DE2508604C3 - Fernsehablenkschaltung zum wahlweisen Betrieb aus zwei Spannungsquellen unterschiedlicher Spannung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fernsehablenkschaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist und sich wahlweise aus einem Wechselspannungsnetz oder aus einer Batterie betreiben läßt.

Aus der DE-AS 1151 547 ist ein Transistorfernsehgerät bekannt, das sich wahlweise aus zwei Batterien unterschiedlicher Spannung, betreiben lassen soll, nämlich aus 6-Volt- oder 12-Volt-Batterien, wie sie in Kraftfahrzeugen gebräuchlich sind. Für die Spannungsumschaltung wird ein Umschalter verwendet, der für den Betrieb aus der niedrigeren Spannung in einer Stellung liegt, bei welcher im Zeilentransformator entstehende Rücklaufimpulse mittels einer Dämpfungsdiode gleichgerichtet werden und einen Kondensator auf die fehlenden 6 Volt aufladen. Durch Addition der Kondensatorspannung zur niedrigeren Batteriespannung entsteht dann die Betriebsspannung von 12 Volt, für welche die Schaltung ausgelegt ist. (In der anderen Schalterstellung für 12-Volt-Betrieb wird die Kondensatorspannung dagegen nicht zur Batteriespannung hinzuaddiert). Da die Dämpfungsdiode aber nur während der relativ kurzen Zeilenrücklaufimpulse leitet, um die Energie für die Aufladung des Kondensators zu übertragen, muß sie für hohe Spitzenströme bemessen werden. Dies schlägt sich in ihren Kosten und in der Zuverlässigkeit der Schaltung nieder.

Bei tragbaren Feinsehern, 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 Abwärts-Transformator entnommen wird. Arbeitet der Empfänger im Netzbereich, 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 normalerweise einen Leistungstransistor enthält. Wenn die Zeilenablenkschaltung von dieser niedrigen Spannung gespeist wird, kann der in einer Primärwicklung des Zeilentransformators induzierte Strom zur Induzierung von Spannungsänderungen in anderen Wicklungen des Zeilentransformators benutzt werden. Derartige induzierte Spannungsände-

rungen 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 Zeileniransformators beim Betrieb der Zeilenablenkschaltung induzierte Strom hat gleiche Spannungsänderungen zur Folge, die gleichgerichtet und gesiebt werden und als 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 Netzbetrieb verwendet wird. Diese Möglichkeiten der Spannungsherabsetzung bringen erhebliche Leistungsverluste mit, weil Strom in Widerstandselementen umgesetzt werden muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Stromversorgungsschaltung für eine Fernseh-Ablenkschaltung, welche ohne aufwendigen Abwärtstransformator und ohne unerwünschte Leistungsverlusie eine wahlweise Speisung aus dem Netz oder einer Batterie erlaubt und bei welcher die Wärmeverluste möglichst klein gehalten werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im Gegensatz zu in üblicher Weise bei Ablenkschaltungen geschalteten Dämpfungsdioden leitet die Dämpfungsdiode bei der erfindungsgemäßen Schaltung während des gesamten Hinlaufintervalls. Abgesehen davon, daß die erfindungsgemäße Schaltung insgesamt weniger Bauteile benötigt, wodurch ihre Zuverlässigkeit vergrößert wird, entstehen bei ihr geringere Wärmeverluste, weil die gesamte, von der Ablenkschaltung während jedes Horizontalzyklus benötigte Energie mit dem kleinstmöglichen mittleren Strom — da während des gesamten Hinlaufintervalls — zugeführt wird. Außerdem kann eine billigere Dämpfungsdiode benutzt werden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Frfindung 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 2g Schwingungsformen, die an verschiedenen Punkten der Schaltung gemäß F i g. 1 auftreten.

Bei einer in F i g. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein zeilenfrequentes Signal 10 gemäß F i g. 2a auf die Basis S 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 306 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.

Das andere Ende der Wicklung 30ό liegt über einen Speicherkondensator 27 an Masse. Der Verbindungspunkt der Wicklung 306 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 Kontukt 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 Cist ferner mit der Anode einer Dämpfungsdiode 35 verbunden, deren Kathode zu einer A.vapfung £der Wicklung 306 führt.

