DE2338781A1 - Geregelte hochspannungsquelle - Google Patents
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Description
DIPL.ING. H. LEINWEBER dipping. H, ZIMMERMANN
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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
409808/0856
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.
- 3 409803/0858
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
— 5 — 409808/0866
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.
- 9 409808/0856
Claims (7)
- 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).-10-409808/0856- ίο -
- 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).-11-409808/0858
- 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). ;409808/0856«ft*Leerseite
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