第六章 图像显示部分的工作原理及故障维修.docx

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第六章图像显示部分的工作原理及故障维修

【课题】

第六章　图像显示部分的工作原理及故障维修

第一节　黑白显像管及偏转线圈

新授课

【教学目标】

1．知识目标：

了解黑白显像管的外形及内部构造，理解偏转线圈的结构与作用以及电子束偏转原理。

2．能力目标：

培养学生的形象思维、分析解决问题能力。

3．情感目标：

培养学生的专业素养和职业意识。

【教学重点】偏转线圈的结构与作用。

【教学难点】对电子束偏转原理的理解。

【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】2课时（90分钟）。

【教学过程】

〖导入〗（1分钟）

目前，黑白电视机在市场上已经很难看到，但是黑白显像管作为一种重要的显示设备在许多方面仍有应用，尤其是对于初学者，以黑白显像管为起点了解阴极射线管类显示器的基本结构，了解图像显示的基本原理，可以起到视序渐进的作用。

读书指导法、分析法、演示法。

〖新课〗

第一节　黑白显像管及偏转线圈

一、黑白显像管的外形及内部构造

黑白显像管的外形和内部构造反映了阴极射线管类显示器的基本特征，它主要由管壳、电子枪、荧光屏等部分构成，现以下图为例进行简要说明。

1．管壳

管壳（玻壳）采用全玻璃结构。

2．电子枪

电子枪的作用是发射能被视频信号调制的高速聚焦电子束。

它由灯丝、阴极、栅极（第一阳极）第二阳极、第三阳极和第四阳极等组成，其基本构造如图所示。

（1）灯丝（F）：

由钨丝组成，接上额定电压，钨丝通过电流时发热，将阴极烘热，使之发射电子。

（2）阴极（K）：

它是一个金属圆筒，筒内罩着灯丝，筒上涂有易于发射电子的金属氧化物，它是电子源。

（3）栅极（G）：

1）结构特点

2）调制曲线

（4）第二阳极（A2）和第四阳极（A4）也叫高压阳极的结构特点与作用。

（5）第三阳极（A3）也称聚焦极，加有0～500V的可调正电压，使电子束聚焦在屏幕上。

3．荧光屏

（1）荧光粉层

（2）铝膜

4．显像原理

二、偏转线圈

偏转线圈套在显像管的管颈和管锥体相连接处。

行偏转线圈通有行频锯齿波电流，产生在垂直方向线性变化的磁场，使电子束作水平方向扫描。

场偏转线圈通有场频锯齿波电流，产生水平方向变化的磁场，使电子束作垂直方向扫描。

在行扫描和场扫描共同作用下，屏幕上呈现一幅矩形的光栅。

1．偏转线圈的结构

（1）偏转线圈的整体结构。

结合偏转线圈的组成图形引导学生分析。

（2）行偏转线圈结构

行偏转线圈有两组，上、下各一组，彼此并联或串联。

其形状呈喇叭形，以便套紧在管颈锥部，提高偏转效率，并可减少前后端磁场的影响，其结构如图（a）所示。

行偏转线圈的外侧套上一个磁环，起磁屏蔽作用，以减少自身磁场的对外辐射和防止外磁场对它的干扰。

（3）场偏转线圈结构

场偏转线圈也是上、下各一组，互相串联或并联。

场偏转线圈多是环形线圈，如图（b）所示，线圈绕在磁环上，以提高磁感应强度。

2．电子束偏转的原理及光栅的形成

结合图示说明

练习法。

练习：

6-1

小结：

在本次课中，分别对黑白显像管的构造以及偏转线圈分别进行了研究，希望同学们能灵活运用这些知识完成课后作业，为以后学习彩色显像管的有关知识奠定基础。

作业：

6-2

板书：

第一节黑白显像管及偏转线圈

一、黑白显像管的外形及内部构造

1．管壳

2．电子枪

3．荧光屏

二、偏转线圈

1．偏转线圈的结构

2．电子束偏转原理

第二节　彩色显像管及其典型工作条件

新授课

【教学目标】

1．知识目标：

理解自会聚彩色显像管和会聚磁铁组合件以及单枪三束“特丽龙”彩色显像管的结构与作用，了解彩色显像管的典型工作条件。

2．能力目标：

培养学生的形象思维、分析解决问题能力。

3．情感目标：

培养学生良好的职业道德和创新意识。

【教学重点】单枪三束“特丽龙”彩色显像管的结构与作用。

【教学难点】对会聚磁铁组合件的结构与作用的理解。

【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】2课时（90分钟）。

【教学过程】

〖导入〗（1分钟）

彩色显像管是彩色电视机的终端器件，由它最终显示图像。

虽然随着电视技术的迅猛发展，液晶显示器已经投入市场，等离子体PDP显示器也受到青睐，但因一些指标仍不尽人意或成本较高，故目前大部分彩色电视机采用的显像管都属阴极射线管。

