DE2165602C2 - Anordnung zur Erzeugung einer sich mit hoher Frequenz zyklisch stufenweise ändernden hohen Ausgangsgleichspannung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung einer sich mit hoher Frequenz zyklisch stufenweise ändernden hohen Ausgangsgleichspannung an einer Ausgangsleitung, insbesondere zur Erzeugung der für den zyklischen Wechsel der Farbkomponenten entsprechend den Abtastzeilen eines Fernsehbildes oder einer bildlichen Darstellung sich ändernden Anodenspannung einer Katodenstrahlröhre, deren Bildschirm bei verschiedenen Elektronengeschwindigkeiten ansprechende Leuchtstoffe für die einzelnen Farbkomponenten enthält, mit einer an die Ausgangslei-

lung angeschlossenen eine hohe Gleichspannung liefernden Hochspiinnungsquelle mit geringer Ausgangsleistung und einem Transformator, dessen Hochspannungs-Sckundarwicklung zur schnellen Zu- urJ Ableitung der bei den schnellen Spannungsnnderungen zu übertragenden Energie an die Ausgangsiettung gekoppelt ist, während seine Niederspsnnungs-Primärwicklung an einen Speicherkoudensator angeschlossen ist, der zyklisch durch von Steuerimpulsen gesteuerte Schallmittel entladen und dann an mindestens eine weitere Gleich^pannungsquelle angelegt wird, die gegcr.ii'v"' der Hochspannungsquelle eine verhältnismäßig niedrige Spannung, aber mit verhältnismäßig großer Leistung abgeben kann.

Eine solche Anordnung ist aus der GB-PS 12 03 084 bekannt. Mit der bekannten Anordnung können an die Anode einer Katodenstrahlröhre unterschiedliche Hochspannungen angelegt werden. Dies ist bei einer speziellen Art von Farbröhren notwendig bei denen die verschiedenen Farben dadurch erzeugt werden, daß auf dem Bildschirm Leuchtstoffe verwendet werden, die auf unterschiedliche Werte der genetischen Energie der von der Anode beschleunigten elektronen ansprechen und dann in der entsprechenden Farbe aufleuchten. Die bekannte Anordnung erzeugt die zu diesem Zweck erforderlichen unterschiedlichen, an die Anode der Katodenstrahlröhre angelegten Beschleunigungsspannungen Dabei wird über eine Drossel eine hohe Dauergleichspannung aus einer Hochspannungsquelle angelegt. Diese Hochspannungsquelle muß nur eine relativ niedrige Energie liefern. Über einen Kondensator kann der Anodenspannung ein von der Sekundärwicklung eines Transformators erzeugter Spannungsanderungsimpuls überlagert werden; die Primärwicklung dieses Transformators, die an einem Ende mit einem Speicherkondensator verbunden ist. kann über steuerbare Schalter an Gleichspannungsquellen angelegt werden, die eine niedrige Gleichspannung bzw. eine etwas höhere Gleichspannung liefern. Mittels eines weiteren steuerbaren Schalters kann der Speicherkondensator über die Primärwicklung entladen werden. In der bekannter, Anordnung liefert die Hochspannungsquelle stets die gleiche konstante Hochspannung. Dies hat zur Folge, daß die der Anode der Katodenstrahlröhre zugeführte Spannung immer dann, wenn sie sich von der konstanten Spannung der Hochspannungsquelle unterscheidet, die Neigung zeigt, ihren Wert allmählich in Richtung gegen den Wert der konstanten Hochspannung zu ändern. Zur Beseitigung dieser Wirkung werden in der bekannten Anordnung die Resonanzfrequenzen in geeigneter Weise ausgewählt. Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen hängt jedoch davon ab, daß kein Primärstrom mehr fließt, sobald der neue Spannungswert am Ausgang erreicht ist. Dies läßt sich nur mit Schwierigkeiten erreichen, so daß auf alle Fälle die Neigung zur Änderung der erzeugten Hochspannung bleibt. Es kann bestenfalls erreicht werden, daß die Spannungsänderung für die Dauer der Abtastung einer Zeile der Katodenstrahlröhre innerhalb annehmbarer Grenzen bleibt. Dazu ist aber in der Praxis eine relativ hohe Gesamt-Ausgangskapazität erforderlich, was zu einer Vergrößerung der zur Herbeiführung jeder Spannungsänderung notwendigen Energie führt.

Aus der US-PS 34 77 016 ist eine Transformations-Schaltungsanordnung bekannt, mit deren Hilfe einem Verbraucher eine vorbcstimmlc Ausgangsspannung wahlweise als Gleichspannung oder auch als Wechselspannung zugeführt werden kann. Bei Zufuhr einer

pomg zum Verbraucher wird die von üi.: Sekundärwicklung des Transfornwc>;s ,ib^egebene Spannung in einer eiiiu cileio ■!s.-htenliode v.n ⁴ '?inen Kondensator enthaltenden Giuit^'vhrtiLiiihc:'. pieichrevlrh"it-Die Möglichkeit, den Wert der Ausgangs spannung schnell umzuschalten, ist bei der bekannten T'-ir.sformations-Schaltungsanordnung jedoch nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, e!;.e Anordnung der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß bei geringem Schaltungsaufwand ein sehr schnelles Umschalten zwischen genau definierter; Ausgangsgleichspannungen ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, ciaß die Ausgangsleitung mit der Sekundärwicklung des Transformators über einen Gleichrichter leitend verbunden ist, der normalerweise einen Stromfluß von der Ausgangsleitung zur Sekundärwicklung verhindert, daß die Hochspannungsquelle so ausgebildet ist, daß sie wahlweise die verschiedenen Ausgangsspannungen liefern kanr und daß gleichzeitig mit jeder eine Änderung der Ausgangsgleichspann. ;ig einleitenden Umschaltung der Primärwicklung des Tnnsiorrnaiors die der neuen Ausgangsgleichspannung entsprechende Spannung der Hochspannungsquelle wirksam wird.

Die von der erfindungsgemäßen Anordnung gelieferten Hochspannungen kommen jeweils mit dem Spannungswert zum Einsatz, auf den sie mit Hilfe eines Einschalt- oder Abschaltimpulses der Transformator-Primärwicklung und der zugehörigen Aufladung oder Entladung des Speicherkondensators geändert worden ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt

Fig. I das Schaltbild einer Anordnung nach der Erfindung.

Fig. 2a und 2b Ersatzschaltbilder der Schaltung von Fig. 1,

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Anordnung nach der Erfindung, bei der zwei Transformatoren verwendet werden.

Fig. 5 ein schematisches Blockschahbild ähnlich F i g. 4. bei dem aber nur ein Transformator verwendet wird,

Fig.6 ein schematisches Blockschaltbild einer Anordnung für die Umschaltung von drei Spannungswertcnund

Fig. 7 ein Teilschaltbild einer Abwärtsschaltanordnung, die bei der erfindungsgemäßen Anordnung anwendb?r ist.

Farbwechsel werden bei Doppelleuchtstoff-Katodenstrahlröhren durch Änderungen der Endanorlenspannung erzeugt. Zur Erzielung des vollen Farbenbereichs können Änderungen von bis zu 10 000 V notwendig sein.

Die Endanodenkapazität, einschließlich der Streukapazität kann zwischen etwa 250 und 1000 pF liegen, so daß entsprechende Energieänderungen bis zu 0,1 Ws betragen können. Es kann notwendig sein, jede Änderung in j0\i* oder weniger abzuschließen, und 5000 oder mehr * nderungszyklcn pro Sekunde durchzuführen.

Diese Anfofderungen rHerschreiten bei weiii.iii die Fähigkeiten normaler Endanoüeti-Jpi'.rmungsverso.

gungsschaltungen, die normalerweise mit nicht mehr ills 100 μΛ belastet werden und keine IÜberlastbarkeit von mehr als 400 μΛ haben. Selbst wenn ihr Ausgang während der Niedcrspanniingspcriodcn abgeschaltet würde, und die Hndanodenkapazität schnell entladen würde, beispielsweise durch eine llochvoltrohrc, könnte eine solche Spannungsversorgungsschaltung höchstens etwa /wang/igmal pro Sekunde eine Kapazität von 500 pF von 5000 V auf 15 000 V ± 5% aufgeladen.

Die hier beschriebene Schaltung enthalt eine zweiteilige Anordnung, bei welcher der erste Teil eine dauernde Spannungsversorgung bei einem oder allen erforderlichen Werten liefert, wühlend der /weite Teil die Knergie für die schnellen Änderungen liefert.

