HU189388B - Stabilized supply unit for tv receivers - Google Patents

Description

A találmány tárgya stabilizált tápegység te’evíziós vevőkészülékekhez, amely transzformátorral kiképzett záró átalakítót és ehhez rendelt egyenirányító egységet tartalmaz.

Ismeretes, hogy televíziós vevőkészülékek jelfokozatainak, segédfokozatainak és eltérítő fokozatainak, valamint a képcső fűtésének a táplálására szükséges alacsony feszültséget egy, a vízszintes eltérítő frekvenciától független, szabadon rezgő kapcsoló tranzisztorral ellátott záróátalakító transzformátor, megfelelő egyenirányítók és stabilizátorok segítségével állítják elő. Ilyen jellegű tápegységet ismertet például a Funkschau c. folyóirat, az 1975. évi 5. füzetének a 40. oldalán, vagy a SIEMENS BAUGRUPPEN katalógus 1977/78. kiadása.

Ezeknek a tápegységeknek azonban hiányossága, hogy az elektronsu^rcső gyorsító eleknódáinak a tápláláshoz szükséges nagy feszültség még egy további energiaátalakítás útján, általában a vízszintes eltérítés visszavezető transzformátora segítségével nyerik. Ennek következtében természetesen a teljes berendezés hatásfoka is lecsökken. További hátrányként kell megerriítenünk, hogy a színes képcsöveknél szükséges, a visszavezető transzformátoron keresztül megvalósított dunamikus kelet-nyugat korrekció következtében esetlegesen fellépő nagyfeszültségű moduláció elkerülése érdekében igen különleges méretezésre van szükség.

Ismeretes továbbá az is, hogy osztott tekerccsel és a tekercsekkel sorosan kapcsolt diódákkal végrehajtott feszültségsokoszorosítással is lehet nagyfeszültséget előállítani, ahol töltő kapacitásként a mindenkori tekercskapacitást használjuk. Erre a megoldásra ismertet speciális kiviteli alakot a DE 23 51 130 sz. szabadalmi leírás és a DE 28 18 903 sz. közre bocsátási irat, ahol a fent említett megoldást a vízszintes eltérítés visszatérítő transzformátorával együtt alkalmazzák.

Ennél a megoldásnál hiányosságként kell megemlítenünk, hogy primer tekercs energiáját egy stabilizált tápegységből egy további energiaátalakítás útján nyerik, és ugyanúgy szükség van a nagyfeszültségű moduláció kiküszöbölését célzó speciális méretezésre a visszavezető transzformátornál, a színes képcsövek szükséges dinamikus kelet-nyugat korrekciója miatt.

Ismeretes továbbá a DD 157 287 sz. szabadalmi leírásból, hogy az eltérítéshez szükséges nagyfeszültséget és tápfeszültséget együtt lehet előállítani egy ferrorezonancia generátorral, ahol a kimeneti feszültségek stabilizálását a ferrit mag telítésével érik el.

Ez a fent említett megoldás elkerüli ugyan a kétszeres energiaátalakítást, azonban azzal, hogy a ferrit magot a telítési tartományban üzemelteti, viszonylag kis hatásfok érhető csak el, mivel a telített magrészben keletkező hő következtében a vasveszteség megnő. Ezen túlmenően a ferrorezonanciás transzformátor kivezérléséhez szükséges váltakozó feszültségű generátor meglehetősen költséges, mivel ellenütemű üzemmód alkalmazása szükséges.

További hátrányként kell még megemlítenünk, hogy a manapság gyártott ferritanyagok esetében a telítési induktivitás meglehetősen erősen függ a hőmérséklettől, és így a kimeneti feszültség is erősen hőmérsékletfüggő lesz.

A fent említett megoldásnak még egy további hiányossága is van, nevezetesen az, hogy kicsi az a bemeneti feszültségtartomány, amelynél megfelelő működés várható, tudniillik túl kis bemeneti feszültség esetében a ferritmag gerjesztés nélkül-marad, míg túl nagy bemeneti feszültség esetében a ferritmag veszteségei akkorák lesznek, hogy végülis több energia marad vissza a ferritmagban, mint amennyit a kimeneten le tud adni.

A telítési üzemmód, valamint a primer és szekunder tekercsek közötti laza csatolás következtében megnövekszik a szórt mágneses tér is, amely a televízió vevőkészülék egyéb egységeire zavaró hatást fejt ki, illetőleg a megfelelő mágneses árnyékolás megvalósítása további intézkedések megtételét teszi szükségessé,

A találmánnyal-célul tűztük ki, hogy televízió vevőkészülékekhez egy olyan tápegységet hozzunk létre, amely a vevőkészülék fogyasztást csökkenti, ugyanakkor az egész tápegység előállítási költségeit is lecsökkenti.

A találmány feladatául tűzte ki egy olyan stabilizált tápegység létrehozását televíziós vevőkészülékekhez, amely bemeneti egyenirányító egységet, kapcsoló tranzisztorral kiképezett oszcilláló záróátalakítót, vezérlő berendezést, szabályozó erősítőt és referenciagenerátort tartalmaz, továbbá tartalmaz egy primer tekerccsel, visszacsatoló tekerccsel egy az összehasonlító feszültséget előállító tekerccsel, továbbá egy vagy több szekunder tekerccsel ellátott transzformátort, amely szekunder tekercsek után egyenirányító diódák vannak a televízió vevőkészülék villamos egységei tápfeszültségeinek előállítására kapcsolva.

Ezt a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a záróátalakító transzformátorra még egy további, önmagában ismert, több megcsapolású résztekercsekből álló és a rész tekercse két diódákon keresztül összekapcsoló szekunder tekercset is tartalmaz, amely szekunder tekercs a képcső gyorsító elektródáira van kapcsolva, és a záróátalakító transzformátorának összes tekercse egy U-alakú ferritmag egyik szárára van úgy elhelyezve, hogy a vevőkészülék tápfeszültségeit előállító szekunder tekercsek és a képcső gyorsító elektródáival összekapcsolt járulékos szekunder tekercs között van a tároló primer tekercs elhelyezve, és azok a tekercsek, amelyek a tekercselési szélességhez viszonyítva kis menetszámúak, olyan meredekséggel annak tekercselve, hogy a ferritmagot a teljes hasznos tekercselési szélességben átfogják, és így a kapcsoló tranzisztor zárófázisában indukált tekercsfeszültség kétszer-háromszor nagyobb, mint a kapcsoló tranzisztor nyitóirányú állapotában indukált tekercsfeszültség.

A találmány szerinti tápegységnél előnyös, ha a kis kimeneti feszültségeket előállító tekercsek vagy résztekercsek a ferritmagon úgy vannak elhelyezve, hogy kisebb a csatolási tényezőjük, mint az összehasonlító feszültséget előállító tekercs csatolási tényezője.

A találmány szerinti stabilizált tápegység előnye, hogy az elektronsugárcső gyorsító elektródáinak táplálására szükséges nagyfeszültséget közvetlen energiaátalakítással és olyan hatásfokkal valósítjuk meg, amely hatásfok az ismert kisfeszültségű tápegységek hatásfokával megegyezik, továbbá nincs szükség semmiféle külön méretezésre a szükséges kelet-nyugat korrekció miatti esetlegesen fellépő nagyfeszültségű moduláció elkerülésére. Ennek előnye abban nyilvánul meg, hogy a nagyfeszültség terhelésének a megváltozása nem fog a továbbiakban a visszavezető transzformátoron keresztül a visszavezető záró

189.388 impulzus alakjára befolyást gyakorolni, és így nem befolyásolja az ebből az impulzusból előállított képcső ámyékolórács feszültséget sem.

A találmány szerinti járulékos tekercsben előállított nagy feszültség megfelelő stabilitása, különösen a záróátalakító frekvenciaváltozásának a függvényében csak akkor érhető el, ha ez a tekercs a primer tekerccsel viszonylag szoros csatolásban van, és ugyanilyen szoros csatolásban van az összehasonlító feszültséget előállító tekerccsel is, mivel csak ekkor lehet a saját rezgés hatását az előállított nagyfeszültségre kis értéken tartani.

Ugyanakkor a járulékos tekercsben, amely a nagyfeszültséget · előállítja, a feszültség felfutási idejének kisebbnek kell lennie, mint a kapcsolótranzisztor legkisebb zárási ideje, mivel ekkor marad a tekercs saját kapacitása kicsi.

A találmány szerinti tápegységnél a kisfeszültségek előállítására szolgáló szekunder tekercset a ferritmagnak egy olyan részén kell elhelyezni, ahol a laza csatolás révén kisebb menetfeszültség indukálódik, és így a kívánt feszültségérték pontosan beállítható.

Egy további kiviteli alak úgy van kialakítva, hogy a transzformátor szórt mágneses hatását csökkentendő, a fenitmagon belül a légrést az árammal átjárt tekercsek által körülvett részen belül kell kiképezni.

Amennyiben a tápegységet hálózatról leválasztva kell működtetni, a primer tároló tekercset, a visszacsatoló tekercset és az összehasonlító feszültséget előállító tekercset egyrészt az egyéb fokozatok tápfeszültségét előállító szekunder tekercsektől, másrészt pedig a képcső gyorsító elektródáihoz kapcsolt feszültséget előállító járulékos tekercstől védőszigetelőn keresztül le kell választani.

Mivel a transzformátor tekercsei közötti szoros csatoláshoz a nagyfeszütlségű tekercseket egymáshoz közel kell elhelyezni, mindenképpen szükség van arra, hogy a teljes tekercselrendezést nehezen gyulladó műgyantába itassuk vagy műgyantába öntsük ki.

Gyakran szükség van ama, hogy a nagyfeszültségű generátor belső ellenállása által kiváltott sugárzási áramtól függő képalakváltozást kompenzálni kell. Ezt a találmány szerinti tápegységgel egyszerű módon úgy tudjuk megvalósítani, hogy a zárótranszformátor kimeneti feszültségét a terheléstől tesszük függővé és ezáltal a terheléstől függ a vízszintes eltérítés tápfeszültsége is. Ezt úgy érjük el, hogy az összehasonlító feszültséget előállító töltő áramkörrel sorosan kapcsolunk egy meghatározott értékű ellenállást, így a sugárzó áramtól függő képalakváltozás minimumra redukálódik. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy semmiféle járulékos veszteséget nem okoz.

Mivel a találmány szerinti biztosítva van, hogy a képcső gyorsító feszültségét a vízszintes eltérítő feszültség kimaradása esetén is fenntartsuk, célszerű ha a képcső védelmére egy, a vízszintes eltérítés visszafutó záróimpulzusábóf a képcső számára egy ámyékolórács feszültséget állítunk elő. Ekkorugyanis vízszintes eltérítés kimaradása esetén a képcső sötétre van vezérelve, így a nem eltérített elektronsugár a képcső világító rétegét nem tudja károsítani

A találmány szerinti tápegységet a továbbiakban példaként] kiviteli alakja segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az

1. ábra a találmány szerinti tápegység kapcsolási elrendezését mutatja, a

2. ábrán pedig a zárótranszfoimátor tekercseinek a vázlatos elrendezése látható a találmány szerinti.

Az 1. ábrán látható tehát a találmány szerinti tápegység kapcsolási elrendezése. A hálózati feszültséget 1 egyenirányító egység segítségével egyenirányíljuk és ez az egyeniranyított feszültség képezi a találmány szerinti tápegység tápfeszültségét

A 2 kapcsoló tranzisztorok továbbá a 3 vezérlő berendezésnek, amelyek önmagukban ismertek, az a feladatuk, hogy az átalakító 6 transzformátor 5 primer tekercsét periodikusan kapcsolják a tápfeszültségre és kapcsolják onnan le, és az 5 primer tekercsben a 2 kapcsoló tranzisztor vezető állapotában egy fűrészjel alakúan emelkedő áram folyik. Az összehasonlító 7 tekercs a 2 kapcsoló tranzisztor kikapcsolásának egy meghatározott időbeni kikapcsolására szolgál, mégpedig úgy, hogy a 3 vezérlő berendezéssel és a referencia feszültséggel összhangban stabü értéken tartja a kimenő feszültséget.

A szekunder 9, 8 és 10 tekercsek az egyéb szükséges belső áramkörök számára biztosítják a tápfeszültséget, például a képcső fűtéséhez is. A találmány szerinti zárótranszformátor felépítésében azonban eltér az ismert zárótranszformátoroktól azáltal, hogy a járulékos szekunder 11 tekercs több egymenetű diódákkal összekapcsolt tekercsrészből áll, amelyek egyrészt e lehető legszorosabb csatolásban vannak a többi tekerccsel, másrészt azonban a feszültségének olyan a felfutási ideje, hogy a felfutás idő minden esetben kisebb, mint a 2 kapcsoló tranzisztor legrövidebb zárt állapotú ideje, így a saját rezonanciája az előállított Úu gyorsító feszültség stabilitását lényegében nem befolyásolja a zárótranszformátor frekvenciaeltérése esetén sem.

A nagyfeszültség előállításához tehát egyrészt szükség van arra, hogy a járulékos^xszekunder 11 tekercsben lehetőleg nagy legyen a menetfeszültség, hogy lehető legkevesebb menetszámmal lehessen kis méretű 11 tekercset készíteni, mivel ekkor az 5, 7 és 8 tekercsek között egy szilárd csatolás biztosítható, ugyanakkor biztosítható a kis értékű saját kapacitás is. Másrészről a kis feszültségnek optimális hatásfokkal történő előállításához célszerű, ha a 2 kapcsoló tranzisztor vezető és lezárt állapotának a viszonya 1:1 Figyelemb évévé most tehát azt, hogy úgy a kis fesszültség, mint a legalább két nagyságrenddel nagyobb feszültség közös előállításához a tekercsek szoros csatolásban egy ferritmagon vannak elhelyezve, optimális hatásfokot érthetünk el, ha a záró és a nyitott fázis tekercsfeszültségeinek az aranya 2 és 3 között van.

A képcső fókuszáló feszültségét az egymásután diódákon keresztül kapcsolt tekercsrészek közül valamelyik megcsapolásról le lehet venni. Egy további lehetőség lehet, ha az Un gyorsító feszültségre egy 12, 13 és 14 ellenállásokból álló ellenállásosztót kapcsolunk, amelynek a megcsapolása van a fókuszáló elektródára kapcsolva, és legalább annak a nagyfeszültségű 14 ellenállása a teljes tekercseléssel együtt szintén műgyantába van mártva, vagy műgyantával van kiöntve.

Gyakran kívánatos, hogy a nagyfeszültségű generátor belső ellenállása által létrehozott és a sugáráramtól függő képtoizulást kompenzáljuk. Ez egyszerű módon úgy oldható meg, hogy a záróátalakító kimeneti feszültségét a terheléstől függően befolyásoljuk és így megkapjuk a vízszintes eltérítés tápfeszültségét is, ha az összehasonlító feszültség előállítására ki4

189.388 képezett áramkör 16 és 17 elemekből álló töltőkörével egy meghatározott értékű 18 ellenállást kapcsolunk sorosan.

Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy a kom- g penzáció semmiféle járulékos veszteséget nem okoz.

Mivel azonban a találmány szerinti megoldásnál a 15 vízszintes eltérítő fokozat kimaradása esetén a képcső gyorsító feszültsége továbbra is megmaradhat, célszerű, ha a képcső védelmére a 15 vízszintes eltérítő fokozat végfokozatának a visszavezető 10 záróimpulzusából egy 20 szűrötagból és 21 egyenirányítóból álló fokozaton keresztül állítjuk elő az árnyékolórács feszültséget.

így a képcsövek a vízszintes eltérítő feszültség kimaradása esetén sötétre lesznek vezérelve és így meg lehet akadályozni a nem eltérített elektronsugár 15 beéglst.

A találmány szerinti záróátalakító 6 transzformátorának áramló szórt terét úgy lehet lecsökkenteni célszerűen, ha a 6 transzformátor ferritmagjának 22 légrését a ferritmagnak az árammal átjárt tekercsek __ által körülvett részén belül képezzük ki. A 2. ábrán a tekercseknek a ferritmagon történő elhelyezését mutatjuk be.

A 8 tekercs állítja elő a televíziós vevőkészülék egyes fokozatain a vízszintes eltérítés kivételével a kisfeszültségű tápfeszültségét A 8 tekercs közvet- 25 lenül a ferritmag közelében van elhelyezve és olyan meredekséggel van tekercselve, hogy a teljes tekercsszélességet átfogja a tekercselés. Amennyiben több szekunder tekercse van úgy ezeket többszálas tekercselésként azonos meredekséggel célszerű tekercselni, és a tekercselési magasságot olyan kis értéken célszerű 30 tartani, amilyen kis értéken csak lehet. Egy további kiviteli alak megvalósítható úgy is, hogy a tekercseket fóliacsíkok képezik, amelyek a tekercstest körül spírálalakban vannak feltekerve.

Ezt követően erre a tekercselésre van a 15 vízszintes eltérítő fokozat 9 tekercse felvive szintén úgy, 35 hogy a teljes tekercselési szélességet kihasználjuk.

Erre van azután elhelyezve az első 23 védőszigetelés. Közvetlenül a 23 védőszigetelésen van a visszacsatoló 4 tekercs és az összehasonlító 7 tekercs mint kétszálas tekercselés felvive, amely tekercselés meredeksége szintén olyan, hogy a teljes tekercsszélességet kihasználja.

Közvetlenül az előbb említett tekercsek fölött van elhelyezve azután az 5 primer tekercs. így van biztosítva, hogy az 5 primer tekercs és a 15 vízszintes eltérítő fokozat 9 tekercse, valamint az össze- 45 hasonlító feszültséget előállító 7 tekercs közötti szoros csatolás, és ugyanilyen szoros a csatolás a legkívül elhelyezett több résztekercsből álló az egyes résztekercseket diódákkal összekapcsoló járulékos 11 tekercshez is.

A diódákat a tekercs mentén körbe helyezzük el, úgy, hogy ezeket is műgyantával öntjük ki. Célszerű lehet az is, hogy a járulékos 11 tekercset egy külön tekercstesten helyezzük el, amely tekercstest ebben az esetben egy második 24 védőszigetelést képez_Mivel a menetfeszültség nagy, lehetőség van, különösen kis tápfeszültség esetén arra, hogy a feszültséget minden további nélkül pontosan lehessen beállítani. Egy további kiviteli alak kiképezhető úgy, hogy például a 10 tekercset, amely a képcső fűtőfeszültségét szolgáltatja, a ferritmagnak egy olyan részén helyezzük el, ahol a meghatározott laza csatolás kisebb feszültséget indukál, és így az előírt feKüttség egyszerűen és pontosan beállítható.

Claims (2)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Stabilizált tápegység televízió vevőkészülékekhez, amely bemeneti egyenirányító egységet, kapcsoló tranzisztorral kiképezett oszcilláló záróátalakítót, vezérlő berendezést, szabályozó erősítőt és referenciagenerátort tartalmaz, továbbá tartalmaz egy primer tekerccsel, visszacsatoló tekerccsel egy az összehasonlító feszültséget előállító tekerccsel továbbá egy vagy több szekunder tekerccsel ellátott transzformátort, amely szekunder tekercsek után egyenirányító diódák vannak a televízió vevőkészülék villamos egységei tápfeszültségeinek előállítására kapcsolva, azzal jellemezve, hogy a záróátalakító transzformátora (6) még egy további, önmagában ismert, több megcsapolása résztekercsekből álló, és a résztekercseket diódákon keresztül összekapcsoló szekunder tekercset (11) is tartalmaz, amely szekunder tekercs (11) a képcső (19) gyorsító elektródáira van kapcsolva, és a záróátalakító transzformátorának (6) összes tekercse egy U-alakú ferritmag egyik szárára van úgy elhelyezve, hogy a vevőkészülék tápfeszültségeit előállító szekunder tekercsek (8, 9) és a képcső (19) gyorsító elektródáival összekapcsolt járulékos szekunder tekercs (11) között van a tároló primer tekercs (5) elhelyezve, és azok a tekercsek, amelyek a tekercselés szélességhez viszonyítva kis menetszámúnk olyan meredekséggel vannak tekercselve, hogy a ferritmagot a teljes hasznos tekercselési sebességben átfogják, és így a kapcsoló tranzisztor (2) zárófazisában indukált tekercsfeszültség kétszer-háromszor nagyobb, mint a kapcsoló tranzisztor (2) nyitóirányú állapotában indukált tekercsfeszültség.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti stabilizált tápegység, azzal jellemezve, hogy a kis kimeneti feszültségeket előállító tekercsek vagy résztekercsek (8, 9, 10) a ferritmagon úgy vannak elhelyezve, hogy kisebb a csatolási tényezőjük, mint az összehasonlító feszültséget előállító (7) csatolási tényezője.

   2 db ábra