DD227585A1

DD227585A1 - STABILIZED LOCKING TRANSFORMER SWITCHING PART FOR TELEPHONE SENSOR

Info

Publication number: DD227585A1
Application number: DD26845884A
Authority: DD
Inventors: Wilfrid Seckendorf
Original assignee: Engels Fernsehgeraete Veb
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1985-09-18

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stromversorgungseinrichtung, in der alle benoetigten Betriebsspannungen, einschliesslich der Hochspannung fuer die Bildroehre, in einem Sperrwandlertransformator gewonnen werden, mit minimalem Bauelementeaufwand derart auszubilden, dass auch die Speisung einer Empfaengerstufe mit stark schwankendem Laststrom, vorzugsweise eine Tonendstufe hoher Ausgangsleistung, moeglich ist, ohne dass stoerende Aenderungen der Bildabmessungen auftreten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass in Reihe zu dem Gleichrichter im Speisungsstromkreis dieser Empfaengerstufe ein auf die Eigenresonanzfrequenz der Hochspannungswicklung abgestimmter Parallelschwingkreis angeordnet ist. Der grosse Resonanzwiderstand dieses Schwingkreises bewirkt, dass sich Schwankungen des Laststromes nicht als Bedaempfungsaenderungen auswirken koennen, so dass die Stabilitaet der Bildabmessungen dadurch nicht beeinflusst wird. Fig. 1The aim and object of the invention is to provide a power supply device in which all operating voltages required, including the high voltage for the Bildroehre, are obtained in a flyback transformer with minimal component complexity such that the supply of a Empfaengerstufe with highly fluctuating load current, preferably a Tonendstufe high output power is possible without causing disturbing changes in image dimensions. According to the invention, the object is achieved by arranging a parallel resonant circuit tuned to the natural resonant frequency of the high-voltage winding in series with the rectifier in the supply circuit of this receiver stage. The large resonant resistance of this resonant circuit causes fluctuations in the load current can not affect as Bedaempfungsaenderungen so that the stability of the image dimensions is not affected. Fig. 1

Description

Title of the invention

Stabilisiertes Sperrwandler-Schaltnetzteil für FernsehempfängerStabilized flyback switching power supply for television receivers

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein stabilisiertes Sperrwandler-Schaltnetzteil für Fernsehempfänger, das alle Betriebsspannungen, einschließlich der Hochspannung für die Bildröhre erzeugt und zur Speisung einer Baustufe mit stark, schwankender Belastung, z.B. eine Tonendstufe mit großer Ausgangsleistung, geeignet ist.The invention relates to a stabilized flyback switching power supply for television receivers, which generates all operating voltages, including the high voltage for the picture tube and to feed a building stage with strong, fluctuating load, e.g. a Tonendstufe with high output power, is suitable.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind Schaltnetzteile für Fernsehempfänger bekannt, bei denen die Hochspannung zur Speisung der Beschleunigungselektrode der Bildröhre unabhängig von der Horizontalablenkung gemeinsam mit allen übrigen stabilisierten Betriebs, spannungen in einen Transformator erzeugt wird. Eine derartige Lösung ist im ¥P H 04 U/2k6 81 6 angegeben. Dieses Schaltnetzteil arbeitet als selbstschwingender stabilisierter Sperrwandler.There are switching power supplies for television receivers are known in which the high voltage for feeding the accelerating electrode of the picture tube is generated independently of the horizontal deflection together with all other stabilized operating voltages in a transformer. Such a solution is given in the ¥ PH 04 U / 2k6 81 6. This switching power supply operates as a self-oscillating stabilized flyback converter.

Alle ¥icklungen des Sperrwandlertransformators, einschließlich der zusätzlichen Hochspannungswicklung, sind auf einem Schenkel eines u-förmigen Ferritkernes angeordnet. Die Hochspannungswicklung ist in Dioden-Split-Technik ausgeführt. Bei optimal gestaltetem Aufbau eines solchen Sperrwandlertransf orraa tors kann dieser auch eine Tonendstufe mit einerAll turns of the flyback converter transformer, including the additional high voltage winding, are disposed on a leg of a U-shaped ferrite core. The high voltage winding is implemented in diode split technology. In optimally designed structure of such a Sperrwandlertransf Orraa sector this can also be a Tonendstufe with a

aussteuerungsabhängigen Lastschwankung von ca. 5 Watt speisen.power-dependent load fluctuation of approx. 5 watts.

