DE2750213A1

DE2750213A1 - Schutzschaltung fuer eine gesteuerte generatorschaltung

Info

Publication number: DE2750213A1
Application number: DE19772750213
Authority: DE
Inventors: Heinz Kraus
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1977-11-10
Filing date: 1977-11-10
Publication date: 1979-05-17
Also published as: DE2750213C2

Description

Schutzschaltung für eine gesteuerte Generatorschaltung
Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für eine gesteuerte Generatorschaltung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Generatorschaltungen, insbesondere halbleiterbestückte Ablenkschaltungen in Fernsehempfangsgeräten, können entgegen herköamlichen Röhrenablenkstufen ein Mehrfaches an Leistung an die Bildröhre abgeben. Derartige Überlastungen führen bekanntlich zur Selbstzerstörung des aktiven Bauteils der Generatorschaltung bzw. Ablenkschaltung oder einem Abbau der Kathode, einem Verziehen der Bildmaske und/oder einer Zerstörung der Gleichrichterkaskade im Hochspannungsteil, also den den Generatorschaltungen nachgeschalteten Bauteilen, da ihre Verlustleistung zu hohe Worte annimmt. In Bezug auf Ablenkschaltungen treten zudem Defekte im Videoteil, d.h. der Verstärkerstufe auf, sobald infolge der Leistungsüberlastung die Fußpunktschaltungsaus koppelwiderständo abbrennen.
Dasselbe trifft in Bezug auf die Selbstzerstörung dos aktiven über eine Treiberstufe gesteuerten Bauteils, z. B. Transistor, Thyristor und dergl., für alle Generatorschaltungen zu, sowie der diesen nachgeschalteten von dem Generator gespeisten Folgeschaltung.
Zur Vermeidung auftretender Defekte bei Ausfall der Betriebsspannung bei Kurzschluß in der Generatorschaltung und den Folgeschaltungen sind bereits verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden.
Zum Schutz einer Horizontalablenkschaltung in Fernsehgeräten gegen Strom- und Spannungsüberlastungen sind aus DT-AS 2 232 967 und DT-AS 2 252 573 Schutzschaltungen bekannt, die bewirken, daß das aktive Schaltungselement des Generators - Transistor, Thyristor - leitend geschaltet wird, wenn an einer Fehlererkennungsschaltung ein Signal anliegt, das von der Generatorschaltung selbst oder einem Ausgangstransformator oder nachfolgenden Schaltungsgliedern abgegriffen wird, wobei eine bestimmte Referenzspannung stets überschritten sein muß. Einen optimalen Schutz gewährleisten aber nur solche Schaltungsanordnungen, die als Sicherungselemente die Stromversorgung völlig oder für die Zeitdauer des Defektes, z. B. einer Spannungserhöhung der Eingangsspannung oder einem Bildrbhrenüberschlag i.n der Bildröhre eines Fernsehgerätes, unterbrechen.
Übertragen auf Generatoren in anderer Anwendung bedeutet dies, daß z. B. Kurzschlüsse in der Folgeschaltung der Generatorschaltung ebenso als Indikator herangezogen werden können.
Aus der DT-PS 2 308 410 ist ferner eine Anlaufverzögerungeschaltung für eine Thyristorhorizontalablenkschaltung in einem Fernsehgerät mit einem Kommutierungsthyristor bekannt, bei dem der Treibertransistor, über welchen die Synchronisation der Ablenkschaltung in Abhängigkeit von in einem Srnchronoszillator erzeugten Synohronimpulsen erfolgt, mittels eines Schalttransistors unwirksam geschaltet ist, so lange nicht eine für den Betrieb der Anlage ausreichende Betriebsspannung an einem bestimmten Punkt der Eingangsschaltung anliegt. Im Kurzschlußfall wird somit keine Spannung wirksam, so daß der Treibertransistor über den Schalttransistor, der in Reihe geschaltet ist, an Masse gelegt wird. Dio anliegenden Synchronimpulse können von der Treiberstufe nicht durchgeschaltet werden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schutzschaltung vorzusehen, die in Abhängigkeit von verschiedenen Informationen den Treibertransistor unwirksam schaltet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach der im Kennzeichen des Anspruches 1 wiedergegebenen technischen Lehre gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltungsanordnung in Verbindung mit einer Ablenkschaltung in einem Fernsehempfangsgerä t und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine monostabile Kippstufe zur Ansteuerung eines Schalttransistors, der in Reihe mit einem Treibertransistor in einer Ablenkschaltung eines Fernsehempfangsgerätes geschaltet ist.
In dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist ein Ablenkgenerator 1 dargestellt, der die zur Ablenkung des Elektronenstrahls in der Bildröhre notwendigen Ablenkströme erzeugt- und mit einem Zeilentransformator 2 verbunden ist, von dessen Hochspannungsvicklung 3 eine Spannung abgegriffen und einer nachgeschalteten Kaskade 4 zwecks Erzeugung der Hochspannung für die Bildröhre zugeführt wird. Ferner ist sekundärseitig eine weitere Hilfswicklung 4 vorgesehen, über die eine Information abgegriffen wird, die nach Gleichrichtung mittels des Gleichrichters 6 und nach Speicherung im Ladekondensator 7 als Istwertspannung einem Schwellwertschalter 8 zugeführt wird, der z. B. in bekannter Weise aus einer Zenerdiodenschaltung besteht, in welchem die anliegende vom Zeilentransformator 2 abgegriffenen Informationsspannung mit der Referenaspannung (Zenerspannung) verglichen wird. In Abhängigkeit dieser beiden Spannungen wird beim Überschreiten der Referenzspannungen durch die Informationsspannung eine Steuerspannung über die Leitung 9 an eine monostabile Kippstufe 10 abgegeben, die von der Betriebsschaltstellung umgeschaltet wird und dabei in einen solchen Zustand fällt, daß die am Schalttransistor 11 über die Diode 12 an dessen Basis anliegende Betriebsspannung UB2 gegen Masse gezogen wird, so daß der npn-dotierte Transistor 11 sperrend schaltet.
Hierdurch wird vermieden, daß der in Reihe geschaltete Treibertransistor 12 vom Synchronoszillator 13 von den anliegenden Synchronsignalen getriggert wird, wodurch keine Triggerimpulse an die Ablenkschaltung über den Eingang 14 durchgeschaltet werden Im normalen Betriebsfall schaltet die monostabile Kippstufe 10 in den ursprünglichen Betriebszustand um, so daß die Spannungsquelle UBe an der Basis des npn-dotierten Transistor 11 liegt und diesen leitend schaltet. Der Treibertransistor kann nunmehr von den Synchronimpulsen gesteuert werden, wodurch das aktive Bauelement der Generatorschaltung 1, z. B. der Thyristor einer Thyristorablenkschaltung oder der Transistor einer Transistorablenkschaltung, zeilensynchron getriggert wird.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel im Detail dargestellt. Der Zeilenoszillator 14 erzeugt zeilensynchrone Impulse, die eine Treiberstufe mit dem Treibertransistor 13 steuern. Ausgangsseitig, d.h. über seinen Kollektor, ist der Treibertransistor 13 mit einem Triggertransformator 20 verbunden. Ferner ist er über einen in Reihe mit der Primärwicklung geschalteten Widerstand 21 an eine Botriebsspannungsquelle UB4 angeschlossen, die über einen weiteren Widerstand 22 und eine Diode 23 in Durchlaßrichtung geschaltet und mit der Basis eines Schalttransistor 11 verbunden ist. Sekundärseitig ist an den Triggertransformator ein Ablenktransistor 24 angeschaltet, der über seine Basis von den Triggerimpulsen gesteuert wird. Die zwischengeschalteten Widerstände dienen dabei als Spannungstsiler. Derartige Anpassungsbauelemente sind der Einfachheit halber auch im weiteren nicht beschrieben. Die eigentliche Ablenkschaltung, die aus dem Ablonktransistor 24 und dem Ladekondensator 25 besteht, ist an die Betriebsspannungsquelle UB3 angeschlossen. Der Transistor 24 dient dazu, den Sägezahn durch Ansteuerung über die Treiberstufe teilsynchron auszubilden. Am Ausgang dieses Generators sind eine Ablenkeinheit 26 sowie ein Zeilentransformator 2 angeschlossen, an dessen einer Sekundärwicklung 3 eine Kaskade 4 zur Erzeugung der Hochspannung angeschlossen ist. In Serie zur Primärwicklung des Zeilentransformators ist ein Spannungsteiler aus den Widerständen 3 und 4 geschaltet, von denen eine Informationsspannung abgegriffen wird. Die monostabile Kippschaltung besteht aus den beiden Transistoren 26 und 27, die mit ihren Emittern gegen Nasse geschaltet sind und die mit den Kollektoren über Widerstände mit der Betriebsspannungsquelle UB5 verbunden sind. Bei den Transistoren handelt es sich um basisgesteuerte npn-Transistoren. Die Betriebsspannungsquelle UB5 ist über einen weiteren Widerstand 28 mit der Basis des Transistors 27 und über einen zweiten Widerstand 29 mit der Basis des Transistors 26 verbunden, und zwar über eine in Serin geschaltete1 die positive Betriebsspannung durchschaltende Diode 30. Die Basis des Transistors 26 ist ferner über einen Koppelkondensator 31 mit dem Kollektor des Transistors 27 verbunden, der über einen weiteren Widerstand 32 mit der Betriebsspannungsquelle UB5 verbunden ist.
