電視機快速顯像的方法和裝置的製作方法
2023-08-02 04:57:11
專利名稱：電視機快速顯像的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於實現電視機快速顯像的方法和裝置，具體是涉及一種向電視機顯像管提高恆定功率，從而使其能夠快速顯像的方法和裝置。
背景技術：
眾所周知，電視機顯像管陰極發射電子是受其本身溫度影響的，因此在電視機剛剛開機的一段時間內，由於顯像管陰極本身溫度沒有達到工作溫度，所以沒有顯示，隨著顯像管陰極溫度的逐步升高至正常，電視機屏幕慢慢從模糊到清晰才準確地顯示圖像。
目前電視機中使用的顯像管均採用旁熱式陰極，一般開機顯像時間都長達6秒至12秒之間，用戶在電視機開機過程中，需要長時間的等待，才能顯現出圖像，而且圖像開始並不清楚，存在著散焦、偏色等問題，需要在電視機先生一段時間後，待顯像管達到正常的工作狀態，這種散焦、偏色顯像才能消失，因此，用戶對屏幕遲遲不能出現圖像感到非常不滿。對於這個問題，過去不少研究人員從不同方向進行了研究，但都不能實現快速顯像而又不影響顯像管壽命的效果。
80年代初，一些顯像管廠開發了一種直熱式陰極顯像管，使電視機顯像管的啟動時間不到兩秒。但由於採用三槍直熱式陰極其加熱電源的結構十分複雜，成本高昂，且直熱式陰極顯像管的壽命較短，使它一直未能得到廣泛使用，以至於現在市場上已經淘汰直熱式陰極顯像管，已無直熱式陰極顯像管供應。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種電視機快速顯像的方法和裝置，該方法和裝置能夠使得電視機快速顯像，同時不影響顯像管的使用壽命。
本發明的另一個目的是提供一種電視機快速顯像的方法和裝置，該方法和裝置是在電視機啟動時，向電視機顯像管燈絲提供一個恆定的功率或者近似恆定的功率的方法，對電視機顯像管陰極進行比較快的加熱，使之能夠快速進入到正常的工作溫度和狀態，同時可避免加熱電壓對顯像管的不良影響。
本發明是這樣實現的一種實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於電視機開機，同時將開機的觸發信號傳送到定時、驅動電路，在預定的時間內，驅動電路以高於燈絲正常電壓的加熱電壓和較大功率供給燈絲對顯像管陰極進行快速加熱，使顯像管陰極得以快速發射電子，進而實現快速顯像。
所述的驅動電路向顯像管輸出的是恆定或者近似恆定的加熱電壓和功率，以使顯像管保持溫度的加熱狀況，可避免突然加大的電壓對顯像管的不良影響。
所述開機觸發信號是由燈絲正常供電電源，或由電源啟動而產生的電壓或電流變動，也可以是電源啟動時由微處理器(CPU)給出的信號作為開機觸發信號。
所述開機觸發信號同時輸入到定時電路和驅動電路中，在開機觸發定時電路的同時，顯像管燈絲供電被驅動電路輸入高於正常電壓的加熱電壓，對顯像管陰極進行快速加熱，使陰極得以快速發射電子，進而實現快速顯像。
所述的定時電路限定驅動電路對顯像管燈絲的加熱時間，其所限定的定時時間屆滿後，驅動電路停止對顯像管燈絲的快速加熱，顯像管燈絲則被切換至正常供電電路，進行正常加熱。
所述定時電路的定時是通過設置電容充電過程實現，並在關機後對該電容進行放電，使其能夠循環使用。
上述恆定功率或近似恆定功率驅動電路是設置一固定電阻裝置，其配合顯像管燈絲的內阻隨溫度上升而增大的特點實現的。
所述切換是通過定時電路的電容充電過程中開始和結束時充電電容正極電位與正常供電電源之間的比較來確定的。
一種實現電視機快速顯像的裝置，包括有顯像管的燈絲及其正常供電電源，其特徵在於還包括一個定時電路，用於控制對顯像管陰極、燈絲以高於正常電壓的加熱電壓和以較大功率進行快速加熱的時間；一個驅動電路，其供電電壓高於燈絲正常電壓，用於開機即以高於正常加熱電壓和較大功率對顯像管進行恆定功率或近似恆定功率快速加熱。
所述的電視機快速顯像裝置，還包括有一個切換電路，用於完成顯像管燈絲供電在高於其正常加熱電壓的電路和正常供電電路之間的切換。
