DE2749847C2

DE2749847C2 - Schaltnetzteil für einen Rundfunkempfänger, insbesondere einen Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE2749847C2
Application number: DE19772749847
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 3000 Hannover Goseberg; Heinz 3000 Hannover Kreismer; Gerhard Ing.(grad.) 3005 Hemmingen Napp
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1977-11-08
Filing date: 1977-11-08
Publication date: 1988-01-21
Also published as: DE2749847A1

Description

3. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sekundärwicklung (9) und die Zusatzwicklung (17) mit gleicher Wickelbreite unmittelbar übereinander gewickelt sind.

4. Netzteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen (9,17) gespreizt gewickelt sind, derart, daß die einzelnen Windungen einen Abstand voneinander aufweisen.

5. Netzteil nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sekundärwicklung (9) und die Zusatzwicklung (17) durch eine bifilare Wicklung gebildet sind.

6. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Sekundärwicklung (9) ein Teil der ersten Sekundärwicklung (8) ist, indem diese mit einem Abgriff versehen ist.

Bei Rundfunkempfängern, insbesondere Fernsehempfängern, ist eine galvanische Trennung der Empfängerschaltung vom Netz erwünscht. Dadurch werden Probleme bei der Isolierung des Antenneneingangs, bei Kopfhörerbuchsen, bei Videobuchsen und bei Tonband- vi diodenbuchsen besser gelöst und außerdem Schutzmaßnahmen gegen Berührung von Chassisteilen weniger aufwendig.

Eine solche galvanische Trennung läßt sich bekanntlich mit einem Netztransformator durchführen. Dieser -ö ist aber ein relativ teures und schweres Bauteil und erzeugt außerdem störende Magnetfelder.

Zur Vermeidung eines Netztransformators sind sogenannte Schaltnetzteile bekannt (Funkschau 1975, Heft 5, Seite 40—43). Bei einem solchen Netzteil wi werden mit der gleichgerichteten Netzspannung, einem elektronischen Schalter und einer schwingfähigen Schaltung in der Primärwicklung eines Trenntransformators Stromimpulse mit einer Frequenz von ca. kHz erzeugt. Diese Stromimpulse erzeugen in der to Sekundärwicklung des Transformators Spannungsimpulsc, aus denen mit Gleichrichtern die Betriebsspannungen gewonnen werden. Da dieser Transformator mit einer wesentlich höheren Frequenz als der Netzfrequenz arbeitet, sind seine Abmessungen und sein Gewicht beträchtlich kleiner als die eines Netztransformators.

Ein solches Schalineiztei! enthält außerdem noch eine Regelschaltung zur Stabilisierung der Amplituden der Ausgangsspannungen. Diese Schaltung erzeugt durch Gleichrichtung der von einer Zusatzwicklung des Trenntransformators entnommenen Impulse eine Stellgröße. Aus dieser wird durch Vergleich mit einer Bezugsgröße eine Regelspannung gewonnen, die den Schaltzeitpunkt des genannten Schalters so ändert, daß die Amplitude der Ausgangsspannungen konstant bleibt.

In der Praxis kommt es vor. daß mit einer Ausgangsgleichspannung des Schaltnetzteils ein Verbraucher mit sich beträchtlich ändernder Stromaufnahme gespeist wird. Diese »ich ändernde Stromaufnahme kann eine unerwünschte Änderung der Amplitude einer anderen Ausgangsgleichspannung des Schaltnetzteiles bewirken. Bei einem Fernsehempfänger kann z. B. eine erste Betriebsspannung von +160V zur Speisung der Zeilenendstufe und eine zweite Betriebsspannung von + 18 V zur Speisung anderer Verbraucher einschließlich der Ton-Endstufe dienen. Eine solche Ton-Endstufe hat z. B. je nach eingestellter Lautstärke eine Leistungsaufnahme von 0 bis 10 Watt, so daß sich z. B. die Belastung der zweiten Betriebsspannung zwischen 10 und 20 Watt ändert. Eine solche Änderung in der Belastung bewirkt bereits eine Änderung der ersten Betriebsspannung in der Größenordnung um 1 Volt Diese Änderung ist zwar relativ gering, kann jedoch bei der Ablenkung schon zu Ablenkfehlern von mehr als 1 mm führen.

