DE2228194A1

DE2228194A1 - Spannungsregelschaltung

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Publication number: DE2228194A1
Application number: DE19722228194
Authority: DE
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1971-06-09
Filing date: 1972-06-09
Publication date: 1972-12-21
Also published as: DE2228194C2; FR2147934A1; NL171315C; JPS5129702Y2; JPS488127U; FR2147934B1; NL171315B; GB1372286A; CA959932A; US3742242A; NL7207763A

Description

Dipl.-lng. H. MITSCHERUCH LS

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Teitfon: [oaiij ·2

Dr. rer. not. W. KORBER
PATENTANWÄLTE

9. Juni 1972

SONY GORPORATIOIi
7-35 Kitashinagawa-6
Shinagawa-ku
Tokio, Japan

Pat ent aiunel dung

Spanmuigsregelaonaltung

Die Erfindung bezieht sich, auf nach dem Impulsprinzip arbeitende Energiequellen zum Erzeugen sowohl einer hohen Gleichspannung als auch einer niedrigen Gleichspannung, und sie betrifft insbesondere eine Regelschaltung zum Indern der Amplitude der Impulse derart, daß die hohe Spannung auf einem gewünschten Pegel gehalten wird, daß jedoch gleichzeitig eine kompensierende Gleichspannung erzeugt wird, die verhindert, daß die niedrige Gleichspannung geändert wird, wenn sich die Amplitude der Impulse ändert.

Es ist bereits bekannt, nach dem Impulsprinzip arbeitende Energiequellen zu verwenden; solche Energiequellen dienen insbesondere dazu, die hohe Spannung zu erzeugen, die man zum Betrieb von zu Fernsehzwecken dienenden Kathodenstrahlröhren benötigt. Die in diesem Pail erforderliche Gleichspannung liegt häufig in der Größenordnung von 20 000 V oder darüber. Nach dem Impulsprinzip arbeitende Energiequellen lassen sich von Natur aus nur schwer regeln, so daß dann, wenn die ώ-elligkeit des Fernsehbildes zunimmt, der zusätzliche Strom, welcher der Hochspannungsquelle entnommen wird, dazu neigt, die hohe Spannung zu verringern.

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Umgekehrt "bewirkt eine Verringerung der Helligkeit, daß sich die Hochspannung erhöht. In beiden Fällen bewirkt eine Änderung der hohen Spannung eine Veränderung der Größe des Fernsehbildes, die natürlich unerwünscht ist. Es sind bereits Kompensationsschaltungen vorgeschlagen worden, die dazu dienen, ein Maß für die Gleichspannung zu gewinnen und ein entsprechendes Signal zu dem die Impulse liefernden Verstärker zurückzuleiteh, damit die Amplitude der Stromimpulse in der Primärwicklung des Transformators vergrößert wird, wenn die hohe Spannung beginnt, abzunehmen. Eine Verstärkung dieser Stromimpulse bewirkt, daß die Ausgangsspannung des Transformators zunimmt, so daß die hohe Gleichspannung auf ihren Sollwert zurückgeführt wird. Wenn umgekehrt in der Fernsehröhre die Stromstärke gegenüber einem Normalwert zurückgeht, neigt die hohe Spannung dazu, abzunehmen, und eine entsprechende Information wird zu dem Impulsverstärker zurückgeleitet, um die Amplitude der Stromimpulse in der Primärwicklung des Ausgangstransformators zu verkleinern.

Bei bestimmten Fernsehschaltungen können Betriebsspannungen mit mehreren verschiedenen Pegeln benötigt werden, von den einige direkt durch Batterien erzeugt werden können. Bei anderen Spannungen würde man einen Vorwiderstand benötigen, wenn sie direkt mit Hilfe einer Stromquelle in Form einer Batterie erzeugt werden sollen. Die Verwendung solcher Vorwiderstände bedeutet, daß Energie durch die Erzeugung von Wärme vergeudet wird, und dies ist bei tragbaren Fernsehempfängern höchst unerwünscht, da es bedeutet, daß ein Teil der Energie der Batterie einfach vergeudet wird. Daher sind bereits Impulsquellen vorgeschlagen worden, die nicht nur die hohe Gleichspannung sondern auch die benötigten relativ niedrigen Gleichspannungen erzeugen. Bei solchen Quellen kann eine dritte Wicklung als Bestandteil des gleichen Transformators vorhanden sein, der den Hochspannungsgleichrichter speist.

