DE3246056A1

DE3246056A1 - Horizontalablenkschaltung

Info

Publication number: DE3246056A1
Application number: DE19823246056
Authority: DE
Inventors: James Edward New Palestine Ind. Hicks
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-12-14
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1983-06-23
Also published as: JPS58108866A; JPS6133496B2; GB2111778A; IT8224633A0; DE3246056C2; FR2518339B1; KR910003172B1; FR2518339A1; KR840003174A; CA1188409A; GB2111778B; IT1153375B; US4419608A; IT8224633A1

Description

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RCA 76830/Sch/Ro.
US-Ser.No. 330 385
AT: 14. Dezember 1981

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

Horizontalablenkschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf Horizontalablenkschaltungen für Fernsehempfänger, wobei ein Schutz des Horizontalausgangstransistors gegen fehlerhafte Betriebsbedingungen des Empfängers vorgesehen ist.

Transistorisierte Horizontalablenkschaltungen können einen Horizontalschalt- oder -ausgangstransistor, eine Diode, einen oder mehrere Kondensatoren und eine Ablenkwicklung enthalten. Der als Schalter arbeitende Ausgangstransistor wird durch ein horizontalfrequentes Signal gesteuert und leitet während eines Abschnitts des Horizontalhinlaufintervalls. Während des restlichen Teils des Hinlaufintervalls leitet eine parallel zum Transistor liegende Diode. Parallel zu der Transistor-Dioden-Kombination sind ein Rücklaufkondensator und eine Ablenkwicklung geschaltet.

Eine Energieübertragung in die und aus der Ablenkwicklung erfolgt während des Hinlaufintervalls über die Diode und den Ausgangstransistor und während des RücklaufIntervalls über den Rücklaufkondensator.

Bei einigen Fernsehempfängern ist der Kollektor des Horizontalausgangstransistors mit der Spannungsquelle B+ über die Primärwicklungen des Hochspannungstransformators gekoppelt. Bei bestimmten Betriebsbedingungen kann der Transistor außergewöhnlich hohe Kollektorströme führen, welche zu einer Beschädigung des Transistors führen können.

Wenn beispielsweise in der Bildröhre Funkenüberschläge auftreten, dann ist die Hochspannungswicklung des Hochspannungstrans forma tors praktisch nach Masse kurzgeschlossen, so daß die für die Primärwicklung wirksame Impedanz sehr klein wird. Der Kollektorstrom des Horizontalausgangstransistors steigt daher stark an und kann zu einem Durchbruch des Transistors führen.

Die Primärwicklung des Hochspannungstransformators ist mit der geregelten Spannungsquelle B+ gekoppelt und liefert über die Sekundärwicklungen des Transformators beim normalen Betrieb des Empfängers Energie für die Empfängerschaltungen, wie etwa die Vertikalablenkschaltung, die Signalverarbeitungsschaltungen und den Tonteil. Beim Anlaufen des Empfängers, ehe die Spannungsquelle B+ die geregelte Spannung B+ liefern kann, können die vorgenannten Schaltungen die Sekundärwicklungen des Hochspannungstransformators stark belasten. Deshalb nehmen der Kollektorstrom des Horizontalausgangstransistors und damit auch der Primärwicklungsstrom des Transformators zu, da sie die Sekundärwicklungen des Transformators mit genügend Energie versorgen wollen. Der Kollektorstrom des Transistors kann dann in einem solchen Maße ansteigen, daß der Transistor beschädigt werden kann.

Zur Begrenzung des Kollektorstroms des Transistors kann man einen Widerstand in den Leitungsweg des Ausgangstransistors einfügen, aber da der Transistor auch den Ablenkwicklungsstrom führt, kann dieser zusätzliche Widerstand, welcher in derselben Größenordnung wie der Widerstand der Horizontalablenkwicklung liegen kann, die Linearität der Ablenkwicklung beeinträchtigen und zu Rasterverzerrungen führen.

Die Erfindung sieht Maßnahmen zum Schutz des Horizontalausgangstransistors unter starker Belastung vor, ohne daß der normale Betrieb der Horizontalablenkschaltung beeinflußt würde.
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Gemäß der Erfindung enthält eine Horizontalablenkschaltung für einen Fernseher einen Transistor mit Basis, Emitter und Kollektor. Eine Quelle horizontalfrequenter Treibersignale ist mit der Basis des Transistors und einer Bezugsspannungsquelle gekoppelt. Mit dem Kollektor des Transistors ist eine Quelle von eine Hochspannung wiedergebenden Signalen gekoppelt, und eine Horizontalablenkwicklung ist mit Kollektor und Emitter des Transistors gekoppelt. Mit dem Emitter und der Bezugsspannungsquelle ist ein Widerstand verbunden.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigt die einzige Figur teilweise als Stromlaufplan und teilweise als Blockschaltbild einen Teil eines Fernsehempfängers mit einer erfindungsgemäßen Horizontalablenkschaltung.

Man sieht in der Zeichnung einen Teil eines Fernsehempfängers mit einer Horizontalablenkschaltung 10, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Der Empfänger erhält Energie von einer Stromquelle 11, die beispielsweise eine Netzwechselspannungsleitung sein kann und mit einer Brückengleichrichterschaltung 12 gekoppelt ist, die einen pulsierenden Gleichstrom liefert. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters 12 gelangt zu einem Filterkondensator 13, an dem eine ungeregelte Gleichspannung B+ entsteht, die ihrerseits wieder einer Spannungsregelschaltung 14 zugeführt wird. Die Spannungsregelschaltung 14 kann ein üblicher Schaltregler sein, wie er beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 4 163 926 (erschienen am 7. August 1979 für den Erfinder D.H. Willis mit dem Titel "Switching Regulator for a Television Apparatus") beschrieben ist. Die Spannungsregelschaltung 14 liefert am

Anschluß 15 eine geregelte Gleichspannung B+, die über eine Primärwicklung 16 eines Hochspannungstransformators 17 der Ablenkschaltung 10 zugeführt wird und über einen Widerstand 20 und eine Diode 21 am Schaltungspunkt 18 erscheint. Der Schaltungspunkt 18 ist mit einer Primärwicklung 22 eines Treibertransformators 2 3 und über einen Filterkondensator 19 mit Masse verbunden.

Der Hochspannungstransformator 17 kann eine Anzahl von Sekundärwicklungen, wie etwa die Wicklungen 24 und 25, enthalten. Die Wicklung 24 kann als Quelle der Spannung +V dienen, die mit Hilfe einer Gleichrichterdiode 28 und eines Filterkondensators 29 am Anschluß 26 erscheint. Die Spannung +V kann zur Speisung anderer Empfängerschaltungen, wie des Tonteils oder der Signalverarbeitungsschaltung benutzt werden. Die Wicklung 25 enthält mehrere Teilwicklungen, welche durch Gleichrichterdioden voneinander getrennt sind und eine hochtransformierte gleichgerichtete Anodenhochspannung am Anschluß U liefern. Die Hochspannung am Anschluß U liegt in der Größenordnung von 25 kV und wird der Endanode einer nicht dargestellten Bildröhre zugeführt.

Die Horizontalablenkschaltung 10 weist eine Quelle 27 horizontalfrequenter Signale auf, wie etwa einen üblichen Horizontalschalteroszillator. Die Signalquelle 27 ist mit der Basis eines Horizontaltreibertransistors 30 gekoppelt, dessen Kollektor direkt mit der Primärwicklung 22 des Treibertransformators 23 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 30 liegt auch über einen Widerstand 33 und einen Kondensator 34 am Schaltungspunkt 18 und über einen Hochfrequenzstörungen unterdrückenden Kondensator 35 am geerdeten Emitter des Transistors 30. Der Widerstand 33 und der Kondensator 34 unterdrücken durch die Induktivität der Primärwicklung 22 bedingte Schaltschwingungen des Stromes.

Ein Ende der Sekundärwicklung 36 des Treibertransformators 23 ist über eine Induktivität 37 mit der Basis eines Horizontalausgangstransistors 40 gekoppelt, das andere Ende der Wicklung 36 liegt an Masse. 5

Der Kollektor des Horizontalausgangstransistors 40 ist mit der bereits erwähnten Primärwicklung 16 des Hochspannungstransformators 17 gekoppelt. Parallel über Kollektor und Emitter des Transistors 40 liegen eine Dämpfungsdiode 41, Unterdrückungskondensatoren 42 und 43 gegen hochfrequente Störungen, ein Rücklaufkondensator und eine Horizontalablenkwicklung 4 5 in Reihe mit einem S-Formungskondensator 46. Der Verbindungspunkt zwischen den Kondensatoren 42 und 4 3 ist geerdet. Zwischen Basis und Emitter des Transistors 40 liegt die Parallelschaltung eines HF-Störunterdrückungskondensators 47 mit einem Schwingungsunterdrückungswiderstand 50. Zwischen Emitter des Transistors 40 und Masse liegt ein Widerstand 51 .

Im normalen Betrieb des Empfängers liefert die Quelle 27 horizontalfrequenter Signale eine Rechteckspannung an den Treibertransistor 30, welcher dadurch schaltet. Bei leitendem Transistor 30 fließt Strom durch die Primärwicklung 22 des Treibertransformators 23 und speichert induktive Energie in der Wicklung.

Wenn der Transistor 30 leitet, dann entsteht in der Sekundärwicklung 36 des Transformators 23 eine relativ kleine Spannung. Daher ist der Ausgangstransistor 40 gesperrt. Bei gesperrtem Transistor 30 ist der Stromfluß in der Primärwicklung 22 unterbrochen. Die Spannung an der Sekundärwicklung 36 steigt schnell an und liefert genügend Basistreiberstrom an den Transistor 40, so daß dieser gesättigt wird. Die Spannung über der Sekundär-

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Wicklung 36 fällt ab, jedoch wird genügend Basistreiberstrom geliefert, um den Transistor 40 bei normalem Betrieb des Empfängers in der Sättigung zu halten, bis er durch das Schalten des Transistors 30 aufgrund des Signals von der Quelle 27 gesperrt wird. Die Induktivität 37 sorgt für ein weiches Abschalten des Transistors 40.

Während des ersten Teils des HorizontalhinlaufIntervalls leitet der Transistor 30, und in der Wicklung 22 des Transformators 23 wird Energie gespeichert. Der Transistor 40 ist gesperrt, und die Dämpfungsdiode 41 leitet und bildet einen Stromweg für den Stromfluß durch die Ablenkwicklung 45 und den S-Formungskondensator 46. Mit zunehmender Aufladung des Kondensators 46 nimmt der Ablenkwicklungsstrom ab. In der Nähe der Hinlaufmitte wird der Transistor 40 eingeschaltet, der Ablenkwicklungsstrom fließt in der entgegengesetzten Richtung, und der S-Formungskondensator 46 entlädt sich und bewirkt die gewünschte S-Korrektur. Nahe dem Hinlaufende wird der Transistor 40 gesperrt, aber der Ablenkwicklungsstrom fließt weiter in den Rücklaufkondensator 44. Die Ablenkwicklung 45 und der Kondensator 44 schwingen für einen Halbzyklus und bewirken eine Umkehr des Ablenkwicklungs^ Stromes während des RücklaufIntervalls, um die Elektronenstrahlen zur anderen Schirmseite zum Beginn des nächsten Ablenkintervalls zu bringen. Der Rückweg für den Ablenkwicklungsstrom verläuft zum Emitter des Transistors 40, so daß der Ablenkwicklungsstrom nicht durch den Widerstand 51 fließt. Dadurch wird eine Linearitäts-Verschlechterung vermieden.

Der Kollektorstrom des Transistors 40 kann wie gesagt, bei bestimmten fehlerhaften Betriebsbedingungen des Empfängers ansteigen, und damit besteht eine Neigung, den Transistor 40 aus der Sättigung zu bringen. Bei

ungesättigtem Zustand tritt im Transistor 40 eine hohe Verlustleistung auf, durch die er beschädigt werden kann. Ein solcher Zustand kann eintreten, wenn zwischen inneren Teilen der Bildröhre ein Hochspannungsüberschlag vorkommt. Bildröhrenüberschläge schließen Wicklungen des Hochspannungstransformators nach Masse kurz. Dadurch nimmt die Impedanz der Primärwicklung 16 stark ab, so daß die Betriebsspannung B+ einen starken Strom an den Kollektor des Transistors 40 während dessen Leitungsintervalls liefert, was den Transistor 40 aus der Sättigung zu bringen sucht. Der Widerstand 51 im Emitterkreis des Transistors 40 nach Masse erhöht die Emitterspannung des Transistors 40, so daß die Basistreibererfordernisse für diesen Transistor höher werden und eine Gegenkopplung entsteht, welche den Transistor 40 zu sperren sucht. Daher wird das Leiten des Transistors 40 begrenzt, und die Verlustleistung im Transistor wird verringert.

Ein anderer Fall, in dem der Kollektorstrom des Transistors 40 ansteigen kann, liegt beim Anlaufen des Empfängers vor. Schaltungsteile, welche von den Sekundärwicklungen 24 über die Spannungsquelle +V versorgt werden, können diese Spannungsquelle während des Anlaufens über deren Möglichkeiten hinaus belasten, ehe die Spannungsquelle B+ voll zur Verfügung steht. Durch die anfängliche Aufladung des Kondensators 29 können die Wicklungen 24 ebenfalls belastet werden. Belastungen der Wicklungen 24 belasten auch die Primärwicklung 16 und bringen den Transistor 40 dazu mehr Strom zu führen, um diesen Fehlbetrag auszugleichen. Wiederum wirkt hier der Widerstand 51 steuernd für den Leitungszustand des Transistors 40 über die Gegenkopplung zur Treiberschaltung im Sinne einer Begrenzung des Kollektorstroms auf einen sicheren Wert, so daß Schäden des Transistors 4Q vermieden werden.

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Der Widerstand 51 ist daher einzig angeordnet als strombegrenzender Schutz für den Horizontalausgangstransistor 40 bei fehlerhaften Bedingungen hohen Stromes, ohne daß
die Horizontalablenklinearität verschlechtert würde. Der Widerstand 51 bewirkt auch eine negative Rückkopplung
oder Gegenkopplung für den Ausgangstransistor zum weiteren Schutz des Transistors, indem er versucht, den Transistor bei den vorerwähnten Zuständen hohen Kollektorstroms zu sperren.

Während bei der vorbeschriebenen Ausführungsform bipolare Transistoren dargestellt sind, gelten die erläuterten
Prinzipien gleichermaßen für andere aktive Elemente. Beispielsweise können bei einigen Anwendungsfällen auch

Feldeffekttransistoren benutzt werden, wobei dann anstelle von Basis, Emitter und Kollektor in der vorstehenden Beschreibung Gate, Source und Drain zu lesen sind.

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L e e r s e i t e

Claims

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RCA 76830/Sch/Ro.
US-Ser.No. 330 385
AT: 14. Dezember 1981

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

Horizontalablenkschaltung

Patentansprüche

Iy) Horizontalablenkschaltung für Fernsehzwecke mit einem ersten Transistor, der Basis-, Emitter- und Kollektorelektroden hat, mit einer Lastschaltung, die eine mit dem Kollektor des Transistors verbundene variable Impedanz aufweist, mit einer Horizontalablenkwicklung, die eine Verzerrungskorrekturimpedanz aufweist, welche direkt zwischen Kollektor und Emitter des Transistors gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Basis des Transistors (40) und mit einer Bezugsspannungsquelle (Masse) eine Quelle (23, 27, 30) horizontalfrequenter Treibersignale gekoppelt ist, und daß eine Widerstandseinrichtung (51) mit dem Emitter des Transistors (40) und der Bezugspotentialquelle (Masse) gekoppelt ist.

BAD ORIGINAL
2.) Schaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Widerstandseinrichtung (Widerstand 51) den Spannungspegel am Emitter des Transistors 40, wenn dieser leitet, anhebt.
3.) Schaltung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle horizontalfrequenter Signale einen zweiten Transistor (30) enthält, der mit einer Eingangselektrode an die Signalquelle (27) gekoppelt ist und eine Ausgangselektrode aufweist, und daß die Basis des ersten Transistors (40) mit dem Kollektor des zweiten Transistors (30) gekoppelt ist.
4.) Schaltung nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß mit einer Spannungsquelle (B+) eine Induktivität (16) derart gekoppelt ist, daß in der Induktivität ein sich zeitlich verändernder Strom fließt und der effektive Impedanzwert der Induktivität unter bestimmten Bedingungen abnimmt, daß der Kollektor des ersten Transistors (40) mit der Spannungsquelle (B+) über die Induktivität (16) zu deren Speisung durch die Spannungsquelle, so daß der erste Strom durch die Induktivität fließt und die Speisung der Induktivität periodisch unterbrochen wird, gekoppelt ist, daß mit Emitter und Kollektor des ersten Transistors (40) eine Rücklaufkapazität (44) gekoppelt ist, derart daß die periodische Unterbrechung der Speisung der Induktivität den ersten Strom in der Rücklaufkapazität fließen läßt und dabei eine Hochspannung erzeugt, welche die Richtung des ersten Stromes umkehrt, daß die Abnahme der effektiven Impedanz den Fluß des ersten Stromes durch den ersten Transistor (40) so stark ansteigen läßt, daß der erste Transistor beschädigt werden kann, daß die Quelle der horizontalfrequenten Treibersignale mit der Basis und mit der Widerstandseinrichtung gekoppelt ist, um eine Treiber-

spannung über der Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors (40) entstehen zu lassen, wobei die Spannung über der Widerstandseinrichtung, die durch den sie durchfließenden ersten Strom entsteht, der Treiberspannung im Sinne einer Gegenkopplung, welche beim Anwachsen des ersten Stromes die Ansteuerung des ersten Transistors (40) verringert, entgegengerichtet ist.