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Schutzschaltung für die Zeilenendstufe eines Fernsehempfängers Die
Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für die Zeilenendstufe eines Fernsehempfängers
mit einer Regelschaltung zum Stabilisieren der Ablenkamplitude und/oder der Hochspannung
für die Bildröhre, insbesondere eine Schutzschaltung für die Zeilenendstufe eines
Farbfernsehempfängers, der eine Hochspannungsgleichrichterstufe mit kleinen Innenwiderständen
aufweist.
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Bei Fernsehempfängern ist es allgemein üblich, für die Zeilenendstufe
einen oder mehrere Regelkreise vorzusehen, die vor allem Bildgrößenänderungen bei
Netzspannungsschwankungen, Belastungsänderungen, insbesondere durch die Bildröhre,
Temperaturschwankungen usw. vermeiden sollen. Hierzu wird üblicherweise dem Gitter
der Zeilenendröhre eine Regelspannung zugeführt, die durch Gleichrichtung der Zeilenrücklaufimpulse
gewonnen ist. Zur besseren Ausregelung von Netzspannungsschwankungen kann dieser
Regelspannung, wie gleichfalls bekannt, eine weitere Regelspannung überlagert werden,
welche durch Gleichrichtung einer Wechselspannung aus dem Netzteil gewonnen wird.
Die Gleichrichtung erfolgt häufig mittels eines VDR-Widerstandes, es sind jedoch
auch Gleichrichterschaltungen mit Glimmlampen bekannt. Um eine gute Korrektur zu
ermöglichen, sind Einstellglieder, insbesondere Einstellpotentiometer, in diesen
Regelkreisen vorgesehen, die eine Einstellung der Regelsteilheit und der Arbeitspunkte
des Gleichrichters und/oder der Zeilenendstufe ermöglichen, da eine Korrektur zum
Ausgleich der Toleranzen und auch bei gealterten oder teilweise verbrauchten Bauelementen
der Zeilenendstufe üblicherweise erforderlich wird.
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Durch eine Veränderung einzelner Bauelemente oder sonstiger Fehler
in der Zeilenendstufe wie auch durch falsches Einstellen der Regelkreise kann es
bei derartigen Schaltungen leicht vorkommen, daß zu große Zeilenrücklaufimpulse
entstehen, die wiederum eine zu große Hochspannung bewirken können, wodurch einzelne
Bauelemente, wie die Zeilenendstufe, der Zeilenausgangstransformator, der Hochspannungsgleichrichter,
die Bildröhre usw., überlastet oder durch Funkenstreckenbildung zerstört werden
können. Bei einem verhältnismäßig großen Innenwiderstand der Hochspannungsgleichrichterstufe
sind die Auswirkungen nicht so groß, so daß man im allgemeinen die etwa entstehenden
Ausfälle teurer Bauelemente in Kauf genommen hat bzw. hofft, daß der Besitzer bei
einem Auftreten solcher Fehler durch sofortiges Ausschalten des Gerätes sich selbst
vor größerem Schaden bewahrt. Häufig ist der Laie jedoch nicht in der Lage, einen
derartigen Fehler festzustellen, da sich dieser nur durch ein leicht vergrößertes
Bild anzeigen kann, zumal eine erhöhte Hochspannung einer vergrößerten Ablenkung
entgegenwirkt. Neben dem Ausfall teurer Bauelemente kann eine gleichzeitig auftretende
erhöhte Röntgenstrahlung der Bildröhre entstehen. Dies kann vor allem bei Farbfernsehempfängern
mit ihrer wesentlich höheren Hochspannung gefährlich werden, wenn eine Hochspannungsgleichrichterstufe
mit niedrigerem Innenwiderstand Verwendung findet, wie dies z. B. bei der Verwendung
von Gleichrichterkaskaden möglich ist.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, derartige Nachteile zu vermeiden.
