2003年春天,康佳集团又成功地自主开发并推向市场一款新型高清晰多媒体数字彩电:P3409T、P3460T、P2902T。
一方面它利用芯片DPTv-3D/MV的数字信号处理能力,将PAL制隔行扫描(标记i)、每场有效行为575/2、场频50Hz、行频15.625kHz的TV信号,用显示格式[720×575i、50/15.625]表示,进行A/D变换、3D梳状滤波,动态画质增强,数字降噪、动态色度改善、运动补偿,D/A变换,最终变换成逐行扫描(标记p)、每场有效行576、场频60Hz、行频37.5kHz,的视频信号,显示格式为[720×576P、60/37.5]。致使“T”系列机型彩电显示的图像不仅消除了现行模拟彩电的行间和大面积闪烁现象,而且画面更细腻、更清晰柔和,可以与当今PC机显示器相媲美。同理也能将AV接口输入的其他隔行扫描的视频信号变换为逐行扫描的视频信号。例如显示格式为[720×485i、60/15.750]的NTsc3.58的视频信号变换成[720×485P、60/131.468]。
另一方面它利用芯片SDA9380的矩阵变换和切换能力,以及芯片DPTV-3D/Mv对同步信号的“捕捉”、跟踪锁定的能力,使“T”系列彩电还能显示
·从卫星电视(机项盒)和部分DVD输出的逐行扫描Y、Pb、Pr信号,显示格式包括[720×480P、60/31.5]:[720×576F’、60/37.5]。
·从个人计算机或网络浏览器输出的VGA三基色信号或8VGA的RGB信号,显示格式包括[640×480P、60/31.5]:[640×480P、75/37.5]:[720×400P、70/31.5]:[800×600、60/37.8]。
●从高清晰数字电视(HDTv)输出的除逐行扫描信号之外,还包括隔行扫描格式[1920×1080i、50/28.125]: [1920×1080i、60/33.75](宽幅比是16:9)。
由此可见,行扫描频率随着不同的显示格式从28kHz到38kHz变化,跨度太大。我们知道,行输出级的行逆程脉冲的幅度与行扫描频率有着密切的关系,在电路结构参数不变的条件下,行频愈高,逆程脉冲的幅度愈小。行频大范围的变化,将导致高压包输出的各档电压,通常包括彩管的灯丝电压、EHV、FOCUS和SCREEN……等变化范围也大。这在同一台彩电中显像管的正常使用是不允许的。否则,灯丝电压变化大,彩管使用寿命缩短;EHV变化大,图像画面幅度变化大,无法正常观看节目;FOCUS电压变化大,聚焦性能、图像清晰度影响大等。因此,要使一台彩电实现家庭“多媒体”显示的目的,对电源系统的适应性要求较高。其次,显象管的灯丝电压,过去无例外地用6.3v(交流有效值)。通常用高压包绕组输出一定幅度的行逆程脉冲,利用加热灯丝的热惰性的平滑作用,获得6.3V。显然它与行频及其“孔度”有关。在行频变化范围大、“孔度”不一致的情况,6.3V不变是不可能的。
再说,我国是彩管生产大国,型号品牌众多,即使同尺寸不同厂家生产的彩管,其工作电压不尽相同。例如“北松”、“华飞”的34英寸彩管;“北松”、“彩虹”生产的29英寸彩管,在31.5kHz扫描模式工作,要求B+电压为130V。而“三星”、“东芝”生产的同型号彩管,B+电压只需114V。为使彩电在生产过程中有较大的灵活性;也为使彩电在维修过程中能够有较大的互换性。要求电源 系统有足够的适应能力。
这些都在康佳“T”系列机中有充分的考虑, 采取了一定措施。现简单介绍如下:
TDAl6846是“T”型彩电开关电源的主芯片。 也是康佳“K”型彩电电源的主芯片,有关该电源 的工作原理已在“维修通讯”第32期介绍、请查 阅。这里仅就有关端口及其外电路元件的作用,给 予简要说明:第(14)端口,TDAl6846的供电端口,开 机后+300V电压由R918(1MΩ)经②端口内部导通 的二极管对⑨端口外部电容c913(47μF)充电, 如图1所示。当V(14)上升到15V左右,内部电路启 动,需工作电流IIN=20mA。启动稳定后,由(16)- (17)绕组感应电压,经VD902、c913、R902(270kΩ) 整流滤波持续供电。