逆程电容

逆程电容在电视机行扫描输出级电路中并不占显著地位，但是，它对行输出级以及很多相关电路都有重要的影响，举例说，如果逆程电容选择不当，就有可能使行输出管击穿。因此对逆程电容的选择、调整必须给以足够的重视。

为了介绍逆程电容，必须先简单介绍一下行扫描电路的工作过程。

行扫描输出电路的工作原理，是基于电感（偏转线圈）的充放电过程和LC回路的谐振。一个有损耗电阻的电感，其充电过程如图1所示。当开关K闭合时，电路中的充电电流i\(_{L}\)按指数规律增长，若时间常数τ=\(\frac{L}{R}\)很大，且只取充电曲线始端一小段如OA时，iL和t的关系则近似为直线。这就是行扫输出级得到正程锯齿电流的方法。

把该电路接成谐振回路（增加了电容C），K改用电子开关，就构成行扫描输出级的原理电路，如图2a所示。图中三极管BG和二极管D构成所谓双向电子开关。即三极管在基极开关脉冲信号作用下饱和导通时，相当于开关K\(_{1}\)闭合，开关电流iK1自上而下流动（见图2b）。而三极管BG截止时，如果有下正上负的电压，则二极管D便导通，相当于开关K\(_{2}\)闭合，开关电流iK2自下而上流动（见图2c）。为了更直观起见，我们用图3说明该电路的工作全过程：

在图3的oa段，因为激励信号u\(_{b}\)为正，所以三极管饱和导通，L充电，iL线性增长（t=LR够大）；ab段，u\(_{b}\)为负，三极管截止，原iL的方向和大小不能突变，在LC回路中激起自由振荡，iL给电容C充电，iL按余弦规律下降至零，而uc则按正弦规律上升至最大；至bc段，仍为自由振荡，但已是电容放电，所以i\(_{L}\)反向增长至最大（c点），uc则回降至零。过了c点，i\(_{L}\)应由负最大值振回零。uc应由零振为负值（上负下正），但当u\(_{c}\)大于二极管D的正向导通电压时，D即导通，将电容C短路，iL便走捷径，由负最大值通过二极管D放电。因为t=L;R未变，所以i\(_{L}\)仍依指数规律变化，又由于从c→d点的时间远远小于t，所以cd段的电流也可认为是线性回升至零。到d点时完成一个工作周期。实际扫描电流的正程锯齿电流是cd段和下一周期de段合成的。ac段（T2期间）就是扫描逆程。可是，逆程期间在电容C两端的电压为自振半个周期的正弦脉冲电压。正是由于二极管D的导通，迫使LC的自由振荡过程被阻止，所以称D为阻尼二极管。电容C就是所谓的逆程电容。显然，逆程时间T\(_{2}\)=12T=π\(\sqrt{LC}\)，这里，T是逆程时自由振荡的周期。

实际的行偏转线圈总是有匝间、层间和引线等分布电容存在的，所以，即使没有逆程电容C，其等效电路也仍是LC\(_{o}\)谐振回路（见图2a），上述过程照样进行。但是逆程电容C却是非加不可的，并且起着重要作用。这一方面是因为CO的数值很小，又不稳定，与结构、布线、温度等因素有关，会使逆程时间T\(_{2}\)过短且不稳定；另一方面逆程电压uc又与许多相关电路的工作密切相关，有一定的要求。例如金星B31一1机就要求逆程时间T\(_{2}\)约为12μs左右。所以在行扫描末级电路中必须并联一个或几个外接的逆程电容C，当C》CO时，C\(_{O}\)变化的影响便相对减小，也保证了一定数值的逆程时间T2。

上述逆程期间的自由振荡过程就是能量的转移过程，即L中的磁能转变为C上的电能（若考虑损耗，当然应是衰减振荡）。如果电容C的数值小，则振荡周期短，能量转移快，电容C上的充电电压必然高。因为在自由振荡过程中电容上的电压U\(_{cm}\)=Im／ωc=\(\sqrt{LC}\)Im／c=\(\frac{L}{C}\)I\(_{m}\)，而偏转电流的最大值Im是由显象管偏转功率决定了的，所以式中U\(_{cm}\)随C值的下降而上升。由图2a可见，电容C是与晶体管BG和二极管D相并联的，所以uc的大小直接决定于BG和D的耐压， 这是选择BG和D的依据。C越小，U\(_{cmax}\)越大，要求晶体管BG和D的耐压越高。所以行扫末级必须接有逆程电容C，而不能只靠分布电容CO工作。以便增大T\(_{2}\)，减小Ucmax，降低对BG和D的耐压要求，一般选取BG和D的耐压大于（8～10）E\(_{C}\)。应当指出，这里的Ec是指实际加在晶体管上的直流电压，而不一定是供电电源电压，比如，目前许多12寸电视机多用升压式行扫描电路，供电电源是12伏，而升压之后实际加在晶体管上的电压是26－27伏，所以晶体管的耐压就应大于250伏。