Ein Nachteil dieser Netzteilkonzeption besteht jedoch darin, daß noch größere, von einer Tonendstufe hoher Ausgangsleistung verursachte Belastungsschwankungen, besonders bei geringem Bildröhr ens trahlstroni, störende Änderungen der Bildabmessungen zur Folge haben.A disadvantage of this power supply concept, however, is that even larger, caused by a Tonendstufe high output power load fluctuations, especially at low Bildröhr ens trahlstroni, disturbing changes in image dimensions result.

Durch die unvermeidliche Eigenresonanz der Hochspannungswicklung kommt es bei geringer Belastung dieser Spannungsquelle (icle in er Strahlstroia der Bildröhre) zu einer resonanzbedingten Spannungsüberhöhung. Über die Kopplung des Sperrwandler transformator bewirkt der schwankende Laststrom der Tonendstufe eine mehr oder weniger starke Bedämpfung der Eigenresonanzschwingung, so daß sich die Hochspannung in stärkerem Maße ändert als die Betriebsspannung für die Ablenkstufen, wodurch die Stabilität der Bildabmessungen beeinflußt wird.Due to the unavoidable self-resonance of the high-voltage winding occurs at low load of this voltage source (icle in he Strahlstroia the picture tube) to a resonance-induced voltage overshoot. About the coupling of the flyback transformer causes the fluctuating load current of the Tonendstufe a more or less strong damping of the self-resonant oscillation, so that the high voltage changes more than the operating voltage for the deflection, whereby the stability of the image dimensions is affected.

Erst bei größerer Belastung der Hochspannungsquelle durch den Strahlstroia der Bildröhre wird die Eigenresonanz der Hochspannungswicklung so stark bedampft, daß keine Spannungsüberhöhung mehr auftreten kann. Somit sind die durch Laststromschwankungen der Tonendstufe hervorgerufenen Änderungen der Hochspannung geringer und nahezu proportional zu den Änderungen der Betriebsspannung für die Ablenkstufen, so daß die Bildabmessungen weitaus weniger beeinflußt werden.Only with greater load on the high voltage source through the Strahlstroia the picture tube, the self-resonance of the high-voltage winding is so heavily vaporized that no voltage overshoot can occur more. Thus, the changes in the high voltage caused by load current fluctuations of the Tonendstufe are lower and almost proportional to the changes in the operating voltage for the deflection stages, so that the image dimensions are much less affected.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, bei einem Sperrwandler-Schaltnetzteil für Fernsehempfänger, indem alle Betriebsspannungen, einschließlich der Hochspannung für die Bildröhre, gewonnen werden, den Einfluß von Laststromschwankungen einer Empfängerstufe, z.B. eine Tonendstufe mit großer Ausgangsleistung, auf die Bildabtnessungen mit minimalem S ehalt ung s aufwand zu reduzieren.The object of the invention is to obtain in a flyback converter power supply for television receivers, by obtaining all operating voltages, including the high voltage for the picture tube, the influence of load current fluctuations of a receiver stage, e.g. a sound output stage with high output power, to the Bildabtnessungen with minimum S ehalt sungsauf sungsaus to reduce.