正常时V(14)=13.5v左右,倘 若V(14)≤8V时,停振。因此,c913不能太大,否则 从开机到启振时间过长;C913也不能太小或漏电, 否则从启振到稳定过渡历程中,C913不能提供 20mA工作电流且电压降至8V以下而停振,形成断 续振荡现象,指示灯闪烁;C913击穿,电源“死 机”。第(13)端口,场效应管V901驱动端口。它输出 近似矩形波,高电位为Y901导通期Ton,低电位为 V901截止期Toff。R903(47Ω)防寄生振荡,R902 (4.7kΩ)V901栅极泄放电阻。第②端口,V901场效 应管过流保护端口。从V901导通开始,②端口处 于高输入阻抗,+300V经R918(1MΩ)向c918 (1.5nF)充电,V②逐渐上升,其上升速度与时常数R918×c918有关。当V②上升到等于⑤端口电压时,V918截止。然而⑤端口最高电压有限(5v),因此场效应管中最大平均电流IDm将仅决定于R918与c918之积。其值愈大,电源的负荷能力愈大。若电源过载,B+等电压降低。v(14)若低于8v,电源停振,接着又启振,形成断续振荡现象。R918和C918其值过小,电源负荷能力低,形成正常工作状下也将产生断续振荡。第⑤端口,稳压负反馈输入端口,外接光电耦合器,如图1所示。
可见光耦电流愈大,⑤端口电压愈低,B+等输出电压则减小,反之则增大。c916(1nF)抑制高频寄生振荡。第③端口,场效应管V901截止期控制端口之一。V901导通期,C919(56P)充电,V90l截止起绕组(16)端口感应电压为负,c919放电过零伏时,能使Y901重新导通(但要同①端口的控制作用“相与”)。由于c919值小,V901截止期短,振荡频率高,适用于电源重负荷状态。第①端口,场效应管V901截止期控制端口之二。也是V901导通期C917充电,V901截止时起,C917经过R907自由放电,当电压等于⑤端口电压时,也能使V901重新导通(两者“相与”长者定乾坤)。尽管C917和R907数值较大,V901截止期可能较长。但由于它与⑤端口电压有关:负荷重,V⑤高,截止期也短;负荷轻,v⑤低,截止期就长。因此①端口的控制作用适用于轻、较轻负荷状态。实测结果:V⑤=1.5V~2.0v时,小功率(待机)状态;V⑤=2V~3.5V,受控满负荷输出状态;V⑤=3.5V~5V,过负荷输出状态。第(11)端口,市电低电压保护端口,整流后直流电压经R920(3.3MW)和R910(68K)分压后的(11)端口电压,必须满足:1V<V(11)<7.5V。否则电源停振,实现了对市网Ac电压过低压保护。由于VD920(6.2V)的箝位性击穿,市电过高时,该点又起过压保护作用。第④端口,开关电源软启动控制端口。开机后,④端口外部电容器C920(1nF)被充电,v④逐渐上升,当电压较低阶段,(13)端口输出的驱动方波的ToN受V④电压的控制,并随v④的上升逐渐加宽,一直“护送”到正常工作状态。关机时,C920放电,反之亦然。防止开、关机瞬间电压电流浪涌使元器件损坏。第⑦端口,TDAl6846工作模式选择端口。第⑨端口,5V输出端口。输送给⑦端口,选择当前工作模式。其他端口,本电源不用,省略之。
本彩电的电源供给体系如图2所示。
开机后,开关电源软启动,由于稳压负反馈电路的作用,变压器副边经整流滤波,分别输出稳定的:15V伴音功效电源;B+1行输出级电源;+6.5V以及N903(BA05T)输出的5VSTB,CPU工作电源;+15v小信号处理电路的主供电源。如果此时此刻CPU(49)端口送开机(低电平)指令,则V907截止,受控稳压器N906(PQ12RD21)、。N907(PQ05RD21)④端口获高电位,接通。分别输出12V和5V。前者通过稳压块N909(7806)、N904(7808),分别送6.3V彩管灯丝电压和8V伴音、视频后小信处理电路(MSP3463G、SDA9380)电源。12V还是后端AV输入、E/w放大、SVM放大、视放末级、予中放和地磁校正电路的电源。后者5V,将为高频头, TV中效和解调、DPTV超倍频逐行扫描变频以及后端AV输入、伴音小信号处理电路所需低压电源。至此,行场扫描输出电路也在视频后端处理芯片SDA9380送出的HD和v+、V-信号激励下正常工作。整机处于正常收看Tv或Av影视节目状态。
