DE1296681B - Stabilization circuit for voltages from a voltage source with high internal resistance - Google Patents
Stabilization circuit for voltages from a voltage source with high internal resistanceInfo
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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.The invention relates to a stabilization circuit for voltages from a voltage source with high internal resistance, which voltage source to a Load is connected and between the voltage source and the load light-sensitive resistor is arranged by a light emitting Element is irradiated.
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.With such a circuit arrangement, it is difficult in the case of a variable load to keep the voltage constant across the load: This Difficulty arises in particular when feeding a picture tube in a television receiver. When the current through this kinescope is due to a change in the input signal changes, it is necessary to keep the voltage of the tube as constant as possible in order to Avoid deflection errors and an undesirable reduction in image brightness to prevent.
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.The aim of the invention is to make the voltage versus load practical to be kept constant, and is characterized in that the light-emitting element, the photosensitive resistor and the load connected in series to the voltage are connected.
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.It should be noted that a circuit arrangement is already known in which there is a photoresistor between the voltage source and the load. It still is this circuit is very complex as it has three light emitting elements and two Photoresistors needed.
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.There is also a concentrating device for cathode ray tubes known, in which between a lens electrode and the cathode a photosensitive Resistance is arranged. An external light source illuminates the resistor, and if the light intensity changes, the resistance value of the resistor changes and thus also the potential of the electrode. A stabilization of the tension takes place but not held.
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.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, the in F i g. 1 shows a basic circuit diagram of a voltage stabilizer according to the invention represents and in F i g. 2 diagrams to explain how a voltage stabilizer works according to the invention shows.
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.A voltage source U with a high internal resistance 12 is connected to the load 50 . The voltage source U can, for. B. the high voltage generator of a television receiver with an EMF of z. B. 15 kV and an internal resistance of z. B. 1 MOhm.
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.According to the invention, the series connection is a photosensitive Resistor 4, a light emitting element 3 and the load 50 connected to the voltage source U, the element being a gas discharge tube, e.g. Legs Neon tube, can be.
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.If the current I changes due to the load 50, e.g. B. the picture tube of a television receiver, the current through the gas discharge tube changes, which is the same as the current through the picture tube. As a result, the amount of light of the gas discharge tube, which light is intercepted by the photosensitive resistor 4, changes. As a result, the value of the photosensitive resistor 4 is changed. The resistance value decreases when the current 1 and thus the amount of emitted light increases.
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.With an increasing current I, the voltage drop also increases the internal resistance 12 of the generator. By appropriate choice of the photosensitive Resistance and / or the light emitting element can be achieved that the increase in the voltage drop across the internal resistance 12 due to the reduction the voltage drop across the light-sensitive resistor 4 is almost compensated will.
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.A mask can also be used to achieve the desired compensation appropriate shape on the light source and / or on the photosensitive resistor attach. It is necessary that the size of the generated by the light source Light spot forms a function of the current flowing through the light source.
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.If at least one dimension of the light spot generated by the light source shifts as a function of the current flowing through the light source, by shaping the edges of the mask, optionally in addition to changing the brightness, the light reaching the light-sensitive resistor 4 from the light source can be achieved depends in the desired manner on the current flowing through it and controls the resistance of the branch containing the elements 12, 3 and 4 in such a way that the output voltage at the load resistor 50 remains at least almost constant. Preferably, the dimensioning should be made so that the change in the resistance 4 in relation to the total resistance of the elements 12, 3, 4 has the same value as the change in the current I to the value of the current or the change in the resistance 50 to the value of the equal resistance.
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.In one embodiment, the emf of the voltage source was U 500 V, the internal resistance 12 of the voltage source U 100 kOhm. The light emitting Element 3 was through a type 4662 neon tube and the photosensitive resistor 4 formed by a CdS cell of the ORP 32 type.
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.The measured voltage V across the variable load 50 is in Fig. 2 as a function of current 1 for three different shapes of the mask indicated on the neon tube.
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.By connecting a resistor in parallel to the light-sensitive Resistance 4 it is possible, if desired, the slope of the characteristic curves for currents of less than 0.3 mA to make it close to zero.
Statt einer Gasentladungsröhre kann eine pn-Rekombinationsstrahlungsquelle, d. h. eine in der Vorwärtsrichtung betriebene, lichtausstrahlende Diode, benutzt werden.Instead of a gas discharge tube, a pn recombination radiation source, d. H. a forward light emitting diode is used will.
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.It may often be desirable even if the load is 50, e.g. B. the The television receiver's picture tube, not carrying any current, carries a finite current to let the light emitting element flow. It can therefore become the mutable Load 50 a fixed resistor can be connected in parallel. It will be based on this Way prevents the voltage across the picture tube in the absence of a current rises too high.
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.It is convenient to keep the photosensitive resistor 4 at a low voltage. According to FIG. 1, the photosensitive resistor 4 can therefore be arranged between the terminal 1 and the lower side of the load resistor 50 .
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.In the case of rapid fluctuations, it is desirable to use a capacitor parallel to the photosensitive resistor or to the series connection of the photosensitive To switch resistance and the light-emitting element.
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