DE2460014A1

DE2460014A1 - Schaltungsanordnung zur steuerung der energieaufnahme einer horizontalablenkschaltung

Info

Publication number: DE2460014A1
Application number: DE19742460014
Authority: DE
Inventors: Heinz Ing Grad Kraus
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1974-12-19
Filing date: 1974-12-19
Publication date: 1976-06-24
Also published as: FR2295658B1; DE2460014C3; US4028588A; CH589396A5; FR2295658A1; AT346936B; GB1490928A; SE7513248L; DE2460014B2; JPS5645472B2; JPS5186311A; ATA961875A; SE412153B

Description

246001 A

LOEWE OPTA GMBH 10.12.197*1

1 Berlin 46 Ma/Di - P 913

Teltowkanalstr. ί-k

Schaltungsanordnung zur Steuerung der Energieaufnahme einer Horizontalablenkschaltung

Die Erfindung Detrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Energieaufnahme einer Horizontalablenkschaltung in einem Fernsehempfangsgerät zwecks Regelung der Bildformatkonstanz der Bildröhre bei Schwankungen der Betriebsspannung und/ oder der Wirkbelastung der Ablenkschaltung mittels Rückstromregelung über einen in den Energieversorgungsweg geschalteten, in Bezug auf Impulse konstanter Frequenz phasenanschnittsgesteuerten Gleichrichter, z.B. ein Regelthyristor, der von einem Phasenmodulator angesteuert wird, der in Abhängigkeit einer am Zeilentransformator abgegriffenen Regelinformation wirksam wird, wobei ein Teil des von der Ablenkschaltung aufgenommenen Stroms über den Regelthyristor in die Betriebsspannung squel Ie zurückfließt.

Es ist eine Regelschaltung für eine Thyristor-Horizontalablenkschaltung mit einem Hinlauf- und einem Rücklaufschalter aus je einem Thyristor und einer parallel hierzu geschalteten Diode und einem in den Energieversorgungsweg geschalteten phasengesteuerten, von einem in Durchlaßrichtung angeordneten Gleichrichter überbrückten, weiteren Thyristor zur Rückstromregelung bekannt (Technische Mitteilungen: Bauelemente, des Zentralen

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Applikationslaboratoriums der ITT, Bauelementengruppe, Europa, 63/7^), die einen Phasenraodulator mit einem Ausgangstransistor aufweist, von dessen Emitter eine Sägezahnspannung angreifbar ist, die aus der am Tangenskondensator der Ahlenkwicklu~g anstehenden Parabelspannung nach Differenzierung erzeugt wird. An der Basis des Transistors liegt eine Gleichspannung, die sich dem Regelzustand entsprechend ändert. Diese Spannung wird von der Sekundärseite des Zeilentransformators abgegriffen. Die Regelinformation wird zum einen aus der Größe des Rückschlagimpulses und zum anderen aus der Größe einer festen Batteriespannung über einen Spannungsteiler hergeleitet. Die so gewonnene Spannung wird mit der Zenerspannung einer Zenerdiode verglichen, wodurch der Transistor des Phasenmodulators zeitgesteuerte Impulse abgibt. Vom Kollektor gelangen diese Impulse an die Basis eines Treibertransistors und von dort an das Gate des Regelthyristors im Energieversorgungsweg.

In Abhängigkeit von der Regelinformation und der Sägezahnspannung wird der Treibertransistor angesteuert, welcher einen definierten Zündimpuls an die Zündelektrode des Regelthyristors abgibt. Zur Funktion der Schaltung ist es notwendig, daß zum einen eine Sägezahnspannung und zum anderen eine definierte Regelinformation gewonnen wird. Hierzu müssen zwei unabhängige Informationen von der Ablenkschaltung abgegriffen werden, was zusätzliche Schaltungsmaßnahmen bedingt.

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Eine andere bekannte Regelschaltung arbeitet ebenfalls mit getrennter Erzeugung einer Regelspannung und einer Sägezahnspannung, wobei diese jeweils aus den positiven bzw. negativen Zeilenrückschlagimpulsen, die vom Zeilentransformator abgenommen werden, gewonnen werden. Diese Spannungen werden einer Zenerdiode, die als Spannungsvergleichsglied arbeitet, zugeführt und durch die Sägezahnform der Referenzspannungsimpulse in Abhängigkeit der Regelspannung in ihrer Phase moduliert. Die Regelspannung und die Sägezahnspannung werden an die Basis des Transistors gelegt, wodurch sich der Sägezahn gleichspannungsmäßig verschiebt und somit auch der Zeitpunkt, zu dem der Transistor leitend wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelschaltung zu konzipieren, die die aufgezeigten Nachteile bekannter Regelschaltungen nicht aufweist und nur mit einer Informationsspannung arbeitet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Regelinformation ausschließlich der von der Ablenkschaltung . abgreifbare Zeilenhinlaufimpuls dient, der in eine Sägezahnspannung mit konstanter Amplitude und mit einem, dem Ist-Wert entsprechenden Gleichspannungsanteil umgewandelt und dem Eingang eines an sich bekannten Phasenmodulators zugeleitet wird, der während des Hinlaufs beim Überschreiten einer definierten Verglei'ehsspannung durch die Sägezahnspannung einen Treibertransistor steuert, der mit der Zündelektrode (Gate) des Regelthyristors im Energieversorgungsweg verbunden ist und diesen

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entsprechend der aufgenommenen Energie phasenverschoben in Bezug auf Impulse konstanter Frequenz, z.B. den Triggerimpulsen für den Rücklaufthyristor, aufsteuert, so daß die überschüssige Energie vährend der Zeitdauer, in welcher der Regelthyristor leitend ist, ins Netzteil zurückfließt.

Die Schaltung gemäß der Erfindung benutzt zur Erzeugung der Sägezahnspannung ausschließlich die. Hinlaufimpulse und die negativen Rückschlagimpulse, die von einem Punkt des Zeilentransformators abgegriffen werden. Die Erfindung geht davon aus, daß das Verhältnis der Hinlaufzeit zur Rücklaufzeit konstant ist und sich umgekehrt-proportional zueinander verhält wie die Hinlaufspannung zur Zeilenrückschlagimpulsspannung. Dieses Verhältnis ist durch nachfolgende mathematische Beziehung ausgedrückt.

^ = -£ = Konst. *R ^UH

Die Wirkungsweise der Schaltung wird anhand dieser mathematischen Beziehung und des in der Abbildung dargestellten Ausführungsbeispiels später anhand der verschiedenen Betriebsfälle beschrieben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteranSprüchen beschrieben. Um einen besonders einfachen Aufbau der Schaltungsanordnung zu erzielen, wird die Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 ausgebildet.

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Ein Aus führung si) ei spiel der Erfindung wird anhand der Fig. i und 2 erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Schaltungsanordnung und

Fig. 2 ein Diagramm der einzelnen ImpulsSpannungsverläufe an verschiedenen Punkten der Regelschaltung.

Die Schaltung gemäß Fig. 1 weist eingangsseitig einen Koppelkondensator 1 auf, an dem die von einem nicht dargestellten Zeilentransformator einer Ablenkschaltung abgegriffenen Hinlaufimpulse und Rücklaufimpulse 3 anliegen. Diese Impulse verändern ihre Amplituden in Abhängigkeit der Betriebsspannung oder der Wirkbelastung, d.h. wenn von der Bildröhre ein höherer Strahlstrom bezogen wird. Die zeilenfrequenten Impulse liegen an dem Knotenpunkt h an, der aus der Verbindung zwischen der Katode einer mit der Anode gegen Masse geschalteten Diode 5 und der Anode einer in Durchlaßrichtung geschalteten weiteren Diode 6 sowie einem parallel zu dieser Diode 6 geschalteten Entladewiderstand 8 gebildet wird. Die Katode der Diode 6 ist mit einem gegen Masse geschalteten Ladekondensator 7 verbunden, zu dem parallel ein Spannungsteiler aus den Festwiderständen 8 und 9 und einem Potentiometer geschaltet ist. In Reihe mit dem Abgriff des Potentiometers 10 ist die Katode einer Zenerdiode 11 geschaltet. Die Anode der Zenerdiode 11 ist einerseits mit einem Siebkondensator 12 - zur Ablenkung von HF-Einstreuungen - und andererseits mit einem Spannungsteiler aus den Widerständen 13 und 14

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verbunden. An dem Knotenpunkt dieser Widerstände 13 und Ik liegt die Basis des Transistors Ti, der npn-dotiert ist. Der Emitter des Transistors Tl ist gegen Masse und der Kollektor über einen Vorwiderstand 15 an eine Betriebsspannungsquelie +IL. angeschlossen. Der Kollektor steht ferner über ein Differenzierglied, bestehend aus einem Kondensator 16 und einem Reihemviderstand 17$ mit einem Treibertransistor T2 in Verbindung, der mit seinem Emitter an derselben Betriebsspannungsquelie angeschlossen ist und über seinen Kollektor mit dem nicht dargestellten Regelthyristor im Energieversorgungsweg der Ablenkschaltung verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Schaltung soll anhand der Fig. 2a bis 2d mit den einzelnen Kolumnen a¹, a¹¹, a^1f' näher erläutert werden.

Die Erfindung geht davon aus, daß die Hinlaufzeit sich zur Rücklaufzeit umgekehrt proportional verhält wie die Hinlaufspannung zur Rücklaufspannung und daß dieses Verhältnis konstant ist. Dies bedeutet, daß bei Betriebsspannungsverminderung z.B. auch die Rückschlagspannung kleiner wird und in einem entsprechenden Verhältnis auch die Hinlaufspannung. Die Rücklauf- und die Hinlaufspannung werden auch dann kleiner, wenn der Strahlstrom größer wird, d.h. das Bild in der Breite analog breiter wird. Das Verhältnis ist dabei konstant, so daß die Hinlaufspannung als direkte Information verwendet werden kann.

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Im Diagramm a sind Hinlauf- und Rückschlagimpulse verschiedener Spannungen dargestellt. Unter a* ist eine Kurvenform dargestellt, wie sie z.B. bei erhöhter Betriebsspannung oder bei niedrigem Strahlstrom gegeben ist. Unter a¹* sei der Normalfall angenommen, während unter a^f·' die Betriebsspannung unter den Nennwert herabsinkt oder eine Strahlstromerhöhung zu verzeichnen ist. Die positiven Hinlaufimpulse werden durch die Diode 6 gleichgerichtet und im Kondensator 7 gespeichert. Infolge des Anliegens der Rückschlagimpulse öffnet die Diode 5 nach der Zeit th (Fig. 2b), so daß ein Teil der im Kondensator 7 gespeicherten Ladung in den Kondensator 1 über den Widerstand 18 zurückfließen kann. Dieser Teil ist stets konstant, so daß am Kondensator 7 eine Spannung anliegt, die aus einem Sägezahn mit konstanter Amplitude und einem sich proportional der Ist-Wertabweichung ändernden Gleichspannungsanteil besteht. Diese so gewonnene Spannung wird mit der Zenerspannung der Zenerdiode 11 nach Spannungsteilung über den Spannungsteiler 8,9,10 verglichen. Überschreitet die Sägezahnspannung während des Hinlaufs die Zenerspannung U„ (Fig. Ob), so wird der Transistor Ti leitend und bleibt so lange geöffnet, bis die Sägezahnspannung "während der Rücklaufzeit die Zenerspannung unterschreitet. Wie aus Fig. 2c ersichtlich ist, ist die Zeitdauer der Öffnung des Transistors Tl von der jeweiligen Spannung am Kondensator 7 abhängig, die ein Maß für die tatsächliche Belastung darstellt.

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Normalerweise können diese so gewonnenen zeitabhängigen Impulse (Fig. 2c) direkt an das Gate des Regelthyristors im Energieversorgungsweg der Horizontalablenkschaltung zur Stromrückregelung angelegt werden. Zur Zündung des Regelthyristors, wozu lediglich nur ein Impuls notwendig ist, ist jedoch eine Differenzierstufe 16,17 nachgeschaltet, über die der Transistor T2 einer Treiberstufe angesteuert wird. Dadurch wird der Treibertransistor T2 impulsgesteuert (Fig. 2d) und nur dann leitend, wenn eine Anstiegsflanke des Rechteckimpulses (Fig. 2c) vom Transistor Ti am Differenzierglied anliegt.

Für den Fall, daß die Betriebsspannung größer bzw. üer Strahlstrom kleiner ist, steigt die Hinlaufspannung entsprechend dem Diagramm a¹. Die Strorarückregelung aus der Ablenkschaltung muß folglich eher einsetzen als im Normalfall. Dieses ist auch aus Fig. 2, Kolumne a^f, ersichtlich, da die Zeit t nur sehr kurz ist. Im Normalfall (a¹¹) beträgt die Zeit, nach der die Energieaufnahme während des Hinlaufes beendet wird t₂, während t_ bei kleinerer Betriebsspannung und größerem Strahlstrom größer ist.

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Claims

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LOEWE OPTA GMBH 10.12.1974

Berlin h6 S Ma/Di - P

Teltowkanalstr. 1-k

Patentansprüche

U Schaltungsanordnung zur Steuerung der Energieaufnahme einer Horizontalablenkschaltung in
einem Fernseherapfangsgerät zwecks Regelung
der Bildformatkonstanz der Bildröhre bei
Schwankungen der Betriebsspannung und/oder
der Wirkbelastung der Ablenkschaltung mittels Rückstromregelung über einen in den Energieversorgungsweg geschalteten, in Bezug auf Impulse konstanter Frequenz phasenansehnittsgesteuerten Gleichrichter, z.B. ein Regelthyristor, der von einem Phasenmodulator angesteuert wird, der in Abhängigkeit einer am Zeilentransformator abgegriffenen Regelinformation wirksam wird, wobei ein Teil des von der Ablenkschaltung aufgenommenen Stroms über den
Regelthyristor in die Betriebsspannungsquelle zurückfließt, dadurch gekennzeichnet, daß als Regelinformation ausschließlich der von der Ablenkschaltung abgreifbare Zeilenhinlaufimpuls (2) dient, der eine Sägezahnspannung mit konstanter Amplitude und einem dem Ist-Wert entsprechenden
Gleichspannungsanteil (U₀', ^ü _o ^ft» ^üo"^!)
umgewandelt und dem Eingang eines an sich bekannten Phasenmodulators zugeleitet wird, der während des Hinlaufs beim Überschreiten einer

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definierten Vergleichsspannung (U₇) durch die Sägezahnspannung einen Transistor (Tl) steuert, der mit der Zündelektrode (Gate) des Regelthyristors im Energieversorgungsweg direkt oder indirekt verbunden ist und diesen entsprechend der aufgenommenen Energie phasenverschoben in Bezug auf Impulse konstanter Frequenz, z.B. den Triggerimpulsen für den Rücklaufthyristor,aufsteuert, so daß die überschüssige Energie während der Zeitdauer, in welcher der Regelthyristor leitend ist, ins Netzteil zurückfließt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die positiven Zeilenhinlauf- (2) und die negativen Zeilenrückschlagimpulse (3) über einen Koppelkondensator (l) einerseits an der Katode einer gegen Masse geschalteten Diode (5) und andererseits an der Anode einer zweiten in Durchlaßrichtung geschalteten Diode (6) anliegen, die die positiven Hinlaufimpulse (2) zur Speicherung in einem Speicherkondensator (7) durehschaltet, zu dem parallel ein Spannungsteiler (8,9»10) angeordnet ist, von dem die der Hinlaufimpulsspannung entsprechende Sägezahnspannung mit konstanter Amplitude und mit einem dem Ist-Wert entsprechenden Gleichspannungsanteil (U₀) abgegriffen und mit einer Referenzspannung (ü_z), vorzugsweise der Zenerspannung einer Zenerdiode eines Phasenmdoulators mit einem Ausgangstransistor (Ti) verglichen wird, welcher Transistor leitend steuert, sobald die Sägezahnspannung am Spannungsteiler

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(8,9jlO) während des Hinlaufs größer wird als die Zenerspannung der Zenerdiode (ll) und wieder sperrt, wenn die Sägezahnspannung während der Rücklaufzeit kleiner wird als die Zenerspannung, wobei der Ausgangsirapuls zur Steuerung einer Treiberstufe mit einem Treibertransistor (T2) zum phasenversehobenen Leitendsteuern des im Energieversorgungsweg eingeschalteten Regelthyristors weitergeleitet wird, und daß parallel zur in Durchlaßrichtung geschalteten zweiten Diode (6) ein Entladewiderstand (i8) geschaltet ist, über den sich bei Energierückführung in den Koppelkondensator (l) der Speicherkondensator (7) um ein konstantes ^ ti während des Rücklaufs entlädt und bei Anliegen des nächsten Hinlaufimpulses (2) nachgeladen wird und somit eine Regelinformation liefert, die eine Sägezahnspannung mit konstanter Amplitude und einen dem Ist-Wert entsprechende Gleichspannungsanteil aufweist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Basis und Masse des npn-dotierten Ausgangstransistors (Ti) ein Sammelkondensator (i2) geschaltet ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichn et,, daß der npn-dotierte Transistor (Tl) über ein Differenzierglied (l6,17) mit einem pnp-dotierten Treibertransistor (T2) verbunden ist.

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Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß "bei Anliegen negativer Hinlauf- und positiver Rückschlagimpulse die aktiven Bauelemente des Phasenmodulators und der Treiberstufe invertiert sind und das Massebezugspotential entsprechend geändert ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem über den Zeilentransformator netzge.trennten Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß die Hinlaufimpulse primärseitig vom Zeilentransformator abgegriffen werden.

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