所述定時電路由充電電阻、充電電容和晶體三極體構成；充電電阻、充電電容構成充電迴路，用於確定定時時間，由開機觸發信號啟動定時電路；充電電阻作為電晶體的偏置接至基極，電晶體的輸出耦合至供電電壓高於燈絲正常供電電壓的驅動電路的輸入端。
上述充電迴路串接一晶體二極體，並接一電阻，以形成穩定的電路控制。
上述的充電迴路所串接的晶體二極體和電阻構成時間跟蹤電路，晶體二極體正極接充電電容負極，，且其所並接的電阻的阻值遠遠大於充電電阻的放電電阻，以實施時間跟蹤功能。
所述驅動電路該驅動電路由電晶體三極體構成；電晶體三極體按共射極接法，由電阻構成固定偏壓電路，集電極經過保險絲電阻接至顯像管燈絲，基極接至定時電路的輸出。
所述驅動電路輸出所串聯電阻的阻值與燈絲的阻值相對應，利用燈絲電阻的正溫度特性，以構成恆定功率或近似恆定功率驅動快速加熱。
上述驅動電路輸出迴路中所接電阻的阻值為2.2歐姆。
所述切換電路由一個晶體二極體構成，其正極接至燈絲正常供電電源的正端，負極分別接至驅動電路集電極電阻與燈絲之一端以及定時電路的開機觸發的輸入端。
上述切換電路在開機觸發時切換至恆定功率驅動電路，在定時時間到的那一刻切換至正常供電電源，且一直保持到關機，在下一次開機時又切換至驅動電路。
當在電視機開啟時本裝置向顯像管燈絲提供短時間的恆定的較大的功率作快速加熱，從而實現電視機的快速顯像的目的。由於採用了恆定功率加熱，這樣可避免快速加熱起始時出現的瞬時過大的峰值功率。此峰值功率可對顯像管的燈絲及陰極產生強大的熱衝擊，對顯像管造成損害；以及快速加熱可大大縮短了顯像管陰極的欠熱發射時間。這對延長顯像管壽命很有好處。與此同時欠熱發射期間出現的圖象散焦、偏色等現象也隨之得到消除。
在對六個型號電視機各做14萬6千次快速1.5～2.5秒顯像實驗(相當於每天開啟4次，100年的總和)後，得出如下結果。
14萬6千次快速顯像後對顯像管陰極及燈絲的衰老情況(在顯像管燈絲完全冷卻後重新啟動)
因此，上述快速顯像實驗證明對電視機壽命並無明顯影響。上述的顯像管燈絲的快速加熱方法是可實現在不影響顯像管壽命的原則下達到快速顯像的目的。
圖1為本發明實施的結果框圖；圖2為本發明實施加熱的波形圖；圖3為本發明實施時開機間隔時間之間的關係圖；圖4為本發明實施的功率曲線的對比圖；圖5為本發明實施前後的欠發熱時間對比圖；圖6為本發明實施的電路圖。
具體實施例方式
圖1所示，本發明的實施例包括有①定時電路及驅動電路；②恆功率及保險電路；③切換電路；④定時跟蹤電路，其開啟時的快速加熱過程為在電視機開啟時由硬體或軟體產生一開啟觸發信號使定時及驅動電路①反轉並開始計時，同時輸出一快速加熱所需的電壓至恆定功率及保險電路②，在恆定功率及保險電路根據顯像管燈絲的特性產生一恆定功率電源經切換電路③向顯像管燈絲提供一恆定功率作快速加熱以達到快速顯像的作用。快速加熱完成後，定時及驅動電路恢復正常狀態，停止對燈絲供電。燈絲供電則自動切換回正常供電狀態。
加熱的特點如圖2所示，其中T1-快速加熱開始時間；T2-快速加熱結束時間。
圖1中，定時跟蹤電路④的作用為
當正常工作中的電視機在關電後短時間內(例如0-20秒)又再啟動時，此時由於燈絲未經足夠時間冷卻，仍處於高溫狀。此時如又進行快速加熱時，燈絲及陰極溫度可能會升至高於所需的溫度，這對燈絲會造成損壞。此時定時跟蹤電路會自動縮短快速加熱時間，防止燈絲及陰極溫度過高。快速加熱時間與兩次開機間隔時間之間的關係如圖3所示。
恆定功率輸出及保險電路②的作用為由於顯像管燈絲電阻具有正溫度特性，在正常工作狀態(熱狀態)的阻值是未工作狀態(冷狀態)的4倍左右。如以固定的較高電壓作快速加熱，在起始時功率很大，隨即迅速下降，如圖4中A所示。恆定功率快速加熱是以一預定的恆定功率給燈絲加熱，如圖4的B曲線。這樣由於沒有象A曲線的極大的峰值功率出現，因此不會對顯像管燈絲及陰極產生較大的熱衝擊，避免顯像管受到損壞。其中，A-是以固定電壓作快速加熱作用到燈絲上的功率曲線，B-是以恆定功率作快速加熱作用到燈絲上的功率曲線，C-是近似恆定功率快速加熱作用到燈絲上的功率曲線。
保險電路③可以採用一延遲保險絲完成。它的作用是當定時及驅動電路發生故障時，有可能向燈絲輸出一超過預定時間的大功率驅動，這時保險絲會自動燒斷以達到保護顯像管燈絲不受損壞之作用。
本發明還有縮短陰極欠熱發射時間的作用上述顯像管快速顯像方法及裝置還可縮短顯像管的欠熱發射時間。如圖5的A所示，未作快速加熱時顯像管陰極在開啟後約6秒開始發射電子，進入欠熱發射狀態。至12秒後進入正常狀態，這樣欠熱發射期間達6秒。如圖5的B所示是恆定功率快速加熱的陰極發射電流曲線。欠熱時間發射時間縮短至小於1秒。這對延長顯像管壽命非常有利。而且在欠熱發射期間圖象產生的散焦，偏色現象的持續時間也隨欠熱發射時間之減少而由6秒減至小於1秒，這樣用戶就不易察覺了。
一種比較具體的應用電路為D1、R1、R2、C、Q1、R4、R5、Q2、RF1及顯像管燈絲組成單穩觸發定時電路，如圖6所示。其中，R1-10K；R2-1M；R3-100K；R4、R5-470Ω；RF1-2.2Ω；D1、D2-1N4148；Q1-2SC1815；Q2-B857；C-22μF1)定時時間的設定R1、C的充電時間常數決定了定時電路的翻轉時間。
2)定時跟蹤電路的設定電容C的放電時間常數決定了跟蹤電路對時定時時間的控制程度。當電視機在正常狀態工作時，C是在充滿狀態。此時如突然關機，C的電荷則通過R2、R3放電。由於R2阻值極大(約1MΩ)，在關機後數秒內再開機時，C仍未放電完畢成。C剩餘電減短了再開機時C再充滿電所需時間。這就縮短了快速加熱的時間。對燈絲起到保護作用。R2選值可影響時間跟蹤狀態。
3)驅動電路Q2是定時電路的一部份，也是驅動輸出電路。當Q1導通時，Q2也同時導通。
Q2必須是大電流的功率電晶體。
4)恆定功率驅動電路
為了簡化電路，節省成本，本實施例採用了以1個固定電阻串接在驅動電路與燈絲之間，利用顯像管的正溫度特性形成的近似恆定功率輸出電路(圖6所示)。RF1一般選取接近於燈絲冷態阻值。這樣可使峰值功率降低約4倍。避免在開啟瞬間燈絲電阻很低時所產生的強大功率作用於燈絲上。而當燈絲溫度上升時其阻值逐漸上升，RF1所起的作用也逐漸下降，如圖4所示。
5)保險電路本實施例的保險電路由一保險電阻完成。與恆定功率驅動電路共用同一電阻，目的是節省成本。
6)切換電路由於恆定功率快速加熱的驅動電壓比正常加熱時的電壓高，當Q2導通時D2截止，Q2截止時D1導通，起自動切換功能。
權利要求
1 一種實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於電視機開機，同時將開機的觸發信號傳送到定時電路、驅動電路，在預定的時間內，驅動電路以高於燈絲正常電壓的加熱電壓和較大功率供給燈絲對顯像管陰極進行快速加熱。
2 如權利要求1所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於所述的驅動電路向顯像管輸出的是恆定或者近似恆定的加熱電壓和功率。
3 如權利要求1所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於所述開機觸發信號是由燈絲正常供電電源，或由電源啟動而產生的電壓或電流變動，也可以是電源啟動時由微處理器給出的信號作為開機觸發信號。
4 如權利要求1或3所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於所述開機觸發信號同時輸入到定時電路和驅動電路中，在開機觸發定時電路的同時，顯像管燈絲供電被驅動電路輸入高於正常電壓的加熱電壓，對顯像管陰極進行快速加熱。
5 如權利要求1所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於所述的定時電路限定驅動電路對顯像管燈絲的加熱時間，其所限定的定時時間屆滿後，驅動電路停止對顯像管燈絲的快速加熱，顯像管燈絲則被切換至正常供電電路。
6 如權利要求1或5所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於所述定時電路的定時是通過設置電容充電過程實現，並在關機後對該電容進行放電。
7 如權利要求2所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於上述恆定功率或近似恆定功率驅動電路是設置一固定電阻裝置，其配合顯像管燈絲的內阻隨溫度上升而增大的特點實現的。
8 如權利要求5所述的實現電視機快速顯像的方法，其特徵在於所述切換是通過定時電路的電容充電過程中開始和結束時充電電容正極電位與正常供電電源之間的比較來確定的。
9 一種實現電視機快速顯像的裝置，包括顯像管的燈絲及其正常供電電源，其特徵在於還包括一個定時電路，用於控制對顯像管陰極、燈絲以高於正常加熱電壓和以較大功率進行快速加熱的時間；一個驅動電路，其供電電壓高於燈絲正常供電電壓，用於開機即以高於正常加熱電壓和較大功率對顯像管進行恆定功率快速加熱。
10 如權利要求9所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於其還包括有一個切換電路，用於完成顯像管燈絲供電在高於其正常加熱電壓的電路和正常供電電路之間的切換。
11 如權利要求9所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於所述定時電路由充電電阻、充電電容和晶體三極體構成；充電電阻、充電電容構成充電迴路，用於確定定時時間，由開機觸發信號啟動定時電路；充電電阻作為電晶體的偏置接至基極，電晶體的輸出耦合至供電電壓高於燈絲正常供電電壓的驅動電路的輸入端。
12 如權利要求11所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於所述充電迴路串接一晶體二極體，並接一電阻。
13 如權利要求12所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於上述的充電迴路所串接的晶體二極體和電阻構成時間跟蹤電路，晶體二極體正極接充電電容負極，，且其所並接的電阻的阻值遠遠大於充電電阻的放電電阻。
14 如權利要求9所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於所述驅動電路該驅動電路由電晶體三極體構成；電晶體三極體按共射極接法，由電阻構成固定偏壓電路，集電極經過保險絲電阻接至顯像管燈絲，基極接至定時電路的輸出。
15 如權利要求14所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於所述驅動電路輸出所串聯電阻的阻值與燈絲的阻值相對應，利用燈絲電阻的正溫度特性，以構成恆定功率或近似恆定功率驅動快速加熱。。
16 如權利要求14或15所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於所述驅動電路輸出迴路中所接電阻的阻值為2.2歐姆。
17 如權利要求9所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於所述切換電路由一個晶體二極體構成，其正極接至燈絲正常供電電源的正端，負極分別接至驅動電路集電極電阻與燈絲之一端以及定時電路的開機觸發的輸入端。
18 如權利要求17所述的實現電視機快速顯像的裝置，其特徵在於上述切換電路在開機觸發時切換至恆定功率驅動電路，在定時時間到的那一刻切換至正常供電電源，且一直保持到關機，在下一次開機時又切換至驅動電路。
全文摘要
本發明是一種實現電視機快速顯像的方法和裝置，電視機開機時，同時將開機的觸發信號傳送到定時、驅動電路，在預定的時間內，驅動電路以高於燈絲正常電壓的加熱電壓和較大功率供給燈絲對顯像管陰極進行快速加熱，使顯像管陰極得以快速發射電子，進而實現快速顯像，同時不影響顯像管的使用壽命。
文檔編號H04N3/185GK1705340SQ20041002742
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月28日 優先權日2004年5月28日
發明者黃凱華 申請人:Tcl王牌電子(深圳)有限公司