日本索尼公司KV—2000、KV—1813、KV—1340E,夏普公司CT—1814,松下公司 TH—7700D、TH——80T,维克托公司C——5018A,通用公司20C—9900等型号的电视机中,均采用了可控硅元件。可控硅在电视机中常用在电源调整、行输出、高压输出、场振荡、过压保护、电源启动等部位。
电视机中常用的可控硅一般可以分为四类。第一类是低频可控硅,型号有2SF248(如TH—7700D型电视机中的电源)、 CT—06C(如C—5018A型电视机中的电源)、CV12E(如KV—1340E型电视机的过压保护)等。这类可控硅的符号如图1所示。第二类是高频可控硅,型号有SS6192F(如CT—1814型电视机中的电源)、2SFll89(如20C—9900型电视机的行输出)等,其符号也如图1。第三类是门控开关GCS(Gate Controlled Switch),型号有SG608(如KV—2000型电视机中的电源和行输出)、 SG609(如KV—2000型电视机中的电源启动)、SG274(如KV—1813型电视机的行输出)、SG264(如KV—1813型电视机中的高压输出)等,它在国外电路图中的符号如图2所示。第四类是硅控开关SCS(Silicon Controlled Switch),型号有3SF11(如TH—80T型电视机中的场振荡)等,其符号如图3所示。

上述四类可控硅(SCR)的结构如图4(a)所示,它由PNPN四层半导体构成,等效电路如图4(b)所示。它们的共性是:当阳极A加正电压,阴极K加负电压时,A、K之间还不能导通。当控制极G再加上一正信号时,A、K之间才处于深饱和导通状态。一旦导通之后,去掉G极上的正信号,A、K之间仍保持导通状态。只有在去掉A、K之间的正向电压或者在A、K之间加上反向电压时,可控硅才恢复截止状态。但是GCS还具有“可关断”的个性。也就是说,一般可控硅一旦导通后,即使在G极上加负信号也不能使它截止,而GCS在G极上加负信号时,则可转入截止状态。SCS有四个极,等效电路如图5所示。它具有两个控制特性相反的控制极。

在进口电视机中,上述可控硅元件损坏时,能否用国产元件代换?理论和实践证明是可以的。下面介绍三种常用的代换方法。
1. 用国产可控硅直接代换:
各种型号的外国低频可控硅,一般都可以用国产可控硅直接代换。只要代换管的正向工作电流值、正反向击穿电压值、触发电压和电流值与原管相符合就可以代换。但是由于国产管和外国管在外形结构上不一定都相同,所以代换时应注意安排元件的固定位置和散热。例如2SF248、CT—06C、CV12E都可以用国产3CT5系列的管子代换。图6是在KV—1340E型电视机的过压保护电路中,用国产3CT5A/400V代换CV12E的例子。

2.用复合晶体三极管代换:
从可控硅的工作原理知道,所有的可控硅元件,都可以按与其相对应等效电路组成的复合管代替。这种方法不需要改动电路。
例如:松下TH—80T型电视机的场振荡电路(如图7所示)中的3SF11,为硅控开关(SCS),可用图8所示的复合管代替,3CG21、3DG6C的β值应大于30。又如日本通用公司的20C—9900型电视机行输出级采用两只可控硅,其简化电路如图9所示。其中2SF1189可用图10所示的复合管代替。由于高反压、大功率的PNP型管子比较难找,所以用一只DF104和一只中功率高反压PNP管GP353代替,因GP353的发射结电流不能超过200mA,所以在GP353的基极上串接一个10Ω/0.5W的电阻,以限制其发射结电流。上面两只管的β值应大于10,下面一只管的β值应大于25。三只晶体管的BV\(_{CEO}\)均大于或等于300V。


3.用晶体管代换
晶体管可以作开关元件使用,这是晶体管代换可控硅的基础。电视机中常用的GCS行输出电路和电源电路与晶体管相应的电路基本相同。不同之处,就是在GCS组成的电路中,需要增加一个整形电路。行脉冲信号或方波信号经整形电路微分后,得到一个正向尖脉冲和一个负脉冲,正脉冲使GCS导通,负脉冲使GCS关断。如果去掉整形电路,用行脉冲和方波信号米进行控制,就可以用晶体管来代替GCS。常见的整形电路有两种,图11是索尼 KV—1813型电视机的行输出电路,R\(_{534}\)、C523组成阻容整形电路。图12(a)是索尼KV—2000型电视机电源调整电路,L\(_{6}\)04、R619、D\(_{6}\)07组成电阻、电感整形电路。用晶体管代换GCS时,需要改动整形电路,使之恢复方波控制信号。例如:对图11所示电路,只要将R534由100Ω/3W改为30Ω/1W的电阻,就可以用DF104代替SG274,要求DF104的BV\(_{CEO}\)≥1200V、β>15。实践证明效果良好。又如图12(a)所示的电路,代换时,需将D607、L\(_{6}\)04去掉,将R619焊下来安装在D\(_{6}\)07的位置上,改动后的电路如图12(b)所示。这样就可用DF104(要求BVCEO≥500V、β>15)代替SG608。再如索尼KV—2000型电视机中的行输出电路,SG608也可用上述方法进行代换,但是要求DF104的BV\(_{CEO}\)≥1200V。


有些电路不必进行改动,可直接用晶体管代替GCS。例如索尼KV—2000型电视机中的电源启动管Q602,可以用晶体管DF104代替SG609,要求BV\(_{CEO}\)>350V,β>30。
近几年来,日本夏普公司生产的彩色电视机中,电源调整管采用高频可控硅。图13为CT—1814型电视机的电源电路图。其简单的工作原理如下:误差取样信号从集成电路的①脚输入,经过集成电路放大从③脚输出。另一方面从行输出变压器引出的行脉冲,经R\(_{7}\)06、C708积分后获得锯齿波信号再与放大后的误差信号叠加,从⑤脚再输入集成电路,经限幅器变成宽度随误差信号变化的行频方波脉冲。又经脉冲放大器放大后从⑦脚输出。经C\(_{7}\)09耦合加至SCR701(型号为SS6192F)的G极。当电源输出电压过高时,由⑦脚输出方波的正向部分变窄,使SCR701导通时间变短,C711上的电压下降。结果使C\(_{711}\)上的电压保持在+110V左右。为了使可控硅能够被关断。SCR701的阳极电路上串入一组行输出变压器的绕组。绕组上的负向逆程脉冲,使可控硅阳极电流在行逆程期间减小到零。稳压二极管ZD701是用来启动可控硅的。

上述电路中,如果将C\(_{7}\)09从0.047μ 改成1μ/160V,就可以用DF104(BVCEO>200V、β>80)或者3DD15D(β>80)代替SS6192F。代换后的电路如图14所示。晶体管的E、B极间加接一个1K/1W的电阻,作为C\(_{7}\)09的放电电路。切断行输出变压器的1~2端,并将晶体管的C极与C706(A)的正极相连接。代换所用的晶体管的β值要选大一些,以便减小推动功率。

采用上述任何代换方法时,必须注意:①要找出损坏可控硅的原因;②损坏可控硅的同时,往往也有其它元件损坏,应首先查明并更换这些元件。否则将可控硅代换后,不但电路不能正常工作,而且还会继续损坏元件。(金东锡)