DE2427922C3 - Zeilenablenkschaltung - Google Patents

Description

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

Die Ablenkschaltungen und die zugehörigen elektromagnetischen Ablenkjoche in einem Fernsehempfänger dienen der magnetischen Ablenkung des Elektronenstrahls, oder der Elektronenstrahlen im Falle eines Farbfernsehempfängers, über den Bildschirm einer Bildröhre zur Erzeugung eines Abtastrasters für die Widergabe des Fernsehbildes.

Aus der DT-AS 19 63 425 ist eine Vertikalablenkschaltung bekannt, bei welcher eine Vorverzerrung des Sägezahnhinlaufs, also eine Abweichung vom exakt linearen Sägezahnverlauf bewirkt werden soll. Hierzu sieht die bekannte Schaltung eine in einem Rückkopplungszweig liegende Induktivität vor, welche als Sekundärwicklung mit der im Kollektorkreis des Vertikalablenk-Endtransistors liegenden Primärwicklung magnetisch gekoppelt ist. Die in der Sekundärwicklung induzierte Spannung wird durch einen Gleichrichter gleichgerichtet und lädt einen Kondensator auf. Die sieh verändernde Kondensatorspannting wird zusammen mit einer aus einem zweiten Zweig gewonnenen Spannung der Basis des Treibertransistors zugeführt, um auf diese Weise die Amplitude des Ausgangssignals kontinuierlich zu beeinflussen, so daß die gewünschte

Kurvenform entsteht.

In der DT-OS 21 11 217 ist ebenfalls eine Korrekturschaltung für ein Vertikulablünksignal beschrieben, mit Hilfe deren Kissenverzeichnungen beseitigt werden sollen. Hier wird mit Hilfe eines Transformators zwischen zwei Teilspulen der Vertikalablenkwicklung ein zeilenfrequentes Korrektursignal eingespeist.

Schließlich ist aus der DT-AS 12 54 680 eine Linearisierungsschaltung bekannt, welche mit Hilfe ίο eines Kompensationsgenerators eine Kompensationsspannung zum Ausgleich der Nichtlinearität des Ablenksignals erzeugt.

Gemäß der US-Norm werden die Vertikalablenkspulen eines Fernsehempfängers mit 60 Hz Ablenkfrequenz !5 betrieben, und der den Horizontalablenkspulen zugeführte Strom bewirkt, daß pro Sekunde 15 750 (oder 15 734 bei Farbe) Zeilen geschrieben werden. Jedes Horizontalabtastintervall dauert 63,5 με, von denen die tatsächliche Ablenkzeit von links nach rechis über den Bildschirm etwa 53 μ5 dauert. Die Rücklaufzeit, während deren die Videosignalmodulation vom Strahl ferngehalten wird und der Strahl von recht nach links zur Vorbereitung des nächsten Abtastintervalls abgelenkt wird, dauert etwa 10,5 μ5.

Da etwa die gleiche Energieänderung zur Bewegung des oder der Strahlen von rechts nac' links während des Rücklaufintervalls erforderlich ist, wie für die Strahlbewegung von links nach rechts während des Hinlaufintervalls entsteht an den Horizontalablenkspulen während des Rücklaufintervalls ein relativ hoher Rücklaufspannungsimpuls, wenn sich der Ablenkstrom in den Spulen schnell ändert.

Dieser Rücklaufimpuls ist sehr nützlich, da er durch

einen der Ablenkschaltung zugeordneten Ausgangstransformator hochtransformiert und gleichgerichtet werden kann, so daß Gleichspannungen für andere Teile des Empfängers, wie die Bildröhre, zur Verfügung stehen. Der relativ hohe Rücklaufspannungsimpuls kann jedoch auf einen noch höheren Spannungswert ansteigen, wenn die Synchronisierung außer Takt gerät oder wenn das Raster überzeichnet wird. In solchen Fällen kann die elektrische Isolation zwischen den Leitern der Spulen, also die Leiter der Horizontal- und Vertikalablenkspulen, bis zum Funkenüberschlag beansprucht werden. Ständige Funkenüberschläge führen aber zu dauernden Beschädigungen der Spulen oder anderer Teile der Ablenkschaltung.

