Przedmiotem wynalazku jest regulowany uklad od¬ chylania a zwlaszcza regulator napiecia uzywany w te¬ lewizyjnych ukladach odchylania.W odbiornikach telewizyjnych czesto sa stosowane kombinowana kluczowane zasilacze mocy z tranzysto¬ rowym ukladem odchylania linii. Stosuje sie wiele typów ukladów SMPS. Wiele z nich ma wspólne cechy dostarczajac regulowane napiecia pradu stalego do ukladu odchylania linii. Uklad odchylania linii jed¬ nakze pobiera prad przemienny z zasilacza mocy.Przez wyeliminowanie koniecznosci stosowania wejs¬ ciowego regulowanego napiecia pradu stalego mozna zasadniczo zmniejszyc koszty wytwarzania ukladów i w znacznym stopniu zwiekszyc skutecznosc dziala¬ nia ukladów.Konwencjonalne transformatory do pracy przela- czalnej, przeznaczone do wykorzystywania w odbior¬ nikach telewizyjnych, sa typu transformatorów po¬ wrotu lub przetworników zwrotnych wymagajacych stosunkowo silnego sprzezania o scislych tolerancjach, co powoduje, ze transformatory sa stosunkowo drogie.W zwyklym ukladzie stosujacym przelaczana prace i przetwornik wsteczny z tranzystorowym przelacz¬ nikiem regulacyjnym, napiecie przemienne na wtór¬ nym uzwojeniu transformatora jest prostowane i fil¬ trowane przez kondensator* Napiecie stale na konden¬ satorze filtrujacym jest wejsciowym napieciem dla stopnia wyjsciowego odchylania linii. Pozadane jest wyeliminowanie tego osobnego stopnia prostujacego.Inne uklady regulatorów maja pierwotne uzwojenie 10 15 20 25 30 transformatora powrotu polaczone z przelacznikiem uzwojenia, odchylania linii, kondensator powrotu i przelacznik wybierania polaczony z wtórnym uzwo¬ jeniem powrotu. Kondensator jest dostrojony do trans¬ formatora powrotu dla przeniesienia energii do ukladu odchylania. W takich ukladach, jednakze czas prze¬ wodzenia przelacznika regulatora nie moze byc usta¬ lany niezaleznie od wymogów dotyczacych strojenia dla transformatora powrotu.Przedmiotem wynalazku jest regulowany uklad od¬ chylania zawierajacy zródlo nieregulowanej energii, przelacznik regulatora, pierwsze uzwojenie transforma¬ tora dolaczone do zródla nieregulowanej energii i do przelacznika regulatora, uzwojenie odchylajace, prze¬ lacznik wybierania dolaczony do uzwojenia odchyla¬ jacego przeznaczony do wytwarzania pradu wybiera¬ nia w uzwojeniu odchylajacym, wtórne uzwojenie trans¬ formatora dolaczone co najmniej do jednego uzwojenia odchylajacego i przelacznika wybierania przeznaczone do przenoszenia energii ze zródla, obwód sterujacy dolaczony do przelacznika regulatora reagujacy na poziom energii w uzwojeniu odchylajacym przeznaczo¬ ny do sterowania dzialaniem przelacznika regulatora.Uklad wedlug wynalazku zawiera indukcyjnosc komu¬ tujaca regulatora dolaczona do przelacznika regula¬ tora, kondensator komutujacy i strojeniowy dolaczony do indukcyjnosci komutujacej regulatora i do pola¬ czonego z nia uzwojenia transformatora, przy czym kondensator i uzwojenie transformatora tworza pierw¬ szy obwód rezonansowy, majacy pierwsza czestotli- 123 958123 958 10 15 20 wosc rezonansowa, a indukcyjnosc komutujaca tworzy z tymze kondensatorem drugi obwód rezonansowy ma¬ jacy druga czestotliwosc rezonansowa rózniaca sie od czestotliwosci rezonansowej pierwszego obwodu rezonansowego.Uzwojenie pierwotne i uzwojenie wtórne sa magne¬ tycznie odsprzezone przez indukcyjnosc rozprószenia transformatora.Z uzwojeniem wtórnym jest silnie magnetycznie sprzezone uzwojenie wysokiego napiecia wytwarzajace -s~-«-*«¦ ^~~*iiopitoi»^^la elektrody przyspieszajacej kineskopu. i A l SA J 3 ^ilklid^kdmutujacy regulatora jest polaczony równo- ) legie z przelacznikiem regulatora. Indukcyjnosc komu- l tujaca rejtniatora jest polaczona szeregowo z przelacz- 1 nikicin "^-ftwteiot wynalazku jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia regulowany uklad odchy¬ lania wedlug wynalazku, fig. 2 przedstawia wykresy odwzorowujace procesy zachodzace w ukladzie z fig. i, fig. 3 —".5 przedstawiaja schematy zastepcze odwzo¬ rowujace dzialanie ukladu z fig. 1, fig. 6 przedstawia inne wykresy odwzorowujace ksztalty sygnalów w ukladzie z fig. 1, fig. 7 przedstawia schemat fragmentu ukladu z fig. Iw innym przykladzie realizacji ukladu wynalazku.W regulowanym ukladzie 20 odchylania linii, przed¬ stawionym na fig. 1, aapiecie przemienne z sieci zasi¬ lajacej, nie pokazane} na rysunku, na przyklad sieci 220 V pradu przemiennego, jest prostowane pelno- okresowo i doprowadzone do nieregulowanego zasi¬ lacza B+ do zacisku 21 i jest filtrowane przez konden¬ sator 22. Wejsciowy zacisk 21 jest polaczony z uzwo¬ jeniem 23a pierwotnym z wyjsciowego transformatora 23 odchylania linii. Dwukierunkowo przewodzacy przelacznik 24 regulatora zawiera, na przyklad, ty¬ rystor krzemowy 23 i równolegle wlaczona przeciw¬ nie spolaryzowana diode 26 dolaczona do uzwojenia 23a pierwotnego. Uklad 27 komutujacy przelacznik regulatora realizujacy wylaczenie przelacznika 24 jest polaczona równolegle z przelacznikiem 24 regulatora i zawiera szeregowo polaczone cewke 28 i kondensator 29. Obwód tlumiacy zawierajacy rezystor 30 i konden¬ sator 31 jest takze równolegle polaczony z przelacz¬ nikiem 24 regulatora. Inne obwody przelaczajace, ta¬ kie jak przelaczniki tranzystorowe, moga byc uzyte zamiast scalonego przelacznika 24.Uzwojenie 23a pierwotne jest nawiniete na ramieniu 123a prostokatnego rdzenia 123 wyjsciowego transfor¬ matora 23 Odchylania linii. Na przeciwleglym ramie¬ niu 123b jest nawiniete uzwojenie 24b wtórne. Szcze¬ liny powietrzne 223a i 223b sa odpowiednio uksztal¬ towane w ramionach 123a i 123b.Jedno wyprowadzenie wtórnego uwzojenia 23b jest polaczone z kondensatorem 32. Drugie wyprowadzenie uzwojenia 23b jest dolaczone do przelacznika wybie¬ rania linii stopnia 34 wyjsciowego odchylania linii.Stopien 34 wyjsciowy odchylania linii zawiera szere¬ gowe polaczone uzwojenie 35 odchylania linii i kon¬ densator 36 wybierania, kondensator 37 powrotu i przelacznik 33 wybierania, który z kolei zawiera tran¬ zystor 38 wyjsciowy odchylania linii i diode tlumiaca 39. Konwenqonalny generator odchylania linii i uklad 40 wysterowujacy doprowadzaja impulsy przelaczajace o czestotliwosci synchronizacji linii do bazy lub elek¬ trody sterujacy wyjsciowego tranzystora 36 odchyla- 65 30 35 40 45 50 55 60 nia linii, które to impulsy ustawiaja w stan przewodze¬ nia podczas okresu wybierania linii i w stan zatorowy dla zainicjowania powrotu linii.Uzwojenie 23c wysokiego napiecia transformatora 23 wyjsciowego odchylania linii jest dolaczone do kon¬ wencjonalnego ukladu 41 wysokiego napiecia celem wytworzenia wysokiego napiecia dla elektrody przyspie¬ szajacej kineskopu. Chociaz uzwojenie 23c wysokiego napiecia i uzwojenie 23b wtórne sa przedstawione na fig. 1 jako sasiednie na rdzeniu 123b to jednak w celu zapewnienia silnego sprzezenia magnetycznego po¬ miedzy tymi dwoma uzwojeniami, uzwojenie 23c wysokiego napiecia jest nawiniete na Uzwojenie 23b wtórnym. Inne, nie pokazane, uzwojenia transforma¬ tora wyjsciowego odchylania linii moga dostarczac impulsów wykorzystywanych do wygaszania linii i mo¬ ga takze dostarczac wtórnych napiec zasilajacych dla takich ukladów, jak uklady odchylania pola, wzmacnia¬ cze m.cz. i uklady wizyjne. Izolacja ukladu 20 odchy¬ lania linii i innych ukladów obciazajacych transforma¬ tora 23 od sieci zasilajacej pradu przemiennego jest realizowane przez transformator 23.Dla zapewnienia mozliwosci regulacji ukladu 20 odchylania linii, uklad 42 sterowania regulatora do¬ prowadza impulsy przelaczajace 45 o czestotliwosci odchylania linii do bramki tyrystora 25 przelacznika 24 regulatora poprzez transformator 43 sprzegajacy i kondensator 44. Impulsy te ustawiaja ten tyrystor 25 w stan przewodzenia. Sygnaly o czestotliwosci odchy¬ lania linii i modulowanej szerokosci sa uzyskiwane z modulatora 46 szerokosci impulsów. Szerokosc im¬ pulsów jest modulowana zgodnie z poziomem energii ukladu 20 odchylania linii. Poziom energii jest wyzna¬ czony amplituda impulsów powrotu linii uzyskiwa¬ nych z uzwojenia 23d transformatora 23 wyjsciowego odchylania linii. Sygnaly synchronizacji wybierania linii sa doprowadzane do modulatora 46 z generatora odchylania linii i stopnia 40 wysterowujacego.Impulsy o modulowanej szerokosci z modulatora 46 sa rózniczkowane przez kondensator 47 i rezysto¬ ry 48 i 49 i doprowadzane do bazy tranzystora 50. polaczonej z punktem polaczenia rezystorów 48 i 49, Kolektor tranzystora 50 jest polaczony z jednym z wyprowadzen uzwojenia pierwotnego 43a transforma¬ tora 43 sprzegajacego poprzez rezystor 51. Drugie wypro¬ wadzenie transformatora 43 jest dolaczone do bieguna -|-V obwodu zasilajacego. Tranzystor 50 przeksztalca zrózniczkowaneimpulsy o zmodulowanej szerokosciz mo¬ dulatora 46 w impulsy przelaczajace ustawiajace przela¬ cznik w stan przewodzenia, których polozenie w czasie zalezy od sygnalu zmodulowanego. Dioda 54 obcina uje¬ mna czesc sygnalów zrózniczkowanych o zmodulowanej szerokosci, a rezystor 52 i dioda 53 tlumia stany nieusta¬ lone wystepujace w obwodzie uzwojenia pierwotnego transformatora 43.Napiecie V33 na przelaczniku 33 wybierania jest przedstawione na fig. 2a, jako równe w przyblizeniu zeru w przedziale wybierania pomiedzy tt—tu i impul¬ som powrotu w przedziale tu—t*. W regulowanym momencie t2 wewnatrz pierwszej czesci przedzialu Wybierania linii, uklad sterujacy 42 regulatora dostar¬ cza sygnal 45 przelaczajacy do tyrystora 25 i ustawia przelacznik w stan przewodzenia. Prad wejsciowy i33a plynacy w pierwotnym uzwojeniu 23e transfor¬ matora 23 wyjsciowego odchylania linii zaczyna li-123 958 5 niowo sie zwiekszac od momentu t2, jak przedstawiono na fig. 2b. W czasie t2 sinusoidalny przelaczajacy prad i34 uzyskiwany z ukladu 27, zaczyna plynac w prze¬ laczniku 24 regulatora9 jak przedstawiono na fig. 2d za pomoca wykresu l24, przy tym na tym przelaczniku 24 uzyskuje sie napiecie V24, którego wykres przedsta¬ wiono na fig* 4e. Po okolo jednym kompletnym cyklu oscylacji pradu i24, przelacznik 24 regulatora jest usta¬ wiony w stan nieprzewodzenia w momencie t3, miesz¬ czacym sie w przedziale wybierania, z którego to mo¬ mentu prad i23a w uzwojeniu pierwotnym zaczyna malec.W transformatorze 23 indukcyjnosc rozproszenia miedzy uzwojeniem wtórnym 23b a uzwojeniem pier¬ wotnym 23a nawinietymi na róznych ramionach rdze¬ nia 123 wynosi okolo 2,3 mH. Prad i23b plynacy w wtórnym uzwojeniu 23b i w kondensatorze 32 jest przedstawiony na fig. 2c, Napiecie na wtórnym uzwo¬ jeniu 23b jest prostowane przez przelacznik 33 wybie¬ rania w przedziale poczatkowym i laduje kondensator 32 do sredniej wartosci stalopradowej, która jest war¬ toscia stalopradowa napiecia, impulsowego V33 po¬ wrotu. Kondensator 33 blokuje obwód zwarciowy dla pradu stalego od uzwojenia 23b. Podczas dziala¬ nia w stanie ustalonym, srednie napiecie na kondensa¬ torze 32 jest równe sredniej wartosci impulsowego napiecia V33 powrotu.Przy ustawieniu w stan przewodzenia przelacznika 24 regulatora i przelacznika 33 wybierania w srodkowej czesci przedzialu wybierania miedzy momentami t2—13 (fig. 2), uproszczony schemat zastepczy dla ukladu z fig. 1 przyjmuje postac przedstawiona na fig. 3, przy zalozeniu, na przyklad, ze przekladnia transformatora wynosi 1:1 miedzy uzwojeniem 23a pierwotnym a uzwojeniem 23b wtórnym transformatora powrotu 23, La odwzorowuje indukcyjnosc uzwojenia 23a, a Le odwzorowuje indukcyjnosc 55 rozproszenia zródla napiecia zasilania B+ jest dolaczone równolegle do La. Poniewaz kondensator 32 ma stosunkowo duza po¬ jemnosc i poniewaz okres, w którym oba przelaczniki 24 i 33 przewodza jest stosunkowo krótki, konden¬ sator 32 moze byc zastapiony na schemacie zastep¬ czym przez zródlo napiecia stalego E o napiecie rów¬ nym co do wartosci sredniemu napieciu na kondensa¬ torze 32.Prad ia plynacy przez La i prad i^ plynacy przez Le sa pradami liniowo wzrastajacymi z nachyleniami zaleznymi odpowiednio od napiecia B+ i róznicy napiec pomiedzy B+ a E. Suma algebraiczna tych dwóch pradów jest równa pradowi wejsciowemu i23a.Prad ie plynacy przez La jest równy pradowi i23b w uzwojeniu wtórnym.W poczatkowych i koncowych czesciach przedzialu wybierania tx^t2 i t3—14, przelacznik 24 regulatora nie przewodzi, podczas gdy przelacznik 33 wybierania jeszcze przewodzi. Uproszczony schemat zastepczy odwzorowujacy te warunki jest przedstawiony na fig. 4, gdzie C29 jest równe pojemnosci kondensatora 29 ukladu 27 komutujacego, a L28 jest równe indukcyj¬ nosci cewki indukcyjnej 28.Sinusoidalny prad is plynie w obwodzie z fig. 4 i czestotliwosc ta jest okreslona przez szeregowe po¬ laczenie C29, L28 i równolegle polaczone L« i Le. W ob¬ wodzie plynie takze piloksztaltny prad 1'e- Wejsciowy prad i23a jest suma algebraiczna pradów plynacych 6 przez 1^ i Le i przez to jest równy tylko sinusoidalne¬ mu pradowi i,. Prad i23b plynacy przez uzwojenie wtórne 23b jest suma algebraiczna wejsciowego pradu i33a przemnozonego przez wspólczynnik Lc/Lg i pradu 5 piloksztaltnego i'E- W czasie powrotu zachodza procesy odwzorowywane przez schemat zastepczy dla fig. 1, który jest przedsta¬ wiony na fig. 5$ gdzie L35 jest równe indukcyjnosci uzwojenia 35 odchylajacego, a C37 jest równe pojem- 10 nosci kondensatora 37 powrotu. Poniewaz zródlo na¬ piecia B+ i kondensator 32 magazynujacy energie sa polaczone szeregowo z C29 i C37 odpowiednio moga byc pominiete.Podobnie, ze wzgledu na stosunkowo duza war- 15 tosc pojemnosci kondensator 36 moze byc takze po¬ miniety. Prad plynacy przez Le jest równy i23b l WY- równuje straty energii w obciazeniu wystepujace w rezonansowym obwodzie 60 powrotu zawierajacym L35 i C37. Ten prad stanowi superpozycje szeregu 20 skladanych sinusoidalnym o róznych czestotliwosciach z najwieksza i najbardziej znaczaca skladowa o czesto¬ tliwosci bedacej czestotliwoscia rezonansowa obwodu.Inna skladowa to prad i23b zawierajacy skladowa sta¬ lopradowa obciazenia. 25 Indukcyjnosci La i Le sa zwykle znacznie wieksze niz indukcyjnosc L35 uzwojenia 45 odchylania linii.Wejsciowy prad l23a bedzie zatem proporcjonalny do *23b w przedziale powrotu i bedzie stanowil idealna czesc przebiegu 61 sinusoidalnego W okresie Tt—T2i 30 jak odzwzorowano w wyidealizowanym wykresem na fig. 6, z wartoscia szczytowa Ilv na poczatku po¬ wrotu w czasie Tt i wartoscia szczytowa ^ w koncu powrotu w czasie T2. Chociaz wartosci Ii i I2 sa poka¬ zane jako jednakowe, beda one rózne ze wzgledu na 35 obciazenie powrotu.Od czasu T2 z fig. 6 bedacego poczatkiem okresu powrotu, do czasu T3, bedacego poczatkiem okresu komutowania przelacznika 24 regulatora, prad wejscio¬ wy maleje sinusoidalnie do wartosci I3, jak przedsta- 40 wiono grubsza czescia liniowa 62a sinusoidalnego wy¬ kresu 62, Czestotliwosc sinusoidalnego przebiegu 62 jest wy¬ znaczona parametrami schematu zastepczego, przed¬ stawionego na fig. 4, gdy przelacznik 24 regulatora 45 nie przewodzi, a przelacznik wybierania przewodzi.Przelacznik 24 zaczyna przewodzic w czasie T3 w od¬ powiedzi na sygnal 45 bramkujacy doprowadzony do tyrystora 25 z ukladu 42 sterujacego moment T3 z fig. 6 jest przedstawiony jako moment wlaczenia dla 50 niskiego przemiennego napiecia zasilania. Przelacznik 24 regulatora przewodzi przez okres T3—T4 i prad wejsciowy i23a równy jest narastajacemu piloksztalt- nemu pradowi 63, osiagajac wartosc szczytowa I4 w czasie T4. W czasie T4 uklad 27 komutujacy przelacz- 55 nik regulatora odlacza przelacznik 24 regulatora.Schematem zastepczym w czasie pomiedzy T4 a T5 bedacym poczatkiem nastepnego okresu powrotu, jest znowu schemat przedstawiony na fig. 4, poniewaz w czasie pomiedzy T4—T5 przelacznik 24 regulatora 60 nie przewodzi, a przelacznik 33 wybierania jeszcze przewodzi. Prad i23a wejsciowy jest w ten sposób czescia 62'a sinusoidy 62'. Sinusoidalne przebiegu 62 i 62' maja te sama czestotliwosc, poniewaz oba sa re¬ prezentowane przez ten sam schemat zastepczy z fig. 65 4. Prad i23a wejsciowy jednakze rózni sie co do war-123 958 9 la napiecia zasilania B+ . Zapewnia sie przez to lepsza regulacje i wieksza skutecznosc ukladu. Skuteczna impedancja wysokiego napiecia jest zminimalizowana.Amplitudy wysokiego napiecia i pradu odchylania sa stosunkowo latwo regulowane przez zmiane czasu wlaczania przelacznika 24 regulatora w okresie wybie¬ rania i utrzymywania przelacznika regulatora w stanie nieprzewodzenia w okresie powrotu.Ze wzgledu na osobna indukcyjnosc komutujaca, inna niz jedna z indukcyjnosci zwiazanych z transfor¬ matorem wyjsciowym odchylania linii, uzyta w po¬ laczeniu z kondensatorem regulatora, czas trwania okresu komutowania przelacznika regulatora moze byc dobrany niezaleznie od wymagan dostrojenio- wych transformatora wyjsciowego odchylania linii.Wynikiem tego jest polepszenie regulacji i zwieksze¬ nie skutecznosci, zwykle przedzial komutacji jest wy¬ brany, równy w przyblizeniu polowie okresu czasu wybierania.Zastrzezenia patentowe 1. Regulowany uklad odchylania zawierajacy zród¬ lo nieregulowanej energii, przelacznik regulatora, pierw¬ sze uzwojenie transformatora dolaczone do zródla nie¬ regulowanej energii i do przelacznika regulatora, uzwo- enie odchylajace, przelacznik wybierania dolaczony do uzwojenia odchylajacego przeznaczony do wytwa¬ rzania pradu wybierania w uzwojeniu odchylajacym, wtórne uzwojenie transformatora dolaczone co naj¬ mniej do jednego uzwojenia odchylajacego i przelacz¬ nika wybierania przeznaczone do przenoszenia energii 10 15 20 25 30 10 ze zródla, obwód sterujacy dolaczony do przelacznika regulatora reagujacy na poziom energii w uzwojeniu odchylajacym przeznaczony do sterowania dzialaniem przelacznika regulatora, znamienny tym, ze zawiera indukcyjnosc komutujaca (28, 128) regulatora do¬ laczona do przelacznika (24) regulatora, kondensator komutujacy i strojeniowy (29, 129) dolaczony do in¬ dukcyjnosci komutujacej (28, 128) regulatora i do polaczonego z nia uzwojenia (23a) transformatora (23), przy czym kondensator (29,129) i uzwojenie (23a) transformatora (23) tworza pierwszy obwód rezonansowy, majacy pierwsza czestotliwosc rezonan¬ sowa, a indukcyjnosc komutujaca (28, 128) tworzy w tymze kondensatorze (29,129) drugi obwód rezo¬ nansowy majacy druga czestotliwosc rezonansowa róz¬ niaca sie od czestotliwosci rezonansowej pierwszego obwodu rezonansowego. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uzwojenie pierwotne (23a) i uzwojenie wtórne (23b) sa magnetyczne odsprzezone przez indukcyjnosc (55) rozproszenia transformatora (23). 3. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze z uzwojeniem wtórnym (23b) jest silnie magnetycz¬ nie sprzezone uzwojenie (23c) wysokiego napiecia wytwarzajace napiecie dla elektrody przyspieszajacej kineskopu. 4. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze uklad komutujacy (27) regulatora jest polaczony równolegle z przelacznikiem (24) regulatora. 5. Uklad wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze indukcyjnosc (128) komutujaca regulatora jest po¬ laczone szeregowo z przelacznikiem (24) regulatora. 23 1234 B* i23o 55 ^rj^*« Fig.3 KOMSU- ^» Fig.4 .J- L?a 60 < Fig.5123 958 (o) *3i uu »^fr#=\f (c) '» (d) - 2A U) ^ -soov -!A - 2.8A 400¥ 4 l3l4l5 Fig.2 [PRZEDZIAL POWROTUl PRZEDZIAL KOMU¬ TACJI PRZY MALYM NAPIECIU ZASILANIA PRZEDZIAL KOMU¬ TACJI PRZY DUZY/A ¦NAPIECIU ZASILANIA \ i PRZEDZIAL !2 '3 '3 WYBIERANIA "4. !4 Fig.6 PRZEDZIAL POWROTU t-162' 21 224 <3 ^l2|i7|-|28 ffi y f 26 LDD Z-d 2, z. 491/1400/84/4, n. 85+20 egz.Cena ICO zl PL