DE2508603C3 - Gleichspannungsversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Gleichspannungsversorgungsschaltung 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 Betriebsgleichspannung für die Ablenkschaltung aus der Batterie typischerweise über eine Wicklung des Zeilentransformators zugeführt, um den Betriebsstrom für die Zeilenendstufe, die üblicherweise einen Leistungstransistor enthält, zu liefern. Der durch eine Primärwicklung des Zeilentransformators beim Betrieb der Ablenkschaltung fließende Strom induziert Spannungsänderungen in Sekundärwicklungen des Zeilentransformators. 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 Spannungsänderungen in den Sekundärwicklungen des Zeilentransformators aufgrund von in seiner Primärwicklung beim Betrieb der Ablenkschaltung fließenden Strom induziert werden. Diese Spannungsänderungen werden gleichgerichtet und gesiebt und bilden Gleichspannungen anderer Spannungswerte für andere Empfängerteile.

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 Stromflusses durch den Sekundärwicklungswiderstand ständig auf. Wird der Empfänger aus der Batterie betrieben, dann ist die Vermeidung solcher Verluste besonders wichtig, da im Batteriebetrieb unnötigerweise auftretende 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 Heizkreise umgeschaltet je nach dem, welche Röhren gerade für eine bestimmte Empfangsart benötigt werden. Ein weiterer Schalter dient der Umschaltung der Anodenspannungsversorgung zwischen Netz und Batterie, wobei im Batteriebetrieb ein Wechselrichter die Batteriespannung in eine Rechteckspannung umformt, weiche dem Netztransformator im Batteriebetrieb als Eingangswechselspannung zugeführt wird.

Aus der DE-OS 2160 659 ist eine netzbetriebene Spannungsversorgungsschaltung 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 Sperrschwingerimpulse 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 Gleichspannungen auf dem Umweg über Sperrschwingerimpulse 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 Leistungsverluste 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 Netzbetrieb des Empfängers erlauben, da dann ja solche Verluste weniger kritisch als im Batteriebetrieb sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht somit in der Schaffung einer Gleichspannungsversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger, die einen wahlweisen Netz- oder Batteriebetrieb erlaubt ur.ri im Batteriebetrieb eine Herabsetzung des Stromverbrauchs gegenüber herkömmlichen derartigen Schaltungen erlaubt Insbesondere sollen im Batteriebetrieb unnötige Ofcmsche Verhüte im Zeilentransformator vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Schaltung fließt im Batteriebetrieb der zugeführte Betriebsstrom nur insoweit durch eine Transformatorwicklung, als es für die Erzeugung der Ablenkschwingungen erforderlich ist Eine im Batteriebetrieb in Sperrichtung gepolte Diode verhindert dagegen einen Stromfluß durch die Sekundärwicklung des Transformators, leiche im Netzbetrieb Spannungsimpulse zur Gleichrichtung für die Erzeugung einer Betriebsspannung in Höhe der Batteriespannung liefert

Wetterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

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

F i g. 1 ein Schaltbild einer Ablenkschaltung gemäß der Erfindung, und

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

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in F i g. 1 dargestellt ist, wird ein zeilenfrequentes Signal 10 (F i g. 2a) der Basis 5 eines Zeilenendtransistors 20 zugeführt dessen Emitter an Masse geführt ist und dessen Kollektor mit der Kathode einer Dämpfungsdiode 35 sowie einem Anschluß eines Rücklaufkondensators 22, einem Anschluß einer Zeilenablenkwicklung 24 und einem Anschluß F einer Wicklung 306 eines Zeilentransformators 30 verbunden ist Die Anode der Dämpfungsdiode 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 70a eines Abwärtstransformators 70 liegt an Masse und außerdem an einem Kontakt eines Schalters 60, der in seiner Position G an den Massepol des Wechselspannungsnetzes geschaltet wird. Das andere Ende der Wicklung 70a 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 Gleichrichterdiode 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 3Od' bilden eine Sekundärwicklung des Transformators 30. Der Teil 30c ist einseitig mit der Kathode einer Diode 32

ίο verbunden, deren Anode an Masse liegt 2in 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 60 liegt am positiven Pol der Batterie 39, deren negativer Pol ebenfalls an Masse geführt ist

D<;r Anschluß C ist weiterhin mit der Anode einer Sperrdiode 31 verbunden, deren Kathode an den Punkt der Wicklung 306 geführt ist Der Wicklungsteil 3Od des

