DE2338781A1

DE2338781A1 - Geregelte hochspannungsquelle

Info

Publication number: DE2338781A1
Application number: DE19732338781
Authority: DE
Inventors: Katsumi Mitsuda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-08-01
Filing date: 1973-07-31
Publication date: 1974-02-21
Also published as: CA1003572A; FR2195137B1; US3911214A; JPS4934724A; FR2195137A1; DE2338781B2; GB1445114A

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.ING. H. LEINWEBER dipping. H, ZIMMERMANN

. A. Gf. ν. WENGERSKY

8 München 2, Rosental 7, 2. Autg.

Tei.-Adr. Lelnpat München Telefon (0811) 2603989

Postscheck-Konto: München 22045

den

Unser Zeichen

Ri/Sd POS-31431

MATSUSHITA ELECTRIC IIDUSTRIAL CO.,LTD. Tokyo/Japan

Geregelte Hochspannungsquelle

Die Erfindung bezieht sich auf eine geregelte Hochspannungsquelle und betrifft eine Schaltung zum Regeln der an die Anode einer Kathodenstrahlröhre angelegten Hochspannung.

Kurz dargestellt, ist die Erfindung verwirklicht bei der Schaltung einer erfindungsgemäßen Hochspannungsquelle für den Hochspannungsgenerator eines Fernsehempfängers, bei der eine die Hochspannung steuernde sättigbare Drosselspule in Reihe mit der Ausgangswicklung eines Rücklauftransformators geschaltet ist und der induktive Widerstand der sättigbaren Drosselspule sich in Abhängigkeit von Veränderungen des Strahlstroms ändert, wodurch die Anodenspannung der Kathodenstrahlröhre in Bezug zu den Veränderungen des Strahlstroms geregelt wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen

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Fig. 1 einen Schaltplan einer bekannten geregelten Hochspannungsquelle ;

Fig. 2 einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen geregelten Hochspannungsquelle;

Fig. 3 einen Schaltplan einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 einen Schaltplan einer weiteren abgewandelten Ausführungsform;

Fig. 5 einen Schaltplan zur Erläuterung der Charakteristiken der erfindungsgemäßen geregelten Hochspannungsquelle;j

Fig. 6 ein Kennliniendiagramm der erfindungsgemäßen ge- ^! regelten Hochspannungsquelle;

Fig. 7 bis 10 Schaltpläne weiterer abgewandelter Ausführungsjformen der Erfindung.

In der gesamten Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile. j

Eine bekannte Schaltung nach Fig. 1 enthält einen als ! Schalter dienenden Zeilenausgangstransistor 1, einen Resonanzkondensator 2, eine Horizontalablenkspule 3, einen Kondensator 4 zur S-Gharakteristik-Korrektur, eine Hochspannungs-Drosselspule 5, einen die Hochspannung steuernden Transduktor in Form einer .sättigbaren Drosselspule mit einer Steuerwicklung 6 und einer gesteuerten Wicklung 7, einen Wechselspannungs-Ab- ] leitkondensator 8, einen Koppelkondensator 9 für die Ausgangswicklung eines Rücklauftransformators, der eine Ausgangswicklun^ 10 und eine Hochspannungswicklung 11 aufweist, eine Hochspannungs-'Gleichrichterdiode 12 und eine Kathodenstrahlröhre 13. Ferner weist die Schaltung eine Stromversorgungsklemme 14 und eine Dämpferdiode 15 auf.

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Im Folgenden wird die Hochspannungsregelung mit diear Schaltung erklärt. Ein von einer Stromquelle an die Klemme 14 gelieferter Strom wird über die Steuerwicklung 6 der die Hochspannung regelnden sättigbaren Drosselspule an eine Hochspannungs-Ausgangsschaltung gelegt. Steigt der Speisungsstrom an, so nimmt der induktive Widerstand der gesteuerten Wicklung 7 der Drosselspule, die der Ausgangswicklung des Riicklaiiftransformators parallelgeschaltet ist, so ab, daß eine Hochspannungs-Impulsbreite abnimmt und die Spannungshöhe zunimmt.

