DE2022674C3 - Hochspannungs-Generator für einen Fernsehempfänger mit einem piezoelektrischen Wandler - Google Patents

Description

das eine Ende der Primärwicklung (19) eines 30

Impuls-Ausgangstransformators (191) der Steuer- yg^

spannungsquelle (10) angeschlossen ist und daß die die ^^^^

eine der Steuerelektroden (41) des piezoelektri- tragers erregt, und eine

sehen Wandlers (40) mit der Verzweigung zwi- komponente enthaken sind die d,_e ^

^s ^{(31) und der Induktivi}"³⁵ SSSiTSA⁰SS^

geerdetenAusgangsanschlußderSteuerspannungs- Ferner smd m demBudivon K

^{(33) der Induktivität}

^(SSSSAnspruch 1, dadurch ge- matoren und ^J^SS^S^Z

kennzeichnet, daß der Serienresonanzkreis (31, ben. Um eine erhöhte Spannungs^™^^.

32 α) an eine Anzapfung (21) eines Impuls-Aus- währleisten ist es weiter bekannt, in Reihe zum bin

^l^^^mdl^rsUnn^. gang des keramischen ™^$™£™™ ?g

quelle (10) derart angeschlossen ist, daß das 50 Induktivität zu schalten, durch die der ^aktive leu

eine Ende des Kondensators (31) des Serienreso- der Eingangsimpedanz unschadhcb^ gemacht wd

nanzkreises mit der Anzapfung (21) verbunden Dabei wird jedoch von idealen .Bed.nguⁿg^ ausge

ist und eine (41) der Steuerelektroden des piezo- gangen, also beispielsweise von einler_t Steuenp-n

elektrischen Wandlers (40) mit der Verzweigung nungsquelle mit konstanter Steuerspannung und Fre-

SStt ^ ^ * ^ " 'T der Anwendung eines derartigen Spann-ngv

TgII^^ Anspruch 1, dadurch ge- Verstärkers in einem ^^"T^&^

kennzeichnet, daß der Serien resonanzkreis eine die genannten idealen Voraussetzungen mch mehr,

Induktivität (32 c) und zwei Kondensatoren (31 a, da be sp.elsweise beim Fehlen «ane.lJ^m^-^q-

31 ft) aufweist, die miteinander in Reihe geschaltet 60 chromsieragnals, d.h. beim Kana.-Umschal en,oder

sind daß der Serienresonanzkreis mit dem einen auf einem unbesetzten Kanal die Schwmgrequenz

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sind daß der Serienresonanzkreis mit dem einen auf einem

Ende der Induktivität (32 c) an das eine Ende des Oszillators zum Auslösen ff*g™«^£

der Primärwicklung (181) eines Impuls-Ausgangs- kung zwischen etwa 14 und 17 kHz schwankt _ Da

transformator (19) der Steuersjannungsquelle durch werden jedoch _dle Steuerelektroden des piezoangeschlossen ist und daß eine (41) der Steuer- 6₅ elektrischen Wandlers durch em diese^^Frequenz-

elektroden des piezoelektrischen Wandlers (40) Schwankungen enthaltendes Wechselstromsignal an-

mit der Verzweigung zwischen den beiden Kon- gesteuert, so daß dadurch die Betriebseigenschaften

densatoren (31 β, 3l!) verbunden ist. des piezoelektrischen Wandlers beträchtlich verändert

«erden. Beispielsweise kann sich die Ausgangsspan- Bung oder die Eingangsimpedanz in beträchtlichem Ausmaß ändern, wobei der piezoelektrische Wandler dazu neigt, eine unbeabsichtigt hohe Spannung zu erzeugen. Auch führt ein fongesetzter überhöhter Ausgangsstrom über den betreffenden Transistor der Horizontal-Ablenkungs-Endstufe leicht zu dessen Beschädigung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Hoch spannungs-Generator der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß er sich auch bei den geschilderten nachteiligen Betriebsbedingungen einsetzen läßt und dabei trotzdem ein äußerst stabiler Betrieb des Wandlers erreicht wird.

