DE3130845C2 - Stromversorgungsschaltung - Google Patents

Abstract

Eine Primärwicklung eines Leistungstransformators ist an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Ein erster und ein zweiter steuerbarer Schalter sind in Gegentaktschaltung an die Primärwicklung angeschlossen. Eine Steuerschaltung, die durch ein ablenkfrequentes Eingangssignal gesteuert wird, welches mit dem Ablenksignal der Ablenkschaltung synchronisiert ist, liefert ein Sperr-Schaltersignal während jedes Ablenkzyklus abwechselnd an die beiden steuerbaren Schalter. Aufgrund des Sperrens je eines der beiden steuerbaren Schalter wird dem anderen Schalter ein Einschaltsignal zugeführt, damit eine ablenkfrequente Ausgangsspannung wechselnder Polarität an einer Ausgangswicklung des Leistungstransformators erzeugt wird. Die Ausgangsspannung wird gleichgerichtet und einem Ablenkgenerator zur Speisung zugeführt, damit dieser einen Ablenkstrom in einer Ablenkwicklung erzeugt.

Description

gefiltert. Die Ausgangswicklung 29^r umfaßt eine Hochspannungswicklung. die an eine Hochspannungsschaltung 54 angeschlossen ist, welche eine Beschleunigungsgleichspannung an einem Anschluß U für die Endanode der Bildröhre des Fernsehempfängers aus der an der Hochspannungswicklung 29^ entstehenden Spannung ableitet.

Die an der Ausgangswicklung 29c entstehende Ausgangsspannung wird von einer Diode 86 gleichgerichtet und mit einem Kondensator 37 zu einer Betriebsspannung ß+ an einem Anschluß 38 zur Speisung eines Ablenkgenerators 40 gesiebt. Der Anschluß 38 ist über eine F.ingangsdrosscl 39 und einen AblenkgeneratoranschluU 58 mit dem Kollektor eines Horizontalausgangstransistors 42 verbunden. Der Ablenkgenerator 40 weist einen llori/ontalos/illator und -treiber 47, einen Hinlaufschaltcr 41 mit einem Horizoriti'.'cr.dt

ansistor 42

und einer

43, sowie eine Rücklaufkondcnsatoranordnung mit in Reihe geschalteten Rückhuifkondensatoren 44 und 45 auf. Über den Hiniauischaiier 41 ist ferner die Reihenschaltung einer I .cistungstransformaiorwicklung 29dmit einem Hinlaufkondensator 50. einer HorizontalablenkwickluRg 5) und dor Primärwicklung 35a eines Signaltransformators 35 gekoppelt. Am Ausgangsan-Schluß 57 steht eine Versorgungsspannung Vj für den Horizontaloszillator und -treiber 47 zur Verfugung.

Bei Speisung mit der Spannung /? + am Anschluß 38 erzeugt der Ablenkgenerator 40 eine Hinlaufspannung V, am Hinlaufkondensator 50. Der llinlaufschalter 41 führt die Hinlaufspannung V,der Horizontalablenkwicklung 51 während des Hinlatifintervails jedes Ablenkzyklus zur Erzeugung eines Ablenkstromes /, in der Ablenkwicklung 51 zu. Gegen linde des lliniaufintervalls führt der Hori/ontaloszillator und -treiber 47 dem Horizontalausgangstransistor ein Sperrvorspannungssignal zur Sperrung dieses Transistors und Einleitung des Horizontalrücklaufintervalls zu. Während des Horizontalrücklaufintervalls wird eine Rücklaufimpulsspannung Yr am Anschluß 58 er/.cugt. und am Rücklaufkondensator 45 entsteht ein Rücklaufimpuls-/eitsign.'.! 46.

Zur Synchronisierung der Ablenkung mit dem Bildinhalt des Videosignals des Fernsehempfängers werden ein Rücklaufimpulssignal 46 und ein Horizontal-Synchronisierimpulssignal 48. die an einem Anschluß 49 entstehen, einer nicht dargestellten Phasenvergleichsschaltung des Horizontalosz.illators und -treibers 47 zugeführt. Die Phasenvergleichsschaltung regelt die Phase des dt.ii Horizontalausgangstransistor 42 zügeführten Signals im Sinne einer Aufrechterhaltung der erforderlichen Bitsynchronisierung.

Zur Regelung der Ausgangsspannungen, die an den Ausgangswicklungen 29e—29g entstehen, kann der Leistungstransformator 29 als Ferroresonanz-Leistungstransformator aufgebaut sein, bei dem die Wicklungen 29e—29^um einen Teil des Transformatorkernes 129 gewickelt sind, der während jedes Halbzyklus der ihre Polarität wechselnden Ausgangsspannung magnetisch gesättigt wird. Über die Ausgangswicklung 29e ist ein Kondensator 52 gekoppelt, oder ein Kondensator 53 ist über die Ausgangswicklung 29g gekoppelt, um für einen zirkulierenden Strom zu sorgen, welcher einen magnetischen Fluß erzeugt, der zur Sättigung der Kernteile unter den Wicklungen 29e—29^ beiträgt. Entwurf und Konstruktion eines Ferroresonanz-Leistungstransformators 29, einschließlich eines solchen mit einer Hochspannungsausgangswicklung einem Punkt, wo ein weiteres Anwachsen des Stromes in der Primärwicklung des l.eistungstran^formators zu einer Abnahme der ihm zugeführten Spannung führt. Die über der Treiberwicklung erzeugte Spannung. ϊ welche den leitenden Schalter in Durchlaßrichtung steuert, nimmt ebenfalls ab. so daß ein Rückkopplungsvorgang auftritt, durch welchen der leitende Schalter gesperrt wird. Anschließend tritt eine Polaritätsumkehr über den Primär- und Tmiberwicklungen auf. in deren

in Folge der gesperrte Schalter leitend wird.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung wird das abwechselnde Sperren der beiden steuerbaren Invcicrschalter bewirkt mit Hilfe zweier Überbrückungstransistoren. die jeweils parallel zur Basis-Emittei Strecke je

i"> eines der Invertcrschaltcr liegen. Ein Steuersignal vorbestimmter Frequenz betätigt abwechselnd die Überbrückungstransistoren. jeder Überbrückungstransistor leitet im betätigten Zustand einen Basis-Emitter-Sperrstrom seines zugehörigen Inverterschalters. so

-¹' daß dieser sperrt, und auf diese Weise ergibt sich ein Inverterbetricb mit der vorbestimmten Frequenz.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteranspriiehen gekennzeichnet. In den Zeichnungen zeigt

-■' F i g. I eine Ablenkschaltung mit einem synchronisierten Gegentaktstromversorgungsteil gemäß der Erfindun,«-·

F i g. 2 bis 4 Signalformen, wie sie im Betrieb der Schalter nach Fig. 1 auftreten;

1'· Fig. 5 eine spezielle Ausführungsform des Basis-Sperrsignal-Transformators n;>ch F i g. 1 und

Fi g. 6 eine andere Ablenkschaltung mit einem synchronisierten Gegentakfstromversorgungsieil gemäß der Erfindung.

si Bei einer Fernsehempfänger-Ablenkschaltung mit einem synchronisierten Stromversorgungsteil 10 gemäß F i g. 1 wird die Netzspannung vom Net/. 20 un Eingangsanschlüsse 22 und 23 eines Doppel weg-Brük· kengleiehrichtcrs 26 gelegt. Das Netz 20 liegt über einen

⁴⁽¹ mechanischen Ein/Aus-Schalter 21 am Anschluß 22. Zwischen dem Ausgangsanschluß 25 des Gleichrichters 26 und dem Rückstrorm'.nschluö 24 liegt ein Filterkondensator 27. Der Rückstromanschluß 24 liegt auf einem Massepotential, das vom Netz 20 nicht isoliert ist. Am Anschluß 25 entsteht gegen Masse eine gefilterte, aber ungeregelte Eingangsgleichspannung V>

Die Spannung V₁ wird einem Mittelabgrift 28 der Primärwicklung eines Leistungstransformators 29 zugeführt. Die Primärwicklung hat zwei Wicklungsabschnitte 29a und 29i>, die einen gemeinsamen Endar-chluß an der Mittelanzapfung 28 haben. Jeder der anderen Endanschlüsse der Primärwicklung.sabschnitte 29a und 29i> liegt an einem Kollektor je eines von zwei steuerbaren Schalttransistoren Qi und Q 2 eines Inverters 70. Die Transistoren QX und Q 2 sind mit ihren Emittern an Masse geführt.

