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Schaltung zur Entmagnetisierung der Bildröhre in einem Farb-
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fernsehempfänger In einem Farbfernsehempfänger wird bekanntlich die
Bildröhre bei jedem Einschalten entmagnetisiert, um Fehler in der Farbreinheit durch
Magnetisierung von Metallteilen innerhalb der Bildröhre, z.B. durch das Erdfeld,
zu vermeiden.
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Hierzu ist es bekannt (DE-PS 12 70 074), den konusförmigen Kolben
der Bildröhre mit zwei sattelförmigen Spulen zu umgeben und diese jeweils beim Einschalten
des Empfängers mit einem Wechselstrom zu speisen. Dieser hat zunächst eine große
Amplitude von z.B. 5 A und klinge im Verlauf von l bis 2 sec. auf Null oder einen
sehr kleinen Wert ab.
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Wegen des relativ hohen benötigten Stromes wird im allgemeinen die
Entmagnetisierungsspule direkt aus den Netzanschlußklemmen des Empfängers über temperaturabhängige
Widerstände gespeist, die den gewünschten Abfall des Stromes verursachen. Da hierbei
die Entmagnetisierungsspule direkt mit den Netzklemmen verbunden ist, ist aus Sicherheitsgründen
ein beträchtlicher Aufwand für die Isolierung der Entmagnetisierungsspule erforderlich.
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Diese Schwierigkeit läßt sich an sich-vermeiden, wenn der Farbfernsehempfänger
mit einem Netztransformator versehen ist.
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Diese Lösung ist aber in der Praxis deshalb unerwünscht, weil ein
solcher Nctztransformator ein relativ teures und schweres Bauteil ist und außerdem
störende Magnetfelder erzeugt.
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Es ist auch bekannt (DE-OS 22 51 936), die Entmagnetisierungs spule
aus der Zeilenendstufe des Fernsehempfängers zu speisen.
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Der Entmagnetisierungsstrom hat dann die Zeilenfrequenz von etwa 16
kIiz, Da andererseits die Entmagnetisierungsspule eine beträchtliche Induktivität
von etwa 30 mll hat, muß für die Speisung der Entmagnetisierungsspule eine relativ
hohe Spannung von ca. 1000 V zugestellt werden. Die gleiche Schwieriglceit besteht
bei Fernsehempfängern mit einem Schaltnetzteil. Ein Schaltnetzteil bewirkt zwar
auch eine galvanische Trennung der Eznpfängerschaltung vom Netz. Es arbeitet aber
ebenfalls mit einer hohen Frequenz in der Größenordnung von 20 bis 30 kHz.
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Es ist auch eine Entmagnetisierungsschaltung bekannt (US-PS 29 62
621), bei der ein Kondensator bei eingeschaltetem Empfänger an eine Betriebsgleichspannung
angelegt und beim Ausschalten des Empfängers parallel zur Entmagnetisierungsspule
geschaltet wird. Der Kondensator und die Entmagnetisierungsspule bilden dann einen
Schwingkreis, der durch die am Kondensator stehende Spannung zu gedämpften Schwingungen
angeregt wird, die nach einigen Perioden auf Null abklingen. Bei dieser Lösung bleibt
zwar die Entmagnetisierungsspule ständig vom Netz getrennt.
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Die Entmagnetisierung erfolgt aber nicht beim Einschalten, sondern
beim Ausschalten des Empfängers. Eine solche Schaltung ist praktisch nicht einsetzbar,
weil dann zwischen zwei Betriebsperioden des Empfängers aufgetretene Veränderungen
in der Magnetisierung der Metallteile der Bildröhre beim Einschalten des Empfängers
nicht beseitigt werden und somit das Bild während einer Einschaltperiode fehlerhaft
sein kann. Die Beseitigung dieser Fehler erfolgt jeweils erst am Ende einer Einschaltperiode.
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Es ist daher notwendig, daß der Kondensator bereits kurz nach dem
Einschalten des Empfängers auf eine genügend hohe Spannung
aufgeladen
wird, damit er vor der Inbetriebll hme des Empfänger.
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für den Entmagne tisiervorgang an die FTl tmagletisierungs spule ange.
chaltet werden kann. Wegen der relativ hohen Induktivit-is von etwa 30 mli der Entmagnetisierungsspule
muß dabei an dem Kondensator eine Spannung in der Größenordnung von 600 bis 800
V stehen, daini t ein ausreichender Entinagne tisierungsstro'ii fließt. Eine derart
hohe Spannung ist aber im Gerät nicht immer verfügbar, zumal die Betriebsspannungen
für mit Halbleitern bestückte Geräte wesentlich geringere Werte auflreisen. Auch
die heute verwendeten Netzgeräte oder Schaltnetztcile liefern nicht ohne weiteres
eine derartig hohe Spannung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Schaltung
zu schaffen, mit der der Kondensator auf eine ausreichend hohe Spannung aufgeladen
werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf folgender Überlegung.
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Die im Kondensator gespeicherte, für die Entmagnetisierung zur Verfügung
stehende Energie ist gleich 1/2 CU². Diese Energie läßt sich durch Erhöhung der
Kapazität des Kondensators oder durch Erhöhung der Spannung erhöhen. Es ist ersichtlich,
daß die Kapazität nur linear, die Spannung jedoch mit dem Quadrat in den Energiewert
eingeht. Deshalb wirkt sich die bei der Erfindung erreichte Spannungserhöhung besonders
vorteilhaft aus und bringt mehr Vorteile als eine mit etwa gleichem Aufwand realisierbare
Erhöhung der Kapazität. Bei der Erfindung läßt sich die notwendige Spannung von
einem handelsüblichen Schaltnetzteil ableiten, da in vorteilhafter Weise beide Halbwellen
der an einem Schaltnetzteil auftretenden rechteckförmigen Spannung additiv zur Gewinnung
der Gleichspannung für den Kondensator ausgenutzt werden.
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Dic Erfindung wird anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert.
Darin zeigen Figur l im Prinzip ein Schaltbild der Erfindung und Figur 2,3 Spannungsverläufe
zur Erläuterung der lZirlcu7i$slfeise.
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Figur 1 zeigt den Trenntransformator 1 des nicht nadler dargestellten
Scllaltnetzteilss die Selçundarlficklung 2, den Vorwiderstand 3, zwei entgegengesetzt
gepolte Gleichrichter 4,5, den Uinschalter 6, den IVondensator 7, den weiteren Ladekondensator
8 und die Entmagnetisierungsspule 9 für die Bildröhre 10. Am Punkt a der Wicklung
2 steht die in Figur 2 dargestellte Spannung.
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Die Wirkungsweise ist folgende. Im ausgeschalteten Zustand des Farbfernsehempfängers
befindet sich der Schalter 6 in der ausgezogen gezeichneten Stellung. Der Kondensator
7 und Spule 9 bilden einen stromlosen Parallelschwingkreis. Beim Einschalten des
Empfängers wird der Schalter 6 praktisch ohne nennenswerte Verzögerung in die linke,
gestrichelte Stellung umgelegt, z.B.
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durch einen elektronischen Schalter oder einen Relaiskontakt.
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Da der Gleichrichter 4 für die negative Halbwelle der Spannung a immer
durchlässig ist, wird die obere Elektrode des Kondensators 7 auf - 370 V aufgeladen.
Da andererseits der Gleichrichter 5 nur für die positive ilalbwelle durchlässig
ist, entsteht am Ladekondensator 8 die Spannung von + 230 V, die somit auch an der
unteren Elektrode des Kondensators 7 steht. Es ist ersichtlich, daß dadurch die
am Kondensator 7 stehende Spannung gleich der Summe der Absolutwerte der beiden
Spannungen von + 230 V und - 370 V ist. Am Kondensator 7 steht daher in erwünscht
er Weise die ausreichend hohe Spannung von 600 V.
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Figur 3 zeigt den Verlauf der Spannung U7 am Kondensator 7.
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Nach etwa o,6 s hat die Spannung U7 den Endwert von 600 V erreicht.
In diesem Augenblick wird der Schalter 6 in die ausgezogen gezeichnete rechte Stellung
umgelegt, z.B. durch einen über ein Siebglied gesteuerten elektronischen Schalter
oder ein verzögert abfallendes oder anziehendes Relais Jetzt bilden
der
Itondellsator 7 und die Spule 9 einen Schwingkreis, lo'?ei am Kondensator 7 die
Spannung von 600 Rr Y liegt. Dadurch wird iii de Schwingkreis 7,9 der in Figur 3
dargestellte Strom 11 erzeugt, dessen Frequenz durch die Resonanzfrequenz des Schwingkreises
7, 9 bestimmt ist. Da in dem Schwingkreis Iceine weitere Energie eingespeist wird,
sinkt dieser Strom rh wenigen ms auf null ab. Der Strom 11 bewirkt die gewünschte
Entmagnetisierung der Bildröhre 10.
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Der Betrag der Spannung am Kondensator 7, d.h. der Spitze-Wert der
Spannung in Figur 2 kann sich zwar in Abhängigkeit von der Belastung des Schaltnetzteils
und dessen Regel zustand ändern.
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Diese änderung stört jedoch nicht für die Entmagnetisierung, weil
der Entmagnetisierungsstrom keinen genauen Wert, sondern lediglich einen Mindestwert
haben muß. Die Schaltung kann so bemessen werden, daß auch bei geringster Spitze-Spitze-Amplitude
der Spannung in Figur 2 der Kondensator noch auf eine ausrcichende Spannung aufgeladen
wird und ein ausreichender Entmagnetisierungsstroin 11 fließt.
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Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel hatten die Bauteile
folgende Werte: R3 : 200 k0hm C7 : 1,5 bis 2 µF 08: 10 µF Der Widerstand 3 hat den
Zweck, eine zu starke stoßartige Belastung des Schaltnetzteiles durch den relativ
großen Kondensator 7 im Einschaltaugenblick zu vermeiden. Dadurch wird die Aufladezeit
für den Kondensator 7 zwar verlängert. Die Aufladezeit von etwa 0,6 s und die Entmagnetisierungszeit
von etwa ca.
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10 ms gemäß Figur 3 zusammen sind jedoch abgelaufen, bevor nach etwa
3 bis 4 s auf der Bildröhre 10 ein Bild erscheint.
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Daher kann auch der Entmagnetisierungsvorgang die Bildwiedergabe nicht
stören.
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Bin wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht auch darein daß die
Entmagnetisierungsspule 9 durch den Trenntrafo l vom Netz getrennt ist. Dadurch
wird der Aufwand der Isolierung dieser Spule beträchtlich verringert. Bei bekannten
Schaltullgen, bei denen die Entmagnetisierungsspule direkt aus dem Netz gespeist
sind1 ist aufgrund von VDE-Vorschriften der Isolieraufwand für die Entmagnetisierungsspule
beträchtlich.
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