DE2936232C2 - Schaltregler für ein Fernsehgerät - Google Patents

Description

slor der Ablenkschaltung gekoppelte Energiemenge, und es ergeben sich in Abhängigkeit vom Strahlstrom Modulationen der Rücklaufzeit und der Speicherzeit in der Basis des Ausgangstransistors, was sich in durchgebogenen Vertikallinien des Bildrasters äußert

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe von Maßnahmen, welche eine Verkürzung der Abschaltzeit des Reglerthyristors ohne Beschränkungen hinsichtlich der Dimensionierung der Speicherinduktivilät erlauben.

Ausgehend von einer Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der US-PS 40 79 418 bekannt ist, wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung wird nur in der Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 2 gesehen, ohne Elementenschu«z zu beanspruchen.

Die Erfindung eignet sich für einen Schaltregler eines Fernsehgerätes mit einem steuerbaren Schalter, einer Induktivität und einem Horizontalablenkgenerator, die eine erste Reihenschaltung bilden, welche über eine Quelle ungeregelter Gleichspannung geschaltet ist und einen Pfad für einen zunehmenden Stromfluß in der Induktivität während derjenigen Intervalle, wo der Schalter geschlossen ist, bilden. Die Hauptstromstrecke des Schalters bleibt bei Vorspannung in Durchlaßrichtung nichtleitend, bis seiner Steuerelektrode ein Signa) zugeführt wird, und bleibt anschließend durchlässig solange die Durchlaßvorspannung anliegt. Mit Hilfe einer Koppelschaltung werden horizontalfrequente Signale vom Ablenkgenerator der leitenden Hauptstromstrecke zugeführt, um den Leitungszustand des Schalters zu kontrollieren. An die Induktivität ist erfindungsgemäß eine Diode angekoppelt, welche einen Strompfad für einen abnehmenden Stromfluß in der Speicherinduktivitäl während mindestens eines Teils des Intervalls bildet, in welchem der Schalter gesperrt ist. An den Ablenkgenerator ist ein den Stromfluß in der Speicherinduktivität filternder Kondensator zur Bildung einer Betriebsspannung für den Ablenkgenerator angekoppelt Weiterhin ist eine Steuerschaltung an den Ablenkgenerator und an die Steuerelektrode angekoppelt, welche das Schließen des Schalters zur Bestimmung des Mittelwertes der anwachsenden und abnehmenden Ströme in der Induktivität und damit zur Regelung der Speisespannung unter Zuhilfenahme einer Rückkopplung bestimmt.

Die Erfindung isi nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen

F i g. 1 bis 4 Schaltbilder eines Fernsehsichtgerätes unter Anwendung der Erfindung;

F i g. 5 und 6 Amplitudendarstellungen über der Zeit für bestimmte periodische Spannungen und Ströme, die in der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Schaltung im Betrieb auftreten;

F i g. 7 eine weitere Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 8 eine der F i g. 7 ähnliche Ausführungsform der Erfindung; und

F i g. 9 den zeitlichen Spannungsverlauf der Rücklaufinipuisc beim Beirieb der Schaltung gemäß F i g. S.

Gemäß F i g. 1 können Stromzuführungsklemmen 10 und 12 an eine Quelle ungeregelter Gleichspannung angeschlossen werden, etwa an die gleichgerichtete und gesiebte Netzspannung. Die Anoden-Kathoden-Strecke eines SCR 14, eine Filterinduktivität 16 und eine Hori-/ontalablenkschaltung 22 sind in der angegebenen Reihenfolge über die Schaltungspunkte 26 und 30 zu einer ersten Reihenschaltung zusammengeschaltet Diese Reihenschaltung ist über eine Sekundärwicklung 20b eines Transformators 20 an die Stromzuführungsklemmen 10 und 12 angeschlossen. Zwischen dem Schaltungspunkt 30 und der Klemme 12 liegt ein Speicherkondensator 18. Die Ablenkschaltung 22 wird durch die am Kondensator auftretende Spannung gespeist Eine Diode 24 ist mit ihrer Anode an die Klemme 12, welche nachfolgend als Masseklemme angesehen sei, und mit ihrer Kathode an den Schaltungspunkt 26 und damit an ein Ende der Induktivität 16 zur Bildung einer zweiten geschlossenen Reihenschaltung für den Stromfluß durch die Induktivität 16. den Kondensator 18 und die Diode 24 angeschlossen.

Eine als Block dargestellte Spannungssteuerschaltung liegt an Masse und über eine Leitung 28 am Schaltungspunkt 30. Sie kann bekannter Art sein, beispielsweise wie in der bereits erwähnten US-PS 39 70 780 beschrieben ist. Die Spannungssteuerschaltung 36 fühlt die Spannung zwische dem Schaltungspunkt 30 und Masse ab und erzeugt periodische Tastimpulse, die mit Hilfe eines Transformators 32 an die Steuereleketrode des SCR 14 gekoppelt werden, um die Spannung am Schaltungspunkt 30 gegenüber Masse im wesentlichen konstant zu halten. Eine Leitung 34 verbindet die Horizontalablenkschaltung 22 mit de Spannungsregelschaltung 36 zur Synchronisierung der periodischen Tastimpulse in bekannter Weise mit der Horizontalablenkung. Die Primärwicklung 20a des Transformators 20 ist an die Horizontalablenkschaltung 22 gekoppelt, um die Rücklaufimpulse von der Horizontalablenkschaltung der die Hauptstromstrecke bildenden Anoden-Kathoden-Strecke des SCR 14 über eine Sperr-Sekundärwicklung 206 zuzuführen, um den SCR 14 periodisch in den Durchlaßzustand oder den Sperrzustand gelangen zu lassen.

Im Betrieb erzeugt die Spannungsregelschaltung 36 Tastimpulse V36 (F i g. 5a) für den SCR in zeitlicher Beziehung zu den Rücklaufspannungsimpulsen V20a (F i g. 5b), welche durch die Horizontalablenkschaltung 22 über der Primärwicklung 20a erzeugt werden. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt 7"0 ist die durch die Wicklung 206 erzeugte Spannung klein, wie F i g. 5 zeigt, und der SCR 14 leitet und läßt die Spannung zwischen dem Schaltungspunkt 26 und dem Anschluß 12 positiv werden, wie die Spannung V 26 in F i g. 5c zeigt, und spannt die Diode 24 in Sperrichtung vor. Bei leitendem SCR 14 wird die ungeregelte Spannung an die Reihenschaltung der Wicklung 20b, der Induktivität 16 und der Horizontalablenkschaltung 22 gelegt, so daß in der Induktivität 16 und in der Wicklung 20£> ein ansteigender Strom fließt, wie die Kurve /16 in F i g. 5d und 120b in F i g. 5e zeigen. Dieser Strom lädt den Kondensator 18 und liefert den Strombedarf für die Horizontalablenkschaltung

22. Infolge der Ausladung des Kondensators 18 steigt die Spannung am Schaltungspunkt 30 leicht an.

Zum Zeitpunkt TO läßt die Ablenkschaltung 22 einen Rücklaufimpuls entstehen, und bei anwachsender Rücklaufspannung wird die Spannung an der Anode des SCR 14 zunehmend negativ. Die Energie des Magnetfeldes der induktivität !6 bewirkt, daß der Strom weiterhin durch den SCR 14 bis zu einem Zeitpunkt Ti fließt, wo die Anode des SCR 14 praktisch auf Massepotentia! liegt und der Schaltungspunkt 26 wegen des Durchlaß-Spannungsabfalls am SCR 14 negativ gegenüber Masse ist. Zu diesem Zeitpunkt geht der Leitungszustand vom SCR 14 auf die Diode 24 über. Bei weiterem Anwachsen der Größe des Rücklaufspannungsimpulses wird der

SCR 14 in Sperrichtung vorgespannt und wird nichtleitend.

Im Intervall nach dem Zeitpunkt Ti ist der SCR 14 gesperrt, und ein Teil der Energie des Magnetfeldes der Induktivität 16 wird durch Abnahme des durch die zweite Reihenschaltung mit der Induktivität 16, dem Kondensator 18 und der Diode 24 fließenden Stromes /24 (Fig.5f) in den Kondensator 18 übertragen. Zu einem späteren Zeitpunkt T2 endet das Rücklaufintervall und der SCR 14 wird erneut in Durchlaßrichtung vorgespannt. Jedoch leitet er nicht vor einem späteren Zeitpunkt Γ3, wo seiner Steuerelektrode ein ihn in den Leitunszustand schaltender Trigger- oder Tastimpuls zugeführt wird. Zum Zeitpunkt T3 wächst die Spannung am Punkt 26 auf praktisch die Summe der ungeregelten Gleichspannung und der Spannung an der Wicklung 20b an. Die Diode 24 wird in Sperrichtung gespannt und leitet nicht mehr, und der Induktivitätsstrom /16 beginnt erneut anzuwachsen und weiterhin Ladung zum Kondensator 18 und der Ablenkschaltung 22 zu übertragen, wenn erneut Energie in der Induktivität 16 gespeichert wird.

Wie beschrieben, nimmt der Strom in der Induktivität 16 von einem Zeitpunkt nahe dem Beginn des Rücklaufintervalls bis zum Zeitpunkt 7"3 ab, wo der SCR 14 in den Leitungszustand getriggert wird. Zur Zeit Γ3 hört der Strom in der Induktivität 16 auf abzunehmen und beginnt anzuwachsen. Der Strom wird durch den Kondensator 18 gesiebt, so daß eine Speisespannung für die Ablenkschaltung 22 entsteht, welche über den Zeitpunkt Γ3 geregelt wird. Wenn nun die gegenüber Masse am Anschluß 30 auftretende geregelte Spannung unter den gewünschten Wert absinken will, dann erzeugt die Regelschaltung 30 einen Triggerimpuls V36 zu einem früheren Zeitpunkt im Ablenkzyklus, wie mit T3' in Fig.5 gezeigt ist. Die gestrichelten Linien in den F i g. 5c bis 5d veranschaulichen, daß ein früherer Triggerimpuls per Saldo ein Anwachsen des mittleren Stromes / 16 durch die Wicklung 16 zur Folge hat, wodurch die geregelte Spannung am Punkt 30 auch bei erhöhtem Strombedarf der Ablenkschaltung 22 aufrechterhalten wird oder ein Absinken der geregelten Spannnung infolge eines niedrigen Wertes der ungeregelten Spannung oder aus anderen Gründen kompensiert wird.

Die Betriebsweise der in F i g. 1 dargestellten Schaltung gilt für eine relativ große Induktivität 16. Für kleinere Induktivitätswerte kann der Strom der Wicklung vor dem Zeitpunkt 73, wo der SCR in den Leitungszustand getriggert wird, auf Null absinken, und dann steigt die Spannung K 26 am Schaltungspunkt 26 auf den Wert der geregelten Spannung, wenn der Stromfluß in der Induktivität 16 und der Diode 24 aufhört

Statt der Schaltung des Kondensators 18 zwischen den Anschluß 30 für die geregelte Spannung und Masse kann dieser Kondensator auch zwischen den Schaltungspunkt 30 und einen anderen Bezugsspannungspunkt geschaltet werden. Fig.2 zeigt eine der Fig. 1 ähnliche Schaltung, in welcher ein anderer Bezugspunkt für den Speicherkondensator 18 benutzt wird und auch die Reihenschaltung der Wicklung 20b mit dem SCR 14 ausgetauscht ist. Entspechende Elemente sind in Fig.2 mit entsprechenden Bezugsziffern, jedoch mit vorangestellter Ziffer 2 bezeichnet. So wird den Anschlüssen 210 und 212 eine ungeregelte Gleichspannung zugeführt Ein steuerbarer Schalter in Form eines SCR 214 liegt mit seiner Hauptstromstrecke über die Schaltungspunkte 226 und 230 in Reihe mit der Induktivität 216 und der Horizontalablenkschaltung 222 an den Anschlüssen der ungeregelten Spannung. Ein Speicherkondensator 218 liegt zwischen dem Schaltungspunkt 230 und dem Anschluß 210. Eine Diode 224 ist mit ihrer Anode an den Anschluß 212 der Netzspannungsquelle und mit ihrer Kathode am Schaltungspunkt 226 an die Induktivität 216 angeschlossen und bildet eine Reihenschaltung mit der Induktivität 216 und dem Kondensator 218, in welcher Strom in einem geschlossenen Kreis einschließlich der Anschlüsse 210 und 212 und der ungeregelten Spannungsquelle fließen kann. An den Anschluß 212 und den Schaltungspunkt 230 ist eine Regelspannungsquelle 236 angeschlossen, welche die Spannung an der Horizontalablenkschaltung 222 abfühlt und außerdem über einen Transformator 232 an die Steuereleketrode des SCR 214 angeschlossen ist, um das Schalten des SCR im Sinne einer Konstanthaltung der Spannung an der Ablenkschaltung zu steuern. Die Spannungssteuerschaltung 236 ist auch über eine Leitung 234 an die Ablenkschaltung 222 angeschlossen, um das Schalten des SCR 214 mit dem Ablenkzyklus zu sychronisieren. Eine Abschaltwicklung 220b eines Transformators 220 ist zwischen den Schaltungspunkt 226 und die Kathode des SCR 214 gekoppelt. Die Wicklung 220a des Transformators 220 ist mit der Horizontalablenkschaltung 222 gekoppelt.

Der Transformator 220 koppelt von der Horizontalablenkschaltung 222 erzeugte Rücklaufimpulse zum SCR 214, um diesen periodisch zu sperren. Zum Zwecke der Erläuterung sei der Anschluß 212 anschließend als Masseanschluß angesehen.

Die Betriebsweise der Schaltung nach F i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß der Stromfluß in der durch die Horizontalablenkschaltung 222 dargestellten Last einen Stromfluß im Kondensator 218 zur Folge hat, welcher eine Aufladung des Kondensators, also einen Anstieg der Spannung an den Belägen des Kondensators, zu bewirken sucht. Da die ungeregelte Gleichspannung verglichen mit der Ablenkfrequenz sich von Zeile zu Zeile relativ langsam ändert, kann die Spannung zwischen dem Anschluß 210 und Masse als konstant angesehen werden. Wenn sich der Kondensator 218 auflädt, nimmt daher die Spannung am Schaltungspunkt 230 gegenüber Masse ab. Wie in F i g. 1 sucht so der Laststrom ein Absinken der Lastspannung zu bewirken.

Zur Vergrößerung der Spannung über der Horizontalablenkschaltung gemäß F i g. 2 muß der Kondensator 218 entladen werden. Dies tritt ein, wenn der SCR 214 über die erste Reihenschaltung leitet, welche vom Kondensator 218 über den SCR 214, die Wicklung 220b und die Induktivität 216 zurück zum Kondensator verläuft. Während des Intervalls, wo der SCR 214 leitet, wird über ihn und die Induktivität 216 auch Strom zur Ablenkschaltung 222 geführt. Wenn der SCR 214 durch den über die Wicklung 2206 zugeführten Rücklaufimpuls gesperrt wid, dann wird die im Magnetfeld der Induktivität 216 gespeicherte Energie zur Weiterführung des Stromzuflusses zur Ablenkschaltung 222 und zur Entladung des Kondensators 218 über die zweite Reihenschaltung benutzt, welche von der Induktivität 216 über den Schaltungspunkt 230, den Kondensator 218, die ungeregelte Spannungsquelle und die Diode 224 zurück zur Induktivität 216 verläuft Hierbei wird ein Teil der gespeicherten Energie zur ungeregelten Spannungsquelle zurückgeführt

Die Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 2 kann anhand von F i g. 5 genauer erläutert werden. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt TO, wo von der Ablenkschaltung 222 Rücklaufspannungsimpulse erzeugt werden, ist der

SCR 214 leitend und die Spannung am Schaltungspunkt 226 ist im wesentlichen gleich der Summe der ungeregelten Spannung und der Spannung an der Wicklung 2206, wie die Kurve V 226 in F i g. 5c zeigt. Der Strom in der Induktivität 216 steigt gemäß der Stromkurve /216 in Fig. 5d unter der Wirkung der Spannung am Kondensator 218 an. Der Strom in der Induktivität 216 fließt auch zu dieser Zeit durch die Wicklung 2206 (siehe F i g. 5e). Zum Zeitpunkt 7"0 wird ein Rücklaufimpuls V 220a der Primärwicklung des Transformators 220 zugeführt, und eine Impulsspannung entsteht zwischen dem Schaltungspunkt 226 und der Kathode des SCR 214 mit solcher Polung, daß der Schaltungspunkt 226 negativ und die Kathode des SCR 214 positiv wird. Solange der SCR 214 leitet, hat seine Kathode im wesentlichen das Potential der ungeregelten Gleichspannung, und daher wird der Schaltungspunkt 226 zunehmend negativer, wenn die Rücklaufspannung ansteigt. Zu einem Zeitpunkt 7Ί, wo der an der Wicklung 2206 auftretende Spannungsimpuls praktisch gleich der ungeregelten Gleichspannung ist, wird der Schaltungspunkt 226 um 1 Vbe negativ gegenüber Masse, und die Diode 224 wird leitend. Ein weiteres Ansteigen der Impulsspanung an der Wicklung 2206 kann den Schaltungspunkt 226 nicht negativer werden lassen, und daher wird die Kathode des SCR 214 positiver als der Anschluß 210, und der SCR wird gesperrt.

Wenn der SCR 214 zum Zeitpunkt Ti sperrt, fließt weiterhin ein Strom durch die Induktkivität 216 zum Schaltungspunkt 230 und durch den Kondensator 218, aber anstatt zum SCR 214 zurückzufließen, fließt er vom Anschluß 210 zum Anschluß 212 der ungeregelten Spannungsquelle und über die Diode 224 zurück zur Induktivität 216. Ein Teil des Stromflusses in der Induktivität 216 fließt auch über den Schaltungspunkt 230 zur Ablenkwicklung 222 und über die Diode 224 zurück. Ein Teil der im Magnetfeld der Induktivität 216 gespeicherten Energie wird so zur ungeregelten Spannungsquelle zurückgeführt, und ein Teil wird der Ablenkschaltung 222 zugeführt Zum Zeitpunkt T2 endet das Rücklaufintervall und der SCR 214 wird wieder in Durchlaßrichtung vorgespannt, bleibt jedoch bis zu einem späteren Zeitpunkt T3 gesperrt, wo die Spannungsregelschaltung 236 einen Triggerimpuls V236 erzeugt, wie dies Hg.5a zeigt. Zum Zeitpunkt Γ3 wird der SCR 214 leitend, und die Spannung am Schaltungspunkt 226 steigt an, so daß die Diode 224 wiederum gesperrt wird. Die Induktivität 216 wird durch den SCR 214 über den Kondensator 218 geschaltet und dieser beginnt sich zu entladen und überträgt Energie, die als Spannung an seinen Belägen gespeichert ist, über die Reihenschaltung mit dem SCR 214 in der beschriebenen Weise zur Induktivität 216. Dies bewirkt ein progressives Anwachsen des Stromes in der Induktivität 216, wie Fig.5d zeigt

Die Spannung am Schaltungspunkt 230 in F i g. 2 wird geregelt über eine Regelung des mittleren Stromes durch die Induktivität 216, der zum Zeitpunkt Γ3 während des Ablenkzyklus fließt wenn der SCR 214 in den Leitungszustand getriggert wird. Wenn also die ungeregelte Spannung am Anschluß 230 gegenüber Masse unter den Sollwert absinken will, dann erzeugt die Steuerschaltung 236 einen Triggerimpuls F236 früher im Ablcnkzyklus, was durch den Zeitpunkt T3' in F i g. 5 angedeutet ist. Die gestrichelten Linie in den F i g. 5c bis 5e /eigen, daß ein früheres Triggern insgesamt ein Anwachsen des mittleren Stromes /216 durch die Induktivität 216 bewirkt, welcher den Kondensator 218 in stärkerem Maße entladen kann, um die geregelle Spannung bei zunehmender Stromentnahme durch die Ablenkschaltung 222 konstant zu halten, oder ein Absinken der geregelten Spannung zu kompensieren. Wie im Falle der F i g. 1 gilt die vorstehende Beschreibung für den Fall, daß die Induktivität 216 einen relativ großen Wert hat. Bei kleinerer Induktivität kann der Strom in ihr vor dem Zeitpunkt Γ3 auf Null absinken, worauf die Diode 224 nichtleitend wird und der Schaltungspunkt 226 die geregelte Spannung annimmt.

Bei den Schaltungen gemäß F i g. 1 und 2 liegt die Abschalt- oder Sekundärwicklung in Reihe mit dem SCR. Man kann diese Wicklung auch in Reihe mit der Diode schallen, wie dies F i g. 3 zeigt. Hier sind die Bauelemente mit den gleichen Bezugsziffern, jedoch mit vorgestellter 3 bezeichnet. Die Klemmen 310 und 312 sind mit einer ungeregelten Gleichspannungsquelle verbunden. Ein SCR 314 arbeitet als steuerbarer Schalter und ist am Punkt 326 mit einer Filterinduktivität 316 verbunden, die ihrerseits über einen Punkt 330 mit einer Ablenkschaltung 322 verbunden ist, und diese Elemente bilden eine über den Klemmen 310 und 312 liegende erste Reihenschaltung für den Stromfluß in der Induktivität 316. Ein Kondensator 318 liegt zwischen dem Punkt 330 und dem Anschluß 312 und siebt den Strom in der Induktivität 316, um eine Speisespannung für die Ablenkschaltung 332 zu liefern. Eine Diode 324 ist mit der Kathode an den Schaltungspunkt 326 und mit ihrer Anode an den Anschluß 312 (Masse) über die Abschalt-Sekundärwicklung 3206 eines Transformators 320 angeschlossen, so daß ein geschlossener Strompfad für den durch die Induktivität 316, den Kondensator 318, die Wicklung 3206 und die Diode 324 zurück zur Induktivität 316 fließenden Strom entsteht. Die Primärwicklung 320a des Transformators 320 ist an die Horizontalablenkschaltung 322 angeschlossen. Eine Spannungsregelschaltung 336 liegt über einen Kondensator 328 am Kondensator 318, um die zu regelnde Spannung abzufühlen, und sie ist außerdem über eine Leitung 334 an die Horizontalablenkschaltung angeschlossen, von der sie Synchronimpulse erhält. Die Spannungsregelschaltung 336 erzeugt zeitlich modulierte Triggerimpulse für den SCR, welche der Steuerelektrode des SCR 314 über einen Transformator 332 zugeführt werden.

F i g. 6 zeigt, daß unmittelbar vor dem Zeitpunkt TO, wo das Rücklaufintervall beginnt, der SCR 314 leitet und das Potential am Schaltungspunkt 326 im wesentlichen die Spannung der ungeregelten Spannungsquelle hat (siehe F i g. 6c). Die Diode 324 ist gesperrt, und ihre Anodenspannung ist um die Spannung über der Wicklung 3206 negativ gegen Masse, wie die Kurve V301 in F i g. 6b zeigt. Der durch die Induktivität 316 fließende Strom wächst im Strompfad vom Anschluß 310 der ungeregelten Spannungsquelle über den SCR 314 und die Induktivität 316 unter der Wirkung der Spannungsdifferenz zwischen den Schaltungspunkten 326 und 330 an, wie die Kurve /316 in Fig.6d veranschaulicht. Ein Teil dieses Stromes wird der Ablenkschaltung 322 zugeführt, der Rest lädt den Kondensator 318 auf.

Zum Zeitpunkt 70 erzeugt die Ablenkschaltung 322 einen Rücklaufspannungsimpuls, welcher in die Sekundärwicklung 3206 des Transformators 320 gekoppelt wird. Diese Spannung ist so gepolt, daß der Schaltungspunkt 301 negativ gegen Masse ist. Die Diode 324 bleibt gesperrt bis die Spannung am Schaltungspunkt 301 zu einem Zeitpunkt Ti auf 1 V_ie über die Spannung am Schaltungspunkt 326 ansteigt.
Zum Zeitpunkt Ti bilden die Diode 324 und die

Wicklung 320b einen alternativen Stromweg für den Strom in der Induktivität 316. Nach dem Zeitpunkt Ti bewirkt der Rücklaufspannungsimpuls einen weiteren Spannungsimpuls an den Schaltungspunkten 301 und 326, und der SCR 314 wird gesperrt. Zu einem späteren Zeitpunkt erreicht die Rücklaufimpulsspannung am Schaltungspunkt 301 einen Spitzenwert und beginnt abzufallen. Nachdem der Impuls vom Wert 301 unter die geregelte Spannung B + abfällt, fließt weiterhin ein abnehmender Strom durch die Induktivität 316 in einem Stromkreis mit dem Kondensator 318, der Wicklung 32Oi) und der Diode 324, wenn Magnetfeldenergie der Induktivität 316 weiter zum Kondensator 318 übertragen wird. Zu einem Zeitpunkt 72 bewirkt die abnehmende Spannung an den Schaltungspunkten 301 und 326, daß der SCR 314 wieder in Durchlaßrichtung vorgespannt wird. Er wird jedoch noch nicht leitend, solange kein Triggerimpuls zugeführt wird.

Der Rücklaufimpuls endet zum Zeitpunkt Γ3, und der Strom zirkuliert weiterhin durch die Induktivität 316, den Kondensator 318 und die Diode 324, wie dies die Kurve /316 in Fig. 6d zeigt. Zu einem Zeitpunkt Γ4 triggert die Spannungsregelschaltung den SCR 314 in den Leitungszustand, so daß die Spannung am Schaltungspunkt 326 anwächst und die Diode 324 sperrt und auf diese Weise ein Intervall des Stromanstiegs in der Induktivität 316 einleitet. Wie im Falle der F i g. 1 und 2 wird die geregelte Spannung zwischen dem Schaltungspunkt 330 und Masse über den Mittelwert des Stroms /316 konstant gehalten, welcher seinerseits durch den relativen Triggerzeitpunkt Γ4 bestimmt wird, an welchem der SCR 314 leitend wird.

Fig.4 zeigt eine der Fig. 3 ähnliche Ausführungsform, bei welcher die Abschaltwicklung und die Diode in Reihe liegen. Die Schaltung nach Fig.4 unterscheidet sich darin, daß der Speicherkondensator einen anderen Bezugspunkt hat und daß der SCR an den negativen Anschluß der ungeregelten Spannungsquelle angeschlossen ist.

Die Anschlüsse 410 und 412 sind mit der ungeregelten Gleichspannungsquelle verbunden. Die Kathode eines SCR 414 liegt am Anschluß 412, seine Anode liegt über den Schaltungspunkt 426, die Filterinduktivität 416, Masse und die Horizontalablenkschaltung 422 am Anschluß 410. Der Massepunkt entspricht dem Punkt 30 in F i g. 1. Ein Speicherkondensator 418 liegt zwischen dem Eingangsanschluß 412 und Masse und siebt die an der Ablenkschaltung 424 liegende Spannung. Eine Diode 424 ist mit ihrer Anode an den Schaltungspunkt 426 angeschlossen und liegt mit ihrer Kathode über die Abschalt-Sekundärwicklung 4206 eines Transformators 420 am positiven Anschluß 410 der ungeregelten Gleichspannungsquelle. Die Horizontalablenkschaltung 422 erzeugt Rücklaufimpulse, welche in die Wicklung 42Oi eingekoppelt werden. Eine Spannungsregelschaltung 436 liegt über eine Leitung 428 an der Horizontalablenkschaltung und fühlt deren Speisespannung ab, die zwischen dem Anschluß 410 und Masse zur Verfügung steht, und erzeugt Steuerimpulse, die der Steuerelektrode des SCR 414 über einen Transformator 432 zugeführt werden.

Die Spannung an der Horizontalablenkschaltung 422 ist gleich der Differenz zwischen der ungeregelten Spannung und der Spannung am Kondensator 418. Der im Betrieb in der Ablenkschaltung 422 fließende Strom bewirkt eine Ladungsansammlung auf dem Kondensator 418 während der Sperrintervalle des SCR 414, so daß die Spannung am Kondensator ansteigt und die für die Ablenkschaltung 422 zur Verfügung stehende Spannung abzusenken sucht. Die Spannungsregelung erfolgt über eine gesteuerte Entladung des Kondensators 418 über eine Reihenschaltung, welche von diesem Kondensator über die Induktivität 416 zum Schaltungspunkt 426 zum SCR 414 und zurück zum Kondensator verläuft, dagegen bei gesperrtem SCR über einen alternativen Stromweg, der vom Kondensator 418 über die Induktivität 416 zum Schaltungspunkt 426 und durch die Diode 424, die Wicklung 4206 und über den Anschluß 410 zur Spannungsquelle und über den Anschluß 412 zurück zum Kondensator verläuft.

Die in F i g. 6 dargestellte Kurvenformen sind ähnlich den bei der Anordnung gemäß F i g. 4 im Betrieb auftretenden, jedoch können sie sich infolge des unterschiedlichen Spannungsbezugspunktes in der Polarität und durch eine feste Offsetspannung unterscheiden.

Unmittelbar vor dem Zeitpunkt TO, wo das Rücklaufintervall beginnt, leitet der SCR 414 und die Diode 424 ist gesperrt. Der durch die Induktivität 416 fließende Strom steigt unter der Wirkung der Spannung am Kondensator 418 an, wenn Energie vom Kondensator 418 zur Induktivität 416 übertragen wird. Während des Rücklaufintervalles erzeugt die Wicklung 4206 eine Impulsspannung an der Kathode der Diode 424, welche gegenüber dem Anschluß 410 zunehmend negativ wird. Wenn die Impulsspannung die Kathode der Diode 424 um etwa 1 V/,_e negativ gegenüber dem Schaltungspunkt 426 werden läßt, wird der SCR 414 gesperrt und die Diode 424 wird leitend und liefert einen abnehmenden Strom durch den alternativen Reihenstrompfad mit der Diode 424, der Wicklung 4206, die ungeregelte Spannungsquelle, den Kondensator 418 und die Induktivität 416. Am Ende des Rücklaufintervalls ist die Spannung an der Wicklung 420 klein, und es fließt weiter Strom durch die Diode 424 und den alternativen Serienstrompfad. Damit kommt die Spannung am Schaltungspunkt 426 nahe an diejenige am Anschluß 410, und der SCR 414 wird in Durchlaßrichtung vorgespannt. Während des sich vom Ende des Rücklaufintervalls bis zum Zeitpunkt des Leitendwerdens des SCR 414 erstreckenden Zeitintervalls ist die Induktivität 416 im wesentlichen über die ungeregelte Spannungsquelle gekoppelt, und der Strom in der Induktivität 416 sinkt bei der Energierückiieferung zur Queiie ab. Dieser Stromabfaii in der Induktivität 416 hört zu einem Zeitpunkt entsprechend Γ4 in Fig.6 auf, wo der SCR 414 in den Leitungszustand getriggert wird, die Spannung am Schaltungspunkt 426 wird negativ, so daß die Diode 424 gesperrt wird. Die Spannung am Kondensator 418 wird wiederum der Indukivität 416 aufgedrückt, so daß in ihr fließende Strom und die in ihr gespeicherte Energie anzuwachsen beginnen.

Die Regelung der Spannung an der Horizontalablenkschaltung 422 erfolgt in Fig.4 ebenso wie in den anderen dargestellten Ausführungsformen über den Mittelwert des periodisch anwachsenden und abfallenden Stroms in der Induktivität 416, der seinerseits durch die Verschiebung des Triggerzeitpunktes Γ 4 bestimmt wird.

Fig. 7 veranschaulicht die für die Regelung, Ablenkung und Hochspannungserzeugung maßgebenden Teile eines Fernsehempfängers unter Anwendung der hier beschriebenen Erfindung.

f,¹") Der Anschluß 10 für die ungeregelte Versorgungsspannung B + ist an eine Quelle pulsierender Gleichspannung angeschlossen, wie einen mit der Wechsclspannungsnetzleitung verbundenen Gleichrichter. Ein

Γ-illerkondcnsator 13 liegt zwischen dem Anschluß 10 und Masse zur Siebung des pulsierenden Gleichstroms und Erzeugung einer Eingangsgleichspannung für den restlichen Teil des Gerätes. Ein steuerbarer Schalter in Form eines SCR ist mit seiner Anode an den Anschluß 10 und mit seiner Kathode an ein Ende einer Wicklung 166 eines Transformators 16' angeschlossen. Das andere Ende der Wicklung 166 liegt an einer Seite einer Filterinduktivität 17, die andererseits über einen Filterkondensator 18 an Masse liegt. Der Verbindungspunkt Br der induktivität 17 mit dem Kondensator 18 ist mit einem Ende einer Wicklung 16a des Transformators 16' verbunden. Die Wicklung 16a dient als Eingangsinduktivität für eine Horizontalablenkschaltung 22, welche einen NPN-Transistor 23 enthält, dessen Emitter an Masse und dessen Kollektor mit dem dem Verbindungspunkt Br abgewandten Ende der Wicklung 16a verbunden ist. Über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 23 ist eine Dämpfungsdiode 25 geschaltet. Eine zur Bildröhre 31 gehörige Ablenkwicklung 29 liegt in Reihe mit einem S-Formungskondensator 33 parallel zur Diode 25. Ein Rücklaufkondensator 35 ist parallel zur Diode 25 geschaltet, um die Kapazität der Wicklung 29 zu ergänzen und die richtige Dauer des Rücklaufintervalls zu bestimmen. Die Wicklung 16cdes Transformators 16' liegt einseitig an Masse und mit ihrer anderen Seite über einen als Diode 37 veranschaulichten Gleichrichter an der Endanode der Bildröhre 31 zur Spitzengleichrichtung der Rücklaufimpulse und Erzeugung der Bildröhrenhochspannung. Ein Horizontaloszillator 38 erzeugt horizontalfrequente Treiberimpulse für die Basis des Transistors 23. Ferner liefert er horizontalfrequente Synchronimpulse für eine Spannungsregelschaltung 40, die an den Verbindungspunkt Br und an die Steuerelektrode des SCR 14 angeschlossen ist, um diesen in bekannter Weise im Sinne einer Konstanthaltung der Spannung am Punkt br anzusteuern. Zwischen dem Verbindungspunkt der Wicklung 166 mit der Induktivität 17 und Masse liegt eine Diode 342.

Im normalen Betrieb triggert die Spannungsregelschaltung 40 den SCR 14 zu einem Zeitpunkt, während des Horizontalhinlaufintervalls in den Leitungszustand. Während des Leitungsintervalls des SCR 14 wächst der Strom in der Induktivität 17 in einem Maß, das durch die Spannung über der Wicklung 166 plus der Differenz zwischen der geregelten Spannung VBr am Punkt Br und der Versorgungsspannung über dem Kondensator 13 bestimmt ist Am Ende des Horizontalhinlaufintervalls entsteht am Kondensator 35 ein Rücklaufspannungsimpuls, der von der Wicklung 16a zur Wicklung 166 übergekoppelt wird. Der Spannungsimpuls an der Wicklung 166 ist so gepolt, daß er den SCR 14 in Sperrrichtung zu polen und den in der Induktivität 17 fließenden Strom zu verringern sucht. Der Wert der Indukivität 17 kann so gewählt werden, wie es nötig ist, weil während des Rücklaufs der Strom in der Indukivität durch die Diode 342 und den Kondensator 18 geführt wird. Erreicht der Strom in der Wicklung 166 den Wert Null, dann wird der SCR 14 gesperrt und bereitet den nächsten Zyklus des Regelvorgangs vor. Bei der Schaltung nach F i g. 7 erfolgt die Regelung der Spannung VBr über eine Modulation des Einschaltverhältnisses des SCR 14, die durch Änderung des Zeitpunktes während des Horizontalablenkintervalls bewirkt wird, zu dem der SCR 14 in den Leitungszustand getriggert wird. Wird eine Kompensation der Rücklaufimpulsamplitude in Abhängigkeit vom Bildröhrenstrom gewünscht, dann kann die in F i g. 8 dargestellte Schaltung benutzt werden, in welcher die Schaltungselemente entsprechend F i g. 7 bezeichnet sind.

F i g. 8 zeigt eine angezapfte Wicklung 816 des Transformators 16'. Die Anzapfung unterteilt die Wicklung 816 in zwei Abschnitte 816a und 8166. Zwischen die Anzapfung der Wicklung 16 und Masse ist eine Diode 442 geschaltet. Beim Betrieb der Schaltung nach F i g. 8 triggert die Spannungsregelschaltung 40 den SCR 14 zu einem Zeitpunkt während des Horizontalhinlaufintervalls in den Leitungszustand, der so gesteuert wird, daß die geregelte Gleichspannung VBr am Kondensator 18 und der Ablenkschaltung 22 einen praktisch konstanten Wert hat. Durch Regelung der Triggerzeit des SCR 14 wird die Spannung an der Induktivität 17 für unterschiedliche Intervalle zugeführt, so daß am Beginn des Rücklaufintervalls unterschiedliche Ströme fließen, wie das oben bereits bsschrieben worden war. Änderungen des Bildröhrenstroms bewirken ein entsprechend stärkeres Laden des Kondensators 18 und des Stromflusses in der Induktivität 17 zu Beginn des Rücklaufintervalls. Während des Rücklaufintervalls wird der am Kondensator 35 auftretende Rücklaufimpuls durch die Wicklung 16a zur Wicklung 816 gekoppelt. Der über der Wicklung 816a erscheinende Teil des Impulses läßt den SCR 14 sperren, wenn die Impulsamplitude gleich der ungeregelten Gleichspannung ist. Auf diese Weise bewirkt die Schaltung nach Fig.8 eine zuverlässige Sperrung des SCR unabhängig von der Größe der Induktivität 17. wie in F i g. 7.

Während des Rücklaufintervalls leitet die Diode 442. und der Strom in der Induktivität 17 wird durch die Summe des an der Wicklung 8166 auftretenden Rücklaufintervallimpulses und die geregelte Spannung VBr auf Null reduziert. Zur gleichen Zeit wird die Induktivitat 17 mittels der Diode 442 und den Kondensator 18 über die Wicklung 8166 gekoppelt, und die Induktivität 17 liegt praktisch parallel zur Rücklaufwicklung 16a und Ablenkwicklung 29, wie in Fig. 1. Die Zeitdauer, während der Strom in der Induktivität 17 fließt und die Diode 442 während des Rücklaufintervalles leitend bleibt, hängt von der Größe des Stromflusses in der Induktivität 17 zu Beginn des Rücklaufintervalls ab. Demzufolge bewirkt ein anwachsender Strahlstrom der Bildröhre, welcher den Strom in der Induktivität 17 am Ende des Rücklaufintcrvalls ansteigen läßt, daß die Diode 442 während eines größeren Teils des Rücklaufintervalles leitend bleibt. Dadurch bleibt die Induktivität 17 während eines größeren Teils des Rücklaufintervalls praktisch parallel zu den Wicklungen 16a und 29, so daß die parallel zum Kondensator 35 liegenden mittlere Induktivität verringert wird und damit das Rücklaufintervall verkürzt wird. Wie Fi g. 9 zeigt, steigt die Spitzenrücklaufspannung an, wenn das Rücklaufintervall verkürzt wird, so daß die Rücklaufkurvenform 200 sich zur Kurvenform 210 ändert. Die Schaltung gemäß F i g. 8 ergibt eine höhere Spitzenrücklaufspannung bei vergrößertem Strahlstrom und somit zusammen mit der zuverlässigen SCR-Abschaltung der Anordnung nach F i g. 7 eine Kompensationsregelung.

Andere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich für den Fachmann. So kann beispielsweise der Kondensator 18 an den Anschluß 10 statt an Masse angeschlossen werden, um die geregelte Spannung zu ziehen. Die Wicklungen 816a und 8166 können unabhängige Wicklungen anstatt einer einzigen angezapften Wicklung des Transformators 16' sein. Die Kapazitäten der Wicklungen 16a und 29 können so bemessen werden, daß ein Rücklaufkondensator 35 sich erübrigt. Auch

kann das Zeitsteuersignal für die Spannungsregelschaltung von anderen Punkten abgeleitet werden als vom Horizontaloszillator, beispielsweise vom Transformator 16'.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

!0 15 20 25 30 35

40 45 50 55 60

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltregler für ein Fernsehgerät mit einem steuerbaren Thyristorschalter, einer Speicherinduktivität, einer Kommutierungswicklung, und mit einem Horizontalablenkgenerator einschließlich der Hochspannungserzeugung für die Bildröhre als Last, die zusammengeschaltet und an eine Quelle ungeregelter Gleichspannung angeschlossen sind und einen Strompfad für einen anwachsenden Strom in der Speicherinduktivität während der Leitungsintervalle des Thyristorschalters bildet, dessen Hauptstromstrecke über die mit dem Zeilentransformator des Horizontalablenkgenerators gekoppelte Kommutierungswicklung horizontalfrequente Signale zur Steuerung seines Ausschaltzeitpunktes zuführbar sind, sowie mit einem, an den Schaltregler und den Ablenkgenerator angeschlossenen Speicherkondensator, der den in der Speicherinduktivität fließenden Strom filtert und die Betriebsspannung für den Ablenkgenerator liefert, und mit einer an den Ablenkgenerator und die Gateelektrode des Thyristorschalters angeschlossenen Regelschaltung, die den Einschaltzeitpunkt des Thyristorschalters im Sinne einer Rückkopplungsregelung des Mittelwertes der anwachsenden und abnehmenden Ströme in der Speicherinduktivität und damit der Betriebsspannung regelt, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer in an sich bekannten Weise an den Ausgang des Thyristorschalters (14,214,314, 414) angeschlossenen Diode (24, 224, 324, 424, 342, 442), welche die durch die Horizontalablenkimpulse gebildete Kommutierungsspannung in der Weise unterstützt, daß sie zusammen mit der Kommutierungswicklung (206, 2206, 320ί>, 420Λ, 166, 816) eine ausreichende Sperrspannung für die Hauptstromstrecke des Thyristorschalters zu dessen abrupter Sperrung vor einer nennenswerten Stromabnahme in der Speicherinduktivität (16, 216, 316, 416, 17) erzeugt.

2. Schaltregler nach Anspruch 1, bei welchem parallel zum Ablenkschalter des Ablenkgenerators eine Ablenkwicklung und eine Rücklaufkapazität liegen zur Bildung eines Ablenkstromflußweges während periodischer Hinlaufintervalle und von der parallel zur Rücklaufkapazität liegenden Induktivität abhängender Rücklaufintervalle, und bei der mit einer ersten Wicklung des Ablenkgenerators ein Hochspannungsgenerator zur Erzeugung einer Bildröhrenhochspannung gekoppelt ist, die sich mit Änderungen des Bildröhrenstroms und der Dauer des Rücklaufintervalls verändert, dadurch gekennzeichnet, daß mit der ersten Wicklung (16a^ ferner eine in Reihe mit der Speicherinduktivität (17) liegende und mit dieser einen Stromweg für die anwachsenden und abnehmenden Ströme bildende zweite Wicklung (&\6b) im Sinne einer Parallelschaltung der Speicherinduktivität (17) zur Ablenkwicklung (29) gekoppelt ist derart, daß mit dieser Änderung der parallel zur Rückiaufkapa^iiäl(35) iiegeiiilcii effektiven Induktivität die Dauer der Rücklaufintervalle zur Kompensation von bildröhrenstrombedingten Hochspannungsschwankungen verändert wird.

Die Erfindung betrifft einen Schaltregier für ein Fernsehgerät, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist

Bei Schaltreglern, die zur Verringerung des Leistungsverbrauchs geregelter Stromversorgungsschaltungen von Fernsehempfängern anstelle der früher üblichen Serienregelschaitungen, wie sie etwa aus der DE-AS 19 26 020 mit einer durch einen Transduktor gebildeten geregelten Längsimpedanz bekannt sind, verwendet werden, wird ein an die gleichgerichtete Netzspannung angeschlossener Schalter periodisch ein- und ausgeschaltet, und die Regelung erfolgt über das Schaltverhältnis. In der US-PS 40 24 434 ist ein solcher Schaltregler beschrieben, der als Schalter einen Transistor verwendet, der periodisch ein- und ausgeschaltet wird, wobei das Tastverhältnis den Mittelwert des Transistorstroms bestimmt, welcher der Ablenkschaltung über die Primärwicklung eines Tansformators zugeführt wird, von dessen Sekundärwicklung aus weitere Schaltungsteile versorgt werden. Zur Unterdrükkung von für den Regeltransistor schädlichen Abschaltspannungsspitzen ist an die Transformatorprimärwicklung eine Freilaufdiode angeschlossen, welche auch aer Energierückgewinnung der im Transformator magnetisch gespeicherten Energie dient. Eine ähnliche Schaltung mit einem Regellängstransistor und einer Freilaufdiode ist aus der US-PS 40 79 418 bekannt. Ein Schalt! egler mit einem Thyristor als Schalter ist ferner aus der DE-AS 26 14 299 bekannt, hierbei liegt über dem Thyristor ein Reihenschwingkreis, über dessen Resonanzfrequenz die Leitungszeit des Thyristors eingestellt werden kann, da dieser durch Polaritätsumkehr der Schwingspannung in den Sperrzustand kommutiert wird. Eine zwischen dem Thyristor und der ihm nachgeschalteten Transformatorwickiung liegende Diode verhindert eine Stromumkehr in der Transformatorwicklung, um einen Energierückfluß in die Speisespannungsquelle zu unterbinden.

Weiterhin ist es aus dem Buch »Thyristoren« von Heumann und Stumpe, 1970, Verlag Teubner, Stuttgart, Seite 137 und aus der Siemens-Zeitschrift, Heft 9, Sept. 1965, Seiten 1022 und 1023 bekannt, an dem Ausgang eines Schaltthyristors eine Freilaufdiode anzuordnen, die den Löschvorgang unterstützt.

Ein mit einem Thyristor arbeitender Schaltregler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US-PS 39 70 780 bekannt. Hier lädt der Thyristor einen Kondensator aus einer ungeregelten Spannungsquelle über die Reihenschaltung einer mit der Horizontalablenkschaltung gekoppelten Kommutierungsschaltung mit einer Speicherinduktivität auf, die jedoch klein genug sein muß, so daß der Strom in ihr und dem Thyristor während des Rücklaufintervalls durch die Differenz zwischen der ungeregelten Gleichspannung und dem an der Kommutierungswicklung auftretenden Abschaltspannungsimpuls auf Null gebracht werden kann. Dadurch fließen aber in der Induktivität und dem Speicherkondensator während des Kondensatorladeintervalls relativ hohe Spitzenströme, die zu unerwünschten Wärfordernisse und die relativ großen Änderungen des Reglerstroms mit Änderungen des Laststroms, wie sie von Bildröhrenstrahlstromiinderungen herrühren, große Änderungen der Reglcrspilzenströmc, die durch den Reglerthyristor und die Induktivitätswicklungcn fließen. Mit dem Spitzenstrom ändert sich auch die /wischen diesen Wicklungen und dem Horizonlaliiusg.iiig.siriinsi-