DE2316944C3

DE2316944C3 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer geregelten Ausgangsgleichspannung

Info

Publication number: DE2316944C3
Application number: DE2316944A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Friedrich Wilhelm New Hope Pa. Dietz (V.St.A.)
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1972-04-05
Filing date: 1973-04-04
Publication date: 1978-07-20
Also published as: FR2179111B1; JPS5532313B2; DE2316944A1; GB1431043A; NL181317C; DE2316944B2; IT982697B; JPS555739B2; DK111588D0; DK155267B; ATA288973A; BR7302431D0; FR2179111A1; NL7304671A; US3832595A; CA974639A; JPS5533395A; FI59315B; JPS4917925A; AT353332B

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist

Die Betriebsspannung der Horizontalablenkschaltung eines Fernsehempfängers soll im allgemeinen geregelt sein, damit der Horizontalablenkwicklung in den aufeinanderfolgenden Ablenkperioden immer die gleiche Energie zugeführt wird. Bei schwankender Betriebsspannung ändert sich der die Ablenkwicklung durchfließende Ablenkstrom, was unerwünschte Schwankungen der Bildbreite zur Folge hat. Außerdem wird meistens auch die BildröhrenhochsDannune in der

Horizontalablenkschaltung durch Gleichrichten der Röcklaufimpulse erzeugt, die im Zeilentransformator während der RQcklaufintervalle auftreten. Wenn die Betriebsspannung schwankt, ändern sich die Energie der Rücklaufimpulse und die Hochspannung, was zu ί Schwankungen der Bildhelligkeit und zusätzlichen Änderungen der Bildbreite führt. Häufig werden auch Betriebsspannungen für andere Teile des Empfängers, wie die Video- oder Audiostufen, von der Horizontalablenkschaltung abgenommen und diese Spannungen in sollen ebenfalls geregelt sein.

Es ist allgemein bekannt, für die Ablenkschaltung einerseits und die anderen Schaltungen andererseits getrennte Spannungsregler zu verwenden, dies ist jedoch kostspielig und erhöht den Schaltungsaufwand H im Empfänger. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ist es außerdem erwünscht, die Netzspannung unmittelbar gleichzurichten, ohne einen Netztransformator zur Hochtransformation auf die für die Speisung der Ablenkschaltungen erforderlichen relativ hohen Span- jo nungen zu benötigen.

Aus der Zeitschrift »Funk-Technik« 1967, "-siten 891/892 sind Regelschaltungen bekannt, wobei im Falle eines elektronisch geregelten Netzteiles statt der üblichen Transistoren im Längszweig Thyristoren ji verwendet werden, die in Phasenanschnittsteuerung betrieben werden.

Ferner ist aus der Zeitschrift »Funk-Technik« 1970, Heft 11, Seite 1074 ein geregelter Netzteil für einen Fernseher bekannt, wobei Fig.4 dieser Literaturstelle μ eine Gleichrichterschaltung zur Erzeugung einer geregelten Gleichspannung darstellt, bei welcher mit Hilfe einer in einer Induktivitäi induzierten Spannung die von der vorgeschalteten üblichen Gleichrichterschaltung erzeugte Gleichspannung erhöht wird. Dabei wird eine y, im Längszweig liegende eisengeschlossene Induktivität periodisch über einen Thyristor an Masse gelegt und baut in diesen Zeiträumen ihr Magnetfeld auf. Ein nachgeschalteter Speicherkondensator ist während dieser Zeit über gesperrte Dioden gegen den durch den 4i> leitenden Thyristor gebildeten Kurzschluß isoliert. Wenn der Thyristor nach genügendem Aufbau des Spulenfeldes einen Abschaltimpuls von einer Steuerschaltung enthält, dann wird der Spulenstrom sehr schnell unterbrochen, so daß eine Induktionsspannung -ti in der Induktivität induziert wird, welche die erwähnten Dioden durchläuft und den Kondensator auf eine höhere Spannung auflädt, als es normalerweise der Fall wäre. Der Zeitpunkt des Abschaltens des Thyristors richtet sich nach der Höhe aer Ausgangsspannung und w wird durch die Steuerschaltung so gewählt, daß die Ausgangsspam.ung konstant gehalten wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schaltung, die mit einer aus angekoppelten Impulsen abgeleiteten Zusatzspannung zur normal gleichgerichteten Netzspannung arbeitet, zu schaffen, welche sich preiswerter aufbauen läßt, insbesondere keine teure eisengeschlossene Induktivität benötigt, welche in der Lage ist, ein starkes Magnetfeld aufzubauen, und die auch keinen Spezialthyristor, der mit einem Gatterim- m> puls sperrbar ist, braucht. Ferner soÜ die Steuerschaltung einfacher gestaltet sein und die Möglichkeit bestehen, bereits vorhandene Teile der Ablenkschaltung mit zu benutzen.

Diese Aufgabe wird durch im Kennzeichenteil des (,·> Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Anstelle der eisengeschlossenen hochin'iuktiven Induktivität verwendet die erfindungsgemäße Schaltung einen einfa chen, wesentlich preiswerteren Übertrager. Ferner benötigt sie auch nur einen üblichen Thyristor, der durch einen Gatterimpuls eingeschaltet wird. Nicht nur diese preiswerteren Bauelemente wirken sich günstig auf den Preis der Schaltung aus, sondern auch die Vereinfachungen der den Thyristor ansteuernden Steuerschaltung.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Insbesondere eignet sich die erfindungsgemäße Schaltung zur Verwendung bei einer sogenannten Kommutatorablenkschaltung, wobei die Speiseinduktivität und der Rücklaufschalter außer ihrer Funktion in der Ablenkschaltung gleichzeitig für die Spannungsregelung bei der erfindungsgemäßen Schaltung herangezogen werden.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden werden bevorzugte Aysführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild eines Ablenksystems mit einem Spannungsregler gemäß einer Ausfühningsform der Erfindung,

F i g. 2 eine graphische Darstellung des Verlaufes von Gleichspannungen an zwei Punkten der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 in Abhängigkeit von der Netzspannung,

Fig.3A bis 3G normierte graphische Darstellungen des Verlaufes von Schwingungen an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 und

F i g. 4 ein Schaltbild eines Spannungsreglers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

In F i g. 1 ist ein teilweise in Blockform gehaltenes Schaltbild eines ein Ausführungsbeispiel der Erfindung enthaltenden Ablenksystems dargestellt. Mit Ausnahme einer Regelschaltung, auf die im folgenden noch genauer eingegangen wird, handelt es sich um eine rücklaufgesteuerte Horizontalablenkschaltung, wie sie im Prinzip aus der US-PS 34 52 244 bekannt ist.

Die Schaltungsanordnung enthält einen Umpolschalter 11 mit einem steuerbaren Siliziumgleichrichter oder Thyristor 12 und einer entgegengesetzt gepolten Dämpfungsdiode 13, die zwischen einer Wicklung 27a einer Eingangsdrossel 27 und Masse geschaltet sind. Für die Zwecke der Erläuterung der Ablenkschaltung kann angenommen werden, daß die andere K'emme der Wicklung 27a mit einer Quelle für eine positive Gleichspannung verbunden ist. Der Umpolschalter U ist über eine Umpolspule 22 und einen Kondensator 23 mit einem Hinlaufschalter 14 verbunden. Der Hinlaufschalter 14 enthält einen Thyristor 15 sowie eine entgegengesetzt gepolte Dämpfungsdiode 116. Die Verbindung zwischen Umpolspule 22 und dem Kondensator 23 ist über einen Kondensator 24 mit Masse gekoppelt. Der Hinlaufschalter 14 ist über eine Reihenschaltung aus einer Horizontalablenkwicklung 17 und einem zur Erzeugung eines S-förmigen Stromverlaufes dienenden Kondensator 18 mit Masse sowie über eine Primärwicklung 19a eines Horizontalausgangs- oder Zeihntransformators 19 und einen Gleichspannung sperrenden Kondensator 20 mit Masse verbunden.

Der Zeilentransformator 19 enthält ferner eine Sekundär- oder Hochspannungswicklung \9b, an der während des Rücklaufintervalls jedes Ablenkzyklus ein Rücklaufimpuls verhältnismäßig großer Amplitude fuftritt. Diese Rücklaufimpulse werden einer Hochspannungs-Vervielfacher- und Gleichrichter-Schaltung 21 (im folgenden kurz Hochspannungs-Schaltunjt) züge-

führt, um eine hohe Gleichspannung +HV in der Größenordnung von z. B. 27 kV für die Hochspannungselektrode einer nicht dargestellten Fernsehbildröhre zu erzeugen.

Mit der Steuerelektrode des Thyristors 12 im Umpolschalter Il ist ein Zeilenoszillator 25 gekoppelt, der während jedes Ablenkzyklus kurz vor dem Ende des Hinlaufintervalls einen Impuls zum Zünden des Thyristors 12 und zur Einleitung des Umpolintervalls erzeugt. Zwischen einen Abgriff der Wicklung 27a der Eingangsdrossel 27 und die Steuerelektrode des Thyristors 15 im Hinlaufschalter 14 ist ein Kurvenformungsnetzwerk 26 geschaltet, das ein Signal liefert, welches den Thyristor 15 während der zweiten Hälfte des Hinlaufintervalls leiten läßt.

Im Regelschaltungsteil des Ablenksystems wird eine Wechselspannung von einer Netzspannungsquelle mittels einer Gleichrichterdiode 28 gleichgerichtet und

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Filterschaltung 29 wird die Gleichspannung über eine Diode 30 und einen Strombegrenzungswiderstand 31 einer Klemme eines Speicherkondensators 32 zugeführt, dessen andere Klemme an Masse liegt. Die Verbindung zwischen dem Strombegrenzungswiderstand 31 und dem Kondensator 32 ist zur Speisung der Ablenkschaltung mit Gleichspannung mit der zweiten Klemme der Wicklung 27a der Eingangsdrossel 27 gekoppelt.