Eine noch weitere Ausführungsform besteht darin, daß der Serienresonanzkreis eine Induktivität und zwei Kondensatoren aufweist, die miteinander in Reihe geschaltet sind, daß der Serienresonanzkreis mit dem einen Ende der Induktivität an das eine Ende der Primärwicklung eines Impuls-Ausgangstransformaiors der Steuerspnnnungsquelle angeschlossen ist und daß eine der Steuerelektroden des piezoelektrischen Wandlers mit der Verzweigung zwischen den beiden Kondensatoren verbunden ist.

Schließlich kann auch der Serienresonanzkreis eine variable Induktivität aufweisen. In diesem Fall kann die Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises in Abhängigkeit von der Resonanzart des piezoelektri-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 15 sehen Wandlers festgelegt werden. löst, daß an den Ausgang der Steuerspannungsquelle Im folgenden wird die Erfindung an Hand von

ein Serienresonanzkreis, der eine der Eigenfrequenz ~

des piezoelektrischen Wandlers oder einer höheren

Harmonischen derselben entsprechende Resonanzfre-

F i g. 2 ein Schaltbild einer Schaltung, mit deren Hilfe die an die Steuerelektroden des piezoelektrischen Wandlers angelegte Spannung stets auf niedri-

Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines einen piezoelektrischen

quenz aufweist, geschaltet ist und daß der piezo- 20 Wandler verwendenden Hochspannungs-Generators elektrische Wandler mit seinen Steueranschlüssen mit den Merkmalen der Erfindung, parallel zur Induktivität des Serienresonanzkreises
oder parallel zur Kapazität des Serienresonanzkreises
derart geschaltet ist, daß keine Gleichspannungskopplung mit der Steuerspannungsquelle vorhanden 25 gerem Wert gehalten werden kann als die Ausgangsist, spannung des Endstufentransistors einer Horizontal- Der Serienresonanzkreis wirkt für die Frequenz der Ablenkschaltung eines Fernsehempfängers mit den Steuerspannungsquelle als Bandpaßfilter, und es wird Merkmalen der Erfindung und auch nur ein Wechselstromsignal über die Steuer- F i g. 3 und 4 Schaltbilder weilerer erfindungsgemä- elektroden des piezoelektrischen Wandlers angelegt, 30 ßer Schaltungen, welche die Steuerspannungen am und die Elektroden bleiben gegenüber einer Gleich- piezoelektrischen Wandler stets auf niedrigerem Wert spannung isoliert, so daß der piezoelektrische Wand ler frei zu schwingen vermag und dadurch eine Ver zerrung der Wellenform der Ausgangsspannung sowie eine Minderung des Wirkungsgrades verhindert 35
werden. Beim Fehlen eines Horizontal-Synchronisiersignals ist es möglich, die durch Frequenzänderungen
der Steuerspannungsquelle verursachten vergleichs

weise starken Schwankungen im Ausgang des piezo-

Beschädigung des Endstufen-Transistors der Hori- zontal-Ablenkung verhindert werden.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch eine zweckmäßige Weiterbildung erfahren, daß der Serienresonanzkreis mit dem einen Anschluß des Kondensators an das eine Ende der Primärwicklung eines Impuls-Ausgangsübertragers der Steuerspannungsquelle angeschlossen ist und daß eine der Steuer-

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halten als die Ausgangsspannung des Horizontal-Endstufentransistors.

Fig. 1 zeigt eine Horizontal-Ablenkschaltung 10 für einen Fernsehempfänger, bestehend aus einem Transformator 13 mit Eingangsklemmen 11 und 12, an dessen Primärwicklung das Horizontalablenkungs-Synchronisiersignal angelegt wird, einem NPN-Tran-„ _w . sistor 14, dessen Basis an das eine Ende der Auselektrischen Wandlers auf einen vergleichsweise 4° gangswicklung des Transformators 13 angeschlossen niedrigen Wert zu begrenzen. Mithin kann auch eine ist, einer Serienschaltung mit einem Kondensator 16

