传统的自动消磁电路及其缺陷
从显像管的构造和成像原理可知,当显像管遇到外部磁场(固定的磁场或移动彩显时所受到的地球磁场变化)的影响时,显像管上的金属部件会受到磁化而产生“剩磁”,使电子束的扫描方向发生改变,影响色纯和汇聚,严重的还可出现色斑,甚至出现“花屏”现象。可见,在彩色显示器中设计消磁电路是很有必要的。
传统的消磁方式是开机自动消磁,主要元件是消磁电阻和消磁线圈,在电路的设计上有3种形式(见图1)。消磁电阻是一个具有正温度系数特性的热敏电阻(PTC),它的特点是冷态时电阻很小,当自身温度急剧升高时,其阻值也急剧变大。利用消磁电阻的这一特性,可以比较方便地实现自动消磁。由图可见,在开机瞬间,220V交流电压加在消磁电阻(PTC)和消磁线圈(L)上,此时PTC的阻值很小,流过L的电流极大(10~15A)。交流电流流过L时,在其周围产生交变磁场,使磁性物质沿着固有的磁滞回线充磁。同时,PTC由于流过大电流而温度急剧升高,阻值迅速增大,约1秒钟后,流过L的电流迅速减小,其周围的磁场强度随之逐渐减弱,磁性物质的剩磁也逐渐消失,从而完成了对显像管的消磁。

以上是从理论上来分析的,但在实际电路中,上述电路都存在消磁周期长和留有残余电流的缺点。图1(b)和图1(c)中虽然采用了由两个消磁电阻组成的PTC元件,可以对PTC进行预热而缩短了消磁周期,却仍然无法解决残余电流的问题,其根本原因是消磁电阻的阻值不可能在温度升高后变为无穷大。但对于这种电路,残余电流又是必不可少的,如果没有残余电流来维持PTC的温度,等PTC降温后电路又会再次消磁而且循环不止; 而残余电流的存在却增加了电路功耗和机内温度,而且还有可能在关机瞬间使显像管再次受到磁化。而且,如果在正常工作中或者处于节能状态时显像管受到外部强磁场的影响而磁化,必须要关机后再开机才能消磁,不但对显示器不利,在使用上也很不方便。
新型彩显的消磁电路
新型彩显采用了CPU延时自动控制和手动消磁控制,它的基本原理就是在开机瞬间进行消磁,待消磁完成后,消磁电路彻底停止工作,而且在正常的使用中可随时对显像管进行消磁。本文以LG CB773N彩色显示器为例进行说明,有关原理图见图2。

在开机的瞬间,开关电源开始工作,各个工作电压均正常建立,其中包括+5V和15.8V。与此同时,微处理器IC401(MC68HC08BD24)的31脚消磁控制输出端(DEG)输出高电平,CPU内部的计数器也开始进入计数状态。该高电平经R955限流、C955滤波后,使得继电器控制驱动管VT953导通,主电源输出的15.8V电压经R957、继电器线圈(RL901的3、4脚)和VT953的C、E极对地形成回路,继电器RL901的驱动线圈得电,产生磁场使得继电器的常开触点吸合,220V交流电压得以流过消磁电阻TH901和消磁线圈L,使消磁线圈流过10~15A的大电流,在其周围产生交变磁场,对显像管及其附件进行消磁。当CPU内部的计数器计到3秒时,IC401的31脚自动由高电平变为低电平,VT953由导通变为截止,继电器RL901失电,触点放开,消磁线圈中无电流流过,消磁工作完成。
执行手动消磁功能时,通过进入用户菜单选择“消磁(DEG)”项目,IC401的31脚也输出3秒钟的高电平,进行消磁,原理同上。
当显示器由节能状态转入到正常使用状态时,CPU检测到这一变化后,同样使其31脚输出3秒钟的高电平,进行自动消磁,以消除在节能期间有可能发生的受磁现象。
可见,由于CPU的延时功能和继电器的使用,使得消磁线圈在消磁工作完成后流过的电流真正变为0,彻底解决了残余电流问题,提高了消磁效果,降低了功耗和机内温度,减小了消磁电路关键元件的故障率。
手动消磁方法的操作和几个关键检修数据
1、手动消磁的操作方法:需要手动消磁时,按动显示面板上的“OSD”键,屏幕上出现用户菜单内容,然后按“SELECT”键,出现调整项目,按“左”或“右”键选择“消磁(DEG)”项目,再按“SELECT”键确认,此时,IC401的31脚输出3秒钟的高电平,进行消磁。在手动消磁期间,屏幕上会有闪动现象,有的还会出现“哼哼”的电流声,这都是正常的,消磁完成后会自行消失。
2、几个关键检修数据:由于该电路不很复杂,因此检修的关键点也不多。主要有以下几个电压值: VD951的负极、RL901的3脚、IC401的31脚、VT953的B极和RL901的1~6脚之间的电压,详见附表(所有数据均使用MF-47型指针式万用表测得)。
常见故障检修实例
由该电路引发的常见故障是屏幕出现彩斑,或者开机即烧保险丝。开机即烧保险丝故障一般是消磁电阻击穿造成,其检修方法与检修一般显示器消磁电路的方法相同,这里不再赘述。联系本电路的特点,举一个屏幕出现彩斑的例子。
一台LG CB773N彩显,屏幕的四角及边缘部位出现面积较大的彩斑。
分析与检修:根据故障现象,判断消磁电路有问题。开机后,进入用户菜单执行手动消磁命令,观察屏幕上毫无反应,仔细倾听机内也无继电器的吸合声,多次操作均如此,由此确认消磁继电器没有动作,并且把故障范围压缩到继电器RL901及其控制电路中。
测量消磁电路的供电端VD951的负极为15.8V,RL901的3脚为15.1V,正常;在手动消磁的瞬间,测量IC401的31脚为4.8V,VT953的B极为4.5V,也都正常。此时,可判断微处理器已经发出了消磁指令,而且送到了VT953,继电器不能吸合的原因只能是RL901自身或者VT953不良。测量RL901的3、4脚之间电阻值正常,但常规检查VT953也未见明显异常。用一只2SC945替换VT953后,再次开机,继电器发出吸合声,屏幕彩斑基本消失,反复几次手动消磁,故障排除。仔细检查换下的VT953,发现其C-E极之间开路损坏。
小结:虽然在各种状态下,微处理器都发出了正常的消磁指令,但由于VT953的C-E极之间开路损坏,继电器的驱动线圈没有电流流过,因此不能吸合,开机自动延时消磁和手动消磁失效,使彩显在使用中出现的磁化现象无法消除,因而出现了彩斑。
另外补充一点,这部分电路在实际使用中的其他易损件是消磁电阻和控制继电器触点烧蚀,判断故障时可根据附表的数据进行测量以逐步缩小范围,并加以确认。消磁电阻最好用同型号换新,至多也只能用相差一个型号的代替,不可随便选用。继电器则要注意选用工作电压一样的(主要有12V和6V两种);在触点的容量(触点的最大工作电流)选择上,可选择和原继电器标称值相等的,也可选比原继电器大的,不可选小的。
文/华雷广