DE3744556C2 - Hochspannung-Stabilisierschaltung für Überhitzungsschutz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Stabilisierschaltung für Überhitzungsschutz nach dem Oberbegriff des Patentanspruches. Eine solche Schaltung ist insbesondere für einen Fernseh-Monitor oder -Kontrollempfänger vorgesehen.

Bisherige Monitoren (Kontrollempfänger) sind mit verschiedenen Problemen und Mängeln behaftet. Beispielsweise erfährt in der Hochspannung-Stabilisierschaltung eines bisherigen Monitors der Steuertransistor des Stromregelteils eine Überhitzung aufgrund übermäßigen Stromverbrauchs im Transistor, wenn sich die Differenz der am Zeilenablenktransformator anliegenden Energie bei Anlegung von hohen oder niedrigen Horizontalsynchronisierfrequenzen an die Hochspannung-Stabilisierschaltung vergrößert, wodurch der Steuertransistor häufig beschädigt wird.

Aus DE 34 19 475 A1 ist ein mit mehreren Horizontalfrequenzen arbeitendes Video-Wiedergabesystem bekannt. Bei diesem Wiedergabesystem liefert eine Spannungsquelle verschiedene Spannungen, von denen eine in Abhängigkeit von der Horizontalfrequenz ausgewählt und einer Anzapfung des Hochspannungstransformators zugeführt wird. Dadurch wird eine Stabilisierung der Hochspannung erreicht.

Weiterhin sind aus EP 199 542 A2 und Yasumura, M. et al.:"A new magnetic flux control SMPS and the multiscan deflection system", in "IEEE Transactions on Consumer Electronics", 1986, Nr. 3, Seiten 181 bis 192, Schaltungen bekannt, die einen Frequenz-Spannungs-Wandler verwenden und bei denen in Abhängigkeit der festgestellten Horizontalfrequenz dem Hochspannungstransformator unterschiedlich große Ströme zugeführt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Hochspannung-Stabilisierschaltung für Überhitzungsschutz mit verbesserter Stabilisierung der Hochspannung entsprechend Frequenzänderungen zu schaffen, wobei die Hochspannung durch Änderung der an den Zeilenablenktransformator angelegten Energie mit einer Änderung der Horizontalsynchronfrequenz stabilisiert und eine Überhitzung durch Herabsetzung des Stromverbrauchs des Steuertransistors verhindert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Hochspannung-Stabilisierschaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Hochspannungs-Stabilisierschaltung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer bisherigen Hochspannung-Stabilisierschaltung und

Die in Fig. 2 dargestellte bisherige Schaltung weist den folgenden Aufbau auf: Ein Horizontaltreiberteil 2 und ein Horizontalausgangsteil 3 sind in Reihe an eine Horizontalsynchronsignalklemme 1 angeschlossen und mit der Primärwicklung eines Zeilenablenktransformators FBT1 verbunden. Eine Stromversorgung Bo⁺ ist mit der Primärwicklung des Zeilenablenktransformators FBT1 über einen Spannungs- bzw. Stromregelteil 5 verbunden. Die Sekundärwicklung des Zeilenablenktransformators FBT1 ist über den Innenwiderstand und einen Widerstand Ro (in dieser Reihenfolge) an Masse angeschlossen. Ein zwischen den Innenwiderstand und den Widerstand Ro geschalteter Verstärker 4 ist mit seiner Ausgangsklemme an den Stromregelteil 5 angeschlossen.

Die Anordnung nach Fig. 2 arbeitet wie folgt: Die Stromversorgung bzw. der Speisestrom wird an der Primärwicklung des Zeilenablenktransformators FBT1 durch den Stromregelteil 5 induziert. Wenn eine Horizontalsynchronfrequenz von "A" kHz an der Horizontalsynchronsignalklemme 1 anliegt, wird diese Frequenz über den Horizontaltreiberteil 2 dem Horizontalausgangsteil 3 aufgeprägt, so daß an eine Hochspannungsklemme H.V. eine konstante Hochspannung angelegt wird. Wenn dabei die Horizontalsynchronfrequenz von "B" kHz, die höher ist als die von "A" kHz, an der Horizontalsynchronsignalklemme 1 anliegt, verringert sich die der erhöhten Horizontalsynchronfrequenz folgende Hochspannung, wobei die Spannung am Punkt A abfällt.

Der Verstärker 4 erfaßt und verstärkt dabei diesen Spannungsabfall, worauf die verstärkte Spannung an den Stromregelteil 5 angelegt wird, um die Stromversorgung Bo⁺ anzuheben und die Hochspannung zu stabilisieren.

Wenn sodann eine Horizontalsynchronfrequenz von "C" kHz, die höher ist als "B" kHz, der Horizontalsynchronsignalklemme 1 aufgeprägt wird, nimmt die Hochspannung in Abhängigkeit der erhöhten Horizontalsynchronfrequenz ab, und die Spannung am Punkt A fällt ab. Der Verstärker 4 erfaßt und verstärkt diesen Spannungsabfall, worauf die verstärkte Spannung an den Stromregelteil 5 angelegt wird, um die Stromversorgung Bo⁺ anzuheben und eine konstante und stabilisierte Hochspannung an der Hochspannungsklemme H.V zu liefern.

Im Vergleich zwischen der Stromversorgung, bei welcher die niedrige Horizontalsynchronfrequenz von "A" kHz an der Horizontalsynchronsignalklemme anliegt, und der Stromversorgung, bei welcher die Horizontalsynchronfrequenz von "C" kHz an der Horizontalsynchronsignalklemme anliegt, wird der Stromverbrauch am Steuertransistor des Stromregelteils aufgrund der großen Differenz zwischen den Stromversorgungen oder Speiseströmen hoch. Infolgedessen erfährt der Steuertransistor eine Überhitzung durch die vom verbrauchten Speisestrom entwickelte Wärme, wodurch dieser Transistor häufig beschädigt oder zerstört wird.

Im folgenden ist die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung anhand von Fig. 1 beschrieben.

Eine Horizontalsynchronsignalklemme 6 ist mit der Primärwicklung eines Zeilenablenktransformators FBT2 über einen Horizontalsynchronsignal-Treiberteil 7 und einen Horizontalsynchron-Ausgangsteil 8 verbunden. Die Sekundärwicklung des Zeilenablenktransformators FBT2 ist an eine Hochspannungsklemme H.V über eine Diode angeschlossen, die ihrerseits über den Innenwiderstand und einen Widerstand R15 an Masse liegt. Der Anschlußpunkt A des Widerstands R15 ist mit einem Verstärkerteil 10 verbunden, dessen Ausgang an einen ersten Stromregelteil 11 aus Transistoren Q3, Q6 und Widerständen R7-R10 angeschlossen ist, während der Ausgang des ersten Stromregelteils 11 mit der Primärwicklung des Zeilenablenktransformators FBT2 verbunden ist. Die Horizontalsynchronsignalklemme 6 ist mit einem Frequenzwandler 9 verbunden, dessen Ausgang an die Plus-Eingänge von Komparatoren OP1, OP2 angeschlossen ist, während die durch Widerstände R11-R13 geteilte Bezugsspannung an die Minus-Eingänge der Komparatoren OP1, OP2 angelegt wird.

Die Ausgangsklemme des Komparators OP2 ist über einen Widerstand R6 an die Basis des Transistors Q5 eines zweiten Stromregelteils 12 angeschaltet. Der Emitter des Transistors Q5 liegt an Masse, während sein Kollektor über einen Widerstand R5 mit der Basis des Transistors Q2 und einem Vorspann-Widerstand R4 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q2 ist über eine Diode D1 mit der Stromversorgung B⁺1 und mit der Eingangsklemme des ersten Stromregelteils 11 verbunden.

Die Ausgangsklemme des Komparators OP1 ist über den Widerstand R3 des ersten Stromregelteils 11 mit der Basis des Transistors Q4 verbunden, dessen Emitter an Masse liegt. Der Kollektor des Transistors Q4 ist mit dem Vorspann- Widerstand R1 und über den Widerstand R2 mit der Basis des Transistors Q1 verbunden, dessen Kollektor über eine Diode D2 mit der Stromversorgung B⁺2 verbunden und an die Eingangsklemme des zweiten Stromregelteils 12 angeschlossen ist, während der Emitter des Transistors Q1 mit der Stromversorgung B⁺3 verbunden ist.

Die Schaltung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt: Zunächst sollen die Horizontalsynchronfrequenzen zu "A" kHz < "B" kHz < "C" kHz < "D" kHz und die Speiseströme zu B⁺1 (V) < B⁺2 (V) < B⁺3 (V) definiert werden. Daher wird die Horizontalsynchronfrequenz von "A" kHz der Horizontalsynchronsignalklemme 6 aufgeprägt, und der Horizontalsynchronimpuls wird über den Horizontalsynchron-Treiberteil 7 und des Horizontalsynchron-Ausgangsteil 8 ausgegeben. Die Spannung in Abhängigkeit von der Horizontalsynchronfrequenz von "A" kHz wird an die Plus-Eingangsklemmen der Komparatoren OP1, OP2 im Frequenzwandler 9 angelegt, doch ist sie niedriger als die an den Minus-Eingangsklemmen der Komparatoren OP1, OP2 anliegende geteilte Spannung; das Ausgangssignal der Komparatoren OP1, OP2 wird daher in einem niedrigen Zustand an den zweiten Stromregelteil 12 und den dritten Stromregelteil 13 angelegt.

Mit dem Sperren des Transistors Q4 wird der Steuertransistor Q1 gesperrt, wobei die Stromversorgung B⁺3 abgeschaltet wird. Mit dem Sperren des Transistors Q5 sperrt der Transistor Q2, so daß die Stromversorgung B⁺2 abgeschaltet wird. Demzufolge liegt nur die Stromversorgung B⁺1 über den Steuertransistor Q3 des ersten Stromregelteils 11 am Zeilenablenktransformator FBT2 an; dabei wird die stabilisierte Hochspannung an der Hochspannungsklemme H.V ausgegeben. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Horizontalsynchronfrequenz "B" kHz der Horizontalsynchronsignalklemme 6 aufgeprägt wird, steigt die Ausgangsspannung des Frequenzwandlers 9 an, und sie wird an die Plus-Eingangsklemmen der Komparatoren OP1, OP2 angelegt; deren Ausgangsspannung ist höher als die an die Minus- Eingangsklemme des Komprators OP2 angelegte geteilte Spannung, aber niedriger als die an der Minus-Eingangsklemme des Komparators OP1 anliegende geteilte Spannung. Sodann wird das Ausgangssignal des Komparators OP1 in einem niedrigen Zustand dem dritten Stromregelteil 13 eingespeist, während das Ausgangssignal des Komparators OP2 in einem hohen Zustand dem zweiten Stromregelteil 12 eingespeist wird.

Infolgedessen werden die Transistoren Q1, Q4 des dritten Stromregelteils 13 wiederum zum Sperren gebracht, die Stromversorgung B⁺3 abgeschaltet und die Transitoren Q2, Q5 des zweiten Stromregelteils 12 der Reihe nach durchgeschaltet; die Stromversorgung B⁺2 wird über die Transistoren Q2, Q3 an den Zeilenablenktransformator FBT2 angeschaltet, so daß eine konstante hohe Spannung geliefert und damit der Abfall der Hochspannung mit ansteigender Horizontalsynchronfrequenz gedämpft wird.

Wenn andererseits die Horizontalsynchronfrequenz von "C" kHz der Horizontalsynchronsignalklemme 6 aufgeprägt ist oder wird, steigt die Ausgangsspannung des Frequenzwandlers 9 weiter an, und die Ausgangssignale der Komparatoren OP1, OP2 werden in einem hohen Zustand an den zweiten Stromregelteil 12 und den dritten Stromregelteil 13 angelegt.

Demzufolge schalten die Transistoren Q5, Q6 des zweiten Stromregelteils 12 und die Transistoren Q4, Q1 des dritten Stromregelteils 13 durch, und die Stromversorgung B⁺3 wird über die Transistoren Q1, Q2, Q3 an den Zeilenabalenktransformator FBT2 angeschaltet, so daß eine konstante Hochspannung mit Dämpfung oder Unterdrückung des Abfalls der Hochspannung entsprechend dem Anstieg der Horizontalsynchronfrequenz geliefert wird.

Wenn zu diesem Zeitpunkt die Horizontalfrequenz von "D" kHz an die Horizontalsynchronsignalklemme 6 angelegt wird, steigt das Ausgangssignal des Frequenzwandlers 9 weiter an, doch bleiben dabei die Ausgangsspannungen der Komparatoren OP1, OP2 konstant in einem hohen Zustand. Daher fällt die durch Anlegung der hohen Horizontalsynchronfrequenz an den Zeilenablenktransformator FBT2 erzeugte Hochspannung in Übereinstimmung mit der kontinuierlichen Stromzufuhr durch die Stromversorgung B⁺3 am Zeilentransformator FBT2 ab.

Gleichzeitig erfaßt jedoch der Verstärkerteil 10 die mit dem Abfall der Hochspannung abfallende Spannung am Punkt A, und er erhöht die Basisspannung des Verstärkungs- oder Steuertransistors Q6 im ersten Stromregelteil 11. Demzufolge wird der Steuertransistor Q3 stark vorgespannt, und die Hochspannung wird durch die an der Primärwicklung des Zeilentransformators FBT2 anliegende Stromversorgung B⁺3 stabilisiert, wobei an der Hochspannungsklemme H.V eine konstante Spannung geliefert wird.

Wie vorstehend beschrieben, schalten der zweite und der dritten Stromregelteil jeweils jede Stromversorgung, während der erste Stromregelteil kleine oder kleinste Spannungsänderungen aus regelt, so daß der Stromverbrauch des Transistors beträchtlich herabgesetzt wird und damit eine Überhitzung dieses Transistors verhindert werden kann.

Claims (1)

1. Hochspannungs-Stabilisierschaltung für Überhitzungsschutz, umfassend einen Horizontalsynchron-Treiberteil (7), einen Horizontalsynchron-Ausgangsteil (8), einen Zeilenablenktransformator (FBT2), einen Verstärkerteil (10) und einen ersten Stromregelteil (11), wobei eine erste Stromversorgung über das erste Stromregelteil mit der Primärwicklung des Zeilenablenktransformators verbunden ist, gekennzeichnet durch Komparatoren (OP1, OP2), an deren Minus-Eingangsklemmen eine durch Widerstände (R11- R13) geteilte Bezugsspannung angelegt ist, deren Plus- Eingangsklemmen mit der Eingangsklemme (6) des Horizontalsynchron-Treiberteils (7) über einen Frequenzwandler (9) verbunden sind und deren Ausgangsklemmen an einen aus Transistoren (Q1, Q4) und Widerständen (R1-R3) bestehenden dritten Stromregelteil (13) und an einen aus Transistoren (Q2, Q5) und Widerständen (R4-R6) bestehenden zweiten Stromregelteil (12) angeschlossen sind, um weitere Stromversorgungen (B⁺1-B⁺3) mit einer Änderung der Horizontalsynchronfrequenz über die Stromregelteile an die Primärwicklung des Zeilenablenktransformators anzuschalten.