DE2902115A1

DE2902115A1 - Geregelte ablenkschaltung

Info

Publication number: DE2902115A1
Application number: DE19792902115
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Friedrich Wilhe Dietz
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1979-01-19
Publication date: 1979-07-26
Also published as: AU4335579A; GB2013060A; AU526240B2; NL189276B; FI790104A; BE873483A; SE7900273L; ATA42479A; DK24279A; DK147930C; FR2415397A1; GB2013060B; PL212900A1; DE2902115C2; NL189276C; DD141894A1; FI69735B; NL7900469A; CA1118112A; ES477006A1

Description

RCA 70,639

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Geregelte Ablenkschaltung

Die Erfindung betrifft geregelte Ablenkschaltungen. In vielen Horizontalablenkschaltungen wird der Ablenkschaltung Energie von einer B+ Betriebsspannungsquelle über eine Eingangsdrossel oder einen Horizontalausgangs- oder Rücklauftransformator zugeführt. Übliche Regelanordnungen für diese Schaltungen haben sättigbare Drosseln enthalten, deren Induktivität zum Zwecke der Regelung gesteuert wurde, oder sie haben verschiedene Arten von Schalteranordnungen enthalten.

Eine Art einer bekannten Regelschaltung, beispielsweise für eine SCR-Ablenkschaltung, bedient sich einer Vorwärtsstromregelung des Betriebseingangsstromes. Bei solchen Vorwärtsregelschaltungen ist ein SCR in Reihe mit der B+ Spannungsquelle und der Eingangsdrossel geschaltet. Ein phasengeregelter Oszillator, der durch einen Energiepegel in der Ablenkschaltung gesteuert wird, schaltet den SCR während des Kommutierungsintervalls jedes Ablenkzyklus in den Leitungszustand. Der SCR wird während des nichtkommutierenden Intervalls zum Sperren umgepolt, wenn die Spannung am Kommutierungsschalter bewirkt, daß der durch die Eingangsdrossel und den SCR fließende Strom unter den Haltestromwert für den SCR absinkt. Die Regelung erfolgt über eine Veränderung des Einschaltzeitpunktes oder des Leitungswinkels (Stromflußwinkel) des SCR, wobei auf

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diese Weise die von der B+ Spannungsquelle an die Ablenkschaltung gelieferte Energie gesteuert wird. Eine solche Regelschaltung eignet sich jedoch weniger für eine transistorisierte Ablenkschaltung, weil der Regel-SCR so gewählt werden muß, daß er die relativ großen Rücklaufimpulse aushält, die nach der Sperrumpolung des SCR an diesem entstehen.

Weiterhin zeigen Vorwärtsstromregelschaltungen ohne sehr große Energierückführungseigenschaften bei Änderungen der durch die verschiedenen Lastschaltungen bedingten Belastung eine relativ große prozentuale Änderung des Stromflußwinkels. Die Wahl der Steuerschaltungen für die Regelung beschränkt sich dann auf solche, welche für den Regel-SCR große Stromflußwinkeländerungen ergeben können. Ferner haben relativ große prozentuale Stromflußwinkeländerungen infolge von Laständerungen in Ablenkschaltungen relativ große prozentuale Änderungen der Spitzenkollektorströme der Ausgangstransistoren zur Folge, welche zu unerwünschten Rasterverzerrungen führen, wenn sie nicht geeignet kompensiert werden.

Eine andere bekannte Art der Regelung einer beispielsweise transistorisierten Ablenkschaltung verwendet einen Regeltransistor in Reihe mit einer Rücklaufinduktivität und der ungeregelten B+ Betriebsspannung. Der Basis des Transistors zugeführte Steuersignale verändern den Einschaltzeitpunkt innerhalb jedes Hinlaufintervalls zur Regelung des Transistorstromflußwinkels. Die Signale sperren auch den Transistor vor dem Hinlaufende. Eine mit Masse und der Rücklaufinduktivität gekoppelte Fangdiode führt bei gesperrtem Transistor den Strom der Rücklaufinduktivität während der Rücklaufperiode und den Anfangs- und Endintervallen der Hinlaufperiode.

Bei einer solchen Regelschaltung muß das gesteuerte Schalterelement, also der Regeltransistor, in jedem Ablenkzyklus sperren, während er noch erhebliche Beträge des Betriebsstroms führt, so daß unerwünschte Schaltverluste entstehen und relativ starke HF-Störungen entstehen.

