DE1283879B

DE1283879B - Circuit for stabilizing the high voltage of cathode ray tubes

Info

Publication number: DE1283879B
Application number: DE1967ST026452
Authority: DE
Inventors: Bertsch Guenter
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1967-02-02
Filing date: 1967-02-02
Publication date: 1968-11-28
Also published as: NO122541B; ES350047A1; GB1207262A; NL6801513A; FR1554184A; BE710243A

Description

Hochspannung gleichgerichtet wird, und die derart erzeugte Regelspannung der zur Hochspannungserzeugung dienenden Leistungsstufe zugeführt wird, nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Gleich-5 richtung mit zwei Gleichrichtern erfolgt, von denen einer im wesentlichen der ersten Hälfte der Impulsschwingung und der andere im wesentlichen deren zweiten Hälfte zugeordnet ist. Dabei wird es als vorteilhaft "angesehen, daß die aus der zweiten HälfteHigh voltage is rectified, and the control voltage generated in this way is used for high voltage generation serving power stage is supplied, proposed according to the invention that the equal-5 Direction is carried out with two rectifiers, one of which is essentially the first half of the pulse oscillation and the other is essentially associated with the second half thereof. It is used as a advantageous "that those from the second half

Die Erfindung befaßt sich mit einer Schaltung zur
Stabilisierung der Hochspannung von Kathodenstrahlröhren, insbesondere von Bildröhren, bei der
die Hochspannung getrennt von der Ablenkspannung
mit einem Hochspannungstransformator erzeugt
wird, der im Impulsbetrieb unter Anwendung der
Anhebung der dritten Harmonischen der Impulsschwingung arbeitet, die zwecks Stabilisierung der
Hochspannung gleichgerichtet wird, und die derart
erzeugte Regelspannung der zur Hochspannungs- io der Impulsschwingung hergeleitete Gleichspannung erzeugung dienenden Leistungsendstufe zugeführt als Regelkriterium zur Hochspannungsstabilisierung wird. und die aus der ersten Hälfte der ImpulsschwingungThe invention relates to a circuit for
Stabilization of the high voltage of cathode ray tubes, especially picture tubes, in the
the high voltage separated from the deflection voltage
generated with a high voltage transformer
is operated in pulse mode using the
Raising the third harmonic of the pulse oscillation works to stabilize the
High voltage is rectified, and the such
The control voltage generated is fed to the power output stage used to generate the high-voltage io the pulse oscillation, which is used as a control criterion for high-voltage stabilization. and those from the first half of the pulse oscillation

Es sind bereits Schaltungsanordnungen (deutsche hergeleitete Gleichspannung zur Kompensation des Patentschrift 767 678) zur Stabilisierung der Hoch- Hochspannungsinnenwiderstandes dient. Weiterhin spannung von Kathodenstrahlröhren bekannt, bei 15 wird vorgeschlagen, mindestens dem Gleichrichter, denen die Hochspannung getrennt von der Ablenk- der der zweiten Hälfte der Impulsschwingung zugespannung mit einem Hochspannungstransformator ordnet ist, die differenzierte Impulsschwingung zuzuerzeugt wird, der im Impulsbetrieb unter Anwendung führen. Es wird weiterhin als vorteilhaft angesehen, der Anhebung der dritten Harmonischen der Impuls- die mit den beiden Gleichrichtern gewonnene Regelschwingung arbeitet, die zwecks Stabilisierung der so spannung mit Hilfe eines getasteten Regelspannungs-Hochspannung gleichgerichtet wird, und die derart Verstärkers in an sich bekannter Weise zu verstärken, erzeugte Regelspannung der zur Hochspannungs- Darüber hinaus wird es als vorteilhaft angesehen, erzeugung dienenden Leistungsendstufe zugeführt daß zur Ausregelung sehr schneller Änderungen in wird. Zur Herabsetzung des Hochspannungsinnen- an sich bekannter Weise eine von der Abschirmung Widerstandes sind zwei verschiedene Methoden be- 25 der Hochspannungsleitung hergeleitete Wechselkannt. Bei der einen Methode wird eine zusätzliche Spannungskomponente der Regelspannung überlagert Spannung aus dem Video-Signal hergeleitet, welches wird.There are already circuit arrangements (German derived direct voltage to compensate for the Patent specification 767 678) is used to stabilize the high-voltage internal resistance. Farther voltage of cathode ray tubes known, at 15 it is suggested at least the rectifier, which the high voltage is separated from the deflecting voltage of the second half of the pulse oscillation is arranged with a high-voltage transformer to generate the differentiated pulse oscillation that will lead in pulse operation under application. It is still considered beneficial the increase in the third harmonic of the pulse - the control oscillation obtained with the two rectifiers works for the purpose of stabilizing the voltage with the help of a keyed control voltage high voltage is rectified, and to amplify the amplifier in a manner known per se, generated control voltage of the high-voltage In addition, it is considered advantageous The power output stage is used to generate power that is used to compensate for very rapid changes in will. To reduce the high voltage inside, one of the shielding is known per se Resistance are two different methods of alternating known from the high-voltage line. In one method, an additional voltage component is superimposed on the control voltage Voltage derived from the video signal which is.