Es kann zweckmäßig sein, toroidförmig gewickelte Ablenkspulen anstelle von Sattelspulen zu verwenden, da Toroidspulen weniger Kupferdraht erfordern und sich ihre Leiter genauer für die Erzeugung bestimmter erwünschter Magnetfeldformen anordnen lassen. Da die Toroidspulen weniger Kupferdraht benötigen, haben sie auch eine geringere Impedanz als Sattelspulen, und zur Erzeugung eines Ablenkfeldes bestimmter Feldstärke ist ein höherer Strom erforderlich. Es stehen zwar Bauelemente wie gesteuerte Siliziumgleichrichter zur Verfügung, welche einen großen Ablenkstrom an ein Paar elektrisch parallelgeschaltete Horizontalablenkspulen liefern können, jedoch ist es aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswert, einen einzigen Transistor als Horizontalleistungsendstufe zu verwenden. Wegen der Spitzenstrombegrenzungen der gegenwärtig für derartige Zwecke verfügbaren Transistoren ist es oft erforderlich, zwei toroidförmig gewickelte Horizontalablenkspulen in Reihe zu schalten, damit die am Ausgangstransistor wirksame Impedanz der Spulen erhöht wird. Weiterhin ist es häufig erwünscht, eine

Linearitätskorrekturschaltiirig und ein Schaltungselement für die Korrektur der Kissenverzeichnung, wie etwa eine Transformatorwicklung, in Reihe mil den Horizontalspulen zu schalten, damit die gewünschte Rasterkorrektur erfolgt. Solche zusätzlichen Kompo" nenten in Reihe mit den Ablenkspulen erhöhen die dem Ausgangstransistor dargebotene Gesamtimpedanz, und die Folge davon ist, daß über den in Reihe geschalteten Ablenkkomponenten ein höherer Rücklcufspar.nungsimpuls entsteht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun in der Begrenzung der an den Ablenkspulen auftretenden Spitzenspannung zur Verhinderung von elektrischen Überschlägen, wobei aber dennoch eine ausreichende Energie für die Schaltung zur Verfügung stehen soll, is Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Infolge der zusätzlichen Einkopplung des Rücklaufimpulses in den Leitungsweg zwischen d"is masseseiüge Ende und das schalterseitige Ende der Zeilenablenkspulen wird die vom hochspannungsseitigen Spulenendanschluß gegen Masse auftretende Spitzenspannung erheblich herabgesetzt. Einer Einfügung der zweiten Induktivität zwischen den beiden Teilspulen gleichwertig ist eine Einfügung zwischen das Bezugspotential und das diesem zugewandte Ende der einen Teilspule, wodurch ebenfalls die Spitzenspannung am schalterseitigen Ende der anderen Teilspule gegenüber der Bezugsspannung entsprechend der eingekoppelten Impulsspitze verringert wird.

Den Entgegenhaltungen ist der Gedanke der gegenpoligen Einkopplung eines Rücklaufimpulses nicht zu entnehmen, und derartige Probleme treten bei Vertikalablenkschaltungen auch gar nicht auf, da der Vertikalrücklauf im Vergleich zum Horizontalrücklauf einen wesentlich längeren Zeitraum einnimmt, so daß die während des Rücklaufs in den Vertikalablenkspulen induzierten Spannungen keinerlei praktische Isolationsprobleme mit sich bringen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein teilweise in Blockdarstellung ausgeführtes Schaltbild einer Ablenkschaltung nach der Erfindung und

Fig.2a bis 2d Signalformen an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß F i g. 1.

Das in F i g. 1 dargestellte Schaltbild zeigt eine Fernsehantenne 10, die mit den Signalverarbeitungsschaltungen 11 des Fernsehempfängers gekoppelt ist. Dieser Teil des Empfängers trennt Ton, Video- und Synchronisiersignalanteile des empfangenen Videostgnalgemischs und verarbeitet sie in üblicher Weise. Die HoRzontalsynchronisierimpulse werden dann zur Synchronisierung eines Horizontaloszillators des Fernsehempfängers benutzt. Geeignete Signale· dieses Oszillators werden auf eine Horizontalablenk-Treiberstufe 12 gegeben, die geeignete Signale zur Ansteuerung der Zeilenendstufe liefert.

