DE2017371B2 - Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger - Google Patents

Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger

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Gerrit Pieter Johannes Van Schaik
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Description

4.s
Die Erfindung be/iehl -.ich auf eine Sehalttmgsanordnung in einem Fernsehempfänger, wobei die durch Gleichrichtung der N'eizwechsclspairr mg an einem Glätlungskondensalor erhaltene Lmgangsgleichspaniuing mittels eines elektronisch steuerbaren Sehalters, einer Spule und einer Spardiode in eine stabilisierte Ausgangsgleichspannung umgewandelt wird dadurch, daß der Schalter durch eine vom Zeilenos/illator abgeleitete, /eilcnfrequente. impulsförtiige Spannung gesteuert wird, welche Impulse in ihrer Dauer moduliert werden, damit der Schalter Während eines von der /u stabilisierenden Gleichspannung abhangigen Teils der Periode leitend und Während des übrigen Teils der Periode gesperrt wird. Wobei diese ^pulsdauermodulation mittels einer Vergleichsschaltung erfolgl. in der die /u stabilisierende Gleichspannung mit einer nahe/u konstan-Ic η Spannung verglichen wird und wobei die Spule, an der eine mäanderförmigc Spannung entsteht, die Priinäi wicklung eines Transformators bildet.
ι me derail ige Schaltungsanordnung lsi aus der deutschen Auslegcschnlt I 2WMU hekann, Darm ,si eine Schaltungsanordnung beschrieben, mit der heibsichtigi wird, eine hmganusgleichspaniuing. die /wischen zwei Klemmen ei/eugl ist. m eine andere Gleichspannung um/uwandcln. wohei ein Schaher verwende! wird, der an die erste Klemme der I 111-,nn-sspaniumg angeschlossen wird und sich peiiodiCch ollnet und schließt, wodurch die bmgangsspmnuiv in eine impulslormige Spannung umgewiiuleli^ird. Diese impulslormige Spannung wird ■l'inn einer Spule /uüeführi Zwischen dem VerHindun-spunkt des Schalters und der Spule und der /weiten Klemme der Bmgangsspaniumg hegt eine Diode während /wischen dem anderen t.nde der Spule und der /weiten Kkmme der EingangsspaniHiiv eine Belastung und parallel da/u ein Ladekondensator liegt. Das ganze arbeitet nach dem bekannten Sparprin/ip. d. h . daß der Strom, der der Belastuni! üeliefert wird, wechselweise über den ^ch:iUcr\n;,\ über die Diode fließt Als S.-Kili,- iS[ d ihei cm Si-halm-ansi-tor wirksam, del ^n einer periodischen impuIslV.rmigen Spannung gesiencn iM,j Ji0 ,|ln während eines bestimmten I eil· uci l>c!-..„jc m der. Satiigungs/usi.md bringt. Imiic dernVi-c KoiitiL'iir.ilion'ist in der 1 nc:.Hur unter ,d- ^•hiedencn He/..-.-linungen bekannt, im nachlolgen-,|.-n -AMd sie al·- /crluKkcr bc/eichnel. ί.ιη hekannui \\Mleii dabei M. daß d<T Schaltiraiisistor /war eine -rol.'.i. Spannung ertragen können oder einen großen Sin.m liefern keimen muß. doch keine große Leistung /u iiel'eni braucht. Die Ausgangsspannung des /cr- |v.,ie: wird mn cmc! konstanten Be/ugsspannung \'eri:l'v neu. \crsiichl nun die Ausgangsspannung sich /Hindern indem die Lingangsspanntmg und oder die BclasiuiiLi sich ander;. so entsteht am Ausgang der Vergleichsschaltung cmc Spannung, die cmc Dauermodulation der Impulse verursacht. Dadurch ändert sich die Menge in der Spule gespeicheitei I ; TLiie. und die Ausgangsspannung wird konstant .■ehalten Die genannte deutsche Au-iegeschnfl bezweck! einen -,tahihsierten Speisespannungsapparat /u schaffen. .
Al· Irequen/ der Schaltspannung wird in der Schaltuimsanordnimg nach der genannten deutschen Ausl-jueschrift die I requen/ uer Bclastungsänderun-Lien iiewahlt oder eine Harmonische derselben. Insbesondere, wenn die um! Zerhacker gespeiste Belastuiiü die Zeilenablcnkschaltung einer Bildwiedcrsjabevorriclmnm ist. wobei sich folglich die Impedanz der Belastung im Rhvthmus der Zcilenfrequen/.ander!, entspricht die l;requen/ der Schaitspannung der Zeilenfrc inen/ oder ist ein Vielfaches derselben.
Ls sei bemerkt, daß der Zerhacker nicht notwendigerweise die I orm anzunehmen braucht, die in der genannten deutschen Auslegeschrift angegeben wurde. Aus der Literatur ist nämlich bekannt, daß die Spardiode und die Spule vertauscht werden können. Auch kann die Spule an die erste Klemme der Eingangsspamnmg gelegt werden, während der SchaltliLinsislor /wischen das. andere linde und die /weite Klemme der Eingangsspannung gelegt wird. Die Spardiode befmdelsich dann /wischen dem Knotenpunkt des uenannten Endes, ties Schalttransistors und der Belastung. Ls dürfte einleuchten, daß in all diesen Abwandlungen eine Spannung an den Anschlüssen der Spule vorhanden ist. welche Spannung dieselbe Frequenz hat wie die impulsformige Gleichspannung und
dieser Spannung gleichförmig lsi Nliii ist die Steuer kpaiimmg emei /eilen.ihlcnk^ciutitηημ eine iirpiilsfjirnnge Spannung, die den /eileueiulii.insisior wechselweise leiiend macht iiiul sperrt. Es ist eine l-.rk.enninis dei |·.ΓΐίικΙιιημ. daU Meh die an den Anschlüssen der Spule vorhandene Spannung da/u eignet. aN solche Steuerspannung aufzutreten, wobei die Spule die Primärwicklung des Transformators bildet, und die eiTmdungsgeiiiälk Schaltung weist da/u das Kennzeichen auf. daß eine Sekundärwicklung des Iransfimmatois di'ii /eilenendtransisior steuert, und daß «las Verhältnis der Zeit, in der der Schallet gesättigt ΐ»ι. /irr Zeilenperiode im Betrieh /wischen (U und 0.7 liegt.
hs gehört ebenfalls /u einer Erkenntnis der Erlindung. daß die zur Stabilisierung der Speisespannung niil dem Schahlransisior erforderliche Dauermodulation keinen Einfluß auf die Steuerung des Zeilenendtransisiors ausübt. Dies findet seine Ursache in der Tatsache, daß bei einer längeren oder kürzeren Spelling des /eilenendtransisiors der Snom durdi die /eilen.ihlenkspulen infolge der Γ bei nähme des Sp.irdii'deii- und I raiisistorstronijs oiler im I .ille einer bes. linieren I ransisiorart durch die I" hernähme (Ie^ ki''!ektor-l-.miiiersironies durch dci Basis-ΚιΊ-lekiorv.roni und umgekehrt dailurch nicht heemli.ichtiL-i wird. Man muli aber die oheiigen.mnien \ crii.il; -isse von<U bis 0.7 einhalten, da smisi ilieses Ehern.: ηκρπη/ιρ gefährdet wird.
Wie !-.achsiehend erläutert wird, hat der (iehrauch lies Sclialttraiisisiors als Treiber fur den /eilencnd-Iraiisisior in einem speziellen, nachstehend zu beschreibenden Ausführungsbeispiel den weiteren Vr.,-teil. dall venn dieser Schalttransistor einen Kurzschluß bildet, der /eilenendtransisior automatisch Moppt, wodurch die Ablenkung und die Hochspannung fur die Wiedergaberöhre wegfallen und daher Beschädigung derselben vermieden wird.
Durch die erlindungsgemäße Maßnahme ist der Schalilransisior in der stabilisierten Speisung .ils I reiber fii. die /eilenablenkschaltung wirksam. Die erlindungsgemäße Schaltungsanordnung kann außerdem mn einer sehr wirksamen Schutzschaltung versehen werden, wodurch die Hctriebssichei heil wesentlich erhöht wird und die in der DI-OS 2 019 173 beschrieben wird. Hs ist eine weitere Erkenntnis der l-.rfindung die an den Anschlüsse;", der Spule vorhandene impulsförmige Spannung weiter /u verwenden, und die Schaltungsanordnung weist da/u das Kennzeichen auf. daß die Sekundärwicklungen des Iransformators Dioden steuern, die gleich/eilig mil tier Spardiode zur Erzeugung weiterer stabilisierter (Gleichspannungen leitend sind und von denen ein Tilde an Masse gelegt ist.
Aiisführungsbeispieie der Hrfindunu sind in den Zeichnungen dargestellt und weiden im folgenden päher beschrieben. Es zeigt
I i g. I einen Schaitplan. bei dem der /erhacker und die /eilenablenkschaltung wohl, aber andere Schaltungen nicht näher angegeben sind.
l· i g. 2 eitle Darstellung des zeitabhängigen Verlaufes zweier Ströme und einer Spannung, die in der Schaltungsanordnung nach I·' i g. I vorkommen.
I·" i g. } andere Ausführungsmöglichkcilen des /erhackers.
E i g. 4 einige Abwandlungen eines Teils de" Schaltungsanordnung nach I·'i g. I.
In ['i ü. I ist I ein; Gleichrichtet schaltung, wel
ehe die ihr zugeiuhrie Netzspannung in eine nicht stabilisierte Gleichspannung umwandelt. Mit einer der zwei Klemmen, zwischen denen diese Gleichspannung erhalten wird, ist der Kollektor eines Schalliiaiisisiors 2 verbunden, welcher Transistor in diesem Ausführungsheispiel vom npn-T>p ist und dessen Basis eine inipulsiormige Spannung zugeführt bekommt, die über eine Steuerstufe 4 von einem Modulator 5 herrührt und die den Transistor 2 wechselweise in den Sättigungs- und in den Sperrzustand bringt. Am Emitier des Transistors 2 entsteht die Spannungsarm 3. Damit die Ausgangsspaniiung der Schaltungsanordnung konstant gehalten wird, wird im Modulator 5 die Dauer der gelieferten Impulse geändert. Ein Impulsoszillator 6 liefert dem Modulator 5 die impulsförmige Spannung und wird durch ein /eilenfrequentes Signal synchronisiert, das von dem in der Bildwiedergabevorrichtung vorhandenen Zeilenoszillator 6' herrührt. Dieser Zeilenos/illator 6 wird seinerseits auf bekannte Weise durch Zeilen-I rei] nc π/im pn Nc 7 . die in tier \ orrichliing vorhanden Miu! uiKi beispielsweise aus einem emplangenen I en; -ehsiL'ual lici rühren, tails die Iv.^Iw ledergahev on ic!.-t uiiü ein Lei use h empfänger ist. υ η m, 11 el bar s\ nchion siert Der Inipulsos/iliali'i 6 erzeugt aul d'esc Wemeine impiilsföriiiiüe Spannuiig. deren Wiederholungsireqaen/ die /cilenlrecjiien/ ist.
Der I-.miller des Schalmansistors 2 ist einerseits mil der Kathode einer Spariliode 7. deren anderes Ende an der /weiten E.mgangsspannungsklemme üegl. und andererseits mit der Prim:irwicklung 8 eines I laiislnrmatoi's 9 verbuniien. Die impulsförmige Spannnut! 3. die an tier Kathode der Spardiode 7 entsteht, wird durch diese Diode in den Intervallen. in denen sie leitend ist. gegen das Potential der genannten /weiten Klemme geklemmt. In den übrigen Intervallen nimmt die impulsförmige Spannung ? den Weil E an. /wischen dem alliieren Ende der Wicklung S und der /weiten Eingangssp-.inmmgsklemme liegen ein Ladekontlensator K) und eine Be!..stung IE Die Elemenie 2. 7. 8. 10 und 11 bilden einen sogenannten /erhacker. wobei am Eadekondensalor 10 eine Gleichspannung entsteht, insofern tier Kondensator 10 für die Zeilenfrequen/ groß genug ist. und wobei der der Belastung 11 gelieferte Strom wechselweise über ilen Schalttraiisistor 2 oiler über die Spardiode 7 Hießt. Die Ausgangsspanniing In welche die am Eadekondensalor K) entstandene Gleichspannung ist. wird einer Vergleichsschaltung 12 zugeführt, welche die Spannung En mit einer Bezugsspannung vergleicht. Die Vergleichsschaltung 12 erzeugt eine Gleichspannung, die dem Modulator 5 zugeführt wird, wodurch sich die Dauer der wirksamen Zeit >t'l' de Schalttransistors 2 gegenüber der Periode / der Impulse 3 in Abhängigkeit von den Änderungen der Ausgangsspanniing I11 ändert. Es ist nämlich einleuchtend, daß die Ausgangsspannung In dem Verhältnis λ proportional ist:
Λ.
Die Belastung Il des Zerhackers besteht aus der Leistungsaufnahme von Teilen der Bildwiedergabevorrichtung, die mil tier Ausgangsspannung En gespeist werden. In einer praktischen Aiisführungsform tier Schaltungsanordnung nach E i g. I. wobei tlie Netzvvechselspaiinung einen nominellen Effekiivweit von 220 V hat und tlie gleichgerichtete Spannung E1
clWii 270 V ist. beträgt die Ausgangsspannimg I11 für λ 0.5 cluii 1.15 V Damit isi es beispielsweise cbcnfitll·, möglich, eine /eilenablenkschaltimg /u speisen, wie diese in Fig. I dargestellt ist. wobei J ic Belastung Il dann andere Teile darstellt, die vom ^ Zerhacker gespeist werden. Dadurch, daIJ die Spannung In wegen der Impulsdauermodulation konstant gehallen wird, bleibt die Speisespannung dieser /eilenablenkschaltung konstant, mit der günstigen I tilge, dal.l die/eilenaniplitude f die Breite des am Schirm |0 der Bildwiedergaberöhre wiedergesehenen Hildes) auch konstant bleibt, sowie die für die Eiulanodc der Bildwiedergaberöhre erforderliche und in derselben Schaltungsanordnung erzeugte llochspanming. unabhängig von den Änderungen der Netzspannung und der Belastung am Hochspannungsgenerator I - l.euch'dichteändcrungen).
Fis können jedoch Änderungen der Zeilenamplitiide und der Hochspannung auftreten infolge einer nicht ausreichend geringen Inncnimpcdan/ des lloehspannungsgcneratnrs. Ausgleichmittel sind dazu bekannt. Eine Möglichkeit im Rahmen der vorliegenden F-.rfindung ist. die Vergleichsschaltung 12 dazu /u verwenden. Wird nähmlich ein Element mit einer nahezu quadratisehcn Charakteristik, beispielsweise ein spannungsabhängigcr Widerstand, vom Strahlstrom durchlaufen, so kann über die Vergleichsschaltung 12 eine Änderung für die Spannung Vf) erhalten werden, die der Wurzel aus der Änderung der Hochspannung proportional ist. was eine bekannte Bedingung ist. damit die Zeilenamplitiide konstant bleibt.
Außerdem ist die Glättung der Spannung Fn erleichtert, da die Wiederholungsfrcqiicn/' der irnpulsförmigen Spannung 3 um viele Male höher ist als die des Netzes und ein Ladekondensator 10 mit einem verhältnismäßig kleinen Wert ausreichen kann, lsi der Ladekondensator 10 für die Zeilenfrequcnz groß genug, so ist die Spannung Vn tatsächlich eine Gleichspannung, wodurch an den Klemmen der Primärwicklung 8 eine Spannung entsteht, die dieselbe Form hat wie die impulsförmigc Spannung 3. An den Sekundärwicklungen 13. !4 des Transformators 9 (in Fig. 1 sind nur zwei Sekundärwicklungen dargestellt, aber es können mehrere da sein) entstehen daher Spannungen, die der impulsförmigen Spannung 3 gleichförmig sind, aber eine größere bzw. kleinere Amplitude haben. Es ist eine Erkenntnis der Erfindung, das eine Ende jeder Sekundärwicklung an Erde zu legen, während das andere Finde derselben eine Diode steuert, wobei der Wickelsinn jeder Wicklung und die Leitungsrichtung jeder Diode derart gewählt werden, daß diese Dioden in derselben Zeit leitend sind wie die Spardiode 7. Auf diese Weise werden nach Glättung stabilisierte Speisespannungen, beispielsweise an der Klemme 15 erzeugt, mit den für in der Bildwiedergabevorrichtung vorhandene Schaltungen erforderlichen Amplituden und Polaritäten. In Fig. I ist beispielsweise die an der Klemme 15 erzeugte Spannung gegenüber Erde positiv. Es sei bemerkt, daß die Belastungsströme der auf diese Weise erhaltenen Speisespannungen eine Verringerung der Schaltleistung herbeiführen, welche Leistung durch die Spardiode 7 zurückgeführt wird. Die Summe sämtlicher Diodenströme einschließlich der Diode 7. entspricht ja dem Strom, der durch die Diode 7 fließen würde, falls keine Sekundärwicklung am Transformator 9 gewickelt und keine Simultandiode verwendet wäre. Diese Verringerung darf als zusätzlicher Vorteil der cründungsgcmäßcii Schädlings anordnung betrachtet werden, denn eine für geringen Leistungen geeignete Diode ist dann verwendbar Es dürfte jedoch einleuchten, daß die gesamte Sekun därbelaslung nicht größer werden darf .ils die Primär belastung, da sonst die Gefahr besteht, daß die Spar diode 7 gesperrt werden würde, wodurch von einei Stabilisierung der sekundären Speisespannungen nich mehr die Rede sein könnte.
Ls sei bemerkt, daß eine zeilenfrequenle parahel förmigc Spannung an diesem Kondensator entsteht wenn dem Ladekondensator 10 eine geringere Kapa zilät erteilt wird, wodurch also die sogenannt! S-Korrcklur entsteht.
In I·" i g. I werden Ladekondensatoren /.wischer den Klemmen 15 u. dgl. und Erde angeordnet, damii dafür gesorgt wird, daß die Spannungen an dieser Punkten stabilisierte Gleichspannungen sind, lsi außerdem der Mittelwert der Spannung an einei dieser Klemmen dem Eiffektivwcrt der Wechselspannung, die zur Aufheizung des Glühfadens der in der Bildwiedergabevorrichtung vorhandenen Bildwiedergaberöhre erforderlich ist, gleich gemacht, so ist diese Spannung für diese Aufheiziing geeignet. Dies ist ein weiterer Vorteil der Erfindung, da die billige Erzeugung einer stabilisieren Glühspannung für die Bildwiedergaberöhre bei transistorbestückten Geräten immer ein großes Problem gewesen ist.
F-Jii weiterer Vorteil der erfindungsgemäßcn BiIdwiedergabevorriehtung ist. daß der Transformator 9 als Trcnnlransformator wirksam sein kann, so daß die unterschiedlichen Sekundärwicklungen vom Netz getrennt und mit ihrer Unterseite an Masse der BiIdwiedergabcvorrichlunggelegt werden können. Letztere Maßnahme ermöglicht es, ein anderes Gerät, wie beispielsweise ein Bandaufnahmegerät, an die Bild wiedergabevorrichtung anzuschließen ohne daß Erdungsprobleme auftreten können.
In F-" i g. I ist 14 eine Sekundärwicklung des Transformators 9. die nach der obengenannten Erkenntnis der Erfindung den Zcilcncndlransistor 16 der Zeilenablenkschaltung 17 steuern kann. Die Zcilcnahlenkschaltung 17. die in Fig. I vereinfacht dargestellt ist, enthält unter anderem Zeilenablenkspulen 18 und einen Hochspannungstransformator 19, dessen Sekundärwicklung 20 zur Erzeugung der für die Endanode der Bildwiedergaberöhre erforderlichen Hochspannung dient. Die Zeilcnablenkschaltung 17 wird durch die Ausgangsspannung Vn des Zerhackers gespeist, welche Spannung dank der Impulsdauern .xlulation stabilisiert ist, mit allen obengenannten Vorteilen Die Zeilcnablenkschaltung 17 entspricht beispielsweise ähnlichen Schaltungsanordnuncen. die in den DT-OS 1462 847, 1762 326 und 2θΓ7 391 beschrieben wurden. Es dürfte einleuchten, daß andere ausgebildete Zeücnabienkschaltungen ebenfalls möglich sind.
Im folgenden wird dargelegt, daß die Sekundärwicklung 14 tatsächlich eine Zeilenablenksehaltung steuern kann, so daß der Schalttransistor 2 als Treiberstufe für die Zeilenablenkung wirksam sein kann. In Fi g. 2a und 2b ist der Verlauf als Funktion der Zeit des Stromes i( dargestellt, der in dem Kollektor des Transistors 16 fließt und der Steuerspannung r,4 an den Klemmen der Sekundärwicklung 14. Während der Rücklaufzeit (0, J1) muß der Transistor völlig gesperrt sein, weil dann an seinem Kollektor eine hohe Spannungsspitze entsteht: die Spannung
'■,., muß dann unbedingt negativ sein. Wählend der llinlaul/eit (/,. /.,) Hießt durch the Kollekloreleklrode des I ransisiors 16 ein säge/ahnlormiger Strom ι, der zunächst negativ ist und dann seine Richtung ändert. Weil die Schallungsanordnung nicht verliistfrei ist. liegt bekanntlich tier Zeitpunkt /,. m dem tier Strom /, Null wird, vor der Mille der Umlauf/eil. Am linie /., tier llinlauf/eil muß der 11 aiisislor 16 wieder aus- |!eschali'"l wertleii. Weil jedoch der Ti.insislor 16 uährentl der llmlauf/cil bis in tlen Sättigungszusland iiiisgesleuei t wird und weil dieser I laiisMnr für hohe Spannungen und große Leistungen geeignet sein muß. wodurch seine Kolleklorschichl dick isl. enthält tlieser Transistor ein sehr großes l'Ihernwß an Ladungsträgern sowohl in tier Basis- als auch in der Kollektorschiehl. Die Entfernung dieser Ladungsträger dauert eine nicht veriiachlässigbare Zeil /,. wonach tier Transistor tatsächlich ausgeschaltet ist. Ls gilt also, da 1.1 tier Bruchteil >i 7 der Zeilenperiode I. wobei r14 positiv ist. spätestens im Zeitpunkt (/4 — /J nach dem Anfang (/ 0) tier vorigen Riicklaufzeit liegen muli.
Die Zeit λ 7 kann in jedem Augenblick/, eingeleitet werden, der zwischen dem Ende/, tier Rücklauf/cit und dem Augenblick /,. in dem tier Kolleklorslrom i, seine Richtung ändert, licgl. Im Zeitpunkt /, fließt zwar Emilterstrom durch den Transistor 16. aber der Kollcklorslrom/, wird dadurch nicht beeinflußt, wenigstens nicht, wenn die Speisespannung (- F1) für die Zcilenablenkschaltung 17 groß /.einig isl. Dies und jenes isl in tier niederländischen Patentanmeldung 6 512 106 beschrieben worden. Dasselbe gilt auch für die Zeilenablenkschallungen. in denen die Kollcktorbasisdiodc nicht als Spardiode wirksam ist. wie in der beschriebenen Schallungsanordnung 17 der Fall ist. sondern in denen eine Spardiode /wischen dem Kollektor und dem limitler des Zeilenendtransistors liegt. In einem derartigen lall stellt der negative Teil des Stromes /, in I ig. 2a den Sirom durch die genannte Spardiode dar
Nach dem Zeitpunkt/, muß die Spannung C14 positiv sein. Mil anderen Worten, die minimale Dauer der Zeit 7. in der die Spannung r14 positiv sein muß. ist (I4 IJ /,. während die maximale D.iner (I4 - /J - /, beträgt. Bei einem 625-Zeilcns\siem betraut die Zeilenperiode /., etwa 64 ;;s und die Rücklauf/eil etwa I2;;.s. Ohne Verluste in der Schaltungsanordnung würde tier Zeilpunkt f, etwa 26 /s nach dem Zeitpunkt Z1 liegen, mit Verlusten ist lgemesscner Wert, das sind 34 '/s nach
"(F1n,,,,,- Fn f I F) ---- it [(I - <>) dem Anfang tier Periode Nimmt man sicherheitshalber an. dal! /v etwa 10 /s dauert, so sind die äußersten Werte von <> 7 etwa 20 und 42 ;is und daher die vuii λ etwa 0.31 und 0.66 mit einer Mittelwert gleich <, etwa 0.4ιλ Nun ist ohenstehend gesagt worden, dal! ein Mittelwert von ο 0.5 geeignet wäre. Die Zeilen, iblenkschallung 17 kann daher talsächlich auf the beschriebene Weise zusammen mil dem Zerhacker verwendet werden, wobei die relative Äntlerung von ο (0.66 0.31): 0.49 : 71.5",, betragen darf. Dies ist mehr als notwendig, um die Änderungen tier Netzspannung oiler tier unterschiedlichen Belastungen auszuschalten und um die noch zu beschreibende Ost-West-Modulation und den WeI-
i<i ligkcilsausgleicli herzustellen. Nimmt man nämlich an. daß die Netzspannung zwischen 15 und I 10% des Nennwertes 220 V ändert, während die der Eingangsspannung F1 überlagerte 50-Hz-Welligkeilsspannung 40 V Spitze-zu-Spitze beträgt, und F1 nominell 270 V ist. dann isl die niedrigste auftretende Spannung V1
0.S5 χ 270 V 20 V .-.: 210 V und die höchste auftretende Spannung F1
1.1 / 270 V t 20 V - 320 V.
Bei einer Ausgangsspannung F11 gleich 135 V muß also das Verhältnis schwanken /wischen λ -- 135:210 -- 0.64 und .) = 135:320 ^ 0.42.
Ein wichtiges Problem, das auftritt,isl die Simultan- oder Nichtsimultansleuerimg des Zeilenendtransistors 16 mit dem Schalttransistor 2. was bedeutet, daß hei Siniultansleuerung beide Transistoren gleichzeitig leitend sind, und zwar in der Zeit Λ 7". Dies hängt vom Wickelsinn der Sekundärwicklung 14 gegenüber dem der Primärwicklung 8 ab. In Fig. I isl angenom-
4p men. daß die Steuerung simultan ist. so daß die an der Wicklung 14 vorhandene Spannung die Gestalt hai. die in F i g. 2 h dargestellt ist. Diese Spannung nimmt in der Zeit,!/ den Wert ii[\, - I0) und in tier Zeil (1 >))7' den Wert -nl,, an. wobei /1 das Verhältnis der Anzahl Windungen der Wicklungen 14 und 8 ist wobei I11 konstant gehallen wird. Bei nomineller Netzspannung F1, ist λ F1 nom. Wenn jetloch V1 infolge einer Steigerung bzw. einer Senkung tier Netzspannung hiermit proportional steigt oder sinkt, d.i. F1 ■-■ V1 nom l· IF. so wird der positive "feil von LJ4 gleich
V11,,,,,, + IF] = 11(0.5 F1,,,,,,, * IF).
wenn λ ■■■ 0.5 für F1 -- F1 angenommen wird.
Relativ ist dies eine doppelt große Änderung. Sind
beispielsweise F1.„ --.27OV und IJ,-- 135 V. so
wird eine Änderung der Netzspannung von _ η bis · K)",, eine Änderung von F, von -40.:> bis : 27 V. d. i. - 30 bis +20",, der 135 V. die an der Wickln!,'.: 8 in der Zeit λ T vorhanden sind. Dies hai zur Folge, daß der Transistor 16 über einen großen Änderungsbereich immer bis in den Sättigungs/r-Mand ausgesteuert werden kann. Würde das Sign,:! in I- 1 g. 2b über einen Widerstand der Basis des Transistors 16 zugeführt werden, so würde der Basis-Mrom desselben dieselbe Änderung erfahren müssen.
während der Transistor bei Unterspannung bereits im Säliigungs/ustand sein müßte. Dabei wird vor ausgesetzt, daß der Transformator 9 ideal ist (ohm Verlust) und daß die Spule 21 eine kleine Indiiktivitä hat. wie in der DT-OS 1 762 326 erläutert ist. Es stell sich heraus, daß es daher erwünscht ist. den Basis strom des Transistors 16 zu beschränken.
Dies läßt sich dank der Anordnung einer Spule 2. mit einer großen Induktivität, etwa 100 vll. /.wischet der Wicklung 14 und der kleinen Spule 21 verwirk liehen. Der Verlauf des genannten Basisstromes , wird in Fig. 2c. nicht in demselben Maßstab wi der Kollektorstrom in Fig. 2a anucuchen War
409 549/IE
rend ties l.eitungsinlervalles <■>'!' ändert sich tier Strom /,, wie cine lineare Funktion tier /eil um einen I nil w crt von
"IF, l„)
i/. . 'W.
in der /. die lnduklivilät tier Spule 22 darstellt. Man hai nun nicht nur den Vorteil, daü dieser Hndweri nicht sofort erreicht wird, sondern es läßt sich darlegen, daß die Änderung dieses Hndwertes als Funktion der Netzspannung klein geworden ist. Hei nomineller Netzspannung gilt nämlich
Vn) K)
F,
'5
Bei der Netzspannung F1 - Vimmi I I V. dann wird
'"* 1^ " ("» - F1n t" if) I.
so daß
Die relative Änderung isl
V V:
>h " W F1n
nV-,T . IF
F2 '. F /i(
F,,
IF
.1°
.15
40
45
weil F1n,,,,, - 2 I1, ist. Diese Änderung entspricht also der der Netzspannung und ist nicht zweimal großer.
Während der Abschaltung i, ties Transistors 16 muß die Spule 22 keinen und die Spule 21 wohl einen Einfluß ausüben können, was dadurch erreicht wird, daü parallel zur Spule 22 eine Diode 23 geschaltet wird. Weiter enthält in diesem Beispiel die Steuerschaltung des Transistors 16 die zwei Dioden 24 und 25 wie in der niederländischen Patenlanmeldung 6 005 824 beschrieben worden isl. wobei eine dieser Dioden, in Fig. I Diode 25. durch einen Widerstand überbrückt werden muß.
Die Steuerschaltung des Transistors 16 kann auch ausgebildet weiden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Es ist nämlich bekannt, daß die Spule 21 durch die P; rallelschaltung einer Diode 2F und eines Widerstandes 2Γ. mit dem der inverse Strom dosiert lvirH. ersetzt werden kann. Damit tue Strecke des inversen Stromes von der des Vorwärtsstromes ge- !rennt wird, muß dann die Parallelschaltung einer Diode 29' oder eines Widerstandes 29' vorhanden sein. Dies fuhrt zu der Schaltungsanordnung der I i g 4a. Diese Schaltungsanordnung läßt sich nun dad'urch vereinfachen, daß die Dioden 25 und 21' einerseits und die Dioden 23 und 29' andererseits in Reihe geschaltet sind. Das Ergebnis wird in tier Fig. 4b dargestellt, wobei im Vergleich zur Schaltungsanordnung nach F ig. I eine Spule weniger und ein Widerstand mehr verwendet werden.
In I· i g. 3 werden mögliche Abwandlungen des /erhackers dargestellt. Fig. 3a zeigt auf vereinfachte Weise clic Schaltungsanordnung nach I ig. I. wobei die an den Anschlüssen der Wicklungen S vorhandene iinpulslörmige Spannung eine Spitzezu-Spitzenamplitutle hat von F1 In 0.5 F1 für ') - 0.5. Die Anordnung der Spule 22 gibt wie gesagt dem Basisstrom des Transistors 16 eine relative Änderung, die der der Netzspannung entspricht. In den Fällen nach F i g. 3b. 3c und 3d isi die Spitze-zu-Spitzenamplitude der Spannung an tier Wicklung 8 gleich Vj. wodurch die Anordnung der Spule 22 zu einer relativen Änderung führl, die der Hälfte der tier Netzspannung entspricht, was noch günstiger ist als im ersteren Fall.
In Fig. 3 werden Transistoren von npn-Typ verwendet. Verwendet man Transistoren vom npn-Typ. so müssen selbstverständlich die betreffenden Spardiotlen umgekehrt werden.
An tlieser Stelle sei bemerkt, daß es möglich isl. mit den Abwandlungen nach den F i g. 3b. 3c und 3d eine Ausgangsspannung F0 zu erhalten, die größer ist als tlie Alisgangsspannung F1. Diese Abwandlungen sind in !.ändern, wie beispielsweise den Vereinigten Staaten oder Frankreich, wo die nominelle Netzspannung 117 oder 110 V isl. verwendbar, ohne daß der restliche Teil der Schaltungsanordnung geändert zu werden braucht.
Die obenstehende Bemerkung in bezug auf die Summe der Diodenströme gilt jedoch für die Abwandlungen in den Fig. 3a und 3d.
Wenn nun der Zeilcnendtransistor 16 nicht simultan zum .Schalttransistor 2 gesteuert wird, leitet tue Spardiode 7 simultan zum Transistor 16, ti. h. in der Zeit, die in Fig. I und 2b mit λ 7" angedeutet ist. In dieser Zeit ist die Ausgangsspannung I1, des Zerhackers stabilisiert, wodurch der Basisstrom des Transistors 16 ohne weiteres stabilisiert ist Hs tritt jedoch ein wichtiger Nachteil auf. In Fig. I stellt 26 eine Schutzschaltung dar. mit der beabsichtigt wird, den Schaltlransistor 2 zu schützen, wenn der Strom an der Belastung U und oder an der Zeilciiablcnkschaltung 17 zu groß wird, was dadurch geschieht, daß der Zerhacker anhält. Nach einer bestimmten Zeil wird die Ausgangsspannung F1, aufs neue aufgebaut, jedoch nur allmählich, was bedeutet. daß das Verhältnis ,1 zunächst klein, in der Größenordnung von 0.1. ist. Dies und jenes wird in der niederländischen Patentanmeldung 6 916 660 beschrieben. Dasselbe tut sich dar. wenn die Wiedergabevorrichtung eingeschaltet wird. Weil Λ - 0.1 etwa 6 as entspricht, wenn 7' = 64 as. isl die Spar diode 7 in diesem Fall während 64 - 6 = 58 as leitend, wodurch der Transistor 16 bereits am Ende des Hinlaufs oder bei einem etwas größeren Verhältnis Λ während des Rücklaufes eingeschaltet wird Dies würde eine unzulässig hohe Verlustleistung \er Ursachen. Aus diesem Grunde ist daher die Simultan steuerung, zu bevorzugen.
Die Zeilenablenkschaltung selbst ist auch geschützt in dem Fall nämlich, wo etwas in der Spannungsvcr
sorgung defekt ist. Fällt die Treiherspaniiung an clei /ei!· nablciü.schaltung weg, weil die Si h.iltspaiinung an den Klemmen der Primärwicklung 8 nicht mehr vorhanden isl. wodurch die Ablenkung stnppi. Dies geschieh) insbesondere, wenn der Scluilllraii'islor 2 r, einen Kurzschluß /wischen dem FmHtci und dem Kollektor bildet, wodurch die Speisespannung l„ für die /eilenablcnksehallung im I-'alle nach Fig. I hoher, nämlich gleich V1, wird. Aber nun isl der Zeilenendtransistor gesperrt und ist daher sicher, ebenso wie die HiIdwiedergaberöhre und andere I eile der Wiedergabevorrichtung, die aus der Klemme 15 oder ähnliches gespeist werden. Dies gilt jedoch nur Tür die Schaltungsanordnung nach Fig I oder .la.
Der linpulsoszillator 6 gibt dem Modulator 5 /eilenfrequeme Impulse ab. Hs kann vorteilhaft sein, zwei Zeilenfreqiienzgencralorcn zn haben, wie bereits beschrieben wurde, d. h. den Inipulsoszillator 6 und den Zeilenos/illator 6', der in der Bildwiedergabevorrichtung vorhanden ist und auf bekannte Weise durch Ztilensynehronimpulsc 7' unmittelbar svnchronisiert wird. In diesem KaIl liefen nämlich der Zeilenoszillator 6' dem Impulsoszillator 6 ein störungsfreies Signal großer Amplitude. Man kann jedoch auch den Impulsoszillator 6 und den Zeilenoszillator 6' in nur einem ein/igen Oszillator 6" Is. fig I) kombinieren, was eine Einsparung von Einzelteilen mit sich bringt, Es düifte einleuchten, daß der Zcilenoszillator 6' bzw. der Oszillator 6" auch indirekt synchronisiert sein können, beispielsweise mittels eines Phas<jndiskriminators. Fs sei bemerkt, daß entweder der Impulsos/illator 6. der Zcilenoszillator 6' bzw. der Oszillator 6" noch der Modulator 5 durch die beschriebene Speisung gespeist werden können, da die Ausgangsspannung V11 beim Einschalten der Netzspannung noch nicht vorhanden ist. Die genannten Schaltungsanordnungen müssen daher unmittelbar von den Eingangsklemmen gespeist werden. Will man, wie obenstehend, daß diese Schaltungsanordnungcn vom NeI/ getrennt sind, so kann man einen kleinen Trenntransformator verwenden, dessen Primärwicklung zwischen den Netzspannungsklcmmen liegt und dessen Sekundärwicklung einerseits an Masse gelegt wird und andererseits einen Gleichrichter steuert.
Der Kondensator 27 wird der Spardiode 7 parallclgeschallet. damit die Verlustleistung im Schalttransistor 2 verringert wird. Wird nämlich der Transistor 2 von der impulsförmigcn Steucrspaniiung ausgeschaltet, so nehmen gleichzeitig sein Kollektorstrom ab und seine Kollektoremitlerspannung zu. so daß die Verlustleistung, bevor der Kollcklorstrom Null geworden ist, nicht vernachlässigbar ist. Wird (him die Spardiode 7 durch den Kondensator 27 überbrückt, so wird der Anstieg der Kollcktoremitter-Spannung verzögert, d. h.. diese Spannung nimmt erst große Werte an. wenn der Kollektorstrom schon Hein geworden ist. Zwar nimmt dann die Verlustleistung im Transistor 2 beim Einschalten durch die impulsförmige Steuerspannung etwas zu. andererseits wird dadurch, daß der Strom durch die Diode 7 kleiner geworden ist. und zwar durch die Sekundärwicklungen, auch sein inverser Strom beim Einschallen des Transistors 2 kleiner und dadurch seine Verlustleistung kleiner. Es ist außerdem günstig, diese (,$ Fun- und Ausschaltzeiten etwas zu verzögern, weil «lic Schaltimpulse dann weniger hochfrequente Foulicranteile enthalten, dii* Interferenzen in der BiIdwiedergahe\oi richtung verursachen können, was sichtbare Störungen am Schirm der Wiedergaberöhre verursacht. Zwar nehmen diese Störungen eine feste Steile am wiedergegebenen HiIc! ein. weil die Schallfrec|uen/ the Zeilenfrequenz isl. was für den Zuschauer weniger störend ist. In einer praktischen Ausfishrungsforni der Schaltungsanordnung, bei der die Zeilcnfrequen/ I 5 (i25 Hz ist und in der der Schalttransistoi" 2 ein Versuclisiyp isl, der für maximal VSOV Kollektor-Fmitlerspannung oder I Λ Kolleklorslrom geeignet isl. und eine Spardiode / cm l'hilipsivp HA 148 ist. beträgt die Kapazität ties Kondensators 21 etwa 680 pt', während tue Belastung 70 W an der Primär- und 20 W an der Sekimdärseite des Transformators 9 ist. Die Kollektorverliistlcistung beim Ausschalten beträgt 0,3 W (2.5mal kleiner als ohne Kondensator 27). beim Einschalten 0.7 W.
Mit ilen Hildwiedergaberöhren mit einem fast flachen Schirm und großen Ablcnkwinkeln. die zur Zeit verwendet werden, entsteht bekanntlich die sogenannte Kissenverzeichnung. Diese Verzeichnung isi ini.besondere bei Farbfernsehen ein Problem, wobei eine Teilbildkorrektur nicht durch magnetische Mittel möglich ist. Die Korrektur der sogenannten Osl-VVest-Kissenver/eichnung. d.h. in der Horizontalrichtung auf dem Schirm der Bildwiedergaberöhre, läßt sich mit der Schaltungsanordnung nach der Erfindung auf elegante Weise durchführen. Wird nämlich die von der Vergleichsschaltung 12 erzeugte Spannung, die dem Modulator 5 zugeführt wird, damit die impulsförmige Spannung 3 in ihrer Dauer modifiziert wird, durch eine tcilbiklfrcquente p.irabellörmige Spannung 28 moduliert, so wird die impulsförmige Spannung .1 dadurch auch moduliert. Bildet der Verbrauch der Zeilcnablenkschaltung einen Teil der Belastung der Ausgangsspanniing des Zeithackers. so ist das den Ablcnkspulen gelieferte Signal auch auf dieselbe Weise moduliert Bedingung dafür ist. daß die tdlbildfrcqiuntc parahelfönnige Spannung 2H eine derartige Polarität hat. daß die Umhüllende des durch die Zeilenablcnkspulcn fließenden /eilenfrequcnten sägczahnförmigcn Stromes ein Maximum 111 der Mitte des Einlaufes der Tcilbildpcriode hai und daß der Ladekondensator 10 für die T^.lbildfreqiuMv eine nicht zu kleine Impedanz hat. Wohl müssen die übrigen Speisespannungen, die von der erfindiings· gemäßen Schaltungsanordnung erzeug! werden und die durch diesen teilbildfrequenten Anteil beeinträchtigt werden können, gut geglättet werden.
Eine praktische Ausführungsform des beschriebenen Beispieles mit den bereits gegebenen numerischen Angaben gibt bei einer Gcsamtbelastung vor 90 W einen Wirkungsgrad für die Speisung von etvv; X5%. wobei der Inncnwidersland für die Gleich strombclasHingen 1.5 ti und für impulsförmigt Ströme etwa 10 12 beträgt. Viii einer Änderung vor t lO"o der Netzspannung ist die Ausgangsspan nung F1, innerhalb 0.4 V stabil. Unter den nominel len Verhältnissen gibt die Kollektorverlustleistun; des Schalttransistors 2 etwa 2,5 W.
Weil der Innenvviderstand der Speisung so kleir ist. kann dieser, beispielsweise an der Klemme 15 mit Vorteil zur Speisung eines Klasse-B-Audiover stärkers, der einen Teil der Wiedergabevorrichtunj bildet, verwendet werden. Ein derartiger Verstärke bietet die bekannten Vorteile, daß seine Verlust leistung der Amplitude des zu reproduzierenden Tone
.äs:.
duckt proportional lsi und dal.l sein '
hoher ist als der eines Klasse-A-Versiarkeis hm klasse-A-Veisiarker dagegen nimmt eine nahe/u koitsi.inte I.eistuiiL' auf. so daü der Inneuwideistand der Speisespaniumgst|uelle unbedeinend ist Ist diese Quelle hochohmig. >\> wird jedoch in dem I alle eines Klasse-B-Yerstärkers die Speisespannung durch die Audioinl'ormalion moduliert, wenn die Sehallsiärke groß ist. was andere Teile der Wiedergabevorrichtung ungünstig beeinflussen kann. Dieser Nachteil wird mit der Speisung nach der hrlindung vermieden
Die 50-11/-Welligkeitsspannung. die der gleichgerichteten hingangsspanining l·, überlagert ist. wird
duich die Veruleichsschallimu 12 wm\ den Vliuiu-IaIiH" S ,iiisueulichen. da diese Welliukeitsspaniuin.i; als Abwaiullunu der l-.inganysspannunu I , beirachiel werden kann. 1 -in weilerer Ausgleich wird daduich erhallen, dall ein I eil dieser Weliigkeitsspaniuinu inn der ueeiüiieiL-n Pnlarilat der Vergleichsschalinui; 12 /uuehihri wird, hm kleiner Wen für den (ilaiiuiiüskiuulensaior. der einen l'eil der Cileichrichtcrsch.illunii 1 I-· I- ig· 1) bildet, ist dann ausreichend Derselben Schaliungsan.irdnung 12 wird die uim UiIdablenkueräl herrührende teilhildfrequenle paiahelfiirmiüe Spannung 28 /ur Korrektur der Osi-Woi-Kissen\er/eichnunu /ugefiihrt.
Uicr/u ."ΐ Blatt Zeiclinuiiien

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    I. Schaltungsanordnung in einem I eniseliemp-(linger, wohei die durch Gleichrichtung der Nei/- ί wechselspannung an einem Glattungskondeiisator erhaltene Lmgangsgleichspannung mn ich eines elektronisch steuerbaren Schalters, einer Spule und einer Spardiode in eine stabilisierte Ausgangsgleichspannung umgewandelt wird dadurch, daß der Schalter durch eine vom Ze'lenos/illaior abgeleitete, /eilenfrequcnie. impulsformige Spannung gesteuert wird, welche Impulse in ihrer Dauer moduliert werden, damit der Schalter während eines von der /u stabilisierenden Gleichspannung abhängigen Teils der Periode leitend und während des übrigen Teilf der Periode gesperrt wird, wobei diese !!!!pulsdauermodulation mittels einer Vergleichsschaltung erfolgt, in der die zu stabilisierende Gleichspannung mit einer nahe/u konstanten Spannung \erghchen wird und wobei die Spule. .111 der cmc mäa'vlerforniige Spannung enlsiehi. die Primärwicklung eines I r.tiislormaioi s bilde!, d .1 d Li r c Ii g c k L- η η / e : c h net. daß cmc Sekund.ii'w icklung I l-ίι des 1 !ii-lV.niuiloi^ ■ |9ι den 2s Zeilenendiraiisistor (I61 sie .: und dall das \ erhalinisi-ύ der /eil ι·>7 ι. in der der Schalieri2i gesättigt InI. /Ui" Zeilenpcriode ι 7 ι 1111 Hei neb /wischen u..> und <>." liegt.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Ansprach 1. dadurch gekenn/eiclmel. daß /ur Er/euüung weilerer siabilisierler < > cichspannungen SekundärwickUingenil3i des Traiisir.rnialoi s |9| Dioden steuern, die gleich/eilig mit der Spardiode i7l leitend sind
    λ Schaltungsanordnung nach Anspruch I. d.\- is durch gekenn/eichiiei. dal' der ger mine Transistor 1161 und der Schaltei 2) gleich/eilig leitend sind, daß emc Spule 1221 in die Sieuerleitung ties genannten Transistors aufgenommen ist und daß die Spule <22i im wesentlichen durch ein in nur einer Kichlting !eilendes Element |23| überbrück' ist. das !lichtleUend ist in den Inler\allen. in denen heide Transistoren leitend sind.
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