NO851992L - Kraftforsyning. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr for bi 11edreproduserende utstyr omfattende et billedrør som angitt i ingressen til krav 1.

En slik kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr for en fjernsynsmottager er vist i tysk DOS nr. 31 07 009.

Den virker som en sperreomformer med et push-pull utgangs-trinn som blir omkoblet ved en fast frekvens mellom 50 og 300 kHz. Frekvensen for omkobling av push-pull utgangs-trinnet kan være koblet med den horisontale frekvensen og kan f.eks. være et integrert multiplum av horisontalfrek-vensen. Alle driftsfaser til sperreomformeren kan bli tilført på sekundærsiden for å generere driftspenninger, også inklusive høyspenningen for billedrøret, v.hj.a. en dobbel ti ikeretter og spenningsdoblere.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveie-bringe en enkel usynkronisert kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr for generering av alle de nødvendige spenninger. Dette formål oppnås v.hj.a. en kraftforsyningsenhet i henhold til de nedenfor fremsatte patentkrav. Ytterligere fordeler med kraftforsyningsenheten i henhold til foreliggende oppfinnelse fremgår av beskrivelsen nedenfor.

For å gi en klarere forståelse av foreliggende oppfinnelse vises til nedenstående detaljerte beskrivelse av et utførelseseksempel, samt til de ledsagende tegning-er, hvor: - fig. 1 viser et kobl ingsskjerna for kraftforsyningsenheten med koblingsutstyr, og - figurene 2a og 2b viser spenningskurver og strømkurver som foreligger i kraftforsyningsenheten i henhold til figur 1.

Kobl ingsskjemaet i fig. 1 er et skjematisk diagram, hvor alle komponenter som ikke er helt nødvendig for å forstå virkemåten til oppfinnelsen, er blitt utelatt for at tegningen ikke skal bli overlesset.

Kraftforsyningsenheten med koblingsutstyr har inngangsklemmene 1, og til disse er kraftnettet AC tilkoblet med spenning U^. Koblet til inngangsklemmen 1 er også en likeretter 2, som f.eks. kan være en brokoblet likeretter, og denne er fulgt av en kondensator C. Den sistnevnte, som vanligvis er en elektrolyttkondensator, blir ladet til ti 1 førselsspenningen Ug av spenningen som leveres av likeretteren 2. Likeretteren 2 og kondensatoren C blir polarisert som vist i fig. 1. En transformator 3 har en primærvikl ing 4, som har en av sine klemmer koblet til den klemmen på kondensatoren C som befinner seg på verdien til den positive ti 1 førselsspenning Ub, mens den andre klemmen på viklingen er koblet til en klemme på den elektroniske bryteren S. Den andre klemmen til bryteren S er koblet til den klemmen på kondensator C som befinner seg på den negative verdi til ti 1 førselsspenning-en. Koblet over bryteren S ligger en diode D, hvis katode er koblet til primærvikl i ngen 4.

Bryteren S er også shuntet av en kondensator CA. En styringskrets 5 virker på bryteren S og betjener den ved en frekvens på ca. 40 kHz. Styringskretsen 5 mottar en spenning Ur fra en ti 11eggsvikl ing 6 på transformatoren 3, og i overensstemmelse med denne varieres omkobl ingsfrekvensen til bryteren S ved variasjoner i ti 1 før selsspen-ningen Ug og/eller belastningen, dvs. dersom spenningen avtar p.g.a. en reduksjon av ti 1 førselsspenningen Uq og/eller en økning av belastningen, vil frekvensen til styringspulsene for bryteren S bli senket, og dersom spenningen øker p.g.a. en økning i ti 1 førselsspenningen og/eller en reduksjon av belastningen, vil frekvensen til styringspulsene for bryteren S økes.

Transformatoren 3 har en sekundærvikl ing 7 med et antall uttak a-g. Uttaket b er jordet. Koblet til hver av uttakene a og c til g, befinner det seg en likeretter-krets som består av en diode og en kondensator. Diodene og kondensatorene er hhv. angitt med referansebokstavene D og C og med indekser som henviser til de respektive uttak. Hver av 1 ikeretterkretsene har en utgangsklemme som tilfører én av de spenningene som er nødvendig for det bi 11edreproduserende utstyr (ikke vist på figuren). I utførelsen som er vist, er disse spenninger (fra bunnen til toppen):

Uj for lyddelen,

u^HEI for gløding av billedrøret,

u"st for de trinn som krever en spenning stabilisert av en reguleringskrets (ikke vist),

<U>yert for den vertlka^e avbøyningskrets,

u^Hor for den horisontale avbøyni ngskrets, og Uy for videotrinnene.