Die Kurvenformen 25 und 26 der F i g. 2a bzw. 2b veranschaulichen normierte Strom- und Spannungskurven, wie sie von der Treiberstufe zur Basis des Zeilenendtransistors 13 geliefert werden. Der Emitter des Transistors 13 ist geerdet, und sein Kollektor ist über eine Wicklung 14a eines Zeilentransformators 14 an eine Betriebsspannungsquelle B+ angeschlossen. Wicklungen 146 und 14c des Zeilentransformators 14 können in üblicher Weise zur Lieferung von Hochspannungsrücklaufimpulsen an einen Hochspannungsgleichrichter zur Erzeugung der Anodenspannung der Bildröhre und zur Lieferung zeilenfrequenter Impulse für Austastzwecke dienen. Der Kollektor des Transistors 13 ist ferner an die Kathode einer Dämpfungsdiode !5, deren Anode an Masse liegt und an ein Ende eines Rücklaufkondensators 16, dessen anderes Ende ebenfalls an Masse liegt, angeschlossen. Der Kollektor ist ferner über einen S-Formungskondensator 17, eine Linearitätskorrekturschältung mit der Reihenschaltung eines Widerstandes 18 mit einer einstellbaren Induktivität 19, eine Wicklung 20b eines Kissenkorrekturtransformators 20, eine erste Horizontalablenkspule 21 a. eine Wicklung 14d des Zeilentransformators 14 und eine zweite Horizontalablenkspule 216 an Masse geführt. Eine Wicklung 20a des Kissenverzeichnungskorrekturiransformators 20 ist an eine nicht dargestellte Quelle bildfrequenter Ablenksignale angeschlossen, so daß der Horizontalablenkstrom vertikalfrequent moduliert wird, damit eine seitliche Kissenkorrektur in üblicher Weise erfolgt.

Mit Ausnahme der zusätzlichen Wicklung \4d arbeitet die Ablenkschaltung in üblicher Weise und sei nur kurz erläutert. Die Kurvenform 27 der F i g. 2c stellt den Kollektorstrom des Zeilenendtransistors 13 dar, die Kurven^form 28 der F i g. 2d veranschaulicht die über dem Transistor 13 liegende Spannung.

Der Hinlaufteil jedes Ablenkzyklus beginnt zum Zeitpunkt 7^,. Zu diesem Zeitpunkt fließt ein Strom von Masse durch die Diode 15, den Kondensator 17 die Linearitätsschaltung, die Kissenkorrekturwicklung 20£>, die Ablenkspule 21a, die Transformatorwicklung 14c/ und die Ablenkwicklung 21 b nach Masse. Der Strom hat zum Zeitpunkt T₀ einen maximalen negativen Wert und steigt linear auf Null an, wobei dieser Wert kurz nach dem Zeitpunkt 71 erreicht wird. Zum Zeitpunkt 7Ί wird der Transistor 13 durch die seiner Basis zugeführten Treibersignale 25 und 26 in Durchlaßrichtung vorgespannt, wodurch die Stromumkehr in den Ablenkspulen vorbereitet wird. Der Ablenkstrom steigt dann linear auf einen positiven Wert an, wobei der diesbezügliche Strompfad nun von Masse durch die Ablenkspulen, die Transformatorwicklung 14d, die Kissenverzeichnungskorrekturwicklung 20£>, die Linearitäiskorrekturschaltung, den S-Formungskondensator 17 und die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 13 wieder nach Masse verläuft. Zum Zeitpunkt T₂ wird der Transistor durch die seiner Basis zugeführten Treibersignale in Sperrichtung vorgespannt, so daß er sperrt. Der Ablenkspulenstrom beginnt nun in einer Resonanzschaltung abzunehmen, die im wesentlichen aus den Ablenkspulen selbst und dem Rücklaufkondensator 16 gebildet wird. Dieser Resonanzzustand dauert einen halben Zyklus, währenddessen ein relativ hochgespannter Rücklaufimpuls entsteht, der durch die Kurvenform 28 der F i g. 2d dargestellt ist und während des Rücklaufintervalles T₂-T auftritt. Diese hohe positive Spannung sinkt ab, wenn sich der Kondensator 16 über die Ablenkspulen entlädt, und die Dämpfungsdiode 15 beginnt erneut zu leiten, se daß das nächste Hinlauf-'ntervall eingeleitet wird. Der Rücklaufimpuls der Kurvenform 28 gemäß Fig. 2d kann zu Isolationsdurchschlägen in den Horizontal- und Vertikalablenkspulen führen, wenn die augenblicklichen Ablenkspulenspannungen die Dimensionierungsgrenzen der Ablenkspulen überschreiten. Der Rücklaufimpuls kann in der Größenordnung von bOÖ bis 700 V liegen. Wenn der Rücklaufimpuls am Kollektor des Transistors 13 in positiver Richtung ansteigt, dann erscheint gemäß