Die Transistoren Ql und Q 2 sind im Gegentakt geschaltet und werden abwechselnd in den Leitungszustand geschaltet, so daß die Eingangsgleichspannung V₁ abwechselnd über die Primärwicklungsabschnitte 29a und 29b gelegt wird. Durch die Schalterwirkung der Invertertransistoren Ql und Q 2 entstehen Ausgangsspannungen wechselnder Polarität an den Ausgangswicklungen 29e— 29^r des Leistungstransformators 29.

Die an der Ausgangswickiung 29f entstehende Ausgangsspannung wird von einer Diode 55 gleichgerichtet und mit einem Kondensator 56 zu einer Ausgangsgleichspannung V₃ an einem Ausgangsanschluß 57

29^. kann ähnlich sein, wie es in der US-Patentanmeldung 1 44 150 vom 2P. April 1980 beschrieben ist, die auf den Erfinder f. S. Wendt unter dem Titel »HIGH FREQUENCY FERRORESONANT POWER SUPPLY FOR A DEFLECTION AND HIGH VOLTAGE ClRCIiI"¹"-: eingereicht ist und der veröffentlichten britischen Patentanmeldung 20 41 668A entspricht, oder ähnlich wie in der US-PS 42 62 245 beschrieben, die für den Erfinder F. S. Wcridt am 14. April 1981 mit dem Titel -HKiH FREQUENCY 11-RRORESf)NANTTRANS i< > FORMER« ausgegeben worden ist.

Wenn der I eistungstransformator 29 ein Ferroresorian/tr.insfi mator ist. dann sind die Ausgangswicklungen 2Sc¹-29t: magnetisch lose mit den Primärwicklungsubschnitten 29,/ und 296 gekoppelt. Die Wicklungsabsehnitte 29c und 29c/. die nicht zur Ableitung von Versor^unusgleichspannunyen benötigt werden, können magnetisch fest mit den Primärwicklungsabschnitten 29 a und 296 gekoppelt sein. Zur Ableitung von Ausgangswechselspannungen an den Ausgangswicklun- -° gen 29e—29^ aus der Gleichspannung V'„ welche den Primärwicklungsabschnitten 29a — 296 zugeführt ist. ist ein Inverter 70, der in Gegentaktschaltung ausgeführt ist. erwünscht, damit die Strciiinduktivitatcn des Ferroresonanztransformators 29 nicht die Schalttransistören Q I und (,) 2 während des Umschaltens unzulässig belasten.

Der Gegentaklinverter 70 enthält Inverterschalttransistoren ⁿ 1 und Q2 und eine Sperr-Steuerschaltung 71. welche ein negatives Sperr-Schaltsignal über Dioden 32 ro bzw. 33 den Basen der Transistoren Q 1 und Q2 zuführt. Der Gegentaklinverter 70 enthält auch eine Wicklung 29c·des I.eistungstransformaiors29, die uls Treiberwicklung dient. Ein Anschluß der Wicklung 29c ist an die Basis des Transistors Q I und ein anderer Anschluß über einen Basiswiderstand 30 an die Basis des transistors C 2 angeschlossen. Eine Diode D\ ist über Basis und Emitter des Transistors Q 1 geschaltet, wobei ihre Kathode an der Basis liegt. Eine Diode D 2 liegt über Basis und Emitter des Transistors Q2, wobei ihre Kathode an der Basis des Transistors (J 2 liegt.

Die Regelschaltung 71 enthält einen Signaltransformator 35 mit einer Primärwicklung 35a, in der Ablenkstrom /, fließt, und zwei Sekundärwicklungen 356 und 35c Ein Anschluß jeder der Sekundärwicklungen 356 und 35c ist mit jeweils einer Kathode der Dioden 32 bzw. 33 verbunden. Die anderen Anschlüsse der Wicklungen 356 und 35c sind zusammen an eine Anzapfung 36 angeschlossen, welche über eine Diode 34 an Masse liegt, wobei die Kathode der Diode 34 das ^w masseseitige Ende bildet.

Die Primärwicklung 35a des Signaltransformators 35 liegt in Reihe mit der Horizontalablenkwicklung 51, so daß Horizontalablenkstrom /, in der Primärwicklung des Signaitransformators fließt und einen Fluß im magnetisierbar Kern 135 des Transformators 35 erzeugt. Der Signaltransformator 35 ist so konstruiert, daß der Ablenkstrom i_y in der Primat wicklung 35a den magnetisierbaren Kern 135 während des gesamten Horizontalablenkzyklus in der Sättigung hält, außer &o während derjenigen Teile des Ablenkzyklus, welche um die Nulldurchgänge des Ablenkstroms herum liegen. Wie der Ablenkstrom i_y in Fi g. 2A und die Spannung Vp₁- über der Primärwicklung 35a des Signaitransformators gemäß Fig.2B zeigen, ist die Spannung an der Primärwicklung 35a Null außer nahe dem Zeitpunkt Tj, dem Nulldurchgang des Ablenkstroms während des Rücklaufintervalls t₃ — /&, und außer dem Nulldurchgang /ι währenddes Hinlaufintervalls ti, — t_o

Nahe dem Zeitpunkt Ti in der Mitte des Rücklaufs kommt der magnetisierbar Kern 135 aus der Sättigung. Der Ablenkstrom /, induziert eine negative Spannung 90 in der Primärwicklung 35a, wie F i g. 2B zeigt. Nahe dem Zeitpunkt ii in der Mitte des Hinlaufs gerät der magnetisierbiire Kern 135 wiederum aus der Sättigung, so daß eine positive Spannung 91 entsteht. Wenn der Kern 135 aus der magnetischen Sättigung kommt, induziert ähnlich der vom Ablenkstrom /, im Kern hervorgerufene wechselnde Fluß eine Spannung über den Sekundärwicklungen 356 und 35c des Signaltransformators nahe den Nulldurchgängen Ti und fi des Ablenkstroms. Fig. 2D zeigt anhand der über der Sekundärwicklung 356 erzeugten Spannung Vwqi und Fig. 2E zeigt mit der an der Sekundärwicklung 35c entstehenden Spannung Vnyj. daß in der Sekundärwicklung 356 nahe dem Rücklaufaugenblick l\ eine bezüglich der Anzapfung 36 negative Spannung 190 und in der Sekundärwicklung 35c eine bezüglich der Anzapfung 36 positive Spannung 290 auftritt. Nahe dem Hinlaufzeitpunkt fi wird eine positive Spannung 191 in der Sekundärwicklung 356 und eine negative Spannung 291 in der Sekundärwicklung 35cinduzieri.

Die negative Spannung 190 wird als Sperr-Schaltersignal der Basis des Inverter'ransistors Q 1 während des Rücklaufs zugeführt, und die negative Spannung 291 wird während des Hinlaufintervalls der Basis des Inverti-rtransistors Q2 als Sperr-Schaltersignal zugeführt. Auf diese Weise sperrt das von den Sekundärwicklungen 356 und 35c des Signaltransformators gelieferte Sperr-Schaltersignal abwechselnd die beiden steuerbaren Schalter, wobei der Transistor Q 2 nahe der Hinlaufmitte zum Zeitpunkt h gesperrt wird und der Transistor Q 1 nahe der Rücklaufmitte beim Zeitpunkt Ti gesperrt wird.

Es sei nun anhand der in den F i g. 2—4 dargestellten Kurvenformen der mit der Ablenkung synchronisierte Betrieb des Inverters 70 für einen Betriebszyklus beschrieben. E>ie Fig. 3A —3E zeigen einige der .Signalformer! nach F i g. 2 in vergrößertem Zeitmaßstah um die Mitte des Hinlaufaugenblickes ii, und die Pig.4A—4E veranschaulichen einige Signalformen in vergrößertem Zeitmaßstab um die Mitte des Rücklaufaugenblickes Ti.

Es sei nun der Betrieb des Inverters während des Hinlaufintervalls betrachtet. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt k ist der in der Primärwicklung 35;i des Signaltransformators fließende Ablenkstrom /, genügend fe'roß. um den Kern 135 des Signaltransformators magnetisch zu sättigen. Gemäß Fig.3B ist vor dem Zeitpunkt ίο die Spannung V_Wq2 ebenso wie der vom Zwischenanschluß 36 über die Diode 34 nach Masse fließende Strom i_lip gleich Null. Die Spannung V_drv, die an der Wicklung 29c des Leistungstransformators 29 entsteht, ist an dem nicht mit einem Punkt versehenen Anschluß positiv und erzeugt damit einen Durchlaß-Treiberstrom 292 gemäß Fig.3D für die Basis des Invertertransistors Q 2, so daß dieser in der Sättigung leitet. Die Schaltung für den Durchlaß-Treiberstrom für die Basis des Transistors Q 2 beginnt beispielsweise an dem nicht mit einem Punkt versehenen Anschluß der Treiberwicklung 29c und verläuft über den Basis-Widerstand 30, die Basis-Emitter-Streckc des in Durchlaßrichtung leitenden Transistors Q 2 und die Diode D1 zu dem mit einem Punkt versehenen Anschluß der Treiberwicklung 29c Gleichzeitig hält die Treiberwick-IuDg 29c die Basis-Emitter-Strecke des anderen

Invertertransistors Q\ in Sperr-Richtung vorgespannt.

