DE2144111C3 - Schaltungsanordnung zum verzögerten Einschalten von Fernsehgeräten - Google Patents

Description

tung für die zu schützende Endstufe bewirkt wird.

Das Prinzip des sicheren Einschallens kann vorzugsweise so verwirklicht werden, daß beim Spannungsanstieg der zweiten Spannungsquelle vom Einsehaltmoniant an bereits das Einschalten der ersten Spannungsquelle verhindert wird. Dann kann die große Abweichung der Ansleuerfrequenz in den Ansteuerstufen (während des Spannungsanstieges der zweiten Spannungsquelle) von der Betriebsfrequenz nicht zu Fehlzündungen der Endstufe führen, da deren Oberspannung noch nicht vorhanden ist. Zweckmäßig hält man die Zeit der Sperrung der ersten Spannungsoueiie «uch eine Weile über dem Zeitpunkt des Erreiche.' ^e=- vollen Betriebsspannung des zweiten Net- :■ Ut- -us aufrecht, um sicherzustellen, daß die A -„. .. inre Betriebsfrequenzen erreicht habe«..

Im folgenden wird zur weiteren Er. leruag v-e. Erfindung auf den Ausführungsbeispiel mit Figuren näher eingegangen. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltschema des Netzleiles eines Fernsehempfängers,

F i g. 2 ein Schaltbild eines Netzteiles mit tinem Triac als Regelglied der ersten Spannungsquelle und

F i g. 3 Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung des Schaltbildes nach F i g. 2.

In F i g. 1 dient der am weitesten rechts dargestellte Block mit der Aufschrift »Endstufen« zur Darstellung der Ablenkstufen für Bild- und Zeilenrichtung eines Fernsehempfängers, also /_ B. einer Thyrisiorendstufe für die Horizontal-Ablenkung und einer weiteren Thyristorstufe für die Erzeugung der Hochspannung, sowie schließlich einer Vertikal-Endstufe. Diese Schaltgruppen werden von Ansteuerstufen gesteuert, die durch den benachbarten Block veranschaulicht sind und z. B. einen Horizontal-Oszillator. eine Diskriminatorstufe, sowie Treiberstufen umfassen. Die Endstufeneinheit wird von einem Netzgerät I mit einem Speicherkcndensator Cu, die Gruppe der Ansteuerstufen von einem Netzgerät II mit einem Speicherkondensator C/> mit Spannung vcnjhen. Beide Netzgeräte beziehen ihre Energie aus einem Netztransformator L 1, welcher zwei getrennte Sekundärwicklungen aufweist und primär über den Netzschalter (nicht dargestellt) mit dem Netz verbunden ist Zur Erzielung der erfindungsgemäßen Wirkung ist das Netzgerät I, welches als Regeinetzgcrät ausgebildet ist und während seines normalen Betriebes gegenüber Schwankungen der Belastung oder der Netzspannung stabilisiert ist. über eine Verzögerungsschaltung mit dem Netzgerät II verbunden. Beim Einschalten liefert das Netzgerät II einen Strom, welcher zur Entstehung einer Sperrspannung in der Verzögerungseinheit Anlaß gibt, weiche die Einschaltung des Netzgerätes I bzw. die Aufladung des Kondensators C/._t für eine vorgegebene oder gewählte Zeit verhindert.

Die schaltungsmäßige Ausführung einer derartigen Anordnung wird nun anhand der F i g. 2 näher bcauln icben. In dieser ist L\ der Netztransformator mit Netzschalter Si. Primärwicklung no, Sekundärwicklungen ti\ und /?2. Das Netzgerät 1 wird durch die Drossel Li, die Grätzsehaltung C\ und den Triac mit der Diode D₂ zwischen Torelektrode und Erde gebildet, das Netzgerät Il durch die Sekundärwicklung /72, die Dioden G2, die Kondensatoren G und C12, den Widerstand R7 und die Zcnerdioden Zi und Zi. An der Zenerdiode Zx wird die Betriebsspannung Ui für die Ansteuerstufen abgenommen.

Zur Stabilisierung der vom Netzgerät I erhaltenen Oberspannung Ux dient eine Regelschaltung mil dem Differenzverstärker IC. dem Potentiometer Rs. Rb und den Eingängen ρ und q für den IC. Die am Ausgang des /C erscheinende Spannung gelangt über Widerstand Ra und Diode D₁ an die Torelektrode des Triac. Zum Betrieb des Triac ist an den Eingängen q des /Ceine Sägezahnspannung von verdoppelter Netzfrequeriz und am Eingang ρ eine Gleichspannung von einer Größe und einem Betrage angelegt, welcher der Größe der zu stabilisierenden Spannung proportional ist. Dann wird der Triac je nach der Höhe des an seiner Steuerelektrode erscheinenden Sägezahnanteils bzw. dessen Dauer mehr oder weniger lange geöffnet Die Diode 2 dient dem Zweck, das Auftreten von positiven Impulsen an der Steuerelektrode zu verhindern.

Um nun bei dieser Schaltung ein verzögertes Einsetzen der Spannung Lh zu bewirken, ist die Verzögerungsschaltung, bestehend aus den Schaltelementen R2, Ri, Zi, R\, Cj, Dx und T_r vorgesehen.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgender

Nach dem Schließen des Schalters Si entsteht am Kondensator G eine posilive Spannung, die über Ä2, die Emitter-Basis-Strecke von Tr und über R\ ■: .:n Kondensator Cj auflädt; während dieser Ladezeit fließ* Kollektorstrom im Tansistor Tr. Dieser Strom übernimmt 7U-nächst den Ansteuerstrom, welcher vom /Causgeht; es erfolgt somit keine Zündung desTriacs und an der Anode desselben entsteht die volle Scheitelspannung der kommutierten Sinusspannung. Hat die Spannung Ua am Kondensator Cj die Höhe der Spannung am Abgriff des Widerstandes /?2 erreicht, so fließt kein Basisstrom mehr und der Kollektorstrom des Transistors T_r wird Null. Jetzt wird die Ansteuerung des Triac vom Differenzialverstärker IC voll wirksam und die Betriebsspannung U\ baut sich auf. Die Verzögerungszeit für die Einschaltung des Triacs ist somit im wesentlichen durch die Zeitkonstante T= R\ ■ Cj gegeben.

Es interessiert hier die Minimalzeit: Für die maximale Verzögerungszeit erhält man:

J IC max JiHa

t_ml„ = R₁ C₃ In

R₁C₃

(J/Cmax -

iii — Strom am/C-Ausgang,

hm- = Steuerstrom des Triac.

Der zeilliche Verlauf der Ansteuerspannung ist aus F i g. 3 ersichtlich. F i g. 3 zeigt den Spannungsverlauf U,rr an Kollektor des Transistors. Nach der Zeit fi ist die volle Spannung am Kondensator Ct erreicht, während die Spannung Ux noch zurückbleibt; der Ladestrom über Rx in dem Kondensator C₃ ist so groß, daß der Transistor T_r durchschaltet. Da die Steuerelektrode

UC3 1 I IQ«. Ill 1 \Jlg\. U\»O Uli vir

bleibt, ebenso auch der Punkt zwischen Di und Rt, können die vom IC ausgehenden Impulse den Triac nicht erreichen und einsch Jten. Je mehr Ladung der Konden-

W) salor Cj aufnimmt, um so geringer wird der Basisstrom und damit auch der Kollektorstrom von T_n Die Kollektorspannur.g fällt allmählich gegen — 4 Volt Endlich sind die vom IC kommenden, dem Spannun^sveriauf überlagerten Ansteuerimpul.se nach der Zeit t_v in der Lage, den Triac periodisch zu zünden und somit Ux aufzubauen.

Zur Vermeidung von Durchschlägen muß auch der Abschaltvorgang des Gerätes berücksichtigt werden.

