DE2727332A1 - Schaltnetzteil fuer einen rundfunkempfaenger, insbesondere einen fernsehempfaenger - Google Patents

Description

• Schaltnetzteil ftr einen flundfunkempfänger,
• insbesondere einen Fernsehempfänger Bei Rundfunkempfängern, insbesondere Fernsehempfangern, ist eine galvanische Trennung der Empfängerschaltung vom Netz erwünscht. Dadurch werden Probleme bei der Isolierung des ,Xntenneneingangs, bei Kopfhörerbuchsen, bei Videobuchsen und bei Tonbanddiodenbuchsen besser gelöst und außerdem Schutzmaßnahmen gegen Berührung von Chassisteilen weniger aufwendig.
• Eine solche galvanische Trennung läßt sich bekanntlich mit einem Netztransformator durchführen. Dieser ist aber ein relativ teures und schweres Bauteil und erzeugt außerdem störende >lagnetfelder.
• Zur Vermeidung eines Netztransformators sind sogenannte Schaltnetzteile bekannt (Funkschau.1975 Heft 5 Seite 40 - 43). Bei einem solchen Netzteil werden mit der gleicl1gerichteten Netzspannung, einem elektronischen Schalter und einer schwingfähigen Schaltung in der Primärwicklung eines Trenntransformators Stromimpulse mit einer Frequenz von ca. 20 - 28 kI1z erzeugt. Diese Stromimpulse erzeugen in der Sekundärwicklung des Transformators Spannungsimpulse, aus denen mit Gleichrichtern die Betriebsspannungen gewonnen werden. Da dies£rTransformator mit einer wesentlich höheren Frequenz als der Netzfrequenz arbeitet, sind seine Abmessungen und sein Gewicht beträchtlich kleiner als die eines Netztransformators.
• Ein solches Schaltnetzteil enthält außerdem noch eine Stabilisierungsschaltung zur Stabilisierung der Amplitude der Ausgangs-Spannungen. Dieser Schaltung wird eine durch Gleichrichtung der Impulsspannung am Trafo gewonnene Stellgröße zugeführt und dort mit einer Bezugsspannung verglichen. In Abhangigkeit von der Abweichung wird der Schaltzeitpunkt des elektronischen Schalters so gesteuert, daß die Amplitude der Ausgangsspannun gen konstant bleibt.
• Es hat sich gezeigt, daß durch Fehler auf der Primärseite des Trenntransformators, insbesondere durch einen Ausfall von Bauteilen der Stabilisierungsschaltung, die Stabilisierung ausfallen und die Amplitude der Ausgangsspannungen des Schaltnetzteils gefährlich hohe Werte annehmen kann. So können z.B. bei einem Fehler in einem Fernsehempfänger die Betriebsspannungen auf den dreifachen Nennwert ansteigen. Dadurch sind verschiedene Stufen gefährdet, z.B. der Zeilenendstufentransistor und der lieizfaden der Bildröhre.
• Eine Überwachung der Ausgangsspannungen auf der Sekundärseite des Trenntransformators und ein damit verbundener Eingriff in die Primärseite ist schaltungstechnisch nicht möglich, weil der Trenntrafo eine galvanische Trennung herbeiführen soll und somit Primärseite und Sekundärseite nicht schaltungstechnisch verknüpft sein dürfen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Schaltnetzteil so weiterzubilden, daß ein gefährlicher Anstieg der Ausgangsspannungen verhindert wird.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Die Erfindung grcift also lediglich in die Primärseite des Trafos ein und hat keine schaltungstechnische Verknüpfung mit der Sekundärseitc, so daß die gewünschte galvanische Trennung erhalten bleibt. Durch die Inaktivierung des Rückkopplungsweges wird die Schwingfähigkeit der Schaltung unterbrochen, so daß auf der Sekundärseite keine Impulsspannung mehr auftritt und somit über die Gleichrichter keine Betriebsspannungen mehr erzeugt werden können.
• Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der Erfindung und Fig. 2 ein praktisches Ausführungsbeispiel der Schaltung nach Fig. 1.
• In Fig. 1 wird die von den Netzklemmen 1 kommende Netzspannung mit dem Gleichrichter 2 in eine am Ladekondensator 3 stehende Gleichspannung umgewandelt. Diese ist über den Schalter 4 an die Arbeitswicklung 5 des Trenntrafos 6 des Schaltnetzteils angelegt. Mittels der Rückkopplungswicklung 7 ist die Schaltung derart selbstschwingend ausgebildet, daß der Schalter 4 periodisch mit einer Frequenz von etwa 25 k}iz geschlossen und geöffnet wird. Dadurch entstehen an der Sekundärwicklung 8 Spannungsimpulse, aus denen mit Gleichrichtern 9,10 Betriebsspannungen U1 und U2 gewonnen werden. Ut ist die Betriebsspannung für die Zeilenendstufe eines Fernsehempfängers.
• Von der Wicklung 11 wird außerdem eine Stabilisierungsschaltung 12 gespeist. Darin wird die Amplitude der Impulsspannung an der Wicklung 11 mit einer Bezugsspannung verglichen und daraus eine Stellgröße gewonnen. Diese steuert über die Leitung 13 die Einschaltdauer des Schalters 4, damit den Endwert des sägezahnförmig nnsteigenden Stromes durch die Wicklung 5, damit die Amplitude der Impulsspannung an der Sekundärwicklung 8 und damit auch die Amplitude der Betriebsspannungen Ul,U2 in der Weise, daß diese stabilisiert werden.
