DE1805499A1 - Schaltungsanordnung mit Schaltmitteln zum periodischen Unterbrechen eines einer Induktivitaet zugefuehrten Stromes - Google Patents

Description

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PHR. 2801 Wn/MNV

Dipl.-lng. ERICH E. WALTHER Patentonwalf , ' AHmBIdBrINVV₁PHlLIPS¹GLOOLAMPENFABRlEKEIi

Ak»._: PHF- 2801

Anmeldung vom» 25 « Okt. 1968 Schaltungsanordnung mit Schaltmitteln zum periodischen Unterbrechen eines

einer Induktivität zugeführten Stromes.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit Schaltmitteln zum periodischen Unterbrechen eines Stromes, der einer Induktivität, der gegebenenfalls wenigstens eine Ablenkspule einer Wiedergaberöhre parallelgeeohaltet sein kann, zugeführt wird, wobei die beim Unterbrechen jenes Stromes an der Spule auftretende Spannung mittels eines Transformators herauftransformiert und einem Belastungskreis zum Erzeugen einer hohen Gleiohspannung zugeführt wird und wobei die gesamte iJtreuinduktivitat (L₂) des Transformators derart gewShlt ist, dass sowohl im Augenblick der Unterbrechung, als auoh in dem Augenbliok, wenn sich der Stromzuführungskreis wieder schliesst, der Strom durch die Streuinduktivi.tat (L₂) und der zeitIione Differentialquotient jenes Stromes dadurch Null sind, dass Ton dem duroh die Parallelschaltung der Primlrinduktiritat (L*) und der Kapazität (C-) des Transformators und die Reihenschaltung <er Streuin-· duktivitlt (L₂)mit der dazu parallel wirksamen Kapazität (O₂) und die gesamte Sekundlrkapazitit (C_x) gebildete*. Pitzwerk die zwei Kreisfrequenzea

BAD

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für Parallelreeonanz o( die Grundschwingung und f , die höhere Swingung, der Beaiehung

}1

nahezu entsprechen, in der K eine zu wählende Konstante und ζ das Verhältnis zwischen der Sauer der Stromunterbreohung und der Säuer der Periode ist.

Eine derartige Schaltung ist aus der deutschen Patentschrift 977.115 bekannt und ist weiter im Buch "Televisie" von F.Kerkhof und W.Werner, Teil 1, 3 revidierte Auflage, 1963, insbesondere Seite 452 bis einsohliesslich Seite 462 eingehend beschrieben worden.

Ea ist weiter bekannt, daas die Streuinduktivität L„ mit der parallel dazu wirksamen Kapazität Cg (siehe Fig. 13.1-9 auf Seit« des Buches "Televisie", die der Fig.3 der vorliegenden Patentanmeldung nahezu gleich ist) zwischen der Primär- und Sekundärwicklung des Transformators, im wesentlichen den sogenannten aweiten Innenwiderstand oder den Hochspannungs-Innenwiderstand bildet, der verursacht, dass die erzeugte hohe Gleichspannung bei Änderungen der daran angeschlossenen Belastung variiert* ~ _

Insbesondere wenn diese Schaltung in Farbfernsehempfängern verwendet wird, ist es äusserst wiohtig, dass die erzeugte höht Gleich·« spannung möglichst konstant gehalten wird oder wenigstens die Schwankungen innerhalb angemessener Grenzen gehalten werden, da bei zu starken Schwankungen dieser hohen Gleichspannung Farbfehler auftreten können.

Aber auch bei Sohwarz-Weiss-PerrisehempfEngem ist es wichtig, diese hohe Gltiohipannung innerhalb der gewünschten Grenzen au halten da bei tu starken Schwankungen derselben eich die Bildabaiessungen ändern und auch iie fokussierung des Strahl stromes in der Wiedergaberöhre nicht gut bleibt. Dies ist um so wichtiger,, weil inuwderaeit SmpfUngern die'

.¹¹¹I¹Wf! IiII¹¹H! Η! Ψ'"

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Fokussierapannung auch verhältnismässig hoch ist und deswegen ebenfalls der vorliegenden Schaltung entnommen wird, entweder von der Primär» oder der Sekundärwicklung· Werden sie der Sekundärwicklung entnommen! so muss wieder gelten, dass die Schwankungen in der Fokussierspannung nicht zu gross sein dürfen, werden sie der Primärwicklung entnommen, so dürfen die Schwankungen der erzeugten hohen Gleichspannung, die der Endanode der Wiedergaberöhre zugeführt wird, gegenüber der Fokussierspannung an der Primärseite nicht zu gross sein«

Die Abhilfe gegen dies und jenes war, entweder eine Widerstand srShre zu verwenden oder die Erzeugung des Ablenkstromeβ durch die Ablenkspule und dlti Krieugung der hohen Gleichspannungen durch gesonderte Schaltungen erfolgen zu lassen· Beide Lösungen sind kostspielig und erfordern viele zusätzliche iauteile.

Der Gebrauch einer Ballaströhre bringt es mit sich, dass darin viel Energi|| verbraucht wird, die zuvor durch die Schaltung geliefert werden JÄÄHr^i« somit eine Verschwendung bedeutet* Auaserdem besteht Cefahr vii fiöntgenstrahlung durch die genannte Ballaströhre, so dass diese mittel· eines Bleiköchers abgeschirmt werden muss«

Bass die gesonderte Erzeugung des Ablenkstromes und der hohen Gleichspannung kostspielig ist, dürfte ohne weiteres einleuchten^ wenn man bedenkt, dass im wesentlichen alles doppelt ausgebildet werden muss.

Sie Erfindung bezweckt somit, eine schwingungsfreie Hochspannung zu erzeugen in einer Schaltung, die sowohl den Ablenketrom als auch eine innerhalb der zulässigen Grenzen eohwankende hohe Gleichspannung liefert unter Einsatz von möglichst wenig Schaltelementen. Diese Schaltung weist dazu das Kennzeichen auf, dass zur Erhaltung eines iuSglichst geringen Innenwiderstandes (B.^) für den Hochspannungskreis K - gerade, d.h. 2, 4,6 usw« gewählt wird, während die Streuinduktivität (L„) und die zu dieser

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parallel wirksame Kapazität (βρ) derart dimensioniert werden, dass das Verhältnis zwischen der Kreisfrequenzίfür die Parallelresonunz der genannten Streuinduktivität (Lp) mit der zu dieser parallel wirksamen Kapazität (Cp) und der grundharnonisehen Kreisfrequenz 0( Werte aufweist, die zwischen einer um

ic o_l95\/tf ,

herum liegenden unteren Grenze und einer um

herum liegenden oberen Grenze liegen.

Der Lrfindung liegen die folgenden zwei Erkenntnisse zugrunde .

Die erste Erkenntnis ist, dass durch die genannte Wahl von K die der Sekundärwicklung des Transformators entnommenen Impulse im Gebiet, in dem die Uochspannungsdiode leitend ist, flacher verlaufen« Bei zunehmender Belastung kann somit die Leitfähigkeitszeit der Hochspannungsdiode zunehmen (grossere Belastung), ohne dass dabei der Spannungspegel des Impulses stark herabsinkt. Lies wird im folgenden an Handder Figuren näher erläutert.

Die zweite Erkenntnis ist, dass man diese Flachheit mit

Hilfe dec Verhältnisses »L nach Wunsch einstellen kann» Auch diese zweite Erkenntnis wird im nachfolgenden näher erläutert*

Es sei bemerkt, dass an sich die erste ßrkenntnisj sei es auf falsche Gründe, aus der deutschen Patentschrift 767.678 bekannt ist.' In dieser Patentschrift war nämlich von einer Abstimmung auf die dritte harmonischen (K = 1) die Rede, wobei die Sekundärspannung V-, nicht eine Form hat, wie in Fig. 2a Kurve G in dieser deutschen Patentschrift angegeben i3t, sondern einu Form, wie in Fig. 15·1—12b auf Seite 455 des

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BAD ORIQINAL

:-■·... . 18QSiSS

Büchea ''ielie^laia¹¹ angegelieÄ iat« .'/ie. au» dieaar Fig. 13· 1—t2Ti lieh ist«, hüfe die aekundiSaranaiinung Yj,.,,. gerade einen, ungUna tigerest Vi lauf bei dar. dritten- harraaniaahen, Aixatiimnungy iränilich eine- fftailesee', Sg&fezai aZsu der rmgiilu^ der bei der er a-, ten, harmoniacheai Abatimmiing auftritt d..h^ wenn:, üherhaai^t. kjß.inäö? Steeniinduktivitlit L„ vcachanüen

Ha laaat aicda. aomi.tr sagen, daaa: eine äciialtiine oim* induktivitiit,, uima axigenannte GiEunda:ch,winnunir.aal)atimmun_u,_t güha.tig:eiE im btazLUg auf den. lloeliapannunßa—inneaiwidarstand_Λ als eine Schaltrung; mit; etnßx aöLgenanttten dritrbeji harnionischeii Ahatimmung_K Im nachfolgenden: mit: EiLCe der Kurven, dargelegt, daaa der ^chapannu für. die a.ageaiannt,e. fQhite hariaoniache Abatimmung (K « Z) bei,

tr a

fiemeaaung de-a Faktoxa; *L und dea; noch, näher au, erläuternden E'su&iijax.m 5* _B

wiejdar gflnaitiger iat. al-a der £ttr; die ffiEundackwinnain^aabatimiüung: unx£ eoj«rfi,fe viel. gjfcsEtiger' aü«a> für die dritte haxiuoniaahe; Abatimmung.

AuafCQirungabeiapieIe> dajc Erfindung: aijxd in. dea dargestellt und. werdeÄ im folgenden nSfcer beecJirie.b.en. i^ff ze igen

T eine, erate Aua£tlhTungaf arm- der Schaltung _fi die ndife einer ueihefl—SpardioÄe veraehe-n:- und- mit HSliren beratUcfct iat„

Fig.« 1 eine. 2avieite AusXtthjeungaform dar d<ihaltuiig"_r düff mit. einer. Earallel-üpardiode vexaehen und', mit Halbleitern beatttokt iat» —

Fig« J eine Kraatz.schaltung zu den Fig. 1 und 2,

fiig. 4 eine mögliche üuaführungafarm des xranaformataxa, wie: dieser in den Schaltungen: nach iiiß. 1: und 2 verwendet wird;,

Pig· 5 äia impulafäxmige Spannung V-,_,· die an der Seieun» darwickluttg dea IrajtaiTarmatora beim UntartrecJien daa Stromes auf tritt|;

ffigr, & dieae: imgulafßrmige Sgannung V«^ bei, zwei vearachi.ei-' denen Bemessungen des. Traaaforma:taraj: dieae Figur dient zugleich zur Erläuterung der Tata&jChe% daaa infoige dar genannten Bemeaaung ein kleiner

wicklung dea IransfGEtriadioara;= »aliKend} dia;ir Uttfectii?eßcimii^azedLti: diss; SitJasanie«?.

- ¥i.&»_t 8; 1ää.& 1;ΐ vsacaatetexIkKe KtervsH^ dito dfie;. -G«üi zeugte« frohen! ClMGfcsiptnmmg; VL
al a Eunkti.oiii dios SfesMafemefi £ , dhüroü <Μϊ&

i mi.t dieser

* 1ΐ2: Gain«: Jeurve;_r die; d'en, VOuIaMf' dier spannung V_n... bei. dar asgeironniren; "S^i^iM^ ßrlfflSren SpfitzianspanniiKg, V._v üei einear !"-flaxmondiacdisH-Äsifeirauran^;: als Eunfc-· tion; ve^Bffihiedemer Beraeffsungeir dies TäEana^Qirmaters; anßi^fcj:

Ff₁/..- 1?J edin© Kux-ve;,. diile die· äB» fräia^I/?/ dlear tat Ew awiaüiieai; dßar Brfnräir.-- umi. Siefemdia£wi.akluiig: de?s; feaasi£ai3iiasteEat der pxim3j?a3E Sie^arfeinidtafeMoni Ew aiLrn WwaltMam vei:sxjlr£exEaneE

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ßAD ORIGINAL

.U- . -7- PHN. 2801

■'■ Fig. 1 zeigt eine Schaltung zur Erzeugung des ieilenablenkstroi.ies für eine Femsehwiedergaber3hre. Darin ist 1 die ^eilenauigangsröhre und 2 die Serienspardiode, die beide an den mit einem Kern 41 einer Primärwicklung 5 und einer Sekundärwicklung 6 versehenen Zeilenau·- gangatransformator 3 angeschlossen sind. An die unteren Windungen der Primärwicklung 5 ist tiber einen kondensator 6' die Zeilen-ablenkspule 7 angeschlossen. Zwischen den beiden Teilen der Wicklung 5 befindet sich der sogenannte iioosterkondensator 6. An die Primärwicklung ist weiter eine über einen Kondensator 10 geerdete Jiode 9 angeschlossen. Dem Verbindungspunkt des Kondensators 10 mit der Mode 9 wird die Fokuseierspannung F entnommen, die der Fokussierelektrode der Wiedergaberöhre 11 zugeführt wird. .

Die Ausgangspentode 1 wird mittels eines sägezahnfSrmigen Steuersignals 12 gesteuert, das über einen Kondensator 13 dem Steuergitter der .löhre 1 zugeführt wird. An die Primärwicklung 5 ist weiter die Para-, llelschaltung eines Kondensators 14 und eines Widerstandes 13 angeschlossen, die von der ^rimürwicklung 5 den* ile^elkreis 16 eine Steuerspannung zuführen, v/elcher Regelkreis über den Gitterableitwiderstand 17 dem Steuergitter der HShre 1 eine Regelspannung zuführt, so dass diese Löhre auf bekannte Weise gesteuert werden kann. Somit lässt sich die Pentode 1 zusammen mit der_ Serienspardiode 2 und dem Regelkreis 16 als eine üpannungsquelle betrachten, die jedenfalls versuchen wird, die Ablenkenergie möglichst konstant bzw. die Schwankungen innerhalb angemessener Grenzen zu halten. Beispielsweise kann wieder das an sich bekannte Prinzip angewandt werden, dass die relative Schwankung des Ablenkstromes I, der halben relativen Schwankung der Hochspannung V, gemäss der Gleichung ΔΙ, ■ ·» A V"_h

ζ-2 —

Auch im letzteren Fall wird ein möglichst geringer HocliBpannungs-Innenwiderstand äuaserst wichtig sein, da in diesem Fall die Schwankungen 6V,

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möglichst klein sind, ',.'ie in der Einleitung bereite erwähnt, liegt die Ursache der genannten Schwankungen ^V, in der Gegenwart der Impedanz zwischen der Primärwicklung 5 und eier Sekundärwicklung 6, welche Impedanz in Fig.

durch die Jtreuinduktivitüt L„ mit der zu dieser parallel wirksamen Kapazität Gp dargestellt iat.

Die erforderliche hohe Gleichspannung für die ündanode

wird dadurch erhalten, dasa die Impulse, die währemd des Unterbrechens des Stromes an der Primärwicklung auftreten, weil dann sowohl die Pentode 1 als auch die Diode 2 gesperrt sind, mittels der Sekundärwicklung 6 herauftransformiert und danach durch die Ilochspannungsdiode D gleichgerichtet werden, welche gleichgerichtete Spannung der Endanode 18 der Wiedergaberöhre 11 zugeführt v/erden kann.

leiter ist 'aus Fig. 1 ersichtlich, dass die Primärwicklung 5 teilweise unmittelbar mit der Sekundärwicklung 6 gekoppelt ist, und zwar einerseits mittels eines grosaen Kondensators 19 und .andererseits mittels einer aus einer einstellbaren Induktivität 20 und einem veränderlichen kondensator 21 bestehenden Parallelschaltungf Die Bedeutung der Verbindung über die Teile 19» 20 und 21 von der Primärwicklung 5 zur Sekundärwicklung 6 wird im nachfolgenden noch erläutert.

