DE3043673A1

DE3043673A1 - Ablenk- und energieversorgungsschaltung

Info

Publication number: DE3043673A1
Application number: DE19803043673
Authority: DE
Inventors: David Warren Indianapolis Ind. Luz; Donald Henry Indinapolis Ind. Willis
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1979-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1981-06-04
Also published as: FR2470500A1; HK53189A; CA1154153A; MY8500793A; GB2064251B; GB2064251A; US4282460A; DE3043673C2; JPS5685982A; FR2470500B1; JPS6133495B2

Description

RCA 74- 394- Ks/Ri
U.S. Serial No: 092,22?
November 19, 1979

ECA Corporation
New York, N.T., V.St.v.A.

Ablenk- und EnerKieversorgungsschaltung;

Die Erfindung "betrifft eine Ablenk- und Energieversorgungsschaltung, worin Maßnahmen zur Verminderung des AnlaufStroms getroffen sind.

Ein Farbfernsehempfänger benötigt zum Betrieb typischerweise mehrere Versorgungsspannungen. Zur Erzeugung des Horizontalablenkstroms ist eine Betriebsspannung B⁺ erforderlich. Pur die Beschleunigung der Elektronenstrahlen innerhalb der Bildröhre des Fernsehempfängers braucht man eine Hochspannung. Niedrige Betriebsspannungen werden benötigt zur Versorgung verschiedener anderer Schaltungen im Fernsehempfänger wie z.B. des Ablenkgenerators, der Bild- und Tonschaltungen. Alle diese Versorgungsspannungen werden letztlich von einer B⁺-Hauptversorgung abgeleitet. Die B⁺-Hauptversorgung enthält typischerweise einen Konstantregler, z.B. eine im Schaltbetrieb arbeitende Reglerschaltung, um die Betriebsspannung konstant zu halten, wenn die Netzwechselspannung schwankt und/oder wenn sich die Strahlstrombelastung an der Endanode ändert.

Bei vielen herkömmlichen Fernsehempfängern mit Fernbedienunp; erfolgt die Einschaltung des Empfängers durch Betätigung eines elektromechanischen Relais, das in Serie mit der Vechselstrom-Speiseleitung (Netzleitung) liegt. Man kann ohne ein solches

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elektromechanisches Relais auskommen, wenn man eine Konstantrealer schaltung vorsieht, die selbst auf Ein/Aus-Fernsteuersignale anspricht. Bei Verwendung einer solchen Reglerschaltung mit einem in Serie eingefügten Halbleiterschalter (wie sie z.B. in der US-Patentanmeldung Mr. 080,839 beschrieben ist, die unter der Bezeichnung "High voltage disabling circuit for a television receiver" am 1. Oktober 1979 auf den Namen D.H. Willis eingereicht wurde) bewirkt die den Ein/Aus-Fernsteuerbefehl empfangende Schaltungsanordnung, daß der Halbleiterschalter seinen Schaltbetrieb beginnt und die B -Betriebsspannung erzeugt, um dadurch auch die übrigen Schaltungen des Fernsehempfängers mit Energie zu versorgen. In ähnlicher Veise bewirkt diese Schaltungsanordnung im Aus-Zustand, daß der Halbleiterschalter mit seinem Schaltbetrieb aufhört, so daß die B⁺-Betriebsspannung verschwindet und der Fernsehempfänger ausgeschaltet wird.

Wenn man eine ferngesteuerte Versorgungsschaltung verwendet, um den Fernsehempfänger einzuschalten, dann wird die B⁺-Betriebsspannung relativ schnell an der Ausgangsklemme der Versorgungsschaltung entwickelt. Während des AnlaufIntervalls nach Einschaltung des Fernsehempfängers werden von den Hilfsversorgungsschaltungen relativ starke Ströme gezogen, um die anfänglich ladungslosen Filterkapazitäten aufzuladen. Wird die B⁺-Betriebsspannung am Beginn des Anlaufintervalls schnell aufgebaut, dann können relativ starke Rückwirkungs-Lastströme im Kollektorkreis des Horizontalendtransistors fließen.

