DE2144111B2

DE2144111B2 - Schaltungsanordnung zum verzoegerten einschalten von fernsehgeraeten

Info

Publication number: DE2144111B2
Application number: DE19712144111
Authority: DE
Inventors: Dieter 6100 Darmstadt Spannhake
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-09-03
Filing date: 1971-09-03
Publication date: 1976-09-16
Also published as: DE2144111C3; DE2144111A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum verzögerten Einschalten der Ablenkstufen in Fernsehgeräten, wobei die Spannungsversorgung der Ablenkstufen von einer ersten Spannungsquelle und die Spannungsversorgung der Ansteuersiufen, einschließlich Horizontal-Oszillator, für die Ablenkendstufen von einer zweiten Spannungsquelle erfolgt.

In Fernsehgeräten werden Betriebsspannungen erzeugt, deren Quellen zum Teil sehr hohe Energie besitzen und unter ungünstigen Umständen sich in Form von Durchschlägen und Überschlagen unter Zerstörung von Schaltelementen oder Schaltungsgruppen entladen können. Zu derartigen Defekten kann es kommen, wenn während des Einschaltvorganges, das heißt nach dem Anlegen der Netzspannung bei einer Gruppe bereits den vollen Wert erreicht hat. während eine oder mehrere Untergruppen der Spannung noch nicht voll funktionsfähig sind.

Bei den mit Röhren ausgestatteten Fernsehgeräten bestand eine derartige Gefahr kaum, da die Aufheizung der Glühkatoden der Röhren viel Zeit in Anspruch nahm, daß die Einschwingvorgänge der Untergruppen bei Erreichen der vollen Betriebsspannung beendet waren. Dagegen kann das Einschalten der Netzspannung bei ausschließlich oder vorwiegend mit Transistoren oder Thyristoren versehenen Schaltungen wegen der sehr geringen Verzögerung des Auftretens von Hochspannungen zu Störungen und Schaden führen. Das ist hauptsächlich dann der Fall, wenn der Anodenkreis an einer Thyristorablenkschslturg oder der Kollektorkreis einer Transistorablenkschaltung auf eine periodische Schwingung abgestimmt ist, die mi: der Schwingung eines Ansieuerkreises synchron sein muß.

Aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1968, Heft 9, S. 267 und 268, Bild 9. ist eine Horizontal-Ablenkschaltung bekannt, bei welcher in der Ablenkstufe sowohl eine Hochspannung von 18 kV als auch eine Betriebsspannung von 30 V erzeugt wird. Da jedoch die Ansteuerstufe der Ablenkstufe von der gleichen Spannungsquelle versorgt wird wie die Endstufe, kann beim Einschalten der Netzspannung die Endstufe asynchron zu schwingen beginnen und so hohe Rückschlagspannungen erzeugen, daß Spannungsüberschläge auftreten können.

Bei einer in der Zeitschrift »Internationale Elektronische Rundschau«, 1964, Nr. 2, S. 86 bis 90 und S. 93, Bild 1, dargestellten Horizontal-Ablenkschaltung werden Ansteuer- und Ablenkstufen mit zwei verschiedenen Spannungen versorgt. Auch diese Anordnung kann beim Einschalten asynchron anschwingen, so daß unerwünscht hohe Rückschlagspannungen entstehen können, die zu Spannungsüberschlägen führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufv/eist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind den Kennzeichen der Unteransprüche zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß durch das verzögerte Einschalten der Oberspannung für die Leistungsendstufe ein sicheres Arbeiten beim Einschaltvorgang des Fernsehgerätes gewährleistet wird. Verzögerungsschaltungen für Oberspannungsnetzgeräte sind bekannt. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch um Regelnetzge' ate, vorzugsweise solchen mit Thyristor oder Triac, bei denen die Verzögerung durch eine Spannungsversorgungsstufe der Ansteuerschaltung für die zu schützende Endstufe bewirkt wird.

Das Prinzip des sicheren Einschaltens kann vorzugsweise so verwirklicht werden, daß beim Spannungsanstieg der zweiten Spannungsquelle vom Einschaltmoment an bereits das Einschalten der ersten Spannungsquelle verhindert wird. Dann kann die große Abweichung der Ansteuerfrequenz in den Ansteuerstufen (während des Spannungsanstieges der zweiten Spannungsquelle) von der Betriebsfrequenz nicht zu Fehlzündungen der Endstufe führen, da deren Oberspannung noch nicht vorhanden ist. Zweckmäßig hält mar. die Zeit der Sperrung der ersten Spannungsquelle noch eine Weile über dem Zeitpunkt des Erreichens der vollen Betriebsspannung des zweiten Netzgerätes hinaus aufrecht, um sicherzustellen, daß die Ansteuerstufen ihre Betriebsfrequenzen erreicht haben.

Im folgenden wird zur weiteren Erläuterung der Erfindung auf ein Ausführungsbeispiel mit Figuren näher eingegangen. Von den Figuren zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltschema des Netzteilcs eines Fernsehempfängers,

F i g. 2 ein Schaltbild eines Netzteiles mit einem Triac als Regelglied der ersten Spannungsquelle und

F i g. 3 Spannungszeildiagramme zur F. -läuterung des Schaltbildes nach F i g. 2.

In F i g. 1 dient der am weitesten rechts dargestellte Block mit der Aufschrift »Endstufen« zur Darstellung der Ablenkstufen für Bild- und Zeilenrichtung eines

Fernsehempfängers, also ζ. B. einer Thyristorendsuife tür die Horizontalablenkung und einer weiteren Thyristorstufe für die Erzeugung der Hochspannung, sowie schließlich einer Vertikal-Endsufe. Diese Schaltgruppen werden von Ansteuerstufen gesteuert, die durch den benachbarten Block veranschaulicht sind und z. B. einen Horizontal-Oszillator, eine Diskriminatorstufe, sowie Treiberstufen umfassen. Die Endstufeneinheit wird von einem Netzgerät I mit einem Speicherkondensator C/.1, die Gruppe der Ansteuerstufen von einem Netzgerät II mit einem Speicherkondensator Cu mit mit Spannung versehen. Beide Netzgeräte beziehen ihre Energie aus einem Netztransformator L 1, welcher zwei getrennte Sekundärwicklungen aufweist und primär über den Netzschalter (nicht dargestellt) mit dem Netz verbunden ist. Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Wirkung ist das Netzgerät I, welches als Rejelnetzgerät ausgebildet ist und während seines normalen Betriebes gegenüber Schwankungen der Belastung oder der Netzspannung stabilisiert ist, über eine Verzögerungsschaltung mit dem Netzgerät Il verbunden. Beim Einschalten liefert das Netzgerät Il einen Strom, welcher zur Entstehung einer Sperrspannung in der Verzögerungseinheit Anlaß gibt, welche die Einschaltung des Netzgerätes I bzw. die Aufladung des KondensatorsC/.i für eine vorgegebene oder gewählte Zeit verhindert. Die schaltungsmäßige Ausführung einer derartigen Anordnung wird nun anhand der Fij. 2 näher beschrieben. In dieser ist Li der Netztransformator mit Netzschalter Ss. Primärwicklung n₀. Sekundärwicklungen n\ und n₂. Das Netzgerät wird durch die Drossel L2. die GratZschnl^n;? G-, und den Triac mit der Diode D: zwischen Torelektrode und Erde gebildet, das Netzgerät Il durch die Sekundärwicklung Π2, die Dioden Gy. die Kondensa'oren C₄ und C/ 2, den Widerstand R: und die Zenerdioden Zi und Z₂. An der Zenerdiode Zi wird die Betriebsspannung t/> für die Ansteuerstufen abgenommen.

Zur Stabilisierung der vom Netzgerät I erhaltenen Oberspannung U_x dient eine Regelschaltung mit dem Differenzverstärker /C, dem Potentiometer /?5, R_b und den Eingängen ρ und q für den IC. Die am Ausgang des /Cerscheinende Spannung gelangt über Widerstand Rt und Diode Di an die Torelektrode des Triac. Zum Betrieb des Triac ist an den Eingängen q des IC eine Sägezahnspannung von doppelter Netzfrequenz und am Eingang ρ eine Gleichspannung von einer Größe und einem Betrage angelegt, welcher der Größe der zu stabilisierenden Spannung proportional ist. Dann wird der Triac je nach der Höhe des an seiner Steuereleklrode erscheinenden Sägezahnanteils bzw. dessen Dauer mehr oder weniger lange geöffnet. Die Diode 2 dient dem Zweck, das Auftreten von positiven Impulsen an der Steuerelektrode zu verhindern.

Um nun bei dieser Schaltung ein verzögertes Einsetzen der Spannung Us zu bewirken, ist die Verzögerungsschaltung, bestehend aus den Schaltelementen /?:, Ri. Zi. Ru C). D) und T_r vorgesehen.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende:

Nach dem Schließen des Schalters Si entsteht am Kondensator C^ eine positive Spannung, die über /?>, die Emitter-Basis-Streckc von Tr und über Rs den Kondensator Cj auflädt: während dieser Ladezeit fließt Kollektorstrom im Transistor Tr. Dieser Strom übernimmt zunächst den Ansteuerstrom, welcher vom /("ausgeht: es erfolgt somit keine Zündung des Triacs und an der Anode desselben entsteht die volle Scheitelspannung der kommutierten Sinusspannung. Hat die Spannung Ua am Kondensator C₃ die Höhe der Spr.nnung am Abgriff des Widerstandes Ri erreicht, so fließt kein Basisstrom mehr und der Kollektorstrom des Transistors 7>wird Null. Jetzt wird die Ansteuerung des Triac vom Differenzialverstärker /C voll wirksam und die Betriebsspannung Us baut sich auf. Die Verzögerungszeit für die Einschaltung des Triacs ist somit im wesentlichen durch die Zeitkonstante T = R\ ■ Ci gegeben.

Es interessiert hier die Minimalzeit: Für die maximale Verzögerungszeit erhält man:

Ί[»».ϊ JTrim-min ~

,„„„ = R, ■ C, In

Rs

Mti+ Ux₂- L^)

t„„„

RC

lic = Strom am /C-Ausgang,
/rrijL = Steuerstrom des Triac.

Der zeitliche Verlauf der Ansteuerspannung ist aus Fig. 3 ersichtlich. Fig. 3 zeigt den Spannungsverluui Ucn an Kollektor des Transistors. Nach der Zeit ι· ist die volle Spannung am Kondensator Ct erreicht, während die Spannung U2 noch zurückbleibt: der Ladestrom über Rs in dem Kondensator Ci ist so groß, daß der Transistor T_r durchschaltet. Da die Steuerelektrode des Triac in Folge des Stromes durch />> schwach positiv bleibt, ebenso auch der Punkt zwischen Di und Ri. können die vom /C ausgehenden Impulse den Triac nicht erreichen und einschalten. Je mehr Ladung der Kondensator Ci aufnimmt, um so geringer wird der Basisstrom und damit auch der Kollektorstrom von T_r. Die Kollektorspannung fällt allmählich gegen — 4 Volt. Endlich sind die vom /C kommenden, dem Spannungsverlauf überlagerten Ansteuerimpulse nach der Zeit;, in der Lage, den Triac periodisch zu zünden und somit Us aufzubauen.

Zur Vermeidung von Durchschlägen muß auch der Abschaltvorgang des Gerätes berücksichtigt werden. Beim Abschalten des Gerätes kann es wiederum infolge Absinkens der zweiten Spannungsquelle zu großen Differenzen zwischen der Betriebsfrequenz und der Sollfrequenz kommen. Daher muß das Verhältnis von Verbraucherstrom zur Betriebskapazität bei beiden Spannungsquellen so gewählt werden, daß zunächst hauptsächlich die erste Spannungsquelle auf null Volt absinkt. Das heißt,

C,

/; = Ladestrom der ersten Spannungsquelle,
/2 = Ladestrom der zweiten Spannungsquelle,
Ci = Ladekapazität der ersten Spannungsquelle,
C? = Ladekapazität der zweiten Spannungsquelle.

Diese Bedingung ist durch die große Kapazität von Cu 2 sichergestellt. Fällt die Spannung auch an Ci;. so wird der Kondensator Cj über die Diode Ds und die Zenerdiode Z> mit entladen. Kommt es jetzt sofort zu einem neuen Einschalten des Gerätes, so lädt sich Ci wieder über dem Transistor auf und die Einschaltverzögerung ist sofort von neuem wirksam. Damit ist die Schaltung gegen kurzzeitige Netzausfälle oder schnelles Ein- und Ausschalten weitgehend gesichert.

Hierzu 2 Blatt Zcichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum verzögerten Einschalten der Ablenkendstufen in Fernsehgeräten, wobei die Spannungsversorgung der Ablenkstufen von einer ersten Spannungsquelle und die Spannungsversorgung der Ansteuerstufen, einschließlich Horizontal-Oszillator, für die Ablenkendstufen von einer zweiten Spannungsquelle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannungsquelle (11) das Einschalten der ersten Spannungsquelle (I) so lange verzögert, bis der Einschwingvorgang der Ansteuerstufe für die Endstufe beendet ist.

2. Schakungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen Stromstärke und Speicherkapazität bei der ersten Spannungsquelle wesentlich größer als bei der zweiten Spannungsquelle ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle ein mittels Thyristor oder Triac geregeltes Netzgerät ist, welches durch vorübergehendes Sperren der Ansteuerimpulse für die Regelelemente mit Hilfe einer Halbleiterschaltung einschaltverzögert ist.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufladezeitkonstante der Halbleiterschaltung (R\ ■ C)) größer als die Entladezeitkonstante