Steigt der Strom der Kathodenstrahlröhre an, so erhöht sich entsprechend der Speisestrom, Dies erhöht aufgrund der die Hochspannung steuernden sättigbaren Drosselspule die Hochspannung, wie beschrieben wurde, und gleicht damit die Erniedrigung der Hochspannung aufgrund des Strahlstroms aus. Beim Ansteigen des Strahlstroms wird jedoch der durch die gesteuerte Wicklung 7 des Reaktors fließende elektrische Strom zum Strom durch die Ausgangswicklung 10 des Rücklauftransformators und zu dem durch die Horizontalablenkspule 3 des Ablenkjochs addiert und ein Gesamtstrom aus diesen beiden Strömen fließt durch den Kollektor des Ausgangstransistors 1. Dementsprechend erhöht sich der Spitzenwert des Kollektorstroms, was von einer verstärkten Wärmeentwicklung begleitet wird und zu einer Verschlechterung der Charakteristiken des Ausgangstransistors führt. '

Dieser Nachteil soll durch die Erfindung vermieden werden, es soll also der durch den Transistor fließende Strom verminderij und dadurch eine Verschlechterung der Charakteristiken des · Ausgangstransistors aufgrund der Wärmeentwicklung verhindert werden.

Nach der Erfindung wird ein Hochspannungsimpuls durch die gesteuerte Wicklung 7 des Reaktors und die Primärwicklung 10 des Rücklauftransformator geteilt und der durch die Wicklung 7 fließende Strom ändert sich in Abhängigkeit vom Strahlstrom

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und steuert so die Anodenspannung; hierdurch erniedrigt sidi gemäß der Erfindung der Spitzenwert des an den Ausgangstran- : sistors gespeisten Stroms, weshalb ein Transistor von verhältnismäßig geringer Belastung zur Anwendung kommen kann. Eine kleine erzeugte Wärmemenge erlaubt die Verwendung eines kleinen Wärmeableitkörpers, außerdem kann der ungünstige Einfluß der Wärme auf die anderen Teile vermindert werden.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 2 sind die gesteuerte Wicklung 7 der die Hochspannung steuernden sättigbaren Drosselspule und die Ausgangswicklung 10 des Rücklauftransformstors in Reihe geschaltet, während sie bei der Schaltung gemäß Fig. 1 parallel geschaltet sind. Die Reihenschaltung ergibt eine Spannungsteilung des am Kollektor des Ausgangstransistors 1 auftretenden Hochspannungsimpulses entsprechend der Ausgangswicklung 10 und der gesteuerten Wicklung 7. Die Anodenspannung der Kathodenstrahlröhre 13 kann durch Änderung des Spannungsteilungsverhältnisses beeinflußt werden.

Steigt also beispielsweise der Strahlstrom der Kathodenstrahlröhre 13 an, so steigt auch der Strom von der Stromquelle und infolgedessen auch der durch die Steuerwicklung 6 der sätti^- baren Drosselspule fließende Strom. Die Induktanz der gesteuertem Wicklung 7 nimmt also ab mit dem Ergebnis, daß der Hochspannungiiimpuls direkt an die Ausgangswicklung 10 des Rücklauftransformators gelegt und damit die Anodenspannung der Kathodenstrahlröhre 13 erhöht wird. Dies gleicht die Erniedrigung der Anodenspannung der Kathodenstrahlröhre 13 beim Ansteigen des Strahlstroms aus. Andererseits arbeitet die Schaltung bei abnehmendem Strahlstrom umgekehrt.

Auf diese Art wird bei der Erniedrigung des Strahlstroms die Induktanz der gesteuerten Wicklung 7 der die Hochspannung steuernden sättigbaren Drosselspule klein und die Schaltung arbeitet wie eine im wesentlichen äquivalente Schaltung, bei

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der die die Hochspannung steuernde sättigbare Drosselspule fehlt, Auf diese Weise kann der Spitzenwert des durch den Ausgangstransistor 1 fließende! Kollekto'rstroms bei einer Erhöhung des Strahlstroms im Vergleich zur bekannten Schaltung minimalisiert werden. -

Mit dieser Schaltung verursacht eine Änderung des induktiven Widerstands der gesteuerten Wicklung 7 der sättigbaren Drosselspule, daß sich der Spitzenstrom des Hochspannungsf impulses selbst ändert. Da sich jedoch der Hochspannungsimpuls so ändert, daß die Fluktuation der Anodenspannung der Kathodenstrahlröhre aufgrund der Strahlstroniänderung aufgehoben wird, sind die Fluktuationen der Hochspannung minimal.

