專利名稱：廣播電視發(fā)射管燈絲專用電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及燈絲供電電源。更具體地說是一種應(yīng)用在廣播電視發(fā)射管中的燈絲專用電源裝置。
廣播電視發(fā)射機(jī)大功率電子管燈絲所加的電壓和電流是電子管正常工作的必備條件。它可以使電子管的陰極溫度達(dá)上千度，由于燈絲上加的電壓直接影響電子管壽命，因此要有一定程度的穩(wěn)定性和精確度。但是現(xiàn)有技術(shù)中的各類電源電路由于無較高精度的穩(wěn)壓措施、存在浪涌電流沖擊等，不僅使其大大影響了電子管的使用壽命，而且效率低、能耗高。
目前仍然有一定使用量的10KW電視發(fā)射機(jī)末極大功率電子管燈絲的供電，采用變壓器降壓，二極管整流以及LC濾波。這類電路的電壓輸出穩(wěn)定度取決于電網(wǎng)電壓。而目前我國一般工業(yè)用電電網(wǎng)電壓波動范圍約為10％-20％，增加設(shè)置交流穩(wěn)壓器也只是使波動的范圍有所減小，卻不能消除波動。另外，處在真空狀態(tài)下的電子管燈絲在冷態(tài)時(shí)，電阻很小，而在高溫狀態(tài)下，電阻要大得多。當(dāng)工作電壓加在冷態(tài)下的燈絲上時(shí)，會形成浪涌電流，由于高頻電子管的柵陰極相距很近，該浪涌電流會造成因熱膨脹系數(shù)不同而引起碰極故障，從而對發(fā)射管使用壽命造成極大的影響。同時(shí)變壓器降壓整流供電電路效率低、能耗大。
已有為減小浪涌電流的沖擊，在大功率電視發(fā)射機(jī)上采取改進(jìn)措施。主要有采用分檔上燈絲電壓的方法，以及“黑燈絲”法。前者是分兩檔或三檔增加燈絲電壓到額定值，但這種方法并沒有為電子管提供穩(wěn)定工作電壓，浪涌電流雖有所減小，但依然存在。后者是在發(fā)射機(jī)停播以后，使燈絲供電仍保持額定值的20％左右電壓，燈絲呈暗紅色，顯然的缺陷是浪費(fèi)能源，帶電停機(jī)給例行的維修帶來方便，同時(shí)電子管長期使用在欠壓狀態(tài)下，會造成陰極中毒，不利于管子正常工作特性的發(fā)揮。
此外，由于一般的開關(guān)穩(wěn)壓電源要求其開啟后應(yīng)在20-50ms時(shí)間達(dá)到額定電壓值，因而不適合用于廣播電視中大功率電子管的燈絲供電。不僅如此，常規(guī)開關(guān)穩(wěn)壓電源都具有過流過壓保護(hù)措施，對電子管的冷態(tài)低阻所產(chǎn)生的沖擊電流也作為“過流”進(jìn)行保護(hù)，因而無法正常工作。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種廣播電視發(fā)射管燈絲專用電源裝置。該電源裝置能夠?yàn)閺V播電視發(fā)射機(jī)的大功率電子管燈絲提供穩(wěn)定的工作電壓和平滑上升的啟動電壓。以便消除“浪涌電流”，最大限度地延長電子管使用壽命，保證電子管工作特性的正常發(fā)揮，降耗節(jié)能、提高效率。
本實(shí)用新型的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用以脈寬調(diào)制電路PWM為控制電路的開關(guān)穩(wěn)壓電源，并為所述開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)置可從零開始平滑提升其基準(zhǔn)電壓至額定值的平滑控制電路，所述平滑控制電路由晶體管Q和設(shè)置在晶體管Q的基極與電源VDC之間的RC電路構(gòu)成，晶體管Q的集電極接脈寬調(diào)制電路PWM的基準(zhǔn)電壓輸出端，或接電壓比較器的基準(zhǔn)電壓輸出端，或接電壓調(diào)整電位器的非接地端。
開關(guān)穩(wěn)壓電源是以交流電源為交流輸入，直接經(jīng)整流濾波得到直流高壓，然后分兩路送出，一路為功率轉(zhuǎn)換提供電源，另一路產(chǎn)生12-25V輔助電源，作為脈寬調(diào)制等其它單元電路的工作電源。在脈寬調(diào)制電路中產(chǎn)生一系列脈沖寬度可調(diào)的輸出脈沖電壓，該電壓被饋到功率管的輸入端，以控制功率管為導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，再經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后經(jīng)輸出整流電路整流輸出，同時(shí)輸出反饋電路將輸出的電壓及電流信號送回PWM自動調(diào)整輸出脈沖的寬度，從而穩(wěn)定輸出電壓。由于平滑控制電路對PWM基準(zhǔn)電壓進(jìn)行從零開始的平滑提升，因而，可使輸出電壓形成一個(gè)逐步上升的曲線。當(dāng)PWM的基準(zhǔn)電壓被提升至額定值時(shí)，即已達(dá)到穩(wěn)定的輸出電壓。
本實(shí)用新型通過改善開關(guān)穩(wěn)壓電源的起動響應(yīng)特性，使之能夠較好地應(yīng)用于燈絲電路。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可為廣播電視發(fā)射管燈絲在開機(jī)時(shí)平滑加壓，工作時(shí)穩(wěn)定供電，杜絕開機(jī)時(shí)對發(fā)射管的電流沖擊，使電子管始終工作在高精度穩(wěn)壓狀態(tài)。因而節(jié)能、降耗、降低故障率，減少維護(hù)工作量，平均延長電子管的使用壽命達(dá)5倍以上。


圖1為本實(shí)用新型電路框圖。
圖2為本實(shí)用新型電路原理圖。
圖3為本實(shí)用新型中晶體管Q的集電接脈寬調(diào)制電路PWM的基準(zhǔn)電壓輸出端電路原理示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中晶體管Q的集電接電壓比較器的基準(zhǔn)電壓輸出端電路原理示意圖。
圖5為本實(shí)用新型中晶體管Q的集電接電壓調(diào)整電位器的非接地端電路原理示意圖。
以下通過實(shí)施例，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
實(shí)施例參見附圖1、2，本實(shí)施例采用以脈寬調(diào)制電路PWM為控制電路的開關(guān)穩(wěn)壓電源，并為所述開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)置可從零開始平滑提升其基準(zhǔn)電壓至額定值的平滑控制電路。
如圖1所示，本實(shí)施例中的開關(guān)穩(wěn)壓電源以交流電源為交流輸入，直流經(jīng)整流濾波得到300V直流高壓，然后分兩路送出，一路為功率轉(zhuǎn)換提供電源，另一路產(chǎn)生12-25V輔助電源，作為脈寬調(diào)制等其它單元電路的工作電源。在脈寬調(diào)制電路中產(chǎn)生一系列脈沖寬度可調(diào)的輸出脈沖電壓，該電壓被饋到功率管的輸入端，以控制功率管為導(dǎo)通或截止?fàn)顟B(tài)，再經(jīng)高頻變壓器隔離降壓后經(jīng)輸出整流電路整流輸出，同時(shí)，輸出反饋電路將輸出的電壓及電流信號送回PWM自動調(diào)整輸出脈沖的寬度，從而穩(wěn)定輸出電壓。圖中的保護(hù)電路用以檢測輸出電壓、電流及輸入情況，當(dāng)電壓及電流出現(xiàn)設(shè)計(jì)不允許的異常值時(shí)，保護(hù)電路給出控制信號，使PWM電路停止工作，以保護(hù)功率轉(zhuǎn)換電路本身及負(fù)載。
本實(shí)施例中的基準(zhǔn)電壓由所述平滑控制電路從零開始提升至額定值的提升時(shí)間大于10秒。由于平滑控制電路對PWM基準(zhǔn)電壓進(jìn)行零開始的平滑提升，因而，可使輸出電壓形成一個(gè)逐步上升的曲線。當(dāng)PWM的基準(zhǔn)電壓被提升至額定值時(shí)，即已達(dá)到穩(wěn)定的輸出電壓。
如圖2所示，本實(shí)施例中的平滑控制電路由晶體管Q和設(shè)置在晶體管Q的基極與電源VDC之間的RC電路構(gòu)成，晶體管Q的集電極接脈寬調(diào)制電路PWM的基準(zhǔn)電壓輸出端。該電路所提供的電壓上升時(shí)間的長短可以借助RC參數(shù)的調(diào)整而在較大的范圍內(nèi)改變。電阻R應(yīng)滿足條件((VDC-Vbeo)/R))Ibo。其中Ibo為晶體管Q可靠飽和時(shí)所需的基極電流，平滑時(shí)間受Q飽和深度、IC基準(zhǔn)輸出電流、環(huán)境溫度、VDC電壓等的影響，一般C取值從10μ-1000μ之間，可使平滑時(shí)間從10s到10mim不等。
由于電容兩端電壓不能突變，開機(jī)時(shí)，電容兩端電壓為零，晶體管飽和導(dǎo)通，PWM基準(zhǔn)電壓輸出被箝制為零。隨著電容C的充電，電容上的壓降逐步降低，使晶體管工作于截止?fàn)顟B(tài)，其集電極與發(fā)射極間呈開路，此后，PWM電路以其額定的基準(zhǔn)電壓輸出。圖中二極管D是為在關(guān)機(jī)時(shí)，給電容C提供一個(gè)放電通路，使平滑控制電路立即回到對PWM電路的控制狀態(tài)。
具體實(shí)施中，如圖3所示，晶體管Q的集電極除可以接脈寬調(diào)制電路PWM的基準(zhǔn)電壓輸出端之外，還可以接電壓比較器的基準(zhǔn)電壓輸出端(如圖4所示)。也可以接接電壓調(diào)整電位器W的非接地端(如圖5所示)。
由源裝置使用CZ14JK型接插件作為與負(fù)載的連接器件。
權(quán)利要求1.一種廣播電視發(fā)射管燈絲專用電源裝置，其特征是采用以脈寬調(diào)制電路PWM為控制電路的開關(guān)穩(wěn)壓電源，并為所述開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)置可從零開始平滑提升其基準(zhǔn)電壓至額定值的平滑控制電路，所述平滑控制電路由晶體管Q和設(shè)置在晶體管Q的基極與電源VDC之間的RC電路構(gòu)成，所述晶體管Q的集電極接脈寬調(diào)制電路PWM的基準(zhǔn)電壓輸出端，或接電壓比較器的基準(zhǔn)電壓輸出端，或接電壓調(diào)整電位器W的非接地端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣播電視發(fā)射管燈絲專用電源裝置，其特征是所述基準(zhǔn)電壓從零開始提升至額定值的提升時(shí)間大于10秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣播電視發(fā)射管燈絲專用電源裝置，其特征是所述電源裝置使用CZ14JK型接插件作為與負(fù)載的連接器件。
專利摘要廣播電視發(fā)射管燈絲專用電源裝置,特征是采用以脈寬調(diào)制電路PWM為控制電路的開關(guān)穩(wěn)壓電源,為開關(guān)穩(wěn)壓電源設(shè)置可從零開始平滑提升其基準(zhǔn)電壓至額定值的平滑控制電路。本實(shí)用新型可為廣播電視發(fā)射管燈絲在開機(jī)時(shí)平滑加壓,工作時(shí)穩(wěn)定供電,杜絕開機(jī)時(shí)對發(fā)射管的電流沖擊,使發(fā)射管始終工作在高精度穩(wěn)壓狀態(tài)。使用本實(shí)用新型可平均延長電子管的使用壽命達(dá)5倍以上。
文檔編號H04N5/38GK2418632SQ0021928
公開日2001年2月7日 申請日期2000年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月27日
發(fā)明者馬廷和 申請人:馬廷和