Mit der Erfindung soll eine Ablenk- und Energieversorgungsschaltung geschaffen werden, in welcher während der starken Belastungen beim Anlauf unerwünschte Verluste innerhalb des Endtransistors und Beanspruchungen von Bauteilen möglichst gering sind. Die wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäßen Ablenk- und Energieversorgungsschaltung sind im Patentanspruch 1 aufgeführt. Besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung hält die Ansteuerstufe für

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den Horizontalendtransistor den Durchlaß-Basisstrom in der Endstufe während des Anlaufs auf einem Wert, der niedriger ist als der während des stationären Betriebs erreichte Wert. Dadurch wird der Kollektorstrom des Endtransistors begrenzt und der Verlust in der Endstufe gering gehalten. Bei einer besonderen Auaführungsform der Erfindung ist zwischen die B⁺-Betriebsspannungsklemme und dem Kollektorkreis der Ansteuerstufe eine spannungnintegrierende Schaltung eingefügt, so daß nach dem Einschalten des Ein-Zustandes des Fernsehempfängers die Kollektorversorgungsspannung der Ansteuerstufe langsam erhöht wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist eine Ablenk- und Energieversorgungsschaltung eine Ablenkwicklunß und einen Ablenkgenerator auf, der eine Transistorschalteinrxchtung enthält, die mit der Ablenkwicklung gekoppelt ist, um Ablenkstrom in dieser Wicklung zu erzeugen. Mit dem Ablenkgenerator ist eine Energieversorgungseinrichtung gekoppelt, die auf den Zustand eines Ein/Aus-Befehlssignals anspricht, um den Ablenkgenerator wahlweise mit Energie zu versorgen. Eine Speisegleichspannung wird sowohl während des einen als auch während des anderen Zustandes des Ein/Aus-Befehlssignals an einen Anschluß der Versorgungseinrichtung gelegt. Die Versorgungseinrichtung erzeugt eine Betriebsspannung nur während des Ein-Zustandes des Befehlssignals.

Ferner ist ein Transformator vorgesehen, der eine erste und eine zweite Wicklung enthält. Die erste Wicklung ist mit der Versorgungseinrichtung und mit der Transistorschalteinrichtung gekoppelt. Eine erste Hilfsversorgungseinrichtung ist mit der zweiten Wicklung und mit einer Lastschaltung gekoppelt, um letzterer Leistung zuzuführen. Der von der Hilfsversorgungseinrichtung gezogene Strom entwickelt Kollektorstrom in der Transistorschaltöinrichtung. Die Hilfsversorgungseinrichtung zieht während eines Anlaufintervalls nach Einschaltung des Ein-Zustandes einen vorübergehenden Laststrom, der größer ist als der im stationären Betrieb fließende Laststrom.

Mit der Transistorschalteinrichtung ist eine Treiberstufe ge-

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koppelt, die auf ein ablenkfrequentes Signal anspricht, um periodisch Durchlaß-Basisstroin zur Leitendmachung der Transistorschalteinrichtung während jeder Ablenkperiode zu liefern.

Mit der Treiberstufe ist eine Einrichtung gekoppelt, die den Spitzenbetrag des Durchlaß-Basisstroms während des Anlauf intervalls in jeder Ablenkperiode auf einen Wert begrenzt, der niedriger ist als der während des stationären Zustandes erreichte Wert, um den Kollektorstrom der Transistorschalteinrichtung zu begrenzen, wenn die HilfsVersorgungseinrichtung den vorübergehenden Laststrom zieht.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Pig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ablenk- und Energieversorgungsschaltung;

Fig. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf elektrischer Größen in der Schaltung nach Fig. 1.

Bei der in Pig. 1 dargestellten Ablenk- und Energieversorgungsschaltung 10 ist eine Wechselspannungsquelle 20, z.B. die Netzwechselspannung, an die Eingangsklemmen 21 und 22 eines Vollweg-Brückengleichrichters 25 gekoppelt. Ein Widerstand 91 dient zur Begrenzung von Stoßströmen. Über die Ausgangsklemmen 23 und 24 des Gleichrichters 25 ist ein Glättungskondensator 26 geschaltet; die Ausgangsklemme 24 bildet den Masseanschluß bzw. den Anschluß für die gemeinsame Stromrückleitung. Am Glättungskondensator 26 wird eine geglättete jedoch ungeregelte Eingangsgleichspannung "V^ erzeugt.