Zeilentransformators 30 ist einseitig an den Punkt Cund mit seiner anderen Seite an die Anode einer Gleichrichterdiode 36 geführt. Die Kathode dieser Diode liegt am Anschluß Λ, von dem ein Speicherkondensator 38 zum Punkt C'führt

Die Ablenkschaltung gemäß F i g. 1 wird aus dem Wechselspannungsnetz betrieben, wenn sich der Schalter 60 in der Position G befindet Dann liegt der Punkt C über den Speicherkondensator 37 an Masse, und das Wechselspannungsnetz liegt an der Primärwicklung 70s des Abwärtstransformators 70. Eine herabtransformierte netzfrequente Wechselspannung gelangt zur Anode einer Gleichrichterdiode 61, welche als Halbwellengleichrichter arbeitet und die gleichgerichteten Halbwellen 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 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 von 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-Formungskondensator 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 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

f)"> 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 Fig. 2b zeigt, wenn sich der

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

Der S-Formungskondensator 25 entlädt sich weiterhin praktisch linear durch die Ablenkwicklung 24 bis zum Ende des Hinlaufintervalls, wenn der negativ gerichtete Teil der Spannungskurve 10 gemäß F i g. 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 Richtung auf Null abzufallen, wie die Schwingungsform 11 in Fig.2b veranschaulicht Beim schnellen Sperren des Transistors 20 beginnt das Zeilenrücklaufintervall. Wird der Transistor 20 gesperrt, dann beginnt der Strom, welcher vorher durch ihn nach Masse geflossen 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 30£> 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 Schwingungsform 14 der Fig.2e zeigt, und steigt während des Rücklaufintervalls, wenn der Punkt E von der Gleichspannungsquelle infolge der nun gesperrten Dioden 31 und 66 abgetrennt ist. Am Punkt F steigt die Spannung entsprechend vom Wert Null während des Hinlaufintervalls auf einen positiven Wert gegenüber Masse, wie die Schwingungsform 12 gemäß Fig.2c zeigt, da die aus den Wicklungen 24 und 306 zurückgewonnene Energie nunmehr dem Rücklaufkondensator 22 zugeführt wird. Die Rücklaufimpulsspannung am Verbindungspunkt der Hochspannungswicklung 30a mit dem Hochspannungsgleichrichter 40 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 entladen und überträgt Energie zurück in die Zeilenablenkwicklung 24, so daß der Zeilentransformator 30 seine Magnetfelder wieder aufbaut. Wenn sich der Rücklaufkondensator 22 vollständig entlädt und eine erste Halbschwingung mit der Induktivität der Wicklung 24 und dem Zeilentransformator 30 beendet, dann endet das Rücklaufintervall. Die Dämpfungsdiode 35 wird in Durchlaßrichtung gespannt, da die Spannung am Punkt Fpraktisch den Wert Null gegen Masse annimmt, wie die Schwingungsform 12 zeigt, und beginnt einen Strom zu leiten, so daß der Punkt F auf Massepotential geklemmt wird, auf welchem die Anode der Diode 35 liegt Zu diesem Zeitpunkt beginnt das nächste Hinlaufintervall.

Die in der Wicklung 30i> induzierte Spannung hat in den Wicklungen 30c und 3Od Spannungen der Kurvenform 13 gemäß Fig.2d zur Folge. Die Wicklungsteile 30c und 3Od sind miteinander gekoppelt und liefern eine gleichgerichtete Hinlaufspannung an den Punkten C und A, nämlich den positiv gerichteten Teil der Kurvenform 13 gemäß F i g. 2d Die Diode 32 richtet die positiven Teile der Schwingungsform 13 am Punkt Cgieich. Ein positiv gerichteter Impuls für andere Fernsehempfängerfunktionen, wie die automatische Verstärkungsregelung oder automatische Frequenzregelung läßt sich ebenso am Punkt /, der Kathode der Diode 32 abnehmen. Die an der Wicklung 30c auftretende gleichgerichtete Spannung wird im Speicherkondensator 37 gespeichert, der zur Lieferung einer Gleichspannung für andere Empfängerteile verwendet wird. Die an der Wicklung 3Od auftretende Spannung wird durch die Diode 36 gleichgerichtet und im Kondensator 38 gespeichert, der ebenfalls eine zusätzliche Gleichspannungsquelle für andere Schaltungsteile 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 G befindet.