Die in F i g. 1 dargestellte Stellung arbeitet aus dem Netz, wenn der Schalter 60 sich in der Position G befindet. Der Punkt C ist dann über den Speicherkondensator 37 mit Masse verbunden, ein Pol des Wechselspanrvungsnetzes liegt an Masse, der andere an der Anode der Gleichrichterdiode 61. Die gleichgerichteten Halbwellen werden im Kondensator 63 gespeichert. Die Betriebsgleichspannung wird durch den Widerstand 65 und die im Durchlaß betriebene Sperrdiode 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 Zeilcnhinlaufintervalls wird der Zeilenendtransistor 20 durch den negativ gerichteten Teil der in F i g. 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 30f> des Zeilentransformators 30 und die Ablenkwicklung 24 zum S-Formungskondensator 25. Durch die Zeilenablenkwicklung 24 fließt gemäß Schwingungsform 11 in F i g. 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 Konstantquelie anzusprechenden Stromauelle am Punkt B auflädt. Etwa in der Mitte des

Hinlaufintervalls wird der Transistor 20 durch den positiv gerichteten Teil der Schwingungsform 10 gemäß F i g. 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 Gegeilrichtung 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 !0 Transistor 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 Zeilenrücklaufintervalls. 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 306 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 306 über die Spannung B +, an welcher die Wicklung 306 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 Hinlaufintervalls auf einen stark positiven Wert gegenüber Masse, wie die Schwingungsform 12 in F i g. 2c zeigt, wenn die aus den Wicklungen 30a und 30i> 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 F i g. 2f, und wird durch 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 vollständig 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 F i g. 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 306 induzierte Schwingungsform hat zur Folge, daß an der Wicklung 30c die Sehwingungsform 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 wesentli chen von der Größe der Spannung der Batterie 3 auftrilt. Die gleichgerichtete Spannung wird ii Speicherkondensator 37 gespeichert, der die Gleich spannung für andere Empfängerteile liefert und einei Dämpfungsstrom durch die Diode 35 für Dämpfungs zwecke während des Zeilenrücklaufs liefert.

Wenn die Ablenkschaltung gemäß Fig. 1 also au dem Wechselspannungsnetz betrieben wird, dann win

ίο die Betriebsgleichspannung für sie durch die Wicklunj 306 vom Schaltungspunkt B + an den Punkt F, dci Verbindungspunkt der Wicklung 306 mit der Hochspan nungswicklung 30a. geliefert. Die Spannung am Punkt j (Schwingung 14 in Fig. 2e) liegt während de

!5 Hinlaufintervaüs. wenn die Spannung am Punkt B ι ii der Größenordnung von 100 V liegt, wegen de Betriebsgleichsstromes typischerweise in der Größen Ordnung von 12 V. Ähnlich liegt die Spannung am Punk F(Schwingung 12 in F i g. 2c) während des Hinlaufinter valls bei etwa 0 Volt. Es ist natürlich wichtig, daß dies> im Hinlaufintervall auftretenden Spannungen an dei entsprechenden Punkten der Transformatorwicklunj 306 auch dann auftreten, wenn die Ablenkschaltung in Batteriebetrieb läuft damit der Empfänger im Batterie betrieb genau so arbeitet wie im Netzbetrieb. Wenn dii Ablenkschaltung gemäß F i g. 1 von der Netzspannunj abgetrennt wird, indem der Schalter 60 in die Position / umgelegt wird, dann wird der Kondensator 31 abgetrennt und die Betriebsgleichspannung wird de Ablenkschaltung von der Batterie 39 als Gleichspan nungsquelle zugeführt. Die Gleichspannung gelang über die Dämpfungsdiode 35 zum Punkt E de Transformatorwicklung 306. Der die Dämpfungsdiodi 35 dann durchfließende Strom ist durch die Schwingun; 18 in Fi g. 2g dargestellt. Man sieht, daß während de: gesamten Zeilenablenkintervalls der Schaltung aus de Batterie Strom zugeführt wird.

Es ist bemerkenswert, daß die Batterie 39 wahrem des Hinlaufintervalls dieselbe Spannung am Punkt I aufrecht hält wie dies beim Netzbetrieb der Fall ist. Diei ist durch die Schwingung 14 in F i g. 2e veranschaulicht Ebenso liegt am Punkt Fdie gleiche Spannung von etwi ¹0 Volt gemäß Schwingung 12 der F i g. 2c. Somit sind die Spannungen an den Punkten E und F praktiscl dieselben, wenn der Empfänger im Netzbetrieb oder in Batteriebetrieb arbeitet. Um aber auch die gleich« Betriebsweise in beiden Fällen sicherzustellen, muf auch am Kondensator 27 eine Spannung B + gleiche: Höhe wie die gleichgerichtete und gesiebte Netzwech selspannung liegen.

Zu diesem Zweck ist das Windungsverhältnis de: Teiles der Wicklung 306 zwischen den Punkten fund / zu demjenigen zwischen den Punkten F und B + praktisch gleich dem Verhältnis der Batteriespannung 39 zur Spannung B + am Kondensator 27 im Falle de! Netzbetriebes gewählt Fließt im Zeilentransformatoi 30 vom Punkt E zum Punkt F während de! Rücklaufintervalles ein Strom, dann wird infolge diese; Wicklungsverhältnisses die Spannung zwischen der Punkten E und F praktisch auf die Größe dei Gleichspannung der Spannungsquelle B +,am Kondensator 27, transformiert wenn der Empfänger im Netzbetrieb läuft
Im Batteriebetrieb fließt zwischen den Punkten fund F der Wicklung 306 während des Hinlaufintervalls eir Strom, wie ihn die Schwingung 18 veranschaulicht nämlich der Strom durch die Dämpfungsdiode 35. Die am Kondensator 27 auftretende Spannung ist dabei

wegen dessen Speiclicrwirkung praktisch konstant. Während des Rücklaufintcrvalls fließt vom Punkt Fzum Punkt E wegen der Sperrwirkung der Dämpfungsdiode 35 kein Strom. Es trilt 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 üämpfungsdiodc 35 fließenden, praktisch als Gleichstrom anzusprechenden Strom gemäß Kurve 18 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 ß+, die am Speicherkondensator 27 auftritt. Damit ist die Spannung R + 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 306 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnunnen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Fernsehablenkschaltung zum wahlweisen Betrieb aus einer ersten Spannungsquelle, welche eine durch Gleichrichtung und Siebung aus der Netzwechselspannung abgeleitete erste Gleichspannung liefert, oder aus einer zweiten Gleichspannungsquelle wesentlich niedrigerer Spannung, mit einer Reihenschaltung aus einer Ablenkwicklung und einem Energiespeicher, parallel zu der ein nur in einer Richtung leitender steuerbarer Schalter liegt, der zur Erzeugung eines durch die Ablenkwicklung fließenden. Hin- und Rücklaufintervalle aufweisenden Stromes mit der Ablenkfrequenz betrieben wird, ferner mit einem Transformator, der mit mindestens einer Wicklung an den Schalter, sowie über einen ersten Schaltungspunkt an die erste Betriebsspannungsquel'e und über einen zweiten Schaltungspunkt an einen Anschluß eines Dämpfungselementes angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (35) mit seinem anderen Anschluß an die zweite Gleichspannungsquelle (39) angeschlossen ist derart, daß an dem ersten bzw. an dem zweiten Schaltungspunkt (B + bzw. E) während des Hinlaufintervalles Spannungen entstehen, die im wesentlichen gleich den Spannungen der ersten bzw. der zweiten Gleichspannungsquelle (61 bis 67, 27 bzw. 39) sind, und das Dämpfungselement in einem ersten Schaltzustand die zweite Spannungsquelle (39) während praktisch des gesamten Hinlaufintervalls an den zweiten Schaltungspunkt (E) ankoppelt, während des Rücklaufintervalls dagegen in einem zweiten Schaltzustand abkoppelt.

2. Ablenkschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleichspannungsquelle eine Batterie (39) aufweist und daß die erste Gleichspannungsquelle eine zwischen den ersten Schaltungspunkt (B+) der ersten Transformatorwicklung (300,) und ein Bezugspotential (Masse) geschaltete Kapazität aufweist, in welcher die am ersten Schaltungspunkt während des Hinlaufintervalls erzeugte erste Spannung gespeichert wird und im Batteriebetrieb zur Speisung anderer Empfängerteile zur Verfügung steht.

3. Ablenkschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (30) eine zweite Wicklung (3OcJ aufweist, in welcher bei Stromfluß in der ersten Wicklung (}0b) Spannungsänderungen induziert werden, und daß mit der zweiten Wicklung Gleichrichter-, Filter- und Speicherelemente (32 bzw. 37) zur Umwandlung dieser Spannungsänderungen in eine Betriebsgleichspannung gekoppelt sind, welche praktisch gleich der von der zweiten Gleichspannungsquelle (39) gelieferten Spannung ist und als die zweite Gleichspannung für andere Empfängerteile zur Verfügung steht, wenn dieser aus der ersten Spannungsquelle betrieben wird.

4. Ablenkschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (35) eine Dämpfungsdiode aufweist, deren Anode bei Betrieb des Empfängers aus der ersten Spannungsquelle an die Gleichrichter-, Filter- und Speicherelemente (32 bzw. 37) und beim Betrieb des Empfängers aus der zweiten Spannungsquelle (39) an diese angeschlossen ist und deren Kathode an den zweiten .Schaltungspunkt (E) der ersten Transformatorwicklung (30b) zur Dämpfung des Rücklaufs der

Ablenkschwingung gekoppelt ist.

5. Ablenkschaltung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betrieb des steuerbaren Schalters (20) während mindestens eines Teils des Hinlaufintervalls an der ersten Trajisformatorwicklung (30Z^ eine dritte Spannung entsteht und daß die Anschlußpunkte der ersten und der zweiten Gleichspannungsquelle (61 bis 67,27) an die erste Transformatorwicklung derart gewählt sind, daß das Verhältnis der Windungszahl der ersten Wicklung zwischen dem Anschlußpunkt (F) des steuerbaren Schalters (20) und dem zweiten Schaltungspunkt (E) zur Windungszahl der ersten Transformatorwicklung zwischen dem Anschlußpunkt (F) des steuerbaren Schalters (20) und dem ersten Schaltungspunkt (B +) praktisch gleich dem Verhältnis der Differenz zwischen der zweiten Gleichspannung und der dritten Spannung zur Differenz der ersten Gleichspannung und der dritten Spannung ist.