Lucrarea 7 BALEIAJUL ORIZONTAL 1. Consideraţii teoretice Descriere generală Modulul de baleiaj orizontal (BO) este destinat pentru a produce prin bobinele de deflexie un curent în formă de dinte de fierăstrău (ddf) cu frecvenţa de repetiţie de 15.625 Hz. Curentul ddf este un curent lent variabil crescător (fig. 1) care generează un câmp magnetic variabil ca intensitate in timp în cicluri de 64 µs. Curentul de deflexie şi circuitul elementar pentru explicarea deflexiei pe orizontala sunt reprezentate în figura 1. Câmpul magnetic deviază spotul de electroni emis de catodul tubului cinescop cu atât mai departe de centrul ecranului cu cât câmpul este mai intens, deci cu cât curentul de deflexie este mai mare. Pentru curent de 69
deflexie nul, spotul bombardează centrul ecranului. Pentru a devia spotul către limita stângă a ecranului este necesar un curent negativ de intensitate -Im, iar pentru a devia spotul către marginea din dreapta ecranului tubului cinescop (văzut din faţă) este necesar un curent pozitiv de intensitate +Im. Variaţia curentului de deflexie de la valoarea Im la +Im reprezintă cursa directa a deflexiei (baleiajului) pe orizontală a cărei durată Tdh este de 52 µs. De la o margine la alta a ecranului (de la dreapta la stânga) spotul de electroni trebuie deviat într-un timp foarte scurt de 12 µs şi corespunde cursei inverse Tih a baleiajului orizontal pentru a se relua procesul de generare a liniei TV. O linie de baleiaj TV, căreia îi corespunde o perioada completă Th, are durata: Th = Tdh + Tih = 52 µs + 12 µs = 64 µs = 1s / 15625 Hz Spotul de electroni este blocat pe durata cursei inverse de linii astfel că sunt vizibile pe ecran numai liniile TV trasate în timpul cursei directe. Elementele L şi C ale circuitului oscilant (fig. 1) stabilesc independent de valoarea tensiunii U şi a curentului I, durata cursei inverse de linii precum şi raportul de c.c.a. 7,5 între tensiunea Uc la care se încarcă condensatorul C în timpul cursei inverse şi tensiunea de alimentare a circuitului. Fenomenele pot fi sintetizate pe intervale de timp în funcţie de starea comutatorului electronic K (tranzistor de putere) astfel (fig. 2.): to la t1, comutatorul K = închis, sursa determină un curent liniar u variabil prin bobina L dupa legea: i= t a cărui valoare maxima Im l este de c.c.a. 2,2A pentru: U=127V; L=3mH; t=52us. În acest interval de timp în bobină se înmagazinează o energie magnetică W L = 0,5 L I 2 = 1, 81 mj pentru care fasciculul s-a deplasat de la mijlocul ecranului la marginea din dreapta a acestuia; t1 la t2, K = deschis, energia înmagazinată în bobina L se transferă în capacitatea C, care se va încărca la tensiunea Uc după o lege sinusoidală (fig. 2) acest proces de încărcare a condensatorului C generează un curent care determină deplasarea fasciculului de electroni spre centrul ecranului. Procesul este un proces oscilant între elementele L şi C. Energia magnetica W L se transformă integral în energie electrica : 2 W =,5 C U C 0 C 70
care va încărca condensatorul la tensiunea: Uc=950V, luând în calcul valoarea capacităţii C = 4nF. Tensiunea de încărcare este de 7,5 ori mai mare decât valoarea sursei de alimentare (127V); t2 la t3, K = deschis, energia înmagazinată în condensator va determina un curent de variaţie cosinusoidală de descărcare a acestuia prin bobină, pentru care fasciculul de electroni se va deplasa de la mijlocul ecranului către limita stânga a acestuia. În timpul scurt de la t1 la t3 tensiunea pe condensator (Uc) descrie o semialternanţă pozitivă caracteristică circuitului acordat L C pentru care frecevenţa 1 este f = π L C. Din această relaţie se determină durata cursei 2 inverse cu relaţia 71
1 Tih = f = 12µ s 2 t3 la t4, K = închis, oscilaţia liberă din L C se stinge, energia înmagazinată la momentul t3 în bobină va "curge " în sursa de alimentare, sub forma curentului -Im, care străbate în sens invers bobină şi comutatorul K şi scade la valoarea zero în momentul t4. În acest interval spotul de electroni se deplasează din marginea stânga spre centrul ecranului în decurs de 52:2 =26 µs. Din acest moment (t4) procesul se reia prin închiderea comutatorului K. În schemele practice circuitul de baleiaj linii este format din următoarele elemente de circuit principale (fig. 3): tranzistor bipolar de putere, în comutaţie şi care poate conduce în sens invers în anumite condiţii. Acesta îndeplineşte rolul comutatorului K comandat de către oscilatorul de linii din sincroprocesor; condensator de recuperare, conectat în paralel pe tranzistor, între colectorul şi emitorul acestuia. Condensatorul de recuperare îndeplineşte rolul condensatorului C din figura 1; înfăşurarea primară a transformatorului de linii (cu valoarea inductanţei de c.c.a. 3mH) care îndeplineşte bobinei L din circuitul teoretic din figura 1. Sh de la oscilator linii Transformator de separare Tranzistor final linii triplor Filament TCT Impuls întoarcere linii 25kV la anod tub cinescop 5kV la grila de focalizare Circuite de corecţie Fig. 3 Schema bloc de principiu a modulului de baleiaj orizontal 72
Descrierea şi funcţionarea blocului de baleiaj orizontal Funcţionarea blocului de baleiaj orizontal este asigurată de succesiunea de impulsuri dreptunghiulare generate de oscilatorul de linii dispus în modulul sincroprocesor (diagrama de stare comutatorului K din fig. 2). Pe durata impulsurilor pozitive (de c.c.a. 28 µs) tranzistorul final linii, comandat prin intermediul unui transformator driver de adaptare separare, este blocat, iar pe durata impusurilor negative (de c.c.a. 34 µs) tranzistorul este deschis. In acest fel tranzistorul final linii joacă rolul unui comutator bipolar al deflexiei orizontale, conducţia sa directă corespunde intervalului t0 - t1 din fig. 2. Din momentul blocării tranzistorului final linii începe procesul oscilatoriu dintre condensatorul de recuperare şi bobinele de deflexie BD prin încărcarea condensatorului în decurs de 1/4 din perioada de oscilaţie (t1 - t2). Energia acumulată în acest interval este transferată BD în următorul sfert de perioadă (t2 - t3 ) realizându-se astfel cursa inversă de linii cu durata de 12 µs corespunzătoare semioscilaţiei prezentate în figura 2 pe intervalul (t1 - t3). Energia acumulată în bobinele de deflexie este cedată sursei de alimentare (proces de recuperare) prin deschiderea în sens invers a tranzistorului final (sau prin dioda de recuperare conectata antiparalel la primele variante de receptoare TV). Procesul se desfăşoară până la primirea impulsului pozitiv de deschidere a tranzistorului final linii, intervalul t3 - t4 reprezentat în figura 2. Conducţia inversă a tranzistorului final linii are loc în prima parte a cursei directe a liniei TV (fig. 1 şi 2) datorita oscilaţiei libere din timpul cursei inverse (t2 - t3), când emitorul tranzistorului primeşte tensiune pozitivă iar colectorul tensiune negativă. Curentul de deflexie negativ -Im (fig. 2) încarcă condensatorul de corecţie în "S" a cursei directe de linii. Condensatorul de corecţie este conecta în serie cu bobinelele de deflexie orizontală ce se conectează în paralel cu tranzistorul final linii. 2. Probleme de studiu 2.1. Identificarea circuitelor funcţionale după schema electrică. 2.2. Măsurarea tensiunilor de alimentare. 2.3. Vizualizarea oscilogramelor de funcţionare. 73
ATENŢIE! LUCRAREA PREZINTĂ UN GRAD RIDICAT DE PERICULOZITATE. RESPECTATI CU STRICTETE REGULILE DE PROTECTIE SI DE SECURITATE A LUCRULUI. 3. Desfăşurarea lucrării 3.1. Identificarea circuitelor funcţionale după schema electrică Aparate şi materiale utilizate * receptorul TV nealimentat, capacul de protecţie din spate îndepărtat; * schema electrică a receptorului TV studiat; * elemente componente din blocul de baleiaj orizontal; * ohmetru; Mod de lucru Se identifică elementele de circuit principale din construcţia blocului de baleiaj orizontal: transformatorul de separare, tranzistorul final linii, transformatorul de linii cu bobina de înaltă tensiune, condensatorul de recuperare, elementele de corecţie a liniarităţii pe orizontală, triplorul de tensiune pentru alimentarea anodului şi a grilei de focalizare a tubului cinescop tricrom, potenţiometrul de reglare a tensiunii de focalizare. Se identifică circuitele de alimentare, bornele şi punctele de măsură şi control potrivit schemei electrice. Se recunosc elementele componente şi se notează tipul acestora în vederea întocmirii schemei funcţionale alcătuite din: transformator driver, amplificator final linii, transformator de linii, bobinele de deflexie, triplorul de tensiune anodică (FIT), circuitul de corecţie E-V şi circuitul de limitare a curentului de fascicul. Se efectuează măsurări cu ajutorul ohmetrului asupra continuităţii circuitelor şi pentru determinarea parametrilor de conducţie a unor elemente componente ale blocului de baleiaj orizontal puse la dispoziţie. 74
3.2. Măsurarea tensiunilor de alimentare Aparate şi materiale utilizate * receptorul TV conectat la reţea, capacul de protecţie din spate îndepărta; * schema electrica a receptorului TV studiat; * voltmetru electronic; * sondă pentru măsurarea înaltei tensiuni; * ampermetru de curent continuu; ATENŢIE! LUCRAREA PREZINTĂ GRAD RIDICAT DE PERICULOZITATE. RESPECTATI CU STRICTETE REGULILE DE PROTECTIE SI DE SECURITATE A LUCRULUI! Mod de lucru Folosind în mod corespunzător aparatele de măsură şi respectând regulile de protecţie se măsoară tensiunile continui de alimentare şi curentul consumat de blocul de baleiaj orizontal: o tensiunea de alimentare a modulului la nivelul siguranţei de protecţie a acestuia; o curentul absorbit de blocul BO, prin îndepărtarea conexiunii de transfer (ştrap) aflat de regulă după siguranţa de protecţie a modulului, operaţiune efectuată cu receptorul nealimentat; o tensiunile înalte din colectorul tranzistorului final linii, tensiunea de focalizare şi tensiunea anodică folosind sonda de înaltă tensiune a voltmetrului şi sub supravegherea strictă a cadrului didactic. 75
3.3. Vizualizarea oscilogramelor de funcţionare Aparate si materiale utilizate * receptorul TV conectat la reţea, capacul de protecţie din spate îndepărta, cu placa de baza poziţionată pentru acces la punctele de măsură şi control; * schema electrică a receptorului TV studiat; * osciloscop; Mod de lucru Respectând cu stricteţe regulile de protecţie- cu receptorul nealimentat se stabilesc, potrivit schemei electrice, punctele de măsură şi control: intrarea blocului de baleiaj; baza tranzistorului final linii; bobinele de deflexie orizontală. Se vizualizează oscilogramele de funcţionare şi se determină parametri de formă, amplitudine şi de timp. ATENŢIE! DECONECTATI ALIMENTAREA RECEPTORULUI PENTRU FIECARE CONECTARE A SONDEI DE MĂSURĂ ÎN PUNCTUL DE CONTROL. 4. Conţinutul referatului - titlul, scopul lucrării si problemele studiate; - schema bloc funcţională a baleiajului orizontal cu marcarea punctelor de măsură şi control pentru tensiuni si oscilograme; - tensiuni si oscilograme vizualizate cu parametrii determinaţi; - răspuns la întrebările: 1) Care sunt funcţiunile blocului de baleiaj orizontal? 2) Calculaţi puterea electrică absorbita de blocul de BO pe baza măsurărilor efectuate; 3) Calculaţi puterea electrica debitată de transformatorul de linii sursei de FIT, pentru un curent anodic de 0,2 ma tensiune anodică de 25 KV. 76