质量/电容器博客
用于 CRT 聚焦阳极的高压电阻器，可靠性高
在高压电子领域，很少有元件像阴极射线管 (CRT) 聚焦和阳极等应用中使用的电阻器那样关键且要求如此之高。
用于 CRT 聚焦阳极的高压电阻器，可靠性高
工程学答案： 阴极射线管显示器、示波器和传统X射线监视器系统依靠精密高压电阻分压器来设定聚焦电极和阳极的电位，从而控制电子束的形状和加速。HVC厚膜电阻器具有所需的额定电压、稳定性和低温度漂移，能够在5–50 kV电压范围内保持图像清晰和束流稳定。
- 选择电阻器时，应考虑峰值电压、分压比、容差和温度系数，而不能只看零件编号。
- 聚焦电压必须保持在 0.1% 以内才能保持光束清晰；漂移会导致失焦和分辨率下降。
- HVC HVR 平面电阻器具有 ±1% 的容差和低 TCR 配方，适用于精密 CRT 分压器。
摘要： 在每个阴极射线管内部，电子枪需要精确控制聚焦和阳极电位才能产生清晰稳定的图像。构成这些电极分压网络的高压电阻器是特殊元件，需要在极高的电应力下工作。本文将阐述这些电阻器的电路作用、尺寸要求、工程师可能遇到的故障模式，以及能够提供可靠聚焦和阳极性能的高压电阻器系列，并提供一个分压电路示例。
1. 应用上下文
在高压电子领域，很少有元件像阴极射线管聚焦电路和阳极电路中使用的电阻器那样关键且要求如此之高。几十年来，阴极射线管一直是电视机、电脑显示器、示波器和雷达屏幕的首选显示设备，如今它们仍然在专用仪器和传统工业设备中服役。这些并非普通的电阻器；它们是经过特殊设计的元件，能够在极端的电应力下可靠运行，即使是微小的波动或故障也会导致图像质量下降甚至整个系统失效。
阴极射线管的电子枪发射电子束，该电子束必须聚焦并加速到荧光屏上。阳极电压（通常为数十千伏）用于加速电子束，而聚焦电极电压（通常为几千伏）则将其聚焦成一个细小的光斑。这两个电压均由同一高压电源通过电阻分压器产生，因此这些电阻器的精度和稳定性直接影响图像的清晰度和亮度。
三、技术要求
分压电阻必须能够承受阳极的全部电压，保持精确的分压比，以确保聚焦抽头落在指定的电位上，并且在机箱升温过程中漂移尽可能小。此外，它们还需要低噪声和低电感，以避免调制光束。
3. 工程师的痛点
4. 组件比较
| 电阻器类型 | 电压 | TCR | 噪声 | CRT分割器使用 |
|---|---|---|---|---|
| 碳成分 | ≤1kV | ±1000 ppm/°C | 高 | 不合适 |
| 金属膜 | ≤3kV | ±50 ppm/°C | 低 | 低压抽头 |
| 厚膜平面（HVR） | 5–50 伏 | ±100 ppm/°C | 低 | 首推最高性价比 |
5. 选择和HVC解决方案
对于 25 kV 的 CRT 电源，使用一对 HVC HVR 30 kV 平面电阻器构成分压器：R_top = 100 MΩ，R_bottom = 25 MΩ，两者精度均为 ±1%，温度变化范围为 50 ppm/°C。这取代了八体电阻串，并使聚焦抽头在预热期间保持稳定在 0.15% 以内。
| 样式 | HVC系列 | 电压 | 抵抗力 |
|---|---|---|---|
| 平面 | HVR-F纬度 | 5–50 伏 | 100千欧姆 – 1吉欧姆 |
| 管 | HVR-TUBE | 10–100 伏 | 1兆欧姆 – 10吉欧姆 |
6. 工程案例研究
一家工业示波器制造商收到现场投诉，称其产品在潮湿环境下会出现图像散焦和分压器间歇性闪络现象。原分压器采用十二个 2 kV 金属膜电阻，漂移率为 200 ppm/°C。重新设计后，用两个 HVC HVR 30 kV 平面电阻取代了原有的电阻串，元件数量从十二个减少到两个，并将预热漂移率从 0.6% 降低到 0.12%。一年后，闪络报告消失，高压部分的现场返修率也从 4.2% 降至 0.3%。
| 米制 | 之前（12×金属膜） | （2× HVR 平面） |
|---|---|---|
| 分隔件 | 12 | 2 |
| 热身时的焦点漂移 | 0.6% | 0.12% |
| 现场闪络报告 | 相当常见 | 一年内无 |
| 高压段回流率 | 4.2% | 0.3% |
7. 设计考虑
将分压器物理位置靠近电子枪，以最大程度地缩短可能拾取噪声的高阻抗走线长度。确保顶部电阻器高端的爬电距离至少等于显像管阳极电压除以环境击穿强度。在阳极电容上并联一个泄放电阻，以便在打开机箱时显像管放电至安全水平。在机箱工作温度下验证分压比，并进行湿度测试以确认表面漏电不会导致聚焦抽头电压降低。最后，使用无电晕端子，并将高压走线远离视频信号路径，以避免将伪影耦合到图像中。
图 1 CRT 阳极/聚焦分光器和 HVC HVR 电阻器的厚膜结构。
8。 参考
- IEC 60065：音频、视频和类似电子设备——安全要求（CRT 设备的高压条款）。
- IEC 62368-1：音频/视频、信息和通信技术设备——安全要求。
- PA Keller，《阴极射线管：技术、历史和应用》，Palisades出版社，1991年。
- 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电容器 （HV-Caps），HVR 平面和管状高压电阻器数据表。
- Vishay，高压电阻器应用说明：分压器稳定性和电晕抑制。
相关HVC产品页面： 高压陶瓷圆片电容器.