Der Basis-Widerstand 30 verringert Änderungen des Durchlaßstromes mit Schwankungen der ungeregelten Eingangsspannung V,. Wegen des zusätzlichen Spannungsabfalls verhindert die Diode 34, daß ein Durchlaß-Treiberstrom von der Treiberwicklung 29c in der Sekundärwindung 35cdes Transformators fließt.

Bei gesäuigtem Transistor Q2 wird die Eingangsspannung V, an den Primärwicklungsabschnitt 296 des Leistungstransformators gelegt. Im Wicklungsabschnitt 296 und im Kollektor des Transistors Q 2 fließt ein positiv gerichteter oder anwachsender Strom, wie dies durch den Kollektorstrom i_v_< der F i g. 2H unmittelbar vordem Zeitpunkt /ι veranschaulicht ist.

Nach dem Zeitpunkt tn (Fig. 3A —3E) hat der negative Ablenkstrom λ genügend abgenommen, um den Kern 135 des Signaltransformators 35 aus der magnetischen Sättigung zu bringen, so daß eine negative Spannung an der Sekundärwicklung 35c* des Signaltransformators in Übereinstimmung mit dem sich ändernden magnetischen Fluß entsteht, der vom Ablenkstrom /, in dem Kern hervorgerufen wird. Die negative Spannung V*_Q_» an der Sekundärwicklung erzeugt im lnvertertransistor Q 2 nach dem Zeitpunkt to einen negativen oder Sperr-Basisstrom hervor, der in Fig. 3D als Strom /(·<.>_· veranschaulicht ist. In der Sekundärwicklung 35c des Signaltransformators fließt Strom von dem Zwischenanschluß 36 der Anzapfung über die Diode 34 nach Masse, in Sperr-Richtung durch die Basis-Emitter-Strecke des Transistors Q2 und die Diode 33 zum ungepunkteten Anschluß der Wicklung 35c. Der Durchlaß-Treiberstrom von der Treiberwicklung 29c. welcher in der Basis des Transistors Q2 geflossen war. wird nun von der Basis zur Diode 33 abgeleitet und fließt dann über die Wicklung 35c. die Diode 34 und die Diode D t wieder zurück zur Treiberwickiung 29c.

Der Transistor ζ) 2 bleibt selbst nachdem Zeitpunkt r„ bis zum Zeitpunkt h im gesättigten Zustand, wahrend die in der Basiszone des Transistors gespeicherte Ladung durch die Sperr-Richtungsleiuing der Basis und die Durchlaßrichtungsleiuing am Kollektor des Transistors Q2 abgeschwemmt wird. Nahe dem Zeitpunkt f; ist die gesamte Basisladung des Transistors Q 2 abgeführt, und der Transistor wird gesperrt, wie dies der Wert Null des Basisstroms /χ>_· nach dem Zeitpunkt t; in Fig. 3D zeigt. Durch geeignete Bemessung der Schaltungswerte, wie dem Widerstandswert des Basis-Widerstandes 30. kann man dafür sorgen, daß der Sperraugenbliok des Transistors Q I nahezu mit dem Nulldurchgang t-, des Ablenkstromes /, zusammenfällt. Wie im kürzeren Zeitmaßstab in den Fig.2H und 21 gezeigt ist. geht der Kollektorstrom ^o j des Transistors Q2 nahe dem Zeitpunkt t\. der Hinlaufmitte, auf Null. und die Kollektorspannung K<> .'Steigt entsprechend an. Wie im gedehnten Zeitmaßstab der F i g. 3E gezeigt ist. bleibt die Treiberspannung V_dn derTreiberwickf.ung29c am gepunkteten Anschluß negativ, bis der Kollektorstrom des Transistors Q 2 nahe dem Zeitpunkt f; gesperrt wird, wo die Treiberspannung V_dn einen positiven Wechsel durchläuft und nach dem Zeitpunkt r_: eine positive Spannung wird.

Die Polaritätsumkehr an der Treiberwicklung 29c nahe dem Zeitpunkt r₂ läßt den gepunkteten Anschluß der Wicklung positiv werden, und damit wird dem anderen lnvertertransistor Q 1 eine Durchlaßvorspannung zugeführt. Nach dem Zeitpunkt t₂ liefert die Wicklung 29c einen Basis-Durchlaß-Treibers'irom an den Transistor Q 1. dessen Stromweg vom gepunkteten Anschluß der Treiberwicklung über die Basis-Emitter-Strecke in Durchlaßrichtung des Transistors Ql. die Diode D 2 und den Basis-Widerstand 30 zum ungepunk-

■; teten Anschluß der Treiberwicklung 29c verläuft.

Die Diode D2 rührt auch den in der Sekundärwicklung 35c des Signaltransformators fließenden Strom vom Zeitpunkt C: bis ti- wie dies F i g. 3C mit dem Strom i_:jp veranschaulicht. Nach dem Zeitpunkt ti ist der

ίο Ablenkstrom ;, genügend groß geworden, um den Kern 135 des Signaltransformators 35 magnetisch zu sättigen. Sowohl die Sekundärwicklungsspannung V _α, j_■ als auch der in der Sekundärwicklung fließende Strom sind nach dem Zeitpunkt d Null.

Die Speisequelle für den Signaltransformaior 35 ist im wesentlichen eine Stromquelle, nämlich die Ablenk» :cklung 51. welche einen Ablenkstrom als Speisestrom tür die Primärwicklung 35j des Signaltransformators 35 liefert. Der in der Sekundärwicklung VjC dc\ Si^r,.·.!

-° transformator zwischen den Zeitpunkter. :■— .' (Fig. 3A— 3E) fließende Lasistrom ruft im Kern 135 einen magnetischen FIuJ hervor, welcher den Kern riir eine längere Zeitdauer magnetisch gesattigt halt, als es der Fall wäre, wenn die Sekundärwicklung in einem

-ί offenen Kreis läge. Da die Speisequeüe !ur die Primärwicklung eine Stromquelle ist. wird der Tendenz des L.iststronu's. den Kern in der Sättigung zu halten, nicht von einer Reaktionsänderung de*· Prmiarwicklungsstroms entgegengewirkt. So entsteht eine relativ

JO kleine Sekundarwiekliirig'-vpannung Vn,_>.·zwischen den Zeiten r.i — t- (F ι g. 3B) über der Sekundarw ickluna 35c. Nach dem Zeitpunkt r . wo der Ablenkstrom /. seine Richtung umkehrt, erzeugt der in der Sekundarw ick.ung 35cdes Signaltransformators fließende Laststrom einen

ü magnetischen Fluß im Kern 135. w elcher mit der l'i.marwieklung und der Sekundärwicklung mn einer Polarität verkettet ist. daß or dem diese beiden Wicklungen verkettenden Fluß, der vom Ablenkstrom ;', erzeugt wird, entgegenwirkt. Der Lasistrom wirkt somit

⁴f nach dem Zeitpunkt 1 dor Tendenz des positiven Ablenkstroms entgegen, den Kern mag .eiiseh wieder zu sättigen.

Während des Intervalls ίο — f.-. in dem ein Basis-Rückstrom im Transistor Q2 fließt, ist die Spannung an

¹^ der Sekundarw icklung 35c negativ und gleich VV₁. — 2 V.·. wobei V-v und V.· jeweils die dvnamischen Spannungsabfälle im Basis-Emitter-Übergang eines Transistors und an einem Dioden-Übergang sind. Wenn der Transistor Q 2 nahe dem Zeitpunkt f: gesperrt w ird.

M dann wird die Diode D2 in Durchlaßrichtung vorgespannt und läßt Strom durch die Sekundärwicklung 35c fließen. Die negative Spannung an der Sekundärwicklung 35c zwischen den Zeitpunkten f: — fj ist —3 Vj. Wegen der BH-Schleife des Kernmaterials des Signaltransformators 35 verzögert sich die Erzeugung der Spitzenspannungen an den Sekundärwicklungen des Signaltransformators bis zu einem Zeitpunkt nach den Nulldurchgängen des Ablenkstroms

Wie die F i g. 2G —21 zeigen, wird der Transistor Q 2 kurz nach dem Zeitpunkt fi gesperrt und bewirkt eine Polaritätsumkehr der Treiberspannung V_dn gemäß F i g. 2L- Der Strom, der im Primärwicklungsabschnitt 29f> aus dem gepunkteten Anschluß zum Kollektor des

s5 Transistors Q 2 vor dem Zeitpunkt /. geflossen war. fließt nun nach dem Sperren des Transistors Q 2 aus dem gepunkteten Anschluß des anderen Primärwicklungsabschnittes 29a zum Eingangsanschluß 25. -Die

Il

Fig. 2J und 2K zeigen, daß der Strom im Primärwicklungsabschnitt 29a nach dem Zeitpunkt t\ als negativer c ir Kollektor-Sperrstrom k-q ι im Transistor Q 1 fließt. Der Stromweg verläuft von Masse über die als Dämpfungsdiode wirkende Diode D 1, die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors Q 1, den Primärwicklungsabschnitt 29a und die Mittelanzapfung 28 zum Eingangsanschluß 25 und von dort über den Kondensator 27 nach Masse. Der in Sperr-Richtung fließende Kollektorstrom des Transistors Qi, der nach dem Zeitpunkt d fließt, wird gleichfalls durch die Basisstromkurve /,·,<,> / in Fig. 2F als Stromspitze 193 veranschaulicht, deren Dauer etwa gleich der Dauer des negativen Abschnittes dos Kollektorstroms i_Liji ist. Liegt die Spannung V.y/ am Kollektor des Transistors ζ) I im ι-, wesentlichen bei Masse, dann ist die dem Primärwicklungsabschnitt 29a zugeführte Spannung gleich der F.ingangsspannung V₁, die am gepunkteten Anschluß positiv ist, und d^mit fließt ein positiv gerichteter Kollektorstrom'^/. ;c

Da die Dämpfungsdiode D 1 von Masse zur Basis des Transistors Q 1 geschaltet ist, anstatt von Masse zum Kollektor des Transistors Q 1, fließt der Dämpfungsdiodenstrom von der Basis zum Kollektor dieses Transistors und führt der Basiszone Ladung zu. Wenn :s der Kollektorstrom v<>, seine Richtung zu einem Zeitpunkt innerhalb des Hinlaufintervalls zwischen t\ — te (Fig. 2)) umkehrt, dann kann nachfolgend positiver Kollektorstrom von dei in der Basiszone gespeicherten Ladung geführt werden, so daß der Basis-Eniitter-Durchlaßstrom 192 gemäß Fig. 2F verringert wird, den die Treiberwicklung 29c liefern muß und der später zu einer der jeweiligen Sekundärwicklungen 356 und 35c des Signaltransformators abgeleitet werden muß. Da die Dänpfungsdiode D 1 an die Basis des Transistors Q 1 angeschlossen ist, braucht sie auch nicht die reiaiiv grüßen Spünnüngsuemsiüngen auszuhalten, die durch die Spannung am Kollektor des Transistors im Sperrzustand auftreten.

Der Transistor Q1 leitet weiterhin im gesättigten *o Zustand bis nahe dem Zeitpunkt Ti. dem Nulldurchgang des Ablenkstroms /, während des Rücklaufs. Nahe dem Rücklaufaugenblick Ti gerät der Kern des Signaltransformators 35 aus der Sättigung, so daß an der Sekundärwicklung 356 eine negative Spannung entsteht, welche einen Basisstrom in Sperr-Richtung für den Transistor Q 1 erzeugt, so daß dieser Transistor in ähnlicher Weise gesperrt wird, wie es für den anderen Transistor Q 2 bereits beschrieben worden ist.

Die Abfolge der Vorgänge, die zwischen den Zeiten so T₀ — T₃ gemäß F i g. 4E auftreten und zu einem Sperren des Transistors Qi und einem Einschalten des Transistors Q 2 führen, entsprechen der ähnlichen Abfolge der Vorgänge innerhalb des Hinlaufs zwischen den Zeitpunkten f₀ — h in F i g. 3E, die zum Sperren des Transistors Q 2 und Einschalten des Transistors Qi führen. Gemäß den F i g. 4A—4E ist der Ablenkstrom /, nahe dem Zeitpunkt To genügend klein geworder, um den Kern 135 des Signaltransformators aus der Sättigung kommen zu lassen, so daß eine negative Ausgangsspannung 190 an der Sekundärwicklung 356 des Signaltransformators auftritt, wie dies die F i g. 4A und 4B zeigen. Der Basis-Durchlaßstrom 192 gemäß Fig.4D ändert sich etwas nach dem Zeitpunkt T₀ in einen Basis-Sperrstrom und fiießt bis zum Zeitpunkt T₂, &5 wo der Transistor Q1 gesperrt wird und sein Basisstrom ibQi gleich Null ist Zum Zeitpunkt Ti, wenn der Transistor Q 1 gesperrt wird, kehrt die Spannung über oer Treiberwicklung 29c ihre Polarität um und wird an dem gepunkteten Wicklungsabschnitt zu einer negativen Spannung, die zur Lieferung des Basis-Durchlaßstroms für den Transistor Q2 benutzt wird, so daß in diesem zu einem Zeitpunkt nach Ti ein Durchhß-Kcilekto^rstrom zu fließen beginnt (F i g. 2H). Zwischen den Zeiten Tj — Tj gemäß den F i g. 4A—4E wird die Diode Dl durch den negativen Spannungsabschnitt 190 der Spannung Vwqi über der Sekundärwicklung 356 in Durchlaßrichtung vorgespannt. Die Diode D 1 leitet den in der Sekundärwicklung 356 aus dem Zwischenanschluß 36 herausfließenden Strom nach Masse, wie dies mit dem Strom /,.,,,zwischen den Zeitpunkten Ti — Tj in F i £. 4C gezeigt ist. Nach dem Zeitpunkt T) ist der Strom ;', genügend groß geworden, um den Kern 135 des Signaltransformators zu sättigen, so daß die Sekundärwicklungsspannung Vwo ι Null wird.

Nachdem der Transistor Q I nahe dem Zeitpunkt Ti (Fig. 2] und 2K) durch die an der Sekundärwicklung 356 entstandene negative Spannung gesperrt worden ist. hört der Strom im Primärwicklungsabschii't 29a auf zu fließen und wird als Strom in der Wicklung 296 übernommen, zuerst als negativer Kollektorstrom in Sperr-Richtung im Transistor Q2, wie der negative Strom icfjj in Fig. 2H zeigt und wie durch die positive Basisstrotnspitze 293 in F i g. 2G veranschaulicht ist. Der Strom in der Wicklung 296 fließt dann als positiver Durchlaß-Kollektorstrom, bis der Zyklus sich wiederholt, beginnend zum Zeitpunkt ii nahe der Mitte des nächsten Hinlaufintervalls.

Durch Verwendung eines sättigbaren Signaltransformators 35. der durch den Ablenkwicklungsstrom /_v gespeist wird, kann man die Sperraugenblicke für die Transistoren Q 1 und Q 2 nahe an die Nulldurchgangsaugenblicke Ti und fi der Rücklauf- bzw. Hinlaufintervalle legen und damit eine Speisespannung mit einem Tastverhältnis von 50% für die Primärwicklungsabschnitte 29a und 296 und Ausgangsspannungen mit einem Tastverhältnis von SCTo an den Wicklungen 29e—29^erhalten. Bei einem Ferroresonanz-Leistungstransformator ist ein Tastverhältnis von 50% für die Speisespannung wünschenswert, um die Erzeugung von harmonischen Spannungen zweiter oder hc'v^rer geradzahliger Ordnung an den Transformatorausgangswindungen zu vermeiden. Geradzahlige Harmonische der Speisefrequenz, welche der Ausgangsspannungsform eines Ferroresonanztransformators überlagert sind, können die Regelung der Ausgangsgleichspannungen, wie der Spannung S+, der Versorgungsspannung V₃ und der hohen Beschleunigungsgleichspannung am Anschluß t/in unerwünschter Weise beeinflussen.

Bei Verwendung eines Gegentaktinverten: 70 kann eine Speisung mit unsymmetrischem Tastverhältnis unerwünscht sein, weil sie eine Gleichspannungskomponente in den Kollektorströmen i_cpi und icQ₂ auftreten lassen kann. Selbst bei einer relativ kleinen Unsymmetrie des Tastverhältnisses können relativ große Kollektorgleichströme in einem der Invertertransistoren fließen, weiche unerwünschte Leistungsverluste im Transistor zur Folge haben und dazu neigen, den Transistor aus der Sättigung zu bringen. Indem man den Invertertransistoren nahe den Nulldurchgängen des Ablenkstromes Sperrsignale zuführt, stellt man ein Tastverhältnis von praktisch 50% für die Speisung sicher, wenn man solche Komponentenwerte wie den Wert des Basis-Widerstandes 30 geeignet wählt, welcher die Größe sowohl des Durchlaß- als auch des Sperr-Basisstrorr.s bestimmt, der in den Invertertransi-

stören fließt.

Der Wert ß, oder die Speicherzeitverzögerung, eines vorgegebenen Invertertransistors kann sich von Exemplar zu Exemplar ändern, und daher kann sich im gewissen Ausmaß auch der Tastzyklus des Inverters s verändern. Wenn die Größe der Tastverhältnisschwankung infolge von Schwankungen des ß-Wertes unakzeptabel ist, dann kann man den festen Basis-Widerstand 30 durch einen einstellbaren ersetzen. Durch Einstellung des Wertes des veränderbaren Basis-Widerstandes stellt man die Sperrverzögerung der Invertertransistoren ein. um ein symmetrisches Taktverhältnis von 50% für den Inverterbetrieb zu erhalten.

Eine Synchronisierung der Inverterschaltung mit den Nulldurchgängen des Ablenkstroms i_y ist erwünscht, wenr. man die Wicklung 29c/ des Leistungstransformators benutzt, um die Linearitätskorrektur des Ablenkstroms vorzunehmen, wie dies in der US-Patentanmeldung 1 74 864 vom 4. August 1980 beschrieben ist, die für den Erfinder D. H. WiIHs unter dem Titel: »LINEARITY CORRECTED DEFLECTION CIRCUIT« eingereicht worden ist Wenn die Wicklungen 29c und 29c/ relativ eng magnetisch gekoppelt sind, dann hat die Spannung Vlin an der Wicklung 29c/ eine ähnliche Kurvenform wie und ist in Phase mit der Spannung Vj_n, die an der Treiberwicklung 29c entsteht und in F i g. 2L dargestellt ist

Während des Hinlaufintervalls tt, — t_c des Ablenkstromes iy (Fig. 2A) ist die über die Ablenkwicklung 51 gelegte Spannung gleich der algebraischen Summe der Spannung V'l/.v und der Hinlaufspannung V, über den Hinlaufkondensator 50. Wenn die Spannung Vun ihre Polarität nahe der Hinlaufmitte fi umkehrt, dann hat die während der zweiten Hälfte des Hinlaufs an die Ablenkwicklung 51 angelegte Spannung einen größeren Wert als die während der ersten Hälfte angelegte Spannung, und damit ergibt sich die erforderliche Linearitätskorrektur.

Der Signaltransformator 35 ist so konstruiert, daß er genügend Sekundärwicklungs-Ampere-Windungen er- ■"> gibt, um den Basisstrom ibQi und /j<>.?(Fig. 4D und 3D) in Sperr-Richtung mit genügend großer Spitze zu erzeugen. Die Forderung nach entsprechend hohen Ampere-Wicklungen der Primärwicklung läßt sich relativ leicht mit einer kleinen Windungszahl erfüllen, *$ weil der in der Primärwicklung 35a fließende Ablenkstrom relativ groß ist. Die -elativ geringe Anzahl von Windungen der Primär- und Sekundärwicklung vereinfacht den Aufbau des Signaltransformators.

Fig.5 zeigt eine Konstruktion eines Signaltransformators 35, wie er in F i g. 1 verwendet ist. Der Kern 135 ist ein Toroidkern. Das Kernmaterial kann ein Ferrit sein, wie etwa ein RCA 540-Ferrit der RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, und ist ähnlich wie das Ferritmaterial, was für den Kern des Horizontalausgangstransformators in CTC-85-Farbfernsehempfänger der RCA benutzt wird.

Die Primärwicklung 35a ist um einen Teil des Toroidkernes herumgewickelt. Da der Ablenkstrom i_r relativ groß ist, benötigt man nur eine oder zwei ^Μ Windungen für die Primärwicklung, um den Kern während des Ablenkzyklus mit Ausnahme der Nulldurchgangsaugenblicke des Ablenkstromes magnetisch zu sättigen. Die Sekundärwicklungen 356 und 35c sind auf verschiedene Teile des Toroidkerns gewickelt und räumlich von der Primärwicklung 35a getrennt. Man benötigt nur eine kleine Anzahl von Sekundärwicklungswindungen, eine oder zwei Windungen für die Wicklung 356, welche die negative Sperrvorspannung wälirend des Rücklaufs liefert, und etwa vier bis acht Wicklungen für die Sekundärwicklung 35c, welche die negative Sperrvorspannung während des Hinlaufs liefert.

Da die Primärwicklung 35a nur einige Windungen aufweist, kann der Wicklungsdraht 501 von einer relativ dicken Isolation 502 umhüllt sein, damit man eine relativ gute elektrische Isolationssperre zwischen »heißen« und »kalten« Teilen des Empfängers zwischen der Primärwicklung 35a und den Sekundärwicklungen 356 und 35c erhält Eine solche Isolation oder Netztrennung ist erwünscht, um die Gefahr elektrischer Schläge zu verringern, da die Spannungen an Punkten der Primärwicklung 35a auf Chassis-Masse bezogen sindj während die Spannungen an Punkten der Sekundärwicklungen 356 und 35c auf die Erdung des Netzes 2Ö (Fig. 1) bezogen sind. Weil die Primärwicklung 35a räumlich von ieder der Sekundärwicklungen 356 und 35c getrennt ist besteht auch wenig kapazitive Kopplung zwischen der Pi imärwicklung und den beiden' Sekundärwicklungen. Es fließt ein relativ kleiner, Wechsel-Leckstrom zwischen Chassis-Masse und Netz-Erde, und damit ergeben sich relativ unbedeutende Risiken für elektrische Schläge über kapazitive Wechseistromkopplung. Der Toroid-Transformator 35 kann mit relativ kleinen Abmessungen hergestellt werden, nämlich mit einem inneren Durchmesser von 7.1 mm und einem äußeren Durchmesser von 12,7 mm und einer Querschnittsfläche von 133 qmm.

Die Sekundärwicklung 35c muß eine Sperrvorspannung liefern, welche die Basisladung aus dem Invertertransistor Q2 nahe dem Hinlaufaugenblick fi (Fig.2 und 3) relativ schnell abführt. Weil die Änderungsgeschwindigkeit des Ablenkstroms (ai/dt) während des Hinlaufs kleiner als während des Rücklaufs ist, kann es. erwünscht sein, die Windungszahl der Sekundärwicklung 35c gegenüber der Sekundärwicklung 356 größer zu machen, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist. Alternativ kann die Windungszahl der Primärwicklung 35a auch höher gewählt werden, als es in F i g. 5 der Fall ist. damit man eine schärfere negative Sperrvorspannung an der! Wicklung 35c erhält. Die negative Sperrvorspannung für den Transistor Q1 muß dann von der zu großen. Amplitude reduziert werden, die sie andernfalls haben würde, indem die Windungszahl der Sekundärwicklung 356 verringert wird und in Reihe mit der Wicklung ein Lastwiderstand geschaltet wird.

Während des Aufwärmintervalls beim Betrieb des Fernsehempfängers, unmittelbar nach Schließen des Netzschalters 21 gemäß F i g. 1 sind an den Anschlüssen 38 und 57 noch keine Gleichspannungen vorhanden. Diese Spannungen speisen den Horizontalablenkgenerator 40 und den Oszillator und Treiber 47. Somit fließt also während der Anwärmphase kein Ablenkstrom / welcher Sperrsignale für die Invertertransistoren liefert Während der Aufwärmphase arbeilet der Inverter 70 selbstschwingend bei einer relativ niedrigen Frequenz, bis genügend Ausgangsgleichspannungen an den An Schlüssen 38 und 57 entstanden sind, um den Horizontalablenkgenerator 40 und den Oszillator und Treiber 47 zu speisen.

Vom Eingangsspannungsanschliiß 25 fließt ein Anlaufstrom über einen Anlaufwiderstand 31 /u den Baser der Invertertransistoren Qi und Q2. Hs sei beispielsweise angenommen, daß der Transistor Q 1 der erste Transistor ist, der nach dem anfänglichen Einschalter des Fernsehempfängers zu leiten beginn).

Da der Widerstand 31 einen kleinen Basis-Durchlaßstrom liefert, führt der Transistor Q1 einen Kollektorstrom, der vom Zwischenanschluß 28 über die Wicklung 29a fließt und an dem gepunkteten Anschluß der Treiberwicklung 29c eine positive Spannung entstehen läßt Diese positive Spannung wird der Basis des Transistors Ql zugeführt, und durch eine Mitkopplungswirkung wird der Transistor Q1 in die Sättigung geschaltet, wobei dann die volle Eingangsspannung Vi an den Primärwicklungsabschnitt 29a gelegt wird.

Liegt die volle Spannung V/ am Wicklungsabschnitt 29a, dann wächst der Strom im Primärwicklungsabschnitt 29a und im Kollektor des Transistors Q1 bis auf einen Wert, wo ein weiteres Anwachsen des Primärwicklungsstroms zu einer Abnahme der Größe der an der Wicklung auftretenden Spannung führt. Die Spannungsabnahme an der Primärwicklung kann daher rühren, daß der Transistor Q1 aus der Sättigung gerät, weil höhere Kollektorstromwerte erreicht werden und wei! die Basis-Treiberwicklung 29c nicht genügend Basisstrom liefert, um den Transistor in der Sättigung zu halten.

Wenn die Spannung über den Primärwicklungsabschnitt 29a abzufallen beginnt, dann tritt eine Rückkopplungswirkung ein: Ein Abfall der Primärwicklungsspannung führt auch zu einer Abnahme der Spannung der Basis-Treiberwicklung und zu einer Abnahme des Basis-Treiberstroms. Wegen der erwähnten Rückkopplung kehren anschließend nach dem Sperren des Invertertransistors Q1 die Spannungen über dem *> Primärwicklungsabschnitt 29a und der Treiberwicklung 29c ihre Polarität um und bewirken ein Einschalten des anderen -invertertransistors Q 2. Der Primärwicklungsabschnitt 29i> übernimmt die Stromleitung im Leistungstransformator, und es beginnt ein positiv gerichteter Kollektorstrom im Invertertransistor (?2zu fließen, der zunächst ein Kollektorstrom in Sperr-Richtung und dann in Durchlaßrichtung ist.

Der Transistor Q 2 sperrt in ähnlicher Weise wie der Transistor Q 1. Wenn der Kollektorstrom im Transistor *o Q 2 eine genügende Größe erreicht hat, um den Transistor aus der Sättigung zu bringen, dann beginnt die Spannung im Primärwicklungsabschnitt 29i> abzunehmen, und wegen der Rückkopplung tritt eine weitere Umkehrung der Spannungspolarität am Primärwick- *s lungsabschnitt 29fc und der Treiberwicklung 29c auf, und infolgedessen wird danach der andere Transistor Q 1 leitend, womit ein neuer Zyklus des freilaufenden Inverterbetriebes eingeleitet wird.

Bei einem alternativen Freilaufbetrieb kann die Ausgangsspannung eines Primärwicklungsabschnittes in ihrer Größe abzunehmen beginnen, selbst wenn ihr zugehöriger Invertertransistor sich noch im Sättigungszustand befindet, wenn der Leistungstransformaior 29 so bemessen ist, daß der Kern unter dem vorgegebenen Primärwicklungsabschnitt sich magnetisch zu sättigen beginnt, wenn erst einmal ein vorbestimmter Spitzenstrompegel in diesem Abschnitt überschritten worden ist. Sobald die Spannung an diesem Primärwicklungsabschnitt abzunehmen beginnt, tritt eine Rückkopplung auf. welche zu einer Polaritätsumkehr der Spannung führt, durch welche die Leitungszustände im Inverter umgeschaltet werden.

F i g. 6 veranschaulicht eine andere Ausführungsform einer Ablenkschaltung mit synchronisiertem Stromversorgungsteil 10 gemäß der Erfindung. Die Elemente in den Schaltungen nach den Fig. 1 und 6, die in gleicher Weise bezeichnet sind, arbeiten auch in gleicher Weise.

Der Inverter 70 gemäß F i g. 6 kann im Freilaufbetrieb ähnlich wie im Falle der F i g. 1 arbeiten, so daß eine detaillierte Beschreibung dieses Freilaufbetriebes des Inverters nach F i g. 6 entbehrlich ist Bei der Schaltung nach Fig.6 ist keine Isolation zwischen den an Netz-Masse geschalteten Teilen, von denen die Eingangsspannung Vi abgeleitet ist und der Chassis-Masse, an welche die von den Ausgangswicklungen 29e— 29^ des Leistungstransformators gespeisten Lastschaltungen angeschlossen sind, vorgesehen. In F i g. 6 ist auch die linearitätswicklung 29t/ des Leistungstransformators weggelassen. Somit ist nur die Reihenschaltung des S-Formungskondensators 50 mit der Horizontalablenkwicklung 51 über den Hinlaufschalter 41 geschaltet Auch der Signaltransformator 35 ist weggelassen.

Wie in F i g. 1 ist ein Ende der Treiberwicklung 29c des Leistungstransformators mit der Basis des Invertertransistors Q1 verbunden, und der andere Endanschluß der Treiberwicklung 29c ist über den Basis-Widerstand 30 an die Basis des Invertertransisiors Q 2 angeschlossen. Die Treiberwicklung 29c liefert im synchronisierten Betrieb des Inverters 70 einen Basis-Durchlaß-Treiberstrom an die Invertertransistoren Q1 und Q2, wie dies in gleicher Weise für den Inverterbetrieb der Schaltung nach Fi g. 1 erläutert worden ist Sperr-Schaltersignale werden den Transistoren Qi und Q 2 abwechselnd durch eine Sperr-Steuerschaltung 671 zugeführt.

Diese Sperr-Steuerschaltung 671 enthält zwei steuerbare Sperrüberbrückungs-Transistoren 160 und 161, die jeweils parallel zur Basis-Emitter-Strecke je eines der Inverterschaltertransistoren Qi, Q2 geschaltet sind. Den Basen der Überbrückungs-Transistoren 160 und 161 wird ein Sperr-Schalter-Steuersigna! 169 wechselnder Polarität und vorbestimmter Frequenz zugeführt. Dieses Sperr-Steuersigual 169 wird der Basis des Transistors 160 über einen Widerstand 167 und der Basis des Transistors 161 über einen Widerstand 168 und einen Signalinvertertransistor 165 zugeführt. Die Kollektor-Betriebsspannung für den Transistor 165 und die Basis-Stromversorgung für den Überbrückungs-Transistor 160 werden von der die Spannung V₁ liefernden Quelle über einen Widerstand 166 abgeleitet.

Es sei angenommen, daß der Transistor Q1 leitet. Die Spannung an der Treiberwicklung 29c des Leistungstransformators ist am gepunkteten Anschluß positiv und liefert Basis-Durchlaßstrom an den Invertertransistor Qi. so daß dieser im Sättigungszustand erhalten wird. Bei Auftreten der positiv gerichteten Vordcrflanke des Sperr-Steuersignals 169 wird der Überbrückungs-Transistor 160 in den Leitungszustand gebracht und führt den aus dem gepunkteten Anschluß der Treiberwicklung 29c fließenden Strom von der Basis des Transistors Q 1 nach Masse ab. Weiterhin leitet der Überbrückungs-Transistor 160 einen Basisstrom in Sperr-Richtung vom Invertertransistor Q1 zur Entfernung der in dessen Basiszone gespeicherten Ladung. Nach einem Sperrverzögerungsintervall gerät der Transistor Q1 aus dem Sättigungszustand und wird gesperrt, und an der Treiberwicklung 29ctritt eine SpännungSUrnkehr auf.

Bei der Polaritätsumkehr der Spannung an der Treibsrwicklung 29c wird der ungepunktete Anschluß der Treiberwicklung positiv und liefert einen Basis-Durchlaßstrom zum Invertertransistor Q2, so daß dieser leitend wird und der zweite Halbzyklus des Inverterbetriebs beginnt. Der Invertertransistor Q 2 kann erst eingeschaltet werden, wenn der Invertertransistor Q1 gesperrt ist, und dadurch wird ein

10

gleichzeitiges Leiten beider Invertertransistoren sicher verhindert. Beim Auftreten der negativ gerichteten Rückflanke des Sperr-Steuersignals 169 wird der Signalinvertertransistor 165 gesperrt, und der Oberbrückungs-Transistor 161 kann eingeschaltet werden, um das Treibersignal vom Invertertransistor Q 2 abzuleiten und einen Basis-Sperrstrom für diesen Invertertransistor zu erzeugen. Nach einem Sperrverzögerungsintervall wird der Transistor QI gesperrt, und es beginnt ein neuer Zyklus des Inverterbetriebs.

Der Inverter 70 kann mit der Horizontalablenkfrequenz betrieben werden, indem das Rechteck-Sperrsignal 169 von einem üblichen Horizontaloszillator 162 abgeleitet wird, der auch ein Rechteck-Schaltsignal 163, das sich mit der Horizontalablenkfrequenz MTn wiederholt, an einen Horizontaltreiber 164 liefert Auf diese Weise kann der Inverterbetrieb mit der Ablenkschaltung synchronisiert werden, wenn dies gewünscht wird.

Im Daaerbetrieb wird die Versorgungsspannung für den Horizontaiosziiiator 162 aus der Quelle für die Spannung V₁ abgeleitet, die dem Horizontaloszillator über eine Diode 172 und einem Widerstand 173 zugeführt wird. Ein Kondensator 184 sorgt für die Filterung der Versorgungsspannung für den Horizontaloszillator. Im Dauerbetrieb wird auch die Basis-Gleichvorspannung für die Transistoren 160 und 15 aus der Quelle für die Spannung V₁ mittels einer Diode 172 und einem Widerstand 175 abgeleitet, die an den Verbindungspunkt der Widerstände 167 und 168 angeschlossen sind.

Es kann gewünscht wrrden, den Inverter 70 in anderer Weise als mit der Eigenschwingung der Invertertransistoren Qi ury¹ QT. anlaufen zu lassen. Beim Anlauf mit selbstschwingendem Inverter ist die Schwingfrequenz relativ niedrig. Verwendet man einen Ferroresonanz-Leistungstransformator, dann kann die niedrige Speisefrequenz der dem Primärwicklungsabschnitt 29a und 296 zugeführten Spannung dazu führen, daß der Transformator nicht in den Ferroresonanzbetrieb gelangt. Wenn der Transformator 29 aber in der Anlaufphase nicht im Ferroresonanzbetrieb arbeitet, dann ist die Ausgangsspannung V₁ während der Anlaufphase wesentlich niedriger als im Dauerbetrieb,

40 und zwar kann die Ausgangsspannung so niedrig seil dafi sie nicht genügend Speisespannung für de Horizontaloszillator 162 und den Horizontaltreiber 1 liefert.

Für das Anlaufen der Schaltung nach F i g. 6 ist ei Widerstand 31 zwischen den Anschluß 25 der Spannu V,- und den Verbindungspunkt der Basis des Inverte transistors QX mit dem gepunkteten Anschluß d Treiberwicklung 29c geschaltet. Zwischen den Eh gangsspannungsanschluß 25 und die Kathode der Dioc 172 ist ein Widerstand 174 geschaltet

Während des Anlaufens liefert der Widerstand Ii genügend Anlaufstrom vom Eingangsanschluß 25 den Horizontaloszillator 162, um diesen zu speisen, < daß er das Sperr-Schaltersignal 169 liefert Zi Zuführung des ersten Sperr-Signals entweder zu Invertertransistor Q1 oder zum Invertertransistor Q wird vom Eingangsanschluß 25 über den Widerstand; Basisstrom zugeführt Da der Basisstrom zum Übe brückungs-Transistor 161 von der Sekundärverso gungsspannung V₁ geliefert wird, arbeitet der Transisis 161 während der Anlaufphase nicht und kann d« Anlaufstrom vom Widerstand 31 nicht ableiten. E:> s angenommen, daß der Invertertransistor Qi zuer einschaltet. Dann fließt ein Strom vom Eingangsa Schluß 25 über die Wicklung 29a sind den Invertertran« stör Q 1, der in der Wicklung 29a eine Spannung und der Treiberwicklung 29c eine Spannung entstehen läi die am gepunkteten Anschluß positiv ist, so daß mitte einer Rückkopplung der Invertertransistor Qi in df Sättigungszustand geschaltet wird. Das Sperr-Steuers gnal 169 aktiviert dann den Überbrückungs-Transistt 160, um den Invertertransistor ζ) 1 zu sperren und d Polarität der Treiberwicklungsspannung umzuschalte so daß der Invertertransistor Q 2 leitend wird. Dam arbeitet auch während des Anlaufintervalls der Invert« 70 im Sinne eines Schalterbetriebes. Wenn die vo Ferroresonanz-Leistungi'.ransformator 29 erzeug Versorgungsspannung V₁ voiC zur Verfugung steht, dai liefert die Spannung fast die gesamte benötigte Leistur des Horizontaloszillators 162 sowie des Horizontaltrc bers 164, um den Schalterbetrieb des Horizontalau gangstransistors 42 beginnen zu lassen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Mit der Ablenkung synchronisierte Stromversorgungsschaltung mit einem Ablenkgenerator, der in einer mit ihm gekoppelten Ablenkwicklung während Hin- und Rücklaufintervallen jedes Ablenkzyklus einen Ablenkstrom erzeugt, ferner mit einem Leistungstransformator, der mit einer Primärwicklung an eine Gleichspannungsquelle und an zwei steuerbare Schalter angeschlossen ist, die zur ι ο Erzeugung einer ablenkfrequenten Ausgangswechselspannung an einer Ausgangswicklung des Transformators während jedes Ablenkzyklus umschichtig eingeschaltet und gesperrt werden mit Hilfe einer Steuerschaltung, welche ihrerseits mit einern ablenkfrequenten und mit der Ablenkstromeirzeugung synchronisierten Eingangssignal angesteuert wird, und mit einer die Ausgangswechselspana-ing in eine Betriebsspannung für eine Lastschaltung umwandelnden Schaltung, dadurch gekenrizeichnet, daß die Steuerschaltung eine durch das Sperren jeweils des einen der beiden steuerbaren Schalter (Qi, Q2) aktivierte Einschalteinrichtung (29c, 30, Di, D2) zum Einschalten des jeweils anderen Schalters aufweist.

2. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Signaltransformator (35) aufweist, in dessen Primärwicklung (35a,/der Ablenkstrom (i_y) fließt und der mit einer Sekundärwicklung (35b. 35c) an jeden der beiden steuerbaren Schalter (Qi, Q2) angeschlossen ist.

3. StromversorfciingsschalUing nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,:: .ß der in der Primärwicklung (35a) des Signaltransformators fließende Ablenkstrom (i,) nur in der Nähe seiner Nulldurchgänge ein Sperrsignal in der Sekundärwicklung (35b) erzeugt.

4. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß einer der Schalter (Q\. w Q₂) innerhalb des Hinlauf- oder Rücklaulintcrvalls und der andere innerhalb des jeweils anderen Intervall¹= gesperrt wird.

5. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sigraltransformator (35) einen magnetisierbaren Kern (135) enthält, um welchen die Primär- und Sekundärwicklungen (35a bzw. 356. c) herumgewickelt sind, und daß der Ablenkstrom (i,) den Kern während des gesamten Ablenkzyklus mit Ausnahme seiner Nulldurchgangsbereiche magnetisch sättigt.

6. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (135) eine Toroidform hat.

7. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschalteinrichtung eine Treiberwicklung (29c) des Leistungstransformators (29) aufweist, an weicher das Einschaltsignal entsteht.

8. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbaren Schalter (Qi, Q2) bei fehlendem Eingangssignal freischwingend arbeiten, derart, daß der Strom in der Primärwicklung (29a, 29b) des Leistungstransformators bis zu einem Punkt anwächst, an dem ein M weiteres Anwachsen des Primärstiornes zu einer Abnahme der an der Primärwicklung erzeugten Spannung und nachfolgender Polaritätsurnkehr der Spannung an der Primär- und Treiberwicklung (29, T9b)des Transformators führt.

9. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß einer Anzapfung (: der Primärwicklung (29a, 2Sb) des Leistungstrans; formators die Gleichspannung (Vi) zugeführt wii und daß die beiden steuerbaren Schalter (Q 1, Q mit ihren jeweiligen BezugselektroOen (Emitte zusammengeschaltet sind und jeweils mit ihre Ausgangselektrode (Kollektor) an ein Ende de Primärwicklung des Leistungstransformators ange schlossen sind.

10. Stromveriorgungsschaltung nach Anspruch! dadurch gekennzeichnet, daß mit der Steuerelektrc de eines der steuerbaren Schalter (Qi) eine erst Dämpfungsdiode (D i) derart gekoppelt ist, da& ei in der Primärwicklung des Leistungstransformator in Sperrichtung durch den Kollektor eines de Schalter fließender Strom durch sie fließt.

11. Stromversorgungsschaltung nach Ar spruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer elektrode (Basis) jedes der beiden steuerbare Schalter (Qi, Q 2) mit einem entsprechenden End der Treiberwicklung (29c) des Leistungstransformz tors gekoppelt ist und daß mit dem andere steuerbares Schalter (Q2) eine zweite Dämpfung: diode (D 2) derart gekoppelt ist, daß durch sie ein i der Primärwicklung des Leistungstransformators i Sperrichtung durch den Kollektor des andere Schalters (Q 2) fließender Strom fließt.

12. Stromversorgungsschaltung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beide steuerbaren Schalter (Qi, Q2) einen Transisto aufweist und daß die den ersten und den zweite Schalter steuernde Steuerschaltung einen ersten un einen zweiten Transistor (160 bzw. 16!) enthäl weiche jeweils durch das Eingangssignal gesteuei werden und jeweils die Bi'.sis-Emitter-Strecke ein< der beiden steuerbaren Schalter überbrücken, inde sie einen Basis-Emitter-Sperrstrom des betreffende Schalters führen.

13. Stromversorgungsschaltung nach A; spruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tre bewicklung (29c) des Leistungstransformators (2 mit einem ersten bzw. zweiten Ende jeweils an eir Basis des ersten bzw. zweiten steuerbaren Schalte (Q 1, Q 2) angeschlossen ist.

14. Sirumversorgungsschaltung nach Anspruch 2, 7 oder 12. dadurch gekennzeichnet, daß di Leistungstransformator ein Ferroresonanztransfo mator (29) ist und daß ein zur Ausgangswicklur gehöriger Teil seines magnetisierbaren Kerns jedem Halbzyklus der ablenkfrequenten Ausgang wechselspannung zu deren Regelung magnetisi gesättigt wird.

15. Stromversorgungsschaltung nach A spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die La Schaltung einen Ablenkgenerator (40) enthält, u daß die die Ausgangswechselspannung in Betriebsspannung für die Lastschaltung umwandel: de Schaltung einen mit der Ausgangswicklung gekoppelten Gleichrichter (86) und eine mit dies und dem Ablenkgenerator gekoppelte Eingan drossel (39) enthält.

lö. Stromversorgungsschaltung nach A spruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Trar formator (29) eine Hochspannungswicklung (2<aufweist, an der eine geregelte Hochspannu

auftritt, und daß mit der Hochspannungswicklung eine Hochspannungsschaltung (54) zur Erzeugung einer Anodenbeschleunigungsspannung aus der geregelten Hochspannung gekoppelt ist

Die Erfindung betrifft eine mit der Ablenkung synchronisierte Stromversorgungsschaltung mit einem n» Ablenkgenerator, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist.

Die Stromversorgungsscbaltung eines Fernsehempfängers liefert eine Versorgungsspannung B+ zur Speisung eines Ablenkgenerators für die Erzeugung des Ablenkstroms in einer Ablenkwickiung. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades und Verringerung der Abmessungen und des Gewichtes des Stromversorgungsteils kann man einen schaltenden Inverter verwenden, der einen relativ kompakten Leistungstransformator speist. Bei 2<i einigen Inverterstromversorgungsschaltungen muß der Leistungstransformator auch eine Hochspannungswicklung haben, die zur Ableitung der Beschleunigungsspannung für die Endanode der Bildröhre des Fernsehempfängers benutzt wird.

Aus der DE-OS 30 03 321 ist eine mit der Ablenkung synchronisierte Stromversorgungsschaltung mit einem Ablenkgenerator bekannt, der in einer mit ihm gekoppelten Ablenkwicklung während Hin- und Rücklaufintervallen jedes Ablenkzyklus einen Ablenkstrom jo erzeugt, ferner mit einem Leistungstransformator, der mit einer Primärwicklung an eine Gleichspannungsquelle und an einen ersten und einen zweiten steuerbaren Schalter angeschlossen ist, die zur Erzeugung einer ablenkfrequenten Ausgangswechselspannung an einer Ausgangswicklung des Transformators während jedes Ablenkzyklus von einer Steuerschaltung umschichtig eingeschaltet und gesperrt werden, welche ihrerseits mit einem ablenkfrequenten und mit der Ablenkstromerzeugung synchronisierten Eingangssignal angesteuert -to wird, und mit einer die Ausgangswechselspannung in eine Betriebsspannung für eine Lastschaltung umwandelnden Schaltung. Zur Regelung der an den Sekundärwicklungen des Leistungstransformators entstehenden Auigangsspamungen v/ird bei dieser bekannten Inverterstromversorgungsschaltung für einen Fernsehempfänger als Leistungstransformator ein Ferroresonanztransformator verwendet. Wegen der -elativ großen Streuinduktivität, die zwischen der Primärwicklung und den Sekundärwicklungen dieses Ferroresonanztransformators besteht, kann der Ir.verterteil der Stromversorgungsschaltung als Gegentaktschaltung ausgebildet sein, damit an den Inverterschaltern während der Schaltübergänge keine unzulässig großen Spannungen auftreten. Die den Ferrorcsonanztransformator im 5ϊ Gegentakt ansteuernden Transistoren können sich jeaoch, beispielsweise infolge von Ladungsträgerspeichereffekten, in ihren Einschaltzeiten überlappen, und dann sind die in den beiden Teilen der Primärwicklung auftretenden Magnetflüsse einander &ö entgegengerichtet und heben sich weitgehend auf, so daß der Primärstrom dann nur wenig oder gar keinen resultierenden Fluß im Magnetkern erzeugt, sondern lediglich zu erheblichen ohüischen Verlusten führt.

Der Erfindung liegt di<: Aufgabe zugrunde, eine t>5 Überlappung der Leitungs<-'r.ier der die Primärwicklung ansteuernden Schalter mH Sicherheit zu vermeiden. Diese Aufgabe wird durch <iie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mit einem Gegentaktinverter für einen Leistungstransformator, wie einen Ferroresonanztransformator, der synchron mit der Ablenkschaltung betrieben wird, ist eine Primärwicklung des Leistungstransformators an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen. Mit der Primärwicklung sind in Gegentaktanordnung ein erster und ein zweiter steuerbarer Schalter gekoppelt. Eine Regelschaltung wird durch ein ablenkfrequentes Eingangssignal, das mit der Ablenkung synchronisiert ist, angesteuert und liefert während jedes Ablenkzyklus ein Sperr-Schaltsignal abwechselnd an die beiden steuerbaren Schalter. Als Folge des Sperrens je eines der beiden steuerbaren Schalter wird ein Einschaltsignal an den anderen Schalter gelegt, um eine ihre Polarität mit der Ablenkfrequenz ändernde Ausgangsspannung an der Ausgangswicklung des Leistungstransformators zu erzeugen. Die.se Ausgangsspannung dient zur Speisung einer Lastschaltung des Fernsehers.

Die mit der Ablenkung synchronisierte Gegentaktstromversorgungsschaltung enthält eine Ablenkwicklung und einen mit dieser gekoppelten Ablenkgenerator zur Erzeugung eines Ablenkstroms in der Ablenkwicklung während Hinlauf- und Rücklaufintervallen jedes Ablenkzyklus. Eine Primärwicklung eines Leistungstransformators ist mit einer mit der Ablenkstromerzeugung synchronisierten Quelle gekoppelt, um während jedes Ablenkzyklus abwechselnd den ersten und zweiten steuerbaren Schalter zu sperren. Es ist ferner ;ine Einrichtung vorgesehen, welche auf das Abschalten je eines der beiden Schalter reagiert, um den anderen Schalter beim Auftreten dieses Abschaltens einzuschalten, so daß an einer Ausgangswicklung des Leistungstransformators eine ihre Polarität mit der Ablenkfrequenz ändernde Ausgangsspannung entsteht. Unter Steuerung durch diese Ausgangsspannung erzeugt eine Schaltung eine Speisespannung für eine Lastschaltung.

Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung entsteht das Sperr-Abschaltsignal über einer Sekundärwicklung eines Signaltransformators, der mit einer Primärwicklung in den Weg des Ablenkstroms geschaltet ist. Der Ab'enkstrom sättigt den magnetisie"baren Kern des Signaltransformators während des gesamten Ablenkzyklus mit Ausnahme derjenigen Teile, welche die Nulldurchgänge des Ablenkstroms umgeben. In der Nähe der Nulldurchgänge gerät der Signaltransformator aus der Sättigung und erzeugt dann an seiner Sekundärwicklung eine A.usgangsspannung, die den beiden steuerbaren Schaltern zum abwechselnden Sperren zugeführt wird. Ein Schalter wird während des Hinlaufintervalls jedes Ablenkzyklus gesperrt, der ande/e während des Rücklaufintervalls.

Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine Treiberwicklung des Leistungstransformators mit den Steuerelektroden der beiden Schalter gekoppelt. Wenn einer der beiden Schalter gesperrt wird, kehrt die Spannung an der Tre'herwicklung ihre Polarität um, so daß dem anderen Schalter ein Einschaltsignal zugeführt wird. Das unerwünschte gleichzeitige Leiten beider Schalter wird auf diese Weise praktisch ausgeschlossen.

Während der Anlaufphase eines Fernsehempfängers, ehe dem Ablenkgenerator Strom zugeführt wird für die Erzeugung des Ablenkj.trome.s der zur Erzeugung der Sperrsignale für die Inverterschalter benötigt wird, arbeitet die Gegentaktinverterschaltung freilaufend. Bei diesem Freilaufbetrieb wächst die Größe des Stromes in der Primärwicklung des Leistungstransformators bis zu