Im Folgenden sind die Bezeichnungen und Konstanten der wichtigsten Schaltungsteile gemäß Fig. 2 angegeben:

Zeilenausgangstransistor 1: 2SD380

Horizontal-Resonanzkondensator 2: . 12000 pF/1500 V

Horizontalablenkspule 3: 1,2 mH

S-Charakteristik-Korrekturkondensator 4: 1,0^.F/250 V

Hochspannungs-Drosselspule 5: 12 mH

Wechselspannungs-Ableitkondensator 8: 2200 /uF/6 V

Ausgangswicklung-Koppelkondensator 9: 1,2/iF/250 V

Rücklauftransformator-Ausgangswicklung 10: 5 mH

An die Stromversorgungsklemme 14 angelegte Spannung: 120 V

Bei einer abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 3 ist die gesteuerte Wicklung 7 der sättigbaren Drosselspule mit der Hoehspannungskleaae der Ausgangswicklung 10 des Rücklauftransformators verbunden. Die Stromspeisungsklemme ist mit +B bezeichnet. Diese Schaltung funktioniert wie die vorstehend beschriebene. Obwohl die gesteuerte Wicklung 7 sich auf dem Kollektorimpulspotential befindet, wird der Betrieb der Schaltung nicht in ungünstiger Weise durch eine Streukapazität zwischen der gesteuerten Wicklung und Erde beeinflußt.

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Fig. 4 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform, bei der die nach den Fig. 2 und 3 vorhandene Drosselspule 5 weggelassen ist. Der Betrieb der Schaltung gleicht demjenigen nach Fig. 2.

Mit Bezug zu den Schaltungen nach den Fig. 2, 3 und 4 wird nun beschrieben, wie die Scbaltungscharakteristiken sich mit Impedanzvariationen der gesteuerten Wicklung 7 der sättigbaren Drosselspule ändern. Fig. 5 zeigt eine manuell veränderbare Induktanz 16, die die gesteuerte Wicklung 7 nach Fig. 3 ersetzen soll. In Fig. 6 ist die Beziehung zwischen dem Strahlstrom und der Anodenspannung für verschiedene Werte der variablen Induktanz 16 als Parameter angegeben. lach Fig. 5 wird an die Stromversorgungsklemme 14 eine Spannung von 130 V angelegt und die Ausgangswicklung des Bücklauftransformstors hat eine Induktivität von 5 mH.

Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß, wenn die gesteuerte Wicklung 7 selektiv 1,5 aiii für den Strahlstrom 0 und 0,5 mH für den Strahlstrom 1 mA hat, sich der Arbeitspunkt von einem Punkt A nach B bewegt und damit sich die Anodenspannung um 1,2 kV verändert, wenn der Strahlstrom transferiert wird. Es ist also trotz der Änderung des Strahlstroms die Änderung der Anodenspannung minimal. Die Änderung der Anodenspannung kann noch weiter vermindert werden, indem die Charakteristiken der sättigbaren Drosselspule geändert werden.

Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird eine weitere abgewandelte Ausführungsform erläutert. Die Teile 1 bis 15 entsprechen denen nach Fig. 2. In Abweichung von Fig. 2 wird die an die Kathoden-! strahlröhre 13 anzulegende Anodenspannung durch Brut- oder Zuchi-Widerstände (breeder resistors) 17 und 18 geteilt und die Änderungen der Anodenspannung werden an einem Spannungsteilungspunkt D festgestellt. Die Änderung wird in einem Verstärker 19 verstärkt und steuert einen Strom, der in der Steuerwicklung 6

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■ der sättigbaren Drosselspule fließt. Als Ergebnis wird der induktive Widerstand der gesteuerten Wicklung 7 d«r sättigbaren; Drosselspule hierdurch gesteuert und regelt die Anodenspannung.

Fig. 8 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsfcrm nach Fig. 7. Hierbei wird die Niederspannungsklemme der Hochspannungswicklung 11 des Rücklauftransformator über eine Parallelschaltung eines Widerstands 20 und eines Kondensators 21 geerdejt. Das Potential an einem Verbindungspunkt E zwischen der Parallel-ischaltung und der Hochspannungswicklung 11 ändert sich entsprechend der Höhe des Strahlstroms. Diese .Änderung wird im Verstärker 19 verstärkt und steuert die sättigbare Drosselspule,, Beispielsweise erniedrigt ein Ansteigen des Strahlstroms das Potential am Punkt E so, daß der durch die Steuerwicklung 6 fließende Strom ansteigt und damit die Erniedrigung der Anodenspannung ausgleicht.

Fig. 9 zeigt eine gegenüber Fig. 7 teilweise abgewandelt^ Ausführungsform. Anstelle der Verwendung der Teilerwiderstände 17 und 18 gemäß Fig. 7 ist die Kathode 22 der Kathodenstrahlröhre 13 über eine Parallelschaltung eines Widerstands 23 und eines Kondensators 24 geerdet und ein Verbindungspunkt F ist m der Eingangskiemme des Verstärkers 19 verbunden. An das erste Gitter der Kathodenstrahlröhre 13 ist ein Bildsignal angelegt.