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Es ist erwünscht, daß die relativ niedrige Gleichspannung im wesentlichen konstant gehalten wird. Jedoch bewirkt der Betrieb der vorstehend erwähnten Eegelschaltung, die dazu dient, die hohe Spannung auf einem vorbestimmten Wert zu halten, daß die relativ niedrige Gleichspannung erhöht wird, wenn die Amplitude der Stromimpulse in der Primärwicklung des Transformators vergrößert wird, und daß sich die· relativ niedrige Spannung verringert, wenn sich die Amplitude dieser Stromimpulse verkleinert. Somit führt der Yersuch, die hohe Gleichspannung auf einem festen Pegel zu halten, zu einer unerwünschten Veränderung der relativ niedrigen Gleichspannung.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsregelschaltung zu schaffen, die es ermöglicht, sowohl die hohe Gleichspannung als auch die niedrige Gleichspannung ohne Rücksicht auf Änderungen der Belastung des Hochspannungsgleichrichters innerhalb vertretbarer Grenzen konatant zu halten.

Zu der Spannungsregelschaltung nach der Erfindung gehört ein Impulsausgangs- oder Rücklauftransformator mit einer Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen. Eine erste Halbleitervorrichtung ist mit der Primärwicklung und einer Gleichstromquelle in Reihe geschaltet und wird durch Signalimpulse betätigt, z.B. die bei einem Fernsehempfänger ' verfügbaren Waagerechtsynchronisationsimpulse oder Waagerechtantriebsimpulse. Diese Halbleitervorrichtung, bei der es sich um einen Transistor oder einen gattergesteuerten Schalter handeln kann, kommt ähnlich wie ein Schalter zur Wirkung, um es Stromimpulsen zu ermöglichen, durch die Pri-• märwicklung des Transformators zu fließen, und zwar unter dem regelnden Einfluß von Signalimpulsen, die'dem Eingangskreis der Halbleitervorrichtung zugeführt werden. Ferner ist eine zweite Halbleitervorrichtung vorhanden, die dazu dient, die Amplitude der Stromimpulse zu regeln, die durch

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die Primärwicklung und die erste Halbleitervorrichtung fließen. Bei der zweiten Halbleitervorrichtung handelt es sich bei einer typischen Anordnung um einen Transistor mit · einem Emitter und einem Kollektor als Ausgangselektroden, zwischen denen ein äquivalenter Ausgangswiderstand vorhanden ist. ^er Wert dieses äquivalenten Ausgangswiderstandes wird durch ein den Eingangselektroden, z.B. der Basis und dem Emitter, zugeführtes Signal geregelt. Der Ausgangskreis dieses letzteren Transistors ist mit der Primärwicklung und der ersten Halbleitervorrichtung in Reihe geschaltet, so daß dann, wenn der wirksame Ausgangswiderstand des Regeltransistors variiert wird, die Stärke des Stroms, der durch die Primärwicklung fließen kann, wenn die erste Halbleitervorrichtung leitfähig ist, geregelt werden kann. Der Eingangskreis des Regeltransistors ist an die Hochspannungsgleichrichterschaltung angeschlossen, um den Wert der hohen Gleichspannung zu messen und den Wert des Ausgangswiderstandes des Regeltransistors derart zu regeln, daß stärkere Stromimpulse durch die Primärwicklung fließen können, wenn die hohe Gleichspannung abnimmt, und daß schwächere Stromimpulse durch die Primärwicklung fließen, wenn die hohe Gleichspannung zunimmt.

