DE2417616C3

DE2417616C3 - Schaltungsanordnung zum Anlaufen einer nach dem Pumpprinzip arbeitenden Horizontalablenkschaltung für den Elektronenstrahl eines Fernsehgeräts

Info

Publication number: DE2417616C3
Application number: DE19742417616
Authority: DE
Inventors: Guenther 8000 Muenchen Peruth; Hartmut Dipl.-Phys. Dr. 8013 Haar Schrenk
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-10
Filing date: 1974-04-10
Publication date: 1978-12-21
Also published as: DE2417616B2; DE2417616A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Anlaufen einer nach dem Pumpprinzip arbeitenden Horizontalablenkschaltung für den Elektronenstrahl eines Fernsehgeräts, wobei die eigentliche Horizontalablenkstufe unter anderem einen Zielendtransistor, einen Ladekondensator und eine Speisewicklung auf einem Zeilentransformator enthält, wobei ferner eine Pumpstufe einen Pumptransistor enthält, in dessen Lastkreis eine Quelle für die gleichgerichtete Netzwechselspannung und eine Arbeitswicklung des Zeilentransformators in Reihe liegen und in dessen Steuerkreis eine Steuerwicklung des Zeilentransformators liegt, und wobei zum Anlaufen der Pumpstufe der Pumptransistor von der gleichgerichteten Netzwechselspanniing eine solche Betriebsspannung bekommt, daß die Pumpstufe frei schwingt.

Eine solche Schaltungsanordnung ist bekannt und beispielsweise in der DT-OS 17 62 850 beschrieben. Die "1 Beschreibung einer Schaltungsanordnung nach dem Pumpprinzip mit Netztrennung — d.h. mit der galvanischen Trennung der eigentlichen Horizontalablenkstufe vom Netz — findet sich beispielsweise in der DT-OS 20 27 840, die Beschreibung des Pump^rinzips

in selbst in der DTPS 12 87 619. Im regulären Betrieb wird der Zeilenendtransistor der Horizontalendstufe von einem Horizontaloszillator angesteuert, der seine Betriebsspannung von dem Ladekondensator in der Horizontalendstufe bekommt Die Ansteuerung des

r> Pumptransistors erfolgt von den Zeilenimpulsen, die in die Speisewicklung gegeben werden, über die Steuerwickiung auf dem Zeilentransformator. Das Problem bezüglich des Anlaufens der Horizontalablenkschaltung Hegt darin, daß der Horizontaloszillator erst dann

-•ο arbeiten kann, wenn der Ladekondensator auf eine Mindestspannung aufgeladen ist; und dies ist er nur, wenn ihn einige Impulse erreicht haben oder er an eine Spannungquelle angeschlossen ist.

Prinzipiell kann der Ladekondensator beim Einschal-

2Ί ten durch kapazitive Ankopplung an die gleichgerichtete Netzspannung so weit aufgeladen werden, daß der reguläre Ablenk-Puwpbetrieb einsetzen kann. Dabei ist aber der nicht kontinuierliche Anlauf nach ausgangsseitigen Kurzschlüssen nachteilig. ZumWiederanlauf müß-

h> te zunächst die Netzspannung während einer ausreichenden Zeitdauer abgeschaltet werden, damit der Koppelkondensator entladen werden kann. Außerdem ist wegen dieses Koppelkondensators die für eine galvanische Netztrennung erforderliche Isolation zwi-

i'> sehen der Netz- und der Geräteseite nicht erreichbar.

Nach der bekannten Schaltungsanordnung erreicht man einen kontinuierlichen Anlauf, indem man die Pumpstufe zunächst als Leistungsoszillator einsetzt. Dieses Prinzip tut einer galvanischen Netztrennung

•»ο keinen Abbruch. Durch die Schwingungen des Leistungsoszillators wird der Ladekondensator in der Horizontalendstufe aufgeladen, bis der Horizontaloszillator anschwingt und dann die freien Schwingungen des Leistungsoziilators beendet werden können und miis-

4^r> sen.

In dem Übergang zwischen diesen freien Anlaufschwingungen der Pumpstufe zum regulären zeilenfrequenten Betrieb, wo der Pumptransistor von den Zeilenimpulsen gesteuert wird, liegen denn auch die Schwierigkeiten, die mit der bekannten Schaltungsanordnung nicht zu bewältigen sind. Besonders nach überlastfällen entsteht durch Überlagerung beider Schwingungsformen — der freien Schwingungen der Pumpstufe und der durch die Zeilenimpulse erzwunge-

ί"> nen Schwingungen — Gefahr für die Pumpstufe und für die Horizontalendstufe. Konkrete Ausführungen haben gezeigt, daß diese Schwingungen schlecht beherrschbar sind. Beispielsweise tragen störende Tonfrequenzen auf, die beispielsweise durch Aussetzen der Schwingungen

«· entstanden sind. Setzen die Schwingungen durch Kurzschluß aus, dann steht an der Basis des Pumptransistors eine große Gleichspannung, die einen zerstörenden Strom fließen läßt.

