Philips 17TA144/01 - Schaltungsweise unklar ..

[cerker]

Hallo,

ich arbeite mich z.Zt. etwas in die Schaltung meines Neuerwerbs ein, aber eine Schaltungsweise ist mir bisher ziemlich unklar geblieben:

Die Wicklung für die Horizontalablenkspulen ist angezapft, dort an die positive Betriebsspannung gelegt und an einem Ende wird die Ablenkspannung abgegriffen, welche dann zurück zum Phasenvergleich der Synchronisation führt (soweit alles noch klar) .. aber jetzt wird eben diese Spannung nochmal gesiebt und für die Versorgung fast des gesamten Geräts exkl. Tonvorstufe und Horizontalendstufe verwendet.

ausschnitt1.png

Weiss jemand, wofür das gut ist? Die LC-Siebung entfernt den 15625Hz Sägezahn völlig, also liegt dort praktisch die selbe Spannung wie an A+ an.

ausschnitt2.png

Philips hat das recht konsequent gemacht, ich finde es bei vielen Geräten ..

Gruß,
Christian

[Dirk508]

Weiss jemand, wofür das gut ist? Die LC-Siebung entfernt den 15625Hz Sägezahn völlig, also liegt dort praktisch die selbe Spannung wie an A+ an.

Es wird ja auch eine Gleichspannung zur Versorgung benötigt.
Durch diese Schaltung fließt ein zusätzlicher Gleichstrom durch die Trafowicklung und sorgt für eine Vormagnetisierung des Kerns.

Gruß Dirk

[saarfranzose]

in späteren Geräten gab es eine Ernergierrückgewinnung beim Zeilenrücklauf, gleichgerichtet durch 2 Impulsdioden BYX55, die zur Niedervoltversorgung anderer Schaltungsteile benutzt wurde. Könnte hier das gleiche Prinzip vorliegen.

[cerker]

Das war meine erste Vermutung, aber es gibt keinen Gleichrichter, daher wird der aufgebrachte AC-Anteil wieder völlig entfernt.
Ich glaube inzwischen ebenfalls an eine (vom Bildbreiteneinstellschalter abhängige) gewollte Vormagnetisierung des Kerns.

[rettigsmerb]

Die Idee mit dem Magnetisierungsstrom bringt mich auf den Gedanken, dass hier ein Gegenmagnetfeld erzeugt werden könnte, damit der Kern nicht in die Sättigung gefahren wird.

Zur Energierückgewinnung:
Dies ist auch hier der Fall, wie in allen anderen Nachkriegsgeräten. Zitat Wikipedia (mit pers. Anmerkungen):
"Das Vernichten der beim Zeilenhinlauf gespeicherten magnetischen Energie in schwingungsdämpfenden Widerständen während der kurzen Rücklaufzeit wurde durch ein wirtschaftlicheres Verfahren abgelöst. Vereinfacht dargelegt wird an die Anode der Zeilenendröhre die Kathode einer Röhrendiode (Boosterdiode PY81 im Schaltungsausschnitt) angeschlossen, deren Anode wiederum über den Boosterkondensator mit dem anderen Ende der Primärwicklung (dem Fußpunkt des Zeilentransformators) verbunden ist.

Die beim Rücklauf entstehende Spannungsspitze liegt in passender Polarität an der Diode an. Diese leitet, lädt den Boosterkondensator aus der Energie des zusammenbrechenden Magnetfeldes auf und dämpft damit die sonst entstehenden Schwingungen effektiv. Durch einen schaltungstechnischen Kniff können die Betriebsspannung des Gerätes und die so erzeugte sogenannte Boosterspannung (von to boost, verstärken) in Reihe geschaltet werden, sodass sich eine Betriebsspannung in Höhe von 500..800 V ergibt, wodurch die Zeilenendstufe effektiver und linearer arbeitet. Daher wird diese Diode auch Boosterdiode genannt, seltener auch Spardiode, weil die Zeilenrücklaufenergie nicht in Wärme umgewandelt wird, sondern dem Gerät selbst zu Verfügung steht und damit effektiv die Leistungsaufnahme aus dem Stromnetz verringert."

[hoeberlin]

....noch was....

"diese Spannung wird für weite Teile des Gerätes als Versorgung verwendet"

Dieser Satz ist nur eingeschränkt gültig, die Schaltung aber aus gutem Grund genau so gemacht:
- Tonvorstufe > das verhindert, das in der Anwärmphase störendes Brummen aus dem Lautