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Schaltung zur Stromversorgung der Hochspannungsgleichrichterröhre
in einem Mehrnormenfernsehempfänger Bei Fernsehempfängern ist es bekannt, die Hochspannungsgleichrichterröhre
von einer Zusatzwicklung des Zeilenablenktransformators mit den Zeilenrücklaufimpulsen
zu heizen. Diese Zusatzwicklung besteht meistens aus einer einzigen Windung, die
um den Kern des Zeilentransformators herumgelegt ist. Da in vielen Fällen bereits
eine Windung eine für die Heizung der Hochspannungsgleichrichterröhre zu hohe Spannung
liefert, ist es bekannt, in Reihe zum Heizkreis einen Vorwiderstand zu schalten.
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Bei einem Mehrnormenfernsehempfänger für Signale mit unterschiedlicher
Zeilenfrequenz ändert sich der Effektivwert der von der Zusatzwicklung entnommenen
Spannung, weil Dauer und Amplitude der Rücklaufimpulse konstant bleiben. Der Heizstrom
der Hochspannungsgleichrichterröhre kann also nicht für beide Zeilenfrequenzen den
Sollwert haben. Bei geringfügig abweichenden Zeilenzahlen, z. B. 625 und 525 Zeilen,
ist es möglich, einen Kompromiß zu schließen, derart, daß die Gleichrichterröhre
bei der hohen Zeilenzahl etwas überheizt und bei der kleinen Zeilenzahl etwas unterheizt
wird. Bei stärker abweichenden Zeilenzahlen, z. B. bei 625 und 405 Zeilen, läßt
sich dieser Kompromiß nicht mehr herbeiführen, weil die überheizung oder die Unterheizung
der Gleichrichterröhre untragbar sind. Eine Umschaltung des Vorwiderstandes ist
schlecht möglich, weil hieran die Hochspannung liegt.
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Zur Vermeidung dieses Nachteils ist es bekannt (deutsche Patentschrift
1098 053), den Heizkreis mit einem sägezahnförmigen Strom zu speisen. Der Effektivwert
eines solchen sägezahnförmigen Stromes ändert sich mit der Zeilenfrequenz nicht.
Diese Lösung erfordert aber einen zusätzlichen Transformator in Reihe mit den Ablenkspulen,
mit dem der sägezahnförmige Strom ausgekoppelt wird.
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Theoretisch wäre es möglich, die Rücklaufdauer, d. h. die Breite der
Rücklaufimpulse, zu ändern und auf diese Weise das Tastverhältnis und den Effektivwert
konstant zu halten. Die Rücklaufdauer läßt sich praktisch jedoch nicht beeinflussen,
weil dazu die Abstimmung des Zeilentransformators, die die Rücklaufdauer bestimmt,
geändert werden müßte.
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Es wäre auch denkbar, die Amplitude der Rücklaufimpulse zu verändern.
Dieses ist jedoch auch praktisch nicht möglich, weil sie durch die Amplitude des
Ablenkstromes und die Rücklaufdauer bestimmt ist. Der Ablenkstrom muß für gleichbleibende
Ablenkung konstant bleiben, während die Rücklaufdauer aus den .obengenannten Gründen
unveränderbar ist.
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Es ist auch bekannt (deutsche Patentschrift 1108 280), in Reihe
zum Heizkreis eine Drossel mit einem zur Abstimmung dienenden ferromagnetischen
Kern zu schalten. Bei steigender Frequenz erhöht sich der Widerstand der Drossel,
so daß selbsttätig eine Anpassung des erhöhten Effektivwertes an den Heizkreis erfolgt.
Bei dieser Lösung ergibt sich in der Praxis eine Schwierigkeit, die an Hand der
F i g. 4 erläutert wird. In F i g. 4 bedeutet UH die Spannung über dem ohmschen
Heizfaden der Gleichrichterröhre, die bei Normenumschaltung etwa konstant bleiben
soll, UD die Spannung über der verlustfrei angenommenen Drossel und UR die von der
Zusatzwicklung entnommene Rücklaufspannung. Es läßt sich beispielsweise für die
niedrige Zeilenzahl eine bestimmte Induktivität errechnen, die den gewünschten Spannungsabfall
UD bewirkt. Dafür ergibt sich aber eine verhältnismäßig kleine Induktivität. Da
bei Umschaltung auf die höhere Zeilenzahl sich der Widerstand der Drossel nur im
Verhältnis der Zeilenzahlen erhöht, wird auch die zulässige Rücklaufspannung
UR nur um einen kleinen Betrag höher werden. Die angestrebte Erhöhung des
Blindwiderstandes der Drosselspule wird also nicht erreicht. Grundsätzlich wäre
es möglich, mit der Zusatzwicklung eine höhere Spannung vom Zeilentransformator
zu entnehmen, damit eine größere Induktivität verwendet und eine stärkere Änderung
des Blindwiderstandes erreicht werden kann, wie durch die Spannungen UR' und UD'
angedeutet. Hierzu müßte aber die Windungszahl der Zusatzwicklung erhöht werden,
was zusätzlichen Material- und Arbeitsaufwand bedeuten würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne zusätzlichen Aufwand
eine Anpassung der bei verschiedenen Zeilenzahlen unterschiedlichen Effektivwerte
der Rücklaufspannungen an den Heizfaden der Hochspannungsgleichrichterröhre zu erzielen.
Die
Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Stromversorgung der Hochspannungsgleichrichterröhre
in einem Mehrnormenfernsehempfänger für Signale mit unterschiedlicher Zeilenfrequenz,
bei der die Heizspannung für die Gleichrichterröhre von einer Zusatzwicklung des
Zeilentransformators entnommen wird und in Reihe zum Heizkreis eine Drossel mit
einem weichmagnetischen Ferritkern liegt.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Kern in an sich bekannter Weise
so ausgebildet ist, daß die magnetischen Kraftlinien der Spule vollständig in dem
Kern verlaufen, und der Kern in einem solchen Bereich der magnetischen Induktion
B ausgesteuert ist, in dem die Permeabilität des Kernmaterials mit steigender Induktion
B abnimmt, derart, daß der Blindwiderstand der Drossel mit der Frequenz überproportional
zunimmt.
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Ferritkerne, bei denen die magnetischen Kraftlinien der Spule vollständig
in dem Ferritkern verlaufen, sind an sich bekannt (deutsches Gebrauchsmuster 1730
200). Die Erfindung geht jedoch über die reine Anwendung eines solchen bekannten
Ferritkernes für die zugrunde liegende Aufgabe hinaus und betreibt den Ferritkern
in vorteilhafter Weise bei einer solchen magnetischen Induktion, daß der Blindwiderstand
der den Kern umgebenden Spule überproportional zunimmt.
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Als Kernmaterial wird beispielsweise ein Ferrit mit einer relativen
Permeabilitätskonstante in der Größenordnung von 3 000 verwendet. Beispielsweise
dient als Kern eine zylinderförmige Ferritperle aus einem unter dem Handelsnamen
»Ferroxcube« bekannten Ferrit, durch deren axiale Bohrungen die Windungen der Drossel
hindurchgeführt sind.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.
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F i g. 1, 2, 3 zeigen Kurven zur Erläuterung der Wirkungsweise; F
i g. 5 zeigt ein Schaltungsbeispiel und F i g. 6 eine praktische Ausführungsform
der erfindungsgemäß ausgebildeten Drossel.
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F i g. 2 stellt die Abhängigkeit der Permeabilität ,u von der Induktion
B dar. Im Heizkreis der Hochspannungsgleichrichterröhre fließen Spitzenströme in
der Größenordnung von einigen Ampere. Da außerdem erfindungsgemäß die magnetischen
Feldlinien vollständig in dem ferromagnetischen Kern verlaufen, ist der magnetische
Widerstand sehr klein, d. h. die Induktion B groß. Das ferromagnetische Material
wird daher etwa in einem Punkt 1 betrieben, der einer hohen Induktion B entspricht.
F i g. 1 zeigt außerdem, daß mit steigender Frequenz die Induktion B abnimmt. Mit
steigender Frequenz bewegt sich also der Arbeitspunkt 1 in F i g. 2 nach links,
d. h. in Richtung höherer Permeabilität ,u. Der Blindwiderstand der Drossel ist
nun gegeben durch die Formel X=K- f -,u, worin K eine Konstante, f die Frequenz
und ,u die Permeabilität ist. Der Blindwiderstand erhöht sich also mit steigender
Frequenz einmal durch die steigende Frequenz f und zusätzlich durch die steigende
Permeabilität lc, so daß ein überproportionaler Anstieg des Blindwiderstandes
X mit der Frequenz f erzielt wird.
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F i g. 3 zeigt diese Verhältnisse. Die Kurve 2 gilt für eine bekannte
Drossel, bei der die magnetischen Kraftlinien teilweise in Luft verlaufen. Der Anstieg
des Blindwiderstandes X mit der Frequenz ist linear, so daß die in F i g. 4 erläuterten
Nachteile auftreten. Bei der Erfindung ist der Verlauf des Blindwiderstandes X in
Abhängigkeit von der Frequenz gemäß der Kurve 3. Es ist ersichtlich, daß der Blindwiderstand
mit steigender Frequenz überproportional ansteigt. Da außerdem die Rücklaufimpulse
nicht aus einer Sinusschwingung, sondern aus einer Vielzahl Oberwellen bestehen,
wird der durch die Erfindung erzielte Effekt noch vergrößert, weil die Oberwellen
in dem Gebiet liegen, in dem der Blindwiderstand stark angestiegen ist. Durch die
Erfindung wird also erreicht, daß der Blindwiderstand der Drossel, der Vorwiderstand
im Heizkreis ist, im Verhältnis wesentlich stärker ansteigt als die Zeilenzahl.
Dadurch kann eine gute Kompensation des erhöhten Effektivwertes der Rücklaufimpulse
bei Normenumschaltung erreicht werden.
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F i g. 5 zeigt eine Zeilenablenkschaltung eines Mehrnormenempfängers
mit einem Zeilentransformator 4, einer Zeilenendröhre 5, die von einer zeilenfrequenten
Spannung 6 gesteuert wird. Die Ablenkspulen 7 sind an eine Teilwicklung des Transformators
4 angeschlossen. Zur Rückgewinnung der während des Hinlaufs gespeicherten Energie
dient in bekannter Weise eine Schalterdiode 8 zusammen mit einem Speicherkondensator
9 parallel zu einem Teil der Wicklung des Transformators 4, deren Verbindungspunkt
die Betriebsspannung -1- UB zugeführt wird. Aus den während des Rücklaufes des Sägezahnstromes
auftretenden Spannungspitzen wird durch Hochtransformierung mittels einer Hochspannungswicklung
10 und Gleichrichtung mittels einer Hochspannungsgleichrichterröhre 11 eine
Hochspannung gewonnen. Um die soweit beschriebene Schaltung für die Verwendung bei
verschiedenen Zeilenfrequenzen verwenden zu können, werden beim obergang von einer
Norm auf die andere beispielsweise die Betriebsspannungen -I- UB umgeschaltet. Beispielsweise
wird die Größe der dem Verbindungspunkt der Diode 8 mit dem Kondensator 9 zugeführten
Spannung durch einen Widerstand 12 und einem diesen Widerstand überbrückenden Schalter
13 verändert. Außerdem wird die Schirmgitterspannung der Röhre 5 durch einen Widerstand
14 und den Schalter 13 verändert. Dabei wird auch die Frequenz der Steuerimpulse
6 entsprechend verändert. Die Heizung der Hochspannungsgleichrichterröhre 11 wird
in bekannter Weise durch eine Zusatzwicklung 15 des Transformators 4 gewonnen. In
Reihe zum Heizkreis liegt eine Drossel 16, deren ferromagnetischer Kern 17
erfindungsgemäß so ausgebildet ist, daß die magnetischen Kraftlinien der Drossel
vollständig in dem ferromagnetischen Kern verlaufen. Der Kern kann beispielsweise
aus einem Ferritschalenkern ohne Luftspalt bestehen.
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F i g. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Drossel.
Der Kern 17 besteht aus einem zylinderförmigen Ferritkern mit axial verlaufenden
Bohrungen 19. Ein Draht 18, der die Drossel 16 bildet, ist durch die axialen Bohrungen
19 des Kernes 17 hin und her hindurchgeführt. Es ist ersichtlich, daß die magnetischen
Kraftlinien, die in einer zur Drahtrichtung senkrechten Ebene konzentrisch um den
Draht 18 herumlaufen, vollständig in dem Kern 17 verlaufen, so daß ein sehr geringer
magnetischer Widerstand erzielt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der
Erfindung besteht darin, daß die Drossel sehr klein aufgebaut und beispielsweise
in die Röhrenfassung für die Hochspannungsgleichrichterröhre 11 eingebaut werden
kann.