Die Eingangs spannung V. wird an eine Wicklung 32c eines Horizontal end- oder Rücklauftransformator 32 gelegt. Die Wicklung 32c des Rücklauftransformators ist Teil einer im Schaltbetrieb arbeitenden Konstantregler- und Hauptversorgungsschaltung 12,

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die eine Induktivität 92 und einen in Serie angeordneten Halbleiterschalter 42 enthält. Der Halbleiter 42 sei ein gesteuerter Siliziumgleichrichter (im folgenden als "Thyristor" bezeichnet) und wird in jedem Horizontalhinlaufintervall durch Aufsteuer- oder Zündimpulse 113, die innerhalb einer Reglersteuerschal tunp; 13 erzeugt werden, in den leitenden Zustand geschaltet. Venn der Thyristor 42 in den leitenden Zustand gesteuert ist, fließt Strom von der Klemme 23 über den Thyristor 42 zu einer Eingangsklemme 28, an welcher eine geregelte (d.h. stabilisierte) Betriebsspannung B⁺ erzeugt wird. Zwischen die Eingangsklemme 28 und die Klemme 24 ist ein Siebkondensator 29 zur Ausfilterung horizontalfrequenter Welligkeiten geschaltet. Der Thyristor 42 wird während des Hörizontalrücklaufintervalls durch einen negativen Horizontalrücklauf impuls 132c, der in der Wicklung 32c des Rücklauftransform ators erzeugt wird, in den ausgeschalteten Zustand kommutiert. Die Synchronisierung mit der Horizontlablenkung wird erreicht durch Kopplung einer Sekundärwicklung 32d des Rücklauftransformators mit der Reglersteuerschaltung 13· Die Konstantregelung oder Stabilisierung erfolgt dadurch, daß der EinsehaltZeitpunkt des Thyristors 42 innerhalb des Horizontalhinlaufintervalls abhängig von einer Rückkopplung der Spannung B⁺ auf die Reglersteuerschaltung 13 geändert wird.

Die an der Eingangsklemme 28 entwickelte Spannung B⁺ wird an ein erstes Ende der Primärwicklung 32a des Rücklauftransformators 32 gelegt. Zwischen dem anderen Ende der Primärwicklung 3?a und dem Masseanschluß liegt eine Reihenschaltung einer Höriζontalablentwicklung 33 und eines Hinlaufkondensators 34. Ein Horizontalablenkgenerator 30, der einen Horizontalendtransistor 35, eine Zeilendiode 36 und einen Rücklaufkondensator 37 enthält, ist mit der Horizontalablenkwicklung 33 gekoppelt, um Ablenkstrorn in dieser Wicklung zu erzeugen.

Der Horizontalendtransistor 35 wird in jeder Horizontalablenkperiode mittels einer einen Horizontaloszillator und eine Ansteuerschaltung enthaltenden Schaltungsanordnung in den leiten-

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den und den nicht-leitenden Zustand geschaltet. Der Horizontaloszillator 40 legt eine horizontalfrequente (irequenz 1/Tj₁) Rechteckspannung 140 an die Basis eines Horizontal-Ansteuertransistors 38. Die Versorgungsspannung für den Horizontaloszillator 40 wird von der B⁺-BetriebsSpannungsklemme 28 über Widerstände 81 und 82 abgeleitet, deren Verbindungspunkt an eine Zenerdiode 83 gekoppelt ist.

Der Kollektor des Horizontal-Ansteuertransistors 38 ist mit dem einen Ende einer Primärwicklung eines Ansteuertransformators 39 gekoppelt. Das andere Ende dieser Wicklung ist über einen Widerstand 15 an eine Versorgungsspannungsklemme 70 angeschlossen. An dieser Klemme 70 wird eine Vers or gungs spannung Vr₇₀ erzeugt, die eine Gleichspannung von beispielsweise +185 Volt sei und die Kollektorspannung für den Ansteuertransistor 38 liefert.

Eine Sekundärwicklung des Ansteuertransformators 39 ist niit ihrem einen Ende an die Basis des Horizontalendtransistors 35 und mit ihrem anderen Ende über einen Widerstand 17 an den Emitter des Transistors 35 angeschlossen. Die Rechteckspannung 14-0 wird durch den Ansteuertransistor 38 verstärkt und über den Transformator 39 zwischen Basis und Emitter des Horizontalendtransistors 35 gelegt, um einen Basisstrom i, fließen zu lassen, der den Transistor 35 vor der Mitte des Horizontalhinlaufs einschaltet. Die Rechteckspannung 140 schaltet den Transistor 35 zur Einleitung des Horizontalrücklaufs wieder aus. Der Widerstand 17 und ein zwischen Basis und Emitter des Transistors 35 geschaltetes RC-Netzwerk 18 sorgt für die gewünschte Wellenform des Basisstroms i-, und für eine Ausfilterung der Schaltstöße oder Einschwingvorgänge. Eine Dämpfung von Einschwingvorgängen erfolgt außerdem durch einen Widerstand 76 und einen Kondensator 77 t die zwischen die Enden der Primärwicklung des Ansteuertransistors 39 geschaltet sind. Zwischen den Verbindungspunkt der Widerstände 15 und 76 und Masse ist ein Kondensator 71 geschaltet.

Die an der Klemme 70 erzeugten +185 Volt dienen als Hilfsversorgungsspannung für andere Schaltungen im Pernsehempfanger wie z.B.

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die Ansteuerstufen der Bildröhre. Die +185 Volt werden von einer Hilfsversorgungsschaltung 72 entwickelt, die durch eine Sekundärwicklung 32e des Rücklauftransformators, einen Gleichrichter 73, einen stoßstrombegrenzenden Widerstand 16 und einen Siebkondensator 170 gebildet ist. Eine andere Hilfsversorgungsschaltung 74- liefert an einer Klemme TJ die Beschleunigungs- oder Hochspannung für die Endanode der Bildröhre. Die Hochspannung wird erzeugt, indem die an einer Hochspannungswicklung 32b des Bücklauftransformators 32 entwickelte Spannung mittels einer Diode 41 gleichgerichtet und dann mittels eines Kondensators 75 geglättet wird. Zur Bereitstellung zusätzlicher Hilfsversorgungsspannungen für andere Schaltungen wie z.B. die Vertikalablenkschaltung und die Tonschaltung können weitere Sekundärwicklungen (nicht dargestellt) des Kücklauftransformator herangezogen werden.

Wenn die an die Hilfsversorgungsschaltungen 72 und 74 angeschlossenen Lastschaltungen Laststrom ziehen, fließt eine RückwirkungG-Laststromkomponente in der Primärwicklung 32a des Rücklauftransformators und wird zu einer Komponente des KollektorStroms i_ des Horizontalendtransistors 35· Da die Hilfsversorgungsschaltungen 72 und 7^ die betreffenden Versorgungsspannungen durch Gleichrichtung der an Sekundärwicklungen 32e und 32b des Rücklauftransformators entwickelten Spannungen gewinnen, wird die Betriebsleistung für viele der Schaltungen des Fernsehempfängers letztlich aus der den schaltenden Konstantregler enthaltenden Versorgungsschaltung 12 genommen, welche die Spannung B⁺ an der Klemme 28 erzeugt. Ohne Bereitstellung der Spannung B⁺ kann der Ablenkgenerator 30 nicht in Betrieb sein, und an den Wicklungen des Eücklauftransformators können keine Impulsspannungen zur Weiterverwendung durch die Hilfsversorgungsschaltungen erzeugt werden.

Das Einschalten und Ausschalten des Fernsehempfängers kann gesteuert werden durch Anlegen eines Ein/Aus-Befehlssignals an die ReglerSteuerschaltung 13 über eine Leitung 31· Ein solches Ein/ Aus-Befehlssignal kann durch herkömmliche ferngesteuerte Anord-

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nungen im Fernsehempfänger erzeugt werden, die hier nicht eigens dargestellt sind. Die ReglerSteuerschaltung 13 kann ähnlich aufgebaut sein wie die Schaltung, die in der weiter oben erwähnten US-Patentanmeldung beschrieben ist und auf die hiermit verwiesen wird.

Venn der Fernsehempfänger durch die an die ReglerSteuerschaltung 13 gelegten Befehlssignale ein- und ausgeschaltet wird, ist ein elektromechanisches Relais in Reihe mit der Vechselspannungsquelle 20 nicht notwendig. Der Brückengleichrichter 25 legt also die gleichgerichtete Netzwechselspannung auch dann an die Klemme 23, wenn der Fernsehempfänger im Aus-Zustand ist. Im Aus-Zustand des Fernsehempfängers wird jedoch keine Spannung an der Eingangsklemme 28 erzeugt, weil der Thyristor 42 nicht in den leitenden Zustand geschaltet wird. Ohne Betriebsspannung B⁺ an der Klemme 28 ist der Ablenkgenerator 30 außer Betrieb, und es werden keine Hilfsversorgungsspannungen für die Schaltungen des Fernsehempfängers, auch nicht für den Ansteuertransistor 38, zur Verfügung gestellt.

Beim Anlegen eines Einschalt-Befehlssignals an die Leitung 31 werden von der Reglersteuerschaltung 13 Zündimpulse zur Aufsteuerung des Thyristors 4-2 erzeugt. Da der Kondensator 29 relativ niedrigen Kapazitätswert hat, weil er nur zur Ausfilterung horizontalfrequenter Welligkeitskomponenten zu dienen braucht, wird die Spannung B nach Einleitung des Ein-Zustandes schnell an der Klemme 28 entwickelt. Der Horizontaloszillator 4-0 beginnt fast gleichzeitig mit der Entwicklung der Spannung an der Eingangsklemme 28, die Rechteckspannung 14O zu erzeugen.

Während dieses Anfangs- oder AnlaufIntervalls muß Kollektorspannung für den Horizontal-Ansteuertransistor 38 erzeugt werden, um mit dem Schalten des Horizontalendtransistors 35 zu beginnen. Die +185 Volt, die an der Klemme 70 während des stationären Betriebszustandes vorhanden sind, stehen jedoch während des Anlaufintervalls nicht zur Verfügung. Aus diesem Grund ist eine Anlauf-Versorgungsschaltung 172 vorgesehen, welche den Ansteuer-

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transistor während des AnIaufintervails mit Kollektorspannung versorgt. Die Anlauf-Versorgungsschaltung wird gebildet durch einen Widerstand 78, eine Diode 79 und den Siebkondensator 170.

Da der Widerstand 78 mit der Eingangsklemme 28 gekoppelt ist, lädt sich der Siebkondensator 170 aus der Betriebsspannung B⁺ auf und liefert die notwendige Kollektorspannung für den Ansteuertransistor 38 im Anlaufintervall. Wenn der stationäre Zustand erreicht ist, wird aus den Rücklaufimpulsen, die an der Sekundärwicklung 32e des Rücklauftransformators erscheinen, die Spannung von +185 Volt an der Klemme 70 entwickelt. Die Diode 79 wird dann in Sperrichtung gespannt und trennt die Eingangeklemme 28 von der Versorgungsklemme 70 und vom Kollektorkreis des Ansteuertransistors 38.

Am Beginn des Anlaufintervalls sind die Pilterkapazitäten der Hilfsversorgungsschaltungen wie z.B. der Siebkondensator 170 und der Endanodenkondensator 75 ungeladen. Sobald dem Horizontalendtransistor 35 genügend positiver oder Durchlaßbasisstrom zu seiner Leitendmachung zugeführt wird, beginnt Strom in der Primärwicklung 32a zu fließen. An den Sekundärwicklungen des Rücklauftransformators beginnen Rücklaufimpulse zu erscheinen, und es können relativ starke Einschalt- oder Ladeströme fließen, um die Filterkondensatoren der Hilfsversorgungsschaltungen aufzuladen.

Die mit den durchgezogenen Linien dargestellten Wellenformen a bis f in Pig. 2 veranschaulichen den erwünschten Betrieb der Schaltungsanordnung beim Anlaufen. Am Beginn des Anlaufintervalls nach Einschaltung des Ein-Zustandes des Fernsehempfängers zum Zeitpunkt t_Q, wenn die Spannung V^ am Kondensator 26 auf annähernd den Spitzenwert der von der Quelle 20 gelieferten Wechselspannung angestiegen ist, schaltet ein Zündimpuls 113 den Thyristor 4? ein. Zu diesem Zeitpunkt macht der durch den Thyristor 42 fließende Strom I4.2» der in Pig. 2b dargestellt ist, einen relativ großen nadeiförmigen Ausschlag, durch welchen der Kondensator 29 auf

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einen Wert aufgeladen wird, der die Spannung V. übersteigen kann, wie es die Pig. 2a mit der Spannung B⁺ an der Klemme 28 zeigt. Während des Anlauf Intervalls, das vom. Zeitpunkt t_Q bis zum Zeitpunkt ty, in den Figuren 2a bis 2f reicht, macht die Spannung B⁺ eine relativ langsame Schwingung, und im Strom I₁,^ gibt es relativ große spitze Ausschläge, weil der im Thyristor 42 fließende Strom am Anfang zu stark ist, als daß die negativen Bücklaufimpulse 132c den Thyristor in jeder Ablenkperiode ausschalten könnten. Während des stationären Zustandes Jedoch nach dem Zeitpunkt ty, besteht der Thyristorstrom i^p aus horizontalfrequenten Dreieckimpulsen, wie sie schematisch in Pig. 2b mit vertikalen Linien 142 angedeutet sind.

