示波器高压电源工作原理及故障检修 (示波器高压故障)

概述：示波器一种使用频率和覆盖面都很高的电子仪器。高压电源是示波器中的关键电路部件，也是示披器中故障发生率较高的部位。因此，在示波器维修工作中正确理解它的工作原理、快速准确寻找故障点，对确保示波器正常工作至关重要。本文中所讨论的高压电源电路性能好、结构新颖，在许多新型进口和国产通用示波器（例如，日本菊水公司COS、韩国Goldstar公司OS-、*GW公司GOS6xxxG系列、上海监听电厂XJxx系列、西安红华厂HH等型号）中都广泛采用。而这些示波器在许多高校实验室中有较高的保有量。因此，对它的故障分析具有普遍意义。1、高压电源工作原理　　高压电源的主要任务是为示波器正常显示提供合适的阴极、控制栅极和聚焦极负高压。其基本组成框图下图所示。

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　　变换器由振荡管和脉冲变压器构成。它是一个阻塞振荡器，将直流低压供电变换成频率为KHz的高频交流电庄，经变压器升压，从次极输出得到约为Vp-p的高频交流电压，该交流电压经过*整流后变成幅度约为-V的直流负高压，供给示波管的阴极。并通过反馈电路馈送至高压控制电路，用以控制振荡器的振荡输出幅度，从而达到自动稳定高压的目的。而且该负高压作为解调增辉电路的参考电压。脉冲变压器次极输出的交流电压中的一部分还通过电容器耦合到亮度解调增辉电路和聚焦解调增辉电路作为开关信号。在这里产生相对阴极的负偏压，分别馈送给示波管的控制栅极和聚焦极作为亮度控制电压和聚焦控制电压。用亮度电位器和聚焦电位器输出的低压，通过增辉放大器去控制亮度解调增辉电路和聚焦解调增辉电路输出高压的变化，从而达到控制亮度和自动聚焦的目的。2.解调增辉电路分析　　解调增辉电路是高压电源的故障最多的部位，但是说明书中都没有这一部分电路的具体分析。为了让读者对这一部分电路有一个清楚的认识，笔者以亮度解调增辉电路为例作一详细的分析。　　解调增辉电路的作用是通过低压的变化来控制高压的变化，产生相对阴极变化的负偏压。电路图下图所示。

　　从脉冲变压器的次极（9脚）输出的高频交流电压通过C4耦合到解调增辉电路。该电压的上限值被D钳位在R和R的分压值V，下限值被D钳位到增辉放大器输出的直流电平，该直流电平由亮度电位器改变低压通过增辉放大器来控制。增辉信号的低频分量对高频交流信号调制。调制信号的正半周通过D、-V负高压源对C充电，由于D负极与-V相连，这时C两端的电压为V。调制信号的负半周使D截止，D导通。D正极电位被钳制在增辉放大器的直流输出电平上，C上的电压通过D、C9和D放电。经过若干充、放电周期后、C9上的电压等于C上的电压为V。加在D正极的钳位电平是增辉放大器的输出直流电压，它由增辉电位器决定，假如为9OV，于是D正极的电位即为-V，相对于阴极产生了V的负偏压。此栅极负高压和经电容器C馈送来的增辉脉冲高频分量相加合成后加至示波管栅极，实现亮度控制。分析可见，通过调整亮度电位器，使低压输出变化，去改变高频交流电压在解调增辉电路中的钳位电平，且通过增辉放大器改变高频信号的调制度，从而引起栅极负高压的变化，最终实现亮度控制。聚焦解调增辉电路的工作过程与亮度解调增辉电路的工作过程完全一样，不再赘述。3.典型故障分析　　故障表现为1高压振荡器停振，表现为示波管无任何显示　　故障分析高压变换电路的振荡器内阻高、带载能力差、负载多。因此，故障率较高。只要有一路发生故障，便会造成变换器负荷加重，振荡器会立即停振。为迅速、准确查找故障发生部位，常采用脱离负载法来判断。若通电后低压电源正常、保险丝完好，可断开高压整流器之后的负载电路，再观察振荡器是否振荡。若振荡，则故障发生在增辉放大器或解调增辉电路。此时，可用示波器检查增辉放大器的增辉脉冲是否正常；或调节增辉电位器观察输出直流电压是否在正常范围内变化；若都正常，则故障应当发生在解调增辉电路，电路中的电容器C9、C、C漏电、解调增辉放大器中的三极管击穿等，都是引起负载加重，振荡器停振常见的原因。其中以上述三只电容器漏电引起故障最为常见，在维修中可用替换法确定引发故障的电容器。以C9漏电为例，将引起栅负压变小，相对阴极负偏压变小，引起示波管电流大，导致变换器负载太重，从而使得变换器集电极绕组上的反射阻抗变得极小，电路的正反馈强度大大减弱，以至停振。若将高压整流电路后面的负载断开后还继续停振，则可能是高压滤波电容器漏电或击穿，高压控制电路中的运算放大器及其周围电路故障所致；IC损坏，IC的同相输入端连接的电容器漏电引起输出电压异常，也会导致振荡器停振。有时故障不一定表现为停振，而是振荡弱，也可用类似方法判断故障。由于整个高压变换器电路（由高频振荡器、高压整流滤波电路和高压控制电路组成）是一个闭环*，在维修中切忌轻易断开反馈电路，否则特别容易损坏控制电路中IC，造成新的故障。　　故障表现为2亮度失控，亮度不能关掉　　故障分析栅极和阴极之间无负偏压或负偏压太小是引发此故障的直接原因。由于该负偏压是由解调增辉电路提供的，而解调增辉电路又直接受控于增辉放大器。因此，这两个电路中之一工作不正常时，便可以引发故障。解调增辉电路中的二极管D、D、D、D因耐压不够被击穿或性能*，使得栅负压变小，相对阴极变高，无法截止阴极发射的电子使得亮度失控以至辉度关不掉。增辉放大器的低压直流供电电压不正常，高压控制电路中的反馈电阻开路都可以引起亮度失控故障发生。