由图2可知,遥控关机时,CPU(49)端口发出关机指令:高电位。致使伴音功放静音外,V917导通,受控稳压器N906、N907的④端口获低电位,断开,N906、N907输出电压为零。紧接着N909输出电压为零,彩管灯丝失压熄灭;N904、N906、N907输出电压为零,致使高频头、中放与解调、DPTV变频、后端模拟视频电路等几乎大多数信号处理电路都因没有电源停止工作。行输出也因HD为零不工作,场输出、视放末级放大器因无电源不工作。但是对开关电源本身而言,各档电压的输出照常运行,输出电流减小,输出功率减小,有关CPU及其电路照常工作,但程序计数器清零,CPU处于初始化状态。开关电源处于轻负荷的“待机”状态。只有断220V交流市电,电源才会缓慢地(软)停止待机状态。
1.消磁线圈的延时断电保护
消磁线圈缠绕在彩管荫罩的外玻壳上,每次开机时,由于正温度系数的热敏电阻RT901,温度低电阻值小,在市电(AC)220V作用下,有约等于3安培的Ac电流流过线圈,产生强交变磁场。有剩磁Br的荫罩等磁性物质,在AC磁场中沿磁滞回线磁化,如图3所示。随着RT901吸收电功率,温度升高,阻值增大,电流、磁场减小,AC磁化归于“零点”(实际电流约10mA)。剩磁退,色斑消。整个过程大约3~5秒钟。
消磁作用之后的线圈,若不即时切断220V市电,RT901继续吸热,长期伴随彩电一同工作容易损坏,轻者产生50Hz网纹干扰,重者使线圈中电流很大,线圈发热(甚至烧红),塑料外壳软化,彩管因玻壳温升崩裂。引起火烧机的事件有可能发生。
康佳“T”系列机型,采取了如图1中所示的消磁线圈延时断电保护电路。开机后,开关电源启动,+12v电压加在V910(PNP)的发射极,同时经过R947(33MΩ)向电容C945(470IxF)充电。由于C945的初始电压等于零,所以V9lO立即导通,继电器SR901吸合,消磁线圈上有220V开始消磁。然而随着时间延长,C945端电压逐渐升高,只有当其上升到不小于8V时,V910截止,继电器触点松开,消磁线圈断电,整个过程约等于17秒钟(T=3.3×4.7× 1n3)。开机后17秒钟消磁线圈断电,远大于消磁所需时间(3~5秒),足已。
2.超高压(EHV)过压保护
又称x射线保护。如图4所示。从高压包(8)端输出行逆程脉冲,经VD407整流和C429(100μF)平滑后的直流电压,只要经R424.、R425分压在R425上的电压大于VD419时,VD420导通,可控硅被“点火”导通,其负极呈高电位,与CPU(49)端口发出待机指令具有同等效力。整机处于待机状态。此时开关电源各档输出电压值照常,但N906、N907、N909、N904均从12V、5V、6.3v、8V变成0V,除有关CPU及其电路工作外,其他电路均处于无源状态,但指示灯亮。
3.行、场扫描失落保护
又称彩管黑屏保护。当行扫描或场扫描没有输出时,前者通过高压包的⑩脚HFB无信号的信息传送到SDA9380的(31)HPROT端口;后者通过场输出sTV9379FA⑤脚OUT无信号的信息传送到SDA9380(30)VPROT端口。由SDA9380内部“保护启动”电路发出信息,切断其(12)脚的行触发脉冲HD的输出。行输出停振,彩管因无源黑屏,但灯丝亮。因为灯丝6.3V是由N909直流供电。
4.其他保护功能
比如场过流或行过流,“T”型机未设专门电路实施保护。而是当过流故障发生之后,引起开关电源的B+过流,由于TDAl6846的②端口外R918(1Mn)、C918(1.5nF)时常数(R918×c918)的限制,开关电源以B+的最大电流输出都不堪重负。只能是输出电压下降。轻者稳压失控,重者开关电源出现断续振荡,严重时停振,输出为零。
这种保护作用反应速度慢,只能起防止故障扩大的作用。

图5所示是行扫描输出级有关扫描电流形成的等效电路。V402(行输出管)一旦导通,已充电到B+电压的Cs将直接通过偏转线圈LDY放电,如图5中“虚线”所示。在二分之一行扫描正程(TB/2)期内,在LDY中形成线性增长的锯齿波电流,严格的说它应该是长周期Ts=2π÷(LDY×Cs)正弦电流起始部分。故有:

由此可见,在LDY不变的情况下,行扫描正程期与Cs成正比。
V402截止瞬间,电感LDY中的峰值电流Im将通过逆程电容cy (它在图5中由C402~C405以及C416,C419电容网络组成)续流,Cy两端电压迅速上升,这就是行逆程脉冲的形成。由于LDY与Cy

考虑到上述各种不同的因素,要使高压电源在扫描频率大范围变化情况下,保持行逆程脉冲的幅度基本不变,康佳“T”系列彩电采用了如图4所示的实际电路。在CPU 50、51脚发出指令,通过MODE1、MODE2的方式组合,实现包括下列四套切换共同完成高压电源的适应性:
1.MODE1=0。MODE2=O
由图4可知。MODE1=0,V911截止,A点为高电位:其一,并联加入RP902(10K)支路,使TDA16846负反馈采样点(RP901中点)电压降低,其⑤端口电压升高,变压器⑤端口外VD906整流所得的B2电压通过RP902电位器调整,可在130~150V范围选择(比如选150V):④点高电位还使V906、V907、V908导通,这时VD904截止,B2=150V取而代替较低的B1作为B+加到行输出级。其二,A点的高电位又使光耦N402导通,P沟道场效应管V409截止,此时C407与C406串联,等效电容Cs=C407·C406/(C407+C406)=0.28μ,它是由V409控制的两个Cs值中的最小值。
由图4还可知。MODE2=0,V912截止,B点为高电位:其一,VD925、VD423、V405截止,继电器SR401断开,这时C402(15n)与C419(15n)串联后等效电容为7.5nF,C416=18nF;其二,V406导通,V404截止,C404(1.2n)与C405(1.2n)串联后等效电容为0.6nF。因此整个逆程电容是Cy=0.6nF//18nF+C403+7.5nF,它是由V405、V404控制的三个Cy值中最小值。
因此,由式(8)可知:MODE1=O、MODE2=0时,行输出电路适用于显示:TV/Av中Video、S-Video、Y cr Cb中显示格式为[720×575i、50/15.625]在转变为[720 X576P、60/37.5kHz]后的视频信号:以及SVAG中[800 X600P、60/37.8kHz]的视频信号此状态下行频接近38kHz)。
2.MODEl=1,MODE2=O
因为MODEl=1,V91 1导通,VD923,VD924截止,(A)点为低电位,V905截止,变压器输出电压仅由RP901调整决定:其次是(A)低电位,还使V906、V907、V908截止,B+=BI;再次,(A)点低电位,还使光耦N402截止,V409导通,Cs=(0.39+0.47)∥o.68=0.38μF。因为MODE2=O,故(B)点为高电位,V405、V404截止,Cy又为较小值。至使输出的行频将比第一模式低,因此适用于美国高清电视的显示格式[1920×i080i、60/33.75]。由式(7)可知,由于cs的增大,采用B+=BI后,行逆程脉冲幅度基本不变。
3.MODEI=I、MODE2=I
同理这时:B+=Bl;Cs=0.381μF:Cy=1.2nF//51nF+C403+7.5nF,其行频又比第二种模式低,适用于[640X480P、60/31.5]和E720X400P、70/3I.5]显示格式。
4.MODEl=0、MODE2=I
这时,V9ll截止,V912导通,从而不仅使VD923导通而且VD925导通,因此(A)点为低电位。因此B+=Bl,N402截止,V409导通,Cs=0.38μF。V912的导通又使(B)点为低电位,于是V405、V404导通,继电器SR401吸合,等效逆程电容Cy=1.2//51nF+C403+15nF,它是由V405、V404控制的Cy中的最大值,因此它适用行频最低的我国高清电视的[1920X1080i,50/28.125]显示格式。
后一种模式,行逆程脉冲幅度将略有变化,但可通过I2C总线的不同参数的设定,保持基本不变。