DE1296681B

DE1296681B - Stabilisationsschaltung fuer Spannungen aus einer Spannungsquelle mit hohem Innenwiderstand

Info

Publication number: DE1296681B
Application number: DEN22208A
Authority: DE
Inventors: Schellekens Alphonsus Henricus; Deelman Gerardus Jacobus
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1962-10-13
Filing date: 1962-10-13
Publication date: 1969-06-04
Also published as: JPS4216380B1; NL298904A; US3315078A; GB1011188A; FR1371572A; BE638565A

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisationsschaltung für Spannungen aus einer Spannungsquelle mit hohem Innenwiderstand, welche Spannungsquelle an eine Belastung angeschlossen ist und zwischen der Spannungsquelle und der Belastung ein lichtempfindlicher Widerstand angeordnet ist, der durch ein lichtausstrahlendes Element bestrahlt wird.
Bei einer solchen Schaltungsanordnung ist es schwierig, im Falle einer veränderlichen Belastung die Spannung über der Belastung konstant zu halten: Diese Schwierigkeit tritt insbesondere auf bei der Speisung einer Bildröhre in einem Fernsehempfänger. Wenn der Strom durch diese Bildröhre sich infolge einer Änderung des Eingangssignals ändert, ist es notwendig, die Spannung der Röhre möglichst konstant zu halten, um Ablenkfehler zu vermeiden und eine unerwünschte Verringerung der Bildhelligkeit zu verhüten.
Die Erfindung bezweckt, die Spannung über der Belastung praktisch konstant zu halten, und ist dadurch gekennzeichnet, daß das lichtausstrahlende Element, der lichtempfindliche Widerstand und die Belastung in Reihenschaltung an die Spannung angeschlossen sind.
Dazu sei bemerkt, daß bereits eine Schaltungsanordnung bekannt ist, bei der ein Photowiderstand zwischen Spannungsquelle und Belastung liegt. Doch ist diese Schaltung sehr aufwendig, da sie drei lichtausstrahlende Elemente und zwei Photowiderstände benötigt.
Ferner ist eine Konzentrier-Einrichtung für Elektronenstrahlröhren bekannt, bei der zwischen einer Linsenelektrode und der Kathode ein lichtempfindlicher Widerstand angeordnet ist. Eine äußere Lichtquelle belichtet den Widerstand, und bei einer Änderung der Lichtstärke ändert sich der Widerstandswert des Widerstandes und somit auch das Potential der Elektrode. Eine Stabilisierung der Spannung findet jedoch nicht statt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in F i g. 1 ein Prinzipschaltbild eines Spannungsstabilisators nach der Erfindung darstellt und in F i g. 2 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise eines Spannungsstabilisators nach der Erfindung zeigt.
Eine Spannungsquelle U mit einem hohen Innenwiderstand 12 ist an die Belastung 50 angeschlossen. Die Spannungsquelle U kann z. B. der Hochspannungsgenerator eines Fernsehempfängers mit einer EMK von z. B. 15 kV und einem Innenwiderstand von z. B. 1 MOhm sein.
Gemäß der Erfindung ist die Reihenschaltung eines lichtempfindlichen Widerstandes 4, eines lichtausstrahlenden Elementes 3 und der Belastung 50 angeschlossen an die Spannungsquelle U, wobei das Element eine Gasentladungsröhre, z. B. eine Neonröhre, sein kann.
Ändert sich der Strom I durch die Belastung 50, z. B. die Bildröhre eines Fernsehempfängers, so ändert sich der Strom durch die Gasentladungsröhre, der dem Strom durch die Bildröhre gleich ist. Infolgedessen ändert sich die Lichtmenge der Gasentladungsröhre, welches Licht von dem lichtempfindlichen Widerstand 4 aufgefangen wird. Dies hat zur Folge, daß der Wert des lichtempfindlichen Widerstandes 4 geändert wird. Der Widerstandswert nimmt ab, wenn der Strom 1 und somit die Menge ausgestrahlten Lichtes zunimmt.
Bei einem zunehmenden Strom I nimmt auch der Spannungsabfall über den Innenwiderstand 12 des Generators zu. Durch passende Wahl des lichtempfindlichen Widerstandes und/oder des lichtausstrahlenden Elementes kann erreicht werden, daß die Zunahme des Spannungsabfalls über den Innenwiderstand 12 durch die Verringerung des Spannungsabfalls über dem lichtempfindlichen Widerstand 4 nahezu kompensiert wird.
Zum Erzielen der gewünschten Kompensation kann man auch eine Maske angemessener Gestalt auf der Lichtquelle und/oder auf dem lichtempfindlichen Widerstand anbringen. Es ist dabei notwendig, daß die Größe des von der Lichtquelle erzeugten Lichtflecks eine Funktion des die Lichtquelle durchfließenden Stroms bildet.
Wenn wenigstens eine Abmessung des von der Lichtquelle erzeugten Lichtflecks sich als Funktion des die Lichtquelle durchfließenden Stroms verschiebt, kann durch Formgebung der Kanten der Maske, gegebenenfalls zusätzlich zur Änderung der Helligkeit, erreicht werden, daß das von der Lichtquelle auf den lichtempfindlichen Widerstand 4 gelangende Licht in der -erwünschten Weise vom hindurchfließenden Strom abhängt und den Widerstand des die Elemente 12, 3 und 4 enthaltenden Zweiges derart steuert, daß die Ausgangsspannung am Belastungswiderstand 50 wenigstens nahezu konstant bleibt. Vorzugsweise soll die Bemessung so getroffen werden, daß die Änderung des Widerstandes 4 im Verhältnis zum Gesamtwiderstand der Elemente 12, 3, 4 den gleichen Wert hat wie die Änderung des Stromes I zum Wert des Stromes bzw. die Änderung des Widerstandes 50 zu dem Wert des gleichen Widerstandes.
In einem Ausführungsbeispiel war die EMK der Spannungsquelle U 500 V, der Innenwiderstand 12 der Spannungsquelle U 100 kOhm. Das lichtausstrahlende Element 3 wurde durch eine Neonröhre des Typs 4662 und der lichtempfindliche Widerstand 4 durch eine CdS-Zelle des Typs ORP 32 gebildet.
Die gemessene Spannung V über der veränderlichen Belastung 50 ist in F i g. 2 als Funktion des Stromes 1 für drei verschiedene Gestalten der Maske auf der Neonröhre angedeutet.
Durch Parallelschaltung eines Widerstandes zu dem lichtempfindlichen Widerstand 4 ist es gewünschtenfalls möglich, die Neigung der Kennlinien für Ströme von weniger als 0,3 mA annähernd zu Null zu machen.
Statt einer Gasentladungsröhre kann eine pn-Rekombinationsstrahlungsquelle, d. h. eine in der Vorwärtsrichtung betriebene, lichtausstrahlende Diode, benutzt werden.
Es kann oft erwünscht sein, auch wenn die Belastung 50, z. B. die Bildröhre des Fernsehempfängers, keinen Strom führt, einen endlichen Strom durch das lichtausstrahlende Element fließen zu lassen. Es kann daher zu der veränderlichen Belastung 50 ein fester Widerstand parallel geschaltet werden. Es wird auf diese Weise verhütet, daß die Spannung über der Bildröhre bei Abwesenheit eines Stromes zu hoch ansteigt.
Es ist praktisch, den lichtempfindlichen Widerstand 4 auf einer niedrigen Spannung zu halten. Nach F i g. 1 kann daher der lichtempfindliche Widerstand 4 zwischen der Klemme 1 und der unteren Seite des Belastungswiderstandes 50 angeordnet werden.
Im Falle von schnellen Schwankungen ist es erwünscht, einen Kondensator parallel zu dem lichtempfindlichen Widerstand bzw. zu der Reihenschaltung des lichtempfindlichen Widerstandes und des lichtausstrahlenden Elementes zu schalten.

Claims

Patentansprüche: 1. Stabilisationsschaltung für Spannungen aus einer Spannungsquelle mit hohem Innenwiderstand, bei der die Spannungsquelle an eine Belastung angeschlossen ist und zwischen der Spannungsquelle und der Belastung ein lichtempfindlicher Widerstand angeordnet ist, der durch ein lichtausstrahlendes Element bestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bracht ist und daß die Größe des vom lichtempfindliche Widerstand (4) und die Belastung (50) in Reihenschaltung an die Spannungsquelle (U) angeschlossen sind.
2. Stabilisationsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maske zwischen dem lichtausstrahlenden Element (3) und dem lichtempfindlichen Widerstand (4) angebracht ist und daß die die Größe des vom lichtausstrahlenden Element (3) erzeugten Lichtflecks eine Funktion des dieses Element durchfließenden Stromes ist.