ebenfalls der Steuerelektrode der Leistungsendstufe Die erfindungsgemäße Schaltung hat den Vorteil,also the control electrode of the power output stage The circuit according to the invention has the advantage

zugeführt wird, in einem solchen Sinne, daß bei daß der Innenwiderstand der Hochspannungsquelle einer vom Video-Signal herrührenden Strahlstrom- 30 kompensiert werden kann. Diese Kompensation kann erhöhung der jeweilige Innenwiderstand der Hoch- mit einem Einstellwiderstand erfolgen, der im spannung nachkorrigiert wird. Diese Methode hat Extremfall sogar eine Uberkompensation ermöglicht, den Nachteil, daß sie nicht wirksam ist bei Änderun- Trotz dieser Überkompensation treten keine Regelgen der Helligkeit, es sei denn, die Helligkeit wird schwingungen auf. Außerdem kann die Hochebenfalls durch Gleichspannungsverschiebung des 35 Spannungswicklung mit der Primärwicklung verVideo-Signals erreicht, was jedoch im allgemeinen bunden werden. Auch eine störende Beeinflussung unzweckmäßig ist. Bei der anderen bekannten des Video-Signals durch partiale Schwingungen des Methode wird im Fußpunkt der Hochspannungs- Transformators, wie sie bei der erstgenannten bewicklung ein i?C-Glied angeordnet, an dem eine kannten Methode auftreten kann, wird durch die erSpannung abfällt, die proportional dem Strahlstrom 40 findungsgemäße Schaltung vermieden, ist und die zur zusätzlichen Korrektur der Hoch- An Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnunspannung herangezogen wird. Diese Methode hat gen sei nun im folgenden die Erfindung näher erden wesentlichen Nachteil, daß die Hochspannungs- läutert.is supplied, in such a sense that at that the internal resistance of the high voltage source a beam current 30 resulting from the video signal can be compensated. This compensation can increase the respective internal resistance of the high with a setting resistance, which in the voltage is corrected. In extreme cases, this method even enabled overcompensation, the disadvantage that it is not effective when changes are made the brightness, unless the brightness will oscillate on. In addition, the high can also by direct voltage shifting of the voltage winding with the primary winding verVideo-Signal achieved, which, however, are generally bound. Also a disruptive influence is inexpedient. In the case of the other known of the video signal due to partial oscillations of the The method is at the base of the high-voltage transformer, as in the case of the first-mentioned development an i? C-member arranged, on which a known method can occur, is through the tension drops, avoiding the circuit according to the invention proportional to the beam current 40, and the additional correction of the drawing voltage is used. This method has now the invention in more detail below major disadvantage that the high-voltage purifies.

wicklung mit ihrem Fußpunkt kapazitiv auf Masse In Fig. 1 wird eine Periode einer ins Negativewinding with its base point capacitive to ground In Fig. 1, a period is negative

bezogen ist und nicht auf die Primärwicklung des 45 gerichteten Impulsschwingung des Hochspannungs-Transformators. Es kann also nicht eine »Spar- transformators gezeigt. Man erkennt deutlich die Antransformatorschaltung« angewendet werden. Darüber hinaus hat dieses Prinzip den Nachteil, daß infolge von Trägheitseffekten — hervorgerufen durch
die Bildröhrenkapazität und durch den Fußpunkt- 50
kondensator — sehr leicht Regelschwingungen auftreten. and not to the primary winding of the 45 directional pulse oscillation of the high-voltage transformer. So it cannot be shown as a “savings transformer. One can clearly see the input transformer circuit «can be used. In addition, this principle has the disadvantage that as a result of inertia effects - caused by
the picture tube capacity and through the base point 50
capacitor - control oscillations occur very easily.