Bei der in Γ i g. I gezeigten Anordnung wird eine schnelle Aufwärtsändcrung. wie sie für den zweiten Teil der Anordnung erforderlich ist. durch die entladung eines .Speicherkondensators t geliefert, der eine Kapazität C I hat. die zuvor von einer NachladeGleich- ^p;;"rni;"t'ii;ije!!'j !.;, über die Prirnärwickl'jn·¹ ' oinr»» Aufwärtstransformator .5 aufgeladen worden ist. Die Sekundärwicklung 2a des Transformators ist mit der Ausgangsleitung 5 über einen geeigneten Gleichrichter 6 verbunden. Der aufgeladene Speehcrkondensator I. zusammen mit der Anodcnkapazitäi der Kathodenstrahlröhre, die durch einen Kondensator 7 dargestellt i',t. und eine Kapazität CShat, befindet sich in Resonanz mit der .Streuinduktivität /.des Transformators 3. so daß ein Sinusstrom erzeugt wird, der in den Kondensator 7 fließt. Das Schallen erfolgt durch einen gesteiften Kristallgleiehrichter 8, der bei einer Umkehrung des durch ihn fließenden Stroms schaltet, d.h. nach einer halben .Schwingungsperiode, wobei eine Umkehrung des Stromflußes in den Kondensator 7 durch einen Gleichrichter 6 verhindert wird. Der Betrieb der Anordnung, wie er spüler in größeren Einzelheiten beschrieben wird, ergibt eine Überlagerung einer schnellen Spannungsändcrung über eine Versorgungsgleichspannung, die von einer Hochspannungsquelle IZ' geliefert wird, die in der Lage ist. den erreichten Spannungswert zu halten, aber allein nicht in der Lage ist. diesen .Spannungswert schnell zu erreichen.

Die Dauerversorgungscinrichtung kann ein-ί: geeignete steuerbare Gleiehspanntings-Hochspannunesquelle mit großer Ausgangsimpedanz und niedriger Ausgangskapazität sein. Eine solche Versorgungseinrichtung ist zwar nicht in der Lage, eine Spannung zu liefern, die sich in der erforderlichen Weise schnell ändert, aber sie kann so ausgebildet sein, daß sie eine gegebene Spannung hält, nachdem diese durch den zweiten Teil der Anordnung erzeugt worden ist.

Beim Betrieb der Anordnung erfolgt die Steuerung der Ausgangsspannung der Hochspannungs-quelle \b und des Betriebs des gesteuerten Kristallgleichrichters durch eine Ladesteueranordnung Ic die über eine Leitung 1 d logische Signale empfängt, wenn IFa.rbänderungen erforderlich sind, und die Ausgangssteuiersignale liefen, die gleichzeitig den gesteuerten Kristallgleiehrichter auslösen und die Ausgangsspannung der Hochspannungsquelle 16 ändern. Die Hochspannungsquelle \b kann eine Wechselspannungsquelle mit einem schaltergesteuerten Spannungsteiler zur Änderung ihrer Ausgangsspannung enthalten, und die Steueranordnung Ic kann einfach einen monostabilem Impulsgenerator enthalten, der von einem auf die logischen „ Werte der Eingangssignale ansprechenden Sichmitt-Trigger gesteuert wird.

Es soll nun auf F i g. 2 bezug genommen werden.

Fig. 2a isi ein vereinfachtes Ersatzschaltbild, in welchem tier Spcii'herkondens.ilor I auf tlie Primärwicklung be/ogen ist. Die Induktivität /. I ist tlie auf tlie Primärwicklung be/o)'ene Slreuintliiktiv ität. Die Span

, nung V2 ist tlie wirkliche Sekimdärspannung geleilt durch das ! 'hcrsctzungsvcrhiilinis /) des Transformators. Die Wklersiandsvcrlusie werden vernachlässigt.

Wenn anfänglich tlie Spannung Vl am Speicherkon densator 1 um V großer als die Spannung V'2 ist. fließt in

, einer auf tlas Schließen ties Schalters 8 folgenden Halbpcriodc ein Strom vom .Speicherkondensator 1 zu der vom Kondensator IO tiargestellten Aiisgangskapa-/il.it Cs.bistlei I mlwen tier Spannung Wdcn FmIw en der Spannung Il um V übersteigt Dabei gill

C? - tv Cl.