Angesichts dieser Schwierigkeiten liegt der vorlie-

'·· genden Erfindung die Aufgabe zugrunde, daß bekannte Prinzip einer Anlaufschaltung so zu verbessern, daß ein einwandfreier Übergang zwischen dem Anlaufbetrieb und dem Normalbetrieb gewährleistet ist. Insbesondere

soll im regulären Betrieb die das Anlaufen ermöglichende Spannung zuverlässig von dem Pumptransistor abgeschaltet werden. Eine Netztrennung soll möglich sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die gleichgerichtete Netzwechselspannung an die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines Schutztransistors gelegt ist, dessen Kollektor über eine Diode mit der Basis des Pumptransistors verbunden ist, daß die Basis über ein zweites Zeitglied an eine Speicherspannungsquelle angeschlossen ist, die ihrerseits Ober ein erstes Zeitgiied an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, wobei deren Spannung durch einige Impulse des Pumptransistore erzeugt wird, die Speicherspannungsquelle dadurch nach einer ersten Zeitkonstante f| aufgeladen ist und den Schutztransistor durchschalten läßt, wodurch die Basis des Pumptransistors zur Sperrung des Pumptransistors von der gleichgerichteten Netzwechselspannung gelrennt wird, und wobei nach einer zweiten größeren Zei»>.ons;ante Γι der Schutztransistor wieder gesperrt wird.

Mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung ist das Anlaufen einer Horizontalablenkschaltung nach dem Pumpprinzip dadurch gesichert, daß die Pumpstufe als Leistungsoszillator kontinuierlich anschwingt. Es ist ein kontrollierter Oszillatorbetrieb und ein sicherer Übergang zum Pumpbetrieb bei allen geforderten Überlastfällen gewährleistet. Dabei ist die Möglichkeit zur galvanischen Trennung der Geräteseite, d. h. der eigentlichen Horizontalablenkstufe mit dem Ladekondensator und mit den daran angeschlossenen Geräteteilen von der Netzwechselspannungsseite gesichert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß die Spannungsquelle für das erste Zeitglied dadurch verwirklicht wird, daß das erste Zeitglied über eine Diode an d^:i Steuerwicklung für den Pumptransistor angeschlossen ist. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht in der Realisierung der beiden Zeitglieder und der Speicherspannungsquelle. Danach bestehen sie aus einem T-Glied, in dessen Längszweig zwei ohmsche Widerstände und in dessen Querzweig ein Kondensator liegen.

Weitere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sollen anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Eine Horizontalendstufe enthält einen Zeilenendtransistor 1 vom npn-Typ, der an seiner Basis von horizor.talfrequenten Impulsen eines Horizontaloszillators angesteuert wird. Parallel zu der Emitter-Kollektor-Strecke des Zeilenendtransistors 1 liegt in umgekehrter Leitungsrichtung eine Diode 2. Weiterhin sind parallelgeschaltet ein Rücklaufkondensator 3, die Reihenschaltung aus einem Kondensator 4 zur Tangenskorrektur, aus einer Drossel 5 zur Linearitätsregelung und aus zwei paralielgeschalteten ohmschen Widerständen 6 und 7 und weiterhin die Reihenschaltung einer Speisewicklung 8 auf einem Zeilentransformator 9 mit einem Ladekondensator 10.

In einer Pumpstufe liegen eine Gleichspannungsquel-Ie, die dargestellt irt durch eine Netzwechselspannungsquelle Il und durch einen daran über eine Diode 12 angeschlossenen Kondensator 1.3, eine Arbcitswicklung 14 des Zeilentransformators 9, die Kollektor Emitter-Strecke eines Pumptransistors 15 vom npn-Typ und eines ohmschen Widerstandes 16. Dies ist der Lastkreis des Pumptransistors 15, Im Steuekrejs des Pumptransistors 15 liegt eine Steuerwicklung 17 des Zeilentransformators 9 mit dem einen Anschluß auf dem negativen Pol des Kondensators 13 und mit dem anderen Anschluß über die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes 18, eines Kondensators 19 und eines einstellbaren ohmschen Widerstandes 20 an der Basis des Pumptran-

Ui sistors J5. Der Verbindungspunkt des Kondensators 19 mit dem einstellbaren ohmschen Widerstand 20 ist außerdem über eine Z-Diode 21 mit dem negativen Pol des Kondensators 13 verbunden.

Die Anlaufschaltung enthält eine parallel zu dem

π Kondensator 13 geschaltete Reihenschaltung aus einem ohmschen Anlaufwiderstand 22 und aus der Kollektor-Emitter-Strecke eines Schutztransistors 23 vom npn-Typ. Außerdem ist der Kollektor des Schutztransistors 23 über eine Diode 24 mit der Basis des Pumptransistors

in 15 verburtden. Ferner liegt zwischen dem zur Basis des Pumptransistors 15 führenden Aiüthluß der Steuerwicklung 17 und der Basis des Schutzti jnsistors 23 die Reihenschaltung einer Diode 25, eines ohmschen Widerstandes 26 und eines weiteren ohmschen Wider-

-'-. Standes 27. Der Verbindungspunkt der beiden ohmschen Widen,iände 26 und 27 führt über einen Kondensator 28 zum negativen Pol des Kondensators 13.

Wenn nun beim Anlaufen der Horizontalablenkschaltung, also beispielsweise beim Einschalten der Netz-

Hi wechselspannung, der Horizontaloszillator mangels Spannung am Ladekondensator IO noch nicht arbeitet, fängt der Pumptransistor 15 an zu leiten, angesteuert über den Anlaufwiderstand 22 und über die Diode 23. Durch die Rückkopplung über die Steuerwicklung 17

i, fängt die Pumpstufe an zu schwingen. Der Schutztransistor 23 ist gesperrt. Durch dieses Schwingen wird über die Arbeitswicklung 14 und über die Speisewicklung 8 Energie in die Horizontalablenkstufe eingespeist. Dadurch wird der Ladekondensator 10 aufgeladen, bis

-In eine solche Spannung an ihm aufgebaut ist, daß der Horizontaloszillator arbeiten und den Zeilenendtransistor 1 ansteuern kann.

Der Schutztransistor 23 wird zusammen mit dem Pumptransistor 15 über die Steuerwicklung 17 ange-

4-Ί steuert. Bei regulärem Ablenk-Pumpbetrieb ist der Schutztransistor 23 durchgeschaltet und damit der Anlaufwiderstand 22 über die Diode 24 von der Basis des Pumptransistors 15 entkoppelt. Dadurch wird jede weitere Eigenschwingung der Pumpstufe verhindert.

■>o Der genaue Steuermechanismus der beiden vorhandenen Schwingungen — der Eigenschwingungen der Pumpstufe und der durch die Zeilenimpulse erzwungenen Impulse der Pumpstufe — erfolgt über die Zeitkonstanten der beiden Zeitglieder, d. h. des Kondsn-

v> sators 28 und der beiden ohmschen Widerstände 26 und 27. Der Schutztransistor 23 kann erst mit einer zeitlichen Verzögerung — der Zeitkonstante τ\ des ersten Zeitglieds — durchgeschaltet werden. Der Kondensator 28 wd über die Diode 25 und über den

"Ι ohmschen Widerstand 26 so weit aufgeladen, daß über den ohmschen Widerstand 27 ein ausreichender Basisstrom entsprechend der Stromverstärkung des Schutzlransistors 23 fließen kann. Diese erste Zeitkonstante Γι kann durch die Dimensionierung des ohmschen

■ ■ Widerstandes 26 t.sd des Kondensators 28 bemessen werden.

Nach dem Durchschalten bleibt der Schutztransistor 23 für eine Zeitdauer τ₂ durchgeschaltet, die bestimmt

wird durch Dimensionicrung des ohmschen Widerstandes 27 und des Kondensators 28. Während dieser /weiten /eitkonstante Ti kann ein Anlaufen der Pumpstufc über den ohmschen Anlaufwidersland 22 nicht erfolgen.

Als Dimensionierungsbcispiel sei für den Kondensator 28 ein Wert von I μΚ für den ohmschen Widerstand 26 ein Wert von 20 kW und für den ohmschen Widerstand 27 ein Wert von 100 kW angegeben. Damit beträgt die erste Zeitkonstante ri ungefähr 0,5 ms, die /weite /eitkonstante r; etwa 5 ms Der Schut/transisUir 21 bleibt also nach dem Abschalten etwa 5 ms diirchgeschaltct. Hei /eilenfrequentein Normalbctrieb mn Impulsabständen von 60 (is ist der Schut/transistnr 2) standig dtirchgeschallet und damn der Pumplransi stör 15 zuverlässig von dem Aniaufwiderstarid 22 entkoppelt.