Darüber hinaus ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1090 278 bekannt, die Hochspannungsimpulse kapazitiv herunterzuteilen und die so er- 55 Wechsel der Polarität zu unterscheiden. Es kann sohaltenen Impulse kleiner Amplitude zur Erzeugung mit durch Gleichrichtung der positiven HalbwelleIn addition, it is known from the German Auslegeschrift 1090 278, the high-voltage pulses to divide capacitively and to differentiate the 55 polarity changes. It can hold that way Small amplitude pulses to be generated by rectifying the positive half-wave

der Spannung (F i g. 2) eine Gleichspannung gewonnen werden, die der zweiten Hälfte der Impulsschwingung (Fig. 1) zugeordnet ist. In gleicher 60 Weise läßt sich auch durch Gleichrichtung eines differenzierten Impulses umgekehrter Polarität eine Gleichspannung gleicher Polarität erzeugen, die ihrerseits der Impulsschwingung zugeordnet ist. Für den Fall, daß die Impulsschwingung eine Form hat,a DC voltage can be obtained from the voltage (FIG. 2), that of the second half of the pulse oscillation (Fig. 1) is assigned. In the same way, one can also rectify a differentiated pulse of opposite polarity generate a DC voltage of the same polarity, the in turn is assigned to the pulse oscillation. In the event that the impulse oscillation has a form

mit einem Hochspannungstransformator erzeugt 65 wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, bei der die Amplitude wird, der im Impulsbetrieb unter Anwendung der der ersten Hälfte größer als die Amplitude der Anhebung der dritten Harmonischen der Impuls- zweiten Hälfte ist, kann man die Gleichspannung schwingung arbeitet, die zwecks Stabilisierung der auch durch einfache Spitzengleichrichtung gewinnen,generated with a high voltage transformer 65 as shown in FIG. 1 is shown in which the amplitude that is greater than the amplitude of the in pulsed mode using the first half Raising the third harmonic of the second half of the pulse, one can use the DC voltage oscillation works, which for the purpose of stabilizing the gain also by simple peak rectification,

hebung der dritten Harmonischen, durch die der Impuls von seiner ursprünglichen Sinusform abweicht. Elevation of the third harmonic, which causes the impulse to deviate from its original sinusoidal shape.

In F i g. 2 wird die differenzierte Impulsschwingung dargestellt. Durch die Differenzierung ist es in an sich bekannter Weise möglich, im wesentlichen die erste, mit α bezeichnete Hälfte der Impulsschwingung von der zweiten, mit b bezeichneten Hälfte durchIn Fig. 2 shows the differentiated pulse oscillation. As a result of the differentiation, it is possible, in a manner known per se, to essentially pass through the first half of the pulse oscillation, denoted by α , from the second half, denoted by b

einer Regelspannung zu verwenden. Leider sind die
Hochspannungsimpulse nicht linear vom Strahlstrom
abhängig, so daß auf diese Weise Regelfehler entstehen. to use a control voltage. Unfortunately they are
High voltage pulses not linear from the beam current
dependent, so that control errors arise in this way.

Um diese Nachteile zu beheben, wird bei einer
Schaltung zur Stabilisierung von Kathodenstrahlröhren, insbesondere von Bildröhren, bei der die
Hochspannung getrennt von der AblenkspannungTo remedy these disadvantages, a
Circuit for the stabilization of cathode ray tubes, especially picture tubes, in which the
High voltage separated from the deflection voltage

die der ersten Hälfte zugeordnet ist. Es kann somit in diesem Falle das Differenzieren der Impulsschwingung für den Gleichrichter, der der ersten Hälfte zugeordnet ist, eingespart werden.which is assigned to the first half. In this case, it is possible to differentiate the pulse oscillation for the rectifier, which is assigned to the first half, can be saved.

F i g. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Schaltungsbeispiel. Darin sind 1, 2 und 3 die Anzapfungen einer zusätzlichen Hilfswicklung des Hochspannungstransformators. Die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile des Hochspannungstransformators sind nicht dargestellt. An der Klemme 1 steht in bezug auf Klemme 2 eine negative Impulsschwingung. Diese Impulsschwingung wird mit dem J?C-Glied 28, 29 differenziert. Die positive Halbwelle der differenzierten Impulsschwingung, die der zweiten Hälfte der Impulsschwingung an Klemme 1 entspricht, wird mit dem Gleichrichter 4 gleichgerichtet. 5 ist der Ladekondensator, und 6 und 7 sind die Arbeitswiderstände dieser Gleichrichtung. An der Klemme 3 liegt eine in bezug auf Klemme 2 positiv gerichtete Impulsschwingung, die eine Form gemäß Fig. 1 hat, so daß hier ein Differenzierglied nicht erforderlich ist. Mit dem Gleichrichter 8 wird durch Spitzengleichrichtung eine Gleichspannung gewonnen, die der ersten Hälfte der Impulsschwingung zugeordnet ist. Dabei ist 9 der Ladekondensator und 11 der Arbeitswiderstand dieser Gleichrichtung, 10 ein zusätzlicher Siebkondensator. Mit dem Potentiometer 12, dessen Schleifer an Masse gelegt ist, kann nun die Mischung der beiden Gleichspannungen variiert werden. Die mit diesem Potentiometer eingestellte Gesamtgleichspannung wird über den Widerstand 13 dem als Regelspannungsverstärker arbeitenden Transistor 16 zugeführt. Zusätzlich wird von der Abschirmung des Hochspannungskabels 30, welches die Hochspannung von der Hochspannungsgleichrichterröhre zur Bildröhre leitet, eine Wechselspannungskomponente über den Widerstand 14 dem Transistor 16 zugeführt. Dabei ist 15 ein Abblockkondensator, dessen Größe in an sich bekannter Weise so gewählt ist, daß die gewünschte Amplitude der Wechselspannungskomponente entsteht. 17 ist ein Emitterkondensator. Mit dem Spannungsteiler 18 kann der Sollwert der Hochspannung eingestellt werden. 19 ist ein Vorwiderstand, der mit der positiven Booster-Spannung verbunden ist. 20 ist ein Gleichrichter, dem über den Kondensator 22 eine Wechselspannung, z. B. vom Hochspannungstransformator oder von anderen Spannungsquellen, zugeführt wird. 21 ist der Fußpunktkondensator dieses Gleichrichters. 23 ist der Arbeitswiderstand der Gleichrichtung. 24 ist der Gitterableitwiderstand der Endstufe 27, über den die vom Gleichrichter 20 kommende Gleichspannung der Steuerelektrode der Endstufe zusätzlich über den Widerstand 26 zugeführt wird. Der Widerstand 26 dient lediglich zur Unterdrückung eventuell auftretender wilder UKW-Schwingung. Mit dem Kondensator 25 wird schließlich die Ansteuerwechselspannung eingespeist. Bei Absinken der über den Widerstand 13 kommenden Gesamtgleichspannung wird der Transistor 16 mehr oder weniger gesperrt, so daß der Fußpunkt des Gleichrichters 20 zu positiven Werten ansteigt und der am Widerstand 23 abfallende Gleichspannungsteil absinkt, wodurch schließlich die der Endstufe zugeführte Regelspannung geringer wird. Dadurch wird die Hochspannung erhöht. Bei Belastung der Hochspannung durch die Bildröhre verformen sich die an den Klemmen 1 bis 3 stehenden Impulse derart, daß die Amplitude der ersten Hälfte relativ zur Amplitude der zweiten sich verändert. Die Folge davon ist, daß das Verhältnis der beiden Gleichspannungen sich ändert und bei richtiger Einstellung des Potentiometers 12 eine solche Änderung der Gesamtgleichspannung eintritt, daß die Hochspannung trotz Belastung ihren ursprünglichen Wert beibehält. Mit dem Potentiometer 12 kann sogar eine Überkompensation erreicht werden, ohne daß eine Selbsterregung des Regelkreises zu befürchten ist.F i g. 3 shows a circuit example according to the invention. 1, 2 and 3 are the taps an additional auxiliary winding of the high-voltage transformer. The understanding of the invention Parts of the high-voltage transformer that are not required are not shown. At the Terminal 1 has a negative pulse oscillation with respect to terminal 2. This pulse oscillation will differentiated with the J? C member 28, 29. The positive one Half-wave of the differentiated impulse oscillation, that of the second half of the impulse oscillation Terminal 1 corresponds, is rectified with the rectifier 4. 