En ytterligere sekundærvikl ing 8 til transformatoren 3 er konstruert som en diodesplittervikl ing. En klemme på diodesplittervikl i ngen er jordet, og den andre klemmen tilfører den høye spenningen UHochtil billedrøret. Diodesplittervikl i ngen har et uttak, fra hvilket fokuseringsspenningen Up til billedrøret tas.

I denne utførelsen av kraftforsyningsenheten med koblingsutstyr, er genereringen av høyspenningssignalet<U>Hoch uavnen919av den horisontale avbøyningskrets, slik at avbøyningskretsen kan konstrueres for vilkårlige horisontalfrekvenser, og kan omfatte kobl ingsfrekvensene.

Transformatoren 3 har en ferittkjerne 9 og primærvik-lingen 4, viklingen 6 og sekundærvikl i ngen 7 er konstruert som fi 1mvikl inger.

Fra fig. 1 sees at kraftforsyningsenhetens koblings-del, ved bruk av viklingen 6 og som en følge av det forhold at allé de nødvendige spenninger for det billedre-produserende utstyr fås fra sekundærvikl ingene til transformatoren, oppnår en perfekt isolasjon fra nettet som forsyner enheten med primærstrøm.

Den elektroniske bryteren S er en kobl ingstransistor, og denne kobl ingstransistoren har en integrert diode forbundet i antiparal1 el 1 med seg (denne dioden erstatter da den frittløpende diode D), eller en utkobl ingstyristor. For å indikere dette i fig. 1, er symbolet for en NPN kobl ingstransistor vist til venstre for referanseboksta-ven S. I det følgende antas at bryteren S er en koblings-transistor som styres av en styrestrøm Ib- Spenningen over kobl ingstransistoren er angitt som Us, og strømmen gjennom primærvi kl i ngen 4 med

Driften av kraftforsyningsenheten med koblingsutstyr vil nå bli forklart v.hj.a. figurene 2a og 2b, som viser bølgeformene for spenninger og strømmer som er nevnt ovenfor.

I fig. 2a er driften av kraftforsyningsenheten med koblingsutstyr vist når det på nettlinjen AC foreligger en normal 1 injespenning U^. Den resulterende størrelse på ti 1 førselsspenningen Ub er vist i den øvre linjen i fig. 2a. I øyeblikket ti er kobl ingstransistoren av. Fordi primærvikl i ngen 4 og kondensatoren CA danner en resonnanskrets, vil en halvbølge av sinusspenningen U$, hvis frekvens fastlegges av verdien til resonnansekretsen, utvikles over kobl ingstransistoren. I løpet av denne tiden vil strømmen I[_ gjennom primærvi kl i ngen 4 avta fra sin maksimale positive verdi til 0 (i øyeblikket t2) og deretter fortsette ned til sin maksimale negative verdi, som opptrer når størrelsen til spenningen U$er lik størrelsen til ti 1 førselsspenningen Ub- I øyeblikket t3, er styringsstrømmen Ib av tilstrekkelig størrelse til å forårsake at kobl ingstransistoren på ny blir ledende. Når strømmen II passerer gjennom 0 (t3" i fig. 2a), må kobl ingstransistoren være slått på igjen. Det er mer fordelaktig å slå på kobl ingstransistoren tidligere, fordi den da ikke behøver å føre strøm øyeblikkelig. Det tidligste mulige øyeblikk som transistoren kan slås på ved, er det øyeblikk hvor spenningen U$ blir lik 0 (tidspunktet t3' i fig. 2a). Strømmen II øker nå lineært til sin maksimale positive verdi igjen. Etter at transi storen er slått av i øyeblikket t4, blir syklusen som er beskrevet ovenfor, gjentatt.

