DE725043C

DE725043C - Kippschaltung fuer die Ablenkung des Kathodenstrahles in Kathodenstrahlroehren und fuer die gleichzeitige Erzeugung einer hohen Gleichspannung

Info

Publication number: DE725043C
Application number: DEF86022D
Authority: DE
Inventors: Johannes Guenther
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1938-12-09
Filing date: 1938-12-09
Publication date: 1942-09-11

Description

Kippschaltung für die Ablenkung des Kathodenstrahles in Kathodenstrahlröhren und für die gleichzeitige Erzeugung einer hohen Gleichspannung Die Erfindung bezieht sich auf Kippgeräte, die in Verbindung mit elektromagnetischen Ablenksystemen zur Ablenkung des Elektronenstrahles bei Fernseh- und Oszillographenröhren verwendet werden. Sie betrifft eine zweckmäßige Ausbildung einer Kipp-Schaltung, bei der gleichzeitig eine hohe Gleichspannung, insbesondere die Anodenspannung einer Elektronenröhre abgenommen wird.
Schaltet man einen durch eine Spule fließenden Strom plötzlich ab, so entsteht an den Enden dieser Spule eine große Spannungsspitze, deren Verlauf schwingungsförmigen Charakter hat, ausgenommen den Fall, daß die Spule kapazitätslos ist. Da jedoch immer natürliche Kapazitäten C vorhanden sind, wird also immer eine Spannung mit schwingungsförmigem Charakter entstehen. Eine solche Spannung entsteht nun auch in Kippschwingungsanordnungen, bei denen im Ausgangskreis einer Röhre eine Induktivität liegt (z. B. Ablenkspulen), deren Stromkreis während des Rücklaufes unterbrochen wird. Hier besteht jedoch ferner die Aufgabe, die Spannungsspitze so groß wie möglich zu machen, da sie gleichgerichtet und als Anodenspannung für die Braunsche Röhre verwendet werden soll. Durch die vorgeschriebene Rücklaufzeit ist aber den Größen L und C eine Grenze gesetzt, da in dieser gegebenen Zeit der angestoßene Kreis gerade eine halbe Schwingung ausführen darf. Dann ist am Ende der Rücklaufzeit der Schwingstrom in der Spule gerade wieder ein Maximum, besitzt aber entgegengesetzte Polarität als zu Beginn des Rücklaufes, und da dieser Spulenstrom zur Strahlablenkung benutzt wird, ist der Strahl nach dieser halben Schwingung am weitesten in der entgegengesetzten Richtung abgelenkt. Die Werte der jeweiligen Kapazität C sind bei solchen bekannten Kippschwinggeneratoren für hohe Zeilenfrequenzen im allgemeinen durch die natürlichen Schaltkapazitäten nach untenhin begrenzt, so daß eine beliebige Vergrößerung der Spannung durch Anordnung einer größeren Induktiv ität und einer kleineren Kapazität nicht erreicht werden kann.
An sich besteht ferner noch die Möglich-]zeit, durch Transformation eine höhere Spannung zu erzielen. Erfolgt die Transformation in üblicher Weise, wie z. B. in Fig z dargestellt, so läßt sich keine bedeutende Erhöhung der erhaltenen Anodenspannung erreichen, da die für die Höhe der erhaltenen Spannung maßgebende Gesamtkapazität gleich ist der Summe der Kapazitäten -der einzelnen Transformatorwicklungen und der Gleichrichterkapazität CH multipliziert mit dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses f# gemäß nachstehender Formel: Cg. - CL, -E- i(2 (Cl, + CL,) 'I-' CL-- - i # (Z) Hierbei bedeutet in Übereinstimmung mit der Bezeichnungsweise der Fig. z CL, die Kapazität der Primärwicklung mit der Windungszahl lt, und CL._ die Kapazität der Sekundärwicklung mit der Windungszahl n._. CL,-, bedeutet die Differenz der Kapazitäten CL, und CL ..
Gemäß der Erfindung wird die gesamte erforderliche Anodenspannung, wie in Fig.2 schematisch dargestellt, als Summe aus zwei Teilspannungen erzeugt, derart, daß zu der aus den Rücklaufspitzen durch Gleichrichtung erzeugten Hochspannung gleichstrommäßig eine weitere Gleichspannung in Reihe geschaltet ist, welche ebenfalls durch Gleichrichtung einer Impulsspannung gewonnen wird, die an einer besonderen mit dem Anodenkreis der Elektronenröhre 13 transforrnatorisch gekoppelten Wicklung abgenommen wird. Die Röhre 13 wird hier über den Kondensator 14 durch negative Impulse gesteuert. Für gleiche Windungszahlen, wie oben (i) angenommen, liegen dann folgende Kapazitätsverhältnisse Vor: Cges = CL, -i- (1t - j)2 (CH, -I' CH-) -i" CL__, da ist. Die Kapazität Cg" für ein Übersetzungsverhältnis Ü = 2 erhält man also bei einer Transformation üblicher Art nach Fig. z C9- = CL, -f- 4 CH -i- 4 CL, -;- CL,-, . (3) während demgegenüber bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 2 die Gesamtkapazität viel geringer ist, wenn man, was praktisch zutrifft, CH, =_- CII_ = CII setzt: (4) C'er = CL, -(- 2 Cjl + C!_, .
Aus den Gleichungen (2) und (3) ergibt sich also, daß bei der Schaltung nach Fig. i eine um den Wert -A Cg e S -#; 2 CII -I- 4 CL._ größere Kapazität vorhanden ist als bei der erfindungsgemäßen Schaltung nach Fig. 2.
Wird der Kern des Transformators an die Spannung gelegt, die an der Anode der Elektronenröhre 13 abgenommen wird, so ergibt sich eine erhebliche Verringerung des erforderlichen Isolationsaufwandes. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung zur Gewinnung der Anodenspannung besteht darin, daß an Stelle der umfangreichen Gleichrichterröhre für die gesamte Hochspannung nunmehr zwei kleinere verwendet werden können. Ein analoger Vorteil ergibt sich hinsichtlich der Hochspannungskondensatoren, die bei dem ÜbersetzungsverhältniS ii = 2 nur noch die Hälfte der Spannung zu halten haben.
Es ist ferner zweckmäßig, die beiden Spulen, an denen die gleichzurichtenden Impulse abgenommen werden, auf einem ferromagnetischen Kern anzuordnen, der als Ablenkjoch ausgebildet ist und zwischen dessen Schenkeln sich die Kathodenstrahlröhre befindet. Die Wicklungen werden vorzugsweise kapazitätsarm ausgebildet. Vorteilhafterweise werden die zur Gleichrichtung der Impulse dienenden Gleichrichterröhren durch Ströme geheizt, welche besonderen Wicklungen entnommen werden, die auf dem vorstehend genannten ferromagnetischen Kern angeordnet sind.
Im nachstehenden werden Anwendungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Fig.3 zeigt als weiteres Schaltbeispiel die Anwendung der Erfindung in Verbindung mit einem selbständig kippenden Transformatorkippgerät mit der Elektronenröhre 4 als Kippröhre mit Hochspannungszusatzwicklung. Einander entsprechende Teile in den einzelnen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Ablenkspulen i sind an die Ausgangswicklung 2 des Kipptransformators 3 angeschlossen. Zwischen der Anode 5, der Kippröhre 4 und dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle befindet sich die Anodenwicklung mit der Anodenwindungszahl ni. Die Gleichspannung wird mit Hilfe der Diode 7 erzeugt und dem Kondensator 8 zugeführt. Außerdem ist bei der in Fig.3 dargestellten Anordnung noch eine weitere Zusatzwicklung io gemäß Fig. ä mit der Windungszahl n,-n, und einer Parallelkapazität CH, vorgesehen. Die in dieser Wicklung io entstehenden Spannungsspitzen werden in der Diode i i gleichgerichtet und laden den Kondensator i2 auf. Die gesamte abgenommene Anodenspannung UH ist gleich der Summe der an den Kondensatoren 8 und 12 vorhandenen Gleichspannung.
Fig. q. zeigt eine ähnliche Schaltanordnung wie Fig. 3, jedoch in Verbindung mit einem fremdgesteuerten Transformatorkippgerät.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kippschaltung für die Ablenkung des Kathodenstrahles in Kathodenstrahlröhren und für die gleichzeitige Erzeugung einer hohen Gleichspannung, bei der im Ausgangskreis einer Elektronenröhre eine Spule mit ferromagnetischein Kern angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der durch Gleichrichtung der Rücklaufspitzen erzeugten hohen Gleichspannung gleichstrommäßig eine weitere Gleichspannung in Reihe geschaltet ist, welche mit Hilfe einer auf demselben Eisenkern angeordneten Hochspannungs wicklung und eines weiteren Gleichrichters erzeugt wird.
2. Kippschaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronenröhre die Kippröhre eines selbstschwingenden oder fremdgesteuerten Transformatorkippgerätes bildet und die Hochspannungserzeugung am Rückkopplungstransformator vorgenommen wird.
3. Kippschaltung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungserzeugung am gleichzeitig als Eisenkern für ein Transformatorkippgerät dienenden Ablenkjoch vorgenommen wird. q..
Anordnung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem ferromagnetischen Kern angeordneten Wicklungen kapazitätsarm ausgebildet sind. .
Anordnung nach Anspruch 2 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Heizung der verwendeten Gleichrichterröhren mit Hilfe von Wicklungen erfolgt, welche auf dem ferromagnetischen Kern der im Ausgangskreis der Kippröhre befindlichen Induktivität angeordnet sind.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Kern an ein Potential gelegt wird, welches im wesentlichen der Gleichspannung entspricht, die durch Gleichrichtung der an der Anode der Kippröhre abgenommenen Impulse erzeugt wird.