Wenn der Strahlstrom in dieser Schaltung beispielsweise ansteigt, wächst das Potential am Punkt F, sodaß der Verstärker 19 angesteuert wird und den durch die Steuerwicklung 6 der sättigbaren Drosselspule fließenden Strom erhöht, wodurch die J Erniedrigung der Anodenspannung ausgeglichen wird. j

Fig. 10 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform, Während gemäß Fig. 9 an das erste Gitter der Kathodenstrahlröhre 13 das Bildsignal angelegt wird, wird gemäß Fig. 10 das Bildsignal an die Kathode angelegt. Das Bildsignal wird zu seiner

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Verstärkung an die Basis eines Ausgangstransistors 25 angelegt, der mit einem Belastungswiderstand 26 und einem Emitterwiderstand 27 verbunden ist. Die Bildausgangsschaltung wird über eine Stromspeisungsklemme 28 versorgt.

Bei dieser Schaltung sind die Potentialwerte an der Kathode der Kathodenstrahlröhre 13, also am Punkt F für die Strahlstromhöhe repräsentativ. Entsprechend wird die Kathoden- : spannung im Verstärker 19 verstärkt und ändert die Höhe des i durch die Steuerwicklung 6 der sättigbaren Drosselspule fließenden Stroms, wodurch ein Absinken der Anodenspannung verhindert wird.

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Claims

Patentansprüche :

πΤ) Geregelte Hochspannungsquelle mit einem einen Schaltvorgang bewirkenden Ausgangstransistör, einem Rücklauf transformator mit einer Ausgangswicklung und einer Hochspannungswicklung, einer die Hochspannung steuernden sättigbaren Drosselspule mit einer Steuerwicklung und einer gesteuerten Wicklung, eine:? Gleichrichteranordnung zum Gleichrichten eines in der Hochspannungswicklung erzeugten Impulses zur Erzeugung einer an die Anode einer Kathodenstrahlröhre anzulegenden Spannung und mit einer Einrichtung zum Festlegen von Fluktuationen der Anodenspannung der Kathodenstrahlröhre oder von Fluktuationen des Strahlstroms, wobei der induktive Widerstand der gesteuerten Wick4 lung der sättigbaren Drosselspule in Abhängigkeit von den Fluktuationen der Änodenspannung oder des Strahlstroms zur Regelung der Hochspannung veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangstransistor (1) mit einer Reihenschaltung der Ausgangswicklung (10) und der gesteuerten Wicklung (7) verbunden ist und daß die feststellende Einrichtung (7, 9, 10; DEF 19) mit der Steuerwicklung (6) verbunden ist.
2. Spannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekenn-j zeichnet, daß die Fluktuation durch einen Stromfluß von einer elektrische Leistung an den Ausgangstransistor (1) und die Ausgangswicklung (10) liefernden Stromquelle unmittelbar durch die Steuerwicklung (6) feststellbar ist (Fig. 2, 3, 4).

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3. Hochspannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststellende Einrichtung Brutoder Zucht-Widerstände (17, 18) enthält, die die Anodenspannung teilen, und daß eine von der geteilten Spannung über den Zucht-Widerständen abhängige Spannung an die Steuerwicklung (6) gelegt ist (Fig. 7).
4. Hochspannungsquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklung (6), die gesteuerte Wicklung (7), die Ausgangswicklung (10) und der Ausgangstransistor (1) in Reihe geschaltet mit der Stromquelle (+B) verbunden sind (Fig. 4). '
5. Hochspannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feststellende Einrichtung die Hochspannungswicklung (11) und eine Parallelschaltung eines ^: Kondensators (21) und eines Widerstandes (20) umfaßt, daß eine Klemme der Hochspannungswicklung mit einem Hochspannungsj-Gleichrienter (12) und ihre andere Klemme über die Parallel- j schaltung mit Erde verbunden ist und daß eine von der Spannung an der Parallelschaltung abhängige Spannung an die j Steuerwicklung (6) gelegt ist (Fig. 8).
6. Hochspannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Feststellen des

' Strahlstroms die Parallelschaltung eines Kondensators (23) und eines Widerstandes (24) enthält, die mit der Kathode (22) der Kathodenstrahlröhre (13) verbunden ist, an deren erstes Gitter ein Bildsignal angelegt ist, und daß eine von der Spannung an der Parallelschaltung abhängige Spannung an die Steuerwicklung (6) gelegt ist (Fig. 9).

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7. Hochspannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als Detektorspannung in der feststellenden Einrichtung eine an der Kathode (22) der Kathodenstrahl- '■ röhre (13), an die ein Bildsignal angelegt ist, auftretende ; Spannung verwendet ist (Fig. 9). ^;

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