ΠμπΚι dm lifiilrn /riikonslanirn r und r> Aird erreicht daß tier Ijgcnschwingbetneb der t'iimpstufe beim Anlaufen auch nach andauernden Kur/schliissen immer nur periodcnweise erfolgt. Nach etwa beispielsweise zehn .Schwingungsperioden währen;) tier ersten Zeitdauer τί folgt bei dor genannten Dimensionierunt!

eine zehnmal längere Pause η in der der Pumptransistor 15 gesperrt bleibt, auch wenn der Horizontaloszillator nicht arbeitet. Damit ist eine thermische Überlastung der Pumpstufc und der Horizonlalablcnkstufe ausgc schlossen.

Die beiden Zeitkonstanten η und Ti sind zwar nicht beliebig zu variieren, aber ihre genauen Werte sind unkritisch, solange die /.eitkonstante r? wesentlich größer ist als die Zeitkonstante r* und die Zeitkonstante r. ausreicht, um die Schaltung überhaupt anlaufen zu lassen. Die /cilkonstanten lassen sich bei größerem Schaltungs.nifwand selbstverständlich durch prn/ise arbeitende elektronische /citgiiedcr genau und beliebig festlegen.

Der Anlaufwidtfrstand 22 darf wgen der wirksamen Abschaltung relativ klein gewählt werden, d. h., der Anlauf funktioniert auch bei kleinci Stromverstärkung dvs Γ'.ίΓη'ΜΓϋΗΜΜί'Γ¹: ! 5 S(^iU/!C bei N-. ·/iiFiipr^nnnniinu

Das Anlaufprinzip einer erfindiingsgemaBe" Stleitungsanordnung ist nicht nur bei einer Hori/onu,,n> lcnkschaltuiif. nach tlcm Pumpprinzip anzuwenden: es ist bei sinngemäßer Änderung auch in konventionellen Spcrrvvandler-Schal ι net/teiler ^ insel/bar.

Hierzu 1 HIaIt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung zum Anlaufen einer nach dem Pumpprinzip arbeitenden Horizontalablenkschaltung für den Elektronenstrahl eines Fernsehgerätes, wobei die eigentliche Horizontalablenkstufe unter anderem einen Zeilenendtransistor, einen Ladekondensator und eine Speisewicklung auf einem Zeilentransformator enthält, wobei ferner eine Pumpstufe einen Pumptransistor enthält, in dessen Lastkreis eine Quelle für die gleichgerichtete Netzwechselspannung und eine Arbeitswicklung des Zeilentransformators in Reihe liegen und in dessen Steuerkreis eine Steuerwicklung des Zeilentransformators liegt, und wobei zum Anlaufen der Pumpstufe der Pumptransistor von der gleichgerichteten Netzwechselspannung eine solche Betriebsspannung bekommt, daß die Pumpstufe frei schwingt, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichgerichtete Netzwechselspannung an die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes (22) mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines Schutztransistors (23) gelegt ist, dessen Kollektor über eine Diode (24) mit der Basis des Pumptransistors (15) verbunden ist daß die Basis über ein zweites Zeitglied (27, 28) an eine Speicherspannungsquelle (28) angeschlossen ist, die ihrerseits über ein erstes Zeitglied (26, 28) an eine Spannungsquelle angeschlossen ist, wobei deren Spannung durch einige Impulse des Pumptransistors (15) erzeugt wird, die Speicherspannungsquelle (28) dadurch nach einer ersten Zeitkonstante Ti aufgeladen ist und den Schutztransistor (23) durchschalten läßt, wodurch die Basis des Pumptransisiors (15) zur Sperrung des Pumptransistors (15) von der gleichgerichteten Netzwechselspannung getrennt wird, und wobei nach einer weiteren größeren Zeitkonstante τ2 der Schutztransistor (23) wieder gesperrt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle für das erste Zeitglied (26, 28) dadurch verwirklicht ist, daß das erste Zeitlied (26,28) über eine Diode (25) an die Steuerwicklung (17) für den Pumptransistor (15) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zeitglieder und die Speicherungsquelle aus einem T-Glied bestehen, in dessen Längszweig zwei ohmsche Widerstände (26, 27) und in dessen Querzweig ein Kondensator (28) liegen.