DK147689B - Rasterbreddereguleringskreds - Google Patents

Description

o i 147689

Opfindelsen angår en rasterbreddereguleringskreds til fjernsynsmodtagere, hvilken rasterbreddereguleringskreds er af den i krav l's indledning angivne art.

Accelerationsspændingerne, som f.eks. slutanodespæn-5 dingerne for elektronstrålerne i en fjernsynsmodtagers kato-destrålerør, udtages fra den vandrette udgangstransformators højspændingskredse. Hver enkelt rasterlinies bredde vil variere med variationer i accelerationsspændingen, idet bredden vokser, når slutanodespændingen falder. Denne effekt 10 kaldes i almindelighed defokusering eller "blooming". Årsagen til fald i slutanodespændingen kan være en kraftig elek-tronstrålestrømbelastning af udgangstransformatorens højspændingskredse.

Rasterliniebredden afhænger også af størrelsen af den 15 spænding, som under afbøjningscyklens fremløbsinterval påtrykkes over den vandrette afbøjningsspole, idet rasterliniens bredde falder, når denne spænding over afbøjningsspolen falder. Spændingen over spolen afledes tit fra en reguleret B+ spænding, der er forbundet med den vandrette afbøjningskreds. En 20 kraftig video-belastning vil medføre, at den vandrette afbøjningskreds trækker en større belastningsstrøm fra B+ spændingskilden .

Med henblik på at kompensere for virkningerne af defo-kuseringen er der i tidligere kendte kredse, jfr. f.eks. US-25 -patentskrift nr. 3.444.226 (M.E. Buechel), indskudt en modstand i serie med belastningen. Det forøgede spændingsfald over modstanden formindsker spændingen over afbøjningsspolen, så at rasterliniebredden formindskes. En rasterliniebredde-regulering af denne art medfører imidlertid en uønsket for-30 øgelse af effekttabene. I den teknik, der kendes fra det nævnte skrift, er der tillige anbragt en "serie-pas-transistor" i forbindelsen mellem B+ strømforsyningen og afbøjningskredsen, og virkningen heraf er primært at indføre en parabellignende bølgeform til korrigering af "pudeforvrængning" eller konkav-35 forvrængning.

2 147689 o I andre kredse, som f.eks. kendt fra US-patentskrift nr. 3.626.238 (G. Forster), er der anvendt 60 Hz spændingsregulatorer, der er fasestyret ved hjælp af styrede silicium-ensrettere, til frembringelse af en reguleret B+ spænding. Med 5 henblik på at fjerne 60 Hz-"brumspændingen" er der indskudt modstande af forholdsvis høj modstandsværdi i serie med den vandrette afbøjningskreds. Når der trækkes en stor belastningsstrøm, bevirker I.R.-spændingsfaldet over disse modstande, at den på den vandrette afbøjningsspole påtrykte spæn-10 ding formindskes meget mere end, hvad der er nødvendigt med henblik på at kompensere for defokuseringen. En negativ tilbagekoblingssløjfe afføler spændingsfaldet og forøger den styrede ensretters ledningsvinkel - dvs. varigheden af det tidsrum i hver cyklus, hvorunder ensretteren er ledende -15 så at der opnås en korrekt rasterbredde. På samme måde som i de førstnævnte kendte kredse frembringes den korrekte spænding til forhindring af defokusering ved at formindske den på afbøjningsspolen påtrykte spænding ved hjælp af resistive spændingsfald, og herved fremkommer en uønsket forøgelse af ef-20 fekttabene.

Fra tysk offentliggørelssskrift nr. 2.205.159 kendes en reguleringskreds, som regulerer højspændingen for herved at holde denne konstant uanset strålestrømmen. Dette tyske offentliggørelsskrift beskriver også en automatisk lysstyrke-25 reguleringskreds, hvori en forøgelse i strålestrømmen bevirker, at højspændingen formindskes, så at lysstyrken begrænses.

I dette offentliggørelsesskrift er der imidlertid ikke beskrevet kredsløb, der regulerer rasterliniebredden ved at kompensere for forøget rasterliniebredde som følge af formind-30 sket højspænding.

Det er opfindelsens formål at anvise en rasterbredde-reguleringskreds, som holder rasterliniebredden i hovedsagen konstant uafhængigt af variationer i slutanodespændingen som følge af eksempelvis strålestrømsbelastning af slutanodens 35 højspændingskredse.

o 3 147689

Det angivne formål opnås med en rasterbredderegule-ringskreds af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i krav l's kendetegnende del angivne udformning.

5 Herved opnås, at indgangsspændingen til afbøjnings kredsen formindskes under kraftig videobelastning. På denne måde kompenseres forøgelsen i rasterliniebredden som følge af en formindsket slutanodespænding'af en formindskelse af spændingen over afbøjningsspolen.

10 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til det på tegningen viste udførelseseksempel på en rasterbreddereguleringskreds ifølge opfindelsen , idet fig. 1 viser en kreds af tidligere kendt art til re-15 gulering af rasterbredden, fig. 2 viser det nævnte udførelseseksempel på en kreds ifølge opfindelsen, og fig. 3a-3d viser bølgeformer, der optræder i den i fig. 2 viste kreds.

20 I den tidligere kendte kreds, der er vist i fig. 1, føres vekselspændingen fra nettet ved klemmerne 20a og 20b til indgangsklemmerne på en fuldbølge-broensretter 21. En filterkondensator 22 er forbundet over udgangsklemmerne på ensretteren 21, og en delvis filtreret, men ikke regu-25 leret jævnspænding, som eksempel antydet som +150 V, fremkommer ved klemmen 23. De +150 V filtreres yderligere og reguleres desuden imod variationer i nettet og i belastningen ved hjælp af en spændingsregulator 24, ved hvis udgangsklemme 25 der fremkommer en reguleret B+ spænding. En 30 tilbagekoblingsspænding, der er repræsentativ for B+ spændingen, fremkommer ved forbindelsesstedet mellem en modstand 26 og en modstand 27, og føres tilbage til spændingsregulatoren 24. Ved hjælp af tilbagekoblingssløjfen holdes B+ spændingen på udgangsklemmen 25 konstant til 35 trods for variationer i nettet og belastningen.

, 147689 4

O

B+ spændingen føres til en vandret afbøjningskreds 28 gennem en modstand 29. Dersom der, f.eks. på grund af videobelastning af højspændingskredsen, sker en forøgelse i den belastningsstrøm, som den vandrette afbøjningskreds 5 28 trækker, forøges spændingsfaldet over modstandn 29, hvad der sædvanligvis anvendes til opnåelse af rasterbred-deregulering. Da variationerne i den spænding, der er forbundet med den vandrette afbøjningskreds, opnås alene ved ændring af spændingsfaldet over en modstand, sker der et 10 forholdsvis stort effekttab.

Ved hjælp af den i fig. 2 viste kreds, der er udformet ifølge opfindelsen, opnås en rasterbredderegulering med et væsentligt mindre effekttab end med den i fig. 1 viste kreds. Vekselspænding fra nettet på klemmerne 30a og 15 30b føres til indgangsklemmerne på en fuldbølge-broens- retter 31. En strømforsynings-filterkondensator 32 er forbundet over ensretterens udgangsklemmer, og en i stor udstrækning filtreret, men ikke reguleret jævnspænding fremkommer ved ensretterens udgangsklemme 33, idet spændingen 20 som eksempel er antydet som +150 V.

De +150 V er forbundet med en indgangsklemme på en spændingsregulator 34. En reguleret B+ spænding fremkommer ved en udgangsklemme 35 på regulatoren 34, og denne spænding er som eksempel antydet som +110 V. B+ spænding-25 en ved klemmen 35 er forbundet med den ene ende af en primærvikling 36a i en vandret udgangstransformator 36 tilhørende den vandrette afbøjningskreds 37. Den anden ende af primærviklingen 36a er forbundet med en vandret afbøjningsspole 38. Den vandrette afbøjningsspole 38 er 30 forbundet med jord gennem en S-formningskondensator 39 og en strømfølemodstand 40. Over afbøjningsspolen 38 og kondensatoren 39 er der forbundet en vandret koblertransistor 41, en dæmpningsdiode 42 samt en tilbageløbskondensator 43. Basis i transistoren 41 er forbundet med en 35 sædvanlig, ikke vist vandret oscillator- og drivkreds 5 147689 o til på sædvanlig måde at frembringe en afbøjningsstrøm i en vandret afbøjningstakt l/T^ i afbøjningsspolen 38. Tilbageløbsimpulser fra afbøjningsspolen 38 føres gennem en tertiærvikling 36b til en højspændingskreds 44 med hen-5 blik på at frembringe en accelerationsspænding til ultor--elektroden i katodestrålerøret i en ikke vist fjernsynsmodtager .

Spændingsregulatoren 34 arbejder på en sådan måde, at spændingsreguleringen opnås uden, at det er nødvendigt 10 med store effekttab for at holde B+ spændingen ved klemmen 35 konstant. Spændingsregulatorens indgangsklemme - nemlig ensretterens udgangsklemme 33 - er forbundet med en sekundærvikling 36c i den vandrette udgangstransformator 36. Sekundærviklingen 36c er forbundet med anoden i en styret 15 silicium-ensretter 46 gennem en selvinduktion 47. Katoden i den styrede ensretter 46 er forbundet med B+ udgangsklemmen 35 og gennem en filterkondensator 45 til jord.

For at tilvejebringe belastningsstrømmen for den vandrette afbøjningskreds 37 portstyres den styrede ensretter 20 46 i vandret afbøjningstakt ved hjælp af portstyreimpulser 102, der frembringes af en impulspositionsmodulator 48.

Den frembragte strøms styrke bestemmes af den tid, den styrede ensretter 46 er ledende. Når belastnings- og/eller netbetingelserne varierer, ændres også den tid, hvori ens-25 retteren 46 er ledende, på tilsvarende måde ved at ændre fasen for portstyreimpulserne 102. På denne måde virker den styrede ensretter 46 som en variabel reaktiv impedans til regulering af B+ spændingen.

Spændingen på den nederste ende (som vist i fig. 2) 30 af sekundærviklingen 36c i forhold til jord for én afbøjningscyklus er vist i fig. 3a som bølgeform 101. Ved at vælge passende polariteter for viklingerne 36a og 36c, udviser bølgeformen 101 en konstant spænding 101a under frem-løbsintervallet fra til T^, samt en negativt rettet til-35 bageløbsimpuls 101b under tilbageløbsintervallet fra til

V

6 147689 o

Som vist i fig. 3b føres ved tidspunktet T2 en portstyreimpuls 102a til portelektroden i den styrede ensretter 46 og bringer derved denne til at lede. Den spænding, der optræder over selvinduktionen 47, integreres, og en 5 voksende strøm flyder gennem den styrede ensretter 46 fra tidspunktet T^ til tidspunktet T^. Med henblik på at spærre den styrede ensretter 46 bringer den negativt rettede tilbageløbsimpuls 101b, som begynder ved tidspunktet , strømmen gennem den styrede ensretter 46 til at falde, 10 så at den ved tidspunktet falder under holdestrømsniveauet. Som vist i fig. 3d er spændingen ved anoden i den styrede ensretter 46 lig med B+ spændingen på +110 V, når ensretteren 46 leder, og er ellers lig med spændingen ved den nævnte nederste ende af sekundærviklingen 36c.

15 Ændringerne i fasen for portstyreimpulserne 102 inden for hvert vandret fremløbsinterval med henblik på at opretholde spændingsreguleringen opnås ved at føre en første tilbagekoblingsspænding, der er repræsentativ for B+ spændingen, gennem en negativ tilbagekoblingssløjfe til en inverterende 20 indgang 49 på en fejlforstærker 50. Spændingen på en ikke--inverterende indgang holdes på en referencespænding ved hjælp af en zenerdiode 51. Katoden i zenerdioden 51 er gennem en strømbegrænsningsmodstand 52 forbundet med klemmen 33.

Den første tilbagekoblingsspænding afledes fra forbindel-25 sesstedet mellem en modstand 53 og en modstand 54 tilhørende en spændingsdeler, der er forbundet med B+ udgangsklemmen 35.

Udgangsspændingen fra fejlforstærkeren 50 føres som styrespænding til impulspositionsmodulatoren 48. Varia-30 tioner i B+ spændingen medfører ændringer i den første tilbagekoblingsspænding, som igen medfører ændringer i den til modulatoren 48 førte styrespænding. Ændringer i styrespændingen vil bevirke ændringer i fasen for portstyreimpulserne 102, hvad der igen medfører ændringer i forholdet mel-35 lem de tidsrum, hvori den styrede ensretter 46 er ledende η 147689 ο og ikke-ledende, så at den ønskede regulering opnås. Dersom den styrede ensretter 46 åbnes tidligere under hvert fremløbsinterval, vil dette medføre en kompensation for lav netspænding og/eller stor strømbelastning fra den 5 vandrette afbøjningskreds 37. Dersom ensretteren 46 åbnes på et senere tidspunkt, vil dette medføre en kompensation for høj netspænding og/eller lille strømbelastning.

Når netspændingen er høj, vil spændingen ved klemmen 33 begynde at stige op over de +150 V og vil for et 10 øjeblik forøge spændingen ved B+ udgangsklemmen 35. Tilbagekoblingsspændingen ved den inverterende indgang 49 stiger og ændrer derved styrespændingen til impulsposi-tionsmodulatoren 48. Fasen for portstyreimpulserne 102 vil være forsinket i forhold til begyndelsen af hvert 15 vandret fremløbsinterval. Som vist i fig. 3, ankommer en portstyreimpuls 102b til portelektroden i den styrede ensretter 46 ved et senere tidspunkt T3. Den strøm gennem ensretteren 46, der flyder til belastningen - nemlig bølgeformerne 103c og 103d i fig. 3c - begynder nu ved tids-20 punktet og ender ved tidspunktet Tg og ændrer således det nævnte forhold mellem ensretteren 46's ledende og ikke-ledende tidsrum. Den gennemsnitlige belastningsstrøm under hver vandret afbøjningscyklus falder, og holder derved B+ udgangsspændingen konstant, når netspændingen er 25 høj.

Ved at anbringe en strømfølemodstand 40 i en anden tilbagekoblingssløjfe i regulatoren 34 opnås en raster-bredderegulering uden at udstyret skal belastes med de forholdsvis store effekttab, som kendes fra de tidligere 30 kendte kredse. Ved voksende elektronstrålebelastning af højspændingskredsen 44 vokser den belastningsstrøm, som den vandrette afbøjningskreds 37 trækker. Spændingen over strømfølemodstanden 40 stiger. Denne spænding tjener som en anden tilbagekoblingsspænding, der føres til den in-35 verterende indgang 49 på fejlforstærkeren 50. Den for- o 8 147689 højede tilbagekoblingsspænding på indgangen 49 ændrer fasen for portstyreimpulserne 102 i forhold til den fase, de ville have haft, dersom denne anden tilbagekoblings-spænding ikke fandtes. Den tilføjede anden tilbagekob-5 lingsspænding påvirker således det nævnte forhold mellem ensretteren 46's ledende og ikke-ledende tidsrum, og nedregulerer B+ spændingen ved udgangsklemmen 35 ved at sænke B+ spændingen tilstrækkeligt til at kompensere for den defokuseringsvirkning ("blooming effect"), der 10 fremkommer på grund af faldet i spændingen på ultor--elektroden.

Det spændingsfald, som i den i fig. 2 viste kreds behøves til rasterbreddereguleringen, fremkommer - til forskel fra hvad der gælder for den i fig. 1 viste, 15 kendte kreds - ved at forøge den reaktive impedans af regulatoren 34. Dette resultat opnås ved hjælp af den nævnte anden tilbagekoblingssløjfe, som i virkeligheden fører en positiv tilbagekoblingsspænding til regulatoren 34. Ved en stigning af belastningsstrømmen vil B+ ændringen ved 20 klemmen 35 være tilbøjelig til at falde for et øjeblik, men på grund af den af den anden tilbagekoblingssløjfe afgivne positive tilbagekoblingsspænding falder spændingen på klemmen 35 alligevel tilstrækkeligt til tilvejebringelse af rasterbreddereguleringen.

25 I tidligere kendte kredse, som f.eks. den, der er vist i fig. 1, formindskes den spænding, der tilføres den vandrette afbøjningskreds, ved hjælp af et forøget spændingsfald over et modstandsorgan. I den i fig. 2 viste kreds, der er udformet ifølge opfindelsen, frem-30 kommer der forholdsvis små resistive tab. Reguleringen fremkommer ved at ændre den reaktive komposant af regulatoren 34's impedans. Da modstanden 40 er indskudt i regulatoren 34's tilbagekoblingssløjfe, er kredsens sløjfeforstærkning tilstrækkelig stor til, at den tilbage-35 o 9 147689 koblingsspænding, der frembringes af modstanden 40, kan være forholdsvis lav. Modstandsværdien for modstanden 40 kan derfor være forholdsvis lille, hvorfor effekttabet -til forskel fra, hvad der gælder for den i fig. 1 viste 5 kreds - også vil være forholdsvis lille.

B+ spændingen på +110 V ved klemmen 35 er i det viste eksempel antydet som værende lavere end spændingen på +150 ved indgangskiemmen svarende til ensretterens udgangsklemme 33. En sådan lavere B+ spænding er mest 10 hensigtsmæssig for en transistoriseret vandret afbøjningskreds, som f.eks. kredsen 37. Det er imidlertid muligt at udøve opfindelsen ved anvendelse af B+ spændinger, der er både højere og lavere end regulatorens indgangsspændinger. Dersom man ønsker at anvende en høj-15 ere B+ spænding, forlænges det tidsrum, hvorunder den styrede ensretter 46 er ledende, indtil ladningen på filterkondensatoren 45 når op til den højere B+ spænding, hvorefter regulatoren arbejder på den ovenfor forklarede måde, 20 Filterkondensatoren tjener til at filtrere den strøm, som i vandret afbøjningstakt flyder gennem klemmen 35.

Denne kondensator 45 kan, dersom det ønskes, forbindes over klemmerne 33 og 35 i stedet for mellem klemmen 35 og jord. Ved et sådant arrangement vil der gennem strøm-25 forsyningens filterkondensator 32 kun flyde en lille strøm med den vandrette afbøjnings takt, hvorfor denne kondensator kun vil blive opvarmet i ringe udstrækning af de hertil svarende tab.

Der kan anvendes spændingsregulatorer af andre typer 30 end den, der er vist i fig. 2. Således er det f.eks. muligt at anvende en regulator af den art, der kendes fra US-patentskrift nr. 3.832.595 (W.F.W.Dietz). Der kan også anvendes regulatorer, der er baseret på ud- og indkobling ("switching regulators") i stedet for regulatoren 34. Ved 35 at anbringe en belastningsstrømfølende kreds i en positiv o 147689 ίο tilbagekoblingssløjfe ved regulatoren 34 kan nedregulering af B+ spændingen med henblik på rasterbredde-regulering opnås på en økonomisk fordelagtig måde.

Claims (2)

1. Rasterbreddereguleringskreds til at formindske indvirkningen af ændringer i strålestrømmen på raster- 5 bredden i en TV-modtager, og som er af den art, der omfatter a) en kilde (33) for ureguleret jævnspændingseffekt, b) en linieafbøjningskreds (37), der indbefatter en linieafbøjningsspole (38) og en belastning, 10 c) en kreds (34) med variabel impedans, der er forbundet mellem effektkilden (33) og afbøjningskredsen (37) og som er indrettet til at tilføre indgangseffekt til afbøjningskredsen (37), hvilken kreds (34) med variabel impedans omfatter en omskifter (46), som arbejder 15 ved en linieafbøjningsfrekvens, og hvis ledende tids rum afhænger af en styrespænding, og af hvilket ledende tidsrum strømmen i afbøjningsspolen (38) afhænger, d) et tilbagekoblingskredsløb (40, 54), der er forbundet med kredsen (34) med variabel impedans og indrettet 20 til at frembringe en negativ tilbagekoblingsspænding, der bidrager til styrespændingen, hvilken tilbagekoblingsspænding afhænger af den over afbøjningskredsen (37) påtrykte indgangsspænding og styrer omskifterens (46) ledende tidsrum i en sådan retning, at den va-25 riable impedans (34) forsøger at stabilisere indgangs spændingen, samt e) et organ (40) til at frembringe et strømsignal, der afhænger af belastningsstrømmen til linieafbøjningskredsen (37) , 30 kendetegnet ved, at strømsignalet bidrager til styrespændingen i en sådan retning, at den variable impedans (34) får strømmen i linieafbøjningsspolen (38) til at aftage ved voksende belastningsstrøm.

2. Kreds ifølge krav 1, kendetegnet ved, 35 at kredsen (34) med variabel impedans omfatter en til en