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Kippschaltung Die Erfindung betrifft eine besonders vorteilhafte Schaltung
für Kippgeräte, bei denen die Ablenkspulen mit Sägezahnströmen gespeist werden und
bei denen parallel zu den Spulen vorgespannte Gleichrichter geschaltet sind. Es
ist für diese Schaltungen bekannt, die magnetische Energie des Ablenkfelds, die
normalerweise in dem die Diodenvorspannung erzeugenden RC-Glied in Wärme umgesetzt
wird, nutzbringend für den Betrieb des Kippgeräts zu verwenden, derart, daß die
an dem Kondensator entstehende Spannung als zusätzliche treibende Anodenspannung
des Kippgeräts dient. Diese Schaltung ist dann günstig, w enn die vom Kippgerät
benötigte Anodenspannung größer ist als die für andere Zwecke, z. B. Verstärker,
ohnehin vorhandene Anodenspannung, die zumeist etwa 200 bis 250 Volt beträgt.
Man treibt natürlich die Spannungsrückgewinnung in der Kippschaltung soweit wie
möglich, um unnötige Verluste, die größeren Netztransformator, höhere Leistung der
Gleichrichterröhre und höheren Aufwand für die Siebmittel bedingen, zu vermeiden.
Bei richtiger Ausbildung derartiger Schaltungen erreicht man, daß etwa 4/5 der zum
Betrieb des Kippgeräts notwendigen Spannung zurückgewonnen werden kann. In der Praxis
benötigt ein Kippgerät für eine Zeilenfrequenz von 15 kHz (625 Zeilen) bei
den heute üblichen Kippwinkeln und Anodenspannungen der Braunschen Röhre eine Anodenspannung
von etwa 350 Volt. Werden davon 8o°/0, also 280 Volt, zurückgewonnen,
so verbleibt eine Anodenspannung von 70 Volt, die wiederum normalerweise
nicht vorhanden ist. Die Erzeugung dieser Spannung in einem besonderen Netzgerät
ist teuer und der Gleichrichter außerdem
unwirtschaftlich, da der
Wirkungsgrad bei so kleinen Spannungen geringer wird.
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Man könnte nun für das Kippgerät ein eigenes Netzgerät bauen, das
die volle Anodenspannung von beispielsweise 350 Volt liefert und, um den
Strombedarf zu verringern, in bekannter Weise die Energierückgewinnung so ausführen,
daß die Diodenvorspannung gleich der Anodenspannung der die Ablenkspulen speisenden
Röhre wird und daß die Diode galvanisch mit dem Netzgerät in Verbindung steht, so
daß das Netzgerät nur den Differenzstrom zwischen Anodenstrom der Kippröhre und
Diodenstrom zu liefern braucht. Der Bau des besonderen Netzgeräts verursacht merkliche
Kosten, besonders wegen der höheren Spannung und des dadurch bedingten höheren Preises
für die erforderlichen Kondensatoren.
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Die Erfindung vermeidet die erwähnten Nachteile und gestattet, bei
bester Energieausnutzung ohne Bau eines besonderen Netzgeräts die ohnehin im Gerät
vorhandene Anodenspannung zum Betrieb des Zeilenkippgeräts zu verwenden.
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Erfindungsgemäß wird bei einer Kippschaltung mit parallel zu den Ablenkspulen
liegender Linearisierungsdiode die Anodenstromzuführung in einem Punkt der Schaltung
derart vorgenommen, daß die Vorspannung der Diode so groß ist, daß die Summe von
im Gerät gegebener Anodengleichspannung und Diodenvorspannung gleich der Anodenspannung
der die Ablenkspulen speisenden Röhre wird und daß zwecks Rückgewinnung der noch
verfügbaren Energie über eine zweite Wicklung eine zweite Diode angeschlossen ist,
die galvanisch mit dem die Anodenspannung liefernden Gerät in Verbindung steht und
derart an die Ablenkinduktivität angeschlossen ist, daß ihre Vorspannung gleich
der Spannung des im Geät vorhandenen Netzgeräts ist, so daß dieses nur den Differenzstrom
zwischen Anodenstrom der Kippröhre und Diodenstrom zu liefern braucht. Bisher bestanden
gegen die Verwendung zweier Dioden mit verschiedenen Funktionen in einer Kippschaltung
erhebliche Bedenken, da es nicht möglich erschien, beide Dioden gleichzeitig zu
einem einwandfreien Arbeiten zu bringen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt,
daß ein einwandfreies Arbeiten der Dioden möglich ist.
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Ein weiterer Vorteil der Schaltung besteht darin, daß die beiden Dioden
über den Übertrager praktisch parallel geschaltet sind. Man erhält so einen kleineren
Diodeninnenwiderstand und damit eine bessere Linearität des Sägezahnstroms in den
Ablenkspulen.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die Kathode der zur Stromrückgewinnung
dienenden zweiten Diode mit dem positiven Pol der Anodenspannungsquelle und die
Anode über eine besondere, auf dem Transformator befindliche Wicklung mit dem negativen
Pol derselben Spannungsquelle verbunden.
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Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Ausführungsbeispiele
darstellenden Figuren beschrieben.
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Bei der in Fig. i dargestellten Schaltung wird die Röhre i am Steuergitter
entweder durch Rückkopplung oder, wie durch eine Kurve a angedeutet ist, derart
gesteuert, daß in den Ablenkspulen 4 ein Sägezahnstrom fließt. Im Anodenkreis der
Röhre i liegt ein Übertrager 2. Dieser besitzt eine Wicklung, welche durch den Kondensator
3 in zwei Teilwicklungen 7 und 8 aufgeteilt ist. An die Teilwicklung 8 sind die
Ablenkspulen 4 angeschlossen. Die am Kondensator 3 von der Diode 5 erzeugte Gleichspannung
addiert sich zu der Spannung der Stromquelle 9, so daß die Summe dieser beiden Spannungen
als Anodenspannung der Röhre i wirksam ist. Die Größe der Induktivität der Teilspule
8 wird so gewählt, daß die am Kondensator 3 entstehende Spannung zusammen mit der
Spannung des Netzgeräts 9 die für den Betrieb der Röhre notwendige Spannung liefert.
Die Diode 6 ist an eine Anzapfung der Teilspule 8 und das negative Ende der Spannungsquelle
9 angeschlossen und die Anzapfung derart gewählt, daß die Diode bei konstantem Anodenstrom
der Röhre i und unverändertem Strom in den Ablenkspulen einen möglichst großen Strom
an die Spannungsquelle 9 liefert.
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Man kann, ohne die Funktion der Schaltung zu stören, die Ablenkspulen
auch zwischen dem positiven Ende der Spannungsquelle 9 und der mit der Diode 6 verbundenen
Anzapfung der Spule 8 anschließen und hat dann den Vorteil, daß die während des
Rücklaufs an den Spulen auftretenden Spannungen kleiner sind.
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In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem
die Diode 6 eine solche üblicher Bauart sein kann, da keine Impulsspannungen zwischen
Faden und Kathode auftreten.
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Miteinander übereinstimmende Teile der Schaltung sind in beiden Figuren
mit den gleichen Ziffern bezeichnet. Der im Anodenkreis liegende Übertrager trägt
eine Wicklung io, an deren Anzapfung die Diode 5 angeschlossen ist. Die Anzapfung
ist so gewählt, daß die Spannung von 9 und die am Kondensator 3 entstehende Spannung
gleich der zum Betrieb der Röhre i nötigen Spannung wird. Auf dem Transformator
2 befindet sich eine weitere Wicklung ii, die einerseits mit dem negativen Pol der
Spannungsquelle 9, andererseits mit der Anode der Diode 6 verbunden ist. Die Windungszahl
der Spule ii ist so zu wählen, daß, wie bei der Schaltung nach Fig. i, die Spannung
während des Hinlaufs an der Spule ii etwa gleich der Spannung von 9 wird, so daß
auch in dieser Schaltung die magnetische Energie des Ablenkfelds teilweise dazu
ausgenutzt wird, die Schaltung mit einer Spannungsquelle 9 zu betreiben, deren Spannung
kleiner ist als die für die Röhre i erforderliche Spannung und außerdem dazu dient,
die Stromabgabe der Spannungsquelle 9 zu vermindern..
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Es ist zweckmäßig, die Kippschaltung derart auszubilden, daß eine
der beiden Dioden ohne Zwischenschaltung eines transformatorischen Koppelglieds
mit dem heißen Ende der Ablenkspulen verbunden ist. Üblicherweise wählt man dazu
die Diode mit dem kleineren Innenwiderstand. Bei den Schaltungen gemäß Fig. i und
2 ist die Diode 5 in dieser Weise an die Ablenkspule 4 angeschlossen. Durch diese
Maßnahme wird vermieden, daß eine zwischen Ablenkspulen und Diode befindliche Streuinduktivität
am Beginn des Hinlaufs Störungen der Linearität des Sägezahnstromanstiegs verursacht.
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Unter Kippschaltung im Sinne der Erfindung fallen Transformatorkippgeräte,
Verstärkerkippgeräte u. dgl.,
bei denen eine verhältnismäßig hohe
Anodenspannung zum Betrieb der Kippröhre bzw. der den Sägezahnstrom führenden Röhren
erwünscht ist.