DE2508604A1

DE2508604A1 - Ablenkschaltung

Info

Publication number: DE2508604A1
Application number: DE19752508604
Authority: DE
Inventors: David Warren Luz
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1974-02-27
Filing date: 1975-02-27
Publication date: 1975-08-28
Also published as: AU7843175A; GB1489674A; ATA149575A; DE2508604B2; CA1048637A; DE2508604C3; ES435124A1; FR2262462B1; JPS50120719A; JPS5427213B2; NL7502276A; AT364001B; FR2262462A1; US3938004A

Description

RCA 67,971

U.S. Ser.No. 446,458

Filed: 27. Februar 1974

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Ablenkschal tun er

Die Erfindung betrifft eine Ablenkschaltung, die sich entweder aus einem Kechselspannungsnetz oder aus einer Batterie betreiben läßt.

Bei tragbaren Fernsehern, die sich entweder aus dem Netz oder aus einer Batterie betreiben lassen, wird die Betriebsgleichspannung typischerweise durch Gleichrichtung einer relativ niedrigen Spannung erzeugt, die einem heruntertransformierenden Transformator entnommen wird. Arbeitet der Empfänger im Wetzbetrieb, dann kann man die transformierte Wechselspannung gleichrichten und sieben und auf diese Weise eine Betriebsgleichspannung erzeugen, die praktisch gleich der Batteriespannung ist. Diese Betriebsgleichspannung wird üblicherweise durch eine Wicklung des Zeilentransformators der Zeilenablenkstufe zugeführt, die üblicherweise einen Leistungstransistör enthält. Wenn die

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Zeilenablenkschaltung von dieser niedrigen Spannung gespeist
wird, kann der in einer Primärwicklung des Zeilentransformators induzierte Strom zur Induktion von Spannungsänderungen in anderen Wicklungen des Zeilentransformators benutzt werden. Derartige induzierte Spannungsänderungen lassen sich gleichrichten und sieben und dienen dann als weitere Betriebsspannungen für andere Teile des Empfängers.

Wird der Empfänger aus einer Batterie betrieben, dann wird dieselbe Gleichspannung demselben Punkt des Zeilentransformators
von der Batterie aus zugeführt, und der in der Primärwicklung
des Zeilentransformators beim Betrieb der Zeilenablenkschaltung induzierte Strom hat gleiche Spannungsänderungen zur Folge, die gleichgerichtet und gesiebt werden und Spannungen anderer Größe für den Betrieb weiterer Empfängerteile benutzt werden.

Bei diesem Schaltungsprinzip benötigt man einen teuren, platzbenötigenden Abwärtstransformator zur Herabsetzung der Netzwechselspannung auf die Höhe der Batteriespannung. Man hat versucht, die Spannung direkt aus der gleichgerichteten Netzwechselspannung auf die Batteriespannung herabzusetzen, die dann
unmittelbar dem Zeilentransformator zugeführt wird. Hierbei hat man jedoch wenig Erfolg gehabt, da die gleichgerichtete Netzwechselspannung erheblich herabgesetzt werden muß, bis die Höhe der von Batterien gelieferten Spannung erreicht wird, wie sie
üblicherweise bei tragbaren Fernsehempfängern für Batterie und rletzbetrieb verwendet wird. Diese Möglichkeiten der Spannungsherabsetzung bringen erhebliche Leistungsverluste mit, weil
Strom in Widerstandselementen umgesetzt werden muß.

Gemäß der Erfindung enthält nun ein Ablenksystem, welches wahlweise aus einer ersten Stromquelle in Form der gleichgerichteten und gesiebten Netzwechselspannung oder einer zweiten Stromquelle wesentlich niedrigerer Gleichspannung betreiben läßt,
eine Ablenkwicklung, einen Ablenkstromgenerator, eine Schalteranordnung und einen Transformator mit mindestens einer ersten

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Wicklung. Der Ablenkstromgenerator ist an die Ablenkwicklung angeschlossen und läßt in ihr einen Ablenkstrom mit Hinlauf- und Rücklaufintervallen fließen. Die erste Wicklung des Transformators ist an den Ablenkstromqenerator und die erste und zweite Spannungsquelle angeschlossen, und diese Spannungsquellen sind an einen ersten bzw. zweiten Punkt des Transformators angekoppelt, um dort Spannungen zu entwickeln, die praktisch gleich der ersten Betriebsspannung und der zweiten Betriebsspannung während des HinlaufIntervalls sind, wobei die zweite Betriebsspannungsquelle an den zweiten Punkt über die Schalteranordnung angekoppelt ist, die in einem ersten Zustand die zweite Spannungsquelle während mindestens eines Teils des Hinlaufintervalls anschließt und in einem zweiten Zustand die zweite Spannungsquelle vom zweiten Punkt während mindestens eines Teils des Rücklaufintervalles trennt.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltbild einer Ablenkschaltung gemäß der Erfindung und

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

Bei einer in Fig. 1 dargestellten bevorzugten AusführungsJörm der Erfindung wird ein zeilenfrequentes Signal 10 gemäß Fig. 2a auf die Basis 5 eines Zeilenendtransistors 20 gekoppelt. Der Emitter dieses Transistors liegt an Erde und sein Kollektor liegt an einem Anschluß eines Rücklaufkondensators 22, ferner an einem Anschluß einer Zeilenablenkwicklung 24 und an einer Anzapfung F einer Windung 30b eines Zeilentransformators 30. Der andere Anschluß des Rücklaufkondensators 22 liegt an Masse und der andere Anschluß der Ablenkwicklung 24 liegt über einen S-Formungskondensator 25 ebenfalls an Masse.

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Das andere Ende der Wicklung 30b liegt über einen Speicherkondensator 27 an Masse. Der Verbindungspunkt der Wicklung 30b mit dem Kondensator 27 ist über einen Strombegrenzungswiderstand 67 an die Kathode einer Sperrdiode 66 geführt, außerdem liegt die Kathode über einem Speicherkondensator 64 an Masse. Ihre Anode ist mit einem Ende eines Glättungswiderstandes 65 verbunden, dessen anderes Ende über einen Speicherkondensator 63 nach Masse geführt ist und außerdem mit der Kathode einer Gleichrichterdiode 61 verbunden ist, deren Anode an einem Anschluß eines Schalters 60 liegt, der einen weiteren, an Masse liegenden Anschluß hat.

Eine Hochspannungswicklung 30a des Zeilentransformators 30 ist mit einem Ende an den Anschluß F angeschlossen, ihr anderer Anschluß liegt an der Anode einer Hochspannungsgleichrichterdiode 40, deren Kathode an die Bildröhre 50 angeschlossen ist.

Eine Wicklung 30c des Zeilentransformators 30 liegt mit einem Ende an der Anode einer Gleichrichterdiode 32, mit dem anderen Ende an Masse. Der andere Anschluß der Wicklung 30c liegt an Masse. Der Punkt C und die Kathode der Diode 32 sind mit einem weiteren Kontakt des Schalters 60 verbunden. Zwischen einem anderen Kontakt des Schalters 60 und Masse liegt ein Speicherkondensator 37. Noch ein Anschluß des Schalters 60 liegt am positiven Pol einer Batterie 39, deren negativer Pol an Masse liegt. Der Schaltungspunkt C äst ferner mit der Anode einer Dämpfungsdiode 35 verbunden, deren Kathode zu einer Anzapfung E der Wicklung 30b führt.

Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung arbeitet aus dem Netz, wenn der Schalter 6O sich in der Position G befindet. Der Punkt C ist dann über den Speicherkondensator 37 mit Masse verbunden, ein Pol des Wechselspannungsnetzes liegt an Masse, der andere an der Anode der Gleichrichterdiode 61. Die gleichgerichteten Halbwellen werden im Kondensator 63 gespeichert. Die Betriebs-

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gleichspannung wird durch den Widerstand 65 und die im Durchlaß betriebene Sperrioäe 66 einem weiteren Filterkondensator 64 zugeführt, der eine Gleichspannung etwa in Höhe der gleichgerichteten Netzspannung über einen Begrenzungswiderstand 67 an den Anschluß B+ des Speicherkondensators 27 liefert. Zusätzlich
kann der Kondensator 64 zur Lieferung einer Betriebsgleichspannung für andere Teile des Empfängers dienen. Der Widerstand 67 schützt den Zeilentransformator 30 gegen überstrom im Fall von Funkenüberschlägen von der Anode der Bildröhre 50 nach Masse.

Während eines ersten Teils des Seilenhinlaufintervalls wird der Zeilenendtransistor 20 durch den negativ gerichteten Teil der in Fig. 2 dargestellten Schwingungsform 10, die seiner Basis zugeführt wird, gesperrt gehalten. Von der durch den Kondensator 27 gebildeten Spannungsquelle (gleichgerichtete und gefilterte Netzspannung) fließt ein Strom durch die Wicklung 30b des Zeilentransformators 30 und die Ablenkwicklung 24 zum S-Formungskondensator 25. Durch die Zeilenablenkwicklung 24 fließt gemäß Schwingungsform 11 in Fig. 2b ein nahezu abnehmender Strom in einer ersten Richtung, wenn sich der Kondensator 25 über die
Induktivität der Wicklungen 30b und 24 aus der praktisch als
Konstantstromquelle anzusprechenden Stromquelle am Punkt B auflädt. Etwa in der Mitte des HinlaufIntervalls wird der Transi-. stör 20 durch den positiv gerichteten Teil der Schwingungsform 10 gemäß Fig. 2a, die an seiner Basis erscheint, in die Sättigung gesteuert. Wenn die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 20 leitend wird, kehrt sich der Stromfluß in der Ablenkwicklung 24 um und beginnt in der Gegenrichtung nahezu linear anzusteigen, wie die Schwingungsform 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 praktisch linear durch die Ablenkwicklung 24 bis zum Ende des Hinlaufintervalls, wo
der negativ gerichtete Teil der Schwingungsform 10 den Transi-

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stor 20 wieder sperrt. Wenn der Strom im Transistor plötzlich zu fließen aufhört, dann beginnt der Strom in der Ablenkwicklung 24 in der Gegenrichtung auf Null zu abzunehmen, wie die Schwingungsform 11 in Fig. 2b erkennen läßt. Das plötzliche Sperren des Transistors 20 bedeutet den Beginn des Zeilenrücklauf Intervalls. Wird der Transistor 20 gesperrt, dann beginnt der vorher durch ihn nach Masse geflossene Strom den Rücklaufkondensator 22 aufzuladen, wenn ihm Energie aus den Magnetfeldern zugeführt wird, welche die Wicklungen 30b und 24 durch den im Hinlaufintervall in ihnen geflossenen Strom aufgebaut haben.

Während des Rücklaufintervalls steigt die Spannung an sämtlichen Punkten der Wicklungen 30a und 30b über die Spannung B+, an welcher die Wicklung 30b mit ihrem mit dem Kondensator 27 verbundenen Ende liegt. Die Spannungsform am Punkt E, die gemäß Fig. 2e (Schwingungsform 14) während des Hinlaufintervalls auf den Spannungswert am Punkt C geklemmt war, steigt während des Rücklaufintervalls, wenn der Punkt E vom Punkt C durch die dann in Sperrichtung vorgespannte Diode 35 entkoppelt ist. Am Punkt F steigt die Spannung in gleicher Weise von etwa Null während des HinlaufintervalIs auf einen stark positiven Wert gegenüber Masse, wie die Schwingungsform 12 in Fig. 2c zeigt, wenn die aus den Wicklungen 30a und 30b zurückgewonnene Energie nun dem Rücklaufkondensator 22 zugeführt wird. Die Spannung am Verbindungspunkt der Hochspannungswicklung 30a mit dem Hochspannungsgleichrichter 40 erreicht ebenfalls einen positiven Spitzenwert, siehe Schwingungsform 16 in Fig. 2f, und wird aurch den Gleichrichter 40 als Hochspannung für die Bildröhre 50 gleichgerichtet.

Der Rücklaufkondensator 22 beginnt sich dann zu entladen und überträgt Energie zurück in die Zeilenablenkwicklung 24 und den Zeilentransformator 30, so daß dort wieder Magnetfelder aufgebaut werden. Wenn sich der Rücklaufkondensator 22 voll-

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ständig entlädt und damit eine erste Halbschwingung mit der Induktivität der Wicklung 24 und des Zeilentransformators 30 beendet, dann wird die Dämpfungsdiode 35 wieder in Durchlaßrichtung vorgespannt, da am Punkt F etwa die Spannung Null gegen Masse auftritt, wie die Schwingungsform 12 der Fig. 2c zeigt, und beginnt Strom vom Hilfsspeicherkondensator 35 zu leiten, der mit ihrer Anode verbunden ist. In diesem Zeitpunkt beginnt das nächste HinlaufIntervall.

Die in der Wicklung 30b induzierte Schwingungsform hat zur Folge, daß an der Wicklung 30c die Schwingungsform 13 gemäß Fig.2d auftritt. Ihre positiv gerichteten Teile werden durch die Diode 32 während des Hinlaufs gleichgerichtet und erscheinen am Punkt C. Die Wicklung 30c ist so bemessen, daß am Punkt C eine gleichgerichtete Spannung im wesentlichen von der Größe der Spannung der Batterie 39 auftritt. Die gleichgerichtete Spannung wird im Speicherkondensator 37 gespeichert, der die Gleichspannung für andere Empfängerteile liefert und einen Dämpfungsstrom durch die Diode 35 für Dämpfungszwecke während des Zeilenrücklaufs liefert.

Wenn die Ablenkschaltung gemäß Fig. 1 also aus dem Wechselspannungsnetz betrieben wird, dann wird die Betriebsgleichspannung für sie durch die Wicklung 30b vom Spannungspunkt B+ an den Punkt F, den Verbindungspunkt der Wicklung 30b mit der Hochspannungswicklung 30a, geliefert. Die Spannung am Punkt E (Schwingung 14 in Fig. 2e) liegt während des Hinlaufintervalls, wenn die Spannung am Punkt B+ in der Größenordnung von 100 V liegt, wegen des Betriebsgleichstromes typischerweise in der Größenordnung von 12 V. Ähnlich liegt die Spannung am Punkt F (Schwingung 12 in Fig. 2c) während des Hinlaufintervalls bei etwa 0 Volt. Es ist natürlich wichtig, daß diese im Hinlauf-Intervall auftretenden Spannungen an den entsprechenden Punkten der Transformatorwicklung 30b auch dann auftreten, wenn die Ablenkschaltung im Batteriebetrieb läuft, damit der Empfänger im Batteriebetrieb genau so arbeitet wie im Netzbetrieb.

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Wenn die Ablenkschaltung gemäß Fig. 1 von der Netzspannung abgetrennt wird, indem der Schalter 60 in die Position H umgelegt wird, dann wird der Kondensator 37 abgetrennt und die Betriebsgleichspannung wird der Ablenkschaltung von der Batterie 39 als Gleichspannungsquelle zugeführt. Die Gleichspannung gelangt über die Dämpfungsdiode 35 zum Punkt E der Transformatorwicklung 30b. Der die Dämpfungsdiode 35 dann durchfließende Strom ist durch die Schwingung 13 in Fig. 2g dargestellt. Man sieht, daß während des gesamten Zeilenablenkintervalls der Schaltung aus der Batterie Strom zugeführt wird.

Es ist bemerkenswert, daß die Batterie 39 während des Hinlaufintervalls dieselbe Spannung am Punkt E aufrecht hält, wie dies beim Netzbetrieb der Fall ist. Dies ist durch die Schwingung 14 in Fig. 2e veranschaulicht. Ebenso liegt am Punkt F die gleiche Spannung von etwa O Volt gemäß Schwingung 12 der Fig. 2c. Somit sind die Spannungen an den Punkten E und F praktisch dieselben, wenn der Empfänger im Netzbetrieb oder im Batteriebetrieb arbeitet. Um aber auch die gleiche Betriebsweise in beiden Fällen sicherzustellen, muß auch am Kondensator 27 eine Spannung B+ gleicher Höhe wie die gleichgerichtete und gesiebte Netzwechselspannung liegen.

Zu diesem Zweck ist das Windungsverhältnis des Teiles der Wicklung 30b zwischen den Punkten E und F zu demjenigen zwischen den Punkten F und B+ praktisch gleich dem Verhältnis der Batteriespannung 39 zur Spannung B+ am Kondensator 27 im Falle des Netzbetriebes gewählt. Fließt im Zeilentransformator 30 vom Punkt E zum Punkt F während des Rücklaufintervalles ein Strom, dann wird infolge dieses Wicklungsverhältnisses die Spannung zwischen den Punkten E und F praktisch auf die Größe der Gleichspannung der Spannungsquelle B+, am Kondensator 27, transformiert, wenn der Empfänger im Netzbetrieb läuft.

Im Batteriebetrieb fließt zwischen den Punkten E und F der

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Wicklung 30b während des HinlaufIntervalls ein Strom, wie ihn die Schwingung 1G veranschaulicht, nämlich der Strom durch die Dämpfungsdiode 35. Die am Kondensator 27 auftretende Spannung ist dabei wegen dessen Speicherwirkung praktisch konstant. Während des Rücklaufintervalls fließt vom Punkt F zum Punkt E wegen der Sperrwirkung der Dämpfungsdiode 35 kein Strom. Es tritt keine Transformatorwirkung auf, aufgrund welcher der Kondensator 27 entladen werden könnte. Die Wicklung 30b und die Elemente 35, 27 und 20 wirken so als Aufwärts-Umwandler, die den durch die Dämpfungsdiode 35 fließenden, praktisch als Gleichstrom anzusprechenden Strom gemäß Kurve 13 von einer ersten Spannung, nämlich der von der Batterie 39 gelieferten Spannung, wenn der Schalter 60 sich in der Position H befindet/ in eine höhere Gleichspannung umwandeln, nämlich die praktisch konstante Spannung B+, die am Speicherkondensator 27 auftritt. Damit ist die Spannung B+ praktisch die gleiche, wenn der Empfänger mit der gleichgerichteten und gesiebten Netzspannung, die am Kondensator 27 auftritt, oder von der niedrigeren Spannung der Batterie 39 betrieben wird.

Man sieht, daß die Hinlaufspannungen an allen Punkten der Wicklung 30b bei Batteriebetrieb der Ablenkschaltung praktisch genau so sind, wie wenn die Schaltung aus dem Netz betrieben wird. Auf diese Weise werden Unterschiede im Betriebsverhalten der Ablenkschaltung vermieden. Die Gleichspannung B+, die am Kondensator 27 auftritt, kann anderen Teilen des Empfängers gleichermaßen zugeführt werden, wenn der Empfänger mit der niedrigen Gleichspannung aus der Batterie 39 oder mit der gleichgerichteten und gesiebten Gleichspannung, welche von Elementen 61, 63, 64, 65, 66, 67 und 27 geliefert wird, betrieben wird.

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Claims

-10-Patentansprüche

Ablenkschaltung für den Betrieb aus einer ersten, durch eine gleichcferichtete und gesiebte Netzwechselspannung gebildete Spannungsquelle oder aus einer zweiten Gleichspannungsquelle wesentlich niedrigerer Spannung, mit einer Ablenkwicklung, einem mit dieser gekoppelten Ablenkstromgenerator, v/elcher in der Ablenkwicklung einen Ablenkstrom mit Hinlaufund RücklaufIntervallen erzeugt, und mit einer Schalteranordnung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transformator (30) mit mindestens einer ersten Wicklung (30b) an den Ablenkstromgenerator und an die erste und die zweite Stromquelle angeschlossen ist, wobei die erste und die zweite Stromquelle mit dem Transformator an einem ersten bzw. zweiten Punkt (F,E) verbunden sind und an diesen Punkten Spannungen auftreten, die praktisch gleich der ersten Betriebsspannung und der zweiten Betriebsspannung während des Hinlaufintervalles sind, und daß die zweite Spannungsquelle mit dem zweiten Punkt (E) über die Schalteranordnung verbunden ist, die in einem ersten Schaltzustand die zweite Spannungsquelle während mindestens eines Teils des Hinlaufintervalls mit dem zweiten Punkt verbindet und in einem zweiten Schaltzustand während mindestens eines Teils des Rücklaufintervalls die zweite Spannungsquelle von dem zweiten Punkt trennt.
2) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteranordnung ein Gleichrichterelement (35) ist, welches den zweiten Schaltungspunkt (E) von der zweiten Spannungsquelle während mindestens eines Teils des Rücklaufintervalls trennt, derart, daß die Spannung am zweiten Schaltungspunkt während dieses Teils des Rücklaufintervalls sich wesentlich vom Spannungswert der zweiten Spannungsquelle verändern kann.

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3) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (30) eine zweite Wicklung (3Oc) aufweist, in welcher bei Stromfluß in der ersten Wicklung (30b) Spannungsänderungen induziert werden, daß mit der zweiten Wicklung eine Gleichrichter-, Filter- und Speicherschaltung (32,37) zur Gleichrichtung der Spannungsänderungen sowie Filterung und Speicherung der gleichgerichteten Spannung zur Erzeugung einer Gleichspannung, die gleich der Spannung der zweiten Spannungsque.Me (39) ist, gekoppelt ist, die anderen Teilendes Empfängers als Betriebsspannung zugeführt wird, wenn die Ablenkschaltung aus der ersten Spannungsquelle betrieben wird, und daß zwischen den ersten Punkt (F) der ersten Wicklung (30b) und ein Bezugspotential ein Kondensator (22) geschaltet ist, der die am ersten Punkt während des Hinlaufintervalls erzeugte erste Spannung speichert und sie anderen Teilen des Empfängers zuführt, wenn die Ablenkschaltung aus der zweiten Spannungsquelle betrieben wird.
4) Ablenkschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleichrichterelement eine Dämpfungsdiode (35) ist, deren Anode mit der Gleichrichter-, Filter- und Speicherschaltung verbunden ist, wenn der Empfänger aus der ersten Spannungsquelle betrieben wird, und mit der zweiten Spannungsquelle (Batterie 39) verbunden ist, wenn der Empfänger aus letzterer betrieben wird, und deren Kathode mit dem zweiten Punkt (E) der ersten Wicklung (30b) zur Dämpfung des Rücklaufs des Ablenkzyklus verbunden ist.
5) Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während mindestens eines Teils des HinlaufIntervalls eine dritte Spannung an der Ablenkstromgeneratorkopplung erzeugt wird, und daß die erste und zweite Spannungsquelle derart mit der ersten Wicklung (30b) gekoppelt sind, daß das Verhältnis der Windungszahl der ersten Itficklung zwischen der Ablenkgeneratorkopplung mit der ersten Wicklung und dem zweiten Schal-

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tungspunkt (E) zur Windungszahl der ersten Wicklung zwischen der Ablenkgeneratorkopplung und dem ersten Schaltungspunkt (F) praktisch gleich dem Verhältnis der Differenz zwischen der zweiten Betriebsspannung und der dritten Spannung zur Differenz der ersten Betriebsspannung und der dritten Spannung ist.

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