Die Basis des Transistors 27 ist über den Widerstand 28 mit dem Kollektor des Transistors 26 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 27 ist über eine in Sperrrichtung geschaltete Diode 34, d.h. die Kathode liegt an dem Kollektor des Transistors 27, mit der Anode der Diode 23 verbunden, die in Durchlaßrichtung an der Basis des Schalttransistors 11 angeschlossen ist.
Die monostabile Kippstufe ist über einen Widerstand 35 an einem Elektrolytkondensator 36 angeschlossen, der gegen Nasse geschaltet ist und dessen Spannung als Informations- und Steuerspannung an der Basis des Transistor 27 liegt. Der Ladezustand wird durch Anlegen verschiedener Informationsspannungen verändert.
Zum einen liegt eine Spannung von der Primärseite des Zeilentransformators 2 an, zum anderen eine Spannung von der Betriebsspannungsquelle der Schaltung (U 26). Die Wirkungsweise der Schutzschaltung ist folgende: Im normalen Betriebsfall liegt über den Koppelkondensator 37 am Elektrolytkondensator 36 eine positive Betriebsspannung an, die durch Gleichrichtung mittels der Diode 38 aus der abgegriffenen Informationsspannung erzeugt wird. Dadurch wird die monostabile Kippstufe in ihren normalen Arbeitszustand gesetzt, d.h.
der Transistor 26 ist leitend geschaltet und der Transistor 27 gesperrt. Dabei liegt am Spannungsteiler 28/35 ein solches Spannungsverhältnis, daß die Spannung an der Basis des Transistors 27 ausreichend ist, diesen zu sperren. Am Kollektor des Transistors 27 liegt eine positive Betriebsspannung, die über die Diode 34 von dem Schalttransistor 11 entkoppelt ist, so daß an der Basis des Schalttransistors 11 eine positive Betriebsspannung von UB4 anliegt, die den Schalttransistor 11 leitend schaltet. Die vom Oszillator 14 abgehenden Impulse können den Treibertransistor 13 triggern, so daß über den Transformator 20 Steuerimpulse an die Basis des Transistors 24 der Generatorschaltung übertragen werden.
Bei unzulässiger Erhöhung des Strahlstromes oder der Betriebs spannung am Eingang U 26 wirkt die Schutzschaltung wie folgt beschrieben: In Abhängigkeit von der von der Primärwicklung des Zeilentransformators 2 abgegriffenen Spannung wird das Spannungspotential am Elektrolytkondensator 26 um einen entsprechend der Erhöhung des Strahlstromes erhöhten Faktor heraufgesetzt, so daß an der Basis des Transistors 27 der monostabilen Schaltung eine höhere Spannung anliegt, die diesen leitend schaltet.
Dadurch wird der Kollektor des Transistors 27 gegen Masse gezogen, die Folge ist, daß die Betriebsspannung UB4 über die Diode 24 und die Widerstände 21/22 ebenfalls gegen Nasse geschaltet wird, so daß der Schalttransistor 11 über seine auf Massepotential gelegte Basis sperrend schaltet.
Derselbe Zustand tritt auch dann ein, wenn die Betriebsspannungserhöhung, die als Referenzspannung U 26 anliegt, sich um einen bestimmten Faktor gegenüber der Zenerspannung der Zenerdiode erhöht, so daß über die der Zenerdiode 39 nachgeschaltete Diode 40 eine Aufstockung der Spannung an dem Elektrolytkondensator 36 erfolgt. In beiden Betriebsfällen, die unabhängig voneinander auftreten können, wird somit über den Schalttransistor 11 der Treibertransistor 13 gesperrt. Die an der Basis anliegenden Synehronsignale können nicht durchgeschaltet werden.
Die Erfindung ist nicht nur auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Informationsspannungen können von verschiedenen Punkten der Schaltung abgegriffen werden und durch Aufbereitung als Stellspannung dem Speicherkondensator 36 zugeführt werden. Bei Umkehrung der Potentiale funktioniert die Schaltung in entsprechender Veise, wobei die einzelnen Bauteile in ihrer Dotierung geändert werden müssen. Die Erfindung ist auch nicht auf die dargestellte Ausführungsform der monostabilen Kippschaltung beschränkt, z. B. kann auch eine Kippschaltung mit zwei Steuereingängen angewendet werden, die von Informationsapannungen unterschiedlichen Potentials gesteuert werden. Wichtig ist dabei daß die an dem die negative Information verarbeitenden Eingang anliegende Spannung im Normalbetrieb 0 oder positiv ist und erst im Fehlerfall zum negativen Potential gezogen wird. Derartige Schaltungen können als bekannta RS-Flip-Flop-Schaltungen in gesättigter Logik ausgebildet sein.
L e e r s e i t e

Claims

Schutzschaltung für eine gesteuerte Generatorschaltung mit einem aktiven Schwingungserzeuger, der über eine Treiberschaltung von Impulsen gesteuert wird, wobei die Treiberschaltung über einen elektronischen Schalter in Abhängigkeit von einer vom Ausgang der Generatorschaltung oder nachgeschalteten Schaltgliedern abgegriffenen Information ein- bzw. abgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter von einer monostabilen Kippstufe angesteuert wird und daß von der Generatorschaltung bzw. einer dieser nachgeschaltenen Schaltung eine oder mehrere Informationsspannungen abgegriffen werden, die als Stellinformation der monostabilen Kippstufe über deren Eingänge eingegeben werden, und daß bei Änderung dieser Informationsspannung die monostabile Kippstufe einen Steuerimpuls an den die Treiberstufe blockierenden elektronischen Schalter abgibt, und daß der elektronische Schalter die Treiberschaltung ab- bzw. anschaltet, derart, daß die eingangsseitig anliegenden Impulse als Steuerimpulse an den aktiven Schwingungserzeuger des Generators nicht durchgeschaltet werden bzw. durchgeschaltet werden.
2. Schutzschaltung nach Anspruch 1 in Verbindung mit einer Zeilenablenkschaltung in Fernsehempfangsgeräten, d.a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß von einer Wicklung des dem der Zeilenablenkschaltung nachgeschalteten Zeilentransformators eine Informationsspannung abgegriffen wird, die in einem Schwellwertschalter mit einer Referenzspannung verglichen wird, der bei Überschreiten dor Referenzspannung eine Spannung an den Steuereingang der monostabilen Kippschaltung schaltet, die eine Steuerspannung an den elektronischen Schalter abgibt, dor in einen solchen Schaltzustand gesetzt wird, daß die Treiberstufe abschaltet bzw.

blockiert ist.
3. Schutzschaltung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die monostabile Kippschaltung zwei Steuergeräte aufweist, von denen der eine Steuereingang beim Abweichen der Istwerte von den Sollwerten von Impulsen positiven Potentials belegt wird und der andere mit Impulsen negativen Potentials, die aus in der Generatorschaltung oder den Folgeschaltungen abgegriffenen Informationsspannungen abgeleitet werden, und daß die monostabile Kippschaltung den elektronischen Schalter umschaltet.
4. Schutzschaltung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl die Steuersignale positiven als auch negativen Potentials durch Spannungsvergleich der abgegriffenen Informationsepannungen mit einer Reforenzspannung erzeugt und über Entkopplungsdioden an die Steuereingänge der monostabilen Kippstufe gelegt werden.
5. Schutzschaltung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Schutze der aktiven Bauelemente der Generatorschaltung und der ihr nachgeschalteten Schaltungen verschiedene Informationen von den Ausgängen der Bauelemente abgegriffen werden, die entsprechend ihrer Potentialzuordnung über Paralleleingänge an die Steuereingänge der monostabilen Kippstufe gelegt sind.
6. Schutzschaltung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die die monostabile Kippschaltung steuernden Stellinformationen im Falle eines Defektes in der Generatorschaltung und der Folgeschaltung parallel zur Eingabe in die Kippschaltung in eine Erkennungsschaltung eingelesen werden, die von einem Computer abgefragt wird, der eine Sichtanzeige steuert, die den Fehler signalisiert und über einen elektronischen Netzschalter das Gerät außer Betrieb setzt, wenn bestimmte Defekte gegeben sind, die nach einem im Computer vorgegebenen Programm ein Abschalten dos Gerätes vorsehen.
7. Schutzschaltung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Computer nach einem eingeschriebenen bestimmten Programm nach einem Abfragetakt bei Anliegen eines Fehlersignals das Gerät bzw. die defekte Baugruppe über einen diesem zugeordneten elektronischen Schalter kurzzeitig abschaltet und nach einem bestimmten Zeitintervall wieder einschaltet und daß bei Anliegen einer den Fehler anzeigenden Stellinformation an dem Steuereingang der monostabilen Kippschaltung das Gerät erneut abscbaltet.
8. Schutzschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die monostabile Kippschaltung aus einem Multivibrator aus zwei ihre Schaltzustände gegenseitig beeinflussenden Transistoren besteht, von denen der eine Transistor über seine Basis mit Impulssignalen positiver Logik und dessen zweiter Transistor über seine Basis mit Impulsen negativen Potentials steuerbar ist, welche Transistoren über ihre Kollektoren jeweils mit der Basis der anderen mittelbar oder über eine Diodenschaltung und eine Reihenkondensatoranordnung miteinander verbunden sind und deren Emitter gegen Masse geschaltet sind, wobei die Kollektoron und die Basis des zweiten Transistors an einem bestimmten Betriebsspannungspotential angeschlossen sind, und daß der Ausgang des ersten Transistors mit dem elektrischen Schalter der Schutzschaltung verbunden ist.
9. Schutzschaltung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Treiberschaltung einen Treibertransistor aufweist, zu den in Reihe mit der Kollektoremitterstrecke ein weiterer Schalttransistor geschaltet ist, an dessen Basis das durch Beschaltung dor monostabilen Kippschaltung erzeugte Spannungspotential bei Betrieb und Fehler in der Generatorschaltung anliegt, und daß der Schalttransistor bei Anliegen einer in Abhängigkeit von einem Fehlersignal erzeugten Spannung leitend schaltet und den Treibertransistor gogen Masse schaltet, so daß er von den anliegenden Synchronsignalen einer Smchronisierstufe nicht mehr triggerbar ist.
10. Schutzschaltung nach einem der vorhergehenden AnsprUch. in Verbindung mit Anspruch 2, dadurch gek. n n zeichne t, daß in die Basisstrecke des Schalttransistors eine Diode in Durchlaßrichtung geschaltet ist, über die der Schalttransistor durch Anliegen einer positiven Spannung im Normalbetrieb leitend geschaltet ist, und daß über den ersten Transistor der monostabilen Kippschaltung bei Leitendsteuerung derselben im Fehlerfall über eine in Reihe zu diesem geschaltete Diode die positive Betriebsspannung gogen Masse geschaltet wird, so daß der Schalttransistor gesperrt und die am Treibertransistor anliegenden Impulse nicht mehr zur Ansteuerung des aktiven Bauelementes des Generators durchgeschaltet werden.
11. Schutzschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k o n n -z e i c h n e t, daß die Informationsspannung vom Eingangstransformator des Gerätes abgegriffen wird.