信號發(fā)生電路，在分別施于多個開關(guān)可控二極管元件的直流電壓之上疊加由脈沖信號發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖的脈沖信號疊加電路、根據(jù)向負載提供的直流電壓大小，對多個開關(guān)可控二極管元件導(dǎo)通時刻進行控制的定時控制電路，多個開關(guān)可控二極管元件可以響應(yīng)所疊加的脈沖信號而截止。
圖1是電視接收機中先有的水平偏轉(zhuǎn)電路框圖;
圖2是圖1所示先有的穩(wěn)壓電壓電路框圖;
圖3是說明圖2所示穩(wěn)壓電源電路動作用的信號波形圖;
圖4是先有水平偏轉(zhuǎn)電路的電路圖;
圖5是顯示本發(fā)明一個實施例的穩(wěn)壓電源電路的電路框圖;
圖6是說明圖5所示電路動作用的信號波形圖;
圖7是顯示另一實施例的穩(wěn)壓電源電路的電路框圖;
圖8是說明本發(fā)明另一實施例的穩(wěn)壓電源電路的電路框圖。
參見圖5，與圖2所示先有電路相比，有如下幾點差別，回掃變壓器102的次級線圈106的一端，接入了新增的穩(wěn)壓電路。就是說，包含于回掃變壓器102中的另一個次級線圈110，一端接成能接收由未穩(wěn)壓直流電壓發(fā)生電路105發(fā)生的未穩(wěn)壓直流電壓VDC。次級線圈110的另一端接于新增的可控硅111的陽極?？煽毓?11的陰極接次級線圈106的一端?？煽毓?11的陰極與地之間接入平滑電容112?？煽毓?11接成能由柵極接收控制電路109發(fā)生的導(dǎo)通控制信號Son。因此，包括線圖110、可控硅111和電容112的新增穩(wěn)壓電路，把經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電壓Vol提供給原設(shè)的穩(wěn)壓電路。假定線圈110與線圈106具有同值的電感L。
參見圖6，現(xiàn)將圖5所示電路的動作說明如下。由圖5可知，2個可控硅107和111順向串聯(lián)在直流電壓發(fā)生電路105與作為負載的水平輸出電路101之間。這些可控硅107和111響應(yīng)控制電路109發(fā)生的導(dǎo)通控制信號Son而同時導(dǎo)通。加之，在可控硅陽極電壓Vf1和Vf2之上，疊加了兩個次級線圈110和106產(chǎn)生的基于水平集電極脈沖Va的負極性脈沖，所以可控硅107和111同時截止。由于可控硅107和111是串聯(lián)的，向水平輸出電路101提供的穩(wěn)壓直流電壓Vb2與未穩(wěn)壓直流電壓VDC之間的電壓差由可控硅107和111分壓。就是說，其值只是圖2所示可控硅107陰極與陽極之間的電壓差一半的電壓差Ve3分別加在可控硅107和111的陽極和陰極之間。因此，分別流過可控硅107和111的電流Id2和Id1的最大值Ip3，減小為流過圖2所示可控硅107的電流Id的最大值的一半。由于流過可控硅107和111的電流Id2和Id1的最大值減小了一半，電流Id2和Id1達到0值所需的時間縮短了。換言之，可以防止可控硅107和111的截止時刻后延。結(jié)果，由于可控硅107和111不會超越允許的極限時刻的持續(xù)導(dǎo)通，故可防止該穩(wěn)壓電源電路發(fā)生誤動作。
雖然在圖5所示的實施例中，是就使用兩回掃變壓器102次級線圈、可控硅和電容的穩(wěn)壓電源電路而加以說明的，但根據(jù)直流電壓發(fā)生電路105所發(fā)生的未穩(wěn)壓直流電壓的VDC的高低，再增加一套對在行的人是很容易想見的。就是說，當供給的未穩(wěn)壓直流電壓VDC更高時，可以在直流發(fā)生電路105與作為負載的水平輸出電路101之間再多串可控硅，故可減小分別流過各可控硅的電流的最大值。