Der Ausgangskreis des Regeltransistors ist außerdem an die Niederspannungsgleichrichterschaltung angeschlossen. Beispielsweise kann zu dieser Verbindung ein Spannungsteiler gehören, der direkt mit dem Emitter und dem Kollektor des Regeltransistors verbunden ist, und eine Mittelanzapfung dieses Spannungsteilers kann mit einem Ende der Spule oder Wicklung verbunden sein, die einen Bestandteil des mit der niedrigen Gleichspannung arbeitenden Kreises bildet. Die an dieser Anzapfung erscheinende Gleichspannungskomponente wird zu der durch die Spule und den Gleichrichterteil der Schaltung erzeugten Gleichspannung addiert, und hierbei wird für die richtige Polarität gesorgt, um die gesamte Ausgangsgleichspannung der mit der niedrigen Gleichspannung arbei-

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tenden Schaltung auf einem im wesentlichen konstanten Wert zu halten, und zwar auch dann, wenn sich die Amplitude der der Primärwicklung des Transformators zugeführten Stromimpulse ändert.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen ■ an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 schematisch die Schaltung einer Ausführungsform einer Spannungsregelschaltung;

!"ig. 2 in einer graphischen Darstellung die Änderung der hohen Gleichspannung und der niedrigen Gleichspannung in Abhängigkeit von der Bildhelligkeit; und

E¹Xg. 3 schematisch den Aufbau einer abgeänderten Spannungsregelschaltung.

Zu der in Fig. 1 gezeigten Schaltung gehört eine Kathodenstrahl-Fernsehbildröhre 11 mit einem Ablenkjoch und Ablenkschaltungen 13, die durch Signale einer Impulsquelle 14 betäigt werden, bei der es sich um eine Schaltung zum Trennen von Synchronisationssignalen handeln kann. Ferner wird die Bildröhre durch Videosignale gesteuert, die einer Videοschaltung 16 entnommen werden. Normalerweise können die Schaltungen 14 und 16 zahlreiche weitere Teile eines Fernsehempfängers enthalten, z.B. Hochfrequenzschaltungen, Zwischenfrequenzschaltungen und bei einem Farbfernsehempfänger Farbdifferenz- und andere Farbregelschaltungen.

Der Hegelschaltung nach der Erfindung werden Impulse von der Impulsquelle 14 aus über einen Transformator 17 zugeführt. Dieser Transformator besitzt eine Primärwicklung 18, die an die Impulsquelle 14 angeschlossen ist, sowie eine Sekundärwicklung 19» die mit dem Emitter eines Transistors 21 und über einen Parallelkreis mit einem Widerstand und einem Kondensator 23 an die Basis des Transistors angeschlossen ist. Dieser Kondensator wird gelegentlich

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auch als "Beschleunigungskondensator" bezeichnet, und bei dem Transistor 21 handelt es sich um einen Schalttransistor. Der Ausgangskreis des Transistors 21, zu dem der Emitter und der Kollektor dieses Transistors gehören, ist mit einer Primärwicklung 24 eines Rücklauftransformators 26 in Reihe geschaltet. Das andere Ende der -Primärwicklung 24- ist an eine Spannungs'quelle B+ angeschlossen. Eine Dämpfungsdiode

27 ist mit der Primärwicklung 24 über einen Siebkondensator

28 praktisch parallelgeschaltet. Ein Resonanzkondensator überbrückt auf bekannte Weise die Diode 27» damit dem Rücklauf transformator Stromimpulse zugeführt werden.

Der Transformator 26 weist zwei getrennte Sekundärwicklungen 31 und 32 auf, die so ausgebildet sind, daß die Wicklung 31 relativ hohe Spannungsimpulse und die Wicklung 32 relativ niedrige Spannungsimpulse in Abhängigkeit davon erzeugt, daß der Primärwicklung 24 Stromimpulse zugeführt werden. Die Hochspannungswicklung 31 ist an eine Spannungsvervielfacher-Gleichrichterschaltung angeschlossen, zu der Dioden 33| 34 und 35 sowie Kondensatoren 37 und 38 gehören, so daß eine gleichgerichtete Spannung einer Ausgangsklemme 39 für eine hohe Spannung zugeführt wird. Ein Kondensator, der einen Bestandteil der Kathodenstrahlröhre 11 bilden kann, dient dazu, die Spannung an diesem Punkt zu sieben, um aus den Hochspannungsimpulsen eine relativ glatte Gleichspannung zu erzeugen. \

Es kann vorkommen, daß verschiedene Schaltkreise des Fernsehempfängers verschiedene Speisespannungen benötigen. Bei bestimmten Kreisen kann die Spannung B+ in der Größenordnung von 110 V liegen. Bei anderen Schaltkreisen kann eine erheblich niedrigere Spannung von z.B. 18 V erforderlich sein. Man könnte eine solche niedrigere Spannung dadurch erzielen, daß man die Spannung von 110 V an einen aus Widerständen aufgebauten Spannungsteiler anlegt, doch würde es hierbei erforderlich sein, Energie mit Hilfe der Widerstände des Spannungsteilers zu vernichten, und dies

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würde natürlich, insbesondere "bei einem tragbaren Fernsehempfänger unerwünscht sein. Daher ist es zweckmäßiger,-die niedrige Gleichspannung der nach dem Impulsprinzip arbeitenden Stromquelle des Empfängers zu entnehmen. Zu diesem Zweck ist die Wicklung 32 an einen Gleichrichter 41 angeschlossen, und die Ausgangsspannung dieses Gleichrichters wird durch einen Siebkondensator 42 gesiebt, damit eine Gleichspannung mit dem gewünschten Wert an einer Ausgangsklemme 43 erscheint. Die Wicklungen 31 und 32 sind so geschaltet, daß gemäß Pig. 1 kurze Hochspannungsimpulse 44 dem Spannungsvervielfacherkreis der Hochspannungsgleichrichterschaltung zugeführt werden. Der Mittelwert dieser Impulswelle ist relativ niedrig. Andererseits ist die Wicklung 32 im entgegengesetzten Sinne geschaltet, so daß dem Gleichrichter 41 relativ lange Impulse 45 von positiver Polarität zugeführt werden. Hierdurch vereinfacht sich das Glätten der an der Klemme 43 erscheinenden Ausgangsgleichspannung.

Gemäß Fig. 2 arbeitet die durch Impulse betätigte Hochspannungsquelle mit einer relativ geringen Regelmäßig-, keit, Wenn die Helligkeit des Fernsehbildes zunimmt, nimmt auch die Stärke des Anodenstroms zu, und wegen der erwähnten geringen Regelmäßigkeit würde die Spannung an der Klemme beim Fehlen jeder Korrektur dazu neigen, abzusinken. Dies ist in Fig. 2 durch die Vollinie 46 angedeutet. Eine solche Senkung der Spannung würde bedeuten, daß die Elektronen im Strahl der Kathodenstrahlröhre einer geringeren Beschleunigung ausgesetzt würden, und daß daher das Ablenkjoch 12 eine größere Ablenkung herbeiführen würde. Infolgedessen würde das Bild auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre größer werden, und gleichzeitig würde seine Helligkeit abnehmen. Würde umgekehrt die Helligkeit zunehmen, würde sich das Fernsehbild verkleinern. Jede solche Änderung der Größe des Bildes ist natürlich unerwünscht.

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Die Korrekturschaltung, die dazu dient, den Wert der

an der Klemme 39 erscheinenden Gleichspannung im wesentlichen konstant zu halten, wie es in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie 47 angedeutet ist, weist gemäß Fig. 1 einen Spannungsteiler 48 mit einem relativ großen Widerstand 49 und einem relativ kleinen Widerstand 50 auf. Die Spannung, die an der Verbindungsstelle zwischen diesen beiden Widerständen erscheint, ist ein Bruchteil der an der Klemme 39 auftretenden Spannung, und diese Spannung wird von dem Anzapfungspunkt aus zur Basis eines Regeltransistors 51 zurückgekgeleitet. Der Kollektor dieses Kegeltransistors ist geerdet, und sein Emitter ist direkt mit dem Emitter des Transistors 21 verbunden. Daher ist der Ausrangskreis des Transistors 51 zwischen dem Emitter und dem Kollektor dieses Transistors direkt in Reihe mit dem Ausgangskreis des Transistors 21 und der Primärwicklung 24 des Transformators 26 geschaltet. Ein Kondensator 52 überbrückt den Ausgangskreis des Transistors 51» um die Änderungen der Ausgangsspannungen zu glätten, so da.ß die Gleichspannungskomponente erhalten bleibt. Mit dem Kondensator 52 und dem Ausgangskreis des Transistors 51 ist ein Spannungsteiler 53 mit zwei Widerständen 54 und 55 parallelgeschalteto Ein weiterer Siebkondensator 56 ist zwischen dem Anzapfungspunkt 57 des Spannungsteiler 53 und Erde angeschlossen. Ein Ausgangssignal kann an diesem Punkt entnommen und einem automatischen Helligkeitsbegrenzer des Fernsehempfängers zugeführt werden. Der Anzapfungspunkt ^] ist ferner mit einem Ende der Wicklung 32 verbunden, so daß die an dem Anzapfungspunkt erscheinende Gleichspannungskomponente in Reihe mit der Gleichspannung zur Wirkung kommt, die durch die Gleichrichtung und Siebung der Impulse aus der Wicklung 32 erzeugt wird.

Die beschriebene Schaltung arbeitet derart, daß jede Änderung der an dem 'widerstand 50 erscheinenden Gleichspannung den Regeltransistor 51 veranlaßt, seinen wirksamen Ausgangswiderstand zu verändern. Dieser Ausgangswiderstand ist in Reihe mit dem Schalttransistor 21 und der -trimär-

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wicklung 24 geschaltet, und jede. Änderung des Wertes dieses Ausgangswiderstandes bewirkt eine Änderung der Stärke des Stroms, der durch die Primärwicklung 24 fließen kann. Dieser Strom fließt in Form von Impulsen in Abhängigkeit von den Impulsen, die dem Eingangskreis des Transistors 21 zugeführt werden, und daher führt eine Änderung des Ausgangswiderstandes des l^egeltransistors 51 lediglich zu einer Änderung der Amplitude dieser Impulse, d.h. die Amplitude wird vergrößert oder verkleinert. Die Wirkung der bei der beschriebenen Schaltung vorhandenen Verbindungen ist d&rart, daß dann, wenn die Spannung an dem Widerstand 50 infolge einer Abnahme der Hochspannung an der Klemme 39 zurückgeht, die Amplitude der durch die Primärwicklung 24 fließenden Impulse vergrößert wird. Hierdurch wird veranlaßt, daß Impulse mit einer höheren Spannung an der Wicklung 31 erscheinen, und daß die Gleichspannung an der Klemme 39 auf ihren ursprünglichen Wert zurückgeführt wird. Eine Erhöhung der Spannung an dem Widerstand 50 gegenüber dem normalen Wert der Gleichspannung an diesem Punkt würde eine entgegengesetzte Wirkung hervorrufen, und bewirken, daß der Wert der hohen Gleichspannung an der Klemme 39 korrigiert wird.

Eine Änderung der Stärke der durch die Primärwicklung 24 fließenden Impulse würde notwendigerweise auch eine Änderung der Amplitude der Impulse herbeiführen,, die an der Sekundärwicklung 32 erscheinen,- und hierdurch würde der liVert der Gleichspannung an der Klemme 43 gegenüber dem in Fig. 2 durch die Vollinie 58 angedeuteten konstanten Wert so geändert, daß er der gestrichelten Linie 59 entspricht. Es ist jedoch nicht erwünscht, den Wert der Gleichspannung an diesem Punkt der Schaltung zu ändern, und daher ist bei der erfindungsgemäßen Schaltung eine Einrichtung vorhanden, die dazu dient, diese Gleichspannung konstant auf dem der Vollinie 58 entsprechenden Wert zu halten, und zwar auch dann, wenn sich die Stärke der durch die Wicklung 24 fließenden Stromimpulse ändert.

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Die an der Klemme 43 erscheinende Gleichspannung entspricht der Summe der Gleichspannung, die durch das Gleichrichten der durch die Wicklung 32 fließenden Impulse entsteht, und der an dem Anzapfungspunkt 57 erscheinenden Gleichspannung. Die Spannung an dem Anzapfungspunkt 57 ändert sich in Abhängigkeit von den Änderungen der Spannung an dem Regeltransistor, die sich ihrerseits in Abhängigkeit von Änderungen des Bruchteils der hohen Spannung ändert, der an dem Widerstand 50 gemessen wird. Diese Änderungen sind von solcher Art, daß die Gleichspannung an dem Anzapfungspunkt 57 ansteigt, wenn sich die Hochspannung vergrößert, und daß sich die genannte Gleichspannung verringert, wenn die Hochspannung zurückgeht. Die Gleichspannung an dem Anzapfungspunkt 57 variiert somit im umgekehrten Verhältnis zur Amplitude der durch die Primärwicklung fließenden .Stromimpulse.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die stabilisierte Hochspannung in der Größenordnung von 24 bis 25 000 V liegen, während die stabilisierte niedrige Spannung in der Größenordnung von 18,0 bis 18,6 V liegt. Beispielsweise kann eine Stabilisierung erzeilt werden, wenn die Spannung B+ den Wert 110 V hat, wenn die Spannung am Emitter und Kollektor des Transistors 51 den Wert von 5 V hat, und wenn die Widerstandswerte der Widerstände 54- und 55 jeweils 27 bzw. 3» 3 0hm betragen; die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Angaben.

