DE2460014B2 - Schaltungsanordnung zur Steuerung der Energieaufnahme einer Horizontalablenkschaltung in einem Fernsehempfangsgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Energieaufnahme einer Horizontalablenkschaltung in einem Fernsehempfangsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

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 Applikationslaboratoriums der ITT, Bauelementengruppe, Europa, 63/74), die einen Phasenmodulator mit einem Ausgangstransistor aufweist, von dessen Emitter eine Sägezahnspannung abgreifbar ist, die aus der am Tangenskondensator der Ablenkschaltung 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 die Zündelektrode 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.

Eine andere bekannte Regelschaltung arbeitet ebenfalls mit getrennter Erzeugung einer Sägezahnspannung und einer Regelspannung. Hierbei ist es notwendig, daß

die Sägezahnspannung eine konstante Amplitude aufweist und zeUenfrequent ist Zu diesem Zwecke wird der Sägezahn aus den negativen Zeilenrückschlagimpulsen erzeugt, die vom Zeilentransformator von einer Hilfswicklung abgegriffen werden. Für die Sägezahnerzeugung ist eine Zenerdiodenschakung notwendig. Der so erzeugte zeilenfrequente Sägezahn wird gleichspannungsfrei einer dem Istwert der Regelgröße, die aus den positiven Zeilenrückschlagimpulsen abgeleitet wird, proportionalen Gleichspannung überlagert Die so erhalten«, um die Regelgröße aufgestockte Sägezahnspannung wird mit einer Referenzspannung verglichen, wobei beim Oberschreiten derselben durch den Sägezahn ein Zündimpuls für die Ansteuerung des im Rückstromregelkreis der Horizontalablenkschaltung geschalteten Thyristors erzeugt wird.

Für die Erzeugung der sägezahnförmigen Regelspannung sind hierbei zwei Hilfswicklungen auf dem Zeilentransformator notwendig, um die entsprechenden Rückschlagimpulse abgreifen zu können. Zur Erzeugung der der Regelgröße proportionalen Gleichspannung ist ein Integrationsglied notwendig, zur Erzeugung der Sägezahnspannung eine gesonderte Schaltungsanordnung aus mehreren Bauteilen, die zudem eine relativ teure Zenerdiode aufweisen muß, um den Sägezahn bei unterschiedlichen Rückschlagimpulsen mit einer konstanten Amplitude ausbilden zu können. Die Regelung der bekannten Art funktioniert nur dann, wenn beide Rückschlagimpulse, sowohl der positive als auch der negative, von Hilfswicklungen des Zeilentransformators abgreifbar sind. Da in der Regel insbesondere bei Zeilentransformatoren, von denen andere Versorgungsspannungen für die Geräteschaltungen ebenfalls abgegriffen werden, nur eine bestimmte Anzahl von Anschlüssen konstruktiv vorgesehen werden kann, muß der Zeilentransformator im Hinblick auf die Regelschaltung besondere Anschlüsse und Hilfswicklungen aufweisen. Für die Erzeugung des Sägezahns ist zudem eine Vielzahl von Bauelementen notwendig, da unabhängig von der Größe des Zeilenrückschlagimpulses der Sägezahn stets konstante Amplitude aufweisen muß. Die gesamten Maßnahmen verteuern aber eine Schaltung wesentlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, billige, nur wenige Bauelemente aufweisende Regelschaltung zu konzipieren, die die aufgezeigten Nachteile bekannter Regelschaltungen nicht aufweist und nur mit einer Informationsspannung arbeitet, ohne daß der erzeugte Sägezahn gleichspannungsfrei einer dem Ist-Wert der Regelgröße proportionalen Gleichspannung überlagert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach der im Anspruch 1 wiedergegebenen erfinderischen Lehre gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Schaltung gemäß der Erfindung benutzt zur Erzeugung der Sägezahnspannung ausschließlich die Zeilenimpulse, 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:

hi U κ

= Konst.

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

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F i g. 1 und 2 erläutert Es zeigt

F i g. 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 Zeilenimpulse 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 4 an, der aus der Verbindung zwischen der Kathode 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 18 gebildet wird. Die Kathode der Diode 6 ist mit einem gegen Messe geschalteten Ladekondensator 7 verbunden, zu dem parallel ein Spannungsteiler aus den Festwiderständen 8 und 9 und einem Potentiometer 10 geschaltet ist. In Reihe mit dem Abgriff des Potentiometers 10 ist die Kathode einer Zenerdiode 11 geschaltet Die Anode der Zenerdiode It ist einerseits mit einem Siebkondensator 12 — zur Unterdrückung von HF-Einstreuungen — und andererseits mit einem Spannungsteiler aus den Widerständen 13 und 14 verbunden. An dem Knotenpunkt dieser Widerstände 13 und 14 liegt die Basis des npn-Transistors Ti. Der Emitter des Transistors Π ist an Masse und der Kollektor über einen Vorwiderstand 15 an eine Betriebsspannungsquel-Ie -I- Ub angeschlossen. Der Kollektor steht ferner über ein Differenzierglied, bestehend aus einem Kondensator 16 und einem Reihenwiderstand 17, mit einem Treibertransistor Tl in Verbindung, der mit seinem Emitter an derselben Betriebsspannungsquelle 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 a', a" a"' 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 ζ. B. auch die Rückschlagspannung kleiner wird und in einem entsprechenden Verhältnis auch die Hinlaufspannung. Die Rücklaufund 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.

Im Diagramm a sind Zeilenimpulse verschiedener Spannungen dargestellt. Unter a' ist eine Kurvenform dargestellt, wie sie z. B. bei erhöhter Betriebsspannung oder bei niedrigem Strahlstrom gegeben ist Unter a "sei dei Normalfall angenommen, während unter a'" die Betriebsspannung unter den Nennwert herabsinkt oder eine Strahlstromerhöhune zu verzeichnen ist. Die

Zeilenimpulse werden durch die Diode 6 gleichgerichtet und im Kondensator 7 gespeichert.

Infolge des Anliegens der Rückschlagimpulse leitet die Diode nach der Zeit <« (F i g. 2b), so daß der Kondensator 7 über den Widerstand 18 um einen konstanten Teil der Ladung entladen wird. 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 Uz (F i g. 2b), so wird der Transistor Ti leitend und bleibt so lange geöffnet, bis die Sägezahnspannung während der Rücklaufzeit die Zenerspannung unterschreitet Wie aus F i g. 2c ersichtlich, ist die Zeitdauer der öffnung des Transistors Ti von der jeweiligen Spannung am Kondensator 7 abhängig, die ein Maß für die tatsächliche Belastung darstellt

Normalerweise können diese so gewonnenen zeitabhängigen Impulse (F i g. 2c) direkt an die Zündelektrode 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 (F i g. 2d) und nur dann leitend, wenn eine Anstiegsflanke des Rechteckimpulses (Fig.2c) vom Transistor 7Ί am Differenzierglied anliegt.

Für den Fall, daß die Betriebsspannung größer bzw. der Strahlstrom kleiner ist, steigt die Hinlaufspannung entsprechend dem Diagramm a'. Die Stromrückregelung aus der Ablenkschaltung muß folglich eher einsetzen als im Normalfall. Dieses ist auch aus F i g. 2, Kolumne a\ ersichtlich, da die Zeit ii nur sehr kurz ist. Im Normalfall (a") beträgt die Zeit, nach der die Energieaufnahme während des Hinlaufes beendet wird, /2, während f3 bei kleinerer Betriebsspannung und größerem Strahlstrom größer ist.

Hierzu ! Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. 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 Regeiinformation eine Sägezahnspannung erzeugt und diese mit einer Referenzspannung vergleicht und wirksam wird, wobei ein Teil des von der Ablenkschaltung aufgenommenen Stroms über den Regelthyristor in die Betriebsspannungsquelle zurückfließt, dadurch gekennzeichnet, daß als Regeiinformation von einer Hilfswicklung des Zeilentransformators die während des Zeilenhinlaufs anliegende Spannung abgegriffen und nach Gleichrichtung in einer Gleichrichteranordnung (6) in einem Integrationsglied (7) integriert wird, mit welchem Gleichrichter (6) eine gegen Masse geschaltete Klemindiode (5) verbunden ist, über welche das Integrationsglied (7) während der Zeilenriicklaufzeit um eine definierte Spannungsdifferenz entladen wird, wobei die Entladung mit jo Anliegen der Spannung während der nächsten Hinlaufperiode unterbrechbar ist und das Integrationsglied (7) während dieser Hinlaufperiode auf den Scheitelwert der dann anliegenden Ist-Spannung der Regelinformation aufgeladen wird, und daß die so erzeugte Sägezahnspannung mit einem dem Ist-Wert der jeweiligen Regelinformation während einer Hinlaufperiode proportionalen Gleichspannungsanteil in einem Schwellenwertschalter (11) mit einer Referenzspannung verglichen wird, der während des Hinlaufs beim Überschreiten der Vergleichsspannung der Referenzspannung (Uz) durch die ansteigende Flanke der Sägezahnspannung eine Treiberstufe (T\, T₂) steuert, die einen Zündimpuls an die Zündelektrode des Regelthyristors im Energieversorgungsweg legt und diesen leitend steuert.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Zeilentransformator über die Hilfswicklung während einer Zeilenperiode abgreifbare Informationsspannung mit einem wäh- w rend der Zeilenhinlaufzeit positiven Anteil und während der Zeilenriicklaufzeit negativen Zeilenrücklaufimpulse (3) über einen Koppelkondensator (1) einer Verdopplerschaltung zugeführt wird, die aus einer gegen Masse geschalteten Diode (5) und einer mit ihrer Anode an der Kathode der ersten angeschlossenen zweiten Diode (6) besteht, die mit ihrer Kathode an einem Ladekondensator (7) angeschlossen ist, welche zweite Diode (6) von einem hochohmigen Widerstand überbrückt wird, an _b0 dessen Verbindungspunkt mit der ersten Diode die Regclinformationsspannung anliegt, und daß parallel zum Ladekondensator ein Spannungsteiler (8, 9, 10) angeordnet ist, von dem die während der Zeilenhinlaufzeit anliegende Sägezahnspannung mit b5 konstanter Amplitude und einem dem Ist-Wert der Regelinformationsspannung proportionalen Gleichspannungsanteil (Uo) abgreifbar ist, die mit einer Referenzspannung (Uz) vorzugsweise der Zenerspannung einer Zenerdiode (11) des Phasenmodulators verglichen wird, der über seinen Ausgangstransistor (T]) beim Oberschreiten der definierten Referenzspannung (Uz) durch die während des Zeilenhinlaufs anliegende Sägezahnspannung bei ansteigender Flanke eine Treiberstufe mit einem Treibertransistor (T₂) ansteuert, der mit der Zündelektrode des im Energieversorgungsweg eingeschalteten Regelthyristors verbunden ist und diesen lastabhängig phasenverschoben leitend steuert

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Basis des npn-Ausgangstransistors (T]) und Masse ein Sammelkondensator (12) geschaltet ist

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der npn-Transistor (71) über ein Differenzierglied (16, 17) mit einem pnp-Treibertransistor (T₂) verbunden ist