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Speiseschaltung für elektronische Geräte
Die Erfindung betrifft die Stromversorgung elektronischer Geräte, insbesondere Fernsehgeräte aus einem Wechselstromnetz.
Geräte, die zum Anschluss an eine Netzspannung von 110 V ausgebildet sind. müssen bei Anschluss an 220 V abgeändert werden. Es ist üblich, diese Abänderung durch Einschaltung eines Transformators oder
Vorwiderstandes vorzunehmen. Es ist auch eine Speiseschaltung für elektronische Geräte bekannt, bei der diese Aufgabe dadurch gelöst wird, dass parallel zum Betriebsspannungserzeuger ein Nebenschlusskreis und in Reihe mit der so gebildeten Parallelschaltung ein zum Gerät gehörender Stromverbraucher geschaltet ist.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser Anordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der
Nebenschlusskreis aus einem Gleichrichter in Reihe mit einem Widerstand besteht.
Die Anordnung des Gleichrichters im Nebenschlusskreis fühlt eine Herabsetzung des durch diesen Kreis fliessenden Stromes und damit des Energieverbrauchs herbei. Gegenüber einem Nebenschlusskreis ohne Gleichrichter ergibt sich auf der andern Seite ein erhöhter Stromfluss durch den zum Gerät gehörenden Stromverbraucher, der im allgemeinen aus der Reihenschaltung einer Anzahl von GlUhfäden besteht. Diese Zunahme des Verbraucherstromes ermöglicht die Wahl eines grösseren Widerstandes für den Nebenschlusskreis, wodurch der Leistungsverbrauch dieses Kreises noch weiter herabgesetzt wird.
Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine Speiseschaltung üblicher Art für ein Fernsehgerät, und Fig. 2 eine Schaltung nach vorliegender Erfindung.
In der Fig. 1 ist mit 10 eine Spannungsquelle von 110 V bezeichnet. Diese Spannung liegt an den Klemmen 11, von denen die eine geerdet ist. An der andern Klemme liegt ein Betriebsspannungserzeuger 12, der aus der zugeführten Wechselspannung durch Gleichrichtung eine Betriebsgleichspannung für das Gerät erzeugt. Zu diesem Zweck kann der Spannungserzeuger aus einem Gleichrichter 13, einer Spule 14 und Kondensatoren 15 und 16 bestehen. Die gleichgerichtete Spannung erscheint an Klemmen 17, an die verschiedene mit 18 bezeichnete Teile des Fernsehgerätes angeschlossen sind. z. B. die Videofrequenz-, Tonfrequenz- und Synchronisierschaltungen.
An der nicht geerdeten Klemme 11 liegt auch ein zum Gerät gehörender Stromverbraucher, der aus der Reihenschaltung 19 mehrerer Heizfäden der Elektronenröhren besteht.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, sind der Spannungserzeuger 12 und der Stromverbraucher 19 mit Bezug auf die Klemmen 11 parallelgeschaltet. Die an den Klemmen 17 erscheinende Spannung ist normalerweise von der Grössenordnung 140 V bei einem Stromverbrauch von etwa 250 mA. Der Stromverbraucher 19 nimmt normalerweise einen Strom von etwa 600 mA auf. Wenn das Gerät 18 an eine Spannungsquelle von 220 V anzuschliessen ist, muss die Speiseschaltung nach Fig. 1 entsprechend abgeändert werden.
Fig. 2 zeigt eine Speiseschaltung nach vorliegender Erfindung. Teile, die Teilen der Fig. 1 entsprechen, sind mit derselben Bezugsziffer unter Hinzufügung eines a bezeichnet. Die Spannungsquelle 10a erzeugt an den Klemmen lla eine Spannung von 220 V. Der Betriebsspannungserzeuger 12a liegt an der der Erde abgewandten Klemme lla und umfasst einen Gleichrichter 13a, eine Spule 14a und Kondensatoren 15a und 16a. Die gleichgerichtete Spannung gelangt über Klemmen 17a zum Fernsehgerät 18a. Der Stromverbraucher 19a, aus mehreren in Reihe geschalteten Heizfäden bestehend, liegt an der der Erde
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zugewandten Klemme Ha, die über einen Kondensator 20 an Erde liegt. Ein Nebenschlusskreis 21 liegt parallel zum Spannungserzeuger 12a. Er umfasst einen Gleichrichter 22 und einen Widerstand 23.
Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, dass der aus einer Reihenschaltung von Heizfäden bestehende Stromverbraucher 19a in Reihe mit der Parallelschaltung des Spannungserzeugers 12a mit dem Nebenschlusskreis 21 liegt.
Der Stromverbraucher 19a nimmt auchhier einen Strom von etwa 600 mA auf, während an den Klemmen 17a etwa 250 mA verbraucht werden. Der Unterschied zwischen diesen beiden Strömen muss also durch den Nebenschlusskreis 21 fliessen, so dass der Strom des Verbrauchers 19a die Summe der Ströme des Spannungserzeugers 12a und des Nebenschlusskreises 21 ist.
Im Vergleich zur Schaltung nach der Fig. l sind nur die folgenden Schaltelemente hinzugekommen : Kondensator 20, Gleichrichter 22 und Widerstand 23. Der Gleichrichter 22 hat eine zweifache Funktion. Erstens, wenn der Widerstand 23 unmittelbar an der oberen Klemme 11a läge, würde er eine Spannung von etwa 150 V erhalten und einen Strom von etwa 350 mA führen. Der Widerstand 23 würde unter diesen Verhältnissen eine erhebliche Leistung aufnehmen. Durch die Anordnung des Halbwellengleichrichters 22 im Nebenschlusskreis 21 geht die durchschnittliche Spannung über den Widerstand 23 auf etwa 40 bis 50 V herab, entsprechend einem Leistungsaufwand von nur einem Drittel im Vergleich zum erstgenannten Fall. Zweitens dient der Gleichrichter 22 zur Erzeugung einer Gleichspannung für die Heizfäden.
Dies ist dann von Bedeutung, wenn die Netzfrequenz nicht 60 Hz, wie in Amerika üblich, sondern nur, wie in Europa, 50 Hz beträgt. Bei dieser niedrigeren Frequenz könnte ein Flimmern des Bildes entstehen, wenn die Heizfäden mit Wechselstrom gespeist würden.
Es ist offensichtlich, dass die Schaltung nach Fig. 2 im Vergleich zu einer Schaltung mit Transformator zur Spannungserniedrigung viel einfacher und billiger ist. Da der Gleichrichter 22 sowieso in vielen Fällen erforderlich ist, wenn die Netzfrequenz 50 Hz beträgt, sind als zusätzliche Schaltungselemente nur der Kondensator 20 und der Widerstand 23 erforderlich.
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Supply circuit for electronic devices
The invention relates to the power supply of electronic devices, in particular television sets from an alternating current network.
Devices that are designed for connection to a mains voltage of 110 V. must be changed when connected to 220 V. It is common to make this modification by switching on a transformer or
Make series resistance. A supply circuit for electronic devices is also known in which this object is achieved in that a shunt circuit is connected in parallel with the operating voltage generator and a power consumer belonging to the device is connected in series with the parallel circuit thus formed.
The invention relates to an improvement of this arrangement, which is characterized in that the
Shunt circuit consists of a rectifier in series with a resistor.
The arrangement of the rectifier in the shunt circuit causes a reduction in the current flowing through this circuit and thus in the energy consumption. Compared to a shunt circuit without a rectifier, there is, on the other hand, an increased current flow through the current consumer belonging to the device, which generally consists of a number of filaments connected in series. This increase in the consumer current enables a larger resistor to be selected for the shunt circuit, as a result of which the power consumption of this circuit is further reduced.
An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. 1 shows a feed circuit of the usual type for a television set, and FIG. 2 shows a circuit according to the present invention.
In Fig. 1, 10 denotes a voltage source of 110 volts. This voltage is applied to terminals 11, one of which is grounded. At the other terminal there is an operating voltage generator 12 which, by rectifying the supplied alternating voltage, generates a direct operating voltage for the device. For this purpose, the voltage generator can consist of a rectifier 13, a coil 14 and capacitors 15 and 16. The rectified voltage appears at terminals 17 to which various parts of the television set, designated 18, are connected. z. B. the video frequency, audio frequency and synchronization circuits.
At the ungrounded terminal 11 there is also a power consumer belonging to the device, which consists of the series connection 19 of several filaments of the electron tubes.
As can be seen from FIG. 1, the voltage generator 12 and the current consumer 19 are connected in parallel with respect to the terminals 11. The voltage appearing at the terminals 17 is normally of the order of magnitude 140 V with a current consumption of about 250 mA. The power consumer 19 normally consumes a current of about 600 mA. If the device 18 is to be connected to a voltage source of 220 V, the feed circuit according to FIG. 1 must be modified accordingly.
Fig. 2 shows a feed circuit according to the present invention. Parts which correspond to parts of FIG. 1 are denoted by the same reference number with the addition of an a. The voltage source 10a generates a voltage of 220 V at the terminals 11a. The operating voltage generator 12a is connected to the terminal 11a facing away from earth and comprises a rectifier 13a, a coil 14a and capacitors 15a and 16a. The rectified voltage is sent to the television set 18a via terminals 17a. The power consumer 19a, consisting of several filaments connected in series, is connected to the earth
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facing terminal Ha, which is connected to earth via a capacitor 20. A shunt circuit 21 lies parallel to the voltage generator 12a. It comprises a rectifier 22 and a resistor 23.
From FIG. 2 it can be seen that the current consumer 19a consisting of a series connection of filaments is in series with the parallel connection of the voltage generator 12a with the shunt circuit 21.
The current consumer 19a also consumes a current of about 600 mA here, while about 250 mA are consumed at the terminals 17a. The difference between these two currents must therefore flow through the shunt circuit 21, so that the current of the consumer 19a is the sum of the currents of the voltage generator 12a and the shunt circuit 21.
In comparison to the circuit according to FIG. 1, only the following switching elements have been added: capacitor 20, rectifier 22 and resistor 23. The rectifier 22 has a dual function. First, if the resistor 23 were directly on the upper terminal 11a, it would receive a voltage of about 150 V and carry a current of about 350 mA. The resistor 23 would consume a considerable amount of power under these conditions. As a result of the arrangement of the half-wave rectifier 22 in the shunt circuit 21, the average voltage across the resistor 23 drops to about 40 to 50 V, corresponding to a power expenditure of only one third compared to the first-mentioned case. Second, the rectifier 22 is used to generate a DC voltage for the filaments.
This is important if the mains frequency is not 60 Hz, as is common in America, but only 50 Hz, as in Europe. At this lower frequency, the image could flicker if the filaments were supplied with alternating current.
It will be apparent that the circuit of FIG. 2 is much simpler and cheaper in comparison to a circuit with a transformer for voltage reduction. Since the rectifier 22 is required anyway in many cases when the line frequency is 50 Hz, only the capacitor 20 and the resistor 23 are required as additional circuit elements.