DE2360025C3 - Schaltungsanordnung mit einer von einem sägezahnf örmigen Strom durchflossenen Spule - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit einer von einem sägezahnförmigen Strom durchflossenen, einen Teil eines auch einen Hinlaufkondensator und einen Rücklaufkondensator enthaltenden Resonanzkreises bildenden Spule, insbesondere Horizontal-AblenkspuIe in einer Bildwiedergabeanordnung, zum Stabilisieren der Spannung am Hinlaufkondensator, die während der Hinlaufzeit des sägezahnförmigen Stromes an die Spule angelegt wird mittels einer ersten Diode und mittels eines dieser über eine zweite Diode parallel geschalteten Schalters, wobei während der Schließungszeit des Schalters von einer Speise-/Gleichspannungsquelle über ein induktives Element ein Strom fließt und während der Sperrzeit des Schalters infolge der gespeicherten magnetischen Energie von einer Wicklung des induktiven Elementes über eine dritte an den Resonanzkreis angeschlossenen Diode Strom fließt.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist in »IEEE Transactions on Broadcast and Television Receivers«,

August 1972, Heft BTR-18, Nummer 3, Seite 177-182, beschrieben worden. Darin bildet die genannte Wicklung eine Sekundärwicklung eines Transformators, dessen Primärwicklung die gleiche Windungszahl hat und zwischen einer Speisequeiie und dem Verbindungspunkt des gesteuerten Schalters und der zweiten Diode liegt. Während der Zeit, in der der Schalter, der ein Transistor ist, leitend ist, fließt in der Primärwicklung ein Strom, wodurch der Speisequelle Energie entnommen und im Transformator gespeichert wird. Dies erfolgt während eines Teils der Hinlaufzeit Während der Rücklaufzeit, unmittelbar danach und während des darauffolgenden Teils der Hinlaufzeit ist die dritte Diode leitend, und die genannte Energie verursacht einen Strom durch die Sekundärwicklung. Weil in der bekannten Schaltungsanordnung das von der dritten Diode und dem Rücklaufkondensator abgewandte Ende der Sekundärwicklung geerdet ist, ist der Spannungsunterschied zwischen dem genannten Ende und dem der Primärwicklung, das mit dem Transistor und der zweiten Diode verbunden ist, der Spannung der Speisequelle immer gleich. Eine Bedingung dabei ist, daß das Übersetzungsverhältnis des Transformators genau 1 ist.

Eire andere Bedingung, die erfüllt werden muß, ist, daß der Transformator eine sehr niedrige Streuinduktivität hat. Bei einer Streuinduktivität benimmt sich die Schaltungsanordnung nämlich so, als liege eine Induktivität in Reihe mit der Primärwicklung. Am Anfang der Rücklaufzeit werden der Transistor und die zweite Diode gesperrt, während die dritte Diode leitend wird. Wegen der zusätzlichen Induktivität, welche die Streuung verursacht, kann jedoch die Übernahme des Primärstromes durch den Sekundärstrom nicht sofort stattfinden. Eine Spannungsspitze entsteht zwischen dem Kollektor des Transistors und Erde, welche Spitze sehr steil ist und steiler sein kann als zulässig ist. Dadurch wird auch die Abschaltverlustleistung ziemlich hoch. Eine Beschädigung des Transistors kann dabei die Folge sein.

Zwar sind Wickelmethoden bekannt, wobei die Impedanz der Streuinduktivität wesentlich verringert werden kann. Eine vollständige Vernachlässigung ist jedoch unmöglich, insbesondere bei der verhältnismäßig hohen Horizontal-Wiederholungsfrequenz, während die genannten Methoden zur Folge haben, daß der Transformator ein teures Einzelteil wird:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, deren Wirkung von so der bekannten Anordnung nicht abweicht und die oben erwähnte Stromübernahme nicht mittels eines Transformators erfolgt, so daß die unerwünschten Wirkungen einer endlichen Streuinduktivität vermieden sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst dadurch, daß der von der Gleichspannungsquelle dem Schalter gelieferte Strom zugleich durch die genannte Wicklung fließt.

Insbesondere werden das induktive Element und die Wicklung durch die gleiche Wicklung gebildet.

Es läßt sich bemerken, daß die Wicklung in der erfindungsgemäßen Anordnung dennoch eine Wicklung eines Transformators sein kann auf dieselbe Art und Weise, wie in der bekannten Schaltungsanordnung. Andere Wicklungen können nämlich auf demselben Kern gewickelt werden, an denen Spannungen vorhanden sind, die nach Gleichrichtung zur Speisung anderer Teile der Bildwiedergabeanordnung verwendbar sind. Der auf diese Weise gebildete Transformator hat zwar

Streuung, doch diese beeinflußt die Stromübernahme zwischen dem Transistor und der dritten Diode nicht

Ausführangsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Darstellung der bekannten Schaltungsanordnung,

F i g. 2 eine Abwandlung dieser Schaltungsanordnung,

Fig.3 bis 6 Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

F i g. 1 zeigt die aus der eingangs erwähnten Veröffentlichung bekannte Schaltungsanordnung dar. Mit dem Bezugszeichen L_y ist die Horizontal-Ablenkspule bezeichnet, die mit einem Hinlaufkondensator Ci in Reihe geschaltet ist Parallel zu dieser Reihenschal- is tung liegen eine Diode D\ mit der angegebenen Polarität sowie ein Rücklaufkondensator Ci. Der -Kondensator C₂ kann der Ablenkspule L₇ auch parallelgeschaltet sein. Eine Sekundärwicklung Li eines Transformators Tist mit einer Diode Di, deren Kathode mit dem Verbindungspunkt der Elemente D\, C₂ und L_y -und mit der Anode der Diode Di verbunden ist, in Reihe geschaltet Die Kathode der Diode Di ist mit einem " Ende einer Primärwicklung L\ des Transformators T und mit dem Kollektor eines npn-Transistors Tr verbunden. An das andere Ende der Wicklung L\ ist die positive Klemme und an den Emitter des Transistors Tr die negative Klemme einer Gleichspannungsquelle Vs angeschlossen. Diese negative Klemme ist auch mit den freien Enden der Elemente L₂, D\, Ci und G verbunden und kann an Masse der Schaltungsanordnung iiegen. Eine Treiberschaltung Dr steuert die Basis des Transistors Tr. Die Wicklungen L\ und Li haben dieselbe -'Windungszahl und sind derart gewickelt, daß eine Zunahme der Wechselspannung am Verbindungspunkt J5 der Wicklung L₂ mit der Diode D₃ einer Zunahme der Wechselspannung am Kollektor des Transistors Tr entspricht, was in F i g. 1 durch Punkte angegeben ist.

Während des ersten Teils der Horizontal-Hinlaufzeit ist die Diode D\ leitend. Die Spannung am Kondensator G wird an die Ablenkspule L_y angelegt, durch die ein sägezahnförmiger Ablenkstrom fließt. In einem bestimmten Augenblick wird der Transistor Tr leitend. Wenn etwa in der Mitte der Hinlaufzeit der Ablenkstrom seine Richtung ändert, wird die Diode D\ gesperrt und die Diode Di leitend, so daß der Ablenkstrom nun durch den Transistor Tr fließt, während die Diode Di gesperrt ist. Am Ende der -Hinlaufzeit wird der Transistor Tr gesperrt. Am Kondensator Ci entsteht eine Schwingung, während die in der Wicklung Li gespeicherte und der Quelle Vb entnommene Energie einen Strom durch die Diode Di verursacht. Wenn die Spannung am Kondensator Ci wieder Null geworden ist, wird die Diode D₁ leitend: dies ist der Anfang einer neuen Hinlaufzeit. Die Diode Di ist leitend bis der Transistor Tr < in den leitenden Zustand gebracht wird, wobei die Energie in der Wicklung L₂ zur Wicklung Li übertragen wird. Stabilisierung wird z. B. dadurch erhalten, daß die Spannung am Kondensator G zurückgeführt wird zur Treiberschaltung Dr, in der eine Vergleichsstufe und ein Modulator dafür sorgen, daß die Zeit, in der der Transistor Tr leitend ist, derart geändert wird, daß die genannte Spannung und daher die Amplitude des Ablenkstromes konstant bleiben.

