DE2508603B2 - Gleichspannungsversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Glcichspannungsversorgungsschaltung für einen auf Netz und Batteriebetrieb umschaltbaren Fernsehempfänger, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Bei einem tragbaren Fernsehempfänger, der sowohl aus dem Wechselspannungsnetz als auch aus einer Batterie betrieben werden kann, wird die Betriebsglcichspannung für die Ablenkschaltung aus der Batterie typischerweise über eine Wicklung des Zeilentransformator zugeführt, um den Betriebsslrom für die Zeilenendsiufe, die üblicherweise einen l.eistungstransistor enthält, zu liefern. Der durch eine Primärwicklung des Zeilcntransformators beim Betrieb der Ablenkschaltung fließende Strom induziert .Spannungsänderungen in Sekundärwicklungen des Zeilcntransformator. Die induzierten .Spannungsänderungen lassen sich gleichrichten und sieben und stehen dann als zusätzliche Gleichspannungen für andere Teile des Empfängers zur Verfügung.

Wird der Empfänger aus der Batterie betrieben, dann werden zusätzliche Betriebsgleichspannungen andern Teilen des Empfängers in gleicher Weise zugeführt, wobei Spannungsändcrungen in den Sekundärwicklungen des Zeilenlrans^rormators aufgrund von in seiner Primärwicklung beim Betrieb der Ablenkschaltung fließenden Strom induziert werden. Diese Spannungsänderungen werden gleichgerichtet und gesiebt und bilden Gleichspannungen anderer Spannungsweile für andere Empfangene!Ic.

Unabhängig von der Betriebsweise des Empfängers aus dem Wechselstromnetz oder aus der Batterie wird also Leistung von diesen Sekundärwicklungen abgenommen, und es treten Verluste infolge des Stromflus ses durch den Sekundärwicklungswiderstand ständig auf. Wird tier l'mpfänger aus der Batterie betrieben, dann ist die Vermeidung solcher Verluste besonders wichtig, da im Batteriebetrieb unnötigerweise aultretende Verluste die Batteriebetriebszeit infolge der zusätzlichen Leistungsaufnahme herabsetzen.

In der US-Patentschrift No. 27 96 520 ist ein tragbarer, röhrenbestückter Fernsehempfänger beschrieben, bei welchem die Heizfäden der Röhren ständig aus der Batterie geheizt werden, auch wenn das Gerät im Netzbetrieb läuft. Es werden lediglich mit Hilfe eines Schalters die verschiedenen llei/krcise umgeschaltet, je nach dem, welche Röhren gerade für eine bestimmte Empfangsari benötigt werden. Ein weiterer Schalter dient der Umschaltung der Anodenspannungsversorgung zwischen Netz und Batterie, wobei im Batteriebetrieb ein Wechselrichter die Baiteriespannung in eine Rechteckspanniing umformt, welche dem Nciztransformator im Batteriebetrieb als Eingangswechselspannung zugeführt wird.

Aus der DT-OS 2160 659 ist eine netzbetriebene Spannungsvcrsorgungsschalumg bekannt, bei welcher ein Sperrschwinger Impulse an einen Transformator liefert, die nach entsprechender Transformierung gleichgerichtet und gesiebt werden, so daß am Ausgang eine Gleichspannung abgenommen werden kann. Ferner ist eine Regelschaltung vorgesehen, welche über das Tastverhältnis der Sperrschwingerimpulsc die erzeugten Gleichspannungen in ihrer Höhe konstant hält. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um einen Fernsehempfänger, sondern um ein Spannungsversorgungsgerät, welches aus einer Wechselspannung eine Anzahl konstanter Gleichspanni.ngcn auf dem Umweg über Sperrschwingerimpulsc erzeugt.

Es besteht nun das Bedürfnis, insbesondere für tragbare Fernsehempfänger, die wahlweise aus dem Netz oder aus der Batterie betrieben werden sollen, eine Schaltung zu entwickeln, bei der nur minimale Lcistiingsverluste in den Sekundärwicklungen des Transformators auftreten, wenn der Empfänger aus der Batterie betrieben wird. Weiterhin sollte eine solche

Schaltung die Entnahme von Leistung für andere Empfängerteile aus den Sekundärwicklungen beim Neizbetricb des Empfängers erlauben, da dann ja solche Verluste weniger kritisch als im Batteriebetrieb sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht ;.omii in der Schaffung einer Gleichspannungsversorgungssehaltung für einen Fernsehempfänger, die einen wahlweisen Net/- oder Baltericbetrieb erlaubt und im Batteriebetrieb eine Herabsetzung des Stromverbrauchs gegenüber herkömmlichen derartigen Schaltungen erlaubt. Insbesondere sollen im Batteriebetrieb unnötige Ohmsche Verluste im Zeilentransformator vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzcichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei der erfinüungsgemäßen Schaltung fließt im Batteriebetrieb der zugeführte Beiriebsstrom nur insoweit durch eine Transformatorwicklung, als es für die Erzeugung der Ablcnkschwingungen erforderlich is!. Eine im Batteriebetrieb in Spcrrichtung gepolte Diode verhindert dagegen einen Slronifk-B durch die .Sekundärwicklung des Tran.sfonnaiorx, welche im Net/betrieb .Spannungsimpulse zur Gleichrichtung für die Erzeugung einer Betriebsspannung in Höhe der Batteriespannung liefert.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Untcransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen eines Ausführimgsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. I ein Schaltbild einer Ablenkschaltung gemäß der Erfindung, und

F i g. 2a bis 2f Schwingungsformen, die an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß Fi g. 1 auftreten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in F i g. I dargestellt ist. wird ein zcilcnfrequentes Signal 10 (Fig. 2a) der Basis 5 eines Zeilenendtransistors 20 zugeführt, dessen Emitter an Masse geführt ist und dessen Kollektor mit der Kathode einer Dämpfungsdiodc 35 sowie einem Anschluß eines Rücklaufkondensators 22, einem Anschluß einer Zeilenablenkwicklung 24 und einem Anschluß F einer Wicklung 306 eines Zeilentransformator* 30 verbunden ist. Die Anode der Dämpfungsdiodc 35 ist an Masse geführt. Der andere Anschluß des Rücklaufkondensators 22 ist ebenfalls an Masse geführt und auch der andere Anschluß der Ablenkwicklung 24 liegt über einem S-Formungskondensator 25 an Masse. Der andere Anschluß der Wicklung 306 liegt über einen Gleichspannungsblockkondensator 27 ebenfalls an Masse.

Ein Anschluß einer Primärwicklung 70;/ eines Abwärtstransformators 70 liegt an Masse und außerdem an einem Kontakt eines Schalters 60, der in seiner Position Can den Massepol des Wechselspannungsnetzcs geschaltet wird. Das andere Ende der Wicklung 70;) liegt an einem Kontakt des Schalters 60, der bei Schalterstellung G am anderen Netzpol liegt. Eine Sekundärwicklung 706 des Transformators 70 liegt ebenfalls einseitig an Masse, mit der anderen Seite an der Anode einer Gleiehrichlcrdiode 61.

Die Kathode der Diode 61 ist auf einen Speicherkondensator 63 geführt, dessen anderer Anschluß an Masse liegt. Ferner liegt die Kathode dieser Diode über einen Siebwiderstand 65 an einem weiteren Siebkondensator 64 und einem Strombegrenzungswiderstand 67. Der andere Anschluß des Kondensators 64 liegt an Massse, das andere Ende des Widerstandes 67 ist mit der Anode einer Sperrdiode 66 verbunden, deren Kathode am Punkt £der Wicklung 306 liegt.

Eine Hochspannungswicklung 30a des Zeilentransformators 30 liegt mit einem Ende am Anschluß F. Ihr anderes Ende ist mit der Anode einer Hochspannungs-Gleichrichterdiode 40 verbunden, deren Kathode an einer Bildröhre 50 liegt.

Ein Wicklungsteil 30c· und ein Wicklungsteil 30c/ bilden eine. Sekundärwicklung des Transformators 30. Der Teil 30c ist einseitig mit der Kathode einer Diode 32

ίο verbunden, deren Anode an Masse liegt. Ein Anschluß C, das andere Ende des Wicklungsteiles 30c, liegt an einem anderen Kontakt des Schalters 60. Ein Speicherkondensator 37 liegt zwischen einem weiteren Kontakt des Schalters 60 und Masse. Noch ein Kontakt des Schalters

ti 60 liegt am positiven Pol der Batterie 39, deren negativer Pol ebenfalls an Masse geführt ist.

Der Anschluß C ist weiterhin mit der Anode einer Spcrrdiodc 31 verbunden, deren Kathode an den Punkt der Wicklung 306 geführt ist. Der Wicklungsteil 30ddes

2() Zeilentransformator 30 ist einseitig an den Punkt Cund mit seiner anderen Seite an die Anode einer Glcichrichtcrdiodc 36 geführt. Die Kathode dieser Diode liegt am Anschluß A, von dem ein Speicherkondcnsator38zum Punkt Cführt.

2ί Die Ablenkschaltung gemäß Fig. 1 wird aus dem Wechselspannungsnetz betrieben, wenn sich der Sehalter 60 in der Position G befindet. Dann liegt der Punkt C über den Speicherkondensator 37 an Masse, und das Wechselspannungsnetz liegt an der Primärwicklung 70a

Ji) des Abwärtstransformators 70. Eine herabtrunsformierte netzfrequente Wechselspannung gelangt zur Anode einer Gleichrichterdiode 61, welche als Hulbwellengleichrichter arbeitet und die gleichgerichteten HaIbwcllen dem Kondensator 63 zuführt. Über den Siebwiderstand 35 wird die Gleichspannung auf einen weiteren Speicherkondensator 64 gegeben, der über den Strombegrenzungswiderstand 27 und die in Durchlaßrichtung betriebene Diode 66 am Anschluß E der Zeilentransformatorwicklung 306 eine Gleichspan-

4() nung von praktisch der Höhe der von der Batterie 39 gelieferten Spannung zur Verfügung stellt. Der Widerstand 67 schützt den Zeilentransformator 30 gegen Überstrom im Falle ,»on Funkenüberschlägen von der Anode der Bildröhre 50 nach Masse.

Während eines ersten Teiles des Zeilenhinlaufintervalls wird der Zeilenendtransistor 30 durch den negativ gerichteten Teil der Spannungskurve 10 gemäß F i g. 2a gesperrt gehalten, welche zum Punkt 5, also an die Basis des Transistors 20, gelangt. Es fließt ein Strom aus der Gleichspannungsquelle mit den Elementen 70,61,63,65, 66, 64 und 67 durch die Wicklung 306 des Zeilentransformators 30 und die Zeilenablenkwicklung 24, welcher den S-Formungskondcnsator 25 auflädt. Ein etwa linear abfallender Strom fließt daraufhin in einer ersten Richtung durch die Zeilenablenkwicklung 24, wie die Schwingungsform 11 in Fig. 2b für den Ablenkwicklungsstrom 24 zeigt, wenn sich der Kondensator 25 über die Induktivität der Wicklungen 306 und 24 aus einer Quelle praktisch konstanter Spannung auflädt, welche

w) mit dem Anschluß E verbunden ist. Etwa in der Mitte des Hinlaufintervalls wird der Transistor 20 durch die positiv gerichteten Teile der Schwingungsform 10, welche seiner Basis zugeführt wird, in die Sättigung gesteuert. Wenn die Kollektor-Emitter-Strecke des

i" Transistors 20 zu leiten beginnt, dann kehrt sich der Stromfluß in der Ablenkwicklung 24 um und beginnt in der Gegenrichtung etwa linear anzusteigen, wie dies die Schwingung 11 in F i g. 2b zeigt, wenn sich der

S-Formungskondensalor 25 über die Wicklung 24 und die Kollektor-Emitter-Streeke des Transistors 20 zu entladen beginnt.

Der S-Formungskondensalor 25 entlädt sich weiterhin praktisch linear durch die Ablcnkwicklung 24 bis zum Ende des Hinlaufintervalls, wenn der negativ gerichtete Teil der Spannungskurve 10 gemäß Fig. 2a den Transistor 20 wieder sperrt. Wenn der Strom im Transistor 20 plötzlich zu fließen aufhört, dann beginnt der Strom in der Ablenkwicklung 24 in der zweiten 1« Richtung auf Null abzufallen, wie die Schwingungsform 11 in F i g. 2b veranschaulicht. Beim schnellen Sperren des Transistors 20 beginnt das Zeiienrücklaufintervall. Wird der Transistor 20 gesperrt, dann beginnt der Strom, welcher vorher durch ihn nach Masse geflossen r> ist, den Rücklaufkondensator 22 aufzuladen, dem nämlich Energie aus den magnetischen Feldern zugeführt wird, welche während des Hinlaufintervalls durch den in den Windungen 24 und 30b fließenden Strom aufgebaut worden sind.

Die Spannung am Punkt E wird auf die Spannung am Verbindungspunkt der Sperrdioden 31 und 66 während des Hinlaufintervalls geklemmt, wie die Sehwingungsform 14 der F i g. 2e zeigt, und steigt während des Rüeklaufintervalls, wenn der Punkt E von der 2^r> Gleichspannungsqnelle infolge der nun gesperrten Dioden 31 und 66 abgetrennt ist. Am Punkt /"steigt die Spannung entsprechend vom Wert Null während des Hinlaufintcrvalls auf einen positiven Wert gegenüber Masse, wie die Schwingungsform 12 gemäß I'ig. 2c jo zeigt, da die aus den Wicklungen 24 und 30ό zurückgewonnene Energie nunmehr dem Rücklaufkondcnsator 22 zugeführt wird. Die Rücklaufimpiilsspannung am Verbindungspunkt der Hochspannungswicklung 30a mit dem Hochspannungsgleichrichter 40 j-ί erreicht ebenfalls einen positiven Spitzenwert gegen Masse, wie die Schwingungsform 16 gemäß F i g. 2f zeigt und wird mit Hilfe des Gleichrichters 40 zur Hochspannung für die Bildröhre 50 gleichgerichtet.

Der Rücklaufkondensator 22 beginnt sich dann zu -to entladen und überträgt Energie zurück in die Zeilcnablenkwicklung 24. so daß der Zeilentransformator 30 seine Magnetfelder wieder aufbaut. Wenn sich der Rücklaufkondcnsator 22 vollständig entlädt und eine erste Halbschwingung mit der Induktivität der Wick- r> lung 24 und dem Zeilentransformator 30 beendet, dann endet das Rücklaufintcrvall. Die Dämplungsdiode 35 wird in Durchlaßrichtung gespannt, da die Spannung am Punkt /'praktisch den Wert Null gegen Masse annimmt, wie die Schwingungsform 12 zeigt, und beginnt einen vi Strom /M leiten, so daß der Punkt /'auf Massepolenlial geklemmt wird, auf welchem die Anode der Diode 35 liegt. Zu diesem Zeitpunkt beginnt das nächste llinlaufintcrvall.

Die in der Wicklung 30/) induzierte Spannung hat in v. den Wicklungen 30c und 30(/ Spannungen der Kurvenform 13 gemäß l'ig. 2d zur Folge. Die Wicklungsteile 30cund 30c/sind miteinander gekoppelt und liefern eine gleichgerichtete I linlaufspannung an den Punkten C und Λ, nämlich den positiv gerichteten " Teil der Kurvenform 13 gemäß l'ig. 2d. Die Diode 32 richtet die positiven Teile der Schwingiingsform 13 am Punkt C gleich. Ein positiv gerichteter Impuls für andere I eriiseliempfängerfunklionen. wie die automatische Verstärkungsregelung oder automatische I requcii/ic ■ felling laßt sich ebenso ;im Punkt /. der Kathode der Diode 32 abnehmen. Dk¹ an der Wicklung 30c iiulircti'ude gleichgcriclilcli' Spannung und im Speicherkondensator 37 gespeichert, der zur Lieferung einer Gleichspannung für andere Empfängerteile verwendet wird. Die an der Wicklung 30c/auftretende Spannung wird durch die Diode 36 gleichgerichtet und im Kondensator 38 gespeichert, der ebenfalls eine zusätzliche Gleichspannungsquelle für andere Schaltungsteilc des Empfängers darstellt. Die gleichgerichtete und im Kondensator 38 gespeicherte Spannung wird durch die am Punkt C herrschende Spannung angehoben. und zwar sowohl im Batterie- als auch im Netzbetrieb des Empfängers, also unabhängig davon, ob der Schalter 60 sich in der Position //oder der Position Cbcfindct.

Wird der Empfänger vom Wcchsclspannungsnelz abgetrennt, indem man den Schalter 60 in die Position Ii legt, dann wird der Kondensator 37 von der Schaltung abgetrennt und eine Gleichspannung wird der Zeilcnablcnkschaltung von der Batterie 39 über die Diode 31 zugeführt. Die von der Batterie 39 gelieferte Spannung ist praktisch die gleiche, wie sie von der Wicklung 70h des Transformators nach Gleichrichtung und Filterung geliefert wird. Sie wird auch demselben Punkt E der Wick I iing 30 b zugeführt.

Der Betrieb aus der Batterie 39 unterscheidet sich vom Betrieb mit der hcrabtransformicrtcn, gleichgerichteten und gefilterten Spannung, da der Wicklungsteil 30cso bemessen ist, daß bei Stellung //des Schalters 60 für Batteriebetrieb die in der Wicklung 30c induzierten Spannungsänderungen kleiner sind als die zur Vorspannung der Gleichrichtcrdiodc 32 in l.citungsrichtung erforderliche Spannung. Es fließt daher kein Strom in der Wicklung 30c während des 1 linlauliniervalls und es wird weder eine Leistung von ihr abgenommen, noch an ihrem Wicklungswiderstand eine Leistung umgesetzt. Statt dessen wird die dem Punkt C zum Betrieb der anderen Kmpfängcrtcile zugeführie Spannung von der Batterie 39 geliefert. Die am Kondensator 38 entstehende Spannung wird dann zur Batteriespannung addiert, so daß die Spannung am Punkt A gegen Masse auftritt. Da die gesamte für den Betrieb des Empfängers aus der Batterie benötigte Leistung von der Batterie 39 geliefert werden muß. wird durch die Herabsetzung der Anzahl von Widerstandskomponenten im Ablenksystem infolge der Sperrvorspannung der Diode 32 und der Verhinderung eines Leistungsverbrauchs in dem Wicklungsabschnitt 30c eine längere Betriebsdauer bis zur nächsten Wiederaufladungclcr Batterie 39 erreicht.

Bei der hier beschriebenen Schallung braucht im Baltericbetrieb weniger Leistung von der Ablenkschaltung abgeführt zu werden, wenn die gewünschten zusätzlichen Spannungen für andere Empfängerteile an den Punkten (und Λ bereitgestellt werden. Dies beruht im wesentlichen darauf, daß die Wicklung 30c des Zeilentransformators abgeschaltet wird, welche zur Erzeugung einer dieser Spannungen, nämlich um Punkt C. andernfalls verwendet wird, da diese Spannung unmittelbar von der Batterie geliefert wird und mil'diese Weise T ransformalorverluste eliminiert werden, die auftreten würden, wenn die Gleichspannung am Punkt ("von der Wicklung 30c geliefert werden würde. Diese Spannung kann durch Gleichrichtung der an clei Wicklung !(!(/auftretenden Spanniinpsiinderiingen noch erhöht werden, so daß weitere Gleichspannungen ITiι andere Kmpfängericilc /ur Verfugung stehen. I ranslor matorverlusle inlolge einer gleichgerichteten Spannung am Anschluß (werden vermieden, und dies ist ein wesentlicher (iesiclilspiiiiki Mir den liiillericbetneb.

Hui /Ii I lil.iit Z.i'ic ΊΊΙ

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gleichspannungsversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger, der mit Hilfe eines Umschalters wahlweise aus dem Weehselspan- ^r> nungsnetz oder aus einer Glcichspannungsqtielle betreibbar ist, mit einem Ablenkgenerator, der mit einer Induktivität gekoppelt ist und in dieser aufgrund des Ablenkstromcs Spannungsänderungen induziert, die mit Hilfe eines Gleichrichters und einer to Filter- und Speicherschaltung in eine Gleichspannung umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei Netzbetrieb die Induktivität (30c·, d) und der Gleichrichter (32) über den Schalter (60) mit der Filter- und Speicherschaltung (Ϊ7) r> verbunden sind und diese auf eine Gleichspannung gleicher Höhe wie die von der Glcichspannungsquellc (Batterie 39) gelieferte Spannung aufladen und daß in der anderen Stellung (H) des Schalters (60) bei Betrieb des Empfängers aus der Gleichspannungsquclle (Batterie 39) diese an der Induktivität (3Ot". d) und dem Gleichrichter (32) liegt und letzteren gegen Batteriestromfluß in der Induktivität und für die in der Induktivität induzierten Spannungsänderiingen in Spcrrichtung vorspannt. 2^r>

2. Schaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkgenerator eine einen Zeilentransformator (30) enthaltende Zcilcnablcnkschaltung ist, daß die Induktivität (3Oi7 eine Sekundärwicklung eines Zeilentransformator ist JO daß der Gleichrichter eine in Reihe mit der Sekundärwicklung geschaltete Diode (32) ist und daß die Filter und Speicherschaltung durch einen Kondensator (37) gebildet wird.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- )5 zeichnet, daß ein eine Primär-, eine Sekundär- und eine Teriiärvueklung (306. 30c. 3OcZ^ enthaltender Transformator (30) mit einem Ende (F) seiner Primärwicklung (30h) an den Ablenkgenerator (20—35) angeschlossen ist. daß der Schalter (60) in 4« seiner ersten Stellung den Netzanschluß der Schaltung über einen ersten Strompfad (61—70) durch die Primärwicklung (30b) mit dem Ablenkgenerator verbindet und in seiner zweiten Stellung den Batterieanschluß (C) über einen /weiten Strompfad (Diode 31) ebenfalls durch die Primärwicklung mit dem Ablenkgenerator verbindet, daß die Sekundär- und die Teriiärwicklung(30c, 3OcZJZUr Addition ihrer Spannungen in der ersten Schalterstellung in Reihe geschaltet sind und daß der Batterieanschluß (C) an den Verbindungspunkt der Sekundärwicklung (3Oc^ mit der Tertiärwicklung (30<Z,)angesehlossen ist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Strompfad eine Sperrdiode (31) enthält, deren Anode mit dem Batterieanschluß (C)nna deren Kathode mit der Primärwicklung (30b) gekoppelt ist.