Während des Anlaufintervalls ziehen die anfänglich ungeladenen Filterkondensatoren der Hilfsversorgungsschaltungen wie z.B. der Endanodenkondensator 75 starke Ladeströme, die als starker Laststrom in der Erimärwicklung 32a rückwirken. Dieser Eückwirkungs-Laststrom fließt als Komponente des KollektorStroms i des Horizontalendtransistors 35· Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß eine ungebührende Beanspruchung des Horizontalendtransistors 35 verhindert und daß Spitzenverlustleistungen innerhalb des Bauelements gering gehalten werden, während die Filterkondensatoren der Hilfsversorgungsschaltungen versuchen, relativ große Beträge an Ladeströmen zu ziehen.

Der Widerstand 78 "und. der Kondensator 170 der Anlauf-Versorgungsschaltung 172 bilden eine spannungsintegrierende Schaltung. Beim anfänglichen Einschalten des Fernsehempfängers zum Zeitpunkt t/-» wird die in Fig. 2a dargestellte Betriebsspannung B⁺ durch Wirkung des Widerstandes 78 t*nd. des Kondensators I70 integriert, um eine langsam ansteigende Spannung Vr₇Q an der Klemme 70 zu erzeugen, wie sie in Fig. 2c dargestellt ist. Da die Spannung VnQ als KoIlektor-Versorgungsspannung für den Ansteuertransistör 38 dient, bewirkt die langsam ansteigende Spannung v„₀ einen langsam ansteigenden Basisstrom i, am Horizontalendtransistor 35, wie des die in Fig. 2d dargestellte Hüllkurve des Basisstroms i-. zeigt. In der Fig. 2d ist nur die Hüllkurve des positiven oder

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Durchlaß-BasisStroms dargestellt, der negative, in Sperrichtung wirkende Teil des Basisstroms ist in der Figur fortgelassen.

Die integrierende Funktion des Widerstandes 78 und des Kondensators 170 zur Verminderung des in den Endtransistor 35 geschickten Basisstroms während des Anlaufintervalls hat zur Folge, daß der Horizontalendtransistor 35 während dieses Intervalls außerhalb seiner Sättigung betrieben wird, wobei sein Kollektorstrom i„ langsam ansteigt, wie es die in Fig. 2e dargestellte Hüllkurve des Kollektorstroms I_n zeigt. Obwohl also die anfänglich ungeladenen Kapazitäten der Hilfsversorgungsschaltungen wie relativ niederohmige Hebenschlußwege an der Wicklung 32a des Sücklauftransformators wirken, wird der Kollektorstrom i„ durch den langsam ansteigenden Basisstrom i, begrenzt. Am Beginn des Anlaufintervalls fließt ein relativ kleiner Kollektorstrom, der dann allmählich größer wird, indem er dem Anstieg der Versorgungsspannung V₇₀ und des Basisstroms i, folgt. Die Spitzenverlustleistung W_/t innerhalb des Horizontalendtransistors 35 ist relativ klein, insbesondere am Anfang des AnlaufIntervalls nahe dem Zeitpunkt tQ, wie es die in Fig. 2f dargestellte Hüllkurve der Verlustleistung zeigt.

Das Problem zu hoher Spitzenverlustleistung innerhalb des Horizontalendtransistors 35 während des Anlaufs ist besonders ernst bei einer Ablenk- und Energieversorgungsschaltung wie der Schaltung 10 nach Fig. 1. Da die Schaltung 10 kein elektromechanisches Relais als Teil der ferngesteuerten Schalteinrichtung enthält, ist die Spannung V.^ sowohl im eingeschalteten als auch im ausgeschalteten Zustand des Empfängers an der Klemme 23 vorhanden. Die Einschaltung des Ablenkgenerators 30 und somit vieler anderer Schaltungen des Fernsehempfängers geschieht durch ferngesteuertes Einschalten des Thyristors 42, der als ein in Serie eingefügter Halbleiterschalter funktioniert. Der Thyristor 42 ist während eines beträchtlichen Teils des AnlaufIntervalls nicht-leitend, wie es der Verlauf des Thyristorstroms ί^,ρ in Fig. 2b zeigt. Wenn die Kollektor-Versorgungsspannung für den

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Horizontalendtransistor 35 nicht begrenzt werden würde, könnte der Spitzenwert des Kollektorstroms i in unerwünschter Weise ziemlich groß werden, obwohl ein vorbestimmter Mittelwert des Laststroms während des Anlaufs eingehalten würde.

Außerdem erfordert es die Verwendung eines gesteuerten Gleichrichters als Schaltelement, daß Rücklaufimpulse zur Kommutierung des Gleichrichters benötigt werden. Während des Anlaufintervalls können Schwingungen in der B⁺-Spannung entstehen, wie es die Fig. 2a zeigt, da der Betrag der Rücklaufimpulse zur Kommutierung des Thyristors bei den anfänglichen Hochlastbedingungen nicht ausreicht. Die Spannung B kann den für ihren stationären Zustand geltenden Wert übersteigen, was zur Erzeugung eines höheren Kollektorstroms i„ führen kann. Beide vorgenannte Faktoren können dazu beitragen, daß im Horizontalendtransistor 35 ein relativ starker Anlauf-Kollektorstrom fließt.

Die gestrichelt gezeichneten Wellenformen in den Figuren 2c und 2f zeigen eine unerwünschte Schnellstartsituation, bei welcher die innerhalb der Anlauf-"Versorgungsschaltung 172 durchgeführte Spannungsintegration praktisch nicht erfolgt. Wenn beispielweise der Widerstand 78 durch einen Kurzschluß ersetzt wird, steigt die Kollektor-Versorgungsspannung Vr₇₀ für die Ansteuerstufe sehr schnell nahe an die für den stationären Zustand geltenden Werte an, wie es die gestrichelte Wellenform in Fig. 2c zeigt. Der Durchlaß-Basisstrom i^ wird nicht mehr unterhalb seines für den stationären Zustand geltenden Werts gehalten, sondern erreicht während des Anlaufs, nach dem Zeitpunkt tQ, aber vor dem Zeitpunkt t>|, Werte, die größer sind als der für den stationären Zustand geltende Wert, wie es die gestrichelte Wellenform in der Fig. 2d zeigt. Wie die gestrichelten Wellenformen in den Figuren 2e und 2f veranschaulichen, ist dann der Spitzenwert des Kollektorstroms des Endtransistors und die Spitzenverlustleistung während des Anlaufs wesentlich größer als während des stationären Zustandes.

Durch Verwendung einer spannungsintegrierenden Schaltung inner-

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halb der Anlauf-Versorgungsschaltung 172 wird die Spannung B⁺ an der Klemme 28 integriert, um eine während des Anlaufintervalls langsam ansteigende Kollektorspannung für den Ansteuertransistor 38 an der Klemme 70 zu erzeugen. Die Zeitkonstante der spannungsintegrierenden Schaltung ist so gewählt, daß der Spitzenwert des Kollektorstroms des Endtransistors während des Anlaufs unterhalb desjenigen Werts gehalten wird, der sich während des stationären Zustandes ergibt. Typischerweise kann eine Zeitkonstante in der Größenordnung von 10 Millisekunden gewählt werden, bei der Schaltung nach Fig. 1 beträgt sie etwa 17 Millisekunden. Hiermit wird der Basisstrom für den Horizontalendtransistor 35 während des Anlaufintervalls niedriger gehalten als die stationären Werte, und eine allzu starke Verlustleistung rbmerhalb des Transistors wird dadurch vermieden.

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Claims

PATENTANWÄLTE

DR. DIETER V. BEZOLD q f] L O β 7

DIPL. ING. PETER SCHÜTZ ^ ^

DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MAHIA-THERESIA'STRASSE 22
POSTFACH 86 06 60

D-8OOO MUENCHEN Θ6

TELEFON 089M7 69 06 RCA 74 394 WRi A„ SE_PT._I9eo" "To OO

U.S. Serial No. 092,227 telkx _522ή38

Filed: November 19, 1979 teleoramm sombez

EGA Corporation
New York, N.Y,, V. St. ν. Α

Ablenk- und Energieversorgungsschaltung

Patentansprüche:

Ablenk- und Energieversorgungsschaltung mit einer Ablenkwicklung und mit einem Ablenkgenerator, der einen mit der Ablenkwicklung gekoppelten Transistorschalter zur Erzeugung von Ablenkstrom in der Ablenkwicklung enthält, sowie mit einer Quelle für eine Versorgungsgleichspannung, gekennzeichnet durch:

eine Versorgungseinrichtung (12), die mit dem Ablenkgenerator (30) gekoppelt ist und auf den Zustand eines Ein/Aus-Befehlssignals (Leitung 31) anspricht, um den Ablenkgenerator in Betrieb zu setzen;

Eine Einrichtung, welche die Versorgungsgleichspannung (V^) während beider Zustände des Ein/Aus-Befehlssignals an eine Klemme (23) der Versorgungseinrichtung legt, die aber eine Betriebsspannung nur während des Ein-Zustandes des Befehlssignals entwickelt;

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ZUGELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OPIICt POSTSCHECK MÖNCHEN NR. 6 9148-800 · BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN (BLZ 700 200 40) KTO. 60 60 25 73 78 SWIFT IIYPO I>L MM

ORIGINAL INSPECTED

einen Transformator (32) mit einer ersten und einer zweiten Wicklung (32a und 32b), deren erste mit der Versorgungseinrichtung (I2)und dem Transistorschalter (35) gekoppelt ist;

eine Lastschaltung (an U);

eine erste Hilfsversorgungssehaltung (74-)» öLie mit der zweiten Wicklung (32b) und mit der Lastschaltung gekoppelt ist, um die Lastschaltung mit Energie zu versorgen, wobei der von der Hilfsversorgungsschaltung gezogene Strom einen Kollektorstrom im Transistorschalter (35) verursacht und wobei die Hilfsversorgungsschaltung während eines Anlaufintervalls nach Beginn des Ein-Zustandes einen vorübergehenden Laststrom zieht, der größer ist als der Laststrom im stationären Zustand;

eine mit dem Transistorschalter (35) gekoppelte Ansteuerstufe (38), die auf ein ablenkfrequentes Signal anspricht, um periodisch in jeder Ablenkperiode einen Durchlaß-Basisstrom zur Einschaltung des Transistorschalters zu erzeugen;

eine mit der Ansteuerstufe gekoppelte Einrichtung (78, 170)? cLi.6 den Spitzenbetrag des Durchlaß-Basis Stroms während des Anlaufintervalls in Jeder Ablenkperiode auf einem Wert hält, der niedriger als der während des stationären Zustandes erreichte Wert ist, um den Kollektorstrom des Transistorschalters zu begrenzen, wenn die Hilfsversorgungsschaltung (74-) den vorübergehenden Laststrom zieht.
2. Ablenk- und Energieversorgungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die den Spitzenbetrag des Durchlaß-Basisstroms während des AnIaufintervalIs unterhalb des im stationären Zustand erreichten Werts hält, eine spannungsintegrierende Schaltung (78, 170) ist, die mit der Betriebsspannung und mit einem Hauptstromweg der Ansteuerstufe (38) gekoppelt ist, um eine von der Betriebsspannung abgeleitete Versorgungsspannung für diesen Hauptstromweg zu erzeugen.

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3. Ablenk- und Energieversorgungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante der spannungsintegrierenden Schaltung (78, 170) in der Größenordnung von 10 Millisekunden liegt.
4. Ablenk- und Energieversorgungsschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zweite Hilfsversorgungsschaltung (72), die mit einer Wicklung (32e) des Transformators (32)

gekoppelt ist, um die Versorgungsspannung für die Ansteuerstufe (38) während des stationären Zustandes zu liefern, und daß die spannungsintegrierende Schaltung eine Abschalteinrichtung (79) enthält, um die Betriebsspannung vom Hauptstromweg der Steuerstufe nach dem Verstreichen des Anlaufintervalls abzukoppeln.
5. Ablenk- und Energieversorgungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsspannung an die erste Wicklung (32a) des Transformators gelegt ist.
6. Ablenk- und Energi ever s or gungs schaltung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4- oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinrichtung eine steuerbare Schalteinrichtung (42) und eine Steuerschaltung (13) aufweist, die mit der Schalteinrichtung gekoppelt ist, um diese periodisch einzuschalten, und die auf das Ein/Aus-Befehlssignal (Leitung 31) anspricht, um die Schalteinrichtung während des Aus-Zustandes des Befehls signals nicht-leitend zu halten.
7. Ablenk- und Energieversorgungsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Schalteinrichtung einen gesteuerten Gleichrichter (42) aufweist, der periodisch ausgeschaltet wird, und daß die Betriebsspannung (B⁺) während mindestens eines Teils des Anlaufintervalls die sich im stationären Zustand ergebende Betriebsspannung übersteigt.
8. Ablenk- und Energieversorgungsschaltung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator ein Rücklauf-

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transformator (32) ist und daß die erste Hilfsversorgungsschaltung (7²O eine Hochspannungsschaltung zur Versorgung einer Endanoden-Lastschaltung ist.

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