Wenn geeignete schnelle Hochvoll /vveirichtungsschalter verfugbar waren, wie beispielsweise hei S.i und . S7> in F ι u. 2b dargestellt is', wo S.i und S/¹ !'hyrisioren. gesteuerte Kristallgleichrichier. Thyratrons ot^!. dg! darstellen, könnte tlie Lathing, die durch das Schließen des Schalters S.i /ur Erzeugung eines Anstiegs ti·! Ausgangsspannimg vom Konden-alor Cl auf den -, Kondensator ("s übertragen wurde, durch Schließen des Schalters Sb von dem Ausgangskondensaior Cs auf den Kondensator Cl ziiruckitbenragen >v:rden. damit, falls erforderlich, eine Verringerung der AiiS(\ingsspannung erteil'··' würde. Der ganze /ykius verliefe .ilso , leistungslos, wobei nur tlie Schaliungsv erlustc ein Nachladen erfordern würden. Die Schallung von Fig. I kann nur einen Anstieg der Ausgangsspannung erzeugen. Eine erforderliche Verringerung der Ausgangsspannung muß durch andere Einrichtungen , geschaffen werden. Die vom .Speicherkondensator I in jedem Zyklus abgegebene Energie muß .-.wischen den Schaitvorgänger. ergäiv: λ erden, wie durch die Anordnung la in Fig. I angedeutet ist. Eine wirkungsvollere Ausführung tier Schaltung isi in Eil·. 3 gezeigt: , bei ihr folg; eine Resonanzübertragung \<>n Ladung von einem Kondensator 19. der den Ausg.üigskondens.itor Cs darstellt, zu einem Speicherkondensator 15. der die Kapazität C 1 darstellt, sowie von dem Speicherkonden sator 15 zum Kondensator 19. wobei die Stroms e'sorgung nur die Sehaltungsverluste ersetzt. In diesem F.ii ist die Röhre oder sonstige Vorrichtung, .lic zur Entladung des Kondensators 19 für die Erzeugung eines schnellen Abfalls der Spannung verwendet wird, durch eine Hochvoit-Schaltvorriehtung in Serie mit der Sekundärwicklung Ma des Transformatois 11 ersetzt, wobei der Schalter 13 dem Schalter Sb entspricht.

In diesem Fall wird eine Spannungsänderi- g nach oben durch Schließen des Schalters 24 erzeugt, der dem Schalter 5a entspricht, so daß der Sekundärstrom des Transformators 11 durch den Gleichrichter 12 fließt; eine Spannungsänderung nach unten ergibt sich durch das Schließen des von einem gesteuerten Kristallgleichrichter gebildeten elektronischen Schalters 13 worauf ein Primärstrom durch den Gleichrichter 14 in den der Kapazität Cl entsprechenden Speicherkondensator !5 fließt. Die untere Grenze der Endanodenspannung ist durch die Spannung V_mm bestimmt auf welcher ein Kondensator 16 durch den Kriechstrom über die Gleichrichter 12, 13 und einen Widerstand 17 gehalten wird, der ein Korona-Stabilisator, eine Zener-Diode, eine Lawinendiodengruppe oder eine andere Stabilisierungsanordnung sein kann. Eine Schaltanordnung 18, über die die Ladung des Speicherkondensators 15 von

einer nicht dargestellten Gleichspaiinungsversorgung ergänzt wird, wird während der Perioden hoher Spannung offengehalten, und erst geschlossen, nach nachdem die Ladung von dem der Kapazität Cs entsprechenden Kondensator 19 zu dem Speicherkondensator 15 zurückgekehrt ist. -c dall sie nur bis zu der stabilen Versorgungsspamiung nachgeladen zu werden braucht. Diese Schaltung ist nur zur Erläuterung angegcK-n worden Sie eignet sich noch nicht über Ausgangsspannungen. die 1000 V wesentlich überschreiten, da geeignete Vorrichtungen für die Aufgabe des Schalters Π zur Zeit nicht in kleinen oder wirtschaftlichen Großen verfügbar sind, doch kann die Anwendung dieser Schaltung auf höhere Spannungen erweitert werden, wenn solche Schaltvorrichtiingen verfügbar werden

Es ist zu erkennen, daß die Atisuangsleitung 21 von einer stabilen flochspannungsquelle 22 gespeist wird, und d,iß .Schaltsteuer Ausloscimpulse von einer Spannungsarr.leriings-.Sieueranordnung 23 abgegeben werden, damit die Duuerversoreung-spannung synchron mit dem Umschalten der gesteuerten Schalter 24 und 1 3 geändert wird logische Steuersignale werden über eine Leitung 23.) zugeführt

Es sei nun wieder auf F ι g. 2 Bezug genommen. Wenn der Schalter 8 fiir eine halbe Periode der Eigenschwingungsfrequenz der Kreises L 1, C I. Cs geschlossen wird, während die Spannung Vl und V größer als die Spannung V2 lsi. schwing: Ladung von der Kapazität Cl zur Kapazität Ci über, bis die Spannung V 2 die Spannung V' 1 um V überschreitet. Beim nächsten Schließen des Schalters für eine halbe Penode kehrt die Anordnung in den ursprünglichen Zustand zuriick. Somit kann, wenn keine Schailungsverluste vorhanden sind, erreicht werden, daß die Spannung V2 unendlich oft zwischen zwei beliebigen gewählten Werten hm und herschwingt Da ferner die Änderung sinusförmig und nicht exponentiell erfolgt, sind offensichtlich die Zubände und die zwischen den Zuständen verstreichende Zeit klar definiert und in gewissem Ausmaß steuerbar, d. h.. daß die Änderungen nicht asymptotisch erfolgen. Außerdem hängt die Zeit nicht von der Größe de' Änderung ab. Perioden von nur 30 μs siiui in der Praxis durchaus erzielbar.

