Блог о качестве/конденсаторах
Высоковольтные резисторы для фокусировки ЭЛТ FocusAnode, надежные
В области высоковольтной электроники немногие компоненты столь же критичны и одновременно столь же требовательны, как резисторы, предназначенные для таких применений, как фокусировка и анод электронно-лучевых трубок (ЭЛТ).
Высоковольтные резисторы для фокусировки ЭЛТ FocusAnode, надежные
Инженерный ответ: В дисплеях на электронно-лучевых трубках, осциллографах и устаревших системах рентгеновского мониторинга используются прецизионные высоковольтные резисторные делители для установки потенциалов фокусирующего электрода и анода, которые формируют и ускоряют электронный пучок. Толстопленочные резисторы HVC обеспечивают номинальное напряжение, стабильность и низкий температурный дрейф, необходимые для поддержания резкости изображения и стабильности тока пучка в диапазоне 5–50 кВ.
- Выбирайте резисторы, ориентируясь на пиковое напряжение, коэффициент деления, допуск и температурный коэффициент, а не только на номер детали.
- Для обеспечения резкости луча напряжение фокусировки должно оставаться в пределах 0.1%; дрейф приводит к расфокусировке и потере разрешения.
- Плоские резисторы HVC HVR обеспечивают допуск ±1% и имеют низкое температурное сопротивление для прецизионных делителей частоты ЭЛТ.
Абстрактные: Внутри каждой электронно-лучевой трубки электронная пушка нуждается в точно контролируемых потенциалах фокусировки и анода для получения четкого и стабильного изображения. Высоковольтные резисторы, образующие делительные цепи для этих электродов, являются специализированными компонентами, работающими в условиях экстремальных электрических нагрузок. В этой статье рассматриваются роли резисторов в цепи, требования к их размерам, виды отказов, с которыми сталкиваются инженеры, и семейства высоковольтных резисторов, обеспечивающие надежную фокусировку и работу анода, включая пример расчета делительной цепи.
1. Контекст применения
В области высоковольтной электроники немногие компоненты столь же критичны и требовательны, как резисторы, используемые в цепях фокусировки и анода электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). ЭЛТ десятилетиями служили предпочтительным типом дисплея в телевизорах, компьютерных мониторах, осциллографах и радарных экранах, и они до сих пор используются в специализированных приборах и устаревшем промышленном оборудовании. Это не обычные резисторы; это специализированные компоненты, разработанные для надежной работы в условиях экстремальных электрических нагрузок, где даже незначительные колебания или сбои приводят к ухудшению качества изображения или полной неисправности системы.
Электронная пушка ЭЛТ испускает луч, который необходимо сфокусировать и ускорить на люминофорном экране. Анодное напряжение, часто составляющее десятки киловольт, ускоряет луч, а напряжение на фокусирующем электроде, обычно несколько киловольт, формирует из него тонкое пятно. Оба потенциала получают от одного высоковольтного источника через резистивные делители, поэтому точность и стабильность этих резисторов напрямую влияют на резкость и яркость изображения.
2. Технические требования
Резисторы делителя напряжения должны выдерживать полное анодное напряжение, поддерживать точное соотношение, чтобы вывод фокусировки попадал на заданный потенциал, и минимально изменяться по мере нагрева корпуса. Они также должны обладать низким уровнем шума и низкой индуктивностью, чтобы избежать модуляции луча.
3. Проблемы, возникающие у инженеров.