Der Regeltransistor 51 besitzt eine leitfähigkeit, deren Art der -L'uitfähigkeitsart des Schalttransistors 21 entgegengesetzt ist. Daher ist es möglich, die Emitter der beiden Transistoren zu verbinden, und es ist nicht erforderlich, zwischen dem Widerstand 50 und der Basis des Transistors 51 einen Inverter vorzusehen, Zwar unterscheiden sich Transistoren bezüglich ihres Gleistromverstärkungsfaktors h~ , doch ergeben sich hieraus keine Schwierigkeiten bei der beschriebenen Schaltung, bei der der Emitter des

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Transistors 51 an den Emitter des Transistors 21 angeschlossen ist. Im vorliegenden Pall beträgt der Spannungsunterschied zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 51 im wesentlichen konstant etwa 0,6 V, wie es bei allen Transistoren der Fall ist, und es ist nicht erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Rückkopplung zu dem Transistor 51 mit der Hand geregelt werden kann.

Fig. 5 zeigt eine, abgeänderte Ausführungsform einer Spannungsregelschaltung, bei.der zahlreiche Schaltungselemente die gleichen sind wie bei der Schaltung nach Fig. 1. Impulse werden über den Transformator 17 und einen EC-Parallelkreis mit einem Widerstand 22 und einem Kondensator 25 zugeführt, und es ist eine Integrationsschaltung mit einem weiteren Widerstand 60 und einem Kondensator 61 vorhanden, an die ein gattergesteuerter Schalter 62 angeschlossen ist. Zu dem Eingangskreis gehören das Gatter und die Kathode dieser Halbleitervorrichtungο In die Kathodenleitung ist ferner eine Induktivität 63 eingeschaltet. Die Anode des- gattergesteuerten Schalters 62 ist mit der Primärwicklung 24 des Transformators 26 in Eeihe geschaltet, so daß sie einen Ersatz für den Transistor 21 nach Fig. 1 bildet.

Die an die Sekundärwicklung $1 angeschlossene Hochspannungs-Gleichrichterschaltung ist im wesentlichen ebenso ausgebildet wie bei der Anordnung nach Fig. 1, abgesehen davon, daß der Ausgang nicht durch einen Spannungsteiler überbrückt ist. Vielmehr ist das untere Ende der Wicklung mit dem Anzapfungspunkt 64 eines Spannungsteilers 65 verbunden, zu dem zwei Widerstände 66 und 67 gehören, die zwischen der Basis eines Transistors 68 und dem Erdungsanschluß in Eeihe geschaltet sind. Die Basis des Transistors 68 ist außerdem über einen weiteren Widerstand 6.9 mit. einer Quelle für eine positive Gleichspannung verbunden. Der Transistor 68 bildet zusammen mit einem weiteren Transistor ' 70 eine Darlingtonschaltung. Die gemeinsame Last für diese Transistoren wird durch den Schaltkreis gebildet, zu dem der ■

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gattergesteuerte schalter 62 und die irrimärwiclilung 24 des Transformators gehören. An den Emitter und den kollektor des Transistors 70 ist ein Spannungsteiler 53 angeschlossen, der durch einen üiebkondensator 52 überbrückt ist. !Der Anzapfungspunkt 57 ΐεΐ ebenso wie bei der Schaltung nach Fig. 1 mit dem unteren Lnde der «Vicklung 32 verbunden, die den die niedrige Gleichspannung liefernden 'l'eil der Energiequelle bildet.