Die Schaltung nach Fig. 2, in der entsprechende Teile jnöglichst der Fig. 1 entsprechend numeriert sind, weicht nur darin von der Schaltung nach Fig. 1 ab, dass nun nicht eine Serienspardiode sondern eine Parallel-Spardiode 2' verwendet ist, während die Pentode 1 durch einen Transistor 1' ersetzt worden ist. Dadurch ist die Konfiguration der Schaltung nach Fig. 2 etwas anders als die nach Fig. 1. Die Speisespannung für die ganze Schaltung nach Fig. 2 wird der Gleichspannungsquelle 22 entnommen·

In Fig. 3 ist die ersatzschaltung der Schaltungen nach den Fig. 1 und 2 dargestellt. Dabei ist 22 wieder die üleichspannungs-

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BAD ORIGINAL

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quelle, v/elche die Speisespannung für die Schaltung liefert. Der Schalter 5 ist der Ersatz entweder für die Pentode 1 mit der üerienspardiode oder für den Transistor 1' mit der Parallel-Spardiode 2'. Weiter zeigt Fig. 5 die gesamte an der Primärseite wirksame Selbstinduktion L₁ und Kapazität C . Diο ütreuinduktivität ist durch L~ und die dazu parallel wirksame Kapazität durch G„ dargestellt. Die Belastungskapazität iot in Fig. 3 mit C, angegeben, und von dort führt die Hochspannun^adiode Ii zum Belastungskreis, der durch einen veränderlichen Widerstand d und einen festen Kondensator ü, dargestellt ist. oowohl der .Widerstand λ als auch die Kapazität C. werden im wesentlichen durch die V/iedergaberöhre 11 gebildet. Die Tatsache, dass der Widerstand ü veränderlich ist, ist auf die Tatsache zurück auf uhren, dass der durch der iViedergaberohre 11 fliessende Strahlstron i sowohl von der iieuchtdichteeinstellung als auch vom steuernden Videosignal abhangig und somit Schwankungen ausgesetzt ist.

vie jiode D iot nur während eines 'i'eil3 des Auftretens der Impulse leitend, und somit durfte es einleuchten, dass der i/ext des Kondensators C. teilweise dem -.Vert der Kapazität ü'_ zugefügt werden muss. Die in den nachfolgenden Berechnungen genannte Kapazität £_ ist somit die insgesamt wirksame Kapazität des Ilochspannungsbelastungskreises·

In der iirsatzschaltung nach Fig. 5 sind die bei geoffnjl-

tem Schalter ij auftretenden Verluste nicht berücksichtigt. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass eine derartige NSherung durchaus zulassig ist.

Für die ilrsatzschaltunt, nach Fig. 3 kann bei unendlich grossem V/iderstand R und bei geöffnetem Schalter S hergeleitet werden, dass ea zwei Parallelresonanzen gibt, die bei der Kreiafrequenz 0( d.h. der Grundharmonischen und bei einer zweiten Kreisfrequenz γ , d.h. der höheren Hurinonischön auftreten. Diese Kreisfrequenzen sind durch die ülei- chung 13·1-24 auf Seite 453 des Buches "Televisie" gegeben. Leiter kann gefunden werden, dass diese Kreisfrequenzen auch durch die Gleichung

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15· 1-54 auf Seite 454 gegeben v/erden können. i,it Hilfe der Gleichung 15.1-54 und der Gleichung 15·1-56 lässt sich herleiten, daaa für das Verhältnis A der beiden Grenzfrequenzen annähernd gilt»

1 -

(2K+1)

Vielter läaatsich rait Hilfe der Pig. 5 berechnen, dass die Sekundärspa>λ\an- V,,., für die unbelastete Hochspannung (.R =»©o) durch

V₀₃ - A sin (^t - Lf) - B im (γ t -^) (2)

gegeben ist.

Die Form dieser Impuls spannung ist in Fig. 5 für K *= 2

dargeetellt, d.h. für die sogenannte fünfte harmonische Abstimmung oder mit anderen ,i'orten_f wonn die höhere Harmonische ν etwa das Fünffache der Grundharmonischeno(ist. Das wirkliche Verhältnis zwischen y und d ist jedoch etwas kleiner und ist, v/ie aus der Gleichung (1) hervorgeht, vom Wert ζ abhängig. Für einen Praxiswert, bei dem ζ ■=■ 0,20 (d.h. 20 /j Rücklauf zeit für den Zeilenublenkstrom) lässt sich mit Hilfe der .Gleichung (1) berechnen 1

X = 4,56

Der Verlauf der Grundhari;.onisehen <rf als Funktion der Zeit

t während der Rücklauf zeit *}f (Dauer der Unterbrechung des Stromes) ist

durch die Kurve o^t in Fig..5 dargestellt. Diese grundharmonische Schwingung hat eine Amplitude A, die durch

(3)

2 ri 2

gegeben ist. ,,

Der Verlauf der höheren Harmonischen y als Funktion der Zeit t nfthrend der Zeit'VV ist durch die Kurve yt in Fig. 5 dargeatöllt»

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■ . BAD ORiGHNAL

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Diese höhere harmonische Schwingung weist eine Amplitude B auf, die durch

sin γ ^ _(Y2 _e^2j

gegeben ist.

Die «linkel^und y aus den Gleichungen (2), (j) und (4) sind in Fi₁;. 5, ebenso wie die durch die Quelle 22 gelieferte Speisespannung K dargestellt.

Die in der Gleichung (5) und (4) auftretende Kreisfrequenz & wird durch die Parallelresonana des durch die Streuinduktxvxtat L„ zusammen mit der dazu purallel wirksamen Kapazität Cp gebildeten Kreises bestimmt, so dass gilt

^L2^C

V^L2^C2

Die Erfindung bezweckt nun auf Grund der in der Einleitung genannten ersten Erkenntnis, der Spannung V₀, eine möglichst flache Spitze zu geben. Dies ist nur möglich, wenn K gerade gewählt wird, d.h. 2, 4, 6 usw. Denn für K ~ ungerade, d.h. 1, 5, 5 usw. weiBt die höhere harmonische Schwingung \/ bei 1/2 y , d.h. in der Litte der Rücklaufzeit, immer eine positive Spitze auf. Daraus geht hervor, dass.vienn K ungerade ist, immer in der Mitte der Rücklaufzeit .γ etwas nur Grundharmonisehen addiert wird (in der i.JLtte erhält man also den Wert (A + B), und auf beiden Seiten diese Zeitpunktes wird von der Grundharmonisehen etwas abgezogen* Es ist somit unmöglich, wenn K ungerade ist, die Spannung V_n, möglichst flach zu te

^O C

ziehen. Dies ist aber wohl möglich, wenn K gerade gewählt wird. Denn in ^tt diesem Fall wird gerade in der uitte (1/2 γ J die Amplitude A der Grund- ^ harmonischen verkleinert und auf beiden Seiten derselben vergrSssert· -*

Dieee Verkleinerung in der Litte darf jedoch nicht zu weit

gehen, da sonet durch Vergrösserung auf beiden Seiten dieser mitte wieder Spitscm entstehen, wie in Fig. 5 dargestellt ist, Die Hoohspannungsdiode

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D würde dann auf den ersten Impuls ansprechen,, und da es sich um eine gedämpfte ochwingung handelt, würden auch die anderen Spitzen herabsinken. Gegenüber dem Zustand, wo die Spitze in der i.,itte liegt, hätte man somit keine Verbesserung erhalten.

Nach der zweiten Erkenntnis-der Erfindung ist e3 nun möglich, mittels des Verhältnisses £ der Amplitude A der Grundharraonisehen einen derartigen v/ert zu geben gegenüber dein Yfert dor amplitude B der höheren Harmonischen dus tatsächlich der obengenannte flache Verlauf erhalten wird.

Dies iSsst sich wie folgt darlegen.

Aus der Gleichung 2 geht hervor, dass für (o(t -*f) und

(^t -Y) « 90°, d.h. für die iüitte ΐ/2γ der .Rücklauf zelt γ , die Spannung V_n, einen minimalen wert aufweist, der durch

V₀₃ .A-B (6)

gegeben ist.

Extreme Werte treten auf, wenn der erste zeitliche Differentialquotient der Spannung V_n, Hull ist. Somit gilt

05

A«cos (o^t-tf) -By cos (yt -ψ) - O (7) Barausfolgt,

Wie aus Fig. 5 hervorgeht, treten im Zeitintervall-*"

b S

drei extreme Werte auf, oder mehr wenn K «■· 4, 6, ·.· Diese Extremwerte werden zusanunenfallen, also nur eine Spitze bilden, wenn auch der zweite zeitliche Differentialquotient Hull wird. Also

d²V

—~2 . -a<^² sin (Ht-Y) + B|² sin (Wft - O (θ)

dt

Dies kann nur an derselben Stelle, an der auch das Minimum auftritt, auftreten, d.h. für^t . *f - 90° und ut -Y- 90% Daraus folgt mit der Gleichung (8)

, *V-·»»². 909827/1003 _BAD

' ^:; -13- ΙΊΙΚ, 2001«

!.!it Hilf ο diQser letzten Gleichung und mit Hilfe der .ngen {')) und (4)» in denun annähernd für

geschrieben ist (kleine Winkel) und ·*? - ~~» wird dann gefunden

Jetzt man den dafür gefundenen V/ert von ~j β 4»56 in die

Gleichung (?) ein, bo findet mun 3=- i;,14·

In Fi.,. 6a ist für diesen Fall die Sekunu"r..'icklung V™, durch 23 angegeben* Zugleich ijt in dieser Figur die kurvest für die erste h&j.":' .'..iiChe ^babinmung dargestellt wobei für oi dei* zu. ζ «= 0,20 und dem J.-'.-l. ..-Jyatem von 625 Mldzeilen gehörende V/ort von»

(K= 2,69.1O⁵Kz

(foi = die Zeilenrücklauffrequenz und celbstverständlich giltrf = 2ΤΓ f<X ) gewühlt worden ist.

Au3 dieser Fig. 6u guhb zugleich der durch Verringerung

de3 Hochspannurigü-Innenwideratandes erzielte Gev/inn hervor. Denn bei Leerlauf i3t die erzeugte Leerlauf spannung V, _n, v^enn reine erste harmonische Abstimmung .-,ngeAandt würde, gleich .1. liimmt die Belastung zu, d.h. der Strahlstroäü χ durch die v/iedergaljuronro 11 nimmt zu, oder R (Fig.3) wird kleiner, so muss die üiode D wührerid der Zeit ^₁, ütrom führen uad die Spannung sinkt von V, _Q--)A auf V,

Viird jedoch fünfte harmonische Abstimmung angewandt, ao sieht man, dass die Leerlaufspannung V,_Q durch A-B gegeben ist und dass die Hochspannung nur auf einen dem. «'ert (Α-B) ' entsprechenden n'ert V, sinkt.

Um dies und. jenes nllher zu erläutern ist in Fig. 8 das

gemessene Verhältnis der belasteten Hochspannung V. gegenüber der Leer-

(V \ η

(V \ η

) als Funktion des Strahlstromee i alt den Faktor ^vh0 / ^s

~ als Parameter eingetragen· Darin ist Λ die Reihenresonanzkreisfrequenz °\ ' ■

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-14- »r i'HTI. 2601.

des Netzwerkes nach Fig, 2 *>^ei geöffnetem ochalter 5.. Im. nachfolgenden .. ■ wird die ieueutung deo Faktors -r nSher erläutert. -ilier. sei nur erwähnt,

dass je nachdem der Faktor fr ^rösser wird, die Kurven einen flacheren Ver-

lauf erhalten, was erwünscht i3t, · . . :

In Fig. 8 deutet weiter -dia rait einer dicken vollen Linie gezogene Kurve, durch Th angedeutet, den theoretischen Verlauf der Hochspannung bei reiner erster harmonischer Abstimmung an. Die gestrichelte Kurve Pr zeigt diesen Verlauf bei reiner ei'ster harnonischer Abstimmung ψ für den pra*. ti sehen Full. . - - "

Die Kurven für fünfte harmonische Abstimmung sind durch' dio dünnen linien angegeben. £^ ist ursichtlich, daus injbeaonSVre für *■- a 4»24 ein beträchtlicher Gewinn gegenüber der praktischen Zürve (Fr) <J\ * ·

bei erste- harmonischer Abstimmung erhalten wird.

Geht man auf einen höheren wert für i , so wird der Hochspannung 3-.k, weiter veiringurt. Dies geht aus den weiterer; .-.urven „',.10 und 11 hervor und lilast sich durch die bereits obengenannten Erkenntnis :;e erklären, dass man dann die Jpitze der Spannung V„ flacher zieht. Dies lässt sich mit ^iilfe der Fig. 6b erläutern, in der die J|jannun^ 7,_1V (bei τ * 4ii)'^) mit *: => 7»O5 dargestellt ist,-

JiG Kurve 24 gibt die Spannung V„ bei fünfter harmonischer Abstimmung an, die ,.ui'verf t die bei erster harmonischer Abeiimmung»

Bei fünfter harmonischer Abstimmun,·; ist ursichtlich, dass die Hochspannung von D bei Leerlauf auf (a-B) bei einer -bestimmten Belastung sinkt, uieae öenkung ist wesentlich geringer als die bei erster harmonischer Abstimmung, bei der eine Senkung von A auf A¹ auftritt. Dies lasst sich dadurch erklären, dä3s der Impuls 24'an der Oberseite breiter ist als der Impulsa^t, so dass die Diode D bereits wahrend der beträchtlichen Zeit-Vp Strom führen kann, bei einer höheren Spannung (Α-B) als für den Fall einer ersten harmonischen Abstimmung, bei der die Diode D

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während einer ZeitO*, bei einer niedrigeren Spannung A* wirksam ist· Laraua geht hervor, dass nicht nur das Flachziehen an der Oberseiteι sondern auca das Dehnen der Soitenflanken bei höheren § zur Verringerung des Uöchspannungu-R. beitragt.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dasu fünfte harmonische Abstiuiiiung ^ also K«s2) besyer ist als die 9»t 13· oder noch höhere harmonische ivbutiuuung. Denn bei der fünften Harmonischen liegen die ersten Laxima weiter aus der iuitte als bei noch höneren Harmonischen, so dass sowohl das ilachziehen des Impulses V„, als auch das Dehnen seiner Flanken besser ist. Somit empfiehlt sich für K « gerade« die Wahl K « 2, weil man damit den kleinsten Hochspannunga-u. erhält.

Weiter sei bemerkt, dass zwar die erzeugte Leerlaufhochspannung V, „ im Fälle der fünften harmonischen Abstimmung niedriger ist als bei ertster harmonischer Abstimmung (in Fig. 6a ist A-B kleiner ale A und in Fig. üb ist Xi kleiner als A) und somit bestimmt niedriger als bei dritter harmonischer Abstimmung. Dies macht jedoch nichts, weil der erforderliche «ert der Hochspannung dennoch dadurch erhalten werden kann, dass der ÜekundärwicKlung 6, unter Einhaltung desselben Wertes von jr , 3 und -j mehr «indungen gegeben wird.

Der Verlauf von r— als Funktion des Strahl stromes i r ^Vh0 *~

für ^? κ 7,0t> ist in Fig. 11 mit £ als Parameter dargestellt. Dabei ist vorausgesetzt, ebenso wie dies bei den Figuren 0, 9 und 10 der Fall ist, dass die Leerlaufspannung V, _ für die erste und die fünfte Harmonische dieselbe ist, was dadurch erreicht werden kann« dass, wie obenstehtnd bereits erwähnt wurde, der Wicklung 6 die erforderliche Anzahl Windungen gegeben wird.

Aus Fig. 11 geht hervor, dass der Gesamtgewinn bei groesem Strahlstrom i , beispielsweise bei 2mA, bei dem nur eine Senkung um 9j£ gegenüber dem Leerlauf auftritt, gross ist gegenüber dem Fall in Fig,8,

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-16- FHN. 2601.

bei dom eine entsprechende lenkung um 15';j auftritt« Der Gewinn gegenüber der ersten harmonischen Abstimmung ißt noch gr8saer₉ dieser betragt bei 2mA sogar 23','j·

Aus Fig. 11 geht auaserdem hervor» dass für einen kleinen ütrahlstrom ein scharfer Kniok in der Kurve für - » 4»24 auftritt. Dies lässt sioh auch an Handder Pig» 6b erklären. Denn bei Leerlauf liegt die Spannung D bei den Spitzen der 3jjannun^ V_ß3,» Nimmt die Belastung von Leerlauf ab/zu, so müssen zunEchet diese üpitaen ausgeglichen worden,, bevor die Diode D in den weiten Teil des Impulses Y-- eingreifen kann# Somit wird nur eine kleine Belastungszunähme eine schnelle Senkung der Spannung von D nach A-B zur Fulge haben» Bei vielter zunehmender Belastung wird die Spannung dann nur noch wenig sinken« Dies geht deutlich aus der Kurve der

β
Pic» 11» für 3 <* 4#24» hervor_# die bis ca« OjJ mA stark herabsinkt und danach, einen ziemlich flachen Verlauf aufweist« Man kannte beispielsweise im Fall© einer ifarfefornsehwiedergaberShref die StrahletrSme bie au ca® 1i5 πιΔ ziehen kann» den "starke« Abfall Im Anfang dadurch vermeiden, dafle von der Diode L nach Erde ein Belastungswi&erstand 26 (siehe Fig® 1 und 2) geschaltet wird, dor konstant 0«.3 mA ai©nt_e Die Senkung der Hochspannung V. hei Zunahme bis 2 asA ist dann besonders gerlag» Selisstveretandliali bringt dies den lachteil mit sich, dass im Belastungswideretand 26 bei ca« 25 kV (die fttr Partwiedes-gaberöferen erforiäerllolie Endänodeaspannuag) und O₆ 3 ®a eiae Leiatiuag von 7-s5 '»'I verbraucht wird.Sies 1st Jedönh- viel weniger al© die 40 ·'/ ia einer BallaetrSIire, und - aiieeertem tiiti. .keine RESiitgenstyahlusag auf. Vorzugsweise wählt man daftlr einen VDH (irbltage Aepeadeat resist;o?| BpanntmeaabhSagigen Widerstahd)· Dieses kann «Amet amsgelslldet \?es'd©a taad ladetet ausserdem dea forteil, daea er selbst auoh wieder Btabilieierend wirkt·

Der Gefofauoh einee. Belustungswiiierstante.B ist Ütaigena nioht unbedingt notwendig. Bei einer Wahl von s » 6_{1 (siehe Pig,- 10)

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-17- PHlT, 2801.

iot dor Verlauf der Ilochspannunc; wie in Fig. 10 dargestellt. Diese Kurve weist bei 5 » 4,24 naheau denaelbon Gesamtabfall wia die entsprechende Kurve in Fi^. 11 auf, jedoch keinen Knick im Anfang.

Dies bringt dann augleich zwei Fragen mit sioh«

1« h'elohe Wahl von & gehört zu einer besimuten Empfängerart?

2« Y/ie weit muss man bei der Vergr8sserun£ von S gehen_t

was immer eine Zunahme dor Luxima gegenüber dem Minimum .i-3 zur Folge hat_f

^Vh was wieder au einem scharfen kniok im Anfang der Belastungskurve £ür rr*

führt?

Zur Beantwortung der ersten Frage sind in Fig. Θ, 5» 10 und 11 bei der otromuchse Pfeile angegeben^ die· durch '.! und C angedeutet aind. Uer Weil Ϊ/ ist bei ca. 0,5 eA angebracht und gibt an, dass diea nahezu der höchste Mittlere Strahlstrom i ist, der in dar wiedergaberöhre 11 oiues Schwärz-Veiss-Empfangers fliessen wird. Ks dürfte einleuchten, dass für einen derartigen Empfänger die Kurven aus Fi^. 11 ftlr

■4,24 und ^ = 3,7 unanwondbar sind, da im wirksamen Bereich von 0 bis 0,5 mA goradβ ein stärkerer Spannungsabfall auftritt als bei erster harmonischer Abstimmung« Für einen derartigen HnpfEriger ist beispielsweise die Kurve aus Fig. 10 oder jene aus Fig. 9 mit » « 4»24 viel besser verwendbar.

Der mit C angedeutete Ffeil ist bei ca» 1,5 mA angebracht und gibt an_s daaa dies nahezu der höchste mittlere Strahlatrom i ist, der in der './iedergaberUhre 11 eines FarbfernsehempfSn^ers fliessen wird,

i'Ur einen derartigen Empfänger ist tatsächlich die Kurve

nach Fig, Il mit jr « 4,24 vorzuziehen.

Aus dem Obenstehenden geht hervor) dass die genaue Wahl .von |3 stark ubuüngig/ ist von dem verwendeten V/iedergaberohrentyp 11, 30 dass für verschiedene JSrapfänger ein bestimmter Bereich von ä zwischen der unteren und oberen Grenze bei nahezu gleichem Wert von S Gewünscht ist«

Die zweite Frage ist bereits teilweise im Zusammenhang

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mit den Bemerkungen bei den Figure» 6 und 11 beantwortet worden© Doxui

h *

ein zu gro3aer i.niok in der Kurve sr· bei siiaehmendos üelastung vom

\q

Leerlaufzustand wird auf die Duuor unzulässig® Siea ist nämlich, wie bereits erwähnt, einu Folge zn grosser Maxima in der Spannung V„, gegenüber dem .uinimum λ»Β«

■ Ea hat sich herausgestellt, dai.it: noch ein ziemlich angemessener Hochspannunga-ß."erhalten wird, insbesondere für Farbfernsehempfänger, wenn

Deshalb lässt sich a&gen„ dass der Wert von s· in beaug

auf die untere Grenze um einen >/ert

liegen muss und zwar stallt alch heraus® dass auch ein i/ert von

" Of95y ρ + "TT+ 1 eier Anforderung noch gut entspricht. Dioae untere

Grenze wird auch durch die Tatsache bestimmt_s dass dio Amplitude B (siehe Gleichung 4) nicht negativ werden darf» Sonst würde im äusaninenhang mit der im nachfolgenden noch zu beschreibenden Wahl .der Reihenresonanzkreis» frequenz« ein nicht realisierbarer Transformator J entstehen·

Die obere Grenae liegt, wie gesagt, um den i/ert

c \ !Η V

k * oV JL * JL _A ι

\ * ιβ(2 C( ^f

herum·

Im Vorstehenden wurd© bereits erwähnt_s daes sioht nur day Paktor a , sondern auch der Paktor *f von wesentliches¹ Bedeutung ist -zur Erhaltung eines niedrigen Hoohepannunga-R.φ Sies lEsst sioh wia folgt erklären· Der Faktor S bestimmt aämlioh aussahlieaallch die Form und den Spitzenwert der Primärspannung V_Q1» Wie aus Fig« 7 hervorgeht® ist nära-

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-19- PHH. 2801

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lieh die primäre Spitzenepannung V₀₁ hoch in der Mitte 1/2 *t der Stromunterbreohungszeit T· Bei einem kleinen Wart von |f « 2,53 (siehe Piß. 7a) ist diese Spitzenepannung höher als bei a - $«51 (siehe Fig* 7b) und letztere ist wieder höher als die, die iua· 4»24 gehört (siehe Fig. 7o).

Nun ist 63 60, dass die Diode D Strom zieht um die Mitte, d.h. 1/²T t ^der Httoklavfeaitγ herum. Ist nun um diese Litte herum die meiste Energie in den Kondensatoren C„ und C- angehäuft, so kann die Diode D diese Energie unmittelbar von den genannten Kondensatoren beziehen. Ware jedoch viel weniger Energie im Kondensator C. angehäuft, so musste diese Energie bei leitender Diode D wieder über.die Elemente L„ und C₂ zugeführt werden, was einen »usätilichen Spannungmbff 1 bedeutet·

Nun ist die im Kondensator C, angehäufte Energie um den Zeitpunkt 1/?/ eo klein wie m^slioh, und auoh die Spannung daran 1st eo niedrig wie aSgllw. (möglinhst wenig 4»adung im Kondensator C₁). Dadurch,

Λ ·

dass nun -j möglichst gross gemacht wiia, maoh% man Vg, so klein wie möglich und damit, wie auoh tue . -« ^nm ££»> £» 9* 10 vorgeht, den Hochspannungs-R^ so klein wie möglich.

Dies ist abermaie an Hand der Fig. 12 erlfiutert* In der das Verhältnis jr als Funktion von » aufgetragen ist« Sarin ist «leder

Λ 1 *

V^₁ die primäre Spitzenepannung für die fünfte Harmonieohe und V^ die prinuixe Spitsenspannung bei «reter harmonisoher Abstimmung«

Auoh hieraus geht hervor, dass Y., beim grösst möglichen a so gering wie »8glich wird·

Selbstverstlndlioh ist es unmöglich, die Reihenresonan*-

kreisfreqüena ^d grBeaer tu teaohen nie die höhere haraonisohe Parallelresenanikrei*fre|«enz γ » Ks 1st also aus praktischen Ortlnden unmöglich ar unbesohrlnkt sunenmen *u lassen· Man k»n^ 4*4ooh S dem Wert. Ji möglichst dicht annähern« Das bedeutet, dasa steh β dem Wert von f mögHöhst dioht

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-20- PKN. 2801

nähern raues. Für dio i'raxio stellt es sich hor-uus, dass für K «= 2 und

V β

j* ■= 4,ί>6 ein guter ..ort -τ «= 4 »24 iat.

14 zeigt das Verhültnic des Iiochspannun_t skondenea-

tora C, ,,egenUber den i'rimärkondonsator G. als Funktion von rr. X/araue

/9
ißt eroichtlieh, dass bein gewühlten ..ert -* = 4 »24 das Verhältnis ^,/0..

klein wird. Beispielsweise ergibt sich für — = 7»O5, dass dann 0,/C₁ «= 0»5 geworden iist. i..it anderen Worten, der Hochspannungskondensator C, muss 0,3 des wertes dee Primärkondensators C. sein« In der Praxis etellt. sich nun heraus, dao;. beim erforderlichen, in nachfolgenden zu erläuternden w'ert der otreuinduktivitüt jj_? der mit konventionellen «ickolverfijiren erreichbare ..ort des .uondensutora υ, zu großs .ist um das obengenannte Verhältnis von 0,5 zu erfüllen. Kach einer weiteren Ausbildung dos iirfindun^sprinzip ist man daher zu einer Ί/ickelart der Sekundärv.icklun{; 6,· wie in Fi^. 4 aufgeben ist, 'aber^a^untfin, In dieser Fi^ur ist ausschliesslioh die . onstruktion des Trariüformators 5 dargestellt, dieser hat eine i-'riir.ürv.iciLlunc 5 und eine üokundarwicklung 6, die auf einen Kern 2] gewiükelt sinü. ^v ist eraichtliüli, dass die nicklunt, 6 stufeni'örnic ψ £;ewiclcelt sein kann (ausgezogene: Linie 2'j) oder dass eine sogenannte jrei-

c angewandt sein kann (gestrichelte Linie 2ü). ...it dieser ',ii

art lässt sich erreichen, dass sowohl die ütrouinduktivität L ula auch der Hoc], spannung ^kondensator C₇ klein gehalten werden können, ϊιοηη der Hochspannungskondensator C, wird auch durch den Kondensator C',_f wie in Fig. 'j angegeben ist, bostimrat. Jer .<ert des Kondensators C vvird durch die kapazität der windungen der «Vickluiig 6 gegenüber dem Transfornatorkern 7» der in dieser Hinsicht als ii.it Ürde verbunden gedacht wurden kann, bestimmt«

iiun ist die Anforderung zum erhalten einer kleinen Streuinduktivität u„i dass man den korn 27 mit einer m.ggliü.hi?t lang nu3gedohnten üpule versieht, uln Toil der gesamten ötreuinduktivitüt zwischen der . rii..iirwicklurig 3 und dor ^eKunuarwic;lung 6 vviru durch di·. o'.lbct-

-«si- Pirn, 2001.

induktion gebildet, die daduruh- entsteht, dass dio von der Wicklung 6 ausgehenden Kraftlinien, wenn dieue i.'ic.-clung stromfIihrend sein würde, nicht durch den Korn 27 gehen und aorait von der Primärwicklung 5 nicht umtoben worden. Die gesamte .-/treuinduktivitat wird durch die oben definiorto iJtrouinduktivität, vermehrt tun diejenige, die durch die Anzahl Kraftlinien entsteht, die von der .iicklung 5 ausgehend wenn dieae atroraführond isb, nicht durch den Korn i'\ gehen, bestimmt» Ja jodoch die Wicklung 6 diu grSsato Windungszahl enthalt, iat es notwendig, gerade diaae derart zu wickeln, dass damit eine möglichst kleine LJtreuinduktivitilt L,, erreicht wird. Bei einer gleichen ./indungazahl erhält eine Spule die kleinste JtreuinduktivitUt, wenn diese möglichst lan_£, ausgedehnt iat, i'onn zwischen einer ijpule und dem jvern, auf den dieae gewickelt ist, befindet öich unbedingt c-ine beatimute Luftschicht, und dio Anzahl von der Jpule ausfeilender jvraftlinien, die ausachliosalich durcli dieae Luftschicht iTohen, bilden die ütreuinduktivitat dieser ./icklung ge^onliber dem ivorn. Dor liest dor Kraftlinien, vorzugsweiae die gröaste jinzah.1, geht durch den Kern, l'ie i.raffclinien, die durch die Luftschicht gehen, werden einen geringeren magnetischen widerstand erfahren wenn die dpule kurz iat, als wenn die Jpule lang iat. Denn dor ma^ne tische r/iderstand einer Luftschicht ist grööösr als der eines Kerns. Gestaltet man also diu ^-pule lang, so wird der inagnötische widerstand der Luftschicht gross und in«.ui zwingt dauurch mö^li'chat viele Kraftlinien duji'ch den Kern zu gehen.

Daraus geht hervor, dass eine langgestreckte .,pule weniger ütreuinduk tivi tut hat als eine kurze ouule. Jäher ist die ,Vicklung 6 zur erhaltung einer luöglichst geringen utreuinduktivitut L„ im wesentlichen als Ganze !..üblichst langgestreckt au! dem .Lern l'{ angebracht. j-.ine mögliciiSt l;mggestreckte Wicklung u bringt jedoch v/ieder mit sich, dass der Hochspannungskondensator C¹, untl dadurch die gesaiate Kapazität C₇. einen zu ^rossen i/ort, annimmt, als nach doiä dazu erforderlichen Verhältnis von

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-22- PHIf. 2001,

..,$ büdingt wird, jarait dioao Lichwiurigkoit umgangen wird, ist die wicklung 6 dox-art angeordnet, dass der i'eil, der unmittelbar am <>.ern 2( anliegt, mü^lichab langgestreckt iat, wänrond die oberen Lagen, d.h. die Teilt), diu weiter vom i.ern 2/ entfernt -aind, lautlichst kurz gehalten worden. Denn die oberon La₍,on der Micklung 6 erhalten im Bu. tri ob s zustrjid das hüchato l'otontiul gogonüber dem r.ern 2\ und werden somit am ineiüten zur Bildung der Kapazität C' beitragen. Y/iekelt man also nach auaaen kurzer, ao werden die nbatande zwischen den oberen Lagen und du... ilorn 2'\ immer grosser, und damit werden ihre Kupazitätawerte verringert. Die ideale Y/ickolweise wäre eine jjreiockwioklung, wie durch die gostrichyl tu Linie 20 in Fig. 4 dargestellt iat, ;₍₁an erreicht dann den obengenannten Kompromiss einer kleinen ütreuinduktivitat L„ und eines dazu gehörenden kleinen Hochspannungskondensatoru C, an booten. \Λ\ dan yeri'ü&uaren ",-icl.elnaschinon iat jü jedoch nicht uüglich, eine derartige Jjroieckv/icklung herzustellen. /!Ir die Praxis iat man duher dasu tiberge,. angun, otufenlormig zu wic.celn, wie darch die gezogene Linie 2''J dargestellt iat» „,in Vorgleich aer ijinie 2ü und 2y zeigt, dass die otuTenfSriaig gevvij/.t;lfce wicklung 2j uioh tier ijroieckwicklung 2ύ rociit gut annäiijrt. Jotioonfallß kann die otulenforia nicht in zwei Juhichten, wie in Fig, 4 on&egojun iat,, sondern aucii in drei oder vier !Schichten angebracht werden, wodurch die Dröieckwic:.lun_t; 2ü iiiuner besser angenähert >vird₀ Ks atollte uicit jedoch heraus, das j in dei* Praxis eine stuf eni'ormige '..'icKlung, wie dies« durch die Linie 2j angegeben X3t, bereite sehr gute Resultate ergibt,

e zweite Schwierigkeit tut sich dar, uj.i bei do.j richtigen 'Vert der Utreuinduktivität L„ einen Kondensator C' deü gewünschten ,Vertes zu erhalten, damit das VerJulitni3 Jr = 7|O5 realisiert «erden kann.

In Fic· 13 ist d.^aa Verhältnis zwischen der ^breuinduktivi tut ^i₀ una der i-rii;,ärinduktivi t"t L. als Funktion vou - eingetragen. Für die /vUrvx-, die f"r — » 7»^5 gilt, wird gefunden, dass bei,» = i',,24

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-25- PHK. 2801

dae Verhältnis zwischen (Ten genannten Induktivitäten Lp/^i ¹^ ^t 19 sein . livx am., für daa CCIIi-Systc-n erforderlichen *»'ert vonp( t 2,69.10

Hz findet man für 6 «= 2,0;;. 10 Hs. Für die Praxis hat die primäre Induktivität L. einen .vert von ca. 2'j mil, so dass man zusammen mit den obenerwähnten iA-ten findet, dass diu parallel zur Streuinduktivität L„ wirksame· kapaziti'L G_? einen Wert von OJ pi aufweisen muss. lAiic derartige Kapazität it't zu jjroBs um sie mittels eines normalen »t'ickolverfuhrens zu erhalten; man r.„uss daher Kapazität zuachalten. L'ies ißt ein ^roases. Problem, weil man diuae ^apazitüt nur pri;..ai- oder sekundüxt3eiti(., zuschalten kann, und zwar üurart, dass dadurch die parallel zur SlreuinuuktivitÜt L_? wirksame n.-^jazitat vergrüssert wird und sich dabei weder die χriiuilrkapazit"t 0., noch die= bükundiirkapazitüt C, viel ändern dürfen.

iü£t man nun oiiiu zua'Itbliche kapazitaL C uaf eine wie in Fi£. 15 u an ge tub one weise zv, ευ ^eht aus der r,rsatzscnalturiL nach Fi₁. 13b hcivor, dasa aie oben_£..entuixitei. Bedingungen nicüt ex'ftiilt sind. - Ist büispiels\ieise eine für einen Farbfernsehempfänger bestimwto ^oilenaus^ungsschaltun^ mit itühren bestückt, wie in Fi^* 1 un-Gegeben ist, co be Li¹U₁1 die ±riiauru üpitzenspannunc V„. cu. 7 kV und bei einer Hochspannung von 2$ kV bedeutet das für daa überaetzuncsverhaltnis IJ der rrinär«icklun<; 5 ßecenüber der ueiiundarwicklunc 6 IJ « 3,^57. ..'enn dieser Wer;, vun Ά in die Gleichungen für die llapazitüten in ,!{,, 15b einßesetzt wird, zeigt sich, dass die rriiuärkapazittlt G₁ um einen ,lert C (1-3,5Γ)* — 2_f5Ϊ* C abyenoiamen hat. Das Schlimmste dabei iat jedoch, dass

die Sekundürkapazitüt C, Uir. einen Letrac 5,57 ·3 - st'jl· C » y,10 G vercroösert wird.

Ua, wie bereits χω Übenstehenden erwälmt wurde, G' sehr klein sein i..u3c und man sich bereits alle -.uhe geben muss, dieses C' durch eine x'iciiti^ü ..ickelarl klein au halten, dürfte c-s einleuchten, dass nun di j auf diu se .i'eice orhititonü ilochapwuiun^Qkaxiaaitilt aurch die

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-24- PIIIi. 2601.

r'j von C auf die in Fig. 15a. angegebene V/eino nicht mehr ver-

will.

^ehaltet nun jedoch den genannten Kondensator C auf eine Art und i/gigu, wie in Fig. 16 uigegGl.Gn ict, hinr.u, so ist dun TTberootzungfsverhäi Lnic i\ = 1 geworden, vumii tritt weder primär- oder sekundärseitig uino "nücrung dei· Kapazität üuf, während dennoch durch eine richtige ,Zahl von C ;.Uß Fig. 1^b hervorgeht, dasa die parallel zur Jtreuinduktivit'tt L„ wirksame Kapazität auf den richtißen Y.'ert gebracht -werden

k kann. In Fi^. 16 ist 5' den j'oü der ^usamten Primärwicl;lunt 5 und zwar ein derartiger leil, das» dio Vürbintuuij nit einem Teil der uekuud"rwick-

6 derart iut, daau dan Übersetzungsverhältnis 1 t 1 iat. Dabei ist es unwichtig j ob die hinKU^encluiltete Kapazität C von der überceite oder von der Unterseite der V/icklmit, 5¹ aux uekundärwicklunL G füiirt.

ijino .iUßfüliruiic: du» Prinzipc nach Fiß·. 16 iüt in Bei spiel nach Fit,-. 1 dadurch'{jcfjeben, dauu oixi veränderlicher nondencator 21 angebracht wird, iiu&leich ist in ditüom /lUofUJirungsbeispiel .noch ein grosser Kopjjolkondeniaator \) angegeben, und die3er spielt für die Ilinzuschaltung der Kapazität ΰ im wesentlichen kleine Holle, weil der kondensator 21 " gegenüber den .-,ondenaator 19 klein ist. Für den betreffenden Kreis stehen die kondensatoren Y·) und 21 :in iieihe, 30 dass dann der gesarate Kapazitätawert kleiner iat als der kleinere der beiden, wodurch im wesentlichen der Kapazitütswert des .Condensator3 21 gilt. Betrachtet man somit den Kondensator 1^ einfuohkeitshalber als eine Verbindung, so lässt oicL im Auuführungsbeispiel nach Fig. 1 der .eil der Primarwicklunj 5 zwischen dem Anschluss mit dem Kondensator 1-9 und dein mit dem Kondensator 21 ala den Toil 5' betrachten, der ebensoviel V/indungen hat wie der Teil dex* Wicklung u, der ebenfalls zwischen die beiden Kondensatoren V) und 21 geüchaltet ii;o. .aht;r lässt sich sagen, dass die hincugoochaltete Kapazität 21 .zwischen üe,r Unteraeite der Wicklung 5* und der Sekundärwicklung 6

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-25- FlIM. 2001.

· Da die Kapazität 21 veränderlich ist, kann damit genau dor Wert von G eingestellt werden, der notwendig ist, um der bereits durch daa 7/ickeln entstandenen parallel zur dtreuinduktivität L„ v/irksamen Kapazität einen derartigen i^apazitatswert hinzuzufügen, dass der richtige uert der Kapazität C„ erhalten wird.

Zugleich i3t au3 Fig. 1 ersichtlich, dass parallel zum Kondensator 21 noch eine veränderliche Induktivität 20 geschaltet ist. Diese dient dazu, die Streuinduktivität L~ noch etwas kleiner zu machen als durch die in i'ig. 4 angegebene Vdckelart erhalten ist· Denn der zwischen dem Anschlüssen der Kondensatoren 19 und 21 befindliche Jeil der .»'icklung 6 befindet sich auf demselben Schenkel des Kerns 27, auf dem auch dur Rest dieser Wicklung gewickelt ist· Daraus geht hervor, dass dia Kopplung zwischen diesen beiden feilen der „icklung 6 sehr stark ist. Dasu nun der Teil der Wicklung 6 zwischen den Kondensatoren 19 und 21 über diesu Kondensatoren unmittelbar mit der irimärwic.clung ^ verbunden ist, führt dazu, dass dadurch die Kopplung zwischen den wicklungen 5 und 6 vererb"auert und demzufolge die otreuinduktivität L₂ verkleinert ist. Dadurch, dass die Induktivität 20 angeordnet und der Kondensator verhältnisr.äa.äg klein ist, lässt sich durch das weitere auf den richtigen ./ert iviristellen der Induktivität 20 eine derartige zusätzliche AOpplung zwischen der ιrimärwicklung 5 und der Jekundärwicklung 6 schalten, dass die natürliche ütreuinduktivität zwischen der Primärwicklung 5 und der Sekundärwicklung 6 bis zum richtigen «ert verringert wird·

Pftr eine Ausführungsfor.n, wie diese in Fig. 2 dargestellt i3t, gilt dies in verstärkten, iuasse. Denn die Spit zenspannungen, die Transistoren ertragen können, aind kleiner als die, welche uohren ertragen kpnnon. *>ua bedeutet, dass die Spitzenspannung, die an der wicklung 5 auftreten durf, in i'ig, 2 kleiner ist als in Fig· 1. Jas Obersetzungaverhtiltnis zwischen der Friiaurwicklung 5 und der Sekundärwicklung 6 muss

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-26- HW. 2801.

daher im Ausführungabeispiel nach Fig. 2 grosser sein als daa m,.ch Fig.1. Dadurch, dass nun wieder der n.ondensator 21 zwischen eine Anzapfung der Primärwicklung 5 und eine Anzapfung der Uckundärwicklung 6 geaclu.ltot wird und dabei dau Übersetzungsverhältnis zwischen der Anzahl ',/indungen der Wicklung 5 und der Anzahl './indungen der Wicklung 6, die zwischen der fegten Verbindung an der Unterseite und den Anzapfungen liegen, zwischen denen der Kondensator 21 angeordnet ist, nahezu 1 ι 1 gewählt wird erreicht man daa Ziel, wie diea an Hand der Fig. 16 beschrieben wurden ist. Auch im Beispiel nach Fig. 2 dient die Induktiv.!tilt 20 zum üin al. ollen der

P richtigen Jtreuinduktivitüt L„.