Die Eingangsdrossel 27 hat noch eine weitere Wicklung 27b, d*ren eine Klemme über eine Induktivitat 33 mit der Anode eines Spannungsregel-Thyristors

34 verbunden ist. Die Kathode des Thyristors 34 ist an den Kondensator 32 angeschlossen. Die Verbindung zwischen der Wicklung 27f> und der Induktivität 33 ist über einen Kondensator 38, einen Widerstand 37, einen Widerstand 39 und einen Widerstand 40 mit der Basiselektrode eines Steuertransistors 35 gekoppelt. Die Emitterelektrode des Steuertransistors 35 ist mit der Steuerelektrode des Thyristors 34 gekoppelt und die Kollektorelektrode ist über einen Widerstand 36 mit der Verbindung der Widerstände 37 und 39 gekoppelt, an die außerdem die Kathode einer zur Begrenzung dienenden Zenerdiode 43 angeschlossen ist, deren Anode mit einer Klemme des Speicherkondensators 32 verbunden ist. Die Verbindung der Widerstände 39 und 40 ist über einen Integrierkondensator 42 mit dem Kondensator 32 gekoppelt.

Der Speicherkondensator 32 ist mit einer Spannungsteilerschaltung überbrückt, die eine Reihenschaltung aus Widerständen 44 und 45 und einem Potentiometer 46 enthält. Mit der Verbindung der Widerstände 44 und 45 ist die Anode einer Zenerdiode 47 gekoppelt, deren Kathode mit der Basiselektrode des Steuertransistors

35 verbunden ist

Der die Horizontalabienkwickiung 17 durchfließende Strom hat zu Beginn des Hinlaufintervalls einen negativen Maximalwert und fällt dann linear ab, während durch die Dämpfungsdiode 16 und die Horizontalablenkwicklung 17 ein Strom fließt, der den Kondensator 18 auflädt. Etwa in der Mitte des Hinlaufintervalls geht der Ablenkstrom durch Null und kehrt dann seine Polarität um, die Dämpfungsdiode 16 sperrt nun und der Thyristor 15, welcher während der ersten Hälfte des Hinlaufes durch einen positiven Steuerimpuls vom Kurvenformungsnetzwerk 26 aufgetastet worden war, leitet nun und bildet einen durch die Horizontalablenkwicklung 17 nach Masse führenden Stromweg für die Energie, weiche im Kondensator 18 gespeichert ist, der gleichzeitig dazu dient, dem Stron einen S-förmigen Verlauf zu geben. Man beachte, dal die mittlere Spannung am Kondensator 18 in dei Größenordnung von 50 Volt liegt und daß dei Kondensator so groß ist, daß die Ladungsänderungei beim Aufladen und Entladen während jedes Ablenkzy klus nur einen Teil der der Nennspannung von 50 VoI entsprechenden mittleren Ladung ausmachen.

Während des Hinlaufintervalls ist der Umpolschaltei 11 offen und die Kondensatoren 23 und 24 werden übei die Umpolspule 22 durch die in der Wicklung 27a dei Eingangsdrossel 27 gespeicherte Energie paralle aufgeladen. Kurz vor dem Ende des Hinlaufes wird dei Thyristor 12 durch einen positiven Steuerimpuls vorr Zeilenoszillator 25 aufgetastet und er beginnt zu leiten wodurch das Umpolintervall eingeleitet wird. Zu diesen" Zeitpunkt werden zwei Resonanzkreise gebildet, vor denen der erste den Thyristor 12, die Umpolspule 22 unc

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utii nuiiuLiiaaiui *.t uiiu uti z.vrtitt utii ι nji latisi ■£ die Umpolspule 22, den Kondensator 23 und der Thyristor 15, der nun Strom in zwei Richtungen leitet enthalten.

Der Resonanzstrom, der vom Kondensator 23 durch den Thyristor 15 fließt, nimmt schneller zu als dei Ablenkstrom und wenn er letzteren übersteigt, wird dei Thyristor 15 gesperrt. In diesem Zeitpunkt geht dei Strom auf die Diode 16 über, wenn jedoch dei Resonanzst.om vom Kondensator 23 seine Polaritäi umkehrt, wird die Diode 16 gesperrt und dei Ablenkstromweg wird unterbrochen, so daß da; Hinlaufintervall endet und das Rücklaufintervall beginnt. Während des Rücklaufintervai'is, das vollständig in das Umpolintervall fällt, erfolgt eine Energielieferung durch den Umpolschalter 11, die Umpolspule 22, die Kondensatoren 23 und 24 sowie durch die Horizontalablenkwicklung 17 zur Wiederauffüllung der Ladung des Kondensators 18 und vom Umpolschalter 11, dei Umpolspule 22 und den Kondensatoren 23 und 24 zui Wiederauffüllung der Energie, die in der Primärwicklung 19a des Zeilentransformators 19 gespeichert ist.

Während des Rücklaufintervalls, in dem der Energieaustausch stattfindet, werden der Thyristor 12 sowie die Dämpfungsdiode 13 gesperrt und damit der Umpolschalter 11 geöffnet, wenn die betreffenden Bauelemente durch die Schwingungsspannung in Sperrichtung beaufschlagt werden. Ferner beginnt die Dämpfungsdiode 16 wieder zu leiten, wenn der Resonanzstrom die an ihr liegende Sperrspannung genügend herabgesetzt hat, wodurch das nächste Hinlaufintervall eingeleitet wird.

Das Umpolintervall endet kurz nach Beginn dcj Hinlaufintervalis, wenn die Ströme in den Kondensatoren 23 und 24 sich dem Wert Null nähern und die Dämpfungsdiode 13, die während des Umpolintervalls ein zweites Mal geleitet hatte, gesperrt wird. Die Wicklung 27a war während des Umpolintervalls, als der Umpolschalter geschlossen war, zwischen die Betriebsspannungsquelle und Masse geschaltet und führte daher einen linear ansteigenden Strom. Wenn der Umpolschalter 11 am Ende des Umpolintervalls öffnet, werden die Kondensatoren 23 und 24 zur Vorbereitung des nächsten Umpolintervalls durch die in der Wicklung 27a gespeicherte Energie wieder aufgeladen.

Aus der vorangegangenen Beschreibung der Arbeitsweise der Ablenkschaltung ist ersichtlich, daß alle Schwankungen der Betriebsgleichspannung, die durch die Wicklung 27a zum Umschaltteil der Schaltung gekoppelt werden, den Betrag der Energie ändern, die

in der Primärwicklung 19a und dem Kondensator 18 rückgespeichert wird, und damit unerwünschte Schwankungen der Bildröhrenhochspannung sowie der Bildbreite verursachen.

In F i g. 1 ist die Abhängigkeit der vom Netzteil bzw. Reglerteil des in F i g. 1 dargestellten Ablenksystems erzeugten, längs der Ordinate aufgetragenen Gleichspannungur. von der längs der Abszisse aufgetragenen Netzspannung graphisch dargestellt. Die Kurve 48 zeigt, wie die Gleichspannung am Ausgang des die Gleichrichterdiode 28 und die Filterschaluing 29 enthaltenden Netzteils von der Netzspannung abhängt. Bei einer Änderung der Netzspannung von 105 bis 135 Volt ändert sich die Gleichspannung von 130 bis 170 VolL Da solche Schwankungen der Netzspannung, für die ein Nennwert von 120 Volt angenommen wurde, häufig auftreten können, ist offensichtlich irgend eine Regelung erforderlich. Außerdem ist es wünschenswert, die Äbieilksuiiäiiüfig iTiii einer ΐίϋΓι5ίαΓιίέΓι GiciCnSpäü nung von etwa 170 Volt zu betreiben, wie sie in Fig.2 durch die Kurve 49 dargestellt ist, also mit einer Spannung, die außer bei extrem hohen Werten der Netzspannung nicht durch einfache Gleichrichtung aus dieser gewonnen werden kann. Die Funktion des Regelschaltungsteils des Ablenksystems gemäß F i g. 1 besteht darin, die gleichgerichtete Netzspannung zu erhöhen und sie, unabhängig von Netzspannungsschwankungen, auf dem erhöhten Wert zu stabilisieren. Um dies zu erreichen, addiert die Spannungserhöhungsund Regelschaltung eine der Differenz zwischen den Kurven Λ und 49 entsprechende Spannung zur gleichgerichteten Netzspannung.

In den F i g. 3A bis 3G sind normierte Spannungs- und Stromverläufe dargestellt, die an verschiedenen Punkten der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 auftreten und auf die bei der folgenden Erläuterung des Regelschaltungsteiles des Ablenksystems Bezug genommen wird. Die Punkte der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1, an denen die Spannungen bzw. Ströme gemäß Fig.3A bis 3G auftreten, sind der Einfachheit halber mit den entsprechenden Buchstaben A bis G bezeichnet

Bei Betriebsbeginn nach Einschalten des Fernsehempfängers gelangt die gleichgerichtete Netzspannung durch die Diode 30 und den Strombegrenzungswiderstand 31 zur Wicklung 27a der Eingangsdrossel, so daß die Ablenkschaltung in der oben beschriebenen Weise zu arbeiten beginnt Wenn die Ablenkschaltung arbeitet tritt am Umpolschalter 11 eine Spannung 50 auf, deren Verlauf in Fig.3A dargestellt ist Das Umpolintervall entspricht demjenigen Teil der dargestellten Kurve, in dem die Spannung 50 den Wert Null hat Die Spannung

50 des dargestellten Verlaufs wird transformatorisch auf die Wicklung 276 der Eingangsdrossel 27 gekoppelt und erscheint invertiert als Spannung 51 mit dem in F i g. 3B dargestellten Verlauf bezüglich Masse an der Verbindung der Wicklung 27b, des Kondensators 38 und der Induktivität 33. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es der positive, dem Umpolintervall entsprechende Teil der Spannung μ

51 gemäß F i g. 3B, der durch den Thyristor 34 für eine Addition zu der am Kondensator 32 liegenden gleichgerichteten Netzspannung gerichtet wird. Bei dieser Anordnung wird der Ablenkschaltung nur während des Umpolintervalls Energie entnommen und der Einfluß auf die Arbeitsweise der Ablenkschaltung während des Hinlaufintervalls ist dementsprechend nur sehr klein.

