NL8000557A - Ferroresonante voedingsbron voor een afbuig- en hoog- spanningsketen van een televisie-ontvanger. - Google Patents

Description

f 70 8921

Titel : Ferroresonante-· voedingsbron voor··een afbuig-· en hoogspanning skéten van één telêvisie-ontvanger. _

De uitvinding beeft betrekking op een hoogfrequente, ferroreso-nante voedingsbron voor een afbuig- en hoogspanningsketen.·

Bij afbuig- en boogspanningsvoedingsbronnen voor televisie-ont-vangers worden de B+ -voedingsspanning voor de afbuigschakeling en 5 ' de boge uitor versnellingsspanning meer in bet bijzonder op twee verschillende wijzen afgeleid. De B+ -spanning wordt afgenomen uif·. bet wisselstroomnet., waarvan de spanning wordt gelijkgericht en gefilterd, terwijl de ultor versnellingsspanning wordt afgenomen uit gelijk gerichte terugslagpulsen, die uit een horizontale uit-10 gangs- of terugslagtransformator worden verkregen. Bij een dergelijke inrichting moet- gebruik worden gemaakt van twee relatief onafhankelijke en dure voedingsbronnen.

Om de hoge spanning te regelen wordt of de boge spanning zelf direkfc geregeld of wordt de B+ -spanning, meer in bet bijzonder 15 via betrekkelijk complexe elektronische serieschakel- of sbuntre-gelaars geregeld. Dergelijke ketens zijn betrekkelijk duur en onderhevig aan fouten-, welke een extra beveiiigingsschakeling vereisen om de televisie-ontvanger bij een abnormale toename van de hoge spanning, buiten werking te stellen.

20 Vele televisie-ontvangers omvatten een schakeling voor het on derhouden van een constante rasterbreedte bij een variabele ultor-bundelstroom. Dit kan geschieden door de B+ -rasterspanning zodanig te wijzigen, dat deze de veranderende ultor spanning zodanig naloopt., dat de rasterbreedte en derhalve de beeldafmeting bij een 25 variërende ultor spanning - constand blijft. Meer in het bijzonder verkrijgt men de 3+ -spanningsverandering door het opnemen van een serieweerstand, die geleidend met de primaire wikkeling van de terugslagtransformator is gekoppeld of door gebruik te maken van een extra B+ -regelketen, die bundelstroomvariaties aftast en de 30 B+ -spanning op een dienovereenkomstige wijze varieert. Bij de 800 05 57 ί -βκ 2 eerste "benadering kan energie op een onnodige -wijze in de serie-weerstand -worden gedissi'peerd, terwijl "bij de tweede "benadering de schakeling meer complex en duurder wordt.

Bij sommige B+ -regelaars- wordt gebruik gemaakt van een wissel-5 stroomnet-regeltransformator voor 60 Hz, zoals een ferroresonante transformator van 60 Hz voor het verschaffen van een geregelde B+ -spanning. Omdat de werking plaats vindt "bij de lage frequentie van 60 Hz moet gebruik, worden gemaakt van een "betrekkelijk grote en zware transformator. Voorts- wordt de hoogspanning dan onafhankelijk 10 aangelegd door middel van een "betrekkelijk grote terugslagtransfor-mator, welke is· ontworpen voor "betrekkelijk grote energiestromen·.

. Bij andere, bekende regelketens voor televisie-ontvangers wordt de hoge spanning geregeld door middel van een terugslagtransforma-tor, die zelf volgens- de ferroresonante modus wordt bedreven. Te-15 rugslagpulsen worden aan de primaire terugslagwikkeling toegevoerd. De hoge uitor spanningswikkeling wordt dan op de gewenste frequentie afgestemd. Ctadat de B+ -voeding afkomstig is uit een afzonderlijke bron, zoals het wisselstroemnet, moet een afzonderlijke regelketen aanwezig zijn indien de B+ -spanning ook moet worden ge-20 regeld. Indien de B+ -spanning niet wordt geregeld, kan een andere schakeling nodig zijn om een constante rasterbreedte te onderhouden.

Bij vele ketens, waarbij de hoge spanning uit de terugslag wordt afgenomen, "bezit de hoge spanning een piekwaarde, welke in hoofdzaak kleiner is dan de vereiste ultor spanning om het aantal 25 windingen, dat voor de hoogspanningswikkeling nodig is, te reduceren. Een hoogspanningsvermenigvuldiger verhoogt dan de spanning tot het vereiste niveau. Aangezien het ontwerp van vele spanningsver-menigvuldigers vereist, dat beide polariteiten van de wisselspanning worden gebruikt, is het gewenst, dat de vermenigvuldiger wordt aan-30 gedreven door een wisselspanning, waarbij de waarden van de gedeelten met positieve en negatieve polariteit in hoofdzaak aan elkaar gelijk zijn. Indien de waarde bij een polariteit veel kleiner is dan de andere, dragen de condensatoren en dioden, die tijdens deze polariteit actief zijn, zeer weinig tot de spanning bij. Dit is 35 de situatie, welke optreedt wanneer de terugslagpuls als een bron 8 0 0 0 5 57 • i 3 voor de spanningsvermenigvuldigketen wordt gebruikt. Er is een zesvoudige vermenigvuldiger, waarin zes dioden en zes condensatoren worden toegepast, nodig om een drievoudige vermenigvuldiging te verkrijgen wanneer aan een spannlngsvermenigvuldiger een terugslag-5 puls met kleine werkzame periode wordt aangelegd.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat een ferroresonante voedingsbron voor een afbuig- en hoogspannings-, keten in een televisie-ontvanger een wisselspanningsbron. Een ferroresonante transformator omvat een magnetische kern, een eerste wik-10 keling, die met de wisselspanningsbron is gekoppeld, en een hoog-spanningswikkeling, die om een kerngedeelte van de magnetische kern is gewikkeld en met een hoogspanningsklem is gekoppeld voor het opwekken van een hoge spanning. Om het kerngedeelte van de magnetische kern is een tweede wikkeling gewikkeld, die met een aftastvoedings-15 spanningsklem is gekoppeld voor het opwekken van een aftastvoedings-spanning. Er zijn organen aanwezig, die aan tenminste ien wikkeling van de ferroresonante transformator een voldoende capaciteit meedelen om circulerende stromen op te wekken teneinde de kerngedeelten bij de hoogspanning en tweede wikkelingen tijdens elke periode 20 van de wisselspanning te verzadigen. Hierdoor verkrijgt men een geregelde hoge spanning en een geregelde aftastvoedingsspanning. Een afbuigschakelaar is met een afbuigvikkeling gekoppeld voor het tijdens elke afbuigperiode opwekken van aftast- en terugslaginterval-len. Een aftastspanningsbron is met de afbuigwikkeling gekoppeld 25 om in de afbuigwikkeling een aftaststroom op te wekken. Eerste organen koppelen de geregelde aftastvoedingsspanning met de aftast-spanningbron. Een.ultorklem levert een ultor versnellingsspanning.

Met de hoogspanningsklem en met de ultorklep zijn hoogspanningsorganen gekoppeld om uit de geregelde hoge spanning de ultor versnel-30 lingsspanning op te wekken.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder verwijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een schema van een uitvoeringsvorm van een hoogfrequente, ferroresonante voedingsbron voor een afbuig- en hoogspannings-35 keten; 80 0 0 5 57 1| -- - ...

fig. 2 een hoogfrequent ferroresonant transformatorkern- en wikkelingsstelsel ten gebruike hij de keten volgens fig. 1; fig. 3 een dwarsdoorsnede van de transformator volgens fig. 2 over de lijn ÏÏI-III; 5 fig. U een andere kernconstructie voor de transformator volgens fig. 2; en fig. 5 golfvormen die hij de keten volgens fig. 1 optreden.

Zoals uit fig. 1 blijkt, wordt de netwisselspanning van bijvoorbeeld 120. V bij . 6)0 Ez aan de klemmen 21 en 22 en daarna aan de in-10 gangsklemmen 23 en 2b van een dubbele bruggelijkrichter 25 aangelegd. Tussen de klemmen 21 en 23 is· een stroombegrenzingsweerstand 30 aanwezig. Een gelijkspanning met een waarde van bijvoorbeeld + 150-V wordt by een klem 26 opgewekt en gefilterd door een condensator 27, die over de klem 26 en een klem 28 is gekoppeld, welke 15 laatste de gemeenschappelijke, geaarde terugvoerklem is, die niet ten opzichte van het wissels-troomnet is geïsoleerd. Met de voe-dingsklem 2β van + 15'0 V is een weerstand 29 gekoppeld. Een lage gelijkspanning van bijvoorbeeld +20 V wordt opgewekt bij de kathode (klem 32} van een : ener diode 33, die met de weerstand 29 is ge-20 koppeld.

Een hoogfrequente rechthoekige oscillator 35 omvat een sinus-golfoscillator 36, een balansrechthoekstrap 37 en een uitgangs-trap 38. De sinusgolfoscillator 36 is zelf-oscillerend en omvat een transformator 39, waarvan de collector is gekoppeld met een 25 LC-resonantieketen M» welke een condensator U0 en een wikkeling Ma van een koppeltransformator M omvat. De collectorspanning van de transistor 39 wordt verkregen uit de voedingsbron van +20 V, die via een weerstand. k2 met een klem U8 van de wikkeling Ma is gekoppeld, Met de klem bQ is een shuntcondensator M gekoppeld. De 30 weerstand b2 reduceert de spanning van 20 V tot 17 V en de condensator M draagt bij tot de eliminatie van de rimpel van de gelijkgerichte ingangsspanning 60 Hz. De wisselstroomterugkoppeling om de oscillator 36 in een zelf-oscillerende modus te houden, wordt verkregen door de condensator M, die tussen de keten M en de 35 basis van de transistor 39 is gekoppeld. De gelijkstrooravoorspanning 80 0 0 5 57 5 * yoor de basis wordt geleverd· door de spanningsdeelweerstanden k6 en kj, die-met de weerstand h2 zijn gekoppeld.

De oscillator 36 wekt in de wikkeling Ula een hoogfrequente sinusvormige spanning op. De resonantiefrequentie van de keten U5 ^ wordt bijyoorbeeld zodanig gekozen, dat deze dicht ligt bij de horizontale afbuigfrequenti'e,. 1 /TL. -van bij benadering 15,75 kHz. Hori-zontale terugslagpulsen 67, die uit een horizontale terugslagtrans-formator 68 worden verkregen, worden aan een. synchronisatie-ingangs-klem 69 van de oscillator 36 toegevoerd. De terugslagpulsen 67 worden vanuit de klem 69, wat wisselstroom betreft, via een condensator 70 en een weerstand 71 van spanningsdeelweerstanden 71 en .72 aan de emitter van de transistor 39 toegevoerd. De terugslagpulsen 67 synchroniseren de frequentie van de oscillator 36 met de horizontale afbuigfrequentie doordat de transistor 39 in het horizontale terugslaginterval wordt uitgeschakeld.

De hoogfrequente, sinusvormige spanning in de wikkeling ^1a van de oscillator 36 wordt door middel van een wikkeling Ulb van de transformator M via de respectieve weerstanden 51 en 52 aangelegl aan de bases van de balanstransistoren h9 en 50. Een middenaftakk-ng 2q van de wikkeling ilh is geaard. De trap 37 zet de door de oscillator 36 opgewekte sinusvormige spanning om in een rechthoekige spanning met dezelfde frequentie.. De rechthoekige spanning is meer geschikt dan een sinusgolf voor het aandrijven van de uitgangstrap 38.

De door de trap 37 opgewekte hoogfrequente rechthoekige spanning 2^ wordt uit een wikkeling 53a van een koppeltransformator 53 aan de bases van de balansuitgangstransistoren 5k en 55 toegevoerd via een wikkeling 53b van de transformator 53 en via de respectieve weerstanden 56 en 57· Een weerstand 58 en een condensator 59s die parallel zijn verbonden, zijn tussen een middenaftakking van de vikke-ling 53b en het gemeenschappelijke verbindingspunt van de emitters van de transistoren 5^ en 55 gekoppeld. De weerstand 58 en de condensator 59 dienen voor het leveren van een negatieve voorspanning aan de bases- van de uitgangstransxstoren.

Een diode 60 is parallel aan de collector-emitterelektroden van de transistor 5^ gekoppeld, waarbij de kathode van de diode 60 met 80 0 0 5 57 ·> * 6 de collector van de transistor 5^ is gekoppeld. Op een soortgelijke wijze is een diode 61 parallel aan de collectorr-emitterelektroden van de transistor 55 gekoppeld, waarbij de kathode van de diode 61 met de collector van de transistor 55 is gekoppeld. De dioden 6o 5 en 61 dienen om de piekspanning van ongewenste spanningspulsen, die de transistoren kunnen beschadigen, te begrenzen.

De uitgangstrap 38 levert bij' de uitgangsklemmen 62 en 63 daarvan, de colleetorelektroden van de respectieve transistoren 5^· en 55 een hoogfrequente, rechthoekige wisselspanning 6k. De spanning 6k 10 dient als een niet-geregelde energiebron of als een excitatiespanningsbron voor een hoogfrequente, ferroresonante transformator 65. Een ingangs- of primaire wikkeling 65a is parallel aan de uitgangsklemmen 62 en 63 van de uitgangstrap 38 gekoppeld.De voedingsspanning voor de trap 38 wordt verkregen uit de niet-geregelde gelijk-15 spanning van +150 'V bij de klem 26, die met een middenaftakking 66 van de primaire wikkeling 65a is gekoppeld.

De hoogfrequente, ferroresonante transformator 65 omvat een primaire wikkeling 65a, een secundaire laagspanningswikkeling 65b, een secundaire hoogspanningswikkeling 65c en een magnetische kern 20 165. Zoals aangegeven in fig. 2, omvat de kern 165 twee kerngedeel ten 165a en 165b. Het kerngedeelte 165a heeft de vorm van een C-vormig onderdeel. Het kerngedeelte 165b bestaat uit een betrekkelijk dunne, rechthoekige plaat van magnetisch materiaal met een betrekkelijk grote verhouding tussen oppervlak en volume.

25 Zoals aangegeven in fig. 2, is de primaire wikkeling 65a om de middenseetïe van het C-vormige kerngedeelte 165a gewikkeld. De secundaire laagspanningswikkeling 65b is om het plaatvormige kerngedeelte 165b gewikkeld. De hoogspanningswikkeling 165c is concentrisch om de laagspanningswikkeling 65b gewikkeld. Elk van de se-30 cundaire wikkelingen 65b en 65e kan laagsgewijs om cilindrische spoellichamen 265b respectievelijk 265c zijn gewikkeld. Men kan ook andere geschikte constructies gebruiken, zoals die waarbij bijvoorbeeld de hoogspanningswikkeling 65c laagsgewijs direkt over de laagspanningswikkeling 65b is gewikkeld. Men kan ook gebruik 35 maken van gesegmenteerde pi-vikkelingen voor de laag- en hoogspan- 80 0 0 5 57 7 Λ J* ningswikkelinger. Zoals aangegeven .in fig. kan de kern 165 ook bestaan uit een recht Hoekige kern, welke is opgebouwd uit twee C-vormige kernen 7^5 en 865, die langs· de benen daarvan tegen elkaar stuiten, waarbij de benen 765a en 865a van de twee C-vormige ker-5 nen een gereduceerd dwarsdoorsnedeoppervlak bezitten. De laagspan-ningswikkeli'ng 65b en de. hoogspanningswikkeling 65c, welke niet in fig. b zijn weergegeven, worden dan concentrisch om de benen 765a en 865a gewikkeld, zoals aangegeven in fig. 2, waarbij de ingangsei primaire wikkeling 65a om het tegenovergelegen been wordt ge-10 wikkeld, als aangegeven in fig. 2.

Zoals aangegeven in fig. 1, is een geleider van de secundaire laagspanningswikkeling 65b met een klem 101 gekoppeld en is een andere geleider gekoppeld met een aardstroomterugvoerreferentieklem 102, die geleidend ten opzichte van het visselstroomnet is geïsoleerd.

. 15 Deze klem kan zich op aardpotentiaal bevinden. De secundaire laagspanningswikkeling 65b is via een enkelvoudige gelijkrichter 1)-01 met een aftastvoedingsspanningsklem 301 gekoppeld. De hoogfrequente wisselspanning, die door de laagspanningswikkeling 65b over de klemmen 101 en 102 wordt opgewekt, wordt door de gelijkrichter 1)01 enkel- · 20 voudig gelijkgericht en door een condensator 501 gefilterd. Een B+ -aftastvoedingsspanning van bijvoorbeeld +120 V wordt bij de klem 301 opgewekt.

Andere aftakgeleiders van de secundaire laagspanningswikkeling 65b worden uit de wikkeling uitgevoerd en met respectieve gelijk-25 richters 1)03 - 1)05 gekoppeld voor het verschaffen van lage gelijkspanningen van +30, +72 en +210' V bij de respectieve klemmen 303 -305. Met de kathoden van de dioden 1)03 - 1)05 zijn filtercondensato-ren 503 - 505 gekoppeld.

Een horizontale afbuigketen 73"’ omvat een normale, horizontale 30 oscillator- en aandrijfketen 7I), een afbuigaft ast schakelaar 76, voorzien van een dempdiode 77 en een horizontale uitgangstransis-tor 78, een horizontale terugslagcondensator 79 en een serie-schakeling van een horizontale afbuigwikkeling 80 en een aftastcon-densator 81. De spanning Y^ over de condensator 8t dient als een 35 aftastspanningsbron voor de horizontale afbuigwikkeling 80. Tijdens 8 0 0 0 5 57 8 ........................

ft

A

elk horizontaal aftastinterval geleidt de aftastschakelaar 76 en koppelt deze de aftast spanning V over de horizontale afbuigwik-

"D

keling 80, waardoor in de afbuigwikkeling de vereiste, horizontale zaagtandvormige aftaststroom wordt opgewekt.

5 Voor het verkrijgen van de aftast spanning V , is dg. af tast conden sator 81 met de B+ -aftastvoedingsspanningklem 301 gekoppeld via de primaire wikkeling 68a van de terugslagtransformator 68. Derhalve is de gemiddelde of gelijkstroomwaarde van de aftastspanning in hoofdzaak gelijk aan de B+ -aftastvoedingsspanning van +120 V.

10 Tijdens het horizontale terugslaginterval, wanneer de schake laar 76 is uitgeschakeld, resoneren de horizontale afbuigwikkeling 80 en de ’’horizontale terugslageondensator 79 gedurende de helft van een oscillatieperiode. De in de primaire wikkeling 68a van de transformator 68 opgewekte horizontale terugslagpulsen worden trans-15 transformatorisch naar de secundaire wikkelingen 68b en 68c overgedragen. De klemmen 82 en 83 van de secundaire wikkeling 68b voeren de terugslagpulsen toe aan ketens, zoals de onderdrukkings- en hor-rizontale synchronisatieketens. De secundaire wikkeling 68c dient als de bron van terugslagpulsen 67, welke worden gebruikt voor het 20 synchroniseren van de oscillator 36 van de hoogfrequente, rechthoekige oscillator 35·

Bij vele gebruikelijke televisie-ontvangervoedingsketens wordt de ultor versnellingsspanning afgenomen uit gelijkgerichte terugslagpulsen. Bij de keten volgens fig. 1 evenwel, wekt de hoogfre-25' quente wisselspanning, die over de secundaire hoogspanningswikke-ling 68c wordt opgewekt, de ultor spanning op. Deze, over de klemmen 106 en 107 opgewekte hoge wisselspanning wordt gelijkgericht en vermenigvuldigd door een spanningsvermenigvuldigketen 8U, welke drie dioden 85 - 87 en drie condensatoren 88 - 90 omvat. De kathode 30 van de diode 87 is gekoppeld met een ultorklem U, bij welke klem een ultor versnellingsspanning van bijvoorbeeld +27 kV wordt opgewekt. Een tussengelegen hoge gelijkspanning, die bij de kathode van de diode 85 wordt opgewekt, kan als een focusseringsspanning voor de focusseringselektrode van een kathodes-traalbuis van een televisie-35 ontvanger worden gebruikt.

. * 80 0 0 5 57 , 9 9

Wanneer de ferr©resonante' transfanaat or 65 zowel een hoge spanning in de secundaire hoogspanningswikkeling 65c als een lage spanning in de secundaire wikkeling 65b levert, worden de uit or ver-snellingsspanning en de B+ -aftastvoedingsspanningen geregeld zon-5 der dat betrekkelijk complexe en aan fouten onderhevige elektronische regelachakeli'ngen nodig zijn. Om de spanningen over de secundaire wikkelingen 65b en'65c te regelen, kan een resonantiecon-densator 91 met de secundaire laagspanningswikkeling 65b hij de klea1G1 worden gekoppeld, zoals in fig. 1 is aangegeven, of worden 10 gekoppeld met een andere wikkeling, die om het dunne, plaatvormige kerngedeelte 165b is gewikkeld. De waarde van de condensator 91 wordt zodanig gekozen, dat de condensator 91 en de secundaire laagspanningswikkeling 65b resoneren hij de frequentie van de exci-tatiehron, d.w. z. hij de frequentie van 15,75" kHz van de hoogfre-15 quente wisselspanningshron 6k. Onder bepaalde omstandigheden, welke later zullen worden toegelieht, kan de condensator 91 worden weggelaten om de kosten te reduceren. Indien in de secundaire hoogspanningswikkeling voldoende wikkelcapaciteit aanwezig is, is een extra condensator onnodig.

20 De circulerende resonantiestroom, die in de wikkeling 65b en de condensator 91 vloeit, draagt hij tot het magnetisch verzadigen van de kern onder zowel de laagspanningswikkeling 65b als de hoogspanningswikkeling 65c tijdens elke halve periode van de cir-culatiestroomoscillatie. Door de kern op deze wijze te verzadigen, 25 wordt de geïnduceerde spanning in de heide secundaire wikkelingen 65h en 65c geregeld.

Zoals aangegeven in fig. 5a is de spanning welke over de primaire wikkeling 65a van de hoogfrequente ferroresonante transformator 65 optreedt, een symmetrische, rechthoekige spanning 30 met een frequentie van 15,75 kHz en een neriode ÏL. van 63,5 micro- ü sec. De hoogspanning over de secundaire wikkeling 65c is ook een relatief symmetrische, rechthoekige spanning Yg^c, als aangegeven in fig. 5h. De door de laagspanningswikkeling 65b over de klemmen 101 en 102 opgewekte rechthoekige golf is aangegeven in fig. 5c, 35 waarbij het gedeelte met vlakke bovenzijde hij het geleiden van de 80 0 0 5 57

1Q

gelijkrichter Uoi optreedt. -De ingangsstroom i^a van de primaire wikkeling 65a (uit de klem 26} is· aangegeven in fig. 5d en is een relatief constante stroom, behalve bij de schakelmamenten van de transistoren 5^ en 55» d.w-.z. bij de voor- en achterranden van de 5 golfvorm V^a van fig. 5a.

De resonantie—of cireulatiestroom ic, die in de condensator 91 en de secundaire laagspanningswikkeling 65b tussen de klemmen 101 en 102 vloeit, als aangegeven in fig. 5e, draagt bij tot het magnetisch-verzadigen van het kerngedeelte 165b onder zowel de se-10 cundaire hoogspanningswikkeling 65c als de secundaire laagspannings-wikkeling 65b. Er zal bij de piekgedeelten 6k en 95 van de circu-latiestroomgolfvorm. i een verzadiging optreden.

Voor het verschaffen van een verzadiging van het kerngedeelte l65b, terwijl het kerngedeelte 165a onder de primaire wikkeling 15 65a onverzadigd blijft, wordt het dwarsdoorsnede-oppervlak van de plaat 165b/.'.volgens- fig. 2 kleiner gemaakt dan het dwarsdoorsnede-. oppervlak van de C-vormige kern 165a. Zoals in fig. 3 is aangegeven door de doorsnede over de lijn III-III van fig. 2, is het dwarsdoorsnede-oppervlak a = (t).(v), het produkt van de dikte t 20 en de breedte w van de plaat 165b, relatief veel kleinder dan het dwarsdoorsnede-oppervlak A = wf, het produkt van de zijden w en f van de C-vormige kern 165a. Voor de onderstaande waarde is de verhouding a/A bij benadering gelijk aan 0,19.

Het kan gewenst zijn de temperatuurtoename in het verzadigende 25 kerngedeelte 1ö5h onder de secundaire laagspanningswikkeling 65b en de secundaire hoogspanningswikkeling 65c na bekrachtiging van de keten volgens· fig, 1 te begrenzen. De verzadigingsfluxdichtheid B ^ van het kernmateriaal neemt bij toenemende temperatuur af. Omdat bij een ferroresonante transformator de over de secundaire wik-30 kelingen 65b en 65c opgewekte spanningen een functie van B^^ is, kan het gewenst zijn de temperatuurtoename te begrenzen door een secundaire wikkeling en kernstelsel met groter koelvermogen toe te passen. Deze temperatuurtoename kan optreden ten gevolge van grotere kernverliezen bij een hoogfrequente werking en ten gevolge 35 van betrekkelijk grote I^l-verliezen, afkomstig van factoren, zoals 80 0 0 5 57 ir de betrekkelijk grote hoogfrequente verzadigingscirculatiestroom.

Zoals aangegeven in fig. 2 en 3 omvat het kerngedeelte 165b een dunne plaat met een dikte t, een breedte v en een lengte 1. Bij bepaalde, onderstaande vaarden is de verhouding van het oppervlak 5 tot het volume van de plaat 65h betrekkelijk. groot, bijvoorbeeld UO op J, waardoor een sterkere koeling van de dunne plaat mogelijk is.

Verder is de binnendiameter D van het cilindrische spoellichaam 265b ook groter dan de dikte t van de plaat 165b, waardoor de wik-10 kelingen 65b en 65c los om het plaatvormige kerngedeelte 165b met een betrekkelijk grote luehtruimte tussen de wikkelingen en de kern kunnen worden gewikkeld. De convectiekoeling van de kern wordt daardoor versterkt. Een dergelijke kernconfiguratie is beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage Serial Nb. 007.8lk.

15 Indien de toename van de kemtemperatuur van betrekkelijk ge ring belang is, kan een normale kerngeometrie voor het kerngedeelte 165b worden toegepast, zoals een kern met rechthoekige of cirkel— vormige dwarsdoorsnede, waarbij c 3 wikkelingen 65b en 65c vaster cm de kern zijn gewikkeld.

20 Zoals weergegeven in fig. 5b» is de hoge spanning Vg^c over de hoogspanningswikkeling 65c een relatief symmetrische, rechthoekige golf, waarbij de waarde van het positieve gedeelte 92 bij benadering gelijk is aan de waarde van het negatieve gedeelte 93. Bij een piek-tot-piekspanningszwaai van 18 kV voor Vg^ zijn slechts 25 drie gelijkrichters en twee of drie condensatoren in de hoogspan-ningsvermenigvuldigketen volgens fig. 1 nodig om een ultor spanning van bijvoorbeeld +27 kV te verkrijgen. De dioden 85 en 87 richten de positieve gedeelten van V^_c gelijk, terwijl de diode 86 het negatieve gedeelte gelijk richt. Derhalve is de ultor spanning bij 30 benadering gelijk aan het dubbele van de positieve waarde van Vg^ opgeteld bij de negatieve waarde. De condensator 90 kan worden weggelaten, indien de geleidende bekledingen op de kineskoop in een voldoende filtercapaciteit voorzien. De gebruikelijke hoogspannings-.bronnen, die positieve terugslagpulsen van dezelfde waarde als die 35 van bet positieve gedeelte 92'volgens fig. 5b gelijk richten, kun- 80 0 0 5 57 J2 ...........

*· nen vijf of zes- dioden en bijbehorende condensatoren in het yerme-nigvuldigstelsel voor het verkrijgen yan dezelfde uitor spanning vereisen.

Eet beschreven hoogfrequente ferroresonante transformatorstel-5 sel volgens de uitvinding vóórziet 'in een geregelde B+ -aftastvoedingsspanning en derhalve een geregelde aftastspanning en voorziet ook. in een geregelde 'hoogspanning... Bij een dergelijk stelsel kunnen de ontwerpkriteria voor de horizontale afbuigketen 73 in V sterke mate worden verzwakt.. Omdat de terugslagtransformator 68 10 niet langer nodig is om belastingsenergie naar de uitor elektrode over te dragen, kan de. terugslagtransformator bijvoorbeeld aanmerkelijk worden gereduceerd in afmetingen, aangezien een betrekkelijk geringe belastingsstroom. naar de doorslagtransformator vloeit.

Waar een geringe gelijkstroom door de horizontale uitgangstransis-15 tor j8 vloeit, kunnen de- afmetingen en de stroom- en spannings-dimensioneringen en de warmte-afvoereisen daarvan eveneens worden gereduceerd. Bij een geschikt herontwerp van de keten kan gebruik worden gemaakt van een afbuigwikkeling 80 met kleine impedantie, welke dan een veel lagere spanningspiek van 200 V vereist in plaats 20 van dat de betrekkelijk grote horizontale terugslagpuls van meer in het bijzonder 1000 V wordt opgewekt.

Waar de hoogfrequente ferroresonante transformator 65 zowel de B+ -aftastvoedingsspanning als de hoge uitor spanning levert, kan een betrekkelijk goede beeldbreedtestabiliteit worden verkregen, 25 zonder dat gebruik behoeft te werden gemaakt van een elektronische besturingsschakeling of discrete serieweerstanden. Wanneer de bun-delbelasting van de ultorklem U toeneemt, neemt de ultorversnel-lingspotentiaal af. Het vergrote gelijkstroomgedeelte van de belast ingsstroom door de hoogspanningswikkeling 65c ontmagnetiseert 30 het kerngedeelte 165b enigszins en verschuift het werkpunt van dit kerngedeelte vanuit een gebied'met grote verzadiging iets naar de knie van de B-H -hysteresislus van de transformator, waardoor de hoge spanning iets wordt verlaagd. Aangezien de laagspanningswikke-ling 65b en de hoogspanningswikkeling 65c evenwel een gemeenschap-35 pelijk verzadigingskerngedeelte delen, zal de toegenomen belastings- 8 0 0 0 5 5-7 13 stroom in de wikkeling 65e ook de B+ -aft ast spanning verlagen, waardoor een goede rasterbreedteregeling wordt verkregen.

Met andere woorden voorzien de "bestaande lekinductantiês in de transformator 65 in een grotere spanningsval tij een grotere v.i-5 deohundelbelasting, waardoor zowel de Hoge spanning als de B+ -spanning af nemen. De leki'nduetanti'e tussen de secundaire hoog- en laag spanning swikkeling en 65¾ respectievelijk 65c en de mate en plaats van de kernverzadiging kunnen worden ingesteld voor het verschaffen van de rasterhreedteregeling.

10 Er is een het rekkelijk groot aantal windingen nodig om de be- trekkelijk hoge spanning over de secundaire hoogspanningswikkeling 65e op te wekken. Door een juiste keuze van factoren, zoals de wik-kelingsconfiguratie, de laagafstand en de geleiderafmeting, kan de tussen de windingen aanwezige lek- of verdeelde capaciteit voldoen-15 de groot zijn om het mogelijk te maken, dat de hoogspanningswikkeling 65e resoneert teneinde het kerngedeelte lójb te verzadigen, waardoor derhalve de spanningen in zowel de secundaire hoogspan-nings- als laagspanningswikkelingen worden geregeld. Een dergelijke verdeelde resonantieeapaciteit is in fig. 1 aangegeven door de 20 condensator 665, die parallel aan de hoogspanningswikkeling 65c is verbonden, ofschoon in werkelijkheid de totale capaciteit over de windingen is verdeeld.

Waar de verdeelde capaciteit 665 en de hoogspanningswikkeling 65c voorzien in de circulatiestroom voor het verzadigen van een 25 kerngedeelte 165b, is de condensator 91 niet langer nodig. Een oudering of falen van discrete componenten, die tot een toename van de hoge spanning kan leiden, wordt geëlimineerd. Voorts verkrijgt men door het gebruik van een ferroresonant ietransformator voor het leveren van de hoge spanning een intrinsiek hoogspannings-30 beveiligingsvermogen, aangezien veranderingen in wikkelingsin- ductantie of in de capaciteitswaarde van een resonantiecapaciteit meer in het bijzonder leiden tot een verlies aan ferroresonante werking en een afname van de wikkelingsspanning.

Waar de ferroresonante transformator 65 zowel de hoge spanning 35 als de B+ -aftastvoedingsspanning levert, kan een betrekkelijk gro- 80 0 0 5 57 «· .

1*+' te toename van de kerntemperatuur na een initiële ketenbekrachtiging worden toegestaan zonder dat de rasterbreedte in sterke mate wordt beïnvloed. Omdat de secundaire hoogspanningswikkeling 65e en de laagspanningswikkelïng 65b om een gemeenschappelijk 5 kerngedeelte 165b zijn gewikkeld., verlaagt een verlaging in bij toename van de kernt emperatuur zowel de nit or- als de B+ -spanning, waardoor men een goede mate van rasterbreedteregeling verkrijgt.

Typische waarden voor een hoogfrequente ferroresonante trans-10 formator 65, als weergegeven in. fig. 1 - 3 en onder gebruik van de verdeelde capaciteit 665, die bij de hoogspanningswikkeling 65c behoort, zijn de volgende :

Kern .165: C-vormig kerngedeelte 165a met een dwarsdoorsnede-2 ’ oppervlak van 2,32 cm , een lengte van. het buitenbeen van 5,1 cm 15 en een lengte van de ndddenseetie van 7,1 cm; het dunne, plaatvormige kerngedeelte 1ö5b met een dikte t = 2,79 mm, een breedte w = 15,5 mm, een lengte 1 = 7,1 cm, een dwarsdoorsnede-oppervlak van 1+3,2 mm ; het kernmateriaal is een ferriet met B^ van ongeveer 1+000 gauss bij 25° C, zoals ferroxcube 3E2A van Ferroxcube 20 Corporation, Saugeties, Hew York, of RCA 5I+0 van RCA Corporation, Indianapolis, Indiana.

Primaire wikkeling 65a : een met 30/1+0 nylon lit ze omwikkeling geïsoleerde, geglazuurde koperdraad, die laagsgewijs met vier lagen is· bewikkeld, in het midden is afgetakt, bifilair is gewikkeld 25 met totaal 200 windingen, zonder dat tussen de laag isolatielagen aanwezig zijn; de wikkelimgslengte bedraagt 3,9l+ cm.

Laat spanning swikkeling 65b : cilindrisch spoellichaam 265b met een binnendiameter D = 18,2 mm, een buitendiameter van 21,6 mm en een lengte van 1+2,55 mm. De wikkeling 65b bestaat uit met 30 25/38 nylon li'tz omwikkeling geïsoleerde geglazuurde koperdraad, die bifilair in lagen is gewikkeld met 190 windingen totaal en vier lagen van ongeveer 1+8 windingen in elke laag; een vijfde laag yan vier windingen voorziet in een kathodestraalbuisgloeispan-ning van bij benadering 6,3 7, 900 milliamp; de wikkelingslengte 35'~ bedraagt 1+2,55-mm.

80 0 0 5 57 15'

Hoogspanningsvikkeling 65c : Cilindrisch, spoellichaam 265c met een binnendiameter van 29,21 inm, een ringdikte van 1,52 mm en een lengte van 26,67 mm. De wikkeling 65c hestaat nit no.

38 gauge (0,1007 mm), geëmailleerd koperdraad, dat in lagen is ge-5 wikkeld met 32 lagen met 1U7 windingen in de eerste 31 lagen en it-3 windingen in de laatste laag, waarbij elke laag van de andere is gescheiden door een mylar isolator met een dikte van 0,05 tot 0,10 mm; het totale aantal windingen bedraagt 1*600 en de wikke-lingslengte is· gelijk aan 19' mm.

10 80 0 0 5 57

Claims (13)

1. Ferroresonante voedingsbron voor een afbuig- en hoogspannings-keten in een televisie-ontvanger, voorzien van een wisselspannings-bron gekenmerkt' door een ferroresonante transformator (65), welke is voorzien· van een magnetische kern (165), een eerste wikkeling 5 (65a), die met de wisselspanningsbron (37, 3θ) is gekoppeld, een hoogspanningswikkeling (65c), die om een kerngedeelte (165b) van de magnetische kern (I65) is gewikkeld en met een hoogspanningsklem (106) is gekoppeld voor het opwekken van een hoge spanning (Vg^), een tweede wikkeling (65b), die cm een kerngedeelte (165b) .van de 10 magnetische kern (165) is gewikkeld en met een aftastvoedingsspan-ningsklem (301) is gekoppeld voor het opwekken van een aftast-voedingsspanning en organen (91 of 665) voor het geven van een voldoende capaciteit aan tenminste ein wikkeling (65b óf 65c) van de ferroresonante transformator (65) voor het opwekken van circu-15 latiestromen voor het verzadigen van de kerngedeelten bij de hoge spanning en de tweede wikkelingen bij elke periode van de wisselspanning teneinde te voorzien in een geregelde hoge spanning en een geregelde aftastvoedingsspanning, een afbuigwikkeling (80), een afbuigschakelaar (78),die met de afbuigwikkeling is gekoppeld voor 20 het opwekken van aftast- en terugslagintervallen bij elke afbuig-periode, een aftastspanningsbron (81), die met de afbuigwikkeling (80) is gekoppeld om in de afbuigwikkeling een aftaststroom op te wekken, eerste organen (68a) om de geregelde aftastvoedingsspanning (bij 301) aan de aftastspanningsbron toe te voeren, een ultor 25 klem (U) voor het leveren van een ultor versnellingspotentiaal en hoogspanningsorganen (81+), die met de hoogspanningsklem (106) en de ultorklem (U) zijn gekoppeld om de ultor versnellingspotentiaal uit- de geregelde hoge spanning op te wekken.

2. Voedingsbron volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de hoog-30 spannings-(65c) en tweede wikkelingen (65b) een gemeenschappelijk verzadigingsgedeelte (165b) van de kern delen.

3. Voedingsbron volgens conclusie 2 met het kenmerk, dat de hoogspanningswikkeling (65c) concentrisch met de tweede wikkeling (65b) 800 0 5 57 i it is gewikkeld. Voedingsbron volgens· een der conclusies- 1-3 met het kenmerk, dat de organen voor het geven van een voldoende capaciteit de verdeelde capaciteit (665) van de hoogspanningsvikkeling (65c) crn-5 vatten.

5. Voedingsbron volgens- een der conclusies 1 - 3 met het kenmerk, dat de organen voor het’ geven van voldoende capaciteit een condensator (91)5 die met de tweede -wikkeling (65b) is gekoppeld, omvatten.

6. Voedingsbron volgens een der voorgaande conclusies gekenmerkt door een terugslagtransformator (68), die met de afbuigwikkeling (80) is gekoppeld voor het leveren van de terugslagpulsen (67).

7· Voedingsbron volgens conclusie 6 met het kenmerk, dat de eerste organen een eerste wikkeling (68a) van de terugslagtransformator 15 (68) omvatten.

8. Voedingsbron volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de hoogspanningswikkeling (65c) in een zodanige mate magnetisch met de tveede wikkeling (65b) is gekoppeld, dat bij variaties in de bundelstroombelasting van de ultorklem (ü) een relatief con-20 stante rasterbreedte wordt onderhouden. 9* Voedingsbron volgens conclusie 8 met het kenmerk, dat door een toenemende bundelbelasting de kern (165) wordt gedemagnetiseerd op een wijze, waarbij de uitor versnellingspotentiaal (27kV) en de aftastvoedingsspanning (B+) afneemt met een bedrag, waarbij een re-25 latief constante rasterbreedte wordt onderhouden.

10. Voedingsbron volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de hoge spanning (Vg·^) een relatief symmetrische, hoge wisselspanning is.

11. Voedingsbron volgens conclusie 10 met het kenmerk, dat de hoog-30 spanningsorganen zijn voorzien van vermenigvuldigerganen (8U) om een eerste veelvoud van de waarde van een eerste polariteit van de hoge wisselspanning (V^) op te tellen bij een tweede veelvoud van de waarde van de tweede polariteit van de hoge wisselspanning, teneinde de ulto-r ver snelling spot ent iaal (27kV) te verkrijgen,

12. Voedingsbron volgens conclusie 11 met het kenmerk, dat de ver- 80 0 0 5 57 ί ft menigvuldigorganen (8¾) het dubbele van de waarde van een eerste polariteit van de hoge wisselspanning (Vg^) bij de waarde van een tweede polariteit van de hoge wisselspanning optellen.

13. Voedingsbron volgens een der voorgaande conclusies met het ken-5 merk, dat de wisselspanningsbron een rechthoekige, golfgenerator (37) omvat. 1¾. Voedingsbron volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de frequentie van de wisselspanning (V^^) gelijk is aan de horizontale afbuigfrequentie.

15. Voedingsbron volgens een der voorgaande conclusies met het ken merk, dat de kerngedeelten- (165b) om welke de hoogspannings-(65c) en tweede (65b) wikkelingen zijn gewikkeld, een plaat (165b) van magnetisch materiaal met een relatief grote verhouding tussen oppervlak en volume voor het koelen van de plaat omvatten.

16. Voedingsbron volgens eonclusie 15 met het kenmerk, dat de kern een in het algemeen rechthoekige kern (165a) omvat, waarbij de plaat (165b) een been van deze kern omvat, de eerste wikkeling (65a) om een niet-verzadigend been van de kern is gewikkeld en de hoog-spannings- en tweede wikkelingen (65b) los om de plaat (165b) zijn 20 gewikkeld. 80 0 0 5 57