Explanation of the invention of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stabilisiertes Sperrwandler-Schaltnetzteil für Fernsehempfänger, in dem alle Betriebsspannungen, einschließlich der Hochspannung für die Bildröhre, in einem Sperrwandlertransf oniiator gewonnen werden, derart auszubilden, daß die Speisung einer Empfängerstufe mit stark schwankendem Laststrom, vorzugsweise eine Tonendstufe großer Ausgangsleistung, möglich ist, ohne daß störende Änderungen der Bildabmessungen auftreten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Speisungsstromkreis einer Empfangerstufe mit stark schwankendem Laststrom ein auf die Eigenresonanzfrequenz der Hoch-3pannungsw"icklung abgestimmter Parallelschwingkreis in Reihe zum Gleichrichter angeordnet ist.The invention has for its object to provide a stabilized flyback converter switching power supply for television receiver, in which all operating voltages, including the high voltage for the picture tube, are obtained in a Sperrwandlertransf oniiator such that the supply of a receiver stage with heavily fluctuating load current, preferably a Tonendstufe high output power is possible without disturbing changes in image dimensions occur. According to the invention the object is achieved in that in the supply circuit of a receiving stage with greatly fluctuating load current is tuned to the natural resonant frequency of the high-3pannungsw "lung tuned parallel resonant circuit in series with the rectifier.

Der große Resonanzwiderstand dieses Schwingkreises bewirkt, daß sich Laststroraschwankungen nicht als Bedampfungsänderungen für die Eigenresonanzfrequenz der Hochspannungswicklung auswirken können.The large resonant resistance of this resonant circuit causes load current fluctuations can not affect as Spampfungsänderungen for the natural resonant frequency of the high voltage winding.

Für die Schaltfrequenz des Sperrwandlers stellt der Schwingkreis nur einen relativ kleinen Längswiderstand dar, der jedoch den Innenwiderstand dieser Gleichrichterstrecke vergrößert, wodurch die Ausgangsspannung belastungsabhängiger wird.For the switching frequency of the flyback converter of the resonant circuit is only a relatively small series resistance, but which increases the internal resistance of this rectifier path, whereby the output voltage is load-dependent.

Sine Ausgestaltung der Erfindung sieht deshalb vor, daß der Kondensator des Parallelschwingkreises zwischen dem Verbindungspunkt des Gleichrichters mit der Spule und Masse angeordnet ist, so daß dieser Kondensator mit dem Ladekondensator für den Resonanzstrom des Schwingkreises eine Serienschaltung bildet.Sine embodiment of the invention therefore provides that the capacitor of the parallel resonant circuit between the connection point of the rectifier is arranged with the coil and ground, so that this capacitor forms a series circuit with the charging capacitor for the resonant current of the resonant circuit.

Bei gleicher Wirkung des Parallelschwingkreises auf den Einfluß der Eigenresonanz der Hochspannungsspule hat diese Schaltungsvariante den Vorteil eines geringeren Innenwiderstandes der Gleichrichterstrecke, da der Kondensator des Schwingkreises für die Schaltfrequenz gleichzeitig als Ladekondensator wirktWith the same effect of the parallel resonant circuit on the influence of the self-resonance of the high voltage coil, this circuit variant has the advantage of a lower internal resistance of the rectifier path, since the capacitor of the resonant circuit for the switching frequency simultaneously acts as a charging capacitor

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Spule des In a further embodiment of the invention is the coil of the

Parallelschwingkreises eine Diode in Reihe gesclialtet, die für den Ladestrom in Flußrichtung gepolt ist. Diese Diode bewirkt, daß der Schwingkreis nur während der Sperrphase des Schalttransistors wirksam ist. Sie trennt den Schwingkreis während der Leitphase auf und gewährleistet, daß dieser zu Beginn jeder Sperrphase ebenso wie die Hochspannungswicklung aus der Ruhelage heraus von derselben Schaltflanke zum Schwingen angeregt wird. Auf diese Weise wird eine optimale Entkopplungswirkung bei jedem Regelzustand des Sperrwandlers erreicht.Parallel resonant circuit a diode cleaved in series, which is poled for the charging current in the flow direction. This diode causes the resonant circuit is effective only during the blocking phase of the switching transistor. It separates the oscillating circuit during the conducting phase and ensures that it is excited to oscillate at the beginning of each blocking phase as well as the high-voltage winding from the rest position by the same switching edge. In this way, an optimal decoupling effect is achieved in each control state of the flyback converter.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeiapieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to a Ausführungsbeiapieles.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:In the accompanying drawings show:

Fig. 1 : das Teilschaltbild eines Sperrwandler-Schaltnetzteils für Fernsehempfänger mit der erfindungsgemäßen Lösung;Fig. 1: the partial circuit diagram of a flyback converter power supply for television receiver with the solution according to the invention;

Fig. 2 u. 3 : weitere Ausgestaltungen der erfindungs-Fig. 2 u. 3: further embodiments of the invention

geinäßen Lösung.solution.