上述原理提醒我们，在检修或装配电视机行扫描末级电路时，绝对不允许把逆程电容C改得过小，或者开焊、虚焊，否则会造成逆程反峰压u\(_{c}\)突然增高而击穿行输出管BG或阻尼二极管D。这一点是极为重要的！

有时，宁可在调整时将逆程电容C稍稍加大一些，以保BG和D的安全，如其它指标不满足时，再适当减小C值。为调整方便安全，常用几个电容并联作为逆程电容，可以改变其中的一只，来调整总电容的大小。万一焊接有误，还有其它电容，不至因逆程电容过小而导至BG或D击穿。当然，C的数值也不能过大，否则逆程时间过长，又影响电路的正常工作。

在电视接收机中，显象管的高压、加速电压、聚焦电压，甚至视放电源电压和亮度调整电压等，都是由行扫描末级的逆程脉冲电压u\(_{c}\)经峰值整流得到的。如图4所示。所以逆程电压的高低直接影响到上述各种电压的大小。如果高压变压器已定，则为满足上述各种电压的要求，在选择逆程电容时就必须考虑到它对逆程反峰压的影响，若C值过大，则逆程反压下降，各峰值整流后的直流电压也下降，会影响图像的亮度和清晰度。反之，C值减小则使它们上升。这就是改9寸机为12寸机时为提高高压数值，有人采取的方法之一（当然需在BG和D耐压许可的范围内）。

上边谈了逆程电容与晶体管耐压及高中压数值的关系，在实践中为了兼顾晶体管耐压的限制并得到足够的高压，行扫描末级的工作状态常采用所谓谐波调谐的方法，这又是与逆程电容密切相关的一个问题。限于篇幅，本文不作详述。

首先，逆程时间与损耗密切相关。一部电视接收机，整机功耗的一半以上是行扫描末级的损耗。而行扫末级的功耗，包括正程期间和逆程期间的功耗。在逆程期间的损耗又包括上述谐振回路的损耗、高压变压器的磁芯损耗、导线铜损，以及介质损耗和行输出管开关时间的损耗等许多方面。下边着重讨论逆程时间长短对损耗的影响。

如前所述，行输出晶体管是开关工作的，当它由饱和导通变为截止时，由于其截止频率有限，开关时间就不容忽略。即，当基极激励信号已经变为负值时，BG从饱和到截止的转化，要经过基区存储电荷的消散过程，即晶体管需要关断时间。就是说，当逆程反峰压u\(_{c}\)早已上升时，晶体管中的集电极电流还要维持一段时间，故对晶体管BG来讲，就存在着一个既有集电极电流，又加有逆程反峰压的重叠期。显然，数值很大的逆程电压与此电流的乘积是很大的，这就是晶体管的截止损耗，图5表示了这种情况。在理想情况下，晶体管的集电极电流应当在a点突然下降到零。但由于有关断时间，Ic会持续到b′点才降到零。而V\(_{c}\)则在a点时已经上升，所以晶体管的Ic和V\(_{c}\)就存在一个重叠期（如图），造成功耗。显然，逆送电容C越小，逆程时间越短，Ic与V\(_{c}\)重叠面积越大，功耗也越大。当逆程电容较大时，重叠面积减小，功耗将降低。这项功耗可达五、六瓦的数量级。为降低功耗，提高效率，当然首先在于选用截止频率高的行输出管。但在管型选定之后，逆程时间即逆程电容的选择就值得考虑了。逆程太短，即逆程电容过小，是会使损耗增加的！

其次，逆程时间又影响着消隐。在接收机中，消去行逆程扫描线的工作是利用逆程反压来实现的。所以逆程时间T\(_{2}\)直接决定着行消隐时间。在我国，电视台播出的全电视信号给定的消隐期是11.8μs。如果接收机行扫未级逆程电容C过大，则逆程T2过长，消隐时间可能比11.8μs大得较多，这就必然会将有图像信号的正程期间也消隐掉一部分，导至部分图像内容的丢失。所以选择逆程电容时，应使T\(_{2}\)稍稍大于11.8μs，通常取T2=12μs左右为宜，以照顾到消隐的需要，图6表示了这种关系。

最后，还应提到的一点，就是在接收机中，还有许多电路要使用逆程期间的脉冲电压，如键控型的自动增益控制电路用逆程脉冲作键控开关信号；自动频率控制电路（AFC）用逆程电压作比较脉冲等等。这些，就不—一讨论了。

在有些电路中，逆程电容的构成比较复杂，以满足各种需要，例如834机的行输出电路中，C\(_{1}\)～C8都是逆程电容，它们同时又构成分压器，以便取得各处所需的不同幅度的逆程脉冲电压，免去高压包绕组抽头的麻烦。如图7所示，但分析起来并不困难。

在选择逆程电容时，除容量需经计算和实验调整之外，种类上还应注意其耐压和损耗，所以需用耐压较高，损耗小的云母电容、金属膜电容，或油浸电容等等。 （闻芒）