Da uttaket b på sekundærvikl i ngen 7 er jordet, vil retningen på delviklingen som tilhører uttaket a være forskjellig fra retningene til de delviklinger som tilsvarer uttakene c til g. Følgelig utledes spenningen Uj v.hj.a. delviklingen som tilsvarer uttaket a, og ved hjelp av 1 ikeretterkretsen Da, Ca i løpet av den tiden hvor strømmen I|_ øker fra sin maksimale negative verdi til sin maksimale positive verdi. Med del vi kl ingene som tilsvarer uttakene c-g, utledes spenninger i løpet av den tiden hvori strømmen I[_ faller fra sin maksimale positive verdi til sin maksimale negative verdi. I løpet av samme tidsrom blir fokuseringsspenningen Up og høyspenningen ^Hoch ut^ec'e''' v.hj.a. di odespl i ttervi kl i ngen. Under den perioden vil spenningen U$være større enn ti 1 førselsspen-ni n g e n Ug.

Størrelsen på spenningen Ur, som utledes fra ti 1 - 1eggsvikl i ngen 6 gir et mål på ti 1 førselsspenningen Ub som føres til primærvikl i ngen 4, og hvis størrelse følger som en funksjon av spenningen på ti 1 førsel sl injen Ukj og belastningen. Spenningen Ur benyttes derfor til styring av omkobl ingsfrekvensen til bryteren S slik at konstante spenninger utvikles over sekundærvikl ingene.

Fig. 2b viser det tilfelle hvor en redusert AC 1 i n j espenni ng Ufj føres til kraftforsyningsenheten. Verdien på ti 1 førselsspenningen Ub blir tilsvarende lavere. Den tilsvarende lavere spenning Ur forårsaker at bryteren S betjenes med en lavere omkobl ingshastighet. Dette sees fra den større tidsavstand mellom tl<x>, t3<x>og t4<x>, angitt i diagrammet for strømmen 1$. På grunn av den derav følgende lengre "på"-1id for bryteren S, vil, til tross for en lavere ti 1 førselsspenning Ub, den magne-tiske energi som lagres i primærvikl i ngen 4 nå opp til samme verdi som med en normal ti 1 førselsspenning Ub«Som et resultat av dette vil spenningene U som genereres av sekundærvikl ingene, forbli konstante. Gjennom omformingen av spenningen Us til sekundærsiden på transformatoren 3 representerer den brutte linjen ti 1 førselsspenningen Ub, og dette blir da null-linjen for sekundærspenningene. Fordi forskjellen mellom toppspenningen til spenning U$ og verdien til ti 1 førselsspenningen Ub er konstant dersom tilstrekkelig ladning induseres i primærvikl i ngen 4, og fordi denne di fferansespenningen alltid har samme frekvens, forblir også sekundærspenningene konstante.

Claims (5)

1. Kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr omfattende en transformator for bi 11edreproduserende utstyr inneholdende et billedrør, hvor transformatoren har en primærvikl ing i serie med en periodisk betjent kobl ingsenhet og en spenningski1 de, en sekundærvikl ing for å utlede høyspen-ningen til billedrøret, og ytterligere sekundærvikl inger for å utlede andre sekundærspenninger, karakterisert ved at kobl ingsenheten består av en bryter (S) koblet antiparal1 elt med en frittløpende diode (D), at en kondensator (CA) blir sammenkoblet med primærvikl i ngen (4) til transformatoren (3) for å danne en resonnanskrets, at høyspenningen (UHoch ) utledes ved hjelp av en diodesplittet vikling (8) som har et uttak for å gi en fokuserende spenning (Up), og at enkel tvirkende 1 ikeretterkretser (Da til Dg, Ca til Cg) er koblet til de ytterligere sekundærvikl inger (7) for å generere de andre sekundærspenni nger.

2. Kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr i henhold til krav 1, karakterisert ved at kondensatoren (CA) er dannet av de (den) parallelle kapasitans(er) til primærvikl i ngen (4).

3. Kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at bryteren (S) er en kobl ingstransistor, en kobl ingstransistor med en integrert diode koblet i antiparallell med denne til erstatning for den frittløpende diode (D), eller en sperretyri stor.

4. Kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at en av de ytterligere sekundærvik-linger (7c - 7b) til transformatoren (3) tjener til å generere gl ødespenni ngen (U^ei- ) til billedrøret.

5. Kraftforsyningsenhet med koblingsutstyr ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at transformatoren (3) har en ti 11eggsvikl ing (6), hvis spenning (Ur) tjener til å opprettholde sekundærspenningene konstante til tross for forekommende variasjoner i ti 1 førselsspenning (Ug) eller belastning.