In der Praxis stellt es sich jedoch heraus, daaa das Verhältnis 1 ι 1 nicht optimal ist, sondern dass die Anzahl .licklungen, die mit der Sekundärwicklung stark gekoppelt ist, etwas grosser gewählt werden muss al3 der Teil der Primärwicklung, an den die genannte Jekundär-

wicklung angeschlossen ist. üo ist beispielsweise ein Verhältnis von 1,4 » 1 oder 1,3 » 1 ein in der Praxis üblicher ',/ert. üas bedeutet für den Plan nach Fig. 16 und demzufolge für den nach Fig. 1 und 2, das^ die V/indungszahl der ..icklung 6 zwischen dem Anschlusspunkt mit dem ^ondensa-

k tor C und dem gemeinsamen Verbindungspunkt mit der Ί/icklun^ ^vj^x grosser ist als die windungszahl der wicklung 5¹·

üJs dürfte einleuchten, dass das ilinzuschalten des Kondensators 21 und der veränderlichen Induktivität 20 in den Fig. 1 und 2 nur als Beispiel gegeben ist, weil es sich hier um einen Zeilenausgangstransformator für einen Farbfernsehempfänger handelte. Denkt man dagegen an einen für einen Schwarz-./eiss-Lmpfanger bestimmten Zeilenausgangstranaformator, so lassen sich Hochspannungs-H, mit angemessenen Werten erhalten mit einem Wert von ^- 5,7 (siehe Fig. 9) gder * = 6,1 (siehe Fig. 10), Aus Fit,. 13 geht hervor, dass für g - 5,7 und ^r -. 4,2,4 der ,.ert der

Styeuin4uktivitSt I₂ fast SWeiiinal kjleiijff/*iv& ftis für 4en Fall ^- «, 7,05·.

-27- Pim. 2001.

Eine derartige kleine ütreuinduktivität lässt sich dann ohne HinauBChaltuniä einer zusätzlichen veränderlichen Induktivität 20 ver wirklichen, üa ist ebenfalls denkbar, dass wenn es möglich ist, grussere ./erte von -r zu wählen, bei eineu gleichen ,/ert von £·, Junnoch die ütreuinduktivitilt L grouser v/ird, wie auü dem Verlauf der Kurve in Hf 15 hervorgeht. In dieseu /all wure es «tödlich, dasa man das gewünschte einstellen kann, ohne dass eine zusätzliche Kapazität hinzugeschaltet werden nuss.

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Claims (1)

1. -20- PIIN. 2001,

   PATKNTANSPKDCHEi

   1. Schaltungsanordnung mit Schaltmittoln zum periodischen Unterbrechen eines Stromes, der einer Induktivität, der gegebenenfalls eine iLblenkapule einer Wiedergaberöhre parallelgeschaltet sein kann, zugeführt wird, wobei die beim Unterbrechen jenes Stromes an der Spule auftretende Spunnung mittels eines Transformators herauftransformiert und einem Belastungskreis zum Erzeugen einer hohen Gleichspannung zugeführt wird, und wobei die gesamte Streuinduktivität (Lp) des Transformators derart gewählt ist, dass sowohl im Augenblick der Un-

   ·

   ^w terbrechung als auch im Augenblick, wo sich der Stromzuführungskreis wieder schließet, der Strom durch die Streuinduktivität (L₂) und der zeitliche Differentialquotient jenes Stromes dadurch Null sind, dass von dem durch die Parallelschaltung der Primärinduktivität (L₁) und der Kapazität (C₁) des Transformators und die Reihenschaltung der Streuinduktivität (L„) mit der dazu parallel wirksamen Kapazität (C₉) und die gesamte Sekundäi'kapazität (C₇,) gebildeten Netzwerk die zwei Kreißfrequenzen für Parallelresonanzaf, die Grundharmonische, und V, die höhere Harmonische, der Beziehung

   nahezu entsprechen, in der K eine zu wählende Konstante und ζ das Verhältnis zwischen der Dauer der otromunterbrechung und der Dauer der Periode ist, dadurch gekennzeichnet, daBs zur Erhaltung eines MBglichet geringen Innenwiderstandes (R.) für den Hochspannungakreia K » gerade, d.h. 2, 4» 6 usw. gewählt wird, währen, die Streuinduktivität (L₃) und die zu dieser parallel wirksame Kapazität (C₂) derart dimensioniert werden, dass das Verhältnis zwischen der Kreiefrequenz 6 für die Parallelresonanz der genannten Streuinduktivität (L₂) mit der zu dieser parallel wirksamen Kapazität (C₂) und der grundhuri;ioni sehen Kreisfrequenz 0^ .«erte aufweist, die zwischen einer um

   Λ - — ^Λ ·

   909827/1003 BAD

   -29- PHIh. 2801

   hertun liegenden unteren Grenze und einer um

   herum liegenden oberen Grenze liegen.

   2, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, bei der zwischen der Sekundärwicklung des iransformatora und dem Hochapannungabelaatungakreia ein Hochspannungsgleichrichter angeordnet iat, dadurch gekennzeichnet, dasa um zu erreichen, da38 in dem Augenblick, in dem der genannte Hochspannungsglnichriühtür beim Unterbrechen des Stromes leitend wird, aekundäraeitig möglichst viel Energie angehäuft iat, die Kreiafrequenz β der Heihenreaonanz des Netzwerkes der h3he- ( ren harmonischen Kreisfrequenzty möglichst nahe liegt, 3» Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die sogenannte fünfte Harmonische der HClck sohl ag-Grundschwinguni; abgestimmt wird, wozu K *» 2 gewählt wird.

   4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, bei der eine mit der Sekundärwicklung stark gekoppelte >/icklung an einen Teil der Primärwicklung angeschloaaen ist, dadurch gekennzeichnet, daas das Ubertragungsverhältnia zwischen der mit der Sekundärwicklung atark gekoppelten nicklung und demjenigen i.eil der Primärwicklung, an den diese angeschlossen iat, nahezu 1 » 1 ist, und dass in 'die-sen Anschluss zugleich ein Kondensator zur erhaltung des gewünschten Verhaltnisaes rj aufgenommen iat.

   5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daas wenn 3 auf einen nahe an der oberen Grenze liegenden ".»ert eingestellt iat, ein fester Videratand, vorzugsweise ein spannungaabhangiger Widerstand (VDR), dem Hochapannungsbelaatungskreia parallelgeschaltet wird» 6.Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4» in der ζ » 0,20 ist, dadurch gekennzeichnet, daas be.i dan K « 2 folgenden './erten von Υ/°ζ ■ 4»56 für die Übrigen werte einigermaaaen annähernd '

   |^?»05 f ^ 4,24
   gewählt wird» 909827/1003

   »30- eau, 2B01.

   1 8 0 5 A 9 9

   7· Transformator zur Verwendung in einer Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden nnsprüehe, dadurch gekennzeichnet _t dass die Sekundärwicklung wenigstens annähernd dreieckförnig gewickelt wirdj, wobei die Basis des Dreiecks dem Transformatorkern am nilohsten liegte

   Q, Transformator zur Verwendung in einer Sc*. 1 '.,ungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bi3 o, dadurch gekennzeichnet, dass die üekundErwicklun^· in mindestens zwei stufünxörnigen ochichten gewickelt ist, wobei die breitere Jchicht dem Transformatorkern niiner liegt»

   90 9 8 2 7/1003 bad original