SE438399B - Koppling vid ett linjeslutsteg i en televisionsmottagare - Google Patents

Description

i 7808441-5 10 15 20 25 30 35 2. tagningsvinkeln blir möjligast stor och sålunda matnings- förlusterna små. Detta kommer ifråga vid ackumulator- eller batteridrivna apparater. I nätdrivna apparater kan denna spänning åstadkommas exempelvis med hjälp av ett med nät- frekvensen fungerande tyristorstabilisationssteg. Härvid blir dock apparatens störande återverkningar på nätet stora, ty det är svårt att åstadkomma nätavskiljning, vilket kräver en stor nättransformator.

En annan möjlighet att åstadkomma den erforderliga likspän- ningen är att använda en klippande strömkälla, där nätspän- ningen först likriktas och därefter avklippes med stor frek- vens, ofta med linjefrekvensen, till strömkällans transforma- tors primärsida samt på nytt likriktas på sekundärsidan. Här- vid kan man använda en transformator av litet format, enär frekvensen är hög. Dessutom kan man genom transformatorn åstadkomma nätavskiljning. Kopplaren kan utgöras antingen av en transistor eller en tyristor.

Ifall kopplaren utgöres av en tyristor, erfordras det för strömbrytningen en särskild kommuteringskrets, exempelvis en mellan anod och katod kopplad resonanskrets. Denna ökar dock effektförlusterna och därtill är stabiliseringen besvär- lig, enär resonanskretsen bestämmer kopplarens bottningstid.

Ifall kopplaren utgöres av en transistor, kan strömmen brytas genom basstyrning, varvid regleringen av bottningstiden även är lätt att utföra och därmed även utgångsspänningens stabili- sering. Problemen utgöres av brytförlusterna, vilka man strä- var att minska genom begränsning av stíghastigheten hos bry- tarens kollektorspänning vid brytögonblicket. Såsom begräns- ning för stighastigheten användes ofta en över kopplaren in- kopplad diodresistans-kondensatorkombination, där brytningens stigning uppbromsas av kondensatorns och diodens seriekoppling _ och kondensatorn urladdas genom det därmed parallellkopplade motståndet. På detta sätt kan kopplingsförlusterna överföras från transistorns inre till det yttre motståndet. Själva för- lusteffekten uppkommer dock. Det må nämnas, att en tyristor- 10 15 20 25 30 35 7808441-5 kopplare även kräver en motsvarande begränsningskrets för spänningens stighastighet för att tyristorn icke på nytt skall kopplas till ledande tillstànd.

Den mest kända av de kretsar som direkt inmatar energi period~ vis till avlänkningskretsen är ett tyristorlinjeslutsteg, där en kommuteringskrets bryter avlänkningskretsens ström, till- för den tilläggsenergi, som avlänkningskretsen kräver samt bryter sin egen ström. En nackdel härvid är de stora strömmar, som uppträder i kretsarna.

För en viss avlänkningsspole har följande värden givits: induktans Lh = 1,7 mH, motstånd Rh = 1,8 ohm, strömmen från topp till topp Ihpp = 3,6 A (on spole for ett 9o° 20" färg- bildrör).

Sågtandströmmens effektivvärde är Ipp : (2 - Vfš) eller i detta fall 3,6 A : 3,46 = 1,04 A. Den i motståndet förbrukade effekten är I2 - R = 1,042 - 1,8 = 1,95 W (i praktiken är denna effekt större, enär växelspänningsmotstândet är större än lik- spänningsmotståndet). Den för åstadkommande av avlänknings- strömmen erforderliga polspänningen hos avlänkningsspolen är under avlänkningen a 1 u=xmäzæ1nmnàšå =11sv, där sveptiden är 52 television (linjen 64/us). Den ström, som åtgår till förlus- terna, är 1,95W 118V E _ U = 16,5 mA.

Detta är en medelvärdeström. Om strömmen inmatas under svep- ningen i sågtnndsform är toppvärdet Ti- .gg 2 E I - 2 52 G3 40 mA /us, vilket är ett typiskt värde för färg-1 7808441-5 10 15 20 25 30 35 ___..-........____.__.:_...__- _. _ H Ifall svepkopplaren utgöres av en tyristor, måste man för att bryta dess ström till anoden tillföra en kompenserings- ström, vars toppvärde är större än avlänkningsströmmens värde åtminstone under tyristorns urkopplinustid. I detta fall är den erforderliga strömmen ca 1,3 ' I 22 = 2,3 Ä; ifall k0mPefl“ seringsströmmen är sinusformad och den erforderliga urkopp- lingstiden är 3,5/us. Ifall denna ström jämföres med toppvär- det 40 mA för den ovan erhållna, för kompensering av förlus- terna erforderliga strömmen, är förhållandet 57.

I tyristorkretsen måste man för svepkopplarens brytning in- mata en kompenserings- eller kommuteringsström, som således är avsevärt större än vad som behövs för kompensering av förlus- terna. överskottsenergin måste returneras till kommuterings- kretsen_och härav följer uppträdande av en stor fram- och âtergâende ström mellan kommuterings- och svepkopplaren. Denna ström bildas med hjälp av en mellan kommuterings- och svep- kopplaren kopplad resonanskrets, där induktansen antingen är separat eller ingår i transformatorns kopplingsfaktor, såsom _ enligt den amerikanska patentskriften 4 034 263 (H ol J 29/70).

För denna induktans erfordras speciellt i det senare fallet en avsevärd mängd lindningstrâd, genom vilken stor ström fly- ter. Strömförträngning, som i en ledare förorsakas av den egna strömmen eller av ström i angränsande ledare, ger upp- hov till stort motstånd i tråden, vilket tillsammans med den stora strömmen förorsakar stor effektförlust.

Därtill kräves en hjälpkrets, ifall man önskar stabilisera linjeslutstegets funktion, exempelvis en transduktor eller en tredje tyristor. Dessa element förorsakar tillsammans hög förlusteffekt.

Ifall kommuteringstyristorn ersättes med en transistor, såsom enligt den publicerade tyska patentansökningen 2 614 299 (H 04 N 3/16), förblir situationen oförändrad. Endast stabi- ~liseringshjälpkretsen kan utelämnas, enär man nu kan reglera transistorns'bottningstid. Av kurvan b i ansökningens fig. 2 framgår, att kollektorströmmen brytes från ett stort värde vid tidpunkten tg, vilket innebär stor brytförlust. Effekt- 10 15 20 25 30 '35 7808441-5 förlusten är således fortfarande stor.

Ifall svepbrytaren utgöres av en transistor, kan brytningen utföras genom basstyrning, varvid förlusterna endast utgöres av transistorns brytförlust. Även denna är stor, ifall kollektorspänningens stighastighet är stor. Svepkretsen utgö- res dock av en resonanskrets, där avstämningskondensatorn är kopplad över transistorn. Denna kondensator begränsar stig- hastigheten, varför man vid användande av en transistor så- som svepkopplare kan uppnå god verkningsgrad, speciellt ifall tilläggsenergin inmatas under en möjligast lång tid.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att eliminera de ovan nämnda problemen och nackdelarna och åstadkomma en koppling för ett linjeslutsteg, där brytförlusterna är speciellt små och därmed effektförbrukningen är låg och där den erforder- liga tilläggsenergin kan inmatas från strömkällan med god verkningsgrad.

I och för åstadkommande av detta kännetecknas kopplingen en- ligt uppfinningen därav, att den ömsesidiga polariteten mellan matningstransformatorns primärspole och sekundärspole är så- dan, att till följd av sekundärkopplarens brytning den på ut- tagen på matningstransformatorns sekundärspole verkande åter- gångspulsen genom matningstransformatorn till primärspolen inducerar en ström, som upphäver primärkopplarens ström.

Vid kopplingen enligt uppfinningen inmatar primärkopplaren endast så mycket energi, som behöves för upprätthållande av den den kontinuerliga funktionen. Genom reglering av primärkopp- larens ledningstid kan man reglera ifrågavarande energi och stabilisera slutstegets funktion. En ytterligare skillnad i jämförelse med kända kopplingar uppkommer därigenom, att svepkopplarens funktion återverkar på primärkopplarens funk- tion så, att primärkopplarens kollektorström blir negativ, såsom nedan närmare skall beskrivas. Härvid uppkommer inga brytförluster, enär vid kollektorn ström och spänning icke uppträder samtidigt. Därmed blir även begränsningskretsen för spänningens stighastighet överflödiq. 7808441-5 Uppfinningen samt dess övriga särdrag och fördelar skall i det följande beskrivas närmare i exempelform och under hän- visning till bifogade ritning, där 5 fig. 1 schematiskt visar en utföringsform av kopplingen en- ligt uppfinningen och fig. 2 visar ström- och spänningskurvor, som ansluter sig till beskrivningen av kopplingens funktion. 10 Transformatorns primärsida bildas av lindningar 1, 2, 3 och 4, och sekundärsidan av lindningar 5 och 6 (fig. 1). Primär- sidans lindningar är hårt kopplade till varandra, såsom på motsvarande sätt sekundärsidans lindningar (k.2å 0,95). Däre- 15 mot är kopplingen från primär- till sekundärsidan lös (kéa 0,7). Till punkten A kopplas strömkällans positiva pol och till punkten B den negativa. En oscillator 7 styr funktio- nen hos den av en transistor 8 och en diod 9 bildade primär- kopplaren och en oscillator 10 styr funktionen hos den av en 20 transistor 11 och en diod 12 bildade sekundär- eller svep- kopplaren. 13 och 14 utgör energiupplagringskondensatorer, medan en svepkondensator är betecknad med 15. 16 är en av- länkningsspole och en diod 17 likriktar den från lindningen 6 kommande spänningen till en spänning över kondensatorn 14, 25 vilken fungerar såsom drivspänning för oscillatorn 10 och via punkterna C och D kan kopplas såsom drivspänning för övriga kretsar.

Användning av den lösa kopplingen mellan primär- och sekundär- 30 spolen i och för upplagring av energi är icke nödvändig med tanke på funktionen, men kretsens uppbyggnad förenklas. Man kan även använda en transformator med hård koppling mellan primären och sekundären samt en separat induktans, i vilken energin upplagras, eller en koppling som utgör en kompromiss 35 av dessa.

Kopplingens funktion är följande: Vid ögonblicket t1 (fig. 2) styres transistorn 8 till ledande i “x 10 15 20 25 30 35 7808441-5 tillstånd (basströmmen = kurvan f). Transistorn 11 befinner sig härvid i ledande tillstånd och dess kollektorström (kur- van c), basström (kurvan a) och kollektorspänning (kurvan b) är de på fig. 2 visade. Härvid är kondensatorn 13 kopplad till lindningens 5 uttag via transistorn 11. Då kondensatorn 13 är stor, utgör läckinduktansen mellan lindningarna 1 och 5 transistorns 8 belastning och börjar transistorns 8 kollek- torström växa med en hastighet, som bestämmes av denna läck- induktans och drivspänningen (kurvan 3, tï - t3). Vid ögon- blicket t2 brytes transistorns 11 basström (kurvan a), var- vid vid kollektorn efter urkopplingstiden (tz - t3) en åter- gångspuls uppkommer enligt kurvan b, vars längd (t3 - t5) bestämmes huvudsakligen av avlänkningsspolens 16 induktans och seriekondensatorns 19 kapacitans.

Under återgångstiden utgöres spolens 5 belastning av en resonanskrets, varvid energin som upplagrats i läckinduktan- sen mellan lindningarna 1 och 5 överföres till resonanskret- sen under förorsakande av polaritetsväxling hos transistorns 8 kollektorström (kurvan e, t3 - ts). Transistorns 8 bas- ström kan avbrytas vid den tidpunkt, då kollektorströmmens polaritet växlar, dvs. strömmen övergår från kollektorn till dioden 9 (kurvan f, t4).

Ifall den till resonanskretsen transporterade energin mot- svarar den energi, som åtgår i avlänkningskretsen under före- gående period, fortsätter funktionen oförändrad under följande period. Energimängden, som övergår, kan regleras genom för- ändring av transistorns 8 kopplingsögonblick i relation till returpulsen. Energinivån kan uppmätas genom mätning av retur- pulsens amplitud exempelvis differentiellt genom lindningarna 3 och 4.

Under tiden t5 - ts är situationen på sekundärsidan densamma som vid initialögonblicket, varför lindningens 1 ström ändras med en hastighet, som bestämmes av läckinduktansen och driv- spänningen. Enär i utgângssitüationen strömmen nu är negativ och flyter genom dioden 9, följer härav att strömmen brytes, . 7808441-5 10 15 ß och spänningen vid diodens 9 katod och transistorns 8 kollektor (kurvan d) blir positiv. Maximümvärdet av denna spänning kan begränsas med lindningen 2 och dioden 18.

Enär transformatorn uppvisar lös koppling mellan primär- och sekundärsidan, kan den sammanbyggas med den i televisions- mottagaren erforderliga högspänningstransformatorn så, att sekundärlindningarna befinner sig under högspänningslind- ningen på den ena skânkeln och primärlindníngarna på den andra skänkeln. Härvid kan primären och sekundären lätt iso- leras från varandra och man behöver ingen separat nättrans- formator eller någon transformator för en klippströmkälla för âstadkommande av nätseparering. Enär man via transforma- torn även kan mata information från sekundären tillbaka till primären, kan avlänkningens amplitud hållas konstant oberoen- de av nätspänningen och exempelvis av högspänningsbelast- ningens variationer.

Claims (3)

10 15 20 25 7aoa441-5 ”i Patentkrav

1. Koppling vid ett linjeslutsteg i en televisionsmottagare för att utveckla en sågtandström, bestående av en svep- och en återgångsdel, genom en avlänkningsspole (16), vilken kopp- ling omfattar en matningstransformator med primär- och sekundärspolar (1, 5), en primärkopplare (8, 9) för att kopp- la matningstransformatorns primärspole (1) till en strömkälla (A, B) och en dubbelriktad sekundärkopplare (11, 12) för att koppla avlänkningsspolen (16) under svepningen till en svep- kondensator (15), som upptar svepspänningen samt för att kopp- la en energilagringskondensator (13) till matningstransforma- torns sekundärspole (5), k ä n n e t e c k n a d av att den ömsesidiga polariteten mellan matningstransformatorns primärspole (1) och sekundärspole (5) är sådan, att till följd av sekundärkopplarens (11) brytning den på uttagen på mat- ningstransformatorns sekundärspole (5) verkande återgångs- pulsen genom matningstransformatorn till primärspolen (1) inducerar en ström, som upphäver primärkopplarens(8,9)Ström

2. Koppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kopplingen mellan matningstransformatorns primärspole (1) och sekundärspole (5) är lös.

3. Koppling enligt krav 1 och 2, k ä n n e t e c k n a d av att den för avlänkningen nödvändiga tilläggsenergin med hjälp av primärkopplaren (8) upplagras i läckinduktansen genom den lösa kopplingen mellan matningstransformatorns primär- spole (1) och sekundärspole (5).