行管ｃ極串電流表測值不準的原因分析

湖南陽光電子技術學校家電網歡迎你筆者一直關注《電子報》上關于在行管ｃ極串聯保險管和電流表檢修的討論，贊同高福永先生關于該法不可取的觀點（見《電子報》２００２年第４３期），但該文在未能弄清楚閔祖石先生遇到的在行管測電流大一倍（見《電子報》２００２年第６期、第２０期）原因的情況下，就從保險管工作條件上進行分析，結果誤入歧途。　　筆者通過實驗和電路分析認為，由于行管工作在開關狀態(tài)，其ｃ極電流為脈沖電流，在ｃ極串入直流電流表時，測得的電流值實際上是平均值或者說是總電流中的直流成分。下面將論證，在不同的測量位置，其值可能是不同的，這就是閔先生測得的行電流不準的原因。還將證明，在ｃ極串入的保險管容易熔斷，是ｃ極電流的有效值比行電流大得更多的緣故。　　下面是本人實驗的情況。　　由于以前有過調試晶體管高頻和脈沖電路時，在ｃ極測量電流不準確（引入干擾）的經驗教訓，所以筆者一直是在行輸出變壓器（以下簡稱Ｆ．Ｂ．Ｔ）接＋Ｂ端測量行電流，在檢修實踐中未遇到過測值不準的問題，為了對之進行探討，特做了如下實驗。　　在準備斷開電路串入保險管和電流表時，首先遇到到底該斷開哪里的問題。筆者是在成都牌Ｃ５１－８５１Ｈ（８３Ｐ機心）彩電上實驗的，相關電路見圖１。廣義上講，Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４處都可以認為是在行管ｃ極測電流，但考慮到相關文章都說是在換行管時順便在ｃ極串保險管和電流表，于是首先在Ｉ１處接入０．５Ａ保險管和電流表測量，結果與在Ｆ．Ｂ．Ｔ接＋Ｂ端（Ｉ０處）測得的結果相同，均為０．１７Ａ（注：實驗機顯像管老化，亮度低，且＋１８０Ｖ電源未用，改用＋Ｂ，所以行電流偏小，同型號正常機為０．２７～０．２８Ａ）。另分別在Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４處測亦均為０．１７Ａ，且用指針表與數字表結果相同，這就消除了某種電流表（主要可能是數字表）易受干擾的疑問。測試中保險管一直未燒斷。　　為什么沒有行電流過大的結果呢？回顧相關文章，只有閔先生提到電流大一倍的現象，是不是所修機型特殊呢？于是找來文中所提的索尼ＫＶ－２５６５ＭＴＪ的電路圖，發(fā)現該機相關電路如圖２，行管Ｑ８０２為２Ｓ４９２７，內部沒有阻尼管，這正是與其他機型的不同之處。很明顯，阻尼管在行逆程期間會有與行管ｃ極本身的電流相反的電流通過，必然影響總體電流的測量結果。為了證實這一點，筆者在實驗機上模擬了外接阻尼管的行輸出電路，見圖３。行管用２ＳＤ１４０３，ｂ、ｅ極間并聯４７Ω／１Ｗ電阻，另外原管ｃ、ｅ極單獨接入電路，以利用其內部的阻尼二極管。結果測得ＩＣ＝０．３３Ａ，Ｉ１、Ｉ２、Ｉ０等仍為０．１７Ａ，大體上相差一倍，再現了閔先生遇到的問題。為什么會出現這種情況呢？請看簡化的行輸出電路（見圖４）：　　圖中Ｑ為行管，Ｄ為阻尼二極管，ＣＹ為逆程電容，Ｈ!ＤＹ為行偏轉線圈，ＣＳ為Ｓ校正電容。實際電路中，ＣＳ充電至＋Ｂ，由于ＣＳ>>ＣＹ，故在其放電過程中，兩端電壓下降不多。　　當Ｑ導通時，向ｃ極流入的電流有ｉｏ和ｉｓ。這里ｉＯ來自＋Ｂ電源，貯能于Ｔ；ｉＳ是ＣＳ向Ｈ!ＤＹ放電形成行掃描正程的后半程。　　當Ｑ截止時，ｉＯ、ｉＳ由于在電感中的慣性，均向ＣＹ充電，直至充至 高值（１０００Ｖ左右），電流降為０，這是行逆程的前半程。隨后ＣＹ向Ｈ!ＤＹ、Ｔ放電，至ＣＹ兩端電壓為０，此為行逆程后半程。在整個行逆程期間，Ｔ輸出各組整流電壓。　　當ＣＹ電壓降為０后，Ｈ!ＤＹ中的電流轉而向ＣＹ充電（同時一直為ＣＳ充電，為其補充能量），但由于Ｄ的存在，ＣＹ實際上并不會再充電，而是經Ｄ把Ｈ!ＤＹ中的自感電流泄放掉。這一時段中完成行掃描正程的前半程。　　了解了電路的工作過程之后，就可以作大致的定量分析了。　　首先可以確定的是，＋Ｂ提供的電流Ｉ０（注：大寫的Ｉ表示電流平均值或有效值，下同）通常稱為行電流，是作為電路的貯能和直接消耗的；電路中的主要耗電是ＣＳ的放電ＩＳ（形成行掃描電流）和Ｔ在行逆程時輸出的整流電流。根據能量守恒原理，二者之和應等于電源的供電電流Ｉ０（為了直觀起見，這里用電流代替了能量的概念，是不嚴格的）。實驗電路（見圖３）中，ＩＣ＝０．３３Ａ，Ｉ１＝Ｉ０＝０．１７Ａ，因此行逆程后半程流經Ｄ的電流ＩＤ＝ＩＣ－Ｉ１＝ＩＣ－Ｉ０＝０．１６Ａ，Ｉ０與ＩＤ相差的０．０１Ａ應是Ｆ．Ｂ．Ｔ消耗的（對于正常電視，此值應更大些）。再有，由于ｉＳ和ｉＤ分別是一個振蕩周期的正負半周，所以ｉＳ＝ｉＤ。這正好說明，在圖３和圖４中，由于Ｉ０和ｉＳ同時同方向流入Ｑ的ｃ極，所以在ｃ極測得的電流值比通常所說的行電流即Ｉ０大一倍并非是不正常的。此外如果按行電流大小串接保險管，自然容易熔斷。　　高福永先生的實驗中，行管內部是附有阻尼二極管的，故在ｃ極測得的行電流（相當于圖３、圖４中的Ｉ２）雖然正常，但其值是Ｉ０、ＩＳ、ＩＤ的代數和，也就是說總電流的平均值約為Ｉ０＋ＩＳ－ＩＤ≈Ｉ０（參考實驗數值），這是ｉＤ與ｉ０、ｉＳ方向相反的緣故，但正負電流不是在同一時段出現的，不能相互抵消，因此與保險絲發(fā)熱熔斷相關的電流有效值約等于Ｉ０＋ＩＳ＋ＩＤ≈３Ｉ０。高先生的實驗中，保險管更容易熔斷的原因就在于此。這就如同用直流電流表在５０Ｈｚ市電的交流電路中測不出電流值，保險管卻熔斷的道理一樣。因為在交流電路中，應當按有效值選用適當額定電流的保險管。　　閔先生檢修中，行管不含阻尼二極管，Ｉ０＝０．５Ａ，ｃ極串保險管１Ａ熔斷，串１．５Ａ不斷；高先生實驗中，行管內含阻尼二極管，Ｉ０＝０．２８～０．２９Ａ，ｃ極串１Ａ（因為３Ｉ０）保險管仍可熔斷，與筆者的上述分析結果是一致的。　　下面再談談高先生對于保險管的分析。　　１．關于保險管的 大電流。　　保險管熔斷的原因是發(fā)熱，由于其本身的熱惰性，瞬間的過流是可以承受的。如按高先生分析，在５０Ｈｚ、周期２０ｍｓ的電路中可以承受標稱值√２倍的峰值電流，那么在６４μｓ的周期中ＩＣＭ＝２～４Ａ，μｓ級的脈沖是不可能在０．５～１Ａ的保險絲上產生那么快的溫度反應的。如果真能如此，晶體管的瞬間過流保護就不成問題了。其實，行管ｃ極串聯保險管檢修法的初衷，也只是針對行激勵不足等行電流慢性增大的故障提出的。　　２．說在行管ｃ極上因行逆程反峰電壓大大超過了保險管的正常工作極限，則更不在理。　　保險管的工作電壓主要是考慮在熔斷時能夠迅速熄滅電弧（有一定的技術標準），使電路迅速、可靠地斷開，同時不應燒壞熔斷器外殼（如彩電保險管的玻殼），更不得燒壞熔斷器安裝端子。當保險管串接在行管ｃ極中時，其整體是懸浮在直流電壓１００多伏，脈沖電壓 高１０００Ｖ左右，自身兩端電壓為０Ｖ， 多只能說工作條件不符合其技術指標，可能在熔斷時造成不良后果，但這并不構成其意外熔斷的條件。　　 后再簡單談談對“在行管ｃ極串聯保險管和電流表”檢修的看法：　　１．在行管ｃ極串聯電流表不可取　　１）可能有不同的測量結果；２）電流表接在１０００Ｖ脈沖電路中，可能產生干擾，引起電路工作狀態(tài)的變化，安全性也差。　　但反過來考慮，可否在ｃ極或者在偏轉線圈回路中串入交流電流表，用來幫助判斷偏轉線圈局部短路的故障呢？　　２．保險管可以改串在Ｆ．Ｂ．Ｔ供電端　　對于工作較長時間才燒行管的故障，不妨在交付用戶使用之前把保險管或適當阻值、功率的保險電阻焊入電路，既可以保護行管（如果是行電流慢性增大的話），又可以從故障復發(fā)時保險管是否熔斷來分析故障原因。當然，這樣做還要注意在行負載被切斷之后，開關電源是否會失控。　　筆者希望通過以上分析，與同行交流，以弄清電路原理，解釋檢修實踐中遇到的問題，不當之處，敬請指正。