• Durch einen Fehler in der Schaltung, z.B. durch Ausfall eines Bauteiles in der Schaltung 12, kann diesc Regelung ausfallen.
• Der periodisch durch die Wicklung 5 fließcnde Strom fließt dann länger, erreicht einen höheren Endwert, so daß die Spannungen U1,U2 gefährlich hohe Werte annehmen können.
• Zur Beseitigung dieser Gefahr sind der Amplitudengleichrichter 14, die Schwellwertschaltung 15 und der elektronische Schalter 16 vorgesehen. Am Ausgang des Gleichrichters 14 wird eine Stellgröße U gewonnen, die der Amplitude der Impuls spannung am 5 Trafo 6 und damit auch der der Spannungen U1,U2 proportional ist. Wenn Ug einen Schwellwert überschreitet, wird mittels der Schwellwertschaltung 15 über die Leitung 17 der Schalter 16 geöffnet. Dadurch ist der für die Schwingfähigkeit cntscheidende Rückkopplungsweg unterbrochen. Die Schaltung kann nicht mehr schwingen. Der Schalter 4 wird nicht mehr geschlossen, so daß in der Wicklung 5 keine Stromimpulse mehr fließen und somit auch die Ausgangsspannungen U1,U2 zusammenbrechen. In diesem Moment wird die Stellgröße U wieder verschwinden und 5 die Schaltung wieder in den an sich gefährlichen Zustand zurückgehen. Dann spricht jedoch die genannte Schutzschaltung 14 - 17 erneut an. Es kommt zu einem ständigen Ein- und Ausschalten des Gerätes. Der Bedienende wird dies als normal erkennen und den Empfänger nusschalten.
• Fig. 2 zeigt eine praktisch erprobte Schaltung, in der vom Trenntrafo 6 nur die Primärseite mit den Wicklungen 5,7,11 dargestellt ist. Als Schwellwertschaltung 15 dient das dargestellte monoflop mit den Transistoren 18,19. Der Schalter 4 von Fig. 1 ist durch den Transistor 4 gebildet, entsprechend der Schalter 16 durch den dargestellten Transistor 16. Die Stabilisierungsschaltung 12 enthält u.a. den Transistor 20 und die die Bezugsspannung liefernde Zenerdiode 21.
• Bei Normalbetrieb ist der Transistor 19 leitend und somit durch die Wirkung des Monoflop der Transistor 18 gesperrt. Wie durch die Buchstaben a,b angedeutet, liegt die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 18 parallel zur Basis-Emitter-Strecke des Transistors 16. Der Transistor 16 ist dann an seiner Basis über die Leitung 22 leitend gesteuert, so daß der von der Wicklung 7 gespeiste Rückkopplungsweg für die Schwingfähigkeit der Schaltung wirksam ist. Wenn die Gleichspannung am Ausgang des Gleichrichters 14 an dem Kondensator 23 einen bestimmten Wert überschreitet, schaltet das Monoflop 15 um. Der Transistor 19 wird gesperrt und der Transistor 18 leitend. Dadurch ist die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 16 kurzgeschlossen, so daß dieser Transistor keine positive Basis-Emitter-Spannung mehr bekommt und gesperrt wird. Jetzt ist der von der Wicklung 7 gespeiste Rückkopplungsweg, zu dem der Transistor 16 in Reihe geschaltet ist, gesperrt. Die Schaltung kann jetzt nicht mehr schwingen. Der Transistor 4 bleibt gesperrt, und die Ausgangsspannungen U1,U2 gemäß Fig. 1 brechen wie beschrieben in erwünschter Weise zusammen.
• Die Diode 24 erzeugt aus der Impulsspannung an der Wicklung 11 die der Impulsspannung proportionale Regelspannung an dem Kondensator 25 für die Stabilisierungsschaltung 12. Die Stabilisierung der Ausgangsspannung erfolgt durch Verschiebung des Abschaltaugenblickes des Transistors 4. Der Eingang des Gleichrichters 14 kann auch an eine andere Wicklung auf der Primärseite angeschlossen sein, z.B. an die Arbeitswicklung 5. Die Schwellwertschaltung 15 ist ethfa so bemessen, daß sie beim Anstieg der Impulsspannung am Trafo etwa auf den 1,15fachen Nennwert anspricht.
• Leerseite

Claims (5)

1. Patentansprüche Schaltnetzteil für einen Rundfunkempfanger, insbesondere einen Fernsehempfänger,mit einem Trenntransformator, einem periodisch leitend gesteuerten Schalter, einem von der Primärseite abgeleiteten Rückkopplungsweg zur Steuerung des Schalters und einer Stabilisierungsschaltung für die Ausgangsspannungen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen einen zu starken Anstieg der Ausgansspannungen (U1, U2) aus der Impulsspannung an der Primärseite des Trafos (6) in einem Amplitudengleichrichter (14) eine Stellgröße (U8) gewonnen ist, die beim Überschreiten eines Schwe wertes den Rückkopplungsweg (7,16) unwirksam steuert.
2. 2. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße (U5) einen in Reihe zum Rückkopplungsweg liegenden elektronischen Schalter (16) sperrt.
3. 3. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (14) an eine die Stabilisierungsschaltung (12) speisende Wicklung (ti) angeschlossen ist.
4. 4. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch wekemlzeichnet, daß die Schwellwertschaltung als Monoflop (15) ausgebildet ist.
5. 5. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung (15) so bemessen ist, daß sie beim Anstieg der Impulsspannung auf den 1,15flachen Nennwert anspricht.