DE1247379B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung bogenfoermiger Stroeme - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Erzeugung bogenfoermiger StroemeInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
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Int. CL:
Nummer:
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Auslegetag:
Aktenzeichen:
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Auslegetag:
H04n
Deutsche KL: 21 al - 34/11
F 44017 VHI a/21 al
19. September 1964
17. August 1967
19. September 1964
17. August 1967
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von periodischen bogenförmigen
Strömen in einer Lastspule, insbesondere in einer Fokussierspule zum Zweck der Nachfokussierung
von Fernsehröhren, mit der durch eine Variation des Spulenstromes eine gleichmäßige
Schärfe von der Mitte bis zum Rand des Bildes erzeugt werden kann.
Es sind bereits Schaltungen mit abgestimmten Schwingungskreisen zur Erzeugung bogenförmiger
Ströme zu dem Zweck der Nachfokussierung von Elektronenstrahlröhren bekannt. Eine bekannte
Schaltung arbeitet mit zwei Schaltröhren, die durch Wechselwirkung den Kondensator des Schwingungskreises im geeigneten Augenblick umschalten. Diese
Schaltung hat den Nachteil, daß sie zwei Schaltröhren benötigt und daß es auf genaue Abstimmung
des Schwingungskreises ankommt, Eine andere Schaltung arbeitet nur mit einer Röhre; in dieser
wird aber ein Teil der Schwingkreisenergie vernichtet, so daß sie eine erhebliche Verlustleistung aufnehmen
muß.
Ferner ist auch durch die deutsche Patentschrift 1106 804 eine Schaltungsanordnung bekannt, bei
der zwischen der Lastspule und einer gesteuerten Elektronenröhre ein Parallelschwingungskreis liegt,
dessen Resonanzfrequenz in der gleichen Größenordnung wie die Wiederholungsfrequenz des Feldes,
Jedoch niedriger als diese ist. Die letztere Anordnung dient dem Zweck, die Belastung der Elektronenröhre
dadurch zu verringern, daß die Zeitpunkte des Auftretens der hohen Anodenspannung und
der hohen Anodenströme voneinander getrennt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Schaltung zur Erzeugung
bogenförmiger Ströme mit nur einem Schalter anzugeben, bei der eine möglichst geringe Verlustleistung
erzielt werden kann. Die obengenannten Nachteile werden bei einer Schaltung zur Erzeugung
von periodischen bogenförmigen Strömen in einer Lastspule, insbesondere zum Zweck der Nachfokussierung,
dadurch überwunden, daß erfindungsgemäß der Lastspule ein Kondensator parallel geschaltet ist
und mit dieser einen Schwingungskreds bildet, der auf nahezu die halbe Wiederholungsfrequenz abgestimmt
ist, daß in Reihe zu. dem Schwingungskreis eine Spule geringer Induktivität und ein vorzugsweise
elektronisch gesteuerter Schalter sowie eine Gleichspannungsquelle gelegt sind, derart, daß bei
periodischer, impulsmäßiger Steuerung des Schalters die zusätzliche Spule bei Stromdurchlässigkeit des
Schaltungsanordnung zur Erzeugung
bogenförmiger Ströme
bogenförmiger Ströme
Anmelder:
Fernseh G. m. b. H.,
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6
Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Siegfried von Hase,
Jugenheim (a. d. Bergstraße)
Dipl.-Ing. Siegfried von Hase,
Jugenheim (a. d. Bergstraße)
Schalters wechselspannungsmäßig parallel zur Lastspule gelegt wird.
Der Vorteil dieser einfachen Schaltung besteht vor allem darin, daß nur ein sehr geringer Energieaufwand
nötig ist, um den gewünschten bogen- bzw. parabelförmigen Stromverlauf zu erzielen, da lediglich
die durch.den ohmschen Widerstand der Spulen eintretenden Verluste ersetzt werden müssen.
