HIGH-VOLTAGE STABILIZING CIRCUIT FOR CATHODE RAY TUBES

Abstract: 1. A circuit arrangement for stabilising the high voltage for cathode ray tubes comprising a transistorised switching stage (1, T1), a diode (D1) arranged parallel thereto and a capacitor (CR ) as well as comprising a high voltage transformer (TR) by which the generated pulse voltage is stepped up in a high voltage winding (5) to the value necessary for the cathode ray tube (6) and is rectified by a diode (D2) and comprising a voltage divider (R4, R5) for the high voltage tapping connected through a zener diode (D4) to the base of a control transistor (T2), characterised in that, - the collector side of the control transistor (T2) is connected directly through a junction point (P) to the base of a first secondary winding (5) for generating the high voltage pulse and is connected through a resistor (R3) to a second secondary winding (7) for the generation of auxiliary voltages, - and that the junction point (P) or the collector of the control transistor (T2) is connected to earth through a filter capacitor (C4).

Description: SCHALTUNGSANORDNUNG ZUM STABILISIEREN DER HOCHSPANNUNG FÜR KATHODENSTRAHLRÖHREN BESCHREIBUNG Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Stabilisieren der Hochspannung für Kathodenstrahlröhren gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei Kathodenstrahlröhren ist bekanntlich die Ablenkempfindlichkeit abhängig von der Höhe der anliegenden Anodenspannung. In Fernsehgeräten werden zur Erzeugung der Anodenspannung (Hochspannung) allgemein die Rückschlagimpulse der Horizontalablenkung auf die erforderliche Grösse transformiert und gleichgerichtet. Aufgrund des hohen Übersetzungsverhältnisses dieser Transformation ergibt sich zwangsläufig ein Innenwiderstand der Hochspannungsquelle von mehreren Mega-Ohm. Wird nun ein solcher Hochspannungsgenerator wegen Änderung der Bildinformation zwischen Hell und Dunkel, also mit stark unterschiedlichen Strahlströmen belastet, so ändert sich proportional mit der Hochspannung die Ablenkempfindlichkeit. D. h., dunkle Bilder werden kleiner als helle Bilder wiedergegeben. Es ist ferner bekannt, diesen "Lupeneffekt" dadurch zu verhindern, dass die Hochspannung in einem von der Horizontalablenkung getrennten und z. B. durch Pulsbreitenregelung stabilisierten Generator erzeugt wird (Monitore der Firma Conrac). Diese Stabilisierung erfordert jedoch einen relativ hohen Aufwand. Weiterhin ist bekannt, die dem Transformator primärseitig zugeführte Energie lastabhängig zu regeln, um konstante Bildgrösse zu erzielen (z. B. FR-OS 2 431 807). Diese in heutigen Farbfernsehempfängern vorwiegend angewendete Regelung erfasst jedoch nicht den Innenwiderstand der Hochspannungsquelle und kann deshalb den beschriebenen Lupeneffekt nur teilweise kompensieren. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum exakten Stabilisieren der Hochspannung für Kathodenstrahlröhren anzugeben, die mit wenigen zusätzlichen Bauteilen auskommt und die bei Helligkeitsänderungen auftretenden störenden Änderungen der Bildgrösse verhindert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Durch die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung lässt sich eine Qualitätsverbesserung von Bildwiedergabegeräten, Fernsehgeräten, Datensichtgeräten und Oszilloskopen ohne wesentliche Kostenerhöhung und grossen Aufwand erreichen. Darüber hinaus werden der Quellwiderstand des Hochspannungsgenerators praktisch unwirksam gemacht und dadurch die wegen des hohen Quellwiderstandes des Hochspannungsgenerators in Bildwiedergabegeräten und Oszilloskopen mit Kathodenstrahlröhren auftretenden Störungen in der Bildgrösse vermieden. Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Das Wesen der im folgenden beispielsweise näher beschriebenen Erfindung liegt darin, dem Hochspannungsgenerator eine regelbare Hilfsspannung, deren Grösse dem momentanen Spannungsabfall am Quellwiderstand des Hochspannungsgenerators entspricht, so in Serie zu schalten, dass die Ausgangs-Summenspannung stets konstant bleibt. Die Zeichnung stellt einen Auszug eines Schaltbildes für einen Fernsehempfänger dar, wobei nur die Endstufe für die Horizontalablenkung mit der Hochspannungserzeugung in ihren wesentlichen Elementen gezeigt ist. Ein Transistor T1 wird von einem Impulsgenerator 1 periodisch von der Leit- in die Sperrphase geschaltet. dadurch bildet sich in bekannter Weise in den Ablenkspulen L ein sägezahnförmiger Strom. Während der y Rücklauf zeit liegt über dem (Hochspannungs)Transformator TR der Rückschlagimpuls 2, dessen Spitzenwert etwa 10 x U3 (Betriebsspannung) entspricht. Diese Impulsspannung wird sekundärseitig in einer ersten Sekundärwicklung 5 auf den für die Bildröhrenanodenspannung erforderlichen Wert hochtransformiert und mit einer Diode D2 gleichgerichtet. Das andere Ende dieser Sekundärwicklung 5 des Transformators TR liegt üblicherweise auf Bezugspotential. Eine zweite Sekundärwicklung 7 liefert die für verschiedene Baugruppen des Fernsehempfängers erforderlichen Hilfsspannungen sowie die Focussier- und Gitter-Spannungen für die Bildröhre 6. Für die erfindungsgemässe Hochspannungsstabilisierung wird nun aus diesen Hilfsspannungen eine Gleichspannung abgeleitet, deren Höhe dem Wert des bei maximalem Strahl strom auftretenden Spannungsabfalls am Widerstand RQ (dem Quellwiderstand) entspricht, wobei RQ die zwangs Q läufig auftretenden Kupfer- und Streufeldverluste des Transformators TR darstellt. Auf dieses Potential wird das "kalte" Ende der Hochspannungswicklung 5 über einen Widerstand R3 gelegt. An diesem Punkt (P) ist ebenfalls der Kollektor eines Regeltransistors T2 und ein' vierter Kondensator C4 angeschlossen; Der Basis des Regeitran- sistors T2 wird über eine Zenerdiode D4 ein gegneter Bruchteil der Hochspannung, der von einem Spannungsteiler (Widerstände R4/R5) abgegriffen wird, zugeführt. Bei dunklem Bild, wenn also kein Strahlstrom über den Widerstand R fliesst, liegt die maximale Hochspannung Q an der Anode der Bildröhre 6 an. Der Abgriff des Spannungsteilerwiderstands R 5 ist so eingestellt, dass der Transistor T2 dann voll leitet und damit die über eine Diode D3 und einen Kondensator C3 (Glättungsglied) gewonnene Hilfsspannung über den Widerstand R 3 auf Bezugspotential kurzschliesst. Somit liegt auch das "kalte" Ende der Hochspannungswicklung auf Bezugspotential und die Bildröhrenanodenspannung wird nur von der Spannung der Wicklung 5 des Transformators TR bestimmt. Bei steigendem Strahlstrom versucht die Hochspannung wegen des Widerstands R zu sinken, damit wird aber der Q Regeltransistor T2 soweit gesperrt, dass sich am Filterkondensator C4 die fehlende Spannung aufbaut. Die Summe UC4 + U5 (Ist . R ) = konstant, Q wobei UC4 die Spannung am Filterkondensator C4, U5 die Spannung an der Wicklung 5, Instr den Strahlstrom und RQ den Quellwiderstand bedeuten. Auf diese Weise wird der Einfluss des Strahl stromes auf die Höhe der Hochspannung und auf die Ablenkempfindlichkeit mit einfachen Mitteln ausgeschaltet. Die maximale Spannung Uc4 liegt bei etwa 1 bis 2 kV. Mit den heute zur Verfügung stehenden Hochvolttransistoren, z. B. BUX 87 oder BUY 71, ist diese Schaltung gut und leicht zu realisieren.

