DE3206009C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten eines fernsteuerbaren Fernseh­ empfangsgerätes mit einem Schaltnetzteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Um sicherzustellen, daß die Fernsehgeräteempfänger­ schaltungen vom Stromversorgungsnetz getrennt sind, ist es bekannt, Netztransformatoren vorzusehen. Zur Verkleinerung und Verbilligung des Netztransfor­ mators werden sogenannte Schaltnetzteile verwendet (Funkschau 1975, Heft 5, Seiten 40 bis 43; DE-AS 24 17 628; Fachbuch "Schaltnetzteile" von Joachim Wüstehube u. a.). Bei einem solchen Schaltnetzgerät werden aus der gleichgerichteten Netzspannung mittels eines elektronischen Schalters und einer schwingfähigen Schaltung in der Primärwicklung eines Trenntransformators Stromimpulse mit einer gegenüber der Netzfrequenz hohen Frequenz (ca. 20 bis 28kHz) er­ zeugt. Die Stromimpulse erzeugen in der Sekundärwick­ lung des Transformators Spannungsimpulse, aus denen mit Gleichrichterschaltungen die gewünschten Betriebsspannungen für die einzelnen Stufen des Fernsehempfängers gewonnen werden. Die Abmessungen des verwendeten Transformators können infolge der gegenüber der Netzfrequenz wesentlich höheren Schalt­ frequenz relativ klein ausgebildet werden. Dadurch sind Einsparungen sowohl in der Abmessung als auch im Gewicht zu erzielen. Durch Wahl der Abgriffe an den Sekundärwicklungen lassen sich die einzelnen Betriebs­ spannungen mit der jeweils gewünschten Größe erzeugen.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einem Schaltnetzteil in Abhängigkeit des aufgenommenen Stroms bzw. der anstehenden Betriebsspannung die Einschaltzeit des elektronischen Schalters mittels einer Regelschaltung regelbar ist, so daß die ab­ gegriffenen Spannungen stets auf konstante Werte hingeregelt werden.

Bei einem bekannten fernsteuerbaren Fernsehempfangs­ gerät wird von einer Sekundärwicklung des Transfor­ mators des Schaltnetzteils die Betriebsspannung für den Fernsehempfänger abgegriffen (DE-OS 26 51 196). Es ist dabei möglich, ohnen einen separaten Transfor­ mator und eine Gleichrichterschaltung die Stromver­ sorgung für den Fernsteuerempfänger auch während der Betriebsbereitschaft des Gerätes sicherzustellen. Bei der bekannten Schaltung wird die Regelung so umge­ schaltet, daß die Einschaltdauer des Schalters im Schaltnetzteil gegenüber dem Normalbetrieb wesentlich verringert ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Referenzspannung für die Regelschaltung durch Hinzu­ schalten einer bestimmten niederohmigen Last sekundär­ seitig auf einen Wert geschaltet wird, der die Ein­ schaltdauer des Schalters gegenüber dem Normalbetrieb derart verringert, daß ein Absinken der Arbeitsfrequenz bis in den menschlichen Hörbereich durch die Regelwir­ kung verhindert wird. Als Auslösekriterium für die Um­ schaltung wird dabei die vorhandene Eigenart des Schaltnetzteils vorteilhaft ausgenutzt. Bei Belastung der bekannten Schaltnetzteile ändert sich eine von einer Zusatzwicklung durch Gleichrichtung gewonnene Spannung, die an sich zur Verbesserung des schaltver­ haltens eines den Schalttransistor im Schaltnetzteil steuernden Thyristor dient. Diese Spannungsänderung wird beim bekannten Stand der Technik zur Umschaltung der Schaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung bei Bereitschaftsbetrieb ausgenutzt. Im Extremfall wird durch eine niedrige Belastung das Netzteil im Kurzschlußfall be­ trieben, wobei das Schaltnetzteil mit einer Frequenz im Hör­ bereich arbeitet. Durch die Belastung wird das Schaltnetz­ teil in einem Frequenzbereich gefahren, der oberhalb der Hörbarkeitsgrenze liegt.

Abgesehen von dieser bekannten Schaltungsanordnung ist es in Fernsehempfangsgeräten mit Schaltnetzteilen und Fernsteue­ rung bekannt und allgemein üblich, einen gesonderten Netz­ transformator zur Erzeugung der Betriebsspannung für den Fernsteuerempfänger und für eine NF-Leistungsverstärkerstufe mit hoher Leistung zu verwenden, von deren einer Sekundär­ wicklung die Betriebsspannung für den Fernsteuerempfänger abgegriffen und gleichgerichtet wird. Die Betriebsspannung für das Schaltnetzteil wird über ein relativ teueres Relais, das vom Fernsteuerempfänger gesteuert wird, angelegt.

Der Erfindung liegt ausgehend von dem bekannten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, für ein Fernsehempfangsgerät eingangs genannter Art eine Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten vorzusehen, die die Stromversorgung des Fern­ steuerempfängers aus dem Schaltnetzteil auch während des Bereitschaftsbetriebes unter Leerlaufbetriebsbedingungen des Schaltnetzteils bei geringer Leistungsaufnahme (≦ 20W) ermöglicht, wobei sichergestellt sein soll, daß die im Bereitschaftsbetrieb nicht benötigten Versorgungsspannungen der Baugruppen des Gerätes abgeschaltet werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach der im Anspruch 1 wiedergegebenen technischen Lehre gelöst.

Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch die Erfindung ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten Schaltungen gegeben. Es ist hier ein Weg aufge­ zeigt, wie ein bekanntes Schaltnetzteil in einem fern­ steuerbaren Fernsehempfangsgerät im Zusammenwirken mit einer Horizontalablenkschaltung so ausgebildet werden kann, daß zum einen die Netztrennung vom Stromversorgungs­ netz sichergestellt ist und zum anderen während des Bereitschaftsbetriebes eine minimale Leistungsaufnahme gegeben ist, ohne Einschränkungen der elektrischen Sicherheitsbestimmungen und ohne jegliche Relaisschal­ tungen, über deren Kontakte die einzelnen Betriebs­ spannungen eingeschaltet werden. Relaisschaltungen sind bekanntlich relativ teuer, sofern höhere Leistungen geschaltet werden müssen. Nach der Erfindung brauchen weder ein Relais mit mehreren Schaltkontakten vorgesehen noch ein teures verwendet zu werden, um die relativ hohen Einschaltströme schalten zu können. Die Erfindung macht sich das Schaltverhalten eines Schaltnetzteils im Leerlaufbetrieb zunutze. Die Schaltfrequenz steigt im Leerlaufbetrieb bekanntlich auf ca. 80 kHz. In diesem Betrieb erfolgt die geringste Leistungsaufnahme. Da gleichzeitig die Horizontalendstufe, von der die übrigen Betriebsspannungen für das Gerät abgegriffen werden, unwirksam geschaltet ist, bestimmt sich der Leistungsverbrauch lediglich durch die Leistungsauf­ nahme des Fernsteuerempfängers und des Horizontalsyn­ chronoszillators, sofern es sich nicht um einen solchen nach Anspruch 7 handelt, der außerdem abgeschaltet wird. Wird ein gewöhnlicher selbstschwingender Horizontal­ oszillator verwendet, so kann die Stromversorgung durch einen zwichengeschalteten Transistor unter­ brochen werden, der von dem abgehenden Fernsteuer­ impuls bei Bereitschaftsbetrieb entsprechend geschaltet ist. Sämtliche in den Ansprüchen genannten Schaltungs­ varianten gewährleisten, daß die Ansteuerung der Hori­ zontalendstufe während des Bereitschaftsdienstes unterbleibt, indem die ausgehenden Ansteuerimpulse durch eine Transistorbeschaltung gegen Masse geleitet werden oder ein Schwingen des Oszillators verhindert wird.

In der weitergehenden Entwicklung von Fernsehempfangs­ geräten wird angestrebt, hohe NF-Leistungen zu erzeugen. Diese betragen in der Regel ca. 30 bis 40W Sinusleistung - bei 2-Kanalausführung praktisch mehr als die übrigen Empfängerschaltungen aufnehmen - . Um zu vermeiden, daß diese relativ hohen Leistungen über den Zeilentransfor­ mator transferiert werden, werden sie nach Anspruch 2 direkt vom Transformator des Schaltnetzteils abgegriffen. Damit während des Bereitschaftsbetriebes kein Betriebs­ strom fließt, ist die NF-Verstärkerstufe nach Anspruch 2 so geschaltet, daß sie lediglich einen Ruhestrom im Extremfall aufnimmt. Im Idealfall nach den Lehren der Ansprüche 2 und 3 wird die Betriebsspannung für die NF- Verstärkerstufe gänzlich abgeschaltet. Hierzu können je nach geschalteten Leistungen Transistoren, steuerbare Halbleiterschaltungen aber auch Relais verwendet werden. Es handelt sich hierbei jedoch um Ausnahmefälle. In der Regel werden sich die Leistungsaufnahmen bei ca. 6 bis 10W belaufen, so daß die Betriebsspannungen von den Sekundärwicklungen des Zeilentransformators auf einfache Weise abgegriffen werden können.