〖新课〗

读书指导法、分析法、演示法。

第二节彩色显像管及其典型工作条件

彩色显像管与黑白显像管的重大区别。

（引导学生分析概述）

一、一、三枪三束自会聚彩色显像管

1.1．自会聚管的电子枪

白会聚管采用精密一体化一字形三枪三束电子枪，如图所示。

2.2．自会聚管的荫罩板

（1）荫罩板与荫罩孔

荫罩板指安装在电子枪与荧光屏之间的一块刻有数十万个小孔的薄钢板。

荫罩板中刻有的小孔称为荫罩孔。

（2）荫罩板的作用

当三个电子束能在荫罩孔准确会聚时，它们就会击中各自对应的荧光粉，发出红、绿、蓝三色光，所以称荫罩板为彩色显像管中的造色机构，如图所示。

（a）（b）

（3）特点

由图（b）可知，自会聚彩色显像管采用的是槽形荫罩板，它的优点是可使荫罩板和显示屏间的距离缩小到仅4mm，而且由于采用了沟槽状的栅栏结构大大提高了电子束的通透效率，缩小了点距，使显示的画面更加鲜艳。

3.3．自会聚管的荧光屏

（1）自会聚彩色显像管荧光屏的构成

（2）点距

点距是指显像管两个最接近的同色荧光点（条）之间的直线距离，它的单位为mm毫米，点距越小越好。

以14寸显示器为例加以说明。

4.4．自会聚管的偏转线圈和会聚磁铁组合件

二、二、单枪三束“特丽龙”彩色显像管

其结构如图所示。

此种显像管由于其独特的设计和优点，使其在各类彩色电视机中占有很大的比例。

1.1．单枪三束管的电子枪

（1）结构

一个电子枪，三个独立的阴极，按一字形水平排列，同时发出三注电子束，中间为绿束，两侧为红、蓝束。

（2）特点

三注电子束处于同一平面，只要在一个方向上调节两侧的红、蓝电子束，即可实现会聚，使会聚电路简化；只有一个电子枪，管颈有效口径较大，可获得较大直径的电子透镜，使电子束密度高，有利于提高荧光屏幕的亮度。

2.2．单枪三束管的荫罩板

（1）结构

采用垂直栅条形状的荫罩板和垂直相间的条纹状荧光粉条，所以单枪三束管又可称为栅网管。

栅网式的荫罩板上面是一些细小的长栅格，显像点呈现垂直条状。

（2）特点

其优点是消除了纵向点距，使电子通透率高，可达到更高的亮度和对比度，使色彩更加鲜艳饱满。

缺点是由于在荫罩板上的金属丝没有横向的连接，无法保证整个屏幕的稳定性，栅条的振动有可能导致画面的颤抖，需采用两条水平金属线来固定栅条的位置。

3.3．单枪三束管的荧光屏

近期的彩管都呈现出向平板显示方向发展。

屏幕越来越平，其四角为方角，尺寸越来越大。

三、

复习法

三、彩色显像管的典型工作条件

结合表引导学生分析自会聚彩色显像管的典型工作电压。

练习

1．简述自会聚彩色显像管的结构与作用。

2．简述单枪三束“特丽龙”彩色显像管的结构与作用。

3．举例说明彩色显像管的典型工作条件。

小结：

在本次课中，分别对自会聚彩色显像管和单枪三束“特丽龙”彩色显像管的结构与作用以及彩色显像管的典型工作条件进行了研究，希望同学们深刻理解这些知识的基础上完成课后作业，为以后的显像管电路故障检修奠定基础。

作业：

6-3

板书：

第二节彩色显像管及典型工作条件

一、三枪三束自会聚彩色显像管

1．自会聚管的电子枪

2．自会聚管的荫罩板

3．自会聚管的荧光屏

4．自会聚管的偏转线圈和会聚磁铁组合件

5．单枪三束“特丽龙”彩色显像管

四、二、单枪三束“特丽龙”彩色显像管

1．单枪三束管的电子枪

2．单枪三束管的荫罩板

3．单枪三束管的荧光屏

三、彩色显像管的典型工作条件

【课题】

第三节末级视放电路分析及故障检修

新授课

【教学目标】

1．知识目标：

理解彩色电视机末级视放的技术要求，能识读长虹R2118型机末级视放电路，并能概述其工作过程。

2．能力目标：

培养学生的就业能力、形象思维和分析解决问题能力。

3．情感目标：

对学生进行科学探索精神及学习习惯培养。

【教学重点】对长虹R2118型机末级视放电路的识读。

【教学难点】对白平衡调整原理的理解。

【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】2课时（90分钟）。

【教学过程】

复习法

〖导入〗（3分钟）

师生互动：

让学生回答下列问答题

1．简述单枪三束“特丽龙”彩色显像管的结构与作用。

读书指导法、分析法、演示法。

2．举例说明彩色显像管的典型工作条件。

〖新课〗

第三节视放末级电路分析及故障检修

一、彩色电视机末级视放的技术要求

（1）足够的增益：

将1V

左右的图像信号放大至：

黑白显像管60V

~100V

；

彩色显像管180V

以上。

（2）足够的带宽：

6MHz。

（3）非线性失真小。

（4）便于进行白平衡调整。

二、典型视放末级的电路分析

长虹R2118型机末级视放电路如图所示，为不兼有矩阵变换功能的视放末级电路。

长虹R2118型机白平衡调整电路如图所示。

（动画）

三、末级视放电路的故障检修

彩色电视机中的末级视放电路的故障现象比较复杂，下面仅对末级视放引起的常见故障现象讨论如下。

1．无光栅、有伴音，显像管阴极电压过高

检测各视放管基极电压，区分故障是因解码集成电路引起的还是由亮度通道或末级视放电路造成的。

2．光栅较亮且亮度失控

检测显像管的三个阴极电压，若均为零，再检测三个视放管的集电极电压也为零，故障原因可能是视放电源电路中的整流二极管或滤波电容损坏。

若视放电源输入端电压正常，而三个视放管的集电极电压均降到50V左右，应检查发射极电压若只有3~4V，说明故障在发射极电压的供给电路。

若检测三个阴极的电压基本正常，光栅调不暗，可检查加速极电压是否太高。

1．光栅呈现某一基色，很亮且有回归线

只有某一基色的荧光粉发光，而另外两个基色均不发光、有回归线。

产生这种故障现象的原因是与荧屏屏显示出的基色所对应的视放管被击穿。

2．光栅呈现某一补色（缺少某一基色）

（1）故障原因：

视放输出管集电极到显像管阴极的限流电阻中有一个开路。

视放输出管中有一个开路或截止，使相应的阴极电压太高。

某一组灯丝断路。

某一阴极的发射能力太低。

某一基色的荧光粉发光效率严重下降。

（2）检测方法

检测显像管三个阴极的直流电压，若某一脚的直流电压为190V左右，再检测其基极电压。

如果基极电压正常，则可能是该视放管开路；如果基极电压为零或很低，则可能是它的基色信号或色差信号输出电路出现故障，也可能是接插件中有关部分接触不良。

如果显像管三个阴极的直流电压基本正常，则需要检测每一个阴极的电流，以一基色的荧光粉很暗或接近不发光，说明此种荧光粉的发光效率已严重下降。

白平衡不良的调整

（1）白平衡不良的故障现象

接收彩色信号时仍可呈现各种色调，但各种色调均有不同程度的失真。

（2）白平衡调整

各种机型白平衡不良的调整方法基本相同，现通过动画演示介绍一般的调整步骤。

练习法。

练习：

6-4

小结：

在本次课中，分别对彩色电视机末级视放的技术要求和长虹R2118型机末级视放电路分别进行了研究，希望同学们在理解这些知识的基础上能灵活加以运用，为以后的彩电知识学习和显像管电路故障检修打下坚实基础。

作业：

6-5、6-6

板书：

第三节视放末级电路分析及故障检修

一、彩色电视机末级视放的技术要求

二、典型视放末级的电路分析

三、末级视放电路的故障检修

1．无光栅、有伴音，显像管阴极电压过高

2．光栅较亮且亮度失控

3．光栅呈现某一基色，很亮且有回归线

4．光栅呈现某一补色（缺少某一基色）

【课题】

第四节彩色显像管及附属电路的故障维修

新授课

【教学目标】

1．知识目标：

了解关机亮点消除电路、过压保护电路、消磁线圈与自动消磁电路。

初步掌握彩色电视机末级视放常见故障检修。

2．能力目标：

培养学生的就业能力、形象思维和分析解决问题能力。

3．情感目标：

对学生进行专业素养、就业意识及学习习惯培养。

【教学重点】彩色电视机末级视放常见故障检修方法。

【教学难点】显像管好坏的鉴别。

【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。

【课时安排】2课时（90分钟）。

复习法。

【教学过程】

〖导入〗（5分钟）

师生互动：

让学生回答下列问答题

读书指导法、分析法、演示法

1．简述彩色显像管的典型工作条件。

2．简述彩色显像管各电极的典型供电电压。

3．概述彩色电视机末级视放的技术要求。

第四节彩色显像管及附属电路的故障维修

为了保证彩色显像管的正常工作，除应向各电极提供所需的工作电压外，还必须配置关机亮点消除电路、过压保护电路及自动消磁电路等，这些电路出现故障时也会影响到彩色显像管的正常工作。

一、关机亮点消除电路

1．设置有关机亮点消除电路的必要性（引导学生分析与概述）

2．长虹R2118A型机关机亮点消除电路的组成及工作过程

结合长虹R2118A末级视放电路原理图引导学生分析

二、过压保护电路

1．导致过压的原因及（引导学生分析与概述）

2．设置过压保护电路的必要性（引导学生分析与概述）

3．长虹R2118A型机过压保护电路的组成

结合长虹R2118A末级视放电路原理图引导学生分析

4．长虹R2118A型机过压保护电路常见故障处理

结合长虹R2118A末级视放电路原理图引导学生分析

三、消磁线圈与自动消磁电路

1．消磁与色纯

如图所示，安装消磁线圈是使其在通电瞬间产生一个逐渐变至为零的交变磁场，使管内金属件剩磁减少到不再影响电子束运动轨迹的程度，以消除地磁场等对彩色电视机色纯度的影响。

2．消磁电路的构成及基本工作原理

（1）电路的构成

由电源开关、正温度系数的热敏电阻、消磁线圈三部分构成。

电路原理如图所示。

（2）工作原理

结合有关图形引导学生分析

四、彩色显像管故障的判断及维修

显像管的常见故障有衰老、碰极、极间打火、断极和慢性漏气等，现将故障特征及检查方法介绍如下：

1．衰老

彩色显像管的—般寿命可达20000小时，但经过长时间的使用后毕竟是要逐步老化或损坏的。

（1）老化的原因

慢性漏气、阴极发射能力下降、荧光粉发光效率降低等。

（2）老化的的故障特征

刚开机的一段时间内光栅较暗、图像较淡，若将亮度旋钮调得很大，聚焦变坏。

过一段时间后又可能逐渐正常。

（3）判断老化的方法（指导学生看书，引导学生分析与概述）

（4）采取的补救措施

可通过适当提高灯丝电压或降低阴极电压的方法来增加亮度。

灯丝电压可由6.3V提高到8V左右。

2．碰极（指导学生看书，引导学生分析与概述）

（1）灯丝与阴极相碰

（2）栅极与阴极相碰

（3）栅极与加速极相碰

3．极间打火

其故障现象是：

管内呈现紫红色辉光，可听到“啪、啪”声，荧光屏上出现密集的白条或白点。

对于偶然打火的显像管可采取加强外部电路保护措施的方法来解决，或者设法调整电路元件，适当降低打火电极的电压。

但对于严重打火的显像管，则只能采取换新的办法。

4．断极

彩色显像管的断极通常是由电极引线与管脚或管帽脱开而引起的。

脱开的电极不同，故障现象不同。

断极故障无法维修，但需确诊，然后更换。

5．漏气

最初为真空度不良，管颈内出现紫光；后来出现粉红色辉光，发生严重打火现象；很严重时，灯丝迅速氧化烧断，并有灰白色颗粒沉积在玻璃上。

当出现以上现象时，已无法维修，只能换新。

五、彩色显像管的更换

1．更换显像管的准备工作（结合实物引导学生分析）

2．拆卸顺序和步骤

下图绘出了常见机型的显像管拆卸过程，其他彩色电视机的主要结构与之相似，因而拆卸方法也大同小异。

（1）卸下背壳。

（2）卸下相联接的插头。

第二阳极高压帽在拆卸前要先放电，防止电击和由此引起的损坏。

（3）取出显像管周围妨碍操作的各种元器件，包括主线路板、电子预选器及此部件的安装支架。

（4）取下显像管管颈上的有关附件（如果新显像管上全部附件齐全，则可不取）。

（5）取下自动消磁线圈.

（6）松开显像管紧固螺丝，小心地取出显像管，取出的显像管要置于安全处。

3．更新显像管的安装

练习法。

显像管的安装按拆卸的相反步骤进行。

练习：

6-7、6-9、6-12

小结：

在本次课中，分别对关机亮点消除电路、过压保护电路和自动消磁电路分别进行了研究，希望同学们在理解这些知识的基础上能灵活加以运用，为以后的彩电知识学习和技能训练打下坚实基础。

作业：

6-8、6-11

板书：

第四节显像管附属电路及故障维修

一、关机亮点消除电路

二、过压保护电路

三、消磁线圈与自动消磁电路

1．消磁与色纯

2．自动消磁电路的构成及基本工作理