DE1946035A1

DE1946035A1 - Schaltungsanordnung zur Lieferung von Hochspannung an die Endanode einer Wiedergaberoehre

Info

Publication number: DE1946035A1
Application number: DE19691946035
Authority: DE
Inventors: Martin Kenneth Edward
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1968-09-16
Filing date: 1969-09-11
Publication date: 1970-04-16
Also published as: DE1946035B2; AT289910B; ES371521A1; NL154900B; FR2018221B1; GB1170198A; JPS4636371B1; FR2018221A1; DE1946035C3; US3786299A; NL6913813A; CH502033A; GB1357971A

Description

PHB. 31.307

Dipping. ERICH E. WALTHER j# / vjm. .-

abrieken

Anmeldung vom: /(/ / '>c 7

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"Schaltungsanordnung zur Lieferung von Hochspannung an die Sndanoäe einer Wiedergaberöhre".

Die Erfindung bezieht Si¹Ch auf eine Schaltungsanordnung iur Lieferung von Hochspannung an die Endr _v anode einer Bildwiedergaberöhre in einer Bildwiedergabe vor.-

s « richtung, die ait einem Zeilenausgangstransformator« einer \

>■ V '

Hochepannungswicklung auf dem Kern dieses Transformator^un\J ·

einer durch Kondensatoren und in nur einer Richtung reitende

V -

Elenente ausgebildeten Vervielfachungaschaltung versehen let, die mit den Klemmen der Hochepannungswicklung verbunden ist, damit die an dieser Wicklung auftretenden Spannungsspitzen vervielfacht werden und die vervielfachte Spannung gleichgerichtet wird.

Ein derartiges Verfahren, die Hochspannung

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HAD ORIGiNAL

PIiH. ;n.9i>7.

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zu erzeugen ist schon längst bekannt. Es wird beispielsweise in dem Buch "Fernsehen" von F.Kerkhof und W.Werner, 2.Auflage (195¹O in ^den Figuren 7.3-2 (S. 216) und 7.3-8 (s. 22*0 beschrieben. Die Aufnahmeleistung einer Farbbildwiedergaberöhre ist gross, nämlich in der Grössenordnung von ho W. Die Regelung der Hochspannung muss gut sein, da sonst die Farbreinheit bei grossen Strahlströmen.wegen der Abnahme der Hochspannung sich verschlechten würde. Je grosser der Innenwiderstand des Hochspannungsgenerators ist, umso grosser ist die Abnahme der Hochspannung bei zunehmendem Strahlstrom. Insbesondere bei grossen Leistungen wird dann für eine gute Regelung dieser Innenwiderstand klein sein müssen. Ausserdem wird, wenn der Innenwiderstand der Hochspannungsquelle gross ist, die Hochspannung kleiner sein, und somit die Lichtausbeute nicht so gross wie im Falle eines kleinen Innenwiderstandes. Auch kann infolge eines grossen Innenwiderstandes das wiedergegebene Bild "atmen" infolge der Schwankungen des aufgenom-Ββα Strahlströmes, d.h. die Abmessungen des Bildes können sich ändern, Di· Hochspannung nimmt ja ab, wenn der Strahl,-strom zunimmt. Der Innenwiderstand lässt sich durch den Gebrauch einer Vervielfachungsschaltung verkleinern. Es stellt sich jedoch»heraus, dass der auf diese Weise erhaltene Innenwiderstand bei niedrigen Strahlströmen grosser ist als bei hohen Strahlströmen.

Es liegt auf der Hand, dass dieses Problem

sich dadurch lösen läaat, dass ein Widerstand über die Klemmen der Hochspannungsquelle geschaltet wird,, so dass ein

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Strom von mindestens 20O /uA immer, von der Vervielfachungsschaltung abgenommen wird, während in der Hochspannung auftretende Ausschwingungen, deren Entstehung näher erläutert wird, zugleich abgeschnitten werden. Weil jedoch bei Farbbildwiedergaberöhren die für die Endanode erforderliche Hochspannung 25 kV beträgt, würde dies eine teuere Kette einer grossen Anzahl gut isolierter Widerstände erfordern. Eine bessere: Losung wäre ein spannungsabhängiger Widerstand statt der genannten Kette, aber ein derartiges Element beansprucht sehr viel Platz. Auch kann man eine sogenannte Ballaströhre verwenden. Ein Nachteil des zwecklosen Leistungsverlustes besteht jedoch nach wie vor, während eine derartige Röhre nich frei von Röntgenstrahlung ist, was eine Hülle erforderlich macht. Die Erfindung bezweckt, das genannte Problem auf einfache Weise zu lösen, ohne dass ein zusätzlicher Strom Abgenommen zu werden braucht, und weist dazu das Kennzeichen auf, dass ein aus mindestens einer Diode in Reihe mit der Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators bestehende Belastungsschaltung zwischen die Klemmen der Hochspannungswicklung geschaltet ist, und dass der Diode eine derartige Leitfähigkeitsrichtung erteilt wird, dass an der genannten Wicklung auftretende Ausschwingungen, die gegenüber den während des Zeilenrücklaufs auftretenden Impulsen eine entgegengesetzte Polarität aufweisen, abgeschnitten werden.

Es sei bemerkt, dass es üblich geworden ist, ZeiJpnausgangstransformatoren auf Frequenzen abzustimmen, von

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denen die eine die Rücklauffrequenz und die andere ungefähr eine ungeradzahlige Harmonische derselben ist. Eine derartige Abstimmung ist in der deutschen Patentschrift 977*115 ,(PH. 11497) und in der·deutschen Patentanmeldung P 1805499.4 (PHN. 28O1) beschrieben worden. Durch die Abstimmung auf die sogenannte fünfte Harmonische wird bereits ein kleiner Innenwiderstand der Hochspannungsquelle dadurch erhalten, dass die Spitzen der gleichzurichtenden Hochspannungsimpulse flacher geworden sind. Dadurch "atmet" das Bild weniger, wenn sich der aufgenommene Strahlstrom ändert. Da jedoch die genannte AbStimmungsart nie völlig ideal ist, können unmittelbar am Anfang der Zeilenhinlaufzeit noch Schwingungen auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist

in der Zeichnung dargestellt, und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vervielfachungsschaltung vom bekannten Typ, d.h. ein Verdreifacher,

Fig. 2 eine Gestalt der Eingangsspannung der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung»

In Fig. 1 ist die Klemme A mit der an ihrer

anderen Seite geerdeten Hochspannungswicklung des Zeilenausgangstransformators, an der die Spitze-zu-Spitze-Amplitude der Spannung des während des Zeilenrücklaufs auftretenden positiven Impulses einen Wert von beispielsweise 8,4 kV hai, verbunden. Zwischen der Klemme A und Erde liegt <Aio Roihon-

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schaltung aus einer Diode D und einem Kondensator C , vvobo i die Anode der Diode D₁ mit der Klemme A verbunden ist. Während der Zeilenrücklaufperioden wird der Kondensator C. auV den maximalen Wert der an der Klemme A vorhandenen Spannung; aufgeladen. Während der Zeilenhinlaufperioden wird der Kon- ' densator C„ über die Diode D₀ durch das positive Potential des Kondensators C₁ aufgeladen, weil die Klemme A dann nahezu auf Erdpotential liegt, Wenn die Zeilenrücklaufimpulse auftreten, werden Spannungsimpulse über den Kondensator C,, an die Diode D_ gelegt, aber dem an den Klemmen dieses Kondensators vorhandenen Gleichspannungspotential überlagert. Dadurch wird der Kondensator C~ bis zum doppelten Wert dey Eingangsimpulses an der Klemme A aufgeladen. Auf ähnliche Weise wird während der Zeilenhinlaufperioden der Kondensator C, über die Diode D, bis zum Gleichspannungspotential am Kondensator C_ aufgeladen, wahrend in den Rücklaufperioden Spannungsimpulse über D an die Streukapazität C_ der Bildwiedergaberöhre gelegt werden, wobei das Potential an C_r um das Gleichspannungspotential am Kondensator C. erhöht wird. Diese Impulse werden durch die Diode D_ gleichgeriehtet und der Kondensator C_ wird auf ein Potential aufgeladen, d.h. das Hochspannungspotential, das dem Dreifachen der Amplitude des Spannungsimpulses am Eingang des Kreises nahe-, zu entspricht.

Fig. 2 zeigt die an der Klemme A vorhandono Wellenform während dor Hinlauf- und Rücklaufperioden, in denen die obengenannten Au η schwingungen ⁰^ Anfang der Lauf-

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. zeiten angegeben sind, ·

Während der Zeilenrücklaufzeit sind die Dioden D₁, D_ und D in der Zeit t₁ leitend (Fag. 2), während die Dioden D„ und D. während des Hinlaufes, der im Zeitpunkt t„ anfängt leitend sind. Das Verhältnis der Leitungszeiten der genannten Dioden hängt von der durch die Wiedergaberöhre abgenommenen Hochspannungsleistung ab. 1st der Strahlstrom niedrig, so richten die Dioden die vollen Amplituden zwischen den Punkten a und b der Wellenform in Fig. 2 gleich. Wenn nun der Strahlstrom den Wert von etwa 200 /uA überschreitet, so werden die in Fig. 2 hinter dem Zeitpunkt tp darge- ' stellten Ausschwingungen abgeschnitten, aber die Hochspannung nimmt dadurch um mindestens 2kV ab. Sind die^se Ausschwingungen einmal abgeschnitten, so rammt, bei einer weiteren Zunahme des Strahlstromes die Hochspannung nur noch wenig ab.

Fig. 3 ist eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgeraässen Schaltungsanordnung, wobei emtsprechende Elemente aus Fig. 1 mit denselben Bezugsziffern angegeben sind. Zwischen der Klemme A, das ist das spannungsführende Ende der Hochspannungswicklung eines in der Figur nicht dargestellten-Zeilenausgangstransformators, und Erde, wird die Reihenschaltung aus einem Widerstand R₁ und einer Diode D,- derart geschaltet, dass die Anode der Diode D,- mit Erde verbunden ist. Der Widerstand

R« wird durch einen Kondensator C> und die Diode D,- durch j ο ο

die .Reihenschaltung aus einem Widerstand R„ und einem Kondensator C_n, überbrückt. · ·

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Wenn die .Spannung an der Klemme A negativ

ausschwingt, leitet die Diode D^, wodurch ein Strom durch die Parallelschaltung des Kondensators C^ und des Widerstandes R₁ fliesst, so dass die negative Ausschwingungsspannung abgeschnitten wird, und" somit nicht zur Hochspannung beitragen kann, die am Kondensator C_ erzeugt wird. Dadurch wird bei kleinem und bei grossem Strahlstrom die erzeugte Hochspannung nahezu denselben Wert aufweisen.

Wegen des Kondensators C,- entsteht an der

Kathode der Diode D^ eine positive Spannung die durch die Reihenschaltung aus dem Widerstand R₂ und dem Kondensator C_ weiter geglättet wird. Die erste Beschieunigungsanode einer Farbbildwiedergaberöhre vom Lochmaskentyp bedarf einer Spannung in der Grössenordnung von 7 bis 8Θ0 V. Diese Spannung kann mit Vorteil durch die am Kondensator C₇ vorhandene Gleichspannung geliefert werden. Bei Zeilenendstufen, die mit Halbleitern ausgebildet werden, ist es üblich, einen gesonderten Spitzengleichrichter zu verwenden um diese Spannung zu erhalte^ und durch die obengenannte Massnahme kann dieser gesonderte Gleichrichter entfallen.

Die Fokussierelektrode einer Farbbildwiedergaberöhre vom Lochmaskentyp braucht ein Potential, das etwa 5 kV beträgt und das mittels eines Spannungsteilers zwischen der Hochspannung und Erde oder von einer Anzapfung des Zeilenausgangstransf'ormators hergeleitet werden kann. Diese Spannung lässt sich nun mittels eines dem Kondensator C₁ der Vervielfachungsschaltung parallelgeschalteten Potentiometers

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V herleiten. Der kleine Strom, der durch dieses Po tojii ioine--R

ters fliesst, trägt .auch zur Glättung der Spitze des Zeilenrücklauf impulses in Fig. 2 bei, was eine weitere Verringerung des Innenwiderstandes der Hochspannungsquelle verursacht.

Durch die Wahl des Verhältnisses der Kapazi-r

täten der Kondensatoren C^ und C„ lässt sich ein bestimmtes

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Ausmass an Sicherung der auf der linken Seite des Punktes A in Fig. 3 befindlichen Schaltung gegen einen etwaigen Durchschlag in der Bildwiedergaberöhre erhalten. Wenn ein derartiger,Durchschlag auftritt, wird die Hochspannungsleitung, d-rtw der Kondensator C_, nach Erde kurzgeschlossen. Dadurch fliesst die Ladung der Kondensatoren C₁, C„ und C, über die Dioden D_p, D. und D_ vreg. Weil die Diode D₁ jedoch gesperrt wird, kann die Ladung des Kondensators C„ keinen anderen Weg finden als die Hochspannungswicklung über die Klemme A. Die Spannung am Kondensator C₁ ist nahezu Null, wodurch ein" negativ gerichteter Stromimpuls am Eingang der Verdreifacherschaltung entsteht. Ein gemessener Wert war etwa 1OA, was eine Beschädigung des Zeilenausgangstransistors herbeiführen kann. Wenn jedoch die Spannung am Kondensator Cp negativer wird als die am C^ vorhandene Spannung, wird die Diode Dgleitend und bilden die Kondensatoren C₂ und Cg'einen kapazitiven Spannungsteiler, wodurch nur ein kleiner Teil der durch den Durchschlag verursachten Spannung der Klemme A zugeführt w±rd_f wenn die Kapazität des Kondensators, Cg viel grosser gemacht ist als die des Kondensators C„. Auf diese Weise wird der Zeilenausgangstransistor einigermassen gesichert.

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Eine weitere Massnahme kann die Aufnahme

eines Widerstandes R- zwischen den Kondensator C. und Erde sein, wodurbh der Entladungsstrom durch diesen Kondensator verringert wird. Man wählt für den Widerstand R_ einen Wert, beispielsweise 470 Ohm, der viel grosser ist als der der Entladungsstrecke über die Widergaberöhre, d.h. etwa 50 Ohm. Beim Auftreten eines Durchschlags entsteht eine negative

leitend wird.

Der Kondensator CV kann sich daher entladen, was eine noch bessere Sicherung des Zeilenausgangstransistors mit sich bringt.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Schaltung wurden die folgenden Teile verwendet.

Kondensatoren C₁, C , C„ und C^, Verdreifacher LP

¹ * ^J 1174

Spannung am Widerstand R„, wodurch die Diode

Dioden D₁, D , D_, D^ und D .

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(Mullard Ltd.)

Kondensator C.

Kondensator C,

Diode D,

Widerstand R

Widerstand R,

: 1 nF

: Mullard, Typ BY : 500 kOhm.

; 10 MOhm .

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Claims

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- 10 • PA T E N T A N S PRUCHE . .

Schaltungsanordnung zur Lieferung von Hochspannung- an die Endanode einer Bildwiedergaberöhre in einer Bildwiedergabevorrichtung, die mit einem Zeilenausgangstransformatorij ,einer Hochspannungswicklung auf dem Kern dieses Transformators, einer durch Kondensatoren und in nur einer Richtung leitende Elemente ausgebildeten Vervielfachungsschaltung versehen ist, die mit den Klemmen der Hochspannungswicklung verbunden ist, zur Vervielfachung der an dieser Wicklung auftretenden Spannungsspitzen und zur Gleichrichtung der vervielfachten Spannung, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus mindestens einer Diode in Reihe mit der Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators bestehende Belastungsschaltung zwischen die Klemmen der Hochspannungswicklung geschaltet ist, und dass der Diode eine derartige Leitfähigkeitsrichtung erteilt wird, dass an der genannten Wicklung auftretende Ausschwingungen, die gegenüber den während des Zeilenrücklaufes auftretenden Impulsen eine entgegengesetzte Polarität aufweisen, abgeschnitten werden«

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildwiedergaberöhre eine Farbbildwiedergaberöhre ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine positive Speisespannung für eine Anode der Bildwiedergaberöhre, dem Verbindungspunkt des Widerstandes, dos Kondensators und der Diode entnommen wird. ■ '

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k. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verviel-.fachungsschaltung eine Verdreifachungsschaltung ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch' gekennzeichnet, dass der Kondensator eine viel grössere Kapazität hat als dör erste Kondensator in der Vervielfachungsschaltung.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstand in die Reihenschaltung aus einem der Kondensatoren und einem der in nur einer Richtung leitenden Elemente der mit den Klemmen der Hochspannungsvicklungen verbundenen Vervielfachungsschaltung aufgenommen ist.

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