~ ' - -- · _uncj _emer Able.ik-Spule 15, die zwischen den Kollek

tor des Transistors 14 und Masse geschaltet ist. einer parallel dazu angeordneten Parallelschaltung mit einem Kondensator 17 und einer Diode 18 sowie einer zweiten, die Primärwicklung eines Impuls-Transformators 19 und eine positive Spannungsquelle 20 enthaltenden Schaltung, die ebenfalls mit der erst-

., —_o genannten Serienschaltung parallel geschaltet ist. Die

elektroden des piezoelektrischen Wandlers mit der 50 andere Klemme der Ausgangswicklung des Transfor- Verzweigung zwischen dem Kondensator und der In- mators 13 und der Emitter des Transformators 14 duktivität verbunden ist. liegen auf Massepotential.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht auch Der Impuls-Transformator 19 ist neben einer Pn-

darin, daß die Induktivität mit einer Anzapfung ver- märwicklung 191 mit einer Video-Sekundärwicklung sehen ist, daß der eine Anschluß des Kondensators 55 192, einer Fokussier-Sekundärwicklung 193 und einer an den einen nicht geerdeten Ausgangsanschluß der AFC-Spule 194 versehen.

Steuerspannungsquelle angeschlossen ist und daß eine Über den Ausgang der Horizontal-Ablenkschal-

der Steuerelektroden des piezoelektrischen Wandlers tung 10 ist ein Serienresonanzkreis 30 geschaltet, der an die Anzapfung der Induktivität angeschlossen ist. als Hochpaßfilter wirkt. Der Resonanzkreis 30 weist Eine weitere vorteilhafte Schaltungsanordnung ist 60 eine Kapazität 31 und eine Induktivität 32 auf, die dadurch gekennzeichnet, daß der Serienresonanzkreis miteinander in Reihe geschaltet sind. Die eine an eine Anzapfung eines Impuls-Ausgangstransfor- Klemme des Kondensators 31 ist an das eine Ende mators der Steuerspannungsquelle derart angeschlos- der Primärwicklung 191 des Impuls-Transformators sen ist, daß das eine Ende des Kondensators des Se- 19 angeschlossen, während das andere Ende der rienresonanzkreises mit der Anzapfung verbunden ist 65 Spule 32 auf Massepotential liegt. Erfindurigsgemäß und eine der Steuerelektroden des piezoelektrischen sind die Werte des Kondensators 31 und der Spule Wandlers mit der Verzweigung zwischen dem Kon- 32 so gewählt, daß der Resonanzkreis 30 praktisch densator und der Induktivität verbunden ist. auf der Eigenfrequenz des piezoelektrischen Wand-

lers40 oder höheren Harmonischen schwingt. Der piezoelektrische Wandler 40 ist am einen Ende mit zwei einander gegenüberliegenden Steuerelektroden 41 und 42 und am anderen Ende mit einer Ausgangselektrode 43 versehen. Die eine Steuerelektrode 14 ist an die Verzweigung zwischen dem Kondensator 31 und der Spule 32 des Resonanzkreises 30 angeschlossen, während die andere Steuerelektrode 42 auf Massepotential liegt. Die Ausgangselektrode 43 des piezoelektrischen Wandlers 40 ist an eine GLichrichter-Schaltung SO angeschlossen, die zwei Dioden 51 und 52 sowie einen Kondensator 53 aufweist und ein von der Ausgangselektrode geliefertes Wechselstromsignal vervielfacht und gleichrichtet, um an Ausgangsklemmen 54 und 55 ein Gleichspannungssignal anzulegen.