Da große Änderungen der Endanordnung für das Z weileucht s toff-Farbstetierungs verfahren wesentlich sind, muß die Verstärkung der Ablenkverstärker in Abhängigkeit von der Hochspannung verändert werden, damit die Änderungen der Ablenkempfindlichkeit kompensiert werden. Bei einem magnetischen Ablenksystem mit einer Ablenkempfindlichkeit von \l\ ~ÖTi sind Einrichtungen vorgesehen, welche die Hochspannung Unabtasten und die Empfindlichkeit des Ablenkverstärkers entsprechend dem Faktor 177//so steuern, daß die Strahlablenkung sich nicht mit der Hochspannung ändert. Bei dem elektrostatischen Ablenksystem kann eine ähnliche kompensation in Übereinstimmung mit den Änderungen der Hochspannung Uh vorgenommen werden. Da auf diese Weise die Ablenkempfindlichkeit ■inabhängig von der Endanodenspannung gemacht wird, kann ein ν ^-..:'.'■-':. höherer Welligkeitsgrad der Versorgungsspannung als normalerweise zugelassen werden. Demzufolge kann die den Dauerlaststrom liefernde Versorgungsanordnung einfacher als bei anderen Anwendungsfällen sein; insbesondere kann eine Schaltung ähnlich derjenigen von F i g. 1 verwendet werden, die sich von der zuvor beschriebenen nur dadurch unterscheidet daß sehr oft eine kleine Ladung auf den Kondensator 7 aufgebracht wird, und daß eine einfacher Gleichspannmgs-Rückkopplungskreis, der die Nachlade-Anordnung steuen. dazu verwendet wird, die Ausgangsleitung auf dem jeweils gewählten

, Alisgangswert zu stabilisieren. Wenn die Kapazität C2 einen Wer! von -V)OpF hätte, ein Nachladen lOOOOmal pro Sekunde vorgenommen würde und ein Daucrstrom von 100 μΛ zur Last geliefert würde, wäre die Welligkeit nur 20 V, und es wäre keine weitere Glältung

ι erforderlich.

Line weitere Ausführungsform die schnelle Änderungen sowohl nach oben als auch nach unten ermöglicht, ist in I i g. 4 dargestellt. Die erste .Spannungsversorgungseinrichtung enthält den Kondensator 30, der von der Nachlade-Gleielispannungsquelle 35 über eine Induktivität 36 und einen Gleichrichter 37 nachgeladen wird und in regelmäßigen Intervallen über die Primärwicklung 31 des Transformators 32 durch einen gesteuerten Kristallglcichrichtcr 33 unter Steuerung durch einen Auslöseoszillator 34 entladen wird. Die Ausgangsspannung an der Sekundärwicklung Mn cies Transformators 32 speist die Ausgangslcitung 39 über einen Gleichrichter 38. Die Regelung des Wertes der Hochspannung er'olgt durch Rückkopplung über einen Spannungsteiler 40 zu der Spannungssteueranordnung 41. In der Steueranordnung wird das Rückkopplungssignal mit einer Spannung verglichen, deren Wert durch ein an der Klemme 29 ankommendes .Spannungssteuer signal bestimmt ist. wodurch ein Regelsign.ii erzeugt wird, mit dem die Glcichspannungsquelle 35 korrigiert wird. Da die verfügbare Ausgangsleistung der ersten .Spannungsversorgungseinrichtung klein ist, kann diese nicht allein die ganze Lastkapazität 53 schnell laden oder entladen.

Die zweite, schnelle Spannungsversorgungseinrichtung entnimmt ihre Energie aus dem Speicherkondensator 42. Um die Ausgangsspannung schnell zu erhöhen, wird der gesteuerte Kristallgleichrichter 44 geschlossen, so daß der Soeichcrkondensalor 42 über die zweite Primärwicklung 43 des Transformators 32 entladen wird. Der entsprechende Stromimpuls geh! über den Gleichrichter 38 zu der Ausgangslcitung 39. Gleichzeitig w ird der Speicherkondensator 42 über den Thyristor 44 und die Primärwicklung 43 auf die Spannung - Ks aufgeladen. Die Größe der zur Hochspannungsleitung gelieferten Ladung hängt von den? Wert des Speicherkondensators 42. den Spannungswerten + Vs und - Vs. dem Übersetzungsverhältnis des Transformators 32 un dem Wert der Gesamtkapazität 53 ab. Die folgende schnelle Verringerung wird durch Auslösung des Thyristors 45 hervorgerufen, der den Speicherkondensator 42 über die Primärwicklung 46 des Transformators 47 v>n dem Spannungswert — Vs auf den Spannungswert + Vs entlädt. Dadurch wird eine Ladung von der Ausgangsleitung über dem Gleichrichter 48 in die Kondensatoren 50 und 51 der stabilisierten Bezugsspannungsgruppe 49 geliefert, die in Kaskade geschaltete Lawinendioden enthält. Der Spannungswert, auf den die Kondensatoren 50 und 51 aufgeladen werden, entspricht dem höchsten erforderlichen Hochspannungswert und ist durch die Serienschaltung von Lawinendioden 52 in der Gruppe 49 bestimmt, von denen für eine maximale Hochspannung von 15 000V etwa 25 vorhanden sind. Die Kondensatoren 50 und 51 sind so groß, daß sie eine Spannung, die (im vorliegenden Fall) sehr nahe bei 15 000 V liegt, für eine beträchtliche Zeit halten können. Demzufolge führt der Gleichrichter 48 nur den sehr kleinen Lawinenstrom der Lawinendioden 52, außer

wenn ein Spannungsimpuls muh Ti ansform.itor 47 angelegt wird. Die Verbindung mil dor Mill elk lcninic clcr Hczugsspanniingsgruppc über den Gleierrii-hirr ^4 klemmt die Ausgangslcilung auf dem unleren gewählten lloehspannungswert fest, wodurch em I Ibersclnvingen nach unten vermieden wird. In der gleichen Weise klemmt der Gleichrichter 48 die Ausgangslcitiing auf dem oberen Wert fest, wenn eine I imschaltung nach oben erfolgt.

Gleichzeitig mil jedem Schallvorgang überträgt die Steueranordnung 41 die erforderliche Korrektur für die neue Ausgangsspannung über" die Sleuerleitiing zu der gesteuerten Gleichspannungsciucllc !V

Wenn aus irgendeinem (irtind die Anordnung für eine sehr lange Dauer auf dem unteren Hochspannungswert stehenbleiben muli können die ladungen auf den Kondensatoren 50 und 51 und möglicherweise auch .iiif dem Kondensator 42 abfallen. Wenn ein solcher lielneb erforderlich isl. kann eine hinnchtung /in Aufrechterhaltung der beiden l.adungswene notwendig sein. Diese 1 mnchtung ist mehl dargestellt. I in mögliches Verfahren, das für eine t arbw ledergahe geeignet ist. besieht darm, daß der Sleucreomputer oder eine andere äußere Steuereinrichtung etwa 10 oder 20m.il pro Sekunde eine kurze Aufladung auslöst. Hei einer /weifarbeiiwiedergäbe kann dies so erfolgen, daß am Rand des Bildschirms tier Kathodenstrahlröhre ein Tests\inbn| erscheint, das anzeigt, daß die ζ wen ■■ I arbe betriebsbereit ist.

Γ i g. 5 zeigt eine weitere Anordnung, die derjenigen von F i g. 4 sehr ähnlich ist. aber nir einen ein/igen Transformator verwendet. Die erste Spannungsversorgiingseinrichlung arbeitel genau in dei gleichen Weise wie in F i g. 4. Die schnelle Spannlingsänderung nach oben, die durch die Lntladung ties Speicherkondensators 68 vom .Spannungswert ■»■ \ 's auf den Spannimgswert — Vs über die Primärwicklung 69 des Transiorma tors 62 mit Hilfe des Thyristors 70 erlolgt. hefen eine Ladung über den Gleichrichter 66 und die Sekundärwicklung 61-1 des Transformators 62 zur AusiMiigsletlung 79. Die folgende Umschaltung nach unten ersibi sich durch Auslösung des Tlndrisiors 77. wodurch der .Speicherkondensator 68 mit einem umgekehrten Strom über die Primärwicklung 69 umgeladen wird. Der umgekehrte Sekundärstrom fließt über den Gleichriehler 78 in die Kapazität der Be/ugsspanmmgsgruppe 67. Diese Anordnung ist gegebenenfalls nur für einen langsameren oder weniger genauen lietricb als diejenige von F i g. 4 geeignet, da die Restschwingungsenergie im Transformator 62 nach dem Schallen eine nachfolgende Stromführung des Gleichrichters 78 nach einer Spannungsänderung nach oben "erursachen kann, was riiiin Spannungsverlust auf der Ausgangsleitung /iir i cliie !uil.ier kann.

F ig 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, die derjenigen \ on F i g. 4 ähnlich ist. jedoch die Wahl eines dritten Spannungswerts ermöglicht, die erste Spanniingsversorgungseinrichtung arbeitet in gleicher Weise in l· ι g. 1. spricht aber auI drei gesteuerte .Spannungs werte an. Die zweite SnannungsversorgiingscinriehUing ist in zwei Teile aiifgf.-l'.'ilt. wobei die Kondensatoren 80 und8i in Verbindung mit zwei getrennten Primärwick hingen 82, 81 bzw. 84, 85 auf den beiden Transformatoren die gespeicherte F'ncrgic für die Fiveiigung schneller Spannungs.inderungcp helern Die im k<'-i den'•a tor 80 i;espeichct ■ e Fn erg κ ν. ir,I ν ι ·: t> Πη nsio^r 86 iiber die Primärwicklung 82 geschalte' dann; cue leilw'ise \iifw är tssi. haltung erzeugt wird, oder du'vh einen Tlnnstoi 87 über die Primärwicklung 84. d.n...: eine teilweise Abwärisschaltu .g er/eiiüt w:,\l I) ; /weile I eil der gesamten -V.ifwartssch.ili'.iiig crioigi i~iι· i iliie dt s ' h\ MM(UA 88 urui lief \'< li'i.i ι " !\. kvi-1:: σ ϊ. Pt[ zweite f et! der gesamten -\bw ,irtsschalu::'^' e'"'"igi mit Hilfe des I In risiors 89 und der Primär¹¹- u k^jiir·: 8ΐ I¹H üeamter AnlWaVtsseiiritt >uii dem Si'.'t'ivjpjN" e^p' '·. (d h. dem iiiedriLvieii Sp.mnungswert) /u den Spa'iniüig'-wert i(d. Ii dem höchsten Spjnnungswert) wurde dadiireli eriolgci. dal* die Tlnnstoren 86 und 88 wie erlorderlich. entwedei gleichzeitig odei nacheinander ausL'eli'M werden line gesamte Aiiw artsM ha'ilimg wurde .:: ähnlicher W eise dadurch er^fo!gen. daß die lliM'istoren 89 unu 87 entweder gleichzeitig oder nacheinander ausgeloht werde:¹ Die Steueranordnung 90 ist so angeführt. Δλ^ sie drei S'.euer/iisiände .install zwei er/ei!i;i line Frweiterung auf eine noch größere Λπ/ahl von Sehaitstuien koniv.e durch die weitere Unterteilung des Kondensator«. (I (80 und 81) in die erforderlich'; Anzahl \on Teilen erreicht werden.

I₁U. Γ ζΐΐι:¹. eine weitere Anordnung für die !•rzeiiüiiiisT einer Abwärtsstule. ι :ne Kaskade von l.awmengleiehrichtern 91 der zuvor erwähnten Art. aber ohne !Parallelkapazität, enthalt eine Anzahl '.on C'ileichrichierzellen.die ausreicht, um den erforderlichen maximalen I lochspannungswert aiisz.uh ''ten. Diese Anordnung wird durch den Transformator 92 in einen starken l.awinenstrom getrieben, damit eine Abwärtsschaltung erzeugt wird. In diesem Fall kann der Transformator 92 auch den Aufwärtsschaltimpuls liefern. Diese Anordnung kann hinsichtlich der Änderungsfrequenz oder der Änderungsgröße durch die Leistungsgrenzen der Gleichrichterzellen 91 beschränkt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzeugung einer sich mit hoher Frequenz zyklisch stufenweise ändernden hohen "> Ausgangsgleichspannung an einer Ausgangsleitung, insbesondere zur Erzeugung der für den zyklischen Wechsel der Farbkomponenten entsprechend den Abtastzeilen eines Fernsehbildes oder einer bildlichen Darstellung sich ändernden Anodenspannung n> einer Kathodenstrahlröhre, deren Bildschirm bei verschiedenen Elektronengeschwindigkeiten ansprechende Leuchtstoffe für die einzelnen Farbkomponenten enthält, mit einer an die Ausgangsleitung angeschlossenen, eine hohe Gleichspannung liefern- ι? den Hochspannungsquelle mit geringer Ausgangsleistung und einem Transformator, dessen Hochspannungs-Sekundärwickiung zur schnellen Zu- und Ableitung der bei den schnellen Spannungsänderungen zu üLertragenden Energie an die Ausgangslei- ^n jung gekuppelt ist. während seine Niederspannungs-Primärwicklung an einen Speicherkondensator angeschlossen ist, der zyklisch durch von Steuerimpulsen gesteuerte Schaltmittel entladen und dann an mindestens eine weitere Gleichspannungsquelle angelegt wird, die gegenüber der Hochspannangsquelle eine verhältnismäßig niedrige Spannung, aber mit verhältnismäßig großer Leistung abgeben kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (5, 21, 39, 79) mit der Sekundärwick- w lung (2a, Wa, 31a. 61a; des Transformators (3,11,32, 62) über einen Gleichrichter (6, 12, 38, 66) leitend verbunden ist, der tiormaltt-weise einen Stromfluß von der Ausgangsleitung zur Sekundärwicklung verhindert, daß die Hochspan .ungsquelle (ib. 22) so )"> ausgebildet ist. daß sie wahlweise die verschiedenen Aurgangsspannungen liefern kann und daß gleichzeitig mit jeder eine Änderung der Ausgangsgleich spannung einleitenden Umschaltung der Primärwicklung (2, iib. 31, 61) des Transformators (3, 11, ·»« 32, 62) die der neuen Ausgangsgleichspannung entsprechende Spannung der Hochspannungsquelle wirksam wird(Fig. 1,3,4 und 5).

2. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine elektronische Umschalteinrichtung (ib. ''> Ic; 22, 23), die gleichzeitig mit jeder eine Änderung der Ausgangsgleichspannung erzeugenden Umschaltung des Speicherkondensators (1, 15) die Hochspannungsquelle (16, 22) zur Lieferung der neuen Ausgangsgleichspannung umschaltet (Fi r. 1 und 2).

3. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen den Gleichrichter (12) umgehenden, wechselweise mit dem den Speicherkondensator (15) entladenden Schalter (24) geschlossenen elektronischen Schalter (13), der mit der Sekundärwicklung (1Ia^des Transformators (11) und mit einer die niedrigere Ausgangsspannung aufrechterhaltenden Einrichtung (16, 17) in Reihe geschaltet ist, so daß der bei der Abwärtsumschaltung der Ausgangs- (>o gleichspannung auftretende Entladestrom der Ausgangskapazität (CS) über den Transformator (11) zum Wiederaufladen des beim Aufwärtsumschalten der Ausgangsgleichspannung entladenen Speicherkondensators (15) ausgenutzt wird (F ig. 3).

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als normalerweise den Stromfluß von der Ausgangsleitung über die Sekundärwicklung verhindernder Gleichrichter eine Serienscrmltung von Lawinendioden (52, 67) mit einer der höchsten von mindestens zwei Ausgangshochspannungen entsprechenden kritischen Gesamtspannung in Reihenschaltung mit einer Sekundärwicklung des Transformators (47, 62) mit einem in der Richtung des Lawtnenstroms dieser Dioden leitenden weiteren Gleichrichter (48, 78) verwendet ist, wobei der Überschuß der maximalen Stromstärke ,'er Hochspannungsquelle über die Ausgangswerluste der Anordnung so klein ist, daß er während der Zeitdauer, in der die Ausgangsgleichspannung jeweils unter dem Höchstwert liegt, die Ladespannung der Ausganfeskapazität (C,) nicht wesentlich erhöht(Fig.4und 5).

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mindestens ein Kondensatorglied (50, 51), das parallel zu der Lawinendioden-Serienschaltung geschaltet ist (Fig. 4).

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensatorglied aus zwei in Serie geschalteten Kondensatoren (50, 51) besteht deren Verbindungspunkt mit einer der niedrigeren Ausgangsgleichspannung entsprechenden Abgriffstelle der Lawinendioden-Serienschaltung (52) direkt und über einen in Richtung zur Ausgangsleitung stromleitende»· weiteren Gleichrichter (54) mit der Ausgangsleitung verbunden ist (F i g. 4).

7. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 6. bei der zwei, jeweils eine gegenüber der Ausgangsgleichspannung verhältnismäßig niedrige Spannung liefernde Gleichspannungsquellen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese beiden Gleichspannungsquellen Spannungen gleicher Größe, jedoch mit umgekehrter Polarität liefern und jeweils gleich2:eitig mit der Umschaltung der Ausgangsgleichspannung durch einen zugeordneten elektronischen Schalter (45 bzw. 44; 77 b/w. 70) derart in Reihe imit einer Primärwicklung (69; 43 oder 46) des Transformators (32 oder 47, 62) geschaltet werden, daß der Speicherkondensato:' (42, 68) je nach der eingeschalteten weiteren Gleichspannungsquelle mit der Polarität der von dieser Gleichspannungsquelle gelieferten Spannung aufgeladen wird (F i g. 4 und 5).

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (32, 62) zwei getrennte Primärwicklungen besitzt, von dunen die eine (31,61) zusammen mit der Sekundärwicklung einen Gleichrichter (48, 78) zur Spannungserzeugung in der Hochspannungsquelle verwendet ist (F i g. 4 und 5).