In Figur 1 ist die in Dioden-Splittechnik ausgeführte I-Iochspannungswicklung 1 des Sperrwandlertransformators 2 mit der Besohleunigungselektrode der Bildröhre 3 verbunden. Der Sperrwandlertransformator 2 hat eine weitere Niederspaanungswicldung 4 rait zugehörigem Gleichrichter 5 und Ladekondensator 6 zur Speisung einer Empfängerstufe mit stark schwankendem Laststrom (dargestellt durch den Lasteraatzwiderstand 7).In FIG. 1, the high-voltage winding 1 of the flyback converter transformer 2 designed in diode splitter technology is connected to the acceleration electrode of the picture tube 3. The flyback converter transformer 2 has a further low-voltage winding 4 associated rectifier 5 and charging capacitor 6 for feeding a receiver stage with greatly fluctuating load current (represented by the load resistor 7).

In Reihe zu dem Gleichrichter 5 ist der auf die Eigenresonanzfrequenz der Hochspannungswicklung 1 abgestimmte Parallelschwingkreis bestehend aus der Spule 8 und dem Kondensator angeordnet.In series with the rectifier 5 is tuned to the natural resonant frequency of the high-voltage winding 1 parallel resonant circuit consisting of the coil 8 and the capacitor is arranged.

Dieser Schwingkreis 8/9, der für seine Resonanzfrequenz einen großen Widerstand hat, verhindert, daß sich Änderungen desThis resonant circuit 8/9, which has a large resistance for its resonant frequency, prevents changes in the

Laststromes über die Kopplung des Sperrwandlertransformators auf die Eigenresonanzspannung der Hochspannungswicklung 1 , besonders bei niedrigem Strahlstrom der Bildröhre 3 auswirken können. Für die 'Schaltfrequenz stellt der Schwingkreis 8/9 nur einen geringen Längswiderstand dar. Dieser bewirkt jedoch eine vorn Belastungsstrora abhängige Verminderung der Ausgangsspannung U am Ladekondensator 6.Load current through the coupling of the flyback transformer to the natural resonance voltage of the high voltage winding 1, especially at low beam current of the picture tube 3 can affect. For the 'switching frequency of the resonant circuit 8/9 represents only a small series resistance. This, however, causes a front load current dependent reduction of the output voltage U at the charging capacitor. 6

Durch die Anordnung des Schwingkreises 8/9 nach Figur 2 wird ein geringerer Innenwiderstand und demzufolge eine höhere Ausgangsspannung U erreicht , da der KondensatorDue to the arrangement of the resonant circuit 8/9 of Figure 2, a lower internal resistance and consequently a higher output voltage U is reached, since the capacitor

etet

des Schwingkreises für die Schaltfrequenz gleichzeitig als Ladekondensator wirksam wird.of the resonant circuit for the switching frequency is simultaneously effective as a charging capacitor.

Die frequenzabhängige Entkopplung der gespeisten Empfängerstufe von der Hochspannungswicklung 1 bleibt dabei in gleichem Umfang wie in der Konzeption nach Figur 1 erhalten. Bei Anordnung des Schwingkreises 8/9 nach Figur 1 und Figur wird dieser auch bei Rückgang des Stromes durch den Gleichrichter 5 am Ende der Sperrphase des Schalttransistors erneut zum Schwingen angeregt, so daß er während der folgenden Leitphase bei gesperrtem Gleichrichter 5 nahezu ungedämpfte Schwingungen ausführt.The frequency-dependent decoupling of the fed receiver stage from the high-voltage winding 1 remains the same extent as in the conception according to FIG. 1. In the arrangement of the resonant circuit 8/9 of Figure 1 and Figure this is excited even when the current through the rectifier 5 at the end of the blocking phase of the switching transistor to oscillate again, so that it performs almost undamped oscillations during the following control phase with locked rectifier 5.

Da die Dauer der Leitphase durch den RegelungsVorgang im Schaltnetzteil verändert wird, trifft der folgende Einschaltvorgang des Gleichrichters 5 auf unterschiedliche Momentanwerte der Resonanzspannung des Schwingkreises 8/9, weil die Phasenlage dieser Spannung gegenüber der Sigenresonanzspannung der Hochspannungswicklung 1 mehr oder weniger stark abweicht.Since the duration of the conduction phase is changed by the RegelungsVorgang in the switching power supply, the following turn-on of the rectifier 5 applies to different instantaneous values of the resonant voltage of the resonant circuit 8/9, because the phase position of this voltage to the resonant voltage of the high voltage winding 1 deviates more or less.

Dadurch kann die angestrebte Entkopplungswirkung des Schwingkreises 8/9 vor allem bei großem Regelumfang des Netzteiles ungünstig beeinflußt werden.As a result, the desired decoupling effect of the resonant circuit 8/9 can be adversely affected especially at large control range of the power supply.

Deshalb wird in weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung zur Spule 8 eine Diode 11 in Reihe geschaltet. Eine derartige Anordnung ist in Figur 3 dargestellt. Die zusätzliche Diode 11 erfüllt eine Schalterfunktion.Therefore, in a further embodiment of the solution according to the invention to the coil 8, a diode 11 is connected in series. Such an arrangement is shown in FIG. The additional diode 11 fulfills a switch function.

Sie läßt bei Leitfähigkeit während der Sperrphase des Schalttransistors 10 den Schwingkreis 8/9 voll wirksam werden. Während der Leitphase des Schalttransistors 10 ist die Diode gesperrt, wodurch die Impedanz el ein en te (Spule 8 und Kondensator 9) voneinander getrennt sind, so diaß der Schwinglcreis außer Funktion gesetzt ist.It can be at conductivity during the blocking phase of the switching transistor 10, the resonant circuit 8/9 fully effective. During the conducting phase of the switching transistor 10, the diode is turned off, whereby the impedance el ein en te (coil 8 and capacitor 9) are separated from each other, so that the Schwinglcreis is disabled.

Dadurch wird dieser bei leitend werdender Diode 11, zu Beginn jeder neuen Sperrphase, unabhängig von der Dauer der vorangegangenen Leitphase, in den Schwingzustand versetzt. Da sowohl der Schwingkreis 8/9 als auch die Hochspannungswicklung 1 bezüglich ihrer Eigenresonanz von derselben Schaltflanke angeregt werden, sind deren Schwingungen stets phasengleich.As a result, when the diode 11 becomes conductive, it is put into the oscillating state at the beginning of each new blocking phase, irrespective of the duration of the preceding conducting phase. Since both the resonant circuit 8/9 and the high-voltage winding 1 are excited with respect to their natural resonance by the same switching edge, their vibrations are always in phase.

Claims

claims

Stabilized flyback converter switching power supply for television receivers for obtaining all operating voltages, including the high voltage for the picture tube, in a flyback transformer with a rectifier path consisting of low voltage winding, rectifier and charging capacitor, for feeding a receiving stage with highly fluctuating load current, preferably a Tonendstufe large output power, characterized in that a parallel resonant circuit tuned to the natural resonance frequency of the high-voltage winding (1), consisting of the coil (8) and the capacitor (9), is arranged in series with the rectifier (5).

Stabilized flyback converter switching power supply according to claim characterized in that the capacitor (9) of the parallel resonant circuit between the connection point of the rectifier (5) with the coil (8) and ground is arranged, so that this with the charging capacitor (6) for the resonant current of the resonant circuit (8/9) forms a series connection.

Stabilized flyback converter switching power supply according to claim 1 or 2, characterized in that in series with the coil (8) a poled for the charging current of the rectifier section in the flux direction diode (11) is arranged.

k Stabilized flyback converter switching power supply according to e.inin of claims 1-3 daduroh characterized in that the coil (8) is formed as an enclosed by one or more ferrite cores conductor.

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