Es ist zwar denkbar, derartige Änderungen einer Betriebsspannung durch eine erhöhte Regelsteilheit der Regelschaltung auszugleichen. Einer solchen Erhöhung sind aber in der Praxis Grenzen gesetzt. Eine weitere Erhöhung der Regelsteilheit würde einen zu großen zusätzlichen Schaltungsaufwand erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltnetzteil so auszubilden, daß sich die erste Betriebsspannung bei der Änderung der Belastung der zweiten Betriebsspannung nicht ändert.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

In der älteren Patentanmeldung P 28 35 946 wird eine Schaltung für die Zeilenablenkstufe eines Fernsehempfängers vorgeschlagen, bei der die gesamte Primärseite einschließlich einer Regelwicklung entweder eng oder lose an die Sekundärseite und damit auch an die Niederspannungswicklung angekoppelt ist. Eine unterschiedlich bemessene Kopplung einer weiteren Sekundärwicklung ist dort jedoch nicht vorgesehen.

Es ist auch ein Schaltnetzteil bekannt (DE-PS 26 49 910), bei dem die zur Stabilisierung der Betriebsspannungen dienende Regelwicklung auf einem getrennten zweiten Trenntransformator angeordnet ist. Da die beiden Trenntransformatoren magnetisch nicht miteinander gekoppelt sind, besteht dort keine Möglichkeit, eine Kopplung zwischen der Regelwicklung und den Wicklungen des zur Energieübertragung dienenden Trenntransformators herzustellen und unterschiedlich auszubilden.

Bei einer weiteren bekannten Schaltung (DE-OS 25 04 515) bildet bei einer Schaltung zur Erzeugung einer stabilisierten Betriebsspannung für die Zeilenab-

lenkschaliung der Hochspannungs- und Strahlstromkreis ebenfalls einen Verbraucher mit sich ändernder Stromaufnahme. Auch dort enthält der Zeilentransformator eine Regelwicklung, deren Kopplung zu einer Sekundärwicklung enger bemessen sein kann als zu anderen Primär- oder Sekundärwicklungen. Dort ist jedoch die Kopplung nach Gesichtspunkten der Abstimmung des Zeilentransformators auf eine bestimmte Harmonische der Frequenz der Rückiaufschwingung gewählt. Eine Anregung für die erfindungsgemäße spezielle unterschiedliche Bemessung der Kopplungen zwischen jeweils zwei Wicklungen zur Verringerung des Einflusses der sich ändernden Stromaufnahme ;-.uf eine Betriebsspannung ist dieser Entgegenhaltung nicht zu entnehmen.

Die Erfindung beruht auf folgender Erkenntnis: Bei bekannten Schaltnetzteilen ergibt sich bei einer Erhöhung der Belastung der zweiten Betriebsspannung eine Verringerung der ersten Betriebsspannung, die durch die Regelschaltung nicht mehr ausgeregelt werden kann. Es wurde nun herausgefunden, daß bei einer Erhöhung der Kopplung zwischen der zweiten Sekundärwicklung und der Zusatzwicklung für die Regelschaltung relativ zu der Kopplung zwischen der ersten Sekundärwicklung und der Zusatzwicklung die . Spannungsänderungen der ersten Betriebsspannung kleiner wurden. Man gelangte sogar zu solchen Kopplungswerten, bei denen die erste Betriebsspannung bei einer Erhöhung der Belastung der zweiten Betriebsspannung anstieg. Es gibt also Kopplungswerte, bei denen bei einer Erhöhung der Belastung der zweken Betriebsspannung die erste Betriebsspannung sinkt. Es gibt außerdem entsprechend höhere Kopplungswerte, bei denen bei einer Erhöhung der Belastung der zweiten Betriebsspannung die erste Betriebsspannung ansteigt. Unter diesen Annahmen muß es also auch dazwischen liegende Kopplungswerte geben, bei denen bei einer Erhöhung der Belastung der zweiten Betriebsspannung die erste Betriebsspannung unverändert bleibt. Diese Erkenntnis wird bei der Erfindung vorteilhaft ausgenutzt, um bei einer Änderung der Belastung der zweiten Betriebsspannung die erste Betriebsspannung konstant zu halten.

Die Erfindung ermöglicht somit eine einwandfreie Stabilisierung der ersten Betriebsspannung auch bei ■·■ einer impulsförmigen Änderung der Strornbelastung der zweiten Betriebsspannung. Die erfindungsgemäße Kopplungsbemefsung stellt also gewissermaßen einen indirekten Eingriff in den Regelweg für die Stabilisierung dar, ohne daß dafür zusätzliche Schaltungsmaß- ■ nahmen wie Regelverstärker oder dgl. notwendig sind. Die Erfindung erfordert auch keinen zusätzlichen Kostenaufwand, da die Aufgabe nicht durch zusätzliche Bauteile, sondern lediglich durch eine geschickte Bemessung der Kopplungseigenschaften des Trenn- ■ transformators gelöst wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Darin zeigt F i g. 1 ein Schaltungsbeispiel der Erfindung und

F i g. 2 einen konstruktiven Aufbau des Trenntrans- tformators zur Erzielung der gewünschten Kopplungsverhältnisse.