在圖5所示的實施例中，雖然是就本發(fā)明適用于向電視接收機中的水平輸出電路101提供穩(wěn)壓直流電壓用的穩(wěn)壓電源電路的場合加以說明的，但本發(fā)明不限于此，應(yīng)該提出，它廣泛適用于其他電氣設(shè)備的穩(wěn)壓電源電路。就是說，本發(fā)明的另一個實施例如圖7所示，代替圖5中水平輸出電路101的是發(fā)生具有預(yù)先確定的頻率的脈沖信號發(fā)生電路113。代替可控硅111和107的是開關(guān)元件S1和S2。脈沖信號發(fā)生電路113發(fā)生決定開關(guān)元件S1和S2截止時刻用的脈沖。在輸出節(jié)點Nb上輸出經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電壓。
本發(fā)明又一實施例示于圖8，參見圖8，圖7所示的開關(guān)元件S1和S2用pnp三極管Q1和Q2以及二極管D1和D2代替。三極管Q1和Q2將各自基極接成能夠接受由控制電路109發(fā)生的導(dǎo)通控制信號Son。圖8所示的穩(wěn)壓電源電路，也與圖5所示的電路動作相同，具有相同的優(yōu)點。
如上所述，該穩(wěn)壓電源電路由于在未穩(wěn)壓直流電壓發(fā)生電路105和負載101之間含有順向串聯(lián)的多個即至少兩個開關(guān)可控的二極管元件(可控硅)107和111，所以各元件導(dǎo)通時流過的電流最大值降低了。就是說，未穩(wěn)壓直流電壓VDC電平提高時，增加開關(guān)可控的二極管的個數(shù)，就可以壓抑流過各元件峰值電流的增加。因此，流過開關(guān)可控二極管元件的電流就能更快達到0值，從而防止該穩(wěn)壓電源電路進入失控狀態(tài)，換言之，防止電視接收機中故障的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種接受由未穩(wěn)壓直流電壓源(105)發(fā)生的未穩(wěn)壓直流電壓、向負載提供經(jīng)過穩(wěn)壓的直流電壓的穩(wěn)壓電源電路，它包含順向串聯(lián)于上述未穩(wěn)壓直流電壓源與負載之間的至少2個開關(guān)可控的二極管裝置(107、111)，以預(yù)先確定的周期發(fā)生脈沖信號的脈沖信號發(fā)生裝置(101)，接于上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置并在分別施于上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置的直流電壓之上疊加由上述脈沖發(fā)生裝置發(fā)生的脈沖的脈沖信號疊加裝置，上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置響應(yīng)疊加的脈沖信號而截止，包含響應(yīng)上述向負載提供的直流電壓控制上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置導(dǎo)通定時的定時控制裝置(109)。
2.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于上述脈沖信號疊加裝置，包含繞有輸入線圈(106)和至少2個輸出線圈(106和111)的變壓器(102)，在上述變壓器中上述輸入線圈接在上述脈沖信號發(fā)生裝置上，上述至少2個輸出線圈和上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置一起，串接在上述未穩(wěn)壓直流電壓源和負載之間。
3.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置，含有順向串聯(lián)在所述未穩(wěn)壓直流電壓源與所述負載之間的至少2個可控硅整流器(107、111)，上述至少2個可控硅整流器的柵極接成能接收由上述定時控制裝置發(fā)生的用來控制導(dǎo)通定時的控制信號。
4.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置包含順向串聯(lián)于上述未穩(wěn)壓直流電壓源和所述負載之間的至少2個二極管(D1、D2)以及分別與上述至少2個二極管對應(yīng)的一個相連、控制流過上述對應(yīng)的一個二極管電流的至少2個開關(guān)元件(Q1、Q2);上述至少2個開關(guān)元件響應(yīng)上述定時控制裝置而導(dǎo)通。
5.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于上述至少2個開關(guān)可控二極管裝置含有至少兩個濾波裝置(108、112)，各分別與一個開關(guān)可控二極管裝置相連，對其輸出電壓進行平滑濾波。
6.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于上述未穩(wěn)壓直流電壓源包含對供給的交流電源電壓進行整流的整流電路(23-26)，上述整流電路產(chǎn)生上述未穩(wěn)壓的直流電壓。
7.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于脈沖信號發(fā)生裝置包含根據(jù)水平同步信號輸出置于水平回掃期間脈沖的水平輸出電路(101)。
8.從屬于權(quán)項1的穩(wěn)壓電源電路，其特征在于上述開關(guān)可控二極管裝置的個數(shù)根據(jù)上述未穩(wěn)壓電壓源產(chǎn)生的未穩(wěn)壓直流電壓的高低決定。
9.一種接收未穩(wěn)壓直流電壓源(105)產(chǎn)生的未穩(wěn)壓直流電壓、向水平輸出電路(101)提供穩(wěn)壓直流電壓的穩(wěn)壓電源電路，其中上述水平輸出電路響應(yīng)水平同步信號，產(chǎn)生周期性的脈沖信號，該穩(wěn)壓電源電路包含順向串聯(lián)于上述未穩(wěn)壓直流電壓源與水平輸出電路之間的至少2個開關(guān)可控的二極管裝置(107、111)，與上述至少2個開關(guān)可控的二極管裝置相連接、分別在施于上述至少2個開關(guān)可控的二極管裝置上的直流電壓之上分別疊加由上述水平輸出電路產(chǎn)生的脈沖的脈沖信號疊加裝置(102)，上述至少2個開關(guān)可控的二極管裝置響應(yīng)疊加在脈沖信號而截止，響應(yīng)向上述水平輸出電路提供直流電壓，對上述至少兩個開關(guān)可控二極管裝置的導(dǎo)通定時進行控制的定時控制裝置(109)。
10.電視接收機，它含有對所供給的交流電源電壓進行整流，產(chǎn)生未穩(wěn)壓直流電壓的未穩(wěn)壓直流電壓源(105)的接收上述未穩(wěn)壓直流電壓、對未穩(wěn)壓的直流電壓進行穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電源電路裝置，而所述穩(wěn)壓電源電路裝置包含，順向串聯(lián)于上述未穩(wěn)壓直流電壓源和負載之間的多個開關(guān)可控的二極管裝置(107、111)，按預(yù)先確定的周期發(fā)生脈沖信號的脈沖發(fā)生裝置(101)以及接于上述多個開關(guān)可控二極管裝置，在分別施于上述多個開關(guān)可控的二極管裝置的直流電壓之上，疊加由上述脈沖信號發(fā)生裝置發(fā)生的脈沖信號進行疊加的脈沖信號疊加裝置(102)，上述多個開關(guān)可控的二極管裝置響應(yīng)疊加的脈沖信號而截止，響應(yīng)向上述負載提供的直流電壓，對上述多個開關(guān)可控二極管裝置的導(dǎo)通定時進行控制的定時控制裝置(109)。
全文摘要
公開了電視接收機用的穩(wěn)壓電源電路。在未穩(wěn)壓直流電壓發(fā)生電路(105)與作為負載的水平輸出電路(101)之間，順向串聯(lián)至少2個可控硅(107、111)。可控硅截止定時由水平輸出電路(101)產(chǎn)生的水平集電極脈沖而加以控制，隨著未穩(wěn)壓直流電壓的提高，通過增加串聯(lián)的可控硅的個數(shù)，就能抑制流過可控硅的電流最大值的增大。因此，可控硅就能在短時間內(nèi)截止，防止截止定時后延而產(chǎn)生誤動作。
文檔編號H04N3/185GK1056034SQ9110256
公開日1991年11月6日 申請日期1991年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月17日
發(fā)明者白川優(yōu) 申請人:夏普公司