4. Сравнение компонентов
| Тип резистора | Напряжение | TCR | Шум | использование делителя ЭЛТ |
|---|---|---|---|---|
| Углеродный состав | ≤1 кВ | ±1000 частей на миллион/°C | Высокий | Неподходящий |
| Металлическая пленка | ≤3 кВ | ±50 частей на миллион/°C | Низкий | Низковольтные ответвители |
| Плоская толстопленочная пленка (HVR) | 5–50 кВ | ±100 частей на миллион/°C | Низкий | Рекомендованные |
5. Выбор и решение HVC
Для питания ЭЛТ на 25 кВ в качестве делителя используется одна пара плоских резисторов HVC HVR 30 кВ: R_top = 100 МОм, R_bottom = 25 МОм, оба ±1% и 50 ppm/°C. Это заменяет цепочку из восьми резисторов и обеспечивает стабильность фокусного расстояния до 0.15% на протяжении всего периода прогрева.
| Стиль | серия HVC | Напряжение | Сопротивление |
|---|---|---|---|
| Плоский (XNUMXD) | HVR-Fлат | 5–50 кВ | 100 кОм – 1 ГОм |
| Труба | HVR-TUbe | 10–100 кВ | 1 МОм – 10 ГОм |
6. Пример из практики инженерного дела
Производитель промышленных осциллографов получал жалобы от пользователей на расфокусировку изображения и периодические пробои делителя напряжения во влажной среде. В первоначальном делителе использовались двенадцать металлопленочных резисторов на 2 кВ с дрейфом 200 ppm/°C. В результате модернизации цепочка была заменена двумя плоскими резисторами HVC HVR на 30 кВ, что сократило количество компонентов с двенадцати до двух и уменьшило дрейф при прогреве с 0.6% до 0.12%. Сообщения о пробоях исчезли после первого года эксплуатации, а процент возврата оборудования в полевых условиях для высоковольтной секции снизился с 4.2% до 0.3%.
| Метрика | До (12× металлическая пленка) | После (2× HVR плоский) |
|---|---|---|
| Разделительные элементы | 12 | 2 |
| Смещение фокуса при разогреве | 0.6% | 0.12% |
| Отчеты о прорыве пламени в полевых условиях | Общие | За год ни одного случая. |
| коэффициент возврата высоковольтного участка | 4.2% | 0.3% |
7. Рекомендации по проектированию
Разместите делитель напряжения физически близко к электронной пушке, чтобы минимизировать длину высокоимпедансной дорожки, которая может улавливать шум. Расстояние утечки для верхнего резистора должно быть не менее равно напряжению анода ЭЛТ, деленному на прочность пробоя окружающей среды. Установите разрядный резистор параллельно емкости анода, чтобы трубка разряжалась до безопасного уровня при открытии устройства. Проверьте коэффициент деления при рабочей температуре корпуса и проведите тест на влажность, чтобы убедиться, что поверхностная утечка не может снизить напряжение на выводе фокусировки. Наконец, используйте оконечные резисторы, не подверженные коронному разряду, и проложите высоковольтную дорожку вдали от тракта видеосигнала, чтобы избежать артефактов, влияющих на изображение.
Рис. 1. Анод/делитель фокусировки ЭЛТ и толстопленочная конструкция резисторов HVC HVR.
8. Рекомендации
- IEC 60065: Аудио-, видео- и аналогичные электронные устройства — требования безопасности (пункты по высоковольтному оборудованию для ЭЛТ-мониторов).
- IEC 62368-1: Аудио/видеооборудование, информационные и коммуникационные технологии — требования безопасности.
- П. А. Келлер, Катодно-лучевая трубка: технология, история и применение, Palisades Press, 1991.
- 陈景亮、姚学玲主编，《高电压试验技术》，中国电力出版社（高压分压电阻与绝缘试验).
- HVC Capacitor Технические характеристики плоских и трубчатых высоковольтных резисторов (HV-Caps), а также резисторов высокого напряжения (HVR).
- Vishay, Примечания по применению высоковольтных резисторов: стабильность делителя напряжения и подавление коронного разряда.
Похожие страницы товаров HVC: Высоковольтные керамические дисковые конденсаторы.
Сопутствующие товары HVC
Высоковольтные диоды для лазеров (с модуляцией добротности) HVC-лазерных систем
Следующая →Конденсаторы для дверных ручек, используемые в лидарных системах, автомобильной и топографической технике.