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Anordnung zur Erzeugung der Hochspannung für die Bildröhre in
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einem Fernsehempfänger Bei der Bildröhre eines Fernsehempfängers bildet
bekanntlich die innerhalb der Röhre vorgesehene Anode zusammen mit einem außerhalb
der Röhre angeordneten leitenden, geerdeten Belag einen Kondensator in der Größenordnung
von 2000 pF mit einem außerordentlich hohen Isolationswiderstand. Wegen dieses hohen
Isolationswiderstandes kann nach dem Abschalten des Empfängers die Hochspannung
sehr lange, z.B. mehrere Stunden oder sogar mehrere Tage bestehen bleiben. Das hat
den Nachteil, daß es noch nach dem Abschalten des Gerätes zu einem unerwünschten
Aufleuchten des Bildschirmes kommen oder ein Reparateur des Empfängers einen elektrischen
Schlag erlangen kann.
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Das Aufleuchten des Bildschirmes tritt insbesondere auf in einem sogenannten
Bereitschaftsbetrieb, bei dem die Bildröhre mit etwa 75 X der Nennspannung vorgeheizt
wird und somit die Kathode der Bildröhre emissionsfähig bleibt. Dann bildet sich
aufgrund der emissionsfähigen Kathode eine Elektronenwolke aus, die den Bildschirm
von der Mitte her über eine sich langsam vergrößernde FlAche aufhellt. Die gleiche
Erscheinung kann aber auch bei Empfängern ohne Bereitschaftsbetrieb im völlig ausgeschaltetem
Zustand durch Residuumladung auftreten.
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Das beschriebene Aufleuchten ist zwar technisch völlig ungefährlich,
da der Strahlstrom nur einige pA beträgt. Der Besitzer des Empfängers empfindet
jedoch diese Erscheinung als störend. Er wird z.B. annehmen, daß die Bildröhre unnütz
beansprucht wird, der Empfänger einen Fehler hat, unnütz Strom verbraucht oder gar
von der Bildröhre eine schädliche Strahlung ausgeht.
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Zur Beseitigung eines Leuchtflecks oder Einbrennflecks nach dem Abschalten
ist für Schwarz-Weiß-Fernsehempfänger eine Vielzahl von Leuchtfleckunterdrückungsschaltungen
bekannt, von denen einige in der DT-PS 11 60 002 beschrieben'sind. Diese Schaltungen
arbeiten derart, daß unmittelbar nach dem Ausschalten der Strahl strom der Bildröhre
stark erhöht und die Hochspannung abgebaut wird. Solche Schaltungen erfordern aber
einen zusätzlichen Aufwand und müssen insbesondere in einem Farbfernsehempfänger
mit Bereitschaftsbetrieb nach besonderen Gesichtspunkten bemessen sein. Eine solche
Schaltung ist Gegenstand der älteren Anmeldung P 27 06 939.
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Zum Abbau der Hochspannung nach dem Abschalten ist es auch bekannt
(Zeitschrift "hifi & tv Radio-Fernsehhändler" Januar/ Februar 1977 Seite 33),
zwischen den Hochspannungsanschluß und Erde einen Lastwiderstand einzuschalten,
über den sich der die Hochspannung führende Kondensator entlädt. Dieser Widerstand
wird auch als "Bleeder" bezeichnet. Bei dieser bekannten Lösung ist der Lastwiderstand
in der Hochspannungskaskade integriert.
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Diese Lösung erfordert also eine spezielle Hochspannungskaskade.
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Wenn der an der Hochspannung liegende Widerstand zerstört wird, ist
die gesamte, relativ teure Hochspannungskaskade nicht mehr brauchbar und muß ersetzt
werden.
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Ein von der übrigen Schaltung getrennter Widerstand für den genannten
Zweck ist andererseits ein relativ teures Bauteil, weil es in einem Farbfernsehempfänger
für eine Spannung von etwa 25 kV bemessen sein muß. Wegen der räumlich großen Abmessung
eines solchen Hochspannungswiderstandes und aus Isolationsgründen
wären
für die konstruktive Befestigung des Widerstandes zusätzliche Mittel notwendig.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine konstruktiv einfache
Lösung zur Realisierung des genannten Lastwiderstandes (Bleeders) zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Bei der Erfindung wird also der ohnehin in einem Fernsehempfänger
vorhandene Hochspannungsstecker zusätzlich zur Realisierung des genannten Widerstandes
ausgenutzt. Vorzugsweise wird der Hochspannungsstecker dazu etwas größer ausgebildet
als bisher verwendete handelsübliche Hochspannungsstecker. Für die Befestigung des
Lastwiderstandes entfallen also weitestgehend zusätzliche Mittel. Wenn der Lastwiderstand
zerstört wird, so ist zwar auch der Hochspannungsstecker praktisch nicht mehr zu
gebrauchen. Dieses ist jedoch im Gegensatz zu der Hochspannungskaskade kein wesentlicher
Verlust, da der Hochspannungsstecker ein relativ billiges Bauteil ist. Bei einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der erfindungsgemäß angeordnete Lastwiderstand
zusätzlich zur vereinfachten Erzeugung der Fokussierspannung für die Bildröhre ausgenutzt.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen
erläutert. Darin zeigen Figur 1 ein Prinzipschaltbild mit dem genannten Lastwiderstand,
Figur 2 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Hochspannungsstecker in einem Schnitt,
Figur 3 den Stecker nach Figur 2 in einer Ansicht von unten, Figur 4 die konstruktive
Ausbildung einer Weiterbildung der Erfindung, Figur 5 eine Kombination des erfindungsgemäßen
Steckers mit der Erzeugung der Fukussierspannung und Figur 6 das Ersatzschaltbild
für die Anordnung nach Figur 5.
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In Figur 1 wird die Farbbildröhre 1 an ihren Kathoden von den Farbsignalen
R,G,B gespeist. In vereinfachter Darstellung ist dargestellt eine Zeilenablenkschaltung
mit dem Endstufentransistor 2, der Primärwicklung 3 des Zeilentransformators 4,der
Hochspannungswicklung 5, dem Hochspannungsgleichrichter 6, dem Koppelkondensator
7 und den Zeilenablenkspulen 8. Der Transistor 2 wird von einer zeilenfrequenten
Schaltspannung U zeilenfrequent gesperrt. Die Hochspannung vom Ausgang des Gleichrichters
6 gelangt über die Leitung 9 auf die Anode 10 innerhalb der Bildröhre 1. Ein äußerer
Belag 11 der Bildröhre 1, der sogenannte Aquadag-Belag, ist geerdet, wodurch zwischen
den beiden Belägen 10,11 ein Kondensator mit einem Dielektrikum aus Glas und einem
sehr großen Isolationswiderstand entsteht.
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Damit der genannte Kondensator sich nach dem Abschalten des Gerätes
entlädt und die Hochspannung in erwünschter Weise verschwindet, ist zwischen die
Leitung 9 und Erde der Lastwiderstand 12 in der Größenordnung von einigen hundert
MOhm eingeschaltet.
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Figur 2 zeigt den Hochspannungsstecker 13, mit dem die Leitung 9 an
die Anode 10 der Bildröhre 1 angeschlossen wird. Die Leitung 9 ist mit Kontaktfingern
14 verbunden, die durch die Bildröhrenwandung hindurch mit der Anode 10 in Kontakt
gelangen. Der Stecker 13 besteht im wesentlichen aus einer Kappe 15. Diese ist an
ihrer Innenseite mit der Widerstandsschicht 16 versehen, die einerseits elektrisch
leitend mit den Kontaktfingern 14 und andererseits elektrisch leitend mit einem
die Kappe 15 umgebenden Metallring 17 verbunden ist. Der Metallring 17 ist geerdet.
Die Schicht 16 bildet den Lastwiderstand 12 von Figur 1.
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Gemäß Figur 3 erstreckt sich die Schicht 16 nicht über den ganzen
Kreisumfang der Kappe 15, sondern es ist der Bereich 18 freigelassen. Dies hat den
Zweck, eine störende Beeinflussung der ebenfalls auf der Bildröhre verlaufenden
Entmagnetisierungsspule durch die die Hochspannung führende Schicht 16 zu vermeiden.
Die Schicht 16 ist vorzugsweise als Kohleschicht
oder sonstige
Widerstandsschicht auf die Innenseite der Kappe 15 aufgespritzt.
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In der Praxis ist es erwünscht, daß die Kappe 15 des Steckers 13 an
ihrem gesamten Umfang auf der Bildröhrenwandung anliegt, da sonst Staubteile zu
dem Anodenanschluß gelangen und dort zu Sprüherscheinungen führen können. Deshalb
ist im allgemeinen die Kappe 15 eines Hochspannungssteckers aus einem nachgiebigen,
gummiartigen Material hergestellt. Auf ein solches nachgiebiges Material läßt sich
jedoch eine Widerstandsschicht nicht unbedingt problemlos aufbringen, da sie durch
die Verformungen der Kappe 15 leicht reißen kann.
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Figur 4 zeigt eine konstruktive Lösung, bei der dieser Nachteil vermieden
wird. Die Kontaktfinger 14 befinden sich in der ersten Kappe 19, die aus einem im
wesentlichen starren Material besteht. Die Kontaktfinger 14 greifen in eine Metallhülse
20 ein, die in der Bildröhrenwandung 30 gelagert und mit der Anode 10 elektrisch
verbunden ist. Die Kappe 19 ist an ihrer Innenseite mit der Schicht 16 versehen
und von einem Metallring 17 umgeben.
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Der Ring 17 ist mit einem Lötanschluß 21 verbunden, der über die Leitung
22 geerdet ist. Da die Kappe 19 starr ist, läßt sich die Schicht 16 einwandfrei
befestigen und ist auch entsprechend haltbar. Die starre Kappe 19 kann wegen der
nicht ebenen Röhrenwandung 30 nicht überall auf der Röhrenwandung 30 aufliegen und
keine staubdichte Abdeckung bewirken. Deshalb ist über der Kappe 19 die zweite Kappe
22 vorgesehen.
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Diese besteht aus einem nachgiebigen Material' wie heute allgemein
angewendet,und paßt sich der unebenen Röhrenwandung 30 an. Sie liegt mit ihren umlaufenden
Rand 23 fest auf der Röhrenwandung 30 auf und kann zusätzlich selbstklebend ausgebildet
sein. Die Kappe 22 enthält einen Steckerstift 24, der einerseits mit dem Hochspannungskabel
9 verbunden ist und andererseits steckerartig in eine runde Buchse eingreift, die
durch das obere Ende der Kontaktfinger 14 gebildet ist. Die Kappe 19 enthält also
den gewünschten Belastungswiderstand zwischen der Anode 10 und Erde, bewirkt jedoch
keine staubdichte
Abdeckung des Hochspannungsanschlusses. Die Kappe
22 hingegen ist nicht für die Aufbringung eines Widerstandsschicht ausgenutzt, bewirkt
jedoch die erwünschte staubdichte Abdeckung des Hochspannungsanschlusses.
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Die Kappe 22 kann ein handelsüblicher Hochspannungsstecker sein.
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Der obere Kontakt der Kappe 19 ist dann so ausgebildet, daß er das
Steckerteil dieses handelsüblichen Steckers aufnehmen kann.
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Zweckmäßigerweise ist dann das sacklochartige Steckerteil oben in
der Kappe 19 genauso ausgebildet wie dasjenige in der Wandung der Bildröhre. Das
hat den Vorteil, daß die Kappe 22 auch als reiner Hochspannungsstecker ohne die
mit dem Lastwiderstand versehene Kappe 19 auf die Bildröhre aufgesteckt werden kann.
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Figur 5 zeigt ein Beispiel, bei dem der erfindungsgemäße Stecker gleichzeitig
zur Erzeugung der Fokussierspannung für die Bildröhre 1 ausgenutzt wird. Das dem
Hochspannungsanschluß abgewandte Ende des in dem Stecker 13 befindlichen Lastwiderstandes
12 ist nicht geerdet, sondern über die Leitung 25 zu einem Patentiometer 26 geführt.
Diese befindet sich auf einer auf die Anschlußstifte der Bildröhre 1 aufgesteckten
Schaltungsplatte 28, die zur Zuführung der einzelnen Spannungen zur Bildröhre dient
und weitere Bauteile trägt. Das andere Ende des Potentiometers 26 ist über die Leitung
27 geerdet. Der Schleifer des Potentiometers 26 ist mit der Fokussierelektrode 29
verbunden. Der Lastwiderstand 12 bildet hier also einen Teil eines Spannungsteilers
zur Erzeugung der Fokussierspannung von etwa 4-5 KV. Bei dieser Lösung liegt also
der Fußpunkt des Latwiderstandes 12 nicht an Erde, sondern an dem heißen Ende des
Potentiometers 26 zur Einstellung der Fokussierspannung.
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Es ergibt sich dadurch eine konstruktiv einfache Lösung, weil lediglich
die kurze Leitung 25 zwischen dem Hochspannungsstecker 13 und der Schaltungsplatte
28 notwendig ist. Es entfallen also die relativ langen Leitungen zwischen dem Hauptchassis
und der Bildröhre 1. Da die erforderliche Fokussierspannung maximal nur etwa 5 KV
beträgt, kann diese Spannung durch die
Kappe 22 gemäß Figur 4 sicher
gegen Berührung geschützt werden.
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Außerhalb der Kappe 22 oder 15 wird dann die Fokussierspannung über
die isolierte Leitung 25 geführt, so daß kein Hochspannung führendes Teil berührt
werden kann. Die Lösung bewirkt auch eine Verkleinerung des Bausteines für die Zeilenendstufe,
da dann nur eine eine Hochspannung führende Leitung von diesem Baustein wegführen
würde, nämlich die Leitung 9. Insbesondere bei Anwendung des sogenannten Splitt-Zeilentransformators,
bei dem Zeilentrafo, Hochspannungswicklung und Hochspannungsgleichrichter eine vergossene
Einheit bilden, braucht die vom Zeilentrafo getrennte Schaltungsplatte der Zeilenendstufe
keine Hochspannung von mehr als 1,5 KV zu führen.
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Figur 6 zeigt das Schaltbild der Teile 9,12,25,26,27,29 von Figur
5.
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Der Lastwiderstand kann vorzugsweise als sogenannter Cermet-Widerstand
ausgebildet sein, bei dem auf ein Keramikplättchen der Widerstand als eine Schicht
aus Aluminiumoxid aufgebracht ist. Mit einem solchen Widerstand lassen sich Werte
von ca.
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100 MOhm erreichen. Beispielsweise ist ein Keramikplättchen vorgesehen,
in dessen Mittelpunkt der die Hochspannung führende Stecker angebracht ist, und
von dem aus die Bahn des Cermet-Widerstandes spiralförmig zum Rand hin verläuft,
wo sie dann geerdet oder gemäß Figur 5 zum Potentiometer für die Fukussierung geführt
ist. Insbesondere bei der Ausbildung nach Figur 4 wäre ein Gehäuse für den Stecker
nicht notwendig, weil dann die Kappe 22 den Staubschutz übernimmt. Es kann auch
ein spiralförmiger Kohlewiderstand verwendet werden, der auf ein Plastikteil des
kappenförmigen Hochspannungssteckers aufgebracht ist. Dabei läßt sich eine lange
Widerstandsbahn erzeugen und somit der gewünschte hohe Widerstandswert erreichen.
Insbesondere wird bei einer langen Widerstandsbahn die Spannungsdifferenz zwischen
nebeneinander liegenden Bahnen verringert. Um die einzelnen Spiralbahnen spannungsmäßig
gegeneinander zu isolieren, kann die Widerstandsbahn in eine Nut des Steckers
eingebettet
sein. Dadurch wird der Weg zwischen zwei Nachbarbahnen des Widerstandes, der einen
Hochspannungsüberschlag bewirken könnte, vergrößert.
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