Claims: SCHALTUNGSANORDNUNG ZUM STABILISIEREN DER HOCHSPANNUNG FÜR KATHODENSTRAHLRÖHREN PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung zum Stabilisieren der Hochspannung für Kathodenstrahlröhren, mit einer transistorisierten Schaltstufe (1, T1), einer zu dieser parallel geschalteten Diode (D1) und einem Kondensator (CR) sowie mit einem Hochspannungstransformator (TR), bei dem in einer ersten Sekundärwicklung (5) die erzeugte Impulsspannung auf den für die Kathodenstrahlröhre (6) erforderlichen Wert hochtransformiert und über eine Diode (D2) gleichgerichtet wird, und in einer zweiten Sekundärwicklung (7) Hilfsspannungen erzeugt werden, gekennzeichnet durch - einen Regeltransistor (T2), der kollektorseitig über einen Verbindungspunkt (P) mit dem "kalten" Ende der Hochspannungswicklung (5) verbunden ist, - einen mit dem Verbindungspunkt (P) bzw. dem Kollektor des Regeltransistors (T2) verbundenen Widerstand (R3) und Filterkondensator (C4), und - einen Spannungsteiler (R4, R5) für den Hochspannungs abgriff, wobei der Spannungsteiler (R4, R5) über eine Zenerdiode (D4) mit der Basis des Regeltransistors (T2) verbunden ist. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen die zweite Sekundärwicklung (7) und den Widerstand (R3) eine Diode (D3) und parallel dazu ein Kondensator (C3) geschaltet sind. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausgangsspannung des Hochspannungsgenerators aus der Summe mindestens zweier Teilspannungen gebildet ist, von denen mindestens eine regelbar ist. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die regelbare Teilspannung zum "kalten" Ende der Hochspannungswicklung des Transformators (TR) in Serie geschaltet ist. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Regelung in Abhängigkeit von der Hochspannung erfolgt. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die regelbare Teilspannung an einem Spannungsteiler abgegriffen wird, der aus einem ohmschen Festwiderstand (R5) und einem veränderlichen Widerstand besteht. 7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der veränderliche Widerstand ein Halbleiter ist. 8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der veränderliche Widerstand eine Vakuumröhre ist.

Inventors: KRUG, HELMUT
Applicants: GRUNDIG E.M.V. ELEKTRO-MECHANISCHE VERSUCHSANSTALT MAX GRUNDIG & CO. KG.
Application year: 1981
Main classification: H04N3
IPC codes: H04N3, G05F1