IO

Beim Abschalten des Gerätes kann es wiederum infolge Absinkens der zweiten Spannung Ui zu großen Differenzen zwischen der Betriebsfrequenz und der Sollfrequenz kommen. Daher muß das Verhältnis '/on Verbraucherstrom zur Betriebskapazität bei beiden Spannungsquellen so gewählt werden, daß zunächst hauptsächlich die erste Spannung U\ auf null Voll absinkt. Das heißt,

Ci C₂

/ι =* Ladestrom der ersten Spannungsqucllc

h = Ladestrom der zweiten Spannungsqucllc.

Ci = Ladekapazität der ersten Spannungsquelle,

C₂ = Ladekapazität der zweiten Spannungsqucllc

Diese Bedingung ist durch die große Kapazität von Cu sichergestellt. Fällt die Spannung auch an Cu. so wird der Kondensator Cj über die Diode Di und die Zenerdiode Z₂ mit entladen. Kommt es jetzt sofort zu einem neuen Einschalten des Gerätes, so lädt sich Cs wieder über dem Transistor auf und die Einschaltverzögerung ist sofort von neuem wirksam. Damit ist die Schaltung gegen kurzzeitige Netzausfälle oder schneiles Ein- und Ausschalten weitgehend gesichert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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40

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so

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Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Stromversorgung in einem Fernsehgerät

a) mit einer ersten Spannungsquelle (!) zur Versorgung von Thyristor- oder Transistor-Ablenkendstufen und

b) mit einer zweiten Spannungsquelle (H) zur Versorgung von einen Horizontaloszillator enthaltenden Ansteuerstufen für die Ablenkendstufen.

gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

c) die erste SpannungsqueHe (I) ist ein mittels eines Regelelementes (TRIAC) geregeltes Netzgerät (hi, Li, Gu Οι), wobei dem Regelelement (TRIAC) Ansteuerimpulse (q) zuführbar sind,

d) eine halbleiterschaltung (Tr, Ru R₁. C₁) ist zwischen die zweite Spannungsquelle (H) und die Zuführung der Ansteuerimpulse (q) des Regelelementes (TRI AC) geschaltet.

e) die Halbleiterschaltung (Tr, ftj, Ru Cj) verzögert durch vorübergehendes Sperren der Ansteuerimpulse (q) das Einschalten der ersten Spannungsquelle (I). bLs der Einschwingvorgang der Ansteuerstufen für die Ablenkendstufen nach dem Einschalten der zweiten SpannungsqueHe beendet ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

f) die Spannungsquellen (!, 1;) Speicherkondensatoren (Cu, Cu) aufweisen.

g) das Verhältnis von Betriebsstrom (i\. /2) zur Speicherkapazität (Cu. Cu) bei der ersten Spannungsquelle (I) größer als bei der zweiten (H) ist und daß

h) die Halbleiterschaltung (RUCi) ein Speicherelement (Ci) enthält, das über einen ersten Zweig (Tr. Rt) aufladbar und über einen zweiten, den Speicherkondensator (Cn) der zweiten Spannungsquelle (II) enthaltenden Zweig (Di, Zi, Cu) entladbar ist, wobei die Aufladezeitkonstante (Ri ■ d) größer als die Entladczeitkonstante C₁(Rm

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie sie

sciiau«, 1964, Nr. 2, S. 86 bis 90 und 93 bekannt ist.

In Fernsehgeräten werden Betriebsspannungen erzeugt, deren Quellen zum Teil sehr hohe Energie besitzen und unter ungünstigen Umständen sich in Form von Durchschlagen und Überschlägen unter Zerstörung von Schaltelementen oder Schallungsgruppen entladen können. Zu derartigen Defekten kann es kommen, wenn während des Einschaltvorgangcs. das heißt nach dem Anlegen der Netzspannung die Betriebsspannung bei einer Gruppe bereits den vollen Wert erreich! hat, während eine oder mehrere Untergruppen der Schaltung noch nicht voll funktionsfähig sind. Entsprechende Erscheinungen können beim Ausschalten auftreten, wenn eine Gruppe noch unier hoher Spannung steht, bei einer anderen Gruppe die Spannung jedoch bereits abgesunken ist.

Bei den mit Röhren ausgestatteten Fernsehgeräten bestand eine derartige Gefahr kaum, da die Aufheizung der Glühkatoden der Röhren viel Zeil in Anspruch nahm, daß die Einschwingvorgänge der Untergruppen bei Erreichen der vollen Betriebsspannung beendet waren. Dagegen kann das Einschalten der Netzspannung bei ausschließlich oder vorwiegend mit Transistoren oder Thyristoren versehenen Schaltungen wegen der sehr geringen Vet7.ögerung des Auftretens von Hochspannungen zu Störungen und Schaden führen. Das ist

'.5 hauptsächlich dann der Fail, wenn der Anodenkreis an einer ThyristorabienkEehaltung oder der Koilektorkre's einer Transistorablenkschaltung auf eine periodische Schwingung abgestimmt ist, die mit der Schwingung eines Ansieuerkreises synchron sein muß.

Aas der Zeilschrift »Funkschau«, 1968, Heft 9, S. 267 und 268. Bild 9. ist eine Horizontal-Ablenkschakung bekannt, bei welcher in der Ablenkstufe sowohl eine Hochspannung von 18 kV als auch eine Betriebsspannung von 30 V erzeugt wird. Da jedoch die Ansteuerstufe der Ablenkstufe von der gleichen Spannungsquelle versorgt wird wif> die Endstufe, kann beim Einschalten der Nctzspspn'-fi;; die Endstufe asynchron zu schwingen beginnen una fo hohe Rückschlag^pannungen erzeugen, daß Span^ungsuberschläge auftreten können.

Bei der in der Zeitschrift »Internationale Elektronische Rundschau«. 1964. Nr. 2. S. 86 bis 90 und S. 93, Bild 1, dargestellten Horizontal-Ablenkschaltung werden Ansteuer- und Ablenkstufen mit zwei verschiedenen Spannungen versorgt. Auch diese Anordnung kann

Vi beim Einschalten asynchron anschwingen, so daß unerwünscht hohe Rückschlagspannungen entstehen können, die zu Spannungsüberschlägen führen.

Ferner ist eine Vorrichtung zum Schutz eines induktiv belasteten Oszillators bekannt (DE-AS 19 41 582), bei welcher die Oszillatorfrequenz Ui .mittelbar nach dem Einschalten erhöht ist. Hiermit kann jedoch ein asynchrones Schwingen der Ablcnkendstufen nicht verhindert werden, da ein alimählicher Anstieg der Amplitude der Anstcucrinipulse für die Ablenkendstufe unberücksichtigi oleibt.

Aufgabe der vos liegenden Erfindung ist daher eine Schaltungsanordnung für ein Fernsehgerät anzugeben, bei welcher die Halbleiter-Ablenkstufe beim Einschalten der Netzspannung nicht asynchron zu schwingen

M beginnt und somit Schäden verhindert werden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, die teilweise auch den Ausschalt Vorgang betreffen, sind dem Kennzeichen des Unleranspruches zu entnehmen.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist den Vorteil auf, daß durch das verzögerte Einschalten

bo der Oberspannung für die Leisiungsendstufe ein sicheres Arbeiten beim Einschaltvorgang des Fernsehgerätes gewährleistet wird. Vcrzögcrungsschaltungen fürOberspnnnungsnctzgerätc sind an sich, beispielsweise aus der DE-AS 11 % 870 für Oberspannungsnct/gerätc. be-

b.5 kanm. Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch um Rcgetnct/gcriitc. vorzugsweise solchen mit Thyristor oder Triac bei denen die Verzögerung durcli eine Spannungsvcrsorgungsstufc der Ansteuerschal·