DE1171966B - Schaltung zur Stromversorgung einer mit Roehren und Transistoren bestueckten Anordnung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 m

Deutsche Kl.: 21 a4-35/13

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

N 18661 IXd/21 a4

20. Juli 1960

11. Juni 1964

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Stromversorgung einer mit Röhren und Transistoren bestückten Anordnung, insbesondere für Fernsehempfänger, in der die Netzwechselspannung über einen Gleichrichter und einen Glättungsfilter den Transistoren zugeführt wird. In derartigen Schaltungen hat man meistens die Speiseversorgung der Röhren und Transistoren aus gesonderten Gleichrichteranordnungen gewonnen. Insbesondere beim direkten Netzanschluß, wobei also ein Speisetransformator fehlt, begegnet man dem Problem, die Speisespannung der Transistoren auf den erforderlichen geringen Wert herabzusetzen. Man hat zu diesem Zweck schon vorgeschlagen, die Speisespannung für einen Transistor aus der negativen Gittervorspannung einer Röhre abzuleiten. Auch könnte man die Speisespannung für die Transistoren durch Gleichrichtung der Zeilenablenkspannung bzw. durch Reihenanordnung des Röhren- und des Transistorteiles in bezug auf den Speisegleichstrom gewinnen, aber diese Lösungen bringen allerhand Schwierigkeiten technischer Art mit sich.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfäden der Röhren in Reihe mit dem Gleichrichter geschaltet und im Glättungsfilter aufgenommen sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß, wenn in einer Röhrenanordnung mit direktem Netzanschluß (U-Gerät) in der üblichen Weise die Heizfäden in Reihe an die gleichgerichtete Netzwechselspannung angeschlossen werden und dann eine Anzahl der Röhren durch Transistoren ersetzt werden, der bei richtiger Heizstromeinstellung über den Heizfäden erzeugte Spannungsabfall geringer bleibt als die durch Gleichrichtung der Netzwechselspannung gewonnene Speisespannung. Andererseits ist der durch die Heizfäden fließende Strom verhältnismäßig groß. Die Differenz beider Spannungen läßt sich daher erfindungsgemäß wegen dieses großen Stromes besonders günstig zur Speisung der Transistoren anwenden.

Die Erfindung wird an Hand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Prinzipschaltbild der Erfindung,

Fig. 2 eine Abänderung des Schaltbildes nach Fil

Fig. 3 eine weitere Ausbildung des Schaltbildes nach F i g. 1 und

Fig. 4 eine weitere Ausbildung des Schaltbildes nach F i g. 2.

In Fig. 1 wird die Netzwechselspannung, z.B. 220 V, den Klemmen 1 der Schaltung zugeführt. Diese Spannung erreicht über einen kleinen Widerstand 2, z. B. eine Schmelzsicherung, und einen Schaltung zur Stromversorgung einer mit Röhren und Transistoren bestückten Anordnung

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven

(Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. E. Walther, Patentanwalt,

Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Willem Ebbinge,

Engelmundus Johannes Hoefgeest, Eindhoven

(Niederlande)

Gleichrichter 3 einen Glättungskondensator 4. Über diesen Glättungskondensator entsteht somit eine gleichgerichtete Spannung, die zur Speisung des Röhrenteiles 5 der Anordnung angewendet werden kann. Die am Glättungskondensator 4 erzeugte Gleichspannung soll weiter geglättet werden, weil infolge des großen Strombedarfs der Transistoren die Brummspannung an diesem Glättungskondensator 4 noch verhältnismäßig hoch ist. Dazu ist erfindungsgemäß ein weiteres Glättungsfilter vorgesehen, dessen Widerstand durch die Reihenschaltung der Heizfäden 6 der Röhren und dessen Kondensator durch einen Glättungskondensator 7 gebildet wird. Die über diesem Kondensator? erzeugte Speisespannung wird dem Endtransistor 8 bzw. nach weiterer Glättung dem weiteren Transistorteil 9 der Anordnung zugeführt.

Die Lastimpedanz 10, z. B. ein Lautsprecher, ist dabei vorzugsweise im Emitterkreis des Endtransistors 8 eingeschaltet, so daß die am Kondensator 7 noch anwesende Brummspannung nicht zur Lastimpedanz 10 durchdringen kann.

