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松下42PZ80C等离子屏扫描电极高频放电发光脉冲串的形成

松下42PZ80C等离子屏扫描电极高频放电发光脉冲串的形成

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  等离子屏幕发光显示图像的前提是在扫描电极与维持电极间加一对同频率、互为反相的200P-P的推挽高频方波脉冲串,这个方波的周期是5μs,频率是200kHz。加在扫描电极上的正波峰是200Vp时,加在维持电极上的是0V;反之,加在维持电极上的是正波锋200Vp时,加在扫描电极上的则是0V。这对推挽的200Vp高频方波,足以维持等离子屏内惰性气体的连续放电发光。控制加在扫描电极与维持电极间高频放电方波脉冲串的宽度,就可达到控制屏幕图像亮度的目的。

  高频放电方波脉冲是在D板送来的CMH、CML两个时序脉冲的控制下由SC板内相关电路产生的。高频放电发光脉冲串的形成电路分正半波和负半波形成两部分电路。SC板电路中,IC16501、IC16521等元件组成的电路即是高频放电脉冲正半波的产生电路。由IC16521、Q16521、Q16522、Q16421、Q16422、Q16423等元件组成的电路则是负半波形成电路。

  D板产生的CMH、CML脉冲,经SC板内的缓冲放大电路IC16562放大后,加到光耦PC16461的①、②脚,经内部光耦隔离、传输、放大后从⑦脚输出,⑦脚波形如图1所示。⑦脚输出的脉冲信号有两个高频放电波,第一个宽度为500μs,第二个宽度为1ms。高频脉冲波的频率是200kΩ,周期是5μs。⑦脚输出的脉冲信号直接加到IC16464的②脚,经内部倒相后从④脚输出.然后送往IC16501的(12)脚,作为高频放电方波正半波脉冲产生电路的控制信号,IC16501产生的方波正半波脉冲信号经内部电路放大后从⑧脚输出,⑧脚输出的方波脉冲信号如下图所示。下图中画出了4个放电高频波形,第二个高频脉冲宽度是300μs,第三个高频脉冲宽度为600μs,第四个高频脉冲宽度是1.2ms。

  高频波的幅度为14Vp,完全满足驱动后面的大功率IGBT开关管的要求。⑧脚输出的信号经Q16501、Q16502放大后分别加到上端输出IGBT管Q16401、Q16402、Q16404的G极,作为输出电路的驱动信号。

方波脉冲信号

  来自缓冲放大器的AACML脉冲信号加到IC16521的(14)脚,波形见上图。上图中的第一个高频放电波宽度是1.1ms,后面紧跟一个30μs宽的负方波,波形幅度为5Vp。(14)脚输入的控制脉冲作为高频放电方波负半波脉冲产生电路的控制信号,IC16521内部电路在CML信号的控制下产生的负半波脉冲信号从IC1652的①脚输出。波形见下图。①脚输出的波形幅度为15Vp,它包含两个高频放电波。高频放电波内部是周期为5μs、频率为200kHz的波形。在每个高频放电波的后面紧跟着第一个度宽度为30μs的负方波,第二个负方波宽度是80μs。①脚输出的信号经Q16521、Q16522放大后分别加到下端输出IGBT管Q16421、Q16422、Q16423的G极,作为输出电路的驱动信号。

 

  放电脉冲方波输出电路好像是音频功率放大电路中的OCL功放一样,对于VSUS电源供电来说,它们是串联的,VSUS电源供电加到上管的c极,上管的发射极与下管的c极串联,下管的e极接地。对于导通的时序,它们是交替导通与截止的,即上管导通时下管截止,下管导通时上管截止。

  当正半波放电脉冲加到Q16401、Q16402、Q16404上的G极时,Q16401、Q16402、Q16404全部饱和导通,c极的VSUS电压(200V)经加Q16401、Q16402、Q16404的c-e极加到扫描电极上。

  当负半波放电脉冲加到Q16421、Q16422、Q16423上的G极时,Q16421、Q16422、Q16423全部饱和导通,由于这三个三极管的c极接屏幕的扫描电极,e极接地,故此三个管子饱和导通时,相当于扫描电极接地。由于屏幕扫描电极分布电容上充有的电荷会通过这三个导通的大功率开关管放电到地,并使扫描电极电压下降到f)V,这个放电电流较大,为此采用三个大功率管并联。

  在该部分电路中,16V-F电源是以VAD电源为地的,也就是说它是悬浮在VAD电源之上的,因此测量这个电压时,黑表笔要接VAD,红表笔接16V-F。这个电源电压加在IC16501的(11)脚上,作为IC16501电源电压。IC16770把16V-F电压稳压成5V,加到IC16461、IC16464、IC16465,作为这三块集成块的电源电压。同理,这个5V电压,在测量时,也要把黑表笔也需接在VAD上,才能测出正确的电压。

  由IC16501组成的电路为悬浮驱动电路,IC16501的供电电源是16V,因此它输出的驱动脉冲幅度不会超过16V,而它要推动上端的三个大功率开关管输出的波形峰值是200VP,显然是办不到的。为此,设计了悬浮驱动自举升压电路。

  IC16521的③、(11)脚接15V的固定电源,它不是悬浮在VAD上的16V-F电源,这个15V电源的负极是以铝板为地的。

  电路中有很多三极管是并联使用的,但需要注意的是,普通的双极型大功率管是不能并联运用的,因为双极型晶体管是靠少数载流子导通,而少数载流子受温度影响很敏感,随温度升高,少数载流子明显增多,导通的电阻下降,电流变大,我们称之为“负温度特性”:这样情况下,并联的大功率管中,内阻小的管子通过的电流大,电流大的管子温度升高得多,温度升高反过来又会使电流增大,其结果使内阻小的管子电流越来越大,内阻大的管子电流越来越小,因此,多个晶体管并联并不能很好的起到分流作用,内阻小的管子就会很快损坏。而场效应大功率管则不同,它是靠多数载流子导电,多数载流子受温度影响很小,它有正阻特性:即内阻小的管子电流大,但电流大的管子温度上升高,内阻变大,这样会自动限制内阻小的管子流过的电流变大,使内阻大的管子流过的电流不会太小,这样,并联的埸效应管具有自动的均流特性,使流过每个管子的电流比较平均。

  Q16401、Q16402、Q16404、Q16421、Q16422、Q16423这些大功率组成的电路的故障特点是当其中有任一只大功率管击穿短路时,就有可能导致多只大功率管击穿。因为当下管在驱动脉冲作用下导通时,200V的VSUS电源就会通过击穿的上管一正在导通的下管一构成短路,并产生很大的短路电流,从而烧毁正在导通的下管(热击穿炸裂);反之亦然,如果下管中有任一大功率开关管击穿短路,则会导致上管的三只大功率开关管热击穿炸裂。这就是为什么等离子电视中SC板(Y板)上经常出现多个大功率管同时损坏的原因。




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