Dies kann ohne wesentlichen Mehraufwand bewirkt werden, wenn gemäß der Erfindung
neben der bekannten Regelschaltung zum Konstanthalten der Ablenkamplitude und/oder
der Hochspannung ein weiterer zusätzlicher Schutz-Regelkreis vorgesehen ist, der
eine Gleichrichterstufe enthält, die durch Gleichrichtung der Zeilenrücklaufimpulse
eine Regelspannung liefert, sobald die Spitzenspannung dieser Impulse einen Schwellwert
überschreitet, der über dem im normalen Betriebsfall vorgesehenen Spitzenwert der
Zeilenrücklaufimpulse liegt, und wenn die einer Steuerelektrode einer Zeilenablenkstufe
zugeführte Schutz-Regelspannung eine Polarität aufweist, mit der die Zeilenendstufe
zusteuerbar ist.
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Hierbei können die Zeilenrücklaufimpulse für den zusätzlichen Schutz-Regelkreis
einem Anschluß des Zeilenausgangstransformators entnommen werden und der Regelkreis
derart ausgebildet sein, daß insbesondere während des normalen Betriebes mit Spitzenspannungen
der Zeilenrücklaufimpulse unterhalb des Schwellwertes keine Gleichrichtung erfolgt
und der Zeilenausgangstransformator durch den zusätzlichen Regelkreis nur geringfügig
belastet wird.
Ein sehr kleiner Mehraufwand und ein besonders sicherer
Aufbau läßt sich erzielen, wenn als Gleichrichter für den zusätzlichen Regelkreis
eine Glimmlampe verwendet ist, deren Zündspannung nur wenig über dem Spitzenwert
der ihr über einen Kondensator zugeführten Zeilenrücklaufimpulse liegt. Auch die
anderen Bauelemente des zusätzlichen Regelkreises sollten derart gewählt und dimensioniert
sein, daß auch bei sehr langer Betriebsdauer des Empfängers keine wesentliche Beeinflussung
der Regelcharakteristik erfolgt. Werden zur Einstellung z. B. des Einsatzpunktes
der zusätzlichen Regelschaltung Einstellglieder verwendet, sollte die Einstellmöglichkeit
derart begrenzt sein, daß auch bei einer Falscheinstellung ein ausreichender Schutz
noch sichergestellt bleibt.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen
Schaltungsauszug aus einem Farbfernsehempfänger mit den wesentlichen Elementen einer
Zeilenendstufe zeigt.
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Eine Zeilenendröhre 1, die über einen Kondensator 2 eine Steuerspannung
aus dem Zeilenoszifator erhält, ist mit ihrer Anode an die Anzapfung eines in bekannter
Weise geschalteten Ausgangstransformators 3 angeschlossen, der neben einer Hochspannungswicklung
4 mit geringer Windungszahl Anschlüsse für eine Boosterdiode 5, einen Boosterkondensator
6 sowie Anschlüsse 7, 8 für die Zeilenablenkspulen und einen Anschluß 9 für die
Boosterspannung aufweist. Die Betriebsspannung ist von einem Anschlußpunkt 10 über
eine Entstördrossel 11 der Anode der Boosterdiode 5 und über einem Widerstand 12
an das durch einen Kondensator 14
abgeblockte Schirmgitter der Zeilenendröhre
angeschlossen.
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Sowohl von dem Anschlußpunkt 7 über einen Kondensator 15 als auch
von dem Anschluß 9 über einen hochohmigen Widerstand 16 werden in bekannter Weise
einem VDR-Widerstand 17 über einen Einstellregler 18 positive Zeilenrücklaufimpulse
zugeführt. Durch den bei hohen Spannungen niedrigen Innenwiderstand des mit seinem
anderen Ende an Masse liegenden VDR-Widerstandes 17 entsteht am VDR-Widerstand 17
eine negative Regelspannung, z. B. zwischen 40 und 70 Volt, die über einen Widerstand
19 und einen Gitterschutzwiderstand 20 dem Steuergitter der Zeilenendröhre 1 derart
zugeführt ist, daß sich eine Arbeitspunkteinstellung für die Zeilenendröhre ergibt,
die eine annähernd konstante Ablenkung bewirkt. Um eine Regelung auch bei teilweise
verbrauchter Zeilenendröhre noch wirksam machen zu können, werden üblicherweise
die Einstellregler 18 derart bemessen, daß eine Regelspannung von etwa 10 Volt eingestellt
werden kann.
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Bei dieser an sich bekannten Schaltungsanordnung ist nun parallel
zum Regelkreis für die Konstanthaltung der Ablenkung ein zusätzlicher zweiter Regelkreis
geschaltet, der vom gleichen Anschlußpunkt 7 ausgeht. Vom Abgriff eines dort angeschlossenen
und nach Masse führenden, aus zwei Widerständen bestehenden Spannungsteilers 21,
22 werden über einen Kondensator 23 positive Rücklaufimpulse an eine Glimmlampe
24 geführt, deren Zündspannung etwas über der im normalenBetriebsfall anliegenden
Spitzenspannung der Rücklaufimpulse liegt. Diese Glimmlampe 24, die mit ihrem anderen
Anschluß gleichfalls an Masse liegt, ist über eine Diode 25 und einen Widerstand
26 direkt mit dem Steuergitter der Zeilenablenkendröhre 1 verbunden, wobei die Diode
25 derart gepolt ist, daß die Regelspannung aus dem ersten Regelkreis nicht auf
die Glimmlampe gelangen kann und ein zwischen Diode 25 und Widerstand 26 gegen Masse
geführter Kondensator 27 auch Impulsspannungen von der Glimmlampe fernhält.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Zeilenendstufe wird die Hochspannung
durch eine in Verdreifacher-Schaltung geschalteten Diodenkaskade 28 aus einer relativ
niedrigen Zeilenrückimpulsspannung gewonnen, wobei insbesondere durch geringe Eigenkapazität
und einer verhältnismäßig großen Zusatzkapazität 29 die Hochspannungsquelle einen
sehr kleinen Innenwiderstand aufweist und so z. B. auf eine Ballaströhre, die für
eine konstante Belastung sorgt, verzichtet werden kann. Wird bei einer derartigen
Schaltung z. B. der Einstellwiderstand 18 falsch eingestellt oder durch einen Fehler
im Gerät die Schaltung entsprechend geändert, kann eine größere Zeilenrücklaufimpulsspannung
entstehen, die eine wesentlich größere Hochspannung bewirkt. Hierdurch können nahezu
alle teuren Teile der Zeilenablenkstufe und des Hochspannungsgleichrichters beschädigt
werden. Vor allem kann eine wesentlich verstärkte Röntgenstrahlung auftreten, die
über das zulässige Maß weit hinausgehen kann.
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Dies wird jedoch bei der erfindungsgemäßen Schaltung vermieden, da
schon bei einem kleinen Ansteigen der Zeilenräcklaufimpulsspannung die Glimmlampe
24 zündet und dadurch eine verhältnismäßig große negative Regelspannung über die
Diode 25 und den Widerstand 26 auf das Steuergitter der Zeilenendstufe gelangt,
die diese sperrt und so ein weiteres Ansteigen verhindert. Die Schutzregelspannungsquelle
ist hierbei derart niederohmig ausgebildet, daß die Höhe der Regelspannung aus dem
Regelkreis zum Konstanthalten der Ablenkung nur noch eine untergeordnete Rolle spielt.
Dies kann z. B. insbesondere schon durch eine Dimensionierung des Widerstandes 19
mit 1,6 MOhm, dem Widerstand 26 mit 470 kOhm, dem Kondensator 15 mit 270 pF und
dem Kondensator 23 mit 1 nF bewirkt werden. Um Toleranzen im Schutzregelkreis ausgleichen
zu können, kann ein Teil des Spannungsteilers 21, 22 einstellbar ausgebildet werden,
jedoch sollte diese Einstellung derart begrenzt sein, daß keine zu große Hochspannung
bei einer Falscheinstellung entstehen kann.