Bei dieser Anordnung wird von der Steuerspannungsquelle nur das Wechselstromsignal an die Steuerelektroden des piezoelektrischen Wandlers 40 angelegt, so daß die bekannten, durch die Überlagerung einer Gleichspannung auf die Schwingung des piezoelektrischen Wandlers hervorgerufenen nachteiligen Wirkungen vermieden werden können.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsfonn der Erfindung, bei welcher der vorher beschriebenen Ausführungsform entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind wie in F i g. 1. Gemäß Fig. 2 ist die Primärwicklung 191 eines Impuls-Transformators 19 einer Horizontal-Ablenkschaltung mit einer Mittelanzapfung 21 versehen, die an das eine Ende des Kondensators 31 des Resonanzkreises 30 angeschlossen ist. Infolge dieser Schaltungsart wird die Steuerspannung des piezoelektrischen Wandlers 40 auf einem niedrigeren Wert gehalten als die Ausgangsspannung vom Transistor 14 in der Hori-/ontal-Ablenkschaltung 10. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform wird dem piezoelektrischen Wandler 40 nur ein Wechselstromsignal aufgeprägt. Weiterhin kann die durch Schwankungen der Frequenz der Steuerspannungsquelle hervorgerufene, beim Fehlen eines Horizontal-Synchronisiersignals auftretende anomale Änderung des Ausgangs des piezoelektrischen Wandlers 40 auf einen vergleichsweise niedrigen Wert begrenzt werden, so daß ein anomaler Stromfluß über die Ausgangsseite des Endstufentransistors 14 in der Horizontal-Ablenkschaltung 10 verhindert werden kann.

Bei dieser Ausführungsform wird eine variable Spule 32 ο im Schwingkreis 30 verwendet. Infolgedessen ist es möglich, die Resonanzfrequenz des Serienresonanzkreises zu variieren, um ohne weiteres

jede beliebige Betriebsart, beispielsweise bei γ-oder

^-Wellenlänge, für den piezoelektrischen Wandler 40 wählen zu können.

Bei einer derart niedrigen Steuerspannung kann der piezoelektrische Wandler ohne weiteres eine hohes Verhältnis der Spannungs-Erhöhung von 200 bis 400 liefern, so daß die Erfindung einen verbesserten Hochspannungs-Generator schafft, der sich zur Lieferung einer Hochspannung an die Anode einer Kathodenstrahlröhre eines Fernsehempfängers eignet.

Die Fi g. 3 vnä 4 zeigen noch weiter abgewandelte Ausfühmngsformen der Erfindung, die auf gleiche Weise arbeiten.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 dient eine variable Spule 32 b mit Mittelanzapfung 33 als die den Resonanzkreis 30 bildende Spule. Dies erlaubt die Ansteuerung des piezoelektrischen Wandlers 40 mit niedrigerer Steuei spannung als der Ausgangsspannung vom Transistor der Horizontal-Ablenkschaltung 10 bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines hohen elektrischen Q-Werts des Resonanzkreises 30.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 4 weist ein

ίο Serienresonanzkreis 30 eine variable Spule 32 c, deren eines Ende mit dem einen Ende der Primärwicklung 191 der Horizontal-Ablenkschaltung 10 verbunden ist, und zwei mit dem anderen Ende der Spule 32 c verbundene, in Reihe geschaltete Kondensatoren 31 α und 31 b auf, wobei die untere Klemme des Kondensators 31 b geerdet ist. Die Verzweigung zwischen den Kondensatoren 31 ο und 316 ist mit der Steuerelektrode 41 des piezoelektrischen Wandlers 40 verbunden. Auch bei dieser Ausführungsfonn kann der piezoelektrische Wandler 40 durch eine Steuerspannung angesteuert werden, die niedriger ist als die Ausgangsspannung vom Transistor 12 der Horizontal-Ablenkschaltung, während der elektrische Q-Wert des Resonanzkreises 30 auf einem konstanten Wert gehalten wird. Genauer gesagt, wenn C₁ die Kapazität des Kondensators 31 a, C₂ diejenige des Kondensators 31 b, E die Spannung über den Kondensatoren 31a und 31 b und V den Spannungsabfall über dem Kondensator 31 b bedeuten, so gilt folgende Gleichung:

y —

E.

C₁ + C₂

Obgleich bei dieser Ausführungsfonn eine Horizontal-Ablenkschaltung als Steuerspannungsquelle für den piezoelektrischen Wandler verwendet wird, kann ersichtlicherweise jede beliebige unabhängige Spannungsquelle als Steuerspannungsquelle benutz!

werden, sofern sie einen impulsförmigen Ausgang liefert.