In Fig. 1 wird die von den Netzklemmen 1 kommende Netzspannung mit dem Gleichrichter 2 in eine am Ladekondensator 3 stehende Gleichspannung umgewandelt. Diese Gleichspannung 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 30 kHz geschlossen und geöffnet wird. Dadurch entstehen an den Sekundärwicklungen 8, 9 Spannungsimpulse, aus denen mit Gleichrichtern 10, 11 eine erste Betriebsspannung U\ von + 160V für die Zeilenendstufe 12 und eine zweite Betriebsspannung Ui von + 18 V für weitere Verbraucher 13, 14 sowie eine Ton-Endstufe 15 gewonnen werden, die den Lautsprecher 16 speist. Von der Zusatzwicklung 17 wird außerdem die Regelschallung 18 gespeist. Darin wird die Amplitude der Impulsspannung an der Wicklung 17 mit einer Bezugsspannung verglichen und daraus eine Stellgröße gewonnen. Diese steuert über die Leitung 19 die Einschaltdauer des Schalters 4 und damit den Endwert des sägezahnförmig ansteigenden Stromes durch die Wicklung 5 so, daß die Amplitude der Impulsspannung an den Sekundärwicklungen 8', 9 und damit auch die Amplitude der Betriebsspannungen U], ^stabilisiert werden.

Die Leistungsaufnahme der Endstufe 15 ändert sich je nach eingestellter Lautstärke zwischen 0 und 1OW, wodurch sich die Belastung der Betriebsspannung U; zwischen 10 und 20 W ändert. Die dabei an sich auftretende Änderung in der Betriebsspannung U\ wird dadurch beseitigt, daß die Kopplung A: 1 zwischen den Wicklungen 9, 17 gegenüber der Kopplung k 2 zwischen den Wicklungen 8, 17 entsprechend groß bemessen ist. Der optimale Wert für k 1 im Verhältnis zu k 2 läßt sich empirisch ermitteln, indem bei einer Belastungsänderung der Betriebsspannung i7₂ die auftretende Amplitudenänderung der Betriebsspannung U] gemessen wird.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der in Fig. 1 dargestellten Wicklungen 5, 8, 9, 17 auf dem Spulenträger 20, der auf dem Kern 21 des Trenntrafos 6 gelagert ist. Die Wicklungen 9, 17 sind mit gleicher Wickelbreite unmittelbar übereinander, lediglich durch Zwischenlage einer Isolierfolie gespreizt, gewickelt, und zwar so, daß die einzelnen Windungen einen Abstand voneinander haben. Durch die enge Lage der Wicklungen 9,17 ergibt sich zwischen diesen Wicklungen eine enge Kopplung, während die Kopplung /c2 zwischen der Wicklung 17 und der weiter entfernt liegenden Wicklung 8 entsprechend geringer ist. Durch eine mehr oder weniger große Spreizung der Wicklungen 9,17 läßt sich die Kopplung k 1 ändern. Je größer die Spreizung ist, je mehr also die einzelnen Windungen auseinandergezogen sind, um so kleiner wird die Kopplung k 1. Die trotz der nur wenigen Windungen relativ große Breite der Wicklungen 9,17 durch die gespreizte Wicklung hat den Vorteil, daß ein Verschieben der Wicklungen gegeneinander weitestgehend verhindert wird. Die Kopplung zwischen den Wicklungen 17, 8 kann dadurch weiter verringert werden, daß die Wicklung 8 in einem größeren Abstand von der Wicklung 17 gewickelt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltnetzieil für einen Rundfunkempfänger, insbesondere einen Fernsehempfänger, mit einem Transformator, über dessen Primärwicklung die Energie eingespeist wird, mit einer ersten Sekundärwicklung zur Erzeugung einer ersten Betriebsspannung (U\), einer zweiten Sekundärwicklung zur Erzeugung einer zweiten Betriebsspannung (U?) für einen Verbraucher mit sich ändernder Stromaufnahme und mit einer Zusatzwicklung für eine Regelschaltung zur Stabilisierung der Betriebsspannungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung (k I) zwischen der zweiten Sekundärwicklung (9) und der Zusatzwicklung (17) um so viel größer ist als die Kopplung (k 2) zwischen der ersten Sekundärwicklung (8) und der Zusatzwicklung (17), daß die erste Betriebsspariiiung (U\) bei der Änderung der Stromaufnahme des zweiten Verbrauchers (15) konstant bleibt.

2. Netzteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Sekundärwicklung (8) einen größeren räumlichen Abstand von der Zusatzwicklung (17) aufweist als die zweite Sekundärwicklung