5 is the charging capacitor, and 6 and 7 are the load resistances of this rectification. At the terminal 3 there is one with respect to Terminal 2 positive pulse oscillation, which has a shape according to FIG. 1, so that here a Differentiator is not required. With the rectifier 8 is a peak rectification DC voltage obtained, which is assigned to the first half of the pulse oscillation. Where 9 is the Charging capacitor and 11 the load resistance of this rectification, 10 an additional filter capacitor. With the potentiometer 12, whose slider is connected to ground, the mixture can now of the two DC voltages can be varied. The total DC voltage set with this potentiometer is connected to the transistor 16 operating as a control voltage amplifier via the resistor 13 fed. In addition, the shielding of the high-voltage cable 30, which carries the high voltage from the high-voltage rectifier tube to the picture tube, transfers an alternating voltage component the resistor 14 is fed to the transistor 16. 15 is a blocking capacitor, the size of which is in is chosen in a manner known per se so that the desired amplitude of the alternating voltage component arises. 17 is an emitter capacitor. With the voltage divider 18, the setpoint value can High voltage can be set. 19 is a series resistor that works with the positive booster voltage connected is. 20 is a rectifier to which an alternating voltage, e.g. B. from High-voltage transformer or from other voltage sources. 21 is the base capacitor this rectifier. 23 is the working resistance of the rectification. 24 is the Grid leakage resistance of the output stage 27, through which the DC voltage coming from the rectifier 20 of the Control electrode of the output stage is additionally supplied via resistor 26. Resistance 26 only serves to suppress any wild VHF vibrations that may occur. With the capacitor 25 the alternating control voltage is finally fed in. When the above the Resistor 13 coming total DC voltage, the transistor 16 is more or less blocked, so that the base point of the rectifier 20 rises to positive values and that at the resistor 23 the falling DC voltage part drops, which ultimately results in the control voltage supplied to the output stage becomes less. This increases the high voltage. When the high voltage is loaded through the picture tube, the impulses at terminals 1 to 3 are deformed in such a way that the The amplitude of the first half changes relative to the amplitude of the second. The consequence of this is that the ratio of the two DC voltages changes and if the potentiometer is set correctly 12 such a change in the total DC voltage occurs that the high voltage despite the load retains its original value. The potentiometer 12 can even be used to overcompensate can be achieved without fear of self-excitation of the control loop.

Claims

Patent claims:

1. Circuit for stabilizing the high voltage of cathode ray tubes, in particular of picture tubes, in which the high voltage is separated from the deflection voltage with a High-voltage transformer is generated, which is operated in pulse mode using the increase of the third harmonic of the pulse oscillation works to stabilize the High voltage is rectified, and the control voltage generated in this way is used for high voltage generation serving power output stage, characterized in that the rectification with two rectifiers occurs, one of which is essentially the first half of the pulse oscillation and the others are essentially assigned their second half.

2. A circuit according to claim 1, characterized in that the second half of the Pulse oscillation derived DC voltage as a control criterion for high voltage stabilization and the DC voltage derived from the first half of the pulse oscillation for compensation the high-voltage internal resistance is used.

3. Circuit according to claim 1 or 2, characterized in that at least the rectifier, which is assigned to the second half of the impulse oscillation, the differentiated impulse oscillation is fed.

4. A circuit according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Control voltage obtained with the two rectifiers with the help of a keyed control voltage amplifier is amplified in a manner known per se.

5. Circuit according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that for Correction of very rapid changes in a manner known per se from the shielding of the AC voltage component derived from the high-voltage line superimposed on the control voltage will.

1 sheet of drawings