In der bekannten Schaltungsanordnung nach F i g. 1 ist der Spannungsunterschied zwischen den durch Punkte bezeichneten Enden der Wicklungen L\ und L₂ immer gleich der Spannung der Quelle Vb- Die anderen Enden sind ja mit der positiven bzw. negativen Klemme derselben verbunden, während die Wechselspannungen an den Wicklungen gleich sind. Weil die Quelle Vb und die Wicklung L\ in Reihe gescnaltet sind, können diese E'emente als vertauscht gedacht werden. Dies stellt Fig.2 dar. In Fig.2 haben die durch Punkte bezeichneten Enden der Wicklungen Lj und Li nun immer dasselbe Potential, d. h-, die Wicklungen Iiegen einander praktisch parallel. Die Schaltungsanordnung nach F i g. 2 kann daher durch die nach F i g. 3 ersetzt werden, in der die beiden Wicklungen durch nur eine Spule L'ersetzt worden sind. Damit ist der Transformator T völlig fortgefallen, so daß die obengenannten Nachteile nicht auftreten können, während die Übernahme des Stromes durch die Wicklung L\ durch den Strom durch die Wicklung Li und umgekehrt keine Probleme bereiten kann, jetzt, da die beiden Wicklungen durch nur eine Spule L' ersetzt worden sind. Es dürfte einleuchten, daß die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 der der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 entspricht Insbesondere fließt der Primärstrom nach Fig. 1 durch die durch die Spule L', die Quelle Vb und den Transistor Trgebildete Schleife in F i g. 3, während der Sekundärstrom nach F i g. 1 in Fig.3 durch die Spule L'und die Diode D₃ fließt. Die beiden Ströme haben in der Spule L'dieselbe Richtung. In F i g. 3 sind der Einfachheit halber die Treiberschaltung Drund die Rückkopplungsstrecke nicht dargestellt.

In der Schaltungsanordnung nach F i g. 3 kann eine der Klemmen, vorzugsweise die negative Klemme, der Quelle Vb geerdet werden. Ein Nachteil dabei ist, daß der Emitter des Transistors Tr nicht an eine Bezugsspannung angeschlossen ist. Zwischen diesem Emitter und Erde gibt es Rücklaufimpulse, was eine gute Isolierung erfordert zwischen der Sekundär- und der Primärwicklung eines Treibertransformators T', mit der die Treiberschaltung Drund die Basis des Transistors Tr gekoppelt sind. Sonst könnte die Wirkung der an der Primärseite des Transformators T liegenden Schaltungsanordnung von den genannten Impulsen gestört werden. Dadurch wird der Treibertransformator T seinerseits teuerer. Dafür bietet die Abwandlung nach F i g. 4, in der ein pnp-Transistor verwendet wird, eine Lösung. In dieser Schaltungsanordnung ist der Emitter des Transistors Tr unmittelbar oder über die Quelle Ve wechselstrommäßig geerdet.

In F i g. 5 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dargestellt. Dies erhält man dadurch, daß in F i g. 4 der Transistor Tr durch einen npn-Transistor ersetzt wird und die Leitfähigkeitsrichtung der drei Dioden und die Polarität der Quelle Vs umgekehrt werden. Bei dieser Ausbildung können die negative Klemme der Queue Vb sowie der Emitter des Transistors Tr geerdet werden, während die Wirkungsweise die gleiche ist wie die der bekannten Schaltungsanordnung. Denn im Anfang der Hinlaufzeit fließt durch die Diode D\ und die Ablenkspule L_y der Ablenkstrom zum Kondensator G- In der anderen Richtung fließt dieser Strom aus dem Kondensator G durch die Ablenkspule L_y, den Transistor Tr und die Diode Di. Der Primärstrom der bekannten Schaltungsanordnung fließt aus der Quelle Vb durch die Spule L' und den Transistor Tr, während der Sekundärstrom durch die Diode Di, die Spule L'und entweder durch die Diode Α oder zur Schaltung C₂, Ly, G fließt. Die beiden Ströme fließen durch die Spule L'in derselben Richtung, so daß die Stromübernahme problemlos erfolgt.

Die Speisequelle Vb in der Ausbildung nach Fig.3 kann durch einen Kondensator ersetzt werden, dessen Ladung über Drosselspulen durch eine Gleichspannungsquelle nachgefüllt wird. Wegen der vorhandenen Spule L' ist jedoch eine dieser Drosselspulen nicht notwendig. Man erhält auf diese Weise die Ausbildung nach F i g. 6, wobei Coder Speisekondensator ist und Lb die Drosselspule, die zwischen der Quelle Vb und dem Kondensator Cb liegt. Zwar mit den Kosten einer Drosselspule und eines Kondensators ist es nun möglich, den Emitter des Transistors Tr in der Ausbildung nach F i g. 3 zu erden. Es sei bemerkt, daß ein Teil des Primärsowie Sekundärstromes über den Kondensator Cß durch die Drosselspule Lb fließt, je nach dem IndulCtivitätswert der Spule Ls gegenüber dem der Spule L'.

Ebenso wie in der bekannten Schaltungsanordnung kann in den Anordnungen nach F i g. 3 bis 6 die Spule L' eine Wicklung eines Transformators sein zum Erzeugen von Speisespannungen, während parallel zur Ablenkspule Ly eine Wicklung eines Hochspannungstransformators angelegt sein kann. Es dürfte einleuchten, daß die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung dadurch im wesentlichen nicht beeinflußt wird.

Es sei bemerkt, daß der bereits lange bekannte Teil der Schaltungsanordnung, d. h. die Elemente D\, Q, Ci

ίο und Ly, auf sehr schematische Weise in den Figuren dargestellt sind. Andere Konfigurationen sind bekannt, wobei beispielsweise der Kondensator Q zugleich für die L-Korrektur des Ablenkstromes sorgt, während Linearitätskorrektur- und Zeiitrierungsschaltuiigen vorbanden sind. Auch können die genannten Elemente transformatorisch gekoppelt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung mit einer von einem sägezahnförmigen Strom durchflossenen, einen Teil eines auch einen Hinlaufkondensator (Q) und einen Rücklaufkondensator (C₂) enthaltenden Resonanzkreises bildenden Spule (U), insbesondere Horizontal-Ablenkspule in einer Bildwiedergabeanordnung, zum Stabilisieren der Spannung am Hinlaufkondensator, die während der Hinlaufzeit des sägezahnförmigen Stromes an die Spule angelegt wird mittels einer ersten Diode (D\) und mittels eines dieser über eine .zweite Diode parallel geschalteten Schalters (Tr), wobei während der Schüeßungszeit des Schalters von einer Speise-/Gleichspannungsquelle (Vyaber ein induktives Element ein Strom fließt und während der Sperrzeit des Schalters infolge der gespeicherten magnetischen Energie von einer Wicklung des induktiven Elementes über eine dritte an den Resonanzkreis angeschlossenen Diode (Eh) Strom fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Gleichspannungsquelle (V_B) dem Schalter (Tr) gelieferte Strom zugleich durch die genannte Wicklung (L'Jüieüt

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das induktive Element (L\) und die Wicklung (Lt) durch die gleiche Wicklung (L') gebildet werden (vgl. F i g. 1 und 2 mit F i g. 3).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Gleichspannungsquelle (Vb) die Reihenschaltung aus der mit derselben Leitungsrichtung geschalteten zweiten und dritten Diode (Hh, Eh) sowie die Reihenschaltung aus der Wicklung (L) und der Kollektor-Emitterstrecke des als Transistor (Tr) ausgebildeten gesteuerten Schalters liegen, wobei die erste Diode (D]) zwischen dem Verbindungspunkt der zweiten und der dritten Diode und dem der Wicklung (L') und des Transistors (Tr) liegt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle durch einen Kondensator (Cb) gebildet wird, dessen Ladung von einer Speisequelle (Vb) über die Wicklung (L') und eine Drosselspule (Lb) ergänzt wird.