Die Schaltung nach Pig. 5 arbeitet allger^ein ähnlich wie diejenige nach I'ig. 1. Der gattergesteuerte Schalter 62 kann stärkere Ströme durchlassen als der Transistor 21 nach Pig. 1. Um jedoch den gattergesteuerten Schalter 62 gegen übermäßig starke Ströme zu schützen, die zufällig entnommen werden könnten, ist die Induktivität 63 vorgesehen. Diese Induktivität übt unter normalen Bedingungen nur eine geringe V;irkung auf die Arbeitsweise der Schaltung aus.

Wenn wie bei der Schaltung nach. i'ig. 1 die btärlce des durch den hochspannungsgleichrichter gelieferten Strom zunimmt, geht die an der LIeame 39 erscheinende Ausgangsgleichspannung zurück. iJer durch die 'wicklung 31 fließende Strom fließt auch durch den Widerstand 67, an dem daher ein Lpannungcabfall auftritt, ,«enn sich dieser Strom gegenüber seinem normalen 'wert ändert, bewirkt er eine Änderung der an die Basis des Transistors 68 angelegten Spannung, so daß der Transistor diese Änderung verstärkt und ein entsprechendes Signal dem Transistor 70 zuführt, wie es bei einer Darlingtonschaltung üblich ist. Die i-olarität der änderung ist derart, äc.L· dann, wenn sich die stärke des durch die Wicklung 31 fließenden Stroms vergrößert, wodurch eine Verringerung; der hohen Gleichspannung an der Klemme 39 herbeigeführt wird, der Ausgangswiderstand des Transistors 70 abnimmt und bewirkt, daß sich die .amplitude der durch die l-rimärv.'icklung 24 fließenden Stromimpulse vergrößert, um so die Amplitude der an der Wicklung 31 erscheinenden bpannungsimpulse zu vergrößern und d.ie hohe Spannung an der Klemme 39 auf ihren Sollwert zurückzuführen. Diese kompensa-

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tionswirkung wird in der gleichen '».eise herbeigeführt wie bei der Schaltung nach Fig. 1.

Die Eompensationswirkung der niedrigen Gleichspannung an der Aus[:angsklemme 4-3 ist ebenfalls die gleiche wie bei der Schaltung nach Fig. 1. Wird der Auspjangswiderstand des transistors 70 verkleinert, um die Amplitude der durch die Primärwicklung 24- fließenden Stromimpulse zu vergrößern, nimmt die Spannung an dem -Spannungsteiler 53 ab, so daß die Spannung an dem Anzapfungspunkt 57 zurückgeht.. Hierdurch wird eine kleinere Gleichspannung zu der Spannung addiert,, die durch die in der Wicklung 32 auftretenden Impulse erzeugt wird, so daß ein Bestreben besteht, die Gleichspannung an der Klemme 4-3 konstant zu halten, Wenn umgekehrt die Stärke des durc";. die Hochspannungswicklung 31 fließenden Stroms abnimmt, vergrößert sich die an die Basis des transistors 68 angelegte Spannung, wodurch der ivollektorstrom des 'Transistors 68 und der liollektorstrom des Transistors 70 S^e~ schwächt v/ird. Infolgedessen wird der Ausgangswiderstand des !Transistors 70 größer, so daß die Spannung an dem Spannungsteiler 53 zunimmt. Dies wiederum bewirkt, daß die Spannung an dem Anzapfungspunkt 57 ansteigt und eine höhere Gleichspannung in .Reihe mit der Spannung zur wirkung kommt, die durch die Impulse in der Wicklung 32 erzeugt wird» Hierdurch wird die Gleichspannung an der Klemme 4-3 auf einem konstanten viert gehalten, und zwar ohne Eücksiclit darauf, ob sich die Stärke des durch die Kochspannungswicklung 31 fließenden Stroms vergrößert oder verkleinert.

