DE3889485T2

DE3889485T2 - Resonanzentmagnetisierungseinrichtung.

Info

Publication number: DE3889485T2
Application number: DE3889485T
Authority: DE
Inventors: Juergen Friedrich Hemme
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1994-11-24
Anticipated expiration: 2008-03-11
Also published as: DE3889485D1; JP2696137B2; EP0282290A2; EP0282290B1; JPS63242087A; EP0282290A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Entmagnetisierungsschaltungen für ein Fernseh-Anzeigegerät.
Farb-Kathodenstrahlröhren erfordern eine periodische Entmagnetisierung, um die magnetisierenden Wirkungen des Erdmagnetfeldes oder von elektromagnetischen Feldern, die durch in der Nähe befindliche elektrische Vorrichtungen erzeugt werden, z. B. Motoren oder Geräte, zu vermeiden. Diese Felder können metallische Teile der Kathodenstrahlröhre, z. B. die Lochmaske, magnetisieren, wodurch die Farbreinheit der Röhre verschlechtert wird. Fernseh-Anzeigevorrichtungen, z. B. Fernsehempfänger und Computer- oder Video-Anzeigemonitore enthalten üblicherweise eine Entmagnetisierungsschaltung, die wirksam ist, wenn die Vorrichtung mit Strom versorgt wird, um ein Wechselstromfeld zu erzeugen, das gegen Null abnimmt, um die metallischen Komponenten in der Nähe der Röhre und der Röhre selbst zu entmagnesitieren.
Eine übliche, eine Entmagnetisierungsspule enthaltende Entmagnetisierungsschaltung wird vom Wechselstromnetz gespeist, das in den Vereinigten Staaten eine Frequenz von 60 Hz hat. Diese Art von Entmagnetisierungsschaltung verwendet üblicherweise einen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, oder einen Thermistor, oder ein anderes temperaturempfindliches Bauteil dessen Widerstand zunimmt, wenn es sich durch den Entmagnetisierungsstromfluß aufheizt. Dies bewirkt, daß der Entmagnetisierungs-Wechselstrom in einer Weise abnimmt, daß eine Entmagnetisierung der metallischen Komponenten der Kathodenstrahlröhre erfolgt.
Eine andere Art einer Entmagnetisierungsschaltung verwendet eine Resonanz- oder Abkling-Entmagnesitierungsschaltung, die beispielsweise aus US-A-4,599,673 bekannt ist. Die Resonanz- Entmagnetisierungsschaltung funktioniert, indem ein parallel zu der Entmagnetisierungsspule geschalteter Kondensator veranlaßt wird, mit der Spule in oszillierender Weise in Resonanz zu kommen. Das endliche Q der Resonanzschaltung bewirkt, daß der Entmagnetisierungsstrom in der in Fig. 5b gezeigten Weise abnimmt, beispielsweise um eine Entmagnetisierung der metallischen Teile der Anzeigevorrichtung zu bewirken.
US-A-4,489,253 offenbart ebenfalls eine Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung für einen Farbfernsehempfänger. Der Empfänger enthält eine kontinuierlich im Schaltbetrieb erregte Stromversorgung. Die Stromversorgung speist einen Spannungsverdoppler, der eine Kapazität und eine Diode umfaßt. Der Spannungsverdoppler ist mit einer Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung verbunden, die einen in Resonanz schwingenden Kondensator, eine Entmagnetisierungsspule und einen Triac enthält. Der Spannungsverdoppler lädt den in Resonanz schwingenden Kondensator auf, während der Empfänger abgeschaltet ist. Der Triac schaltet den in Resonanz schwingenden Kondensator parallel zur Entmagnetisierungsspule, wenn der Empfänger eingeschaltet wird, um eine Resonanz-Entmagnetisierung zu bewirken.
Die Resonanzfrequenz einer Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung kann in der Größenordnung von 2 kHz sein, so daß die Entmagnetisierung in weniger als 5 Millisekunden abgeschlossen ist. Wegen des endlichen Q der Resonanzschaltung ist die Dauer eines Entmagnetisierungsintervalls, z. B. des Intervalls TDG1 in Fig. 5b durch die Parameter der Resonanzschaltung begrenzt. Bei einigen Ausführungen einer Entmagnetisierungsschaltung kann es erwünscht sein, die Dauer des Entmagnetisierungsintervalls über die Dauer hinaus, die man von der üblichen Entmagnetisierungs- Resonanzschaltung erhält, in einer Weise zu verlängern, die keine nachteilige Wirkung auf die Kosten von beispielsweise der Entmagnetisierungsspule hat.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung für ein Fernseh-Anzeigegerät vorgesehen, umfassend: eine Entmagnetisierungsspule (LDG); einen ersten Schalter (SCR1); eine erste Kapazität (C1), die vor einem Entmagnetisierungsintervall vorgeladen wird, wobei die erste Kapazität (C1) durch den ersten Schalter (SCR1) mit der Entmagnetisierungsspule (LDG) verbunden ist, um mit der Entmagnetisierung-spule eine Resonanzschaltung zu bilden, die während des Entmagnetisierungsintervalls in der Entmagnetisierungsspule eine Vielzahl von Perioden eines Entmagnetisierungsstroms (iDG) erzeugt; eine zweite Kapazität (C2), die vor der Erzeugung des Entmagnetisierungsstroms (iDG) vorgeladen wird; gekennzeichnet durch: einen zweiten Schalter (Q4), der die zweite Kapazität (C2) mit der ersten Kapazität (C1) verbindet, wenn der Wert des Entmagnetisierungsstroms (iDG) durch Null geht, um während des Entmagnetisierungsintervalls Ladung von der zweiten Kapazität (C2) der Resonanzschaltung zuzuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung für ein Fernsehgerät vorgesehen, umfassend: eine Entmagnetisierungsspule (LDG) einen Schalter (SCR1); eine Kapazität (C1), die vor einem Entmagnetisierungsintervall vorgeladen wird, wobei die Kapazität (C1) durch den Schalter (SCR1) mit der Entmagnetisierungsspule (LDG) verbunden ist, um mit der Entmagnetisierungsspule eine Resonanzschaltung zu bilden, die gemäß der Ladung, die in der Kapazität (C1) gespeichert ist, während des Entmagnetisierungsintervalls in der Entmagnetisierungsspule (LDG) eine Vielzahl von Perioden eines Entmagnetisierungsstroms erzeugt; gekennzeichnet durch: Mittel (TF, C2, Q4), die auf den Entmagnetisierungsstrom ansprechen, um einen Stromimpuls zu erzeugen, der der Kapazität (C1) zugeführt wird, wenn der Wert des Entmagnetisierungsstroms durch Null geht, um die Ladung, die in der Kapazität (C1) gespeichert ist, zu vermehren.
Die Schaltfunktion des zweiten Schalters kann mit dem Entmagnetisierungsstrom unter Verwendung eines Strommeßwandlers im Stromweg des Entmagnetisierungsstroms synchronisiert werden.
In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung, die eine einige Aspekte der Erfindung verkörpernde Ladungs-Übertragungsvorrichtung enthält, die einen Strommeßwandler verwendet;
Fig. 2 ein Beispiel von Wellenformen des Stroms und der Spannung in einer Entmagnetisierungsspule der Schaltung von Fig. 1;
Fig. 3 eine Wellenform von Impulsen, die von dem Strommeßwandler von Fig. 1 erzeugt werden;
Fig. 4 den Aufbau des Strommeßwandlers von Fig. 1;
Fig. 5a die Wellenform des Entmagnetisierungsstroms der Schaltung in Fig. 1, wenn die Ladungs- Übertragungsanordnung wirksam ist; und
Fig. 5b für Vergleichszwecke die Wellenform des Entmagnetisierungsstroms der Schaltung von Fig. 1, wenn die Ladungs-Übertragungsanordnung abgeschaltet ist.
Fig. 1 zeigt eine Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung 200, die eine Ladungspumpe oder eine Übertragungsanordnung 100 enthält, die einige Aspekte der Erfindung verkörpert. Die Entmagnetisierungsschaltung 200 enthält einen Kondensator C1, der vor einem Entmagnetisierungsintervall mit einer dargestellten Polarität von einem Gleichspannungs-Gleichspannungs-Konverter 51 vorgeladen wird, der Gleichspannungen V1 und V2 erzeugt. Die Spannung Vi wird dem Kondensator C1 über einen großen Widerstand R1 und einen Gleichstromweg zugeführt, der in einer Entmagnetisierungsspule LDG gebildet wird.
Ein Schalter SCR1, der eine Kombination aus einem Thyristor und einer Diode enthält, die einen integrierten Thyristor-Gleichrichter (ITR) bildet, legt den Kondensator C1 zur Anfangszeit eines Entmagnetisierungsintervalls an die Entmagnetisierungsspule LDG. Ein Beispiel, wie der Schalter SCR1 arbeitet, ist im US-Patent Nr. 4,489,253 mit dem Titel "AUTOMATIC DEGAUSS- ING CIRCUIT WITH SWITCH MODE POWER SUPPLY" im Namen von T. J. Godawski beschrieben.
Der Schalter SCR1 in Fig. 1 wird beispielsweise für eine Dauer von 5 Millisekunden durch einen Impuls eingeschaltet, der von einem monostabilen Flip-Flop 52 erzeugt wird, wobei der Impuls über einen Transistor Q1 dem Gate des Schalters SCR1 zugeführt wird. Der Wert des Widerstands R1 wird so gewählt, daß der maximale Strom, der durch den Widerstand R1 fließen kann, kleiner als der Haltestrom des Schalters SCR1 ist. Daher wird der Schalter SCR1 nach dem Ende des Entmagnetisierungsintervalls nichtleitend, wodurch sich der Kondensator C1 über den Widerstand R1 wieder aufladen kann, um die Anfangsbedingungen für das nächste Entmagnetisierungsintervall zu schaffen. Der Impuls, der den Schalter SCR1 einschaltet, kann in bekannter Weise durch manuelle Aktivierung eines Schalters erzeugt werden, z. B. des Schalters S1 in Fig. 1, und/oder automatisch jedesmal, wenn der Entmagnetisierungsschaltung Strom zugeführt wird.
Die Ladungs-Übertragungsanordnung 100 in Fig. 1 enthält einen Kondensator C2, der vor beispielsweise dem Entmagnetisierungsintervall TDG2 in Fig. 5a mit einer in Fig. 1 dargestellten Polarität von der Spannung V2 vorgeladen wird. Die Spannung V2 kann beispielsweise gleich der Spannung V1 sein. Die Spannung V2 wird dem Kondensator C2 über einen Widerstand R2 und durch den Stromweg zugeführt, der durch die Entmagnetisierungsspule LDG gebildet wird.
In Ausführung eines Aspekts der Erfindung liegt ein Stromwandler TF mit einer Primärwicklung N&sub1;, die beispielsweise durch eine einzelne Windung um einen Ferritkern gebildet wird, der in der in Fig. 4 dargestellten Weise aufgebaut ist, im Stromweg des Entmagnetisierungsstroms iDG in Fig. 1. Der Wandler TF kann bei einem niedrigen Stromwert gesättigt werden, so daß er als Null-Durchgangs-Detektor wirkt. Der Wandler TF erzeugt einen Impuls V' in einer Sekundärwicklung N&sub2; in Fig. 3 mit einer Polarität, die von der Richtung des Stromflusses in der Windung N&sub1; abhängt, was in Fig. 3 gezeigt ist. Der Impuls V' wird in einer gegebenen Periode jedesmal erzeugt, wenn der Strom iDG in Fig. 2 von einer positiven zu einer negativen Polarität wechselt. Somit wird der Impuls V' in Fig. 3 erzeugt, wenn die Spannung VDG an der Spule LDG in Fig. 1 auf ihrem maximalen Wert und der Strom iDG auf seinem minimalen Wert ist, z. B. zu den Zeiten 1/2 T, T, 3/2 T, 2T, 5/2 T, 3T usw. in Fig. 2 und 3.
Der Impuls V' wird über eine Impulsform- und Ansteueranordnung, die Transistoren Q2 und Q3 enthält, der Basiselektrode eines Transistorschalters Q4 zugeführt, um den Transistorschalter Q4 beispielsweise während einer kurzen Dauer jeder Periode DCY von Entmagnetisierungs-Wechselstrom in Fig. 2 einzuschalten, wenn die Spannung VDG auf dem maximalen negativen Pegel ist, da der Transistor Q2 nur in Abhängigkeit von den positiven Impulsen des Impulses V' leitet. Der Kondensator C2 in Fig. 1 wird vor beispielsweise dem Beginn des Entmagnetisierungsintervalls vorgeladen. Der Kondensator C2 kann vorgeladen werden, sofern der Wert des Widerstands R2 ausreichend klein ist, selbst während jeder Periode DCY von Entmagnetisierungs-Wechselstrom während des Intervalls in Fig. 2, das dem Impuls V' vorangeht.
Wenn ein positiver Impuls V' auftritt, schaltet der Transistorschalter Q4 den Kondensator C2 mit dem Kondensator C1 parallel. Folglich überträgt der Kondensator C2 eine Ladung auf den Kondensator C1, die die bereits im Kondensator C1 gespeicherte Ladung vermehrt. Daher ist vorteilhafterweise durch periodische Vermehrung der Ladung im Kondensator C1 durch die im Kondensator C2 gespeicherte Ladung die entsprechende Dauer des Entmagnetisierungsintervalls TDG2 in Fig. 5a, die für gegebene Schaltungs-Parameter erreicht werden kann, länger, als wenn die Anordnung 100 nicht verwendet würde.
Das Entmagnetisierungsintervall TDG1, das in Fig. 5b gezeigt ist, gibt eine Situation wieder, die auftritt, wenn der Transistorschalter Q4 in Fig. 1 aus Erläuterungsgründen aus der Schaltung entfernt wird. Man sieht, daß das Intervall TDG1 in Fig. 5b kürzer als das Entmagnetisierungsintervall TDG2 in Fig. 5a ist. Das Intervall TDG2 tritt auf, wenn der Transistorschalter Q4 in die die Erfindung verkörpernde Anordnung 100 in Fig. 1 eingeschlossen wird, wodurch die Anordnung 100 voll wirksam wird.
Es sei bemerkt, daß die Ladungs-Übertragung vom Kondensator C2 zum Kondensator C1 so bemessen werden kann, daß sie beispielsweise während einer verhältnismäßig kurzen Dauer in jeder Halb-Periode T der Stromperiode iDG in Fig. 2 auftritt, die auftritt, wenn der Entmagnetisierungsstrom iDG Null ist, und wenn die Änderungsrate der Spannung VDG minimal ist. Da die Verbindung des Kondensators C2 mit der Resonanzschaltung auftritt, wenn der Strom iDG klein ist, ist die Störung des Entmagnetisierungsstroms iDG in Fig. 1 vorteilhafterweise klein. Da ferner die Dauer, während der der Kondensator C2 mit der Resonanzschaltung verbunden ist, kurz ist, bleibt die Resonanzfrequenz vorteilhafterweise weitgehend unbeeinflußt.
Es sei bemerkt, daß die Parameter der Schaltung 200 wie beispielsweise die Polarität und die Pegel der Spannungen V1 bzw. V2, der Wert des Widerstands R2 und die Breite des Impulses V' so zugeschnitten werden können, daß sie zu den jeweiligen Erfordernissen passen.

Claims

1. Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung für ein Fernseh- Anzeigegerät, umfassend:

eine Entmagnetisierungsspule (LDG);

einen ersten Schalter (SCR1);

eine erste Kapazität (C1), die vor einem Entmagnetisierungsintervall vorgeladen wird, wobei die erste Kapazität (C1) durch den ersten Schalter (SCR1) mit der Entmagnetisierungsspule (LDG) verbunden ist, um mit der Entmagnetisierungsspule eine Resonanzschaltung zu bilden, die während des Entmagnetisierungsintervalls in der Entmagnetisierungsspule eine Vielzahl von Perioden eines Entmagnetisierungsstroms (iDG) erzeugt;

eine zweite Kapazität (C2), die vor der Erzeugung des Entmagnetisierungsstroms (iDG) vorgeladen wird; gekennzeichnet durch:

einen zweiten Schalter (Q4), der die zweite Kapazität (C2) mit der ersten Kapazität (C1) verbindet, wenn der Wert des Entmagnetisierungsstroms (iDG) durch Null geht, um während des Entmagnetisierungsintervalls Ladung von der zweiten Kapazität (C2) der Resonanzschaltung zuzuführen.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (Q4) wenigstens einmal während jeder Periode der Vielzahl von Perioden des Entmagnetisierungsstroms leitend ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (Q4) die zweite Kapazität (C2) parallel zu der ersten Kapazität (C1) schaltet, um Ladung von der zweiten (C2) zur ersten Kapazität (C1) zu übertragen, wenn der zweite Schalter (Q4) leitend ist.

4. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kapazität (C2) mit der Resonanzschaltung während des vorgegebenen Teils verbunden ist, der nennenswert kürzer ist als der der Entmagnetisierungsperiode, so daß die Resonanzfrequenz der Resonanzschaltung von der zweiten Kapazität (C2) im wesentlichen unbeeinflußt bleibt.

5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kapazität (C2) eine Rate vermindert, mit der eine Amplitude des Entmagnetisierungsstroms abnimmt.

6. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (TF), die auf den Entmagnetisierungsstrom (iDG) ansprechen, um ein Steuersignal (V') zu erzeugen, das einem Steueranschluß (Basis) des zweiten Schalters (Q4) während des vorgegebenen Teils der Periode zugeführt wird, der bewirkt, daß der zweite Schalter (Q4) während dieses Teils leitend ist.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuersignal erzeugenden Mittel einen Strommeßwandler (TF) enthalten, der im Stromweg des Entmagnetisierungsstroms (iDG) liegt, der einen Impuls erzeugt, wenn der Entmagnetisierungsstrom seine Polarität ändert, und daß der Impuls eine Dauer hat, die nennenswert kürzer als die der Periode des Entmagnetisierungsstroms ist.

8. Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung für ein Fernseh- Anzeigegerät, umfassend:

eine Entmagnetisierungsspule (LDG);

einen Schalter (SCR1);

eine Kapazität (C1), die vor einem Entmagnetisierungsintervall vorgeladen wird, wobei die Kapazität (C1) durch den Schalter (SCR1) mit der Entmagnetisierungsspule (LDG) verbunden ist, um mit der Entmagnetisierungsspule eine Resonanzschaltung zu bilden, die gemäß der Ladung, die in der Kapazität (C1) gespeichert ist, während des Entmagnetisierungsintervalls in der Entmagnetisierungsspule (LDG) eine Vielzahl von Perioden eines Entmagnetisierungsstroms erzeugt; gekennzeichnet durch:

Mittel (TF, C2, Q4), die auf den Entmagnetisierungsstrom ansprechen, um einen Stromimpuls zu erzeugen, der der Kapazität (C1) zugeführt wird, wenn der Wert des Entmagnetisierungsstroms durch Null geht, um die Ladung, die in der Kapazität (C1) gespeichert ist, zu vermehren.

9. Resonanz-Entmagnetisierungsschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stromimpuls erzeugenden Mittel einen Stromwandler (TF), der in einem Weg des Entmagnetisierungsstroms liegt, der einen Impuls während des genannten Teils erzeugt, einen zweiten Schalter (Q4) , der auf den Impuls anspricht, und eine zweite Kapazität (C2) enthalten, die mit der genannten Kapazität durch den zweiten Schalter (Q4) verbunden wird, wenn der Impuls auftritt.

10. Schaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromwandler (TF) eine Primärwicklung hat, die wenigstens einen nennenswerten Teil des Entmagnetisierungsstroms führt.