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Zur Verhinderung der Entstehung eines Rücklaufimpulses über dem Regeltransistor wird eine relativ große Induktivität benötigt, die eine relativ große und entsprechend teurere Eisenkern-Eingangsdrossel erfordert, wenn eine gesonderte Eingangsinduktivität benutzt wird. Die relativ große Induktivität würde auch einen relativ großen Stromflußwinkel für den Regeltransistor bei einem vorgegebenen Lastleistungsverbrauch erfordern. Solch große Stromflußwinkel können unpraktisch sein, wenn die oben beschriebene Transistorregelschaltung an SCR-Ablenkschaltungen angepaßt werden soll.

Eine dritte bekannte Regelungsart für beispielsweise eine SCR-Ablenkschaltung bedient sich einer Rückführungsstromregelung für den Betriebseingangsstrom. Typischerweise ist eine Diode in Reihe mit der Eingangsdrossel und der B+ Betriebsspannungsquelle geschaltet. Die Diode führt während des Kommutierungsintervalls einen Durchlaßstrom. Ein steuerbares Schaltelement, nämlich ein SCR, leitet Rückführungsstrom zur B+ Spannungsquelle. Die Regelung erfolgt durch Veränderung des Einschaltaugenblickes während des letzten Teiles des nicht kommutierenden Intervalles, und auf diese Weise wird die zur Betriebsspannungsquelle zurückgeführte Energie und damit die der Ablenkschaltung insgesamt zugeführte Energie geregelt. Solche Regelschaltungen sind jedoch für transistorisierte Ablenksysteme relativ ungeeignet wegen der relativ großen unerwünschten Modulation der Rücklaufimpulse. Weiterhin entstehen unerwünschterweise relativ große Rücklaufimpulsspannungen am Schalterelement während eines Teils des RücklaufIntervalls.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine geregelte Schaltung eine Ablenkschaltung. An einem ersten Anschluß der Ablenkschaltung wird eine ablenkfrequente Spannung erzeugt. Für die Ablenkschaltung ist eine Energiequelle vorgesehen. Eine erste steuerbare Schaltereinrichtung ist mit der Energiequelle und dem ersten Anschluß gekoppelt. Eine Energiefühleinrichtung reagiert auf den Energiepegel der Ablenkschaltung zur Erzeugung eines Fehlersignals. Mit der ersten steuerbaren Schaltereinrichtung ist

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eine Steuereinrichtung gekoppelt, welche unter Steuerung durch das Fehlersignal die Dauer des Leitens des ersten steuerbaren Schalter elemente s bestimmt, indem sie innerhalb jedes Ablenkzyklus ein Einschaltsignal für die erste steuerbare Schaltereinrichtung liefert, zu welcher parallel eine zweite steuerbare Schaltereinrichtung liegt. Die erste Schaltereinrichtung wird durch die ablenkfrequente Spannung in den Sperrzustand umgepolt, und wenn dies der Fall ist, wird die zweite Schaltereinrichtung so gepolt, daß sie Strom führt. Die erste steuerbare Schaltereinrichtung ist für den Betriebsstrom in Vorwärtsrichtung gepolt und überträgt eine regelbare Energiemenge von der Spannungsquelle zur Ablenkschaltung, und die zweite steuerbare Schaltereinrichtung ist für einen Rückstrom zur Energiequelle in Vorwärtsrichtung gepolt.

Die Erfindung sei nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine regelbare Ablenkschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einige Kurvenformen zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltung;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen geregelten Ablenkschaltung;

Fig. 4 und 5 Kurvenformen zur Erläuterung der Schaltung gemäß Fig. 3.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist eine B+ Betriebsspannungsquelle am Anschluß 21 über einen in beiden Richtungen leitenden Schalter 22 und eine Eingangsdrossel 23 an eine Horizontalablenkschaltung 24 angeschlossen. Letztere ist im veranschaulichten Beispiel eine transistorisierte Ablenkschaltung und enthält eine Horizontalendstufe 20 mit einem Horizontalend-Schalttransistor 25, einer Dämpfungsdiode 26, einem Rücklaufkondensator 27 und der Reihenschaltung einer Horizontalablenkwicklung 28 mit einem Rücklaufkondensator 89. Die Ablenkwicklung 28 bildet mit den Hinlauf- und Rücklaufkondensatoren 89 bzw. 27 einen Resonanz-

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kreis für die Stromumkehr in der Wicklung während eines Resonanzrücklaufintervalls .

Ein Horizontaloszillator 87 liefert synchronisierte Horizontalsignale an einen Horizontaltreiber 39, welcher Horizontaltreibersignale über einen Treibertransformator 29 an den Horizontalschalttransistor 25 liefert.

Ein Horizontalausgangs- oder Rücklauftransformator 30 hat eine Primärwicklung 30a, eine Sekundärhochspannungswicklung 30b und eine weitere Sekundärwicklung 30c. An die Primärwicklung 30a ist ein Gleichspannungsblockkondensator 31 angekoppelt, und an die Sekundärwicklung 30b ist eine Hochspannungsschaltung 32 zur Erzeugung der Endanodenspannung für den Strahlstrom angekoppelt.

Während jedes Ablenkzyklus fließt ein geregelter Energiebetrag von der B+ Spannungsquelle über den Schalter 22 und wird zunächst als magnetische Energie in der Induktivität 23 gespeichert und dann zur Horizontalablenkschaltung 24 übertragen, um die Energie zu ergänzen, welche sowohl in der Horizontalablenkschaltung 24 wie auch in den an den Rücklauftransformator 30 angeschlossenen Lastschaltungen, wie also die Hochspannungsschaltung 32, verbraucht worden ist.

Der Schalter 22 enthält ein erstes steuerbares Schalterelement 33, wie einen SCR, der einen ersten steuerbaren Leitungsweg bildet, welcher so gepolt ist, daß er in Durchlaßrichtung einen Betriebsstrom führt, und einen zweiten Schalter 34, wie eine Diode, die einen zweiten Leitungsweg parallel zum SCR 33 bildet. Die Diode 34 ist so gepolt, daß sie den zurückfließenden Strom führt, also denjenigen Strom, welcher dem durch den SCR 33 fließenden Strom entgegengerichtet ist. Zur Dämpfung von Ausgleichsschwingungen sind ein Widerstand 35 und ein Kondensator 36 über den Schalter 22 geschaltet. Der SCR 33 wird in jedem Ablenkzyklus durch von einer Steuerschaltung 3 7 gelieferte Steuersignale in den Leitungszustand gebracht. Das Ausgangssignal der Steuerschaltung 37 wird durch an

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einem Eingangsanschluß 38 zur Verfügung stehende Ablenksignale, wie beispielsweise Horizontalrücklaufimpulse, mit der Horizontalablenkung synchronisiert. Die Ausregelung von Netz- und Lastschwankungen erfolgt über eine Impulsbreitenmodulierung der Tastimpulse (für den SCR) in Abhängigkeit von einer Fehlerspannung V_F, die an einem Anschluß 40 erzeugt wird. Diese Fehlerspannung ist ein Maß für den Energiepegel oder -inhalt in der Ablenkschaltung

24 und umfaßt halbwellengleichgerichtete und gefilterte Rücklaufimpulse, die über der Sekundärwicklung 30c einer Energiefühlschaltung entstehen, die ihrerseits diese Wicklung 30c, eine Diode 41 und einen Kondensator 42 aufweist.

Die Spannung V₄₃ an einem Anschluß 43 der Horizontalablenkschaltung 24, die am Kollektor des Endtransistors 25 vorliegt, ist in Fig. 2a dargestellt; es handelt sich um eine ablenkfrequente Spannung. Die Spannung V₄₃ hat während des HorizontalhinlaufIntervalls von nahe dem Zeitpunkt t_ bis nahe dem Zeitpunkt t„ den Wert Null. In diesem Zeitraum leiten sowohl die Dämpfungsdiode 26 als auch der Schaltertransistor 25 während ihrer jeweiligen Abschnitte. Die Spannung V₄₃ ist während des HorizontalrücklaufIntervalls von nahe dem Zeitpunkt t„ bis nahe dem Zeitpunkt t₄, wenn der Transistor

25 gesperrt wird, eine Impulsspannung.

In Abhängigkeit von der Größe der Fehlerspannung V_p zu einem Zeitpunkt t. während des HinlaufIntervalls ist der SCR 33 in den Leitungszustand gesteuert. Der SCR 33 leitet einen Durchlaßbetriebsstrom von der Betriebsspannungsquelle B+ zur Speicherung von Energie in der Induktivität 23, wobei der Durchlaßbetriebsstrom definiert ist als ein Strom, der in einer solchen Richtung fließt, daß aus der Betriebsspannungsquelle B+ Energie entnommen wird. Wie Fig. 2b zeigt, umfaßt der Strom I_sw22 durch den Schalter 22 und der praktisch gleiche Strom I_T2-a durch die Induktivität 23 vom Zeitpunkt t.. einen positiven Durchlaß strom, welcher über den Schaltertransistor 25 nach Masse fließt. Dieser Strom wächst linear bis zum Zeitpunkt t₂ mit einer Steigung an, welche direkt proportional der B+ Spannung und umgekehrt proportional zum Wert der Induktivität ist.

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Nahe dem Zeitpunkt t„ wird der Schaltertransistor 25 nichtleitend, so daß am Anschluß 43 eine RücklaufSchwingungsspannung entsteht. Kurz nach dem Rücklaufbeginn zum Zeitpunkt t„ hat der Durchlaßbetriebsstrom It₂3 ^eine maximale Größe I₁ erreicht und beginnt in einem Resonanzvorgang abzunehmen. Zum Zeitpunkt t₃ ist der SCR 33 in Sperrichtung umgepolt, wenn der Strom I_L23 ^^{en Wer}t Null erreicht und seine Richtung umzukehren beginnt.

Zum gleichen Zeitpunkt t^, wo der SCR 33 in Sperrichtung umgepolt wird, beginnt die Diode 34 einen negativen Rückstromteil von I _?, zu führen. Eine maximale Rückstromgröße I ~ wird nahe dem Rücklaufende zum Zeitpuntk t. erreicht. Infolge von Schaltungsverlusten und der Belastung während des Rücklaufs durch die Ablenkschaltung 24 und die Hochspannungsschaltung 32 ist die maximale Rückstromgröße I_p2 ^ZUIn Zeitpunkt t. kleiner als die maximale Größe Ip₁ des Vorwärtsbetriebsstromes. Zum Beginn des Hinlaufintervalls, welches nahe dem Zeitpunkt t. beginnt, ist die ablenkfrequente Spannung am Anschluß 43 Null. Bei leitender Diode 34 ist die Spannung am Anschluß 44 gleich der B+ Betriebsspannung am Anschluß 21. Der Rückstrom beginnt daher in seiner Größe abzunehmen .

Die Diode 34 wird zum Zeitpunkt t^ in Sperrichtung umgepolt, wenn der Strom I-~₃ Null ist und seine Richtung umzukehren sucht. Die B+ Betriebsspannungsquelle ist von der Induktivität 23 und der Horizontalablenkschaltung 24 für den Zeitraum t^ bis t_fi entkoppelt, worauf ein weiteres Steuersignal den SCR 33 in den Leitungszustand schaltet.

Gemäß Fig. 2 wird von der Spannungsquelle B+ für den Zeitraum t.. bis t₂ Energie entnommen und im Magnetfeld der Induktivität 23 gespeichert. Während des Rücklaufs kehrt der Strom in der Induktivität 23 im Zeitraum t₂ bis t. seine Richtung um und ein Teil der gespeicherten magnetischen Energie wird in einer Resonanzschwingung zu den Lastschaltungen, also etwa der Horizontalablenkschaltung 24 und der Hochspannungsschaltung 32, übertragen. Die

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verbleibende, am Ende des RücklaufIntervalls in der Induktivität 23 gespeicherte Energie wird dann während des Zeitraums t. bis t^ zur B+ Spannungsquelle zurückübertragen.

Fig. 2c zeigt, daß über dem Schalter 22 keine Rücklaufimpulsspannung entsteht. Die Spannung V~~ am Schalter 22 ist Null, wenn der Schalter 22 leitet, nämlich am Ende eines Hinlaufintervalls, während des Rücklaufs und am Beginn des nächsten Hinlaufintervalls, und sie ist gleich der Spannung B+, wenn der Schalter 22 gesperrt ist, nämlich während des mittleren Teils des Hinlaufintervalls. So ist der in beiden Richtungen leitende Schalter 22 während des Rücklaufs keinen unzuträglichen Spannungsbeanspruchungen ausgesetzt.

Sowohl der SCR 33 als auch die Diode 34 werden in einem Augenblick gesperrt, wo der durch sie fließende Strom Null ist, so daß nur relativ kleine ohmsche Verluste und hochfrequente Störstrahlungen entstehen.

Die Fig. 2d und 2e zeigen die durch den Schalter 22 und die Induktivität 23 fließenden Ströme und die Spannung am Schalter 22 für niedrige Betriebsspannung, beispielsweise für B+ = +10OV Gleichspannung. Fig. 2d läßt erkennen, daß Steuersignale von der Steuerschaltung 37 den SCR 33 zu einem früheren Zeitpunkt t.. ' in den Leitungszustand schalten, verglichen mit einem Fall höherer Netzspannung, beispielsweise B+ = +200V Gleichspannung, wie er zuvor in Fig. 2b dargestellt war. Der Strom wächst bis zum Rücklaufbeginn zum Zeitpunkt t₂, jedoch mit einer weniger steilen Steigung als im Falle hoher Betriebsspannung, bis er eine Maximalgröße von I_p^' erreicht. Der Strom kehrt seine Richtung während des Rücklaufes im Zeitraum t~ bis t. um und erreicht ein Maximum in entgegengesetzter negativer Richtung von einer Größe I_p~', welche kleiner als I₁' ist und von der Belastung durch die Horizontalablenkschaltung 24 und die Hochspannungsschaltung 32 abhängt. Die Diode 34 leitet von t, bis t₅' einen Rückstrom, und der Schalter 22 wird gesperrt vom Zeitpunkt tj-¹ bis t_g', wo ein anderes Steuersignal von der Steuerschaltung 37 den SCR 33 wiederum in den Leitungszustand bringt.

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Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer geregelten Ablenkschaltung gemäß der Erfindung. Die in gleicher Weise wie in Fig.1 arbeitenden Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

Die separate Eingangsinduktivität 23 ist bei der in Fig. 3 dargestellten Schaltung durch einen Transformator 45 ersetzt, welcher den Horizontalausgangs- oder Rücklauftransformator der Horizontalablenkschaltung 24 umfassen kann. Um einen Schenkel 46a eines Rechteckkernes 46 des Rücklauftransformators 45 ist eine Primärwicklung 45a gewickelt. Auf demselben Kernschenkel befindet sich in enger magnetischer Kopplung mit der Primärwicklung 45a eine Hochspannungssekundärwxcklung 45b, welche mit der Hochspannungsschaltung 32 verbunden ist.

Auf einen dem Schenkel 46a gegenüberliegenden Kernschenkel 46b ist eine Eingangswicklung 4 5c gewickelt. Ein Anschluß der Wicklung 45c ist mit dem in beiden Richtungen leitenden Schalter 22 gekoppelt, ein anderer Anschluß mit dem Verbindungspunkt zwischen der Primärwicklung 45a und dem Gleichspannungsblockkondensator 31. Weil die Eingangswicklung 45c auf einen der Primärwicklung 45a gegenüberliegenden Schenkel gewickelt ist, sind die beiden Wicklungen magnetisch relativ lose miteinander gekoppelt, und man erhält eine relativ große Streuinduktivität 23', die in Fig. 3 gestrichelt symbolisiert ist und in gleicher Weise wie die Eingangsdrossel 23 gemäß Fig. 1 wirkt. Die Größe der Streuinduktivität wird durch Faktoren wie Kerngeometrie und Windungsverhältnis der Wicklungen 45a und 45c bestimmt.

Die Fehlerspannung V„ für die Steuerschaltung 37 entsteht bei Fig. 3 an einem Anschluß 47, nämlich dem Verbindungspunkt eines Filterkondensators 48 mit einem Widerstand 4 9 einer Halbwellengleichrichterschaltung mit dem Kondensator 48, dem Widerstand 49, einer Wicklung 45d und einer Diode 51; die Wicklung 45d umfaßt die Sekundärwicklung des Rücklauftransformators 45. Die Diode 51 richtet die magnetisch über die Wicklung 45d gekoppelte!Rücklaufimpulse gleich zu einer Fehlerspannung V_, welche im wesentlichen

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eine Gleichspannung ist und am Anschluß 4 7 negativ gegen einen Massebezugspunkt erscheint. Eine weitere Filterung wird durch einen Widerstand 52 und einen Kondensator 53 bewirkt, welche über den Kondensator 48 geschaltet sind.

Synchronisierte horizontalfrequente Treibersignale V„„, wie sie in Fig. 4a dargestellt sind und vom Horizontaltreiber 39 erhalten werden, werden magnetisch von der Primärwicklung 29a des Treibertransformators 29 zu den Sekundärwicklungen 29b und 29c gekoppelt. Ein erster Abschnitt der Treibersignale V„_g vom Zeitraum T. bis T₄ wird benutzt, um später den Horizontalrücklauf zum Zeitpunkt T„ einzuleiten, wie dies die Fig. 4a bis 4c erkennen lassen. Das Intervall T₁ bis T„ stellt die Leitungszeit für in umgekehrte Richtung fließenden Basisstrom des Horizontalend-Schalttransistors 25 infolge gespeicherter Basisladungen dar, wie Fig. 4b veranschaulicht. Ein zweiter Abschnitt der Treibersignale V^q vom Zeitpunkt T. bis zum Zeitpunkt T_fi wird zur Durchlaßvorspannung des Basis-Emitter-Übergangs des Schaltertransistors 25 benutzt, damit dieser während des letzteren Teils des Horizontalhinlaufs leitet.

Die Sekundärwicklung 29c des Koppeltransformators 29 ist zum Eingangsanschluß 38 der Steuerschaltung 37 geführt. Die zum Anschluß 38 gekoppelten Treibersignale V„_g dienen als horizontalfrequente Synchronisiersignale zum Einschalten des SCR 33 innerhalb des Hinlaufintervalls jedes Ablenkzyklus. Die Treibersignale am Anschluß 38 werden einer Zenerdiode 54 über einen Widerstand 55 zugeführt. Die Kathodenspannung der Zenerdiode 54 ist eine wohl definierte ablenkfrequente Rechteckspannung, die aus der Treiberspannung V„„ gewonnen wird und während des Zeitraums T. bis T, positiv und während des Zeitraums T_g bis T_ negativ ist.

Über die Zenerdiode 54 ist ein RC-Integrierglied mit einem Widerstand 56 und einem Kondensator 57 geschaltet. Die Basis eines Steuertransistors 58 ist an den Verbindungspunkt des Widerstandes 56 mit dem Kondensator 57 geführt und über dem Kondensator 57 liegt eine Entladediode 59. Die Kollektorspannung für den Steuertransistor 58 wird aus der Treibersignalspannung V^g am Anschluß

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über eine Diode 59 und einen Widerstand 60 abgeleitet. Der Emitter des Steuertransistors 58 liegt über einen Widerstand 62 am Gate eines SCR 61, dessen Anode über die Parallelschaltung einer Diode 64 mit einem Widerstand 65 an die Primärwicklung 63a eines Transformators 63 angeschlossen ist. Über der Primärwicklung 63a liegt ein Dämpfungswiderstand 66. Eine Sekundärwicklung 63b ist über die Gate-Kathoden-Strecke des SCR 33 des in beiden Richtungen leitenden Schalters 32 gekoppelt.

Wie Fig. 4d erkennen läßt, weist die an der Basis des Steuertransistors 58 liegende Spannung V₁-Q, beginnend zum Zeitpunkt T., einem integrierten, positiv gerichteten Sagezahnspannungsanteil auf, der einer negativen Gleichspannung -V ' überlagert ist, welche aus der Fehlerspannung V„ am Anschluß 47 über den Widerstand 52, einen Widerstand 67 und eine Begrenzerzenerdiode 68 erhalten wird.

Zum Zeitpunkt T₅ ist die Sägezahnspannung V₅₈ genügend angewachsen, um den Spannungspegel V„ zu erreichen, wo der Steuertransistor 58 eingeschaltet wird und einen Einschaltsteuerimpuls zum SCR 61 gelangen läßt. Aus der Darstellung des Gate oder Steuerelektrodenstromes I .,., für den SCR 33 gemäß Fig. 4e läßt sich sehen, daß bei leitendem SCR 61 ein Steuersignal vom Transformator 63 dem Gate des SCR 33 zugeführt wird und diesen in den Leitungszustand schaltet.

Fig. 4f zeigt, daß der Durchlaßbetriebsstrom linear im SCR 33 und den Wicklungen 45c und 45a des Rücklauftransformators 45 im Zeitraum T₁- bis T₇ ansteigt und am Ende des Hinlaufs zum Zeitpunkt T₇ eine Spitzenamplitude I₁ erreicht.

Der Strom kehrt sich während des Rücklaufs im Zeitraum T-, bis T_Q um und erreicht einen Spitzenwert I ₂, der kleiner als Ι_ρ1 ist und von der Belastung durch die Horizontalablenkschaltung 24 und die Hochspannungsschaltung 32 abhängt. Der Schalter 22 wird gesperrt, wenn der Rückstrom durch die Diode 34 zum Zeitpunkt T_g auf Null absinkt. Dem SCR 33 wird ein weiteres Steuersignal zugeführt, welches ihn zum Zeitpunkt T₁^ in den Leitungszustand schaltet,

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Änderungen der Fehlerspannung V„ und damit der negativen Steuerspannung -V-¹ bewirken, daß sich der Zeitpunkt verschiebt, zu welchem die Sägezahnspannung VV₈ den Spannungswert V™ nahe dem Zeitpunkt Τ- erreicht, und auf diese Weise wird die von der B+ Spannungsquelle gelieferte Energiemenge zum Zwecke der Regelung bestimmt.

Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß durch die Verwendung des in beiden Richtungen leitenden Schalters 22 gemäß den Fig. 1 und 3 nur relativ kleine Stromflußwinkeländerungen für den SCR des Schalters 22 zwischen minimalen und maximalen Lastbedinungen erforderlich sind. Die ausgezogenen Kurvenformen in den Fig. 5a und 5b stellen einen Zustand minimaler Belastung dar. Der SCR 33 beginnt zum Zeitpunkt t, einen Durchlaßstrom zu führen, der zum Zeitpunkt t einen Maximalwert I_p1 erreicht. Während des Rücklaufs in der Zeit von t bis t erfolgt eine Stromumkehrung. Zum Zeitpunkt t erreicht der Strom einen negativen Maximalwert Ι_ρ~. Die Diode 34 leitet während des letzteren Teils des Rücklaufs und des ersten Teils des Hinlaufs bis zur Zeit t nichtleitend wird, den rückfließenden Strom.

des ersten Teils des Hinlaufs bis zur Zeit t , wo der Schalter

Die in den Fig. 5a und 5b gestrichelt gezeichneten Kurvenformen stellen einen Zustand maximaler Belastung dar. Der SCR 33 wird zu einem etwas früheren Zeitpunkt t in den Leitungszustand geschaltet und erreicht zum Zeitpunkt t einen positiven Spitzenwert Ip₁'. Der Rücklauf erfolgt für ein etwas kürzeres Intervall von t bis t, wegen einer leichten Rücklaufimpulsmodulation bei starker Belastung. Zum Zeitpunkt t, kehrt sich der Strom um und erreicht einen negativen Spitzenwert I_p2', welcher kleiner als Ip₁' ist. Der in beiden Richtungen leitende Schalter 22 wird zum Zeitpunkt t_f gesperrt.

Fig. 5b läßt erkennen, daß die Differenz zwischen den Spitzenströ men Δίρ = I 2 - !pn'/ welche in der Eingangsinduktivität bei mini maler bzw. maximaler Last am Ende des Rücklaufs fließen, die Differenz der Energiemengen darstellt, welche während des Rücklaufs in diesen beiden Lastfällen zu den belastenden Schaltungen über-

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tragen werden. Änderungen der Belastung führen somit im Prinzip zu relativ großen Änderungen des Spitzenrückflußstromes am Rücklaufende und nicht zu relativ großen prozentualen Änderungen des Stromflußwinkels für den SCR 33 des Schalters 22.

Typische Werte für die bei der Schaltung gemäß Fig. 1 gewählten Bauelemente, bei welchen sich die Schwingungsformen gemäß Fig. ergeben, sind die folgenden:

^L23 -	1 ,1 mH
^L28 "	0,9 mH
^C27	0,039
^C89	1,5 μΕ
Si "	1 ,5 [lF
^L30a	~ 1,9 μ:

Typische Werte für die Bauelemente der Schaltung gemäß Fig. 3, welche zu den Schwingungsformen gemäß Fig. 5 führen, sind die folgenden:

L₂₃	- 1,1	mH	HF
^L45a	- 1,9	mH	\iF
^L45c	- 1,9	mH
^L28	- 0,9	mH
^C27	- 0,039 \lF
^C89	- 1,5
Si	- 1,5

Windungsverhältnis der Wicklungen 45c zu 45a gleich 1:1

B+ Spannung - 150 V_

I_p1 - +3,8.A

I_p2 - -3,2 A

Mittlere bei minimaler Belastung entnommene Leistung - 22,5 W Mittlere bei maximaler Belastung entnommene Leistung - 75 W V₄₃ (Spitzenwert) - 800 V

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Für Spannung B+ gleich 235 V_ und minimale Belastung;

Mittlere entnommene Leistung = 20 W I_p1 = +2,2 A

I_p2 = -2,0 A

V₄₃ (Spitzenwert) = 800 V

Für Spannung B+ gleich 235 V_ und maximale Belastung:

Mittlere entnommene Leistung = 115 W L_p1'= +2,7 A
Ip₂' = -1,25 A

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Leerseite

Claims

PATKNTAN WA LTE

DK. I)IISTKU V. IiKZOLD

DIPL. ING. I¹KTKR SCHÜTZ

DIPL. ING. WOLFGANG IIISUSLElt

MAKIA-THBBESIA-STHASSB 28

POSTFACH KlIOH(IS »•8000 MUENClIHN SO

TELEFON 089/170000 47 0810

TELEX 022038 TELEGRAMM SOMBBZ

RCA 70639/Sch/Vu
U.S. Ser. No. 871,038
vom 20. Januar 1978

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

Geregelte Schaltung mit einer Ablenkschaltung, die einen ersten Anschluß hat, an welchem eine ablenkfrequente Spannung entsteht, mit einer Energiequelle für die Ablenkschaltung, mit einer ersten steuerbaren Schaltereinrichtung, die mit der Energiequelle und dem ersten Anschluß gekoppelt ist, mit einer Energiefühleinrichtung, welche aufgrund des Energiepegels der Ablenkschaltung ein Fehlersignal erzeugt, mit einer Steuereinrichtung, die mit der ersten steuerbaren Schaltereinrichtung gekoppelt ist und auf das Fehlersignal zur Steuerung der Dauer des Leitens der ersten steuerbaren Schaltereinrichtung anspricht und ein Einschaltsignal innerhalb jedes Ablenkzyklus an die erste steuerbare Schaltereinrichtung liefert, und mit einer zweiten Schaltereinrichtung, welche zu der durch die ablenkfrequente Spannung in den Sperrzustand umgepolten ersten steuerbaren Schaltereinrichtung parallel liegt

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und Strom führt, wenn die erste steuerbare Schaltereinrichtung in Sperrichtung umgepolt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste steuerbare Schaltereinrichtung (33) so gepolt ist, daß sie in Durchlaßrichtung einen Betriebsstrom zur übertragung einer gesteuerten Energiemenge von der Betriebsspannungsquelle (B+) zur Ablenkschaltung (24) führt und daß die zweite Schaltereinrichtung für einen zur Energiequelle zurückfließenden Rückflußstrom in Leitungsrichtung gepolt ist.
2) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschluß (44) mit einer Eingangsimpedanz (23,23') gekoppelt ist, derart, daß eine vorbestimmte, aus der Energiequelle (B+) über die erste steuerbare Schaltereinrichtung (33) während eines ersten Intervals des Ablenkzyklus gelieferte Energiemenge in der Eingangsinduktivität gespeichert wird.
3) Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkschaltung (24) eine Ablenkwicklung (28) aufweist, die zur Umkehr des Ablenkstroms in der Ablenkschaltung mit einer Resonanzschaltung (89; gekoppelt ist, wobei ein Teil der vorbestimmten Energiemenge in der Eingangsimpedanz (23,23') während eines Resonanzintervalles über die Resonanzschaltung zur Ablenkschaltung übertragen wird, während der Rest der vorbestimmten Energiemenge über die zweite Schaltereinrichtung (34) zur Energiequelle (B+) zurückgeführt wird.
4) Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkschaltung eine transistorisierte Horizontalablenkschaltung mit einem Horizontalendtransistor (25) aufweist, welcher mit der Eingangsimpedanz (23,23") zur Leitung des Durchlaß-Betriebsstromes während des ersten Intervalls gekoppelt ist.
5) Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkschaltung enthält: einen Treibertransformator (29), mit dem eine Horizontaltreiberschaltung (39) gekoppelt ist, die unter Steuerung durch synchronisierte horizontalfrequente Signale ein Horizontaltreibersignal in einer ersten

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und einer zweiten Wicklung (29a bzw. 29b) des Treibertransformators hervorruft, und einen Horizontalendtransistor (25), welcher mit der ersten Wicklung (29a) gekoppelt ist und durch die Horizontaltreibersignale während jedes Ablenkzyklus in den Leitungszustand bzw. in den Sperrzustand gesteuert wird, wobei zur Synchronisierung des Sperrsignals mit den Horizontaltreibersignalen die Steuerschaltung (37) mit der Sekundärwicklung (29b) gekoppelt ist.

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