■Patentansprüche: 209852/0709

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Spannungsregelschaltung, gekennzeichnet furch einen Ausgangstransformator (26) mit einer ersten Wicklung (24), einer zweiten Wicklung (31) und einer dritten Wicklung (32), eine erste Halbleitervorrichtung (21) mit einem durch Impulssignale erregbaren Eingangskreis (19, 22, 23) und einem an die erste Wicklung angeschlossenen Ausgangsicreis (29, 27), der in Abhängigkeit von den Impulssignalen von Stromimpulsen durchflossen wird, einen an die zweite Wicklung angeschlossenen ersten Gleichrichterkreis (33t 34, 35) zum Erzeugen einer relativ hohen Gleichspannung, einen an die dritte Wicklung angeschlossenen zweiten Gleichrichterkreis (41) zum Erzeugen einer relativ niedrigen Gleichspannung, eine zweite Halbleitervorrichtung (51) mit einem an den Ausgangskreis der ersten Halbleitervorricntung angeschlossenen Ausgangskreis (52, 53, 56) mit einem variablen Widerstand, eine Verbindung, die von dem ersten Gleichrichterkreis zu einer Eingangselektrode der zweiten Halbleitervorrichtung führt, um den Widerstand der zweiten Halbleitervorrichtung zu veranlassen, sich zu verringern, damit die erste Halbleitervorrichtung Stromimpulse mit einer größeren Amplitude durch die erste Wicklung fließen läßt, wenn sich die relativ hohe Gleichspannung des ersten Gleichrichterkreises verringert, sowie durch eine Verbindung, die von der zweiten Halbleitervorrichtung zu dem zweiten Gleichrichterkreis führt und dazu dient, eine kompensierende Gleichspannungsversetzung zu bewirken, wenn sich der Ausgangswiderstand der zweiten Halbleitervorrichtung verringert.

2. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgangskreis (29, 27) der ersten Halbleitervorrichtung (21) mit dem Ausgangskreis (52, 53, 56) der zweiten Halbleitervorrichtung (51) in Reihe geschaltet ist.

3. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgangskreis der ersten
Halbleitervorrichtung direkt ein Reihenschaltungsglied zwischen der ersten Wicklung (24) und dem Ausgangskreis der zweiten Halbleitervorrichtung bildet.

4. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet , daß zu der Verbindung, die von der zweiten Halbleitervorrichtung (51) zu dem zweiten Gleichrichterkreis (41) führt, ein mit dem Ausgangskreis der zweiten
Halbleitervorrichtung parallelgeschalteter Spannungsteiler
(53) gehört.

5. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ende der dritten Wicklung (32) mit einem Mittelpunkt (57) des Spannungsteilers (53) verbunden ist.

6. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch g e k e nn ze i chn_äe t', daß die erste Halbleitervorrichtung ein Transistor (21) ist.

7. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halbleitervorrichtung ein Transistor (51) ist, der im Vergleich zu dem ersten Transistor (21) vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp ist,
und daß die Emitter dieser beiden Transistoren direkt miteinander verbunden sind.

8. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Halbleitervorrichtung ein gattergesteuerter Schalter (62) ist.

9. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgangskreis der ersten
Halbleitervorrichtung (62) die Anode und die Kathode des gattergesteuerten Schalters gehören, und daß. die Regelschaltung zusätzlich mit einer Induktivität (63) versehen ist.

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10. Spannungsregelschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Halbleitervorrichtung als Darlingtonschaltung: mit einem ersten Translator (68) und einem zweiten Transistor (70) ausgebildet ist.

11. SpannungsregelBchaltung nach Anspruch 1, dadurch g ekennzeichnet , daß zu der sich an den ersten öleichriehterkreis (33* 34, 35) anschließenden Verbindung ein diesen Gleichrichterkreis überbrückender Spannungsteiler (48) gehört, der einen Mittelanschluß aufweist, welcher mit einer Eingängselektrode der zweiten Halbleitervorrichtung (51) verbunden ist.

12. Spannungsregelschalturig nach Anspruch 1, dadurch' g e -* kennzeichnet , daß zu der zweiten Hälbleitervöfrioh-fctihg (68, 70) ein Eingangskreis gehört, und daß die iieh lü äefct ersteh Gleichrichterkreis (33, 34» 35) änsbhliößliide Yer'biniuhg έίϊώΐϊ Spannungsteiler (65) aufweist, der äeil Siügäfigskreig der zweiten Halbleitervorrichtung überbrückt und öirteh StH eiri EMe' der zweiten Wicklung (31) ängesöhlossetteft' Ütteiän'äöhitiß (64) aufweist.

Der