Um eine weitere Reduzierung der Leistungsaufnahme im Bereitschaftsbetriebsfall zu erreichen, ist vorgesehen, daß der Horizontaloszillator, der als Selbstschwinger ausgebildet ist, bereits bei einer geringen Betriebs­ spannung zu schwingen beginnt. Die eigentliche Betriebs­ spannung wird von der Sekundärseite des Transformators abgegriffen und der ersten Spannung überlagert (Anspruch 7). Die Überlagerung erfolgt in bekannter Weise mittels Entkopplungsdioden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

An eine Wechselspannungsquelle (220 V∼) ist über einen Ein/Ausschalter 1 ein nach der Erfindung ausgebildetes Schaltnetzteil 2 eines Fernsehempfangsgerätes ange­ schlossen. Das Schaltnetzteil 2 besteht aus einem Netzgleichrichter, einem Gleichspannungswandler mit einem in den Primärstromkreis (angedeutet) eines Transistors geschalteten elektronischen Schalter, der über eine Treiberschaltung mit einer Frequenz von ca. 30 bis 40 kHz geschaltet wird. Die Frequenz ist abhängig von der über eine Regelschaltung beeinflußten Einschaltdauer des Schalters. Mit zunehmender Belastung nimmt die Schaltfrequenz ab, mit abnehmender Belastung zu. Die Regelschaltung bewirkt, daß die sekundärseitig abgegriffene Spannung auch bei verschiedenen Betriebs­ spannungen und größerem Strom nahezu konstant bleibt. Ausgangsseitig weist das Schaltnetzteil 2 in der speziellen Ausführung zwei Sekundärausgangswicklungen auf, von denen Betriebsspannungen U _{B 1} und U _{B 2} abgegriffen werden. Die Betriebsspannung U _{B 1} wird mittels einer Diode 3 gleichgerichtet und im nachfolgenden Siebkondensator 4 gesiebt. Die anstehende Betriebsspannung (142 V) liegt am Eingang einer Horizontalablenkschaltung 5, die in an sich bekannter Weise aus einem zeilensynchron geschalteten elektronischen Schalter besteht, der den aus einer Speicherinduktivität oder -kapazität fließenden Ablenkstrom in eine parallelgeschaltete Ablenkspule transferiert. In Reihe ist ferner die Primärwicklung eines Zeilentransformators geschaltet, von dem die Hochspannung und der Heizstrom für die Bildröhre sowie von weiteren Sekundärwicklungen Spannungen für die Videoendstufe 6, Vertikalendstufe 7 und weitere Spannungsversorgungsschaltungen 8 abgegriffen werden. Die abgegriffenen Spannungen werden jeweils über Gleichrichterschaltungen 9, 10 und 11 gleichgerichtet und mittels Ladekondensatoren 12, 13, 14 geglättet. Von der Betriebsspannungsversorgungsstufe 8 werden der Tuner 15 und der ZF-Verstärker 16 gespeist. Nach der Erfindung ist die Aufteilung dahingehend erfolgt, daß vom Schaltnetzteil nur die Betriebsspannungen für den Fernsteuerempfänger 22, für die Horizontalablenkschaltung 5, den Horizontaloszillator 19, die Treiberschaltung 25 und die NF-Verstärkerschaltung 17 abgegriffen werden. Alle übrigen Betriebsspannungen für die anderen Empfänger­ schaltungen werden von der Sekundärseite des Zeilen­ transformators der Horizontalablenkschaltung 5 abgegriffen. Die Stromversorgung der NF-Verstärkerschaltung 17 aus dem Schaltnetzteil ist angebracht, wenn, wie angenommen werden soll, die Leistungstufe eine hohe Leistungsauf­ nahme aufweist (2 x 20 W oder mehr). An den Ausgang des NF-Verstärkers ist ein Lautsprecher 18 angeschlossen. Die strombegrenzenden Widerstände in den Leitungszweigen können bei den nachfolgenden Betrachtungen außeracht­ gelassen werden.

Die Betriebsspannung U _{B 2}, die über eine Diode 3 a gleichgerichtet und mit einem Ladekondensator 4 a geglättet wird, liegt auch beim Leerlaufbetrieb des Horizontaloszillators 19 über eine Entkopplungsdiode 20 an diesem an. Ferner liegt die Betriebsspannung U _{B 2} an einer integrierten Spannungsstabilisierungsschaltung 21 an, von der eine bestimmte Spannung (5V) zur Stromversorgung einer Fernsteuerempfängerschaltung 22 abgegriffen wird. Über den Fernsteuerempfänger ist das Gerät stets in Betriebsbereitschaft, sofern der Netz­ schalter 1 geschlossen ist. Bei Empfang eines Ein­ schaltbefehls wird über den Fernsteuerempfänger die Stromversorgung wie im folgenden beschrieben sicher­ gestellt.

Über einen Steuerausgang 23 wird an die Basis eines npn-dotierten Transistors 24 eine positive Spannung bei Bereitschaftsbetrieb angelegt. Der Transistor 24, der mit dem Emitter gegen Masse geschaltet ist und mit seinem Kollektor am Ausgang des Horizontaloszillators 19 abgeschlossen ist, leitet die an dem Ausgang des Horizontaloszillators 19 anstehenden Synchronisationsimpulse gegen Masse ab. Sie können infolgedessen an denEingang der ebenfalls während des Bereitschaftsbetriebes an die Betriebsspannungsquelle U _{B 2} angeschlossenen Treiber­ schaltung 25 nicht gelangen, so daß der in der Horizontalablenk­ schaltung 5 vorhandene Schalter zur Erzeugung der Ablenkströme nicht angesteuert wird. Die sich daraus ergebende Folge ist, daß die Horizontalablenkschaltung 5 unwirksam geschaltet ist, sie arbeitet nicht. Die Betriebsspannung U _{B 1} steht zwar an der Ablenkschaltung an, ein Strom wird jedoch nicht gezogen. Gleichzeitig wird aber auch über einen weiteren Transistor 26, der ebenfalls über seine Basis vom Ausschaltbefehl des Fernsteuerempfängers 22 leitend gesteuert wird, die NF-Verstärkerschaltung unwirksam geschaltet, und zwar in der Weise, daß lediglich ein Ruhestrom aufgenommen wird, der so bemessen ist, daß die Leistungsaufnahme sich bei einigen wenigen Watt bewegt. Die NF-Verstärker­ schaltung 17 kann z. B. aus einer monolithisch inte­ grierten Schaltung, z. B. ein TDA 1020 oder andere, bestehen, bei der mittels der Beschaltung der Vorver­ stärkerstufe die Endverstärkerschaltung unwirksam geschaltet werden kann, die dann lediglich den Ruhestrom aufnimmt. Auf einfache Weise kann dies dadurch erfolgen, daß die am Ausgang des Vorverstärkers anstehende NF- Spannung gegen Masse geschaltet wird. Dies sei beim Auführungsbeispiel angenommen.

Anders verhält sich die Schaltung, sobald ein Einschalt­ befehl, nämlich eine negative oder Nullspannung, am Ausgang des Fernsteuerempfängers 22 ansteht. In diesem Fall werden sowohl der Transistor 24 als auch der Transistor 26 gesperrt. Die abgehenden Synchronimpulse vom Horizontaloszillator 19 gelangen an die Treiberschal­ tung 25 und werden von dieser nach Impulformung zur Ansteuerung an den elektronischen Schalter der Horizon­ talablenkschaltung durchgeschaltet. In gleicher Weise wird die Sperrung des NF-Verstärkers aufgehoben, so daß dieser voll funktionsfähig ist und den Betriebsstrom aus dem Schaltnetzteil herauszieht.

An die Stelle des hier dargestellten Horizontaloszillators 19 kann z. B. eine Horizontalkombination TDA 2590, eine inte­ grierte Schaltung treten, mit einem Stummschalteingang, an den der Transistor 24 anlegbar ist. Hierdurch kann dem IC vorgetäuscht werden, daß kein empfangswürdiger Sender anliegt. Dadurch wird der gesamte Horizontal­ oszillator unwirksam geschaltet, so daß auch diese Schaltung lediglich einen Ruhestrom aufnimmt. Eine solche Horizontalkombinationsschaltung hat den Vorteil, daß eine gesonderte Treiberschaltung (25) entfallen kann. Um eine weitere Leistungsverringerung während des Bereitschaftsdienstes zu erzielen, ist ferner vorgesehen, daß die Betriebsspannung für den Horizontaloszillator, die von der Betriebsspannungs­ quelle U _{B 2} abgegriffen wird, geringer ist als die während des Normalbetriebes. Die letztere Spannung wird von der Sekundärseite des Zeilentransformators abgegriffen und über eine Entkopplungsdiode 27 an den Betriebsspannungseingang des Horizontal­ oszillators 19 gelegt.

Durch die erfindungsgemäß ausgeführte Anordnung ist gewährleistet, daß die Leistungsaufnahme im Bereit­ schaftsbetrieb unterhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegt (20 W). Das Schaltverhalten des Schaltnetzteils im Leerlaufbetrieb ermöglicht dies. Die Anschaltung des Gerätes erfolgt ohne eine Relaisschaltung. Hierdurch sind wesentliche Einsparungen gegeben.

Claims (7)

1. Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten eines fern­ steuerbaren Fernsehempfangsgerätes mit einem Schaltnetz­ teil aus einem Netzgleichrichter, einem Gleichspannungs­ wandler mit einem Transformator, an dessen Primärwicklung ein von einer Regelschaltung über eine Treiberschaltung mit einer Arbeitsfrequenz periodisch leitend gesteuerter elektronischer Schalter angeschlossen ist, dessen Ein­ schaltdauer in Abhängigkeit vom aufgenommenen Strom oder der anliegenden Betriebsspannung veränderbar ist, und von dessen Sekundärwicklungen verschiedene Versorgungsspan­ nungen für einige Baugruppen des Gerätes und eine Hilfs­ betriebsspannung für einen Fernsteuerempfänger abgreifbar sind, die auch im Bereitschaftsbetrieb anliegt, während­ dessen die Versorgungsspannungen wesentlicher Baugruppen unwirksam geschaltet sind, dadurch gekenn­ zeichnet,

• a) daß die Versorgungsspannung (UB 1) am Ausgang des Schaltnetzteiles (2) eine Horizontalablenkschaltung (5) mit einem Zeilentransformator versorgt, von dessen Sekundärwicklungen weitere Versorgungsspannungen ab­ greifbar sind,
• b) daß die Hilfsbetriebsspannung (UB 2) am Ausgang des Schaltnetzteiles (2) neben dem Fernsteuerempfänger auch einen Horizontaloszillator (19) versorgt, der zur Steuerung der Horizontalablenkschaltung (5) dient.
• c) daß ein elektronischer Schalter (24) vorgesehen ist, der die vom Horizontaloszillator (19) abgegebenen Synchronimpulse in Abhängigkeit von einem vom Fern­ steuerempfänger (22) empfangenen und weitergeleiteten Steuerbefehl (on off) zur Horizontalablenkschaltung (5) durchschaltet oder unterbindet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hilfsbetriebsspannung (UB 2) zusätzlich eine Tonendstufe (17) mit Niederfrequenz-Verstärker versorgt und daß ein weiterer elektronischer Schalter (26) vorge­ sehen ist, der in Abhängigkeit vom Fernsteuerempfänger (22) die Tonendstufe (17) wirksam, bzw. unwirksam schal­ tet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der weitere elektronische Schalter (26) in den Stromver­ sorgungsweg geschaltet ist und aus einem Transistor besteht, der bei Anliegen des Aus-Befehls an seiner Basis sperrend und Anliegen eines Einschaltbefehls leitend geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 in Verbindung mit einer Tonendstufe, bestehend aus einem Vorverstärker und einem Endverstärker, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor­ verstärker durch einen Schaltbefehl vom Fernsteueremp­ fänger über einen Schalteingang abschaltbar ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronimpulse vom Horizontaloszillator (19) über eine Treiberschaltung (25) die Horizontalablenkschaltung (5) steuern, und mit der Verbin­ dungsleitung zwischen dem Horizontaloszillator (19) und der Treiberschaltung (25) der Kollektor eines npn-dotier­ ten Transistors (24) verbunden ist, der mit seinem Emit­ ter auf Massepotential liegt und durch einen Aus-Befehl (positives Potential) vom Fernsehempfänger (22) über seine Basis bei Bereitschaftsbetrieb leitend geschaltet ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannung für den Horizontaloszillator (19) während des Bereitschaftsbe­ triebes (9V) geringer ist als im Normalbetrieb (12V) und daß ihr eine von einer Sekundärwicklung des Zeilentrans­ formators abgegriffene, gleichgerichtete, nominelle Betriebsspannung (12V) während des Betriebes überlagert ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 5 in Verbindung mit einer integrierten Horizontalansteuerschaltung mit einem schaltbaren Horizontaloszillator, der über einen Senderidentifikationsschalter bei Empfang eines empfangs­ würdigen Senders eingeschaltet und bei Anliegen nicht empfangswürdiger Sende abgeschaltet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Senderidentifikationsschalter über die Fernbedienung bei Bereitschaftsbetrieb eine Informa­ tionsspannung anliegt, die der bei Nichtanliegen eines Sendersignals oder eines nicht empfangswürdigen Senders entspricht.