Die Spannung 51 wird ferner über den Kondensator 38 und den Widerstand 37 auf die Kathode der Zenerdiode 43 gekoppelt, deren Anode zu einer Quelle für die Spannung V₀ zurückgeführt ist. Die Zenerdiode 43 ist so bemessen, daß sie den positiven Teil der Spannung 51 abschneidet und an ihr daher immer eine Spannung 52 mit einer vorgegebenen, von Spitze zu Spitze gerechneten Amplitude liegt, unabhängig davon wie sich der positive Spitzenwert der Spannung 51 ändert. Die feste, begrenzte Spannung 52 an der Zenerdiode 43 ist in Fig. 3C dargestellt Die Spannung 52 wird über den Widerstand 36 der Kollektorelektrode des Steuertransistors 35 als Betriebsspannung zugeführt. Sie wird ferner durch den Widerstand 39 und den Kondensator 42 integriert, um eine Sägezahnspannung mit konstanter, von Spitze zu Spitze gerechneter Amplitude zu erzeugen, welche dann über den Widerstand 40 der Basiselektrode des Transistors 35 zur τ Oräpännung Zügciuiiri ^Vii"u.

Der Spannungsteiler aus der Reihenschaltung der Widerstände 44, 45 und des Potentiometers 46 dient zum Abfühlen etwaiger Schwankungen der Spannung Vo, die am Spannungsteiler liegt. Die Zenerdiode 47, die zwischen die Basis des Transistors 35 und die Verbindung der Widerstände 44 und 45 geschaltet ist, bildet einen Stromweg veränderlicher Leitfähigkeit, der den dem Transistor 35 zugeführten Basissteuerstrom und damit die Zeitspanne steuert die der Thyristor 34 während jedes Ablenkzyklus eingeschaltet ist.

Bei niedriger Netzspannung neigt die Gleichspannung Vo dazu, auf einen weniger positiven Wert abzusinken. Hierdurch wird der Spannungsabfall am Widerstand 44 kleiner. Bei absinkender positiver Spannung an der Anode der Zenerdiode 47 kann die Spannung an ihrer Kathode um einen entsprechenden Betrag ansteigen, bevor die Zenerdiode 43 zu leiten beginnt Die Sägezahnspannung vom Kondensator 42 speist daher lediglich den Basiskreis des Transistors 35 und der ganze Strom vom Kondensator 42 dient zur Steuerung der Basis des als Stromverstärker wirkenden Steuertransistors 35. Die Spannung an der Emitterelektrode des Transistors 35 tastet ihrerseits den Thyristor 34 im Zeitpunkt T₀ auf (dem Beginn des Umpolintervalls, das durch die allen F i g. 3A bis 3G gemeinsamen senkrechten Linien angedeutet ist) und läßt den Thyristor 34 bis zum Zeitpunkt T₂ leiten, der kurz nach dem Ende des Umpolintervalls auftritt. Der Speicherkondensator 32 wird dadurch mit dem größtmöglichen Betrag an Energie aufgeladen und die Spannung V₀ wird dementsprechend erhöht F i g. 3G zeigt den Verlauf der Sägezahnspannung 53, die bei niedriger Netzspannung an der Basiselektrode des Transistors 35 liegt Der Verlauf des Stromes 55, der unter diesen Umständen durch die gesteuerte Stromstrecke des Thyristors 34 fließt ist in F i g. 3F dargestellt

Wenn andererseits die Netzspannung hoch ist neigt die Speisespannung V₀ dazu, positiver zu werden und der Spannungsabfall am Spannungsteiler und am Widerstand 44 nimmt zu Dies erhöht die Spannungen an der Kathode und Anode der Zenerdiode 47, diese beginnt dann bezogen auf den zeitlichen Verlauf der Sägezahnspannung am Kondensator 42 eher zu leiten und bilden dann mit dem Widerstand 45 und dem Potentiometer 56 einen Nebenschluß, durch den Strom vom Kondensator 42 abfließen kann, der sonst der Basiselektrode des Transistors 35 zugeführt würde. Die Sägezahnspannung muß daher auf einen positiveren Wert als bei niedriger Netzspannung ansteigen, bevor

der Transistor 35 und damit der Thyristor 34 zu leiten beginnen. Hierdurch wird die Zeitspanne innerhalb der Umpolintervalle, während derer dem Speicherkondensator 32 Energie zugeführt wird, verkürzt und damit die Spannung V₀ herabgesetzt.

Der Widerstand 45 und das Potentiometer 46 liegen in einem Entladestromkreis für den Kondensator 42, wenn die Zenerdiode47 leitet und bestimmen damit die Geschwindigkeit, tiiii der die sägezahnförmige Vorspannung für den Transistor 35 herabgesetzt wird. Das Potentiometer 46 dient zur Einsteilung der Spannung, bei der die Regelung einsetzt.

Wenn die Netzspannung außergewöhnlich hoch ist und der Thyristor 34 gar nicht mehr eingeschaltet wird, fließt der.Betriebsstrom für die Ablenkschaltung durch die Diode 30. In diesem Falle verhindert der Strombegrenzungswiderstand 31, daß die Spannung beim Übergang des Stromes vom Thyristor 34 auf die Diode 30 stark ansteigt.

Die dem Thyristor 34 in Reihe geschaltete Induktivität 33 bestimmt die Anstiegsgeschwindigkeit des Stromes und damit das Spenren des Thyristors >34 im Zeitpunkt T₂ nach dem Ende des Umpolintervalls. Mit der Größe der Induktivität 33 kann der Maximalwert der vom Thyristor 34 durchgelassenen und im Kondensator 32 gespeicherten Energie bestimmt werden. Die Energie von der Induktivität 33 und der Streuinduktivität der Eingangsdrossel 27, die dem Speicherkondensator 32 zugeführt wird, tritt als positive Auswanderung der Spannung 50 (F i g. 3A) während des Intervalls T\ bis T₂ in Erscheinung.

Da die der Eingangsdrossel 27 zugeführte Speisespannung V₀ geregelt, d. h. stabilisiert ist, sind Hilfsstromversorgungsschaltungen, die mit Hilfswicklungen auf der Eingangsdrossel 27 oder Wicklungen auf dem Zeilentransformator 19, wie Gleichrichterschaltungen zur Erzeugung einer Betriebsspannung für den Videoteil des Fernsehempfängers oder eine Schaltung zur Speisung der Bildröhrenheizung, ebenfalls geregelt.

In Fig.4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines Spannungsreglers für eine erhöhte positive Betriebsspannung zur Speisung eines Ablenksystems dargestellt. Schaltungsteile, die funktionsmäßig Schaltungsteilen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 1 versehen. Die eigentliche Ablenkschaltung ist in Fig.4 der Einfachheit halber weggelassen, die F i g. 4 ist also durch eine Ablenkschaltung der in F i g. 1 dargestellten oder ähnlicher Art ergänzt zu denken. Bei dem in F i g. 1 dargestellten Spannungsregler für die erhöhte positive Betriebsspannung diente der Thyristor 34 als Halbweggleichrichter für einen von der Eingangsdrossel 27 gelieferten Wechselstrom. Die Schaltungsanordnung gemäß Fig.! dient außer zur Regelung auch zur Erhöhung der positiven Betriebsspannung, so daß die Versorgungsspannung V₀ für die Ablenkschaltung bei einem Nennwert der Netzspannung von 120 Volt in der Größenordnung von 170 Volt lag. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 wird eine Vollweggleichrichterschaltung verwendet, um eine noch größere geregelte Spannung zu erzeugen, die hier, wieder eine Eingangsnetzspannung von 120 Volt vorausgesetzt, in der Größenordnung von 200 Volt liegt Mit Ausnahme des aus der Vollweggleichrichterschaltung bestehenden Teiles arbeitet der Spannungsregler jedoch im allgemeinen wie der gemäß F i g. 1.

Bei dem Ausführungsbeispkl gemäß F i g. 4 wire die Netzspannung wieder durch eine Gleichrichterdiode 28

gleichgerichtet und eine Filterschaltung 29 geglättet Bei Einschaltung des Empfängers und bei außergewöhnlich hoher Netzspannung gelangt die Betriebsspannung für die Ablenkschaltung über die Reihenschaltung aus einer Diode 30, einem Strombegrenzungswiderstand 31 und eine Wicklung 27a einer Eingangsdrossel 27 zu dem in der Figur nicht dargestellten Umpolschalter U (F ig. 1). Bei niedriger Netzspannung neigt die Betriebsspannung V₀ dazu, abzusinken. Dabei fließt der positive Teil

ίο der Spannung am Punkt S(F i g. 3B) über eine Wicklung 19c des in F i g. 4 sonst nicht dargestellten Zeilentransformators 19 (Fig. 1) sowie eine Induktivität 33 und wird durch einen Thyristor 34 gleichgerichtet. Der den Thyristor 34 durchfließende Strom lädt einen Speicherkondensator 32 auf. Hierdurch wird die Spannung am Speicherkondensator 32 erhöht, welche dann über eine Wicklung 27a der Ablenkschaltung zugeführt wird.

Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. I ist der Spannungsabfall an einem Spannungsteiler mit Widerständen 44, 45 und einem Potentiometer 46 bei niedriger Netzspannung relativ klein und am Widerstand 44 liegt daher eine verhältnismäßig kleine Spannung. Hierdurch wird das positive Potential an der Anode der Zenerdiode 47 herabgesetzt und die Spannung an der Basiselektrode des Transistors 35 kann dadurch auf einen höheren Wert ansteigen, bevor die Zenerdiode 47 zu leiten beginnt. Der Transistor 35 kann dadurch während des ganzen Umpolintervalls leiten, da die integrierte Sägezahnspannung seiner Basiselektrode

JO zugeführt wird. Der Transistor 35 tastet daher den Thyristor 34 zu Beginn des Umpolintervalls auf und der Thyristor 34 läßt während des ganzen Umpolintervalls und noch eine kurze anschließende Zeitspanne bis zum Zeitpunkt T₂ Strom zur Aufladung des Kondensators 32 durch, so daß eine maximale Erhöhung der gleichgerichteten Netzspannung eintritt.

Bei dieser Ausführungsform wurde die zusätzliche Wicklung 19c des Zeilentransformators der Wicklung 276 der Eingangsdrossel in Reihe geschaltet Die

■»ο Schaltungsanordnung könnte zwar auch ohne die Wicklung 19c betrieben werden, diese liefert jedoch während des Umpolintervalls einen Rücklauf.mpuls, dessen Energie sich einfach zu der Energie des Umschaltimpulses addiert, der vom Thyristor 34

•♦5 durchgelassen wird. Durch diese Anordnung wird also die Energie erhöht, die während des Umpolintervalls im Speicherkondensator 32 gespeichert wird.

Eine Diode 60, die mit ihrer Kathode an einen Kondensator 61 sowie die Induktivität 33 und mit ihrer Anode an die Wicklung 27b angeschlossen und entgegengesetzt zum Thyristor 34 gepolt ist, ermöglicht die Gleichrichtung der Spannung B während des Hinlaufintervalls und damit eine weitere Erhöhung der Spannung V₀. Wenn die Spannung B während des Hinlaufintervalls negativ ist, führt die Diode 60 Strom, der im Kondensator 61 gespeichert wird. Diese Anordnung entspricht in der Funktion einer Spannungsverdopplerschaltung, bei der der Kondensator 61 während des nächsten Umpolintervalls entladen wird und dabei seine Ladung, die im wesentlichen eine Steuerung für jeden Zyklus darstellt, zur Ladung des Kondensators 32 addiert Diese Ladung wird sowohl bei hoher als auch bei niedriger Netzspannung hinzugefügt, solange der Thyristor 34 leitet

Bei hoher Netzspannung ist die Spannung am Spannungsteiler und damit am Widerstand 44 entsprechend hoch und an der Anode der Zenerdiode 47 liegt daher eine relativ hohe positive Spannung. Wie bei der

Ausführungsform gemäß F i g. 1 beginnt dann die Zenerdiode 47 zu einem früheren Zeitpunkt während der Periode der Sägezahnspannung zu leiten, die der B-; äselektrode des Transistors 35 zugeführt wird. Wenn die Zenerdiode 47 Strom führt, leitet sie Basisstecerstrom vom Transistor 35 ab, der dann erst zu einem späteren Zeitpunkt während der Periode der Sägezahnspannung zu leiten beginnt. Der Thyristor 34 wird dementsprechend, wenn überhaupt, nur während eines kleinen Teiles des Umpolintervalls aufgetastet und er läßt dementsprechend nur wenig Strom zur Aufladung des Kondensators 32 durch, so daß die Betriebsspannung V₀' verringert wird. Wie oben erwähnt, leitet die Diode 60 jedoch während des Hinlaufteiles der Spannung B weittr und die Spannungsregelung wird durch den Thyristor 34 mit der zugehörigen Steuerschaltung bewirkt.

Die Ausführungsform gemäß F i g 4 enthält noch eine Schaltungsanordnung 65 zum Abfühlen der Spannung 50 (F ig. 3A) am I liivpolschalter 11, um zusätzlich eine M Strahlstromregelung zu ermöglichen. Die Spannung 50 von der Anode des Thyristors 12 des Umpolschalters 11 (F i g. 1) wird durch eine Diode 62 gleichgerichtell, durch einen Kondensator 63 geglättet und über einen Widerstand 64 in Verbindung zwischen dem Widerstand 44 und dem Potentiometer 45 im Spannungsteiler zugeführt. Wenn der Strahlstrom zunimmt, sinkt der Spitzenwert der Spannung 50 und damit die Spannung an der Verbindung des Widerstands 44 mit dem Potentiometer 45 ab, was bewirkt, daß die Regelschaltung die erhöhte Spannung in der beschriebenen Weise zur Kompensation vergrößert. Da die abgefühlten Spannungen für die Netzspannungsänderungen und die Strahlstromänderungen einander entgegengesetzt sind, werden die Werte der Widerstände 44 und 64 so gewählt, daß sich das richtige Verhältnis der beiden Regelungen ergibt. Der Strahlregelschaltung kann selbstverständlich auch bei dem mit Halbweggleichrichtung arbeitenden Spannungsregler verwendet werden, der anhand der F i g. 1 erläutert wurde.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer geregelten Ausgangsgleichspannung aus einer ungeregelten Gleichspannungsquelle für die Speisung einer Ablenkschaltung, mit einem aus der Gleichspannungsquelle aufgeladenen Speicherkondensator, an dem die Ausgangsgleichspannung entsteht und parallel zu dem die Reihenschaltung eines periodisch mit der Ablenkfrequenz betätigten Schalters mit einer ersten Induktivität liegt, von deren gleichgerichteter Induktionsspannung ein in der Höhe von der Ausgangsgleichspannung abhängiger Anteil dem Speicherkondensator zur zusätzlichen 'Aufladung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Induktivität (27b) in Reihe mit einem steuerbaren Gleichrichter (34) für die Induktionsspannung zwischen die ungeregelte Gleichspannungsquelle (28, 29, 30) und den Speicherkondensator (32) geschaltet und magnetisch mit der ersten Induktivität (2Ta) gekoppelt ist, und daß der Schaltzeitpunkt des steuerbaren Gleichrichters (34J über eine Vorspannung in Abhängigkeit von Änderungen der Ausgangsgleichspannung bestimmbar ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter für die Induktionsspannung ein zwischen die erste und die zweite Induktivität (27a, 27b) geschalteter Thyristor (34) ist, dessen Leitungsdauer von einer mit dem Speicherkondensator (32) gekoppelten Steuerschaltung (35—47) bestimmt wird.

3. Schaltungsanordnungr.ach Ai^pruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung ein über eine Koppelschaltung (36, 37, 38) < ;it der zweiten Induktivität (27b) verbundenes aktives Bauelement (Transistor 35) enthält, dessen Ausgangselektrode mit der Steuerelektrode des Thyristors (34) gekoppelt ist und dessen Steuerelektrode an eine mit dem Speicherkondensator (32) verbundene Spannungsabtastschaltung (44—47) angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Bauelement ein Transistor (35) ist und die Koppelschaltung (36, 37, 38) eine mit der zweiten Induktivität (27b), dem Speicherkondensator (32) und dem Kollektor des Transistors verbundene Vorspannungsschaltung ist, die über eine Integrierschaltung (39,40,42) mit der Steuerelektrode des Transistors gekoppelt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsabtastschaltung einen parallel zum Speicherkondensator (32) geschalteten Spannungsteiler (44, 45, 46) und eine Zenerdiode (47) enthält, die zwischen einen Abgriff des Spannungsteilers und die Steuerelektrode des aktiven Bauelementes (Transistor 35) geschaltet ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterschaltung eine zwischen die zweite Induktivität (27b) und den Thyristor (34) geschaltete Energiespeicherschaltung (19c, 61) sowie eine erste Diode (60) enthält, deren einer Anschluß an den Verbindungspunkt der zweiten Induktivität mit der Gleichspannungsquelle und deren anderer Anschluß an die mit der Energiespeicherschaltung verbundene Elektrode des Thyristors (34) angeschlossen ist und die dieser Thyristorelektrode polaritätsmäßig entgegengesetzte Elektrode der Diode ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der zweiten Induktivität (27b) und der Gleichrichterschaltung eine dritte Induktivität (33) geschaltet ist.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicherschaltung eine Wicklung (19cjdes Zeilentransformators (19) der Ablenkschaltung enthält, über welche der durch die Gleichrichterschaltung g|eichgeri.-hteten Energie für die Ablenkschaltung zusätzlich Rücklaufimpulsenergie hinzugefügt wird.

9.Schaltungsanordnung nach Anspruch I,dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter (11) der Ablenkschaltung einen zweiten Thyristor (12) mit antiparallel geschalteter zweiter Diode (13) sowie einen zweiten Schalter (14) aus einem dritten Thyristor (15) mit antiparallel geschalteter dritter Diode (16) enthält, über den die Ablenkwicklung (D,) während des Hinlaufintervalls jedes Ablenkzyklus an eine Energiequelle (18) anschließbar ist, deren Energieinhalt während eines Kommutationsintervalls jedes Ablenkzyklus über den ersten Schalter (U) wieder ergänzt wird, daß die geregelte Ausgangsgleichspannung (V₀) dem ersten Schalter (11) über die erste Induktivität (27a; zugeführt wird, und die zweite, magnetisch mit der ersten Induktivität gekoppelte Induktivität (274^mIt einem Ende an die ungeregelte Spannungsquelle (28, 29) und mit ihrem anderen Ende an die Gleichrichterschaltung (33,34) angeschlossen ist und beim Umschalten des ersten Schalters (ti) während des Kommutations- und Hinlaufintervalls jedes Ablenkzyklus eine Induktionsspannung erzeugt, daß der Energiespeicherkondensator (32) von einer Ausgangsgleichspannungsklemme (Vo) an ein Bezugspotential (Masse) geschaltet ist, daß eine erste Energiespeicherschaltung (61, 19c^ von einem zweiten Anschluß (B) der zweiten Induktivität (27b) an den Gleichrichter (Thyristor 34) geschähet ist, der mit seinem anderen Ende an die Ausgangsklemme (+ Vo) geführt und derart gepolt ist, daß er während des Kommutationsintervalls leitet, und daß vom ersten Anschluß der zweiten Induktivität (27b) ein zweiter Gleichrichter (60) zu demjenigen Anschluß der ersten Energiespeicherschaltung (61, \9c) geführt ist, weiche dem zweiten Anschluß der zweiten Induktivität (27b) abgewandt ist und derart gepolt ist, daß er während des Rücklaufintervalls jedes Ablenkzyklus leitet.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkondensator (32) über die erste Induktivität (27a) mit dem Schalter (11) der Ablenkschaltung verbunden ist.