Die Wirkungsweise der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild,
Fig.2 den Verlauf der Spannungen und Ströme innerhalb der Schaltung,
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild,
Fig.2 den Verlauf der Spannungen und Ströme innerhalb der Schaltung,
Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung eines Transistors zeigt.
■ In F i g. 1 ist 1 die Nachfokussierspule, in der ein parabelförmiger Strom erzeugt werden soll. Diese Spule befindet sich auf dem Hals der Elektronenstrahlröhre und bildet wenigstens einen Teil der Fokussierspule. Diese Spule ist einem Kondensator 2 von der Größe C parallel geschaltet und bildet mit ihm einen Schwingungskreis. In Reihe zu dem Schwingungskreis liegt eine zusätzliche Spule 3, deren Induktivität wesentlich kleiner ist als die der Spule 1. Für Fernsehzwecke hat sich ein Wert von etwa Vas der Induktivität der Nachfokussierspule bewährt. Ferner ist in Reihe zu der geschilderten Kombination ein Schalter 4 und eine Gleichspannungsquelle U gelegt. . . -
■ In F i g. 1 ist 1 die Nachfokussierspule, in der ein parabelförmiger Strom erzeugt werden soll. Diese Spule befindet sich auf dem Hals der Elektronenstrahlröhre und bildet wenigstens einen Teil der Fokussierspule. Diese Spule ist einem Kondensator 2 von der Größe C parallel geschaltet und bildet mit ihm einen Schwingungskreis. In Reihe zu dem Schwingungskreis liegt eine zusätzliche Spule 3, deren Induktivität wesentlich kleiner ist als die der Spule 1. Für Fernsehzwecke hat sich ein Wert von etwa Vas der Induktivität der Nachfokussierspule bewährt. Ferner ist in Reihe zu der geschilderten Kombination ein Schalter 4 und eine Gleichspannungsquelle U gelegt. . . -
Die Einschaltung des Schalters 4 soll periodisch erfolgen, wobei die Schließungsdauer klein gegenüber
der Öffnungsdauer und die Eigenfrequenz des Schwingungskreises 1,2 annähernd gleich der halben
Wiederholungsfrequenz sein soll. In der Fig. 1 sind ferner die Induktivitätswerte der Spulen 1 und 3
709 637/480
(L1 und L3) sowie die in ihnen fließenden Ströme
(Z1 und Z3) eingetragen^ Die an der Verbindungsstelle
der beiden Induktivitäten liegende Spannung ist mit UFo!e bezeichnet.
Zur Erläuterung des Einschwingvorganges und des Betriebes in eingeschwungenem Zustand wird nunmehr
auf Fig. 2 Bezug genommen. In dem dort gezeigten
Diagramm ist über der Zeitachse in den Kurven α und b die Spannung UFo'k am Kondensator 2 in
zwei verschiedenen Stadien. des Einschwingensund
in Kurve c der Strom in der Fokussierspule 1 in eingeschwungenem Zustand wiedergegeben. Bei den Erläuterungen
wird die Tatsache berücksichtigt, daß L1 wesentlich größer..ils L3, z. B. das 25fache ist.
Ferner ist der Kondensator 2 so bemessen, daß die Schließungszeit des Schalters 4 etwa einer halben
Periode der JBigenfreqüenz des aus Spule 3 und
Kondensator 2 bestehenden Schwingungskreises und die Öffnungszeit des Schalters 4 einer Tialben Periode
der Eigenfrequenz ..des . Schwingungskreises aus 2,0
Spule 1 und Kondensator 2 entspricht.
Im Augenblick t0 des Einschaltens des Schalters 4
beginnt über die Spule 3 mit der Induktivität L3 ein Strom zu fließen, welcher die Spannung
-■—-■- AT
TT
T Qi3
erzeugt. Zum Zeitpunkt t0 ist dabei UFok gleich
der Gleichspannung Kln der weiteren Zeit während
des Stromflusses durch den geschlossenen Schalter 4 sinkt UFok ab, so daß der Strom T3 durch Spule 3
nicht mehr linear ansteigt, sondern entsprechend einer Sinusfunktion ein Maximum bei UFok = 0 erreicht;
der Strom durch die Spule 1 wd hierbei vernachlässigt. Infolge der Trägheit des Schwingungskreises
2, 3 fließt ein. Entladestrom in der Induktivität L3 noch weiter, bis UFok = — U bei Z3 = 0 wird.
In diesem Augenblick I1, wird der Schalter geöffnet;
die Spannung an den Polen der Spule 1 beträgt nun
2U. Sie verursacht einen negativ gerichteten Strom
durch die Spule 1, der nach dem Gesetz -~ = -=—
- -Ut L·^
ansteigt, während TJFok von — U auf ' + U übergeht.
In dem Zeitpunkt ^ erreicht der Strom ein nega- .
tives Maximum. Infolge der Trägheit des Schwingungskreises 1, 2 wird der Kondensator 2 umgeladen,
so- daß UFok bei Absinken von Z1 bis zum Wert 0
den Wert 3 Ü erreicht Der Verlauf von UFoli im ersten
Einschwingstadium wird durch die Kurve α wiedergegeben. Mit der Wiedereinschaltung des Schalters
4 zum Zeitpunkt ϊ3 erfolgt nun der gleiche Vorgang mit dem Unterschied, daß UFok. jetzt die Spannung
3 U statt U hat. Der Verlauf von UFok während
der nächsten Einschwingphase entspricht jetzt der Kurve δ. Man erkennt, daß sich.-Z7poft bis zu sehr
hohen Amplituden aufschaukelt, die schließlich nur durch die Bedämpfung des Schwingkreises 1, 2 begrenzt
werden. Im praktischen Betrieb wurde der 12fache Wert der Spannung U erreicht. Eine so hohe
Spannung am Kondensator 2 entspricht auch einem hohen Strom Z1 durch die Spule 1. Der Strom in der
Spule 1 ist dem Integral der Spannung UFok proportional,
und da letztere einem Kosinusgesetz gehorcht, verläuft der Strom nach einer Sinusbogenform.
Während der Zeit von t0 bis' t± fließt nur der
-te Teil des Kondensatorladestromes über die
Spule 1, so daß der Strom Z1 in der Nachfokussierspule
ein pulsierender Gleichstrom ist. Der Stromverlauf in Spule 1 ist durch die Kurve c dargestellt.
Der Schalter 4 kann· durch eine Elektronenröhre oder einen Schalttransistor ersetzt werden. Die
Durchschaltung erfolgt im richtigen Zeitpunkt, wenn die " Eigenfrequenz des Schwingungskreises aus
Spule 1 und Kondensator 2 auf die halbe Folgefrequenz der Steuerimpulse am Gitter bei Röhrenschaltern
:bzw. an der Basis bei Transistorschaltern abgestimmt ist. Wenn der Schalter die Eigenschaft einer
Diode hat, so tritt dann eine Öffnung automatisch ein, wenn sich die Richtung des Stromes Z3 infolge
der Trägheit des Schwingungskreises aus Spule 3 und Kondensator 2 umkehrt. In diesem Fall ist eine
genaue Abstimmung nicht notwendig.
Bei Verwendung eines Transistors, der einen gewissen
Rückstrom aufweisen kann, empfiehlt es sich, in Reihe zum Kollektor des Transistors eine entsprechend
gepolte Diode zu legen.
F i g. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem Transistorschalter; die der F i g. 1 entsprechenden
Teile sind mit gleichen Kennzeichen versehen. Zusätzlich ist hier der Spule 3 noch eine Serienschaltung
aus einem Kondensator 6 und einem Widerstand 7 parallel geschaltet, welche dazu dient, eventuelle
Eigenschwingungen der Spule 3 bei geöffnetem Schalter zu dämpfen. Ferner ist in Serie zu der
Betriebsspannungsquelle noch ein Widerstand Z? eingeschaltet,
welcher eine Regelung der Amplitude ermöglicht. Die so erreichte Einfachheit der Schaltung
bei gleichzeitiger Energierückgewinnung macht diese allen bekannten Schaltungen überlegen.
. Bei einer Zeilenfrequenz von 15,625 kHz verwendet man zweckmäßig folgende Größen der Schaltelemente der Fig. 1:
. Bei einer Zeilenfrequenz von 15,625 kHz verwendet man zweckmäßig folgende Größen der Schaltelemente der Fig. 1:
L1 3 mH
L3 120 μΗ
C 0,1 JiF "
Claims (4)
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung von periodischen bogenförmigen Strömen in einer
-Lastspule, insbesondere zum Zweck der Nachfokussierung von Fernsehröhren, bei denen ein
magnetisch fokussierter Elektronenstrahl während einer längeren Zeit eine Zeile schreibt und
während einer kürzeren Zeit in die Anfangsstellung zurückkehrt und die Fokussierung zur
Scharfeinstellung von Zeilenmitte bis Zeilenende variiert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lastspule (1) ein Kondensator (2) parallel geschaltet ist und mit dieser einen Schwingkreis
bildet, der auf nahezu die halbe Wiederholungsfrequenz abgestimmt ist, daß in Reihe zu
dem Schwingkreis eine Spule (3) geringerer Induktivität und ein vorzugsweise elektronisch gesteuerter
Schalter (4) sowie eine Gleichspannungsquelle (U) gelegt sind, derart, daß bei periodischer,
impulsmäßiger Steuerung des Schalters (4) die zusätzliche Spule (3) bei Stromdurchlässigkeit
des Schalters (4) wechselspannungsmäßig parallel zur Lastspule (1) gelegt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter (4) eine
impulsgesteuerte Elektronenröhre dient.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter (4) ein
impulsgesteuerter Transistor verwendet wird.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe
zum Kollektor des Transistors eine derart gepolte Diode geschaltet ist, daß ein Leckstrom durch
den Transistor vermieden wird.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1106 804.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 637/480 8.67 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (4)
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DEF44516A DE1223876B (de) | 1964-09-19 | 1964-11-25 | Verfahren zur Erzeugung von parabelfoermigen Stroemen |
DE1965F0046980 DE1259936B (de) | 1964-09-19 | 1965-08-25 | Schaltungsanordnung zur horizontalen Rasterentzerrung in Farbfernsehbildroehren |
GB3976465A GB1068307A (en) | 1964-09-19 | 1965-09-17 | Circuit arrangement for the generation of a periodically fluctuating unidirectional current in an inductive load |
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DE1964F0044017 DE1247379B (de) | 1964-09-19 | 1964-09-19 | Schaltungsanordnung zur Erzeugung bogenfoermiger Stroeme |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEF44516A Pending DE1223876B (de) | 1964-09-19 | 1964-11-25 | Verfahren zur Erzeugung von parabelfoermigen Stroemen |
DE1965F0046980 Pending DE1259936B (de) | 1964-09-19 | 1965-08-25 | Schaltungsanordnung zur horizontalen Rasterentzerrung in Farbfernsehbildroehren |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEF44516A Pending DE1223876B (de) | 1964-09-19 | 1964-11-25 | Verfahren zur Erzeugung von parabelfoermigen Stroemen |
DE1965F0046980 Pending DE1259936B (de) | 1964-09-19 | 1965-08-25 | Schaltungsanordnung zur horizontalen Rasterentzerrung in Farbfernsehbildroehren |
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GB (1) | GB1068307A (de) |
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1965
- 1965-08-25 DE DE1965F0046980 patent/DE1259936B/de active Pending
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