Wird der Empfänger vom Wechselspannungsnetz abgetrennt indem man den Schalter 60 in die Position h legt, dann wird der Kondensator 37 von der Schaltung abgetrennt und eine Gleichspannung wird der Zeilenablenkschaltung 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 7Oi des Transformators nach Gleichrichtung und Filterung geliefert wird. Sie wird auch demselben Punkt E der Wicklung 306 zugeführt

Der Betrieb aus der Batterie 39 unterscheidet sich vom Betrieb mit der herabtransformierten, gleichgerichteten und gefilterten Spannung, da der Wicklungsteil 30c so bemessen ist daß bei Stellung H des Schalters 60 für Batteriebetrieb die in der Wicklung 30c induzierten Spannungsänderungen kleiner sind als die zur Vorspannung der Gleichrichterdiode 32 in Leitungsrichtung erforderliche Spannung. Es fließt daher kein Strom in der Wicklung 30c während des Hinlaufintervalls und es wird weder eine Leistung von ihi abgenommen, noch an ihrem Wicklungswiderstand eine Leistung umgesetzt. Statt dessen wird die dem Punkt C zum Betrieb der anderen Empfängerteile zugeführte 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 Wickiungsabschnitt 30c eine längere Betriebsdauer bis zur nächsten Wiederaufladung der Batterie 39 erreicht.
Bei der hier beschriebenen Schaltung braucht im Batteriebetrieb weniger Leistung von der Ablenkschaltung abgeführt zu werden, wenn die gewünschten zusätzlichen Spannungen für andere Empfängerteile an den Punkten Cund A bereitgestellt werden. Dies beruhi im wesentlichen darauf, daß die Wicklung 30c des Zeilentransformators abgeschaltet wird, welche zui Erzeugung einer dieser Spannungen, nämlich am Punki C andernfalls verwendet wird, da diese Spannung unmittelbar von der Batterie geliefert wird und auf diese Weise Transformatorverluste eliminiert werden, die

w) auftreten würden, wenn die Gleichspannung am Punkt C von der Wicklung 30c geliefert werden würde. Diese Spannung kann durch Gleichrichtung der an det Wicklung 3Od auftretenden Spannungsänderungen noch erhöht werden, so daß weitere Gleichspannungen füi andere Empfängerteile zur Verfugung stehen. Transformatorverlüste infolge einer gleichgerichteten Spannung am Anschluß C werden vermieden, und dies ist eir wesentlicher Gesichtspunkt für den Batteriebetrieb.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gleichspannungsversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger, der mit Hilfe eines Umschalters wahlweise aus dem Wechselspannungsnetz oder aus einer Gleichspannungsquelle betreibbar ist, mit einem Ablenkgenerator, der mit einer Induktivität gekoppelt ist und in dieser aufgrund des Ablenkstromes Spannungsänderungen induziert, die mit Hilfe eines Gleichrichters und einer 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 (37) verbunden sind und diese auf eine Gleichspannung gleicher Höhe wie die von der Gleichspannungsquelle (Batterie 39) gelieferte Spannung aufladen und daß in der anderen Stellung (H) des Schalters (60) bei Betrieb des Empfängers aus der Gleichspannungsquelle (Batterie 39) diese an der Induktivität (30c Φ und dem Gleichrichter (32) liegt und letzteren gegen Batteriestromfluß in der Induktivität und für die in der Induktivität induzierten Spannungsänderungen in Sperrichtung vorspannt

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablenkgenerator eine einen Zeilentransformator (30) enthaltende Zeilenablenkschaltung ist, daß die Induktivität (3Oc) eine Sekundärwicklung eines Zeilentransformators ist, % 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 gekennzeichnet, daß ein eine Primär-, eine Sekundär- und eine Tertiärwicklung (30b, 30c, 3Od) enthaltender Transformator (30) mit einem Ende (F) seiner Primärwicklung (3Ob) an den Ablenkgenerator (20—35) angeschlossen ist, daß der Schalter (60) in 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 zweiten Strompfad (Diode 31) ebenfalls durch die Primärwicklung mit dem Ablenkgenerator verbindet, daß die Sekundär- und die Tertiärwicklung (30c, 3M) mr Addition ihrer Spannungen in der ersten Schallerstellung in Reihe geschaltet sind und daß der so Batterieanschluß (C) an den Verbindungspunkt der Sekundärwicklung (ZQc) mit der Tertiärwicklung (304I angeschlossen ist.

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