Gemäß Fig. 2 erfolgt die Speisung des Röhrenteiles 5 mittels einer gesonderten Gleichrichteranordnung 13,14, wodurch eine bessere Trennung zwischen dem Röhrenteil 5 und dem Transistorteil 9 ermöglicht wird. Dieser Transistorteil 9 ist über ein Glättungsfilter 15 an der Lastimpedanz 10 angeschlossen, über die außer dem Signal durch geeignete Mittel ein nahezu konstanter, von Speisespannungsschwankungen unabhängiger Gleichspannungsabfall erzeugt wird. Die Anordnung nach Fig. 2 hat aber den Nachteil, daß die Glättungskondensatoren 4 und 7, die üblicherweise als Elektrolytkondensatoren ausgebildet sind, mit den positiven Polen an Masse gelegt sind,

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während der Elektrolytkondensator 14 mit dem negativen Pol an Masse zu legen ist. In der Schaltung nach F i g. 3 ist nur eine einzige Gleichrichteranordnung 3 verwendet, und alle Elektrolytkondensatoren sind mit den negativen Polen an Masse gelegt, so daß Verbund-Elektrolytkondensatoren verwendet werden können.

In dieser F i g. 3 wird wiederum die Spannung über den Kondensator 4 dem Röhrenteil 5 der Anordnung zugeführt und weiter, nach Glättung im Filterglied 17, 18, über die Heizfäden 6 und den Glättungskondensator 7 dem Transistorteil zugeführt. Nur der Endtransistor 8, in dessen Emitterkreis die Lastimpedanz 10 eingeschaltet ist, und der ihm direkt vorangehende Transistor 19 sind an die Spannung über dem Kondensator 7 gelegt. Dem Transistor 19 ist ein weiterer Transistor 20 vorangeschaltet, an dessen Basis das im Fernsehempfänger erzeugte Niederfrequenzsignal angelegt wird und dessen Kollektor direkt mit der Basis des Transistors 19 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 19 ist ebenfalls direkt mit der Basis des Transistors 8 verbunden. Der Transistor 20 bekommt seine Speisung aus einem Kondensator 21, der über einen Widerstand 22 mit einem Kondensator 23 verbunden ist, über dem eine etwas größere Gleichspannung entsteht als über dem Kondensator 7, weil er an einem Punkt der in Reihe geschalteten Heizfäden 6 angeschlossen ist, wo die Gleichspannung höher ist.

Es erfolgt somit eine weitgehende Unterdrückung der Brummspannungskomponente der Speisespannung am Transistor 20 durch die Glättungsfilter 17/18, 6/23 und 22/21. Daher enthält die mittels des Spannungsteilers 24, 25 aus dieser Speisespannung abgeleitete Basisspannung des Transistors 20 nur eine sehr geringe Brummspannung. Zwar wird diese Brummspannung im Transistor 20 verstärkt, aber gleicht dann praktisch die Brummspannung am Kondensator 7 aus. Somit ist die Spannung über der Lastimpedanz 10 praktisch brummfrei.

Der Spannungsabfall über die Widerstände 22 und 27 ist ungefähr dem Unterschied zwischen den Spannungen über den Kondensatoren 23 und 7 gleich. Der Spannungsteiler 24/25 ist so eingestellt, daß der Gleichspannungsabfall über die Lastimpedanz 10 praktisch die Hälfte der Spannung über dem Kondensator 7 gleich ist. Die Stromversorgung des weiteren Transistorteiles 9 kann z. B. durch weitere Glättung der Spannung über dem Kondensator 7, wie veranschaulicht in Fig. 3, bzw. durch Glättung der über der Lastimpedanz 10 erzeugten Gleichspannung, wie veranschaulicht in Fig. 2, erfolgen.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel wurden die Schaltelemente in F i g. 3 wie folgt bemessen:

55

60

Transistoren	= OC 28	= 200 μΡ	Gleichrichter
8	= OC 77	= 500 μΡ	3 =
19	= OC 77	= 100 μΡ
20	Kondensatoren	= 500 μΡ	= 2·οα:
4	= 100 μΡ
7	= 100 μΡ	Widerstände
18	= 22 000 pF	2 =
21	10 =
23	17 =
28	22 =
29	24 =
25 =
26 =
27 =
= 10 Ω
= 70 Ω
= 390 Ω
6,8 kΩ
= 10 kΩ
= 56 kΩ
6,8 kΩ
560 Ω

Die Netzwechselspannung war 220 V, die Gleichspannung am Kondensator 4 = 270 V, die am Kondensator 18 = 150 V, die am Kondensator 23 = 60 V und die am Kondensator 7 = 32 V. Der Gleichstrom in der Leitung 30 war 300 mA. Der Kondensator 29 dient, um Schaltspannungsstöße des Netzes zu unterdrücken.

Zur weiteren Glättung können auch weitere Kondensatoren zwischen den Heizfäden und Masse gelegt werden. Die höchste Brummspannungsunterdrückung bei gegebener Zahl der Glättungskondensatoren wird erzielt, falls die Gleichspannungsabfälle über die Längswiderstände bzw. Heizfäden gleich groß sind.

In der Schaltung nach F i g. 4 ist der Glättungskondensator 4 aus F i g. 2 weggelassen, so daß durch die Heizfäden 6 infolge der Reihenanordnung mit dem Gleichrichter 3 während jeder halben Periode ein Halbwellenstrom fließt. Dadurch wird im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Schaltungen etwa der doppelte Spannungsabfall über die Heizfäden ermöglicht.

Die Heizfäden sind nämlich für einen gewissen Gleichstrom / bemessen und erzeugen dann einen Gleichspannungsabfall V. In der Schaltung nach F i g. 4 kann der Spitzenwert des Halbwellenstromes etwa das Doppelte des Gleichstromwertes / betragen, also 2 / Der Spitzenwert des über den Heizfäden erzeugten Spannungsabfalls ist dann ebenfalls das Doppelte, also 2 V. Weil der Strom aber während der halben Periode fließt und der Effektivwert einer Sinusschwingung = V* Vl ihres Spitzenwertes beträgt, ist die in den Heizfäden entwickelte Leistung somit ¹Zi ■ (V2 · V) ■ (V2· I) = V· I, also gleich der Leistung bei Gleichstrombetrieb. Der mittlere Strom durch die Heizfäden und also auch der dem Transistorteil zur Verfügung stehende Gleichstrom ist dann aber um einen Faktor 2/π geringer. Die Schaltungselemente in der Schaltung nach F i g. 4 können z. B. ähnlich wie die nach F i g. 3 bemessen werden. Eine wesentliche Verbesserung wird dadurch erzielt, daß der in F i g. 3 am Widerstand 17 entstehende große Leistungsverlust vermieden werden kann, weil in F i g. 4 unter gleichbleibenden Bedingungen am Kondensator 7 nur noch eine Spannung von 62 V bei 220 V Netzwechselspannung gefunden wird. Die weiteren Glättungsfilter vor der Leitung 30, durch die ein Gleichstrom von 180 mA fließt, enthalten z. B. je Widerstände von 47 Ω und Kondensatoren von 500 μΡ. Der Widerstand 22 soll aber kleiner gewählt werden als in Fig. 3, nämlich z. B. 2,2 kΩ und der Widerstand 10 gleich 150 Ω.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltung zur Stromversorgung einer mit Röhren und Transistoren bestückten Anordnung, insbesondere für Fernsehempfänger, in der die Netzwechselspannung über einen Gleichrichter und ein Glättungsfilter den Transistoren zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizfäden der Röhren in Reihe mit dem Gleichrichter geschaltet und als Längswiderstände des Glättungsfilters wirksam sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung für die Röhren einem im Querkreis des Glättungsfilters liegenden Kondensator entnommen wird, der mit

einem zwischen dem Gleichrichter und den Heizfäden liegenden Punkt verbunden ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung für die Röhren einer gesonderten Gleichrichteranordnung entnommen wird und daß die Heizfäden der Röhren in einem in Reihe mit dem Gleichrichter liegenden Zweig angeordnet sind, der von einem nur während jeder halben Periode fließenden Halbwellenstrom durchflossen wird.

4. Schaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Endtransistors (8) direkt über die Emitter-Basis-Strecke eines Zwischentransistors (19) mit dem Kollektor eines dem Endtransistor (8) vorangehenden Transistors (20) verbunden ist, an dessen Basis das Niederfrequenzsignal angelegt wird, und daß die Lastimpedanz (10) im Zweig zwischen dem Emitter des Endtransistors (8) und den Heizfäden (6) geschaltet ist.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Basis des vorangehenden Transistors verbundener Spannungsteiler so eingestellt ist, daß der an der Lastimpedanz auftretende Gleichspannungsabfall ungefähr die Hälfte der dem Endtransistor zugeführten Speisegleichspannung beträgt.

6. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung des vorangehenden Transistors einem Kondensator entnommen wird, welcher an einem Punkt des Heizfadenzweiges angeschlossen ist, welcher ein höheres Potential aufweist als der Punkt des Heizfadenzweiges, mit dem der Endtransistor verbunden ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 808 051, 1052482; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 079 128;
britische Patentschrift Nr. 340 399.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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