DE1160002B

DE1160002B - Schaltungsanordnung zum Schutz der Leuchtschicht der Bildroehre in einem Fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE1160002B
Application number: DET22838A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gerhard Ernemann; Alfred Pollak
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1962-10-09
Filing date: 1962-10-09
Publication date: 1963-12-27
Also published as: GB1059125A; AT241558B; BE637984A

Description

Bei Fernsehempfängern besteht beim Abschalten die Gefahr, daß der Strahlstrom der Bildröhre länger bestehenbleibt als die Ablenkung und der dadurch entstehende Leuchtfleck auf dem Schirm der Bildröhre einbrennen kann. Diese Gefahr ist besonders deshalb groß, weil die Hochspannung wegen der hohen Güte des durch den Anodenbelag der Bildröhre gebildeten Kondensators lange stehenbleibt und die Kathode durch die Wärmeträgheit noch lange nach dem Abschalten des Empfängers emissionsfähig ist.

Es ist bekannt, bei der Bildröhre die Steuerelektrode mit einer höheren Zeitkonstante zu versehen als die Kathode. Beim Abschalten des Empfängers verringert sich dann die Differenz zwischen der Span- ¹S nung an der Kathode und der an der Steuerelektrode kurzzeitig bzw. die Steuerelektrode wird positiv gegenüber der Kathode, so daß die Ladung der Hochspannungsquelle abfließen kann, bevor die Ablenkung des Strahles ausgefallen ist. Bei dieser Lösung entsteht jedoch häufig ein Flackern in der Helligkeit, da eine Steuerelektrode in der Spannung festgehalten wird und Spannungsschwankungen nur an die andere Steuerelektrode gelangen können. Durch eine hohe Zeitkonstante, beispielsweise am Wehneltzylinder, wird außerdem die Trägheit der Helligkeitsregelung unzulässig vergrößert. Es ist auch bekannt, bei Abschaltung des Gerätes durch einen zusätzlichen Kontakt den Bildröhrenbelag zu entladen. Diese Maßnahme versagt jedoch dann, wenn das Gerät ohne Bedienung des Netzschalters außer Betrieb gesetzt wird. Es ist ebenfalls bekannt, die Vorspannung für eine Steuerelektrode der Bildröhre von einem Potentiometer abzunehmen, wobei zwischen diesem Potentiometer und der Spannungsquelle oder Masse ein spannungsabhängiger Widerstand liegt. Dieser Widerstand bewirkt, daß ein Abfallen der Spannung an der Steuerelektrode verzögert wird, wodurch der Strahlstrom kurzzeitig erhöht wird. Diese Schaltung erfordert jedoch einen zusätzlichen spannungsabhängigen Widerstand. Außerdem ist die Wirkung auf die Steuerelektrode von der jeweiligen Stellung des Potentiometers abhängig. Da dieses Potentiometer aber meist als Helligkeitsregler dient, würde die Schutzschaltung je nach der eingestellten Helligkeit verschieden arbeiten.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, den Spannungsteiler für die Vorspannung der Steuerelektrode zwischen eine positive und eine negative Spannung zu schalten und die Zeitkonstanten für das Abklingen dieser beiden Spannungen beim Abschalten des Empfängers derart unterschiedlich zu bemessen, daß die Schaltungsanordnung

zum Schutz der Leuchtschicht der Bildröhre
in einem Fernsehempfänger

Anmelder:

Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Dipl.-Ing. Gerhard Ernemann und Alfred Pollak,

Hannover,
sind als Erfinder genannt worden

Spannung am Abgriff des Potentiometers nach dem Abschalten kurzzeitig erhöhl und der Strahlstrom dadurch ebenfalls erhöht wird. Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß nur ein kurzer Spannungssprung an der Steuerelektrode entsteht, dessen Dauer beschränkt ist und der nicht immer ausreicht, die Hochspannungsquelle ganz zu entladen.

Es ist auch bekannt, den beim Abschalten des Empfängers entstehenden negativen Spannungssprung der Betriebsspannung zu differenzieren und in einer solchen Polarität der Kathode oder einer Steuerelektrode der Bildröhre zuzuführen, daß der Strahlstrom kurzzeitig stark erhöht und die Hochspannungsquelle entladen wird, bevor die Ablenkung des Strahles beendet ist. Da dieser Spannungssprung aber ebenfalls nur kurz ist, ist auch hier nicht die Gewähr gegeben, daß die Hochspannungsquelle ganz entladen wird. Es ist bei einer solchen Schaltung bekannt, einen derartigen Spannungsimpuls dem Fußpunkt des Helligkeitsreglers zuzuführen. Dabei entsteht aber der Nachteil, daß der Spannungssprung je nach Stellung des Helligkeitsreglers mehr oder weniger geteilt wird. Bei Kontrastregelschaltungen, die dem Fußpunkt des Helligkeitsreglers eine Spannung zur Helligkeitsnachsteuerung zuführen, ergeben sich außerdem Schwierigkeiten bei der gleichzeitigen Zuführung eines Spannungsimpulses zur Leuchtfleckunterdrückung.

Es ist weiterhin bekannt, die Vorspannung für die Steuerelektroden der Bildröhre durch Gleichrichtung der Ablenkspannungen zu gewinnen, so daß die BiId-

309 770/154

röhre gesperrt wird, sobald die Ablenkung wegfällt. wünschter Weise die Ladung der Hochspannungs-

Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß durch die quelle bestehen.

Sperrung des Strahlstromes die Hochspannungs- Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im quelle »tagelang« aufgeladen bleiben kann. Außer- folgenden an Hand eines Prinzipschaltbildes und dem ist diese Schaltung dann nicht mehr wirksam, 5 einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert, wenn der Empfänger und damit alle Betriebsspannun- In Fig. 1 ist die Erfindung im Prinzip dargestellt, gen abgeschaltet werden und nur die Hochspannung Eine Bildröhre 1 ist mit ihrer Kathode 2 mit der und die Emissionsfähigkeit der Kathode der Bild- Anode 3 einer Videoendröhre 4 verbunden, deren röhre bestehenbleiben. Gitter das gleichgerichtete Videosignal zugeführt wird Es ist auch bekannt, beim Abschalten des Emp- io und deren Anode über einen Arbeitswiderstand 5 fängers gleichzeitig mit einem zusätzlichen, mit dem mit einer positiven Betriebsspannungsquelle +U_B Netzschalter gekuppelten Schalter eine Steuerelek- verbunden ist. Der Steuerelektrode 6 der Bildröhre 1 trode der Bildröhre an eine solche im Gerät vorher wird von einem Abgriff 7 eines zwischen die positive mit einem Kondensator gespeicherte Spannung zu Betriebsspannungsquelle + U_B und Masse geschaltelegen, die den Strahlstrom sperrt. Dabei wird jedoch 15 ten Potentiometers 8 über einen Widerstand 9 eine ein gesonderter Schalter benötigt, der außerdem mit Gleichspannung zur Steuerung der Helligkeit der dem Ausschalter gekoppelt sein muß. Außerdem Bildröhre zugeführt. Zwischen den Widerstand 9 und wird die Hochspannungsquelle dabei nicht entladen. die Steuerelektrode 6 ist gemäß der Erfindung eine

Es ist ferner bekannt, an eine Steuerelektrode der Gleichspannungsquelle 10 eingeschaltet, die mit Bildröhre eine feste Sperrspannung zu legen, die den 20 ihrem positiven Pol an der Steuerelektrode 6 liegt. Strahlstrom sperrt und nur dann durch eine von der Die Bildröhre wird außerdem von einer Hochspan-Ablenkschaltung abgeleitete, entgegengesetzte Span- nungsquelle 11 mit der Hochspannung versorgt. Über nung kompensiert wird, wenn die erforderlichen Ab- einen Kondensator 12 werden der Steuerelektrode 6 lenkströme vorhanden sind. Bei dieser Schaltung wird außerdem Austastimpulse 13 zur Dunkeltastung des jedoch die Hochspannungsquelle ebenfalls nicht ent- 25 Elektronenstrahles während des Zeilenrücklaufes zuladen. geführt.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der be- In Fig. 2 ist die Wirkungsweise der Schaltung nach kannten Schaltungen und betrifft speziell eine Schal- Fig. 1 erläutert. Bis zur Zeit ti ist der Empfänger im tungsanordnung zum Schutz der Leuchtschicht einer Betrieb. Die Spannung U₀ an der Steuerelektrode 6 an einer Elektrode durch eine veränderliche Spannung 30 ist dabei geringer als die Spannung U_K an der Kagesteuerten Kathodenstrahlröhre, deren Arbeitspunkt thode2 der Bildröhre 1. Im Zeitpunkt ti wird der von der Anodenspannung der Videoendröhre und Empfänger abgeschaltet. Dabei bricht die Betriebseiner zur Einstellung der Bildhelligkeit dienenden, spannung + U_B und damit auch die Spannung an der von einem Abgriff eines Helligkeitsreglers entnom- Kathode 2 und die Spannung am Abgriff 7 des Pomenen veränderbaren Vorspannung einer zweiten 35 tentiometers 8 nach einer e-Funktion zusammen. Steuerelektrode abhängt, wobei Mittel vorgesehen Während die Spannung U_K an der Kathode 2 sich sind, die beim Abschalten des Empfängers die Span- dem Wert Null nähert, nähert sich die Spannung U₀ nungsdifferenz zwischen den beiden Elektroden der an der Steuerelektrode 6 etwa mit der gleichen Zeit-Bildröhre derart verändern, daß der Strahlstrom so konstante der Spannung E der Gleichspannungsquelle erhöht wird, daß die Hochspannungsquelle vor dem 40 10, da die Spannung E dieser Gleichspannungsquelle Ausfall der Ablenkung des Elektronenstrahls ent- zunächst bestehenbleibt. Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, laden ist. daß bei dieser Anordnung die Spannungsdifferenz

Die Erfindung besteht darin, daß zwischen dem zwischen der Kathode 2 und der Steuerelektrode 6

Abgriff des Helligkeitsreglers und der zweiten Steuer- sehr schnell abnimmt, und daß die Spannung an der elektrode der Bildröhre eine Gleichspannungsquelle 45 Steuerelektrode 6 größer wird als die Spannung an

eingeschaltet ist, deren positiver Pol an der Steuer- der Kathode 2. Diese Spannungsdifferenz U_0K ist in

elektrode liegt und deren Spannung eine gegenüber der Fig. 2 eingetragen und nähert sich dem Wert E.

der Abidingzeit der Ablenkung so große Zeitkon- Dadurch wird erreicht, daß der Strahlstrom nach

stante und eine so große Amplitude hat, daß die dem Abschalten des Empfängers stark erhöht wird,

zweite Steuerelektrode nach dem Abschalten des 50 Dadurch wird die Hochspannungsquelle 11 sehr

Empfängers derart positiv wird, daß die Hochspan- schnell entladen, bevor noch die Ablenkung des

nungsquelle vor dem Ausfall der Ablenkung ent- Empfängers ausfällt, so daß ein Leuchtfleck, der

laden ist. normalerweise nach dem Ausfall der Ablenkung auf

Es ist zwar bekannt (deutsche Auslegeschrift dem Bildschirm erscheint, nicht mehr auftreten

1055 699), zwischen den Abgriff des Helligkeitsreg- 55 ^kann und der Bildschirm der Bildröhre gegen Zer-

lers und eine Steuerelektrode der Bildröhre eine störung gesichert ist. Die Spannung E beträgt etwa

Gleichspannung hoher Zeitkonstante einzuschalten. 40 V. Der Abgriff 7 des Potentiometers 8 wird dabei

Diese ist aber so gerichtet, daß der Elektronenstrahl so eingestellt, daß bei Vorhandensein der Spannung E

nach dem Fortfall der Betriebsspannung gesperrt der gewünschte Strahlstrom in der Bildröhre 1 fließt,

wird. Dadurch kann aber die der Erfindung zugrunde 60 Da die Gleichspannungsquelle 10 in einem nahezu

liegende Aufgabe, die Hochspannungsquelle zu ent- stromlosen Kreis liegt, erfolgt bei Betrieb des Emp-

laden, nicht erfüllt werden. Außerdem müßte die fängers keine Beeinflussung der Helligkeitsregelung.

Zeitkonstante der Spannung noch groß sein gegen- Die Gefahr von Blinkerscheinungen der Helligkeit

über der ohnehin langen Abkühlzeit der Kathode, bei Netzspannungsstößen besteht ebenfalls nicht,

um mit Sicherheit zu verhindern, daß der Strahlstrom 65 Versuche haben ergeben, daß auch plötzlich auftre-

nach Ausfall der Ablenkung noch einmal wieder auf- tende Kurzschlüsse der positiven Betriebsspannung

kommt. Die Speicherkapazität würde dann sehr groß in den meisten Fällen keinen Einbrennfleck verur-

werden. Auf jeden Fall bleibt dabei aber in uner- sachen. In praktischen Fällen ist es nicht möglich,

eine Batterie für die Gleichspannungsquelle 10 in das Gerät einzubauen. Es ist daher notwendig, eine solche Gleichspannungsquelle durch Aufladung eines relativ großen Kondensators zu bilden.

In Fig. 3 ist ein Schaltungsbeispiel dargestellt, bei 5 dem durch Gleichrichtung der positiven Horizontalrücklaufimpulse eine Gleichspannung erzeugt wird, die einen Kondensator auflädt. In der Figur sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Zeilenablenkschaltung 14 speist einmal die nicht dargestellten, Ablenkspulen und die Hochspannungsquelle 11, sie liefert ferner die. negativ gerichteten Austastimpulse 13, außerdem positiv gerichtete Zeilenrücklaufimpulse 15, die über einen Kondensator 16 einer Diode 17 zugeführt werden. Durch die Diode 17 werden diese Impulse gleichgerichtet, so daß an dem Kondensator 18 eine positive Gleichspannung entsteht. Die Zeitkonstante, die durch den Kondensator 18 und den parallelliegenden Widerstand 19 gebildet wird, ist groß gegenüber der Abklingzeit der Ablenkung des Empfängers, so daß die Gleichspannung am Kondensator 18 so lange praktisch unverändert bleibt, bis die Ablenkung ausgefallen und die Hochspannungsquelle 11 durch den erhöhten Strahlstrom völlig entladen ist. Die am Kondensatorl8 gewonnene Gleichspannung, die der am Abgriff 7 des Potentiometers 8 entnommenen, zur Helligkeitseinstellung dienenden Gleichspannung überlagert wird, wird über einen Widerstand 20, entsprechend Fig. 1, der Steuerelektrode 6 zugeführt. Da die Steuerelektrode 6 keinen Strom aufnimmt, liegt die positive Gleichspannungsquelle, gebildet durch den Kondensator 18, nicht in einem Gleichstromkreis, wie aus der Fig. 3 ersichtlich ist. Es ist zwar möglich, daß beim Abschalten des Empfängers ein Strom an der Steuerelektrode 6 fließt, der die Gleichspannungsquelle in einen galvanischen Stromkreis einschaltet. Der Kondensator 18 kann jedoch leicht so groß bemessen sein, daß der Strahlstrom in der Bildröhre aufrechterhalten wird.

Fig. 4, in der wiederum gleiche Schaltelemente wie in Fig. 3 mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, zeigt ein Schaltungsbeispiel, bei dem zur Aufladung des zur Erzeugung der Gleichspannung dienenden Kondensators 18 die negativen Zeilenrücklaufimpulse 13 verwendet werden, die ohnehin zur Austastung des Elektronenstrahles an der Steuerelektrode 6, beispielsweise am Wehneltzylinder, liegen. Durch diese Schaltung wird der Aufwand, wie durch einen Vergleich der Fig. 3 und 4 zu ersehen ist, weiter verringert.

Bei dem in der Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem wiederum gleiche Schaltelemente wie in Fig. 3 und 4 mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, wird an Stelle einer kapazitiven Ankopplung der gleichzurichtenden Wechselspannung eine induktive Kopplung verwendet. Zu diesem Zweck ist in Reihe mit der Diode 17 eine Wicklung 21 geschaltet, die eine Zusatzwicklung am Zeilentransformator ist.

Fig. 6, in der wiederum gleiche Schaltelemente wie in den Fig. 3 bis 5 mit gleichen Bezugsziffern versehen sind, zeigt ein Schaltungsbeispiel, bei dem für die Erzeugung der Gleichspannung eine Diode 17, die für die Säuberung der Zeilenaustastung dient, verwendet ist. Diese Schaltung arbeitet ebenfalls mit einer zusätzlichen Wicklung am Zeilentransformator für die Austastung, die eine genügend hohe Spannung liefert, um den Kondensator auf den erforderlichen Wert, beispielsweise von 40 V, aufzuladen. Am Punkt 22 dieser Schaltung steht also einmal die am Abgriff 7 des Potentiometers 8 eingestellte Spannung zur Regelung der Helligkeit der Bildröhre; dieser Spannung ist die als konstant anzusehende Gleichspannung des Kondensators 18 überlagert; dieser sind wiederum überlagert die negativ gerichteten Austastimpulse 13, die durch die gleichzeitig als Austastdiode dienenden Diode 17, den Widerstand 23 und den Kondensator 24 gewonnen werden.

In Fig. 7 ist ein praktisch erprobtes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 4 dargestellt. Parallel zu einem Teil des Potentiometers 8 liegt dabei ein Photowiderstand F, der zur automatischen Einstellung des Kontrastes in Abhängigkeit von der Helligkeit der Umgebung dient.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltungsanordnung zum Schutz der Leuchtschicht einer an einer Elektrode durch eine veränderliche Spannung gesteuerten Kathodenstrahlröhre, deren Arbeitspunkt von der Anodenspannung der Videoendröhre und einer zur Einstellung der Bildhelligkeit dienenden, von einem Abgriff eines Helligkeitsreglers entnommenen veränderbaren Vorspannung einer zweiten Steuerelektrode abhängt, wobei Mittel vorgesehen sind, die beim Abschalten des Empfängers die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Elektroden der Bildröhre derart verändern, daß der Strahlstrom so erhöht wird, daß die Hochspannungsquelle vor dem Ausfall der Ablenkung des Elektronenstrahls entladen ist, dadurch gekennzeich net, daß zwischen dem Abgriff (7) des Helligkeitsreglers (8) und der zweiten Steuerelektrode (6) der Bildröhre (1) eine Gleichspannungsquelle (10) eingeschaltet ist, deren positiver Pol an der Steuerelektrode (6) liegt und deren Spannung (JE) eine gegenüber der Abklingzeit der Ablenkung so große Zeitkonstante und eine so große Amplitude hat, daß die zweite Steuerelektrode (6) nach dem Abschalten des Empfängers derart positiv wird, daß die Hochspannungsquelle (11) vor dem Ausfall der Ablenkung entladen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung (E) durch Gleichrichtung der von der Zeilenablenkschaltung (14) gewonnenen Zeilenrücklaufimpulse (15) gewonnen wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rücklaufimpulse die an der Steuerelektrode (6) der Bildröhre (1) ohnehin stehenden, negativ gerichteten Austastimpulse (13), die zur Dunkeltastung des Elektronenstrahles während des Zeilenrücklaufes dienen, verwendet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufimpulse (15) einer Zusatzwicklung (21) des Zeilenablenktransformators entnommen sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzwicklung (21) in Reihe mit einer Diode (17) geschaltet ist, die zwischen dem Abgriff (7) des Helligkeitsreglers (8) und der Steuerelektrode (6) der Bildröhre (1) liegt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu der Reihenschaltung der Diode (17) und der Zusatzwicklung (21) die Parallelschaltung eines Widerstandes (19) und eines Kondensators (18) liegt.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Kondensator (18) und den Widerstand (19) gebildete Zeitkonstante groß ist gegenüber der Abklingzeit der Ablenkung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen