彩显的磁化与消磁

硬件周刊

CRT彩显有一个致命的弱点──害怕磁场。一旦彩显被磁化以后,轻则显示图像时屏幕的某一部分区域会出现色斑,重则整个屏幕显示色彩失真,从而影响到电脑的正常使用。那么显示器为何会害怕磁场呢?产生这种情况的原因是什么?如果彩显一旦被磁化,该如何消磁呢?

彩显被磁化的原因

其实彩显中真正害怕磁场的部件是显像管。我们知道,为了保证红、绿、蓝三支电子枪所发射出的电子束能够准确击中显示屏上相应的像素点,在显示屏幕的后方约10毫米处,装置了一张与屏幕等宽、等高的薄钢板。在这块薄钢板的上面有数以百万计的小孔,电子束就是通过这些小孔,准确地轰击在各自对应的像素点上。由于显像管内部被抽成真空,又有灯丝和几千伏的加速电压,特别是第二阳极所加的上万伏电压,将电子束的能量加到了一个非常大的当量。在这种高能量电子束的轰击下,显像管玻壳内的温度很高。再加上长时间工作后,非常容易使薄钢板变形,从而影响到了电子束准确地着屏。为了减小钢板变形带来的影响,便利用一种合金钢板来代替普通钢板。这种合金钢板受热后的变形比较小,这就是我们经常听到的“荫罩板”一词的来历。也正是显像管内这块金属荫罩板的存在,才使它害怕磁场。
如果你有机会看到过打开了后盖的显示器,你一定会看到在显像管电子枪的锥体部位上,有一套用高强度漆包线绕制的线包,它上面配有几个特殊塑料制成的磁环,它们统称为偏转线圈组件。只要有一点微弱的磁场作用于电子枪和偏转线圈,就足以影响到显像管的正常显示。可以说这里是显像管最怕磁场的部位。不过好在显示器有外壳保护,一般带有磁性的物体不可能靠得太近,所以这方面的影响并不突出。而荫罩板一旦被磁化后,会对电子束起到错位偏转的作用。但是由于到达此处的电子束已被第二阳极高压加速过,所以荫罩板上的磁场并不能将电子束完全错位偏转。即便如此,被磁化后的荫罩板还是会对显示效果造成一定的影响。比如,原来应该打在红色像素点上的电子束,却错误地打在绿色像素点上,给我们的直观感觉就是显示色彩失真。

彩显消磁电路的工作原理

为了消除磁场的影响,彩显自身都带有消磁电路。所谓消磁电路,其实就是围绕在显像管玻壳部位的那一圈又黑又粗的线圈框(如(图1)),在此线圈框下角的一侧,装有一个黑色的长方体元件,这就是热敏电阻。这种消磁电路的工作原理,就是在大电流线圈回路上串接一只热敏电阻,利用热敏电阻通电初期阻值较低,可以通过的电流强度较大,而使热敏电阻温度急剧升高后,阻值迅速增大的特性,在消磁线圈框上,产生一个衰变的电磁场。因为衰变的电磁场本身就具有退磁作用,所以置于消磁框中的荫罩板所带有的磁场被消除。那么既然彩显已具有了消磁措施,为什么还会被磁化而产生色彩失真的现象呢?其实荫罩板被磁化有一个过程,打个比方说:假如荫罩板一次被磁化的量是百分之百,由于消磁电路的去磁能力有限,一次只能消除百分之八十的磁场,随着时间的推移,磁场能量必然越聚越多,直到磁化程度足以影响到使用为止。并且对于那些磁场能量较大而造成的影响,这种消磁措施也是无能为力的。需要借用其他消磁能力更强的方法来进行辅助消磁。下面笔者就为大家介绍一下适合普通DIYer自己动手且效果较好的两种辅助消磁方法。

图1
图1

彩显的辅助消磁方法

1.消磁棒和消磁线圈法

如果你可以买到消磁棒或消磁线圈,用它们进行消磁,效果比较好。它们其实就是一个空心的线圈,所产生的磁场是借助荫罩板来充当导磁金属体的。大家知道,导磁体只有置于线圈的正中间,才能充分获得电磁能量。不过这种消磁方法所需要的输入功率较大,以某种型号的彩显消磁棒为例,它使用的热敏电阻阻值为27Ω,而交流电源电压为220V,由公式P=U2/R可知,此时的瞬时功率约等于1793W。由于瞬时功率较大,所以它所使用的保险丝必须是延时型的。即使如此,对于较严重的磁化现象,消磁棒和消磁线圈仍然有些力不从心。要提高这种消磁方式的消磁效果,必须加大线圈导线的直径,同时提高输入功率。不过这对于普通的DIYer来说,实施起来有较大的难度。

2.消磁变压器法

消磁变压器实际上就是一个去掉了一侧导磁边的电源变压器。在进行消磁时,须把去掉了导磁边的一侧对准并尽量贴近彩显屏幕,即可将荫罩板上的滞留磁场迅速消除。这种方法具有电源输入功率较小、取材容易、制作简单、成本低廉、消磁效果显著等特点,适合普通DIYer使用。
这种消磁器的制作方法是:首先必须找到一个旧的或报废的电源变压器,最好是带有尼龙阻燃骨架的那种,要求铁芯是E型的,然后用小木锤轻轻敲打铁芯,再用平口螺丝刀将每一面的I字型条逐一撬下来,最后在把“E”型铁芯一片片拆下来,接着去掉骨架上的线包,使它只剩下空骨架为止。再用直尺量一下E字型铁芯的中心柱直径,一般直径在22mm~28mm之间比较合适。太小了线圈不好绕制,体积过大重量也太大,消磁时操作不方便。然后将所有的E字型铁芯叠在一起用手按在桌面上,用直尺量一下铁芯高度尺寸,也应达到22mm~28mm为宜。再按下面的公式计算一下每1V电压须要绕制的匝数,假如某一铁芯的条宽为22mm(即2.2cm),叠厚为28mm(即为2.8cm),则每1V电压须要绕制的匝数为:(45×10000)/(2.2×2.8)×10000≈7.3。
公式中10000的参数要根据铁芯的质量来定,质量较好的可取此值,质量一般的则取8000左右为佳。一般我们所使用的市电电压为220V,所以须要绕制的线圈总的匝数为220×7.3≈1600。接下来选择直径在0.47mm~0.51mm之间的QQ型高强度漆包线,在骨架上分层平行绕制,直到绕足所有的圈数为止,最后处理好两个引出头并在线包的外面包好绝缘纸,将E字型铁芯从一面全部紧紧地插入骨架中,有条件的再进行一下浸漆、烘干处理。
当把这一切做完以后,余下的事情便可根据自己的条件来选择了。比如可以用高压锅的把手、电工用的厚胶木等来制作把手。还可以在把手上安装一个电源开关,但是一定要记住,没有铁芯的一侧绝对不能安装把手,因为消磁时这一侧要朝向屏幕。
当然,如果你不具备基本的电工知识,或者嫌太麻烦,也可以到相关的电子市场购买符合以上要求的消磁变压器。
使用方法也很简单:首先接上电源,单手握住自制的消磁器,尽量贴近被磁化彩显的屏幕,但不要接触以免划伤。接着打开消磁器上的电源开关,从屏幕的中间旋转着向外沿移动,直到最外面后,再慢慢向后倒退至一米以外并切断消磁器的电源。这种消磁方法的效果还是非常好的。
最后,笔者再一次提醒每一位DIY爱好者,由于各种消磁方法都要直接与市电打交道,所以一定要注意人身安全。另外,消磁器通电后,会有一种轻微的“嗡嗡”声,这是正常现象。最后祝大家给彩显消磁成功!