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关于过激励损坏行管的讨论

关于过激励损坏行管的讨论

点击数:7717 次   录入时间:03-04 11:48:07   整理:http://www.55dianzi.com   科研成果

  大家知道,行输出管(以下简称行管)主要工作在饱和导通与截止两个工作状态。当触发行管导通正脉冲到来时,行管并不是立即导通,而是有一个延迟时间td它对应于行管集电极电流从O增至O.1倍最大电流ICM,所经历的时间(见下图),延迟时间td与管子的发射结电容充电时间有关(结电容越小或发射结所加正向脉冲电压越高,充电时间就愈短,‘就越短。反之亦然)。显然,当加在行管b、e极的正向脉冲电压过高(过激励)时,就会使延迟时间t缩短,当来自发射极的电子对发射结电容充电完毕后,它们开始向集电结扩散(除一小部分与基区空穴中和外).并在集电结附近积累,达到一定浓度后才向集电区大量扩散。这个所经历的时间称为上升时间tr,它对应于行管完全饱和导通时电流Icm的O.1倍—0.9倍所经历的时间。该时间除与管子基区宽度和集电结电容有关外,还与发射结所加正向脉冲电压高低有关(如粜正向脉冲电压越高tb极电流Ib就越大,发射区发射的电子就愈多.tr就越短。反之亦然)。而上述的td与tr之和就是管子的开通时间.即ton=td+tr,由上述可知,当过激励(发射结正向偏压过高)时,会使td、tr相对正常激励缩短,即ton相对正常激励缩短。也就是管子经过放大区的时间缩短(tr际就是管子绎讨放大区的时间),会使管子的开启损耗减小(因管子在放大区内阻较大),管子发热减小,从而对管子有利。
  
  当管子发射结所加电压突然反向时,存储在集电结两旁(含集电结电容)上所在电荷会在反向电场力作用下形成反向基极电流Ib反并开始向截止方向转化.管子的集电极电流开始减小。有规定:存储在集电结两旁电荷消散所需时间为管子的存储肘间ts(它对应于管子从饱和电流Icm减小至0.9Icm所经历的时间)。tS取决于存储在集电结的存储电荷多少和Ih反,而Ib反又取决于管子发射结所加的反向偏压,在过激励(正向脉冲幅度过高)的情况下,它的反向偏压会相应增高.好似会导致致ts短。

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  在管子C极电流开始减小后.基区和集电区的多余电荷还要继续消散(中和),故电流进一步减少,规定从0.9Icm下降至O.11cm所经历的时间为下降时间tf这个时间也会随发射结所加反向偏压的增高而缩短(实际上tf是管子经过放大区的时间)。有定义:ts+tf=toff,ts为管子关断时间。显然,好似过激励时会使t缩短,同样会使管子经过放大区时间相对缩短,即管子的关闭损耗减小。管子发热减小,对行管有利。在开关管过激励(发射结所加正向偏压过大)时形成的基极电流Ib的确增大。td与tr实跟正常激励时相比减小了。但这时由于管子出现过深度饱和,基区和集电区存储的电荷就会比正常激励时增多。当发射结所加电压反向时,这些存储电荷被集电区来的空穴(正电荷)中和消散的时间就会相对延长,即ts、tf与正常激励相比不是减小而是增加.也就是关闭时间延长.增加关断损耗。需说明的是:在过激励时如果正向脉冲过后所加的反向脉冲幅度也过高.就会又增加下一次正脉冲到来时给发射结充电的时间.导致td延长。这里您可能会问,过激励时td、tr的减少量会不会与ts、tf的增加量抵消呢?这就要看过激励的程度,因此这个问题不能一概而论。实际上,彩电生产厂家在设计彩电行输出电路时.都几乎是轻微过激励的。因从上述可知,这对行管反而是有利的.故我们通常所说的过激励,是指能损坏行管的过激励,其过激励程度是较高的,在这种情况下ts、tf的增加量会大于d、tr的减少量,正因如此,管子的导通时间仍比正常激励时增加,因此过激励时流过管子的平均电流也是增大的。由于脉冲周期不变,也就是管子的截止时间相对减少。对于行管来说,相当于逆程时间变短,即行管导通时间相对延长(见下图b,正常导通时间见下图a),行输出变压器各绕组形成的逆程脉冲(即输出电压)就会相对升高.这时行管除经受因过流功耗增大考验外,还面临过压击穿的威胁。《试文》作者在试验中,行管基极电流从0,038A提高到0.6A.即激励倍数从1.2提升至15.8,行管温度几乎没有变化,又如何解释?从推导过程来看,所用计算公式是IC=Ib.β这就犯了一个严重错误。因该公式适用于管子工作在放大状态下,而行管是工作在开关状态下。如果该公式在此适用的话,用所提供的数据I。=0.6A、p=29,那么行管集电极电流则应为lc0.6x29_17.4A!即使考虑电流增大β值会降低因素,电流也不会小于10A!
  
  这对于一台2l英寸彩电的行管(Icm一般不会超过6A)来说,能正常工作且温度低于50℃吗?另外,仅从一台彩电的“试验结果可代表绝大部分彩电”的论断,笔者不敢苟同。照此推论,任何一台彩电的行输出电路都可设计成同一结构,因不考虑过激励,所有行管内部b、e极之间也不必并联一只缓冲电阻.或者都并联成同一阻值的。这岂不是更省事.又便于维修?但实际情况是彩电的行输出电路具体结构是五花八门,不仅行推动变压器初、次级匝数比不同,且有的在行管基极回路还串有小电感、小阻值电阻.甚至在行管b、e极之间并联缓冲电阻和电容,也有的在行管e极对地串接电感或电阻,还有的在行管c极或其它极上套上一个小磁环。除此以外,在行管内部b.e极之间还并联有十几欧至几十欧数值不等的缓冲电阻。这是为什么?就是为了保证行推动级与行输出级之间不仅要有正常的阻抗匹配,还要保证行输出管安全工作。

  行输出电路实际上是一个比较复杂的交流电路系统.互相牵制的弊端。从而引起行管过热,最终导致因反压降低而被击穿。因此彩电厂家的彩电电路都经过精心设计,由于元件参数的离散性,即使是同一型号机型,出厂时还要经过严格调试.增加或减少部份元件或调整部分元件参数。
  
  一台二手长虹C2919P彩电,该机故障就是行管发热,不久即损坏。前位修理者已先后损坏了两只行管,接修后对行输出电路作了认真检查.+B电压(130V).行电流(440mA)及相关元件均无明显异常。除行输出变压器和偏转线圈外,几乎替换了行输出电路所有元件,但均一无所获。万艘无奈,只得到长虹维修部询问缘由,技术人员说.该型机有相当一部分在行管b、e极之间并联了一只27Ω的电阻编号为R406,如果没有,回去加一个试试。回家依嘱行事,果然灵验,行管温度明显降低,行电流也由开始的440mA降为400mA左右,故障排除。至于该机以前是否有这个电阻,就不得而知了。也有可能被前位修理者认为是画蛇添足而将其取消了。如果说这不能算是过激动而损坏行管的话,那只能是原行激励电路由于行激励电压过高而存在寄生振荡,当在行管b、e极之间并联了一只27Ω的电阻后自激消除了。因此,从这一角度出发,能否说过激励(行激励电压过高)也可能像行管欠激励一样,能引起行激励电路产生数倍于行频的寄生振荡而使行管过热而遭击穿呢?虽说过激励不像欠激励存在那样广泛,但是不是不能完全不考虑呢?

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