彩显行输出管代换方法

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彩显的行管在行输出电路中工作于高频率、高电压和大电流状态下，因此其故障率相对于其他单元电路要高得多，加之因彩显的品牌、机芯和使用范围的不同，其行输出电路的结构差别很大，所采用的行管品种也比彩电多得多。一个普通的维修员，不可能储备数量众多、型号齐全的行管，所以代换是重要维修手段之一。但在实际维修中，我们经常会遇到一些特殊型号的行管，由于无任何参数和参考资料，在维修时，因所换的参数不匹配而屡损行管甚至人为造成二次故障的例子屡见不鲜。　　那么，要怎样做才能准确、快捷、安全地实现代换呢？以下是本人在实际维修中总结出的一点经验，供同行参考。　　彩显行输出电路高反压晶体管部分参数 下面对常见彩显行管的基本参数作一定介绍，常见彩显行输出电路高反压晶体管（NPIN）部分参数见表1。表1 彩显行输出电路高压晶体管(NPIN)部分参数封装型号VCBO(V)VCBO(V)ICM/ICP(A)HEFTs(μS)TF(μS)fβ(KHz)TO-3PFKSC58021500310/3015～4820.1100SOT-399BU2520AX1500510/255～9.53～40.264SOT-399BU2522AX1500510/255～81.7～20.264～70TO-3PML2SC53871500310/204.3～7.82.50.1564TO-3PML2SC5296150058/164～730.2100SOT-399BU2520DX1500510/255～9.54.5～5.50.3564TO-3PML2SC4769150057/163～830.1100TO-3PML2SC54111500314/284～82.5～3.50.1564～70TO-3PFFJAF68101500310/205～830.2100TO-3PFFJAF68121500312/245～830.1100　　Vcbo：发射极开路状态下集电极一基极最大反向击穿电压。　　彩显的行输出管VCBO值应大于等于1500V，其值越高，可靠性越大。　　IOM：最大集电极额定工作电流。通常14～15英寸彩显行管的ICM值应大于5A，17英寸以上（包括17英寸）的ICM值应大于等于10A。　　ICP：最大峰值集电极电流。该值由CRT、阳极高压，行电源、行偏转线圈电感量等因素决定。　　PCM：集电极最大耗散功率。该值越大，表示行管的功耗越大，代换可靠性越高。　　HEF：共发射极静态放大倍数，该值是标识晶体管开关特性的重要参数之一，它对行管的激励状态有直接影响，如果选值不当，很可能会造成过激励或欠激励而屡损行管。　　Ts：存储时间，指晶体管从饱和导通转向截止所需的延迟时间。　　该值越小，表示该管的开关特性越好，是行管的重要参数之一。　　TF：下降时间，指晶体管从饱和导通转为完全截止所需的时间。它与TS共同构成晶体管的关断时间（TOFF=TS+TF），该值越小，说明该管的开关特性越好，是行管的重要参数之一。　　FT：特征频率，指在共发射极电路组态中，放大倍数降为1时所对应的频率。该值越大，表明该管的性能越好。　　VCE（sac）：集电极一发射极饱和压降。　　此外还有VCBO、TON、FB等参数，许多人在代换彩显的行输出管时，往往以为只要用了大功率、高耐压、大电流的管子代换就一定能够成功，其实不然，下面结合实例作进一步说明。　　彩显行管代换技巧 图1是AOC771S型17英寸纯平彩显的行输出电路部分实绘图。该机最初的故障是三无，经查为行管Q403（C5929）击穿所致。由于短时间内无法购到此件，也没有该行管的任何参数，故考虑用常见的行管代换，代换型号及实测数据见表2。表2 行管Q403(C5929)可带换型号及实测数据型号β加B(V)I1(mA)B+(V)I2(mA)I激(mA)I推(mA)波形中关键点幅度(Vp-p)áabcKSC580234.859.58436～44463.11395～406357～368124～1271-8-101BU2520AX7.759.73402～40562.47366～370355～375115～1192-11-131BU2522AX4.459.7409～41163.12372～377381～385114～1161.5-13-1412SC53873.459.67408～41562.91372～381357～363117～1211.5-8-1212SC5296759.48＞55064.11＞500＞355114.251.5-8-8.51BU2520DX559.6940263.21364～369344～352117～1191-11-1112SC4769359.55470～48764.12413～440351～361116～1191.5-9-101　　（1）从表1可以看出，常见行管的耐压、电流和功耗基本上都能满足14～17英寸彩显的代换要求（不同尺寸彩显的行电流测量方法和参考资料见2005年大众版“跟我学修彩显”的有关文章），因此，我们从第5项——行管的放大倍数开始讨论。从实际代换情况看，KSC5802的放大倍数最大（约34.8），纯DOS显示模式下（之所以在DOS模式下测试，是因为此时的行供电电压最低、行工作电流最大，有利于代换时对行管工作状态的适时监测）实测一次电源电流11约为446mA，行电流I2约为390mA，但工作时管温最高，出于安全考虑，并未采用。2SC5837的放大倍数最小（约3倍），一次电源电流11约415mA，行电流I2约381mA，但因比BU2520AX的两项电流值略大，也未采用。进一步对比BLl2520AX（不带阻尼）与BU2520DX（带阻尼），结合原电路结构，最终择优采用了BU2520AX代换Q403，代换后试机，一切正常，代换成功。　　从表1看，BU2520AX的各项参数都不是最优，之所以最终选用它来代换，是因为从实测数据分析，它与该机的行激励级最接近匹配。关于行管的放大倍数与行管的工作电流以及它对行最佳激励的之间的关系，其计算与分析相当复杂，限于篇幅，此处从略。但从这个实例看，至少说明代换行管要综合考虑各种可能的因素才能做到切实可行。上一页1（2）我们知道，行管并非理想的开关器件，由于它本身固有的物理特性，当它工作于高速的开关脉冲状态下，不可避免地会出现时间延迟与自身损耗。简单地说，当我们给行管的基极加入矩形开关脉冲时，行管并没有在低电平到高电平的跳变时立刻导通，而是经过一段时间的延迟才完全饱和导通，这个延迟时间称作行管的开通时间（TON）。同样的，当输入的脉冲从高电平跳变为低电平时，行管也并没有立刻截止，而是经过一段时间的延迟才完全截止，这段时间称作行管的关断时间（TOFF）。　　显然，TON和TOFF的值越小，意味着行管的开关特性越好。　　从图1中Q403（用BU2520AX代换后实测）的b极波形看，在t5时刻（即行扫描正程前半段），行管开启导通的上升沿十分陡峭，这说明BL2520AX的导通时间非常小；而在t1时刻（即行扫描正程后半段），即使行推动管Q402此刻已经截止，但行管却并未立刻截止，而是延迟了约3μs后（即t2时刻：行逆程前半段），才到达最后而完全截止。t1～t2期间，就是行管的关断时间TOFF。通常，行管的TOFF要比TON大，大量的实测数据也证实了这一点，因此，本文只讨论TOFF对行管状态的影响。行管的TOFF值越大，其自身损耗就越大，发热量也随之上升，而管温的升高会使行管的放大倍数趋于下降，行管完全截止所需的反向输出电流就越大，这在行激励一定的前提下，就会导致行激励不足，行管截止损耗增大，这一正反馈，将近一步导致行管升温恶化乃至过流、过热击穿。这一故障现象，与用小p值管代换大β值管导致的结果是一致的。　　为了进一步验证大功率、大电流、高TOFF值对行管正常工作的影响，笔者分别用彩电中最常见的2SD1555、BU508D等进行了测试，结果发现，功耗比2SD1555（50W）大近2.5倍的BU508D（125W），在同样的行激励条件下，其工作时的行电流和管温均比2SD1555要高许多（前者的行电流在5分钟内就大于800mA而不能触手，而正品的2SD1555在超过20分钟后，行电流才逐渐超过500mA）。其根本原因就在于BU508D的TOFF值（约8μs，实测t1～t2约延迟6μs）要比2SD1555（约1μs）大得多所造成的。　　（3）行管的特征频率。在普通彩电的行管代换中，只要放大倍数相差不是很大，选用耐压高、功耗大的行管一般都能代换成功。而在彩显中有所差别，因为标准的VGA最低行频（31.5kHz）就是普通彩电行频的两倍，新型的多频数控彩显的行频更是高达8010KHz。我们知道，晶体管的放大系数B是随着信号频率变化的，即行管在不同频率下的放大能力是有变化的。从Fβ=Fr/β这一关系式可以看出，行管的截止频率（Fβ）与其特征频率fT存在正比例关系。而从行管的开通时间TON=2.3（1／2πfβ）可知，Fβ值越大，行管开通的时间就相对越小。同样，行管的截止时间也与截止频率存在上述关系。因此，当行管的β值一定时，截止频率越高，行管的开关时间就越短，其特性越好（线性好、发热量低），越有利于行管的稳定工作。这就是为什么彩显的行管要强调其特征频率的重要性的根本原因。　　行管代换规则 （1）代换前提：在代换行管之前，必须仔细、全面地检查与行管损坏有直接因果关系的所有行输出电路器件，只有保证行输出电路完全正常的前提下，代换才可能取得成功。如何检修行输出电路，请参阅本刊及大众版以前的有关文章。这里要着重指出的是，当行偏转线圈或行输出变压器发生局部短路时造成的故障，与所换行管时因参数不匹配而造成的屡损行管的故障现象是极为相似的。也即：冷机正常，随着开机时间的延长，行电流不断递增，行管逐渐升温直至过热、过流击穿。对于前者，可试着断开行偏转线圈，通过对比检测两种状态下的行电流变化来快速确定故障范围。至于后者，可用“短路电流比较法”（具体可参见2005年大众版合订本P244）来快速检测故障点。　　（2）代换原则：“以大代小”，即用耐压高、功率大、电流大、开关特性好的行管代换耐压低、功耗小的。通常行管安全工作的电流降额为ICP≤ICM 80％；功率降额应≤PCM 20％。　　放大倍数的选择也非常重要，其基本原则是：β值大的行管所需的行激励电流相对要小些，反之则大。这可以通过改变行管的基极对地电阻或行激励管集电极的限流电阻来进行调整。　　还有，网上有许多人对带阻尼管与不带阻尼管之间的互换，意见不一。从理论分析结合本人实际代换的经验看，两者是可以相互代换的，但一个必不可少的条件是：行管本身的质量首先能够保证，只要在具备上述四项参数的基础上，对行管的激励电流进行适当的调整即可。基本要领是：当用带阻尼的行管代换不带阻尼的行管时，应特别注意原行管基极对地电阻的取值（通常应增大）；当用不带阻尼的行管代换带阻尼的行管时，除了对原行管基极对地电阻作调整外（通常应减小阻值），还应考虑行管e-c结的阻尼二极管的调整。　　顺便指出，行管质量的好坏，对代换工作的影响也是不可忽视的。为此，笔者有意选用了非正品的2SC5296在本机上进行代换试验，结果，开机不到三分钟，其行电流就已经超过了500mA且随行管温度的升高而继续上升。代换时应加以注意。上一页12