F i g. 1 diese positive Spannung auch über den Ablenkwicklungen 21a und 21 b nach Masse. Zur gleichen Zeit, wo dieser positive Impuls auftritt, entsteht jedoch über der Wicklung 14t/ ein Rücklaufimpuls, der negativ gegenüber demjenigen am Kollektor des Transistors 13 ist, entsprechend der dargestellten Polung der Wicklungsanschlüsse. Da die Spannung der Wicklung 21a gegenüber Masse um die Summe der Spannungen über der Wicklung 216 und der Wicklung 14t/erhöht wird und da die Spannung über der Wicklung 14t/ entgegengesetzt gepolt ist wie die Spannung über der Wicklung 216, wird die gesamte Spannung an der Wicklung 21a gegenüber Masse um den Betrag der

Spannung über der Wicklung 14c/ erniedrigt, und dies steht im Gegensatz zu den Verhältnissen bei Schaltungen, bei denen zwei Ablenkspulen direkt in Reihe zusammengeschaltet sind. Wenn beispielsweise die positive Spitzenrücklaufspannung am Kollektor des Transistors 13 plus 700 V beträgt und die Durchbruchsspannung der Ablenkwicklung etwa 625 V beträgt, dann kann die Windungszahl der Transformatorwicklung 14c so gewählt werden, daß eine negative oder Gegenspan·

ίο nung in der Größenordnung von 100 bis 150 V zui Verringerung der Spitzenspannung an der Reihenschal tung der beiden Spulen auf einen Wert unterhalb dei zulässigen Maximalspannung gesenkt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zeilenablenkschaltung mit einem gesteuerten, zwischen zwei Leitungszuständen ui Itbaren Schalter, über den eine erste Induktiv . an eine Betriebssannungsquelle anschaltbar ist, und mit einer in zwei Teilspulen unterteilten Ablenkwicklung, die an den Schalter bzw. an ein Bezugspotential angeschlossen ist, sowie mit einer zweiten Induktivität, die mit der ersten wechselseitig gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Induktiviät (14d) derart und mit solcher Polung in Reihe mit den beiden Teilspulen (21a, 21 b) geschaltet ist, daß die in ihr während des Rücklaufintervalls induzierte Impulsspannung den in den Teilspulen induzierten Rücklaufspannungsimpulsen zur Verringerung der an diesen gegenüber dem Bezugspotential auftretenden Spitzenspannung entgegengerichtet ist.

2. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (17) in Reihe zwischen den Schalter (Transistor 13) und die Teilspulen (21a, 216) geschaltet ist.

3. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe zwischen die beiden Teilspulen (21a, 21 b) eine Rasterkorrekturimpedanz (18, 19) eingeschaltet ist.

4. Zeilenablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Induktivität (14a, 14i>) einen Transformator (14) bilden.

5. Zeilenablenkschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter einen Transistor (13) enthält, dessen Hauptstromstrecke zwischen die erste Induktivität (14a) und einen Bezugspotentialpunkt (Masse) geschaltet ist.