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithir einen Hochspannung-Generator mit einem piezoelektrischen Wandler, der mit zwei Steuerelektroden und einer Ausgangselektrode sowie einer Steuerspannungsquelle zur Anlegung einer Steuerspannung ar die Steuerelektroden versehen ist und einen Serienresonanzkreis mit einer Kapazität und einer Induktivität aufweist, welche zwischen die Steuerspan-

nungsquelle und die Steuerelektroden des piezoelektrischen Wandlers geschaltet ist und wobei der Resonanzkreis ein Bandpaßfilter für die Steuer-Resonanzfrequenz bildet.

Obgleich die Erfindung vorstehend in bevorzugter

Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist ist sie selbstverständlich keineswegs auf diese spe ziellen Ausführungsformen beschränkt; vielmehr sine zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich ohne daß der Rahmen und der Grundgedanke dei

Erfindung verlassen werden. Der technische Fort schritt und der erfinderische Inhalt des Eifindungs gegenstands werden dabei ersichtlicherweise nicht nui durch die erfinderischen Einzclmerkmale, sondert auch durch die Kombination und Unterkombinatio nen aller beim Erfindungsgegenstand Anwendunj findenden Merkmale gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

i 2 6 Generator nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Serienresonanzkreis eine Patentansprüche: variable Induktivität (32 a) aufweist.

1. Hochspannungsgenerator für einen Fernsehempfänger mit einem piezoelektrischen Wandlcr-

der eine Ausgangselektrode, an der die Hochspan- Erfindung betrifft einen Hochspannungs-Ge-

mmg abgreifbar ist, und zwei Steuerelektroden J^ ™ _einen ^B Fernsehempfänger mit einem piezoaufweist, mit einer Honzontal-Ablenkschaltung "f^f^l Wandler, der eine Ausgangselektrode, als Steuerspannungsquelle zum Anlegen einer xo JelrtnscMn '_{n abgreif}bar ist, und zwei

Steuerspannung an die Steuerelektroden und mit an.Ost-au- ^^ mit einer Horizontal-Ab-

einer Induktivität zwischen Steuerspannungsquelle JSStung als Steuerspannungsquelle zum Anlegen und dem piezoelektrischen Wandler dadurch ' ⁿf^c" ^ £ die Steuerelektroden und g e k e η η ζ e i c h η e t, daß an den Ausgang der ^f^r .^^ndTtivifät zwischen Steuerspannungs-Stsquelle (13) ein Senenresonanz- ,5 ^^ ph Wdl

g e k e η η ζ e i c h η e t, daß an den Ausgag ^f .^^ndTtivifät zwischen Steuersp

Steuerspannungsquelle (13) ein Senenresonanz- ,5 ^„^ piezoelektrischen Wandler, kreis (30) der eine der Eigenfrequenz des piezo- ^qu^'^e _m ^U^^a _e^_em ^P _äi_teren Vorschlag enthält eine Hochelektrischen Wandlers (40) oder einer höheren ^Gemf ,Seratorschaltung für einen Femseh-Harmonischen derselben entsprechende Reso- «"Jg^^^Ä übertrager mit einer nanzfrequenz aufweist, geschaltet ist und daß der empfa^er eme Frequenz der Ganzpiezoelektrische Wandler mit seinen Steueran- » ^"^^^Smischen Übertragers und der Schlüssen (41, 42) parallel zur Induktivität (32) g^g^SS deTSalbwellenresonanz des kedes Serienresonanzkreises (30) oder parallel zur ⁰⁰PI^r" TSraeers wobei dieser aus einem Mate-Kapazität (31) des Serienresonanzkreises (30) «F*^⁰^sTc'hd°e Resonanzart ändert, und derart geschaltet ist, daß keine Gleichspannungs- nabeste h "i ^^s^_{turänd des} keramischen kopplung mit der Steuerspannungsquelle vorhan- as g^f^^^n die Wiederholfrequenz der Trei-

^de2.^1SGenerator nach Anspruch 1. dadurch ge %%£±^