DE1514735B2 - Schaltungsanordnung zur stabilisierung der anodenspannung fuer kathodenstrahlroehren in farbfernsehgeraeten - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- Nun sind bereits Schaltungsanordnungen zur anordnung zur Stabilisierung der Anodenspannung Stabilisierung der Anodenspannung für" Kathodenfür Kathodenstrahlröhren, insbesondere in Farbfern- strahlröhren mittels einer steuerbaren parallelen Besehgeräten, mittels einer steuerbaren parallelen BeIa- lastung bekannt (vgl. z. B. die USA.-Patentschrift stung, bei der der Hochspannungstransformator eine 5 2 843 796, Fig. 1 und Fig. 3), bei der der Hochtertiäre Hilfswicklung besitzt, die mit der sekundären Spannungstransformator eine tertiäre Hilfswicklung Hochspannungswicklung einen mindestens teilweise aufweist, die mit der sekundären Hochspannungsgemeinsamen Koppelweg zur primären Speisewick- wicklung gekoppelt ist, und bei der der tertiären lung aufweist und der tertiären Hilfswicklung eine zu Hilfswicklung über eine Röhren- oder Diodender Änderung der Hochspannungsbelastung gegen- io schaltung eine zu der Änderung der Hochspannungssinnig schwankende Ersatzleistung entzogen wird und belastung gegensinnig schwankende Ersatzleistung ein in der Belastungsschaltung arbeitendes steuerbares entzogen wird. Es sei noch erwähnt, daß in diesem Schaltelement von der Amplitudenschwankung einer Zusammenhang auch bekannt ist (USA.-Patentschrift Wechselspannung und/oder einer gleichgerichteten 2 854 592), den Hochspannungstransformator ganz Spannung gesteuert wird. 15 oder teilweise als Autotransformator auszubilden,

Zur Stabilisierung. der Anodenhochspannung für dessen primäre, sekundäre oder tertiäre Wicklung Kathodenstrahlröhren in Fernsehgeräten sind zwei durch entsprechende Anzapfungen dargestellt ist.
prinzipielle Stabilisierungsarten (vgl. z. B. britische Alle diese genannten Röhrenschaltungen, insbeson-Patentschriften 976 764, 945 654) bekannt. Die eine dere mit Trioden, haben den Nachteil, daß sie eine beruht auf einer Steuerung der horizontalen Ablenk- 20 Röntgenstrahlung verursachen. Bei Verwendung von stufe, bei der mittelbar oder unmittelbar die Steuer- Impulslängensteuerung undGleichspannungssteuerung elektrode der Endstufe mit zunehmender Hochspan- ergibt sich weiterhin eine nachteilige Abhängigkeit nung beeinflußt wird, daß der Ablenkstrom und damit von der Hochspannungsbelastung und die Notwendigauch die Hochspannung wieder abnehmen. Bei keit, die Koinzidenzbedingungen genau einzuhalten, magnetisch abgelenkten Systemen erzielt man die 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochspannung bekanntlich durch Hinauftransformie- Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art zur ren und Gleichrichten der induktiv erzeugten Rück- Stabilisierung der Anodenspannung für Kathodenlaufspitzen. Das hat bei der erwähnten Art der Rege- strahlröhren zu schaffen, bei der die genannten Nachlung zur Folge, daß die Hochspannung nicht allein teile vermieden sind.

geregelt werden kann, sondern auch der Ablenkstrom 30 Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst,

beeinflußt wird, und, sofern die Kopplung zwischen daß das in der Belastungsschaltung arbeitende steuer-

der sekundären Hochspannungswicklung der primären bare Schaltelement ein Transistor ist, und der steu-

Speisewicklung nicht fest genug ist, bei Belastung der ernde Impuls ein Amplitudensieb durchläuft, mittels

Hochspannungsquelle ein von der Regelung nicht zusätzlicher Klemmdioden so vorgespannt wird, daß

erfaßbarer Fehler bestehen bleibt, der sich als eine 35 der sich mit der Hochspannungsbelastung am stärk-

mit der Belastung schwankende Ablenkamplitude sten ändernde Teil des Impulses, insbesondere nach

äußert. Verstärkung und Impedanzwandlung über gleich-

Bei Farbröhren, insbesondere bei der Lochmasken- stromgekoppelte Transistoren für die Steuerung des

röhre, würde dieser Fehler gleichzeitig Konvergenz- Belastungstransistors zur Wirkung kommt, und daß

fehler und bei den hohen Strahlströmen (bis zu 40 die Impuls- oder Wechselspannung der tertiären

1,5 mA), nicht nur Amplitudenschwankungen, son- Hilfswicklung von der Belastung mittels einer Diode

dem auch Linearitätsfehler verursachen und man hält gleichgerichtet wird.

daher die Hochspannung durch eine entsprechend Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht geregelte Laströhre parallel zur Anodenspannung der darin, daß in der Belastungsschaltung an Stelle eines Bildröhre konstant. Zu diesem Zweck wird eine 45 Transistors ein löschbarer Thyristor verwendet wird, spezielle, für die Betriebshochspannung (bis 27 kV) der von einem zu der Kathodenstrahlablenkung ausgelegte Triode mit der Anode an den Hoch- synchronen Impuls gesteuert wird, dessen Länge von Spannungsausgang der Hochspannungsgleichrichter- der Hochspannungsamplitude abhängig ist.
kathode gelegt, deren Steuergitter zum Beispiel über Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen einen Hochspannungsteiler direkt oder über Zwischen- 50 insbesondere darin, daß im Gegensatz zu Schaltungen verstärker von der Hochspannung geregelt wird, so mit Trioden, keine Röntgenstrahlung auftritt. Sie hat daß bei abnehmendem Strahlstrom in der Farbbild- weiterhin den Vorteil, daß an Stelle der Impulslängenröhre eine entsprechende Ersatzbelastung über die steuerung und an Stelle der sonst gewählten Gleich-Anode der Lasttriode stattfindet. Bei dieser Methode spannungssteuerung, bei der man die Diodenspannung bleibt die Verlustleistung, die Hochspannung und die 55 aus den Impulsen gleichrichtet, die dann ebenfalls Ablenkleistung konstant, so daß bei schwankender mit der Hochspannungsbelastung schwankt, eine Bildhelligkeit keine Ablenkwinkelfehler und Konver- Impuls-Amplitudensteuerung verwendet werden kann, genzfehler eintreten können. Die Ausführung, die impulsförmige Spannung mittels

Die Nachteile des Arbeitens mit einer Hochspan- einer Diode gleichzurichten und dann die Gleich- oder

nun<?slaströhre (vgl. z. B. deutsche Auslegeschrift 60 pulsierende Gleichspannung zu belasten und die

1 058 109) beruhen einmal auf den Isolationsproble- durchgeführte Klemmung, ergibt als besonderen Vor-

men nicht nur für die Röhre selbst, sondern auch für teil, daß nicht so sehr auf die genaue Koinzidenz der

die zugehörigen Widerstände und dem damit verbun- Impulse geachtet werden muß und daß auch weniger

denen Raumbedarf des Hochspannungskäfigs. Die in schnell schaltende Transistoren oder Thyristoren ver- ■

der Röhre zu vernichtende große Leistung (20 bis 65 wendet werden können.

30 Watt) bringt Kühlprobleme mit sich, außerdem ist Dabei treten nur die bei diesen Halbleitern üblichen

die Lebensdauer dieser Leistungsröhre nicht groß und Betriebsspannungen auf. Die Anordnung kann räum-

ihr Ersatz kostspielig. lieh weiter vom Hochspannungskäfig entfernt, an

Claims (3)

1. 3 4

   einem für die Wärmeleitung günstigen Ort unterge- Über den Koppelkondensator 16 werden der Basis

   bracht werden, außerdem sind Kühlbleche anwend- des Transistors negativ gerichtete Impulse zugeführt,

   bar. Der Raumbedarf ist wesentlich geringer und die die nach Bedarf in einem Amplitudensieb und/oder

   Lebensdauer größer. Die für die Zukunft zu erwar- Vorverstärker verstärkt werden können, um den

   tenden Kosten für diese Schaltung sind 'geringer als ' 5 Regelfaktor zu erhöhen. Der richtige Arbeitspunkt

   für die einer Laströhrenschaltung. _; für den Belastungstransistor 14 wird mit dem Span-

   Der Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungs- nungsteiler 18/19 eingestellt. Über die Möglichkeiten

   gemäßen Schaltungsanordnung wird nachstehend an der Schaltung des Amplitudensiebes und/oder Vor-

   Hand der F i g. 1 bis 3 erläutert. Es zeigt Verstärkers 17 werden später weitere Angaben ge-

   Fig. 1 a ein Schaltbild zur Erläuterung des Prin- io macht,

   zips und der Wirkungsweise der Erfindung und Es ist selbstverständlich, daß an Stelle eines pnp-

   F i g. Ib das zugehörige Ersatzschaltbild, Transistors auch eine npn-Type Verwendung finden

   F i g. 2 ein Schaltungsbeispiel mit einem Transistor kann, wozu die Polarität der Impulse umgekehrt wird,

   als regelbaren Belastungswiderstand, Bei der Steuerung eines Transistors kann an Stelle

   Fig. 3 eine erfindungsgemäße Schaltung. 15 der oben gezeigten Impulslängen-Ansteuerung und

   Das Prinzip der Schaltung wird in F i g. 1 gezeigt. an Stelle der einfacheren, hier nicht besonders gezeig-1 ist die primäre Speisewicklung des Hochspannungs- ten Gleichspannungssteuerung, bei der man die Regeltransformators, der mit sinusförmiger Spannung oder spannung aus den Impulsen gleichrichtet, die dann impulsförmig gespeist wird. Im allgemeinen stellt 1 ebenfalls mit der Hochspannungsbelastung schwankt, die Hauptwicklung eines Zeilentransformators dar, 20 eine Impuls-Amplitudensteuerung angewendet wermit den Anzapfungen für die horizontale Endstufe , den, wie sie in F i g. 3 beschrieben ist.

   (Transistor, Röhre oder steuerbarer Gleichrichter), ,.Gegenüber der bisher benutzten Belastung der

   die Schaltdiode (z.B. Boosterdiode) und die Ablenk- Hochspannungsquelle durch direkte Verwendung der

   spule 2 ist die sekundäre Wicklung für die Hoch- Impulse aus der tertiären Hilfswicklung für das steuer-

   spannungserzeugung mit dem Hochspannungsgleich- 25 bare Schaltelement gibt es die Möglichkeit, die

   richter 3, der als Vakuumröhre meist mit einer kleinen impulsförmige Spannung mittels einer Diode gleich-

   Zusatzwicklung aus dem Transformator geheizt wird, zurichten und dann die Gleich- oder pulsierende

   was hier nicht gezeigt ist, oder auch aus einem Selen- Gleichspannung zu belasten. Als großer Vorteil ergibt

   gleichrichter oder anderen Halbleitern bestehen kann. sich bei dieser Methode, daß man nicht so sehr auf

   Selbstverständlich kann an dieser Stelle auch eine 30 die genaue Koinzidenz der Impulse achten muß und

   Spannungsvervielfacherschaltung eingesetzt werden. auch weniger schnell schaltende Transistoren oder

   Der Kondensator 4 ist der Lade- und Siebkondensator Thyristoren verwenden kann.

   für die gleichgerichtete Hochspannung. Er wird im In F i g. 3 ist eine praktisch erprobte Schaltung mit allgemeinen durch den inneren und äußeren Belag amplitudenmodulierten Regelimpulsen gezeigt. Wickder Bildröhre gebildet. 5 ist schließlich der Hoch- 35 lung 61 stellt eine zusätzliche Hilfswicklung zur Gespannungsverbraucher, also der Strahl der Bildröhre. winnung der durch die Hochspannungsbelastung An dieser Stelle wird bei den heute noch üblichen amplitudenmodulierten Regelimpulse 63 dar. Zur Be-Farbfernsehgeräten eine Lasttriode zur Stabilisierung seitigung der Partialschwingungen zwischen den der Hochspannung angeschlossen, die durch die er- Rücklaufimpulsen dient die Abschneideschaltung mit findungsgemäße Transistor- bzw. Thyristor-Anord- 40 der Diode 43, dem Widerstand 44 und dem Kondennung ersetzt werden soll. Zu diesem Zweck ist eine an sator 45. Dadurch entsteht der Impuls 64. Mit der sich bekannte tertiäre Hilfswicklung 6 vorgesehen, Diode 46 wird die Impulsspitze als Bezugspotential mit deren Hilfe die Transistor- und/oder Thyristor- festgehalten, so daß sich bei Amplitudenschwankunschaltung 7 eine steuerbare Ersatzbelastung herstellen gen der negative Anteil des Impulses 65 gegenüber kann. Der Stabilisierungsvorgang wird an Hand des 45 dem Bezugspotential ändert. Die Diode 47 mit dem Ersatzschaltbildes der Fig. Ib deutlich, wo der Spannungsteiler 48/49 beschneidet die positive Im-Transformator zu seiner Gegeninduktivität 8 und den pulsspitze so weit, daß die erforderliche Impulsbreite beiden Streuinduktivitäten der Primärwicklung zur entsteht. Da die Beschneidung an der Seite des Sekundärwicklung 9 und zur Tertiärwicklung 10 um- Bezugspotentials erfolgt, bleibt die Amplitudenändegeformt wurde. Wenn 11 den Hochspannungsverbrau- 5° rung annähernd erhalten. Mit Hilfe des Kondensators eher mit seiner schwankenden Belastung darstellt, so 50 und der Diode 51 und des Widerstandes 52 wird ist 12 die steuerbare Belastungsschaltung, die über der Impuls 66 auf der negativen Seite geklemmt. Das den Spannungsabfall an der Streuinduktivität 9 an den positive, mit der Hochspannungsbelastung schwan-Anschlüssen des Verbrauchers 11 die Hochspannung kende Dach des Impulses dient zur Steuerung des stabilisiert. Ein günstigerer Steuerwirkungsgrad wird 55 npn-Transistors 53 mit dem Gegenkopplungswidererhalten, wenn entweder die Streuinduktivität 10 zu stand 55 zur Arbeitspunktstabilisierung und dem Null gemacht werden kann oder der Hochspannungs- Kollektorwiderstand 54, der den zur Anpassung an verbraucher an die Stelle 11 verlegt wird. Inder Praxis die Endstufe dienenden Transistor 56 galvanisch an wird das durch eine entsprechende Anordnung der seiner Basis steuert. Der Transistor 57 belastet die im tertiären Hilfswicklung in den Kopplungsweg zwi- 60 Kondensator 60 gespeicherte Energie, die mit Hilfe sehen Primär- und Sekundärwicklung erreicht. des Gleichrichters 40 und des Widerstandes 59 aus

   F i g. 2 zeigt das Beispiel der Schaltung, welche die der tertiären Hilfswicklung 6 entnommen wird,
   aus der tertiären Hilfswicklung, die beispielsweise aus

   nur einer Windung auf dem Zeilentransformator in .Patentansprüche:

   der Nähe der Hochspannungswicklung bestehen kann, 65

   direkt die Impulsspannung 13 als Kollektorspannung 1. Schaltungsanordnung zur Stabilisierung der

   für den Belastungstransistor 14 mit dem Kollektor- Anodenspannung für Kathodenstrahlröhren, ins-

   arbeitswiderstand 15 entnommen wird. besondere in Farbfernsehgeräten, mittels einer

   steuerbaren parallelen Belastung, bei der der Hochspannungstransformator eine tertiäre Hilfswicklung besitzt, die mit der sekundären Hochspannungswicklung einen mindestens teilweise gemeinsamen Koppelweg zur primären Speisewicklung aufweist und der tertiären Hilfswicklung eine zu der Änderung der Hochspannungsbelastung gegensinnig schwankende Ersatzleistung entzogen wird und ein in der Belastungsschaltung arbeitendes steuerbares Schaltelement von der Amplitudenschwankung einer Wechselspannung und/oder einer gleichgerichteten Spannung gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Belastungsschaltung arbeitende steuerbare Schaltelement ein Transistor (57) ist, und der steuernde Impuls ein Amplitudensieb (43, 44,47, 49) durchläuft, mittels zusätzlicher Klemmdioden (46, 51) so vorgespannt wird, daß der sich mit der Hochspannungsbelastung am stärksten ändernde Teil des Impulses (63), insbesondere nach Verstärkung und Impedanzwandlung über gleichstromgekoppelte Transistoren (53, 56) für die Steuerung des Belastungstransistors (57) zur Wirkung kommt, und daß die Impuls- oder Wechselspannung der tertiären Hilfswicklung von der Belastung mittels einer Diode (40) gleichgerichtet wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ersatzbelastung während der Rücklaufzeit der Kathodenstrahlablenkung erfolgt.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Belastungsschaltung an Stelle eines Transistors ein löschbarer Thyristor verwendet wird, der von einem zu der Kathodenstrahlablenkung synchronen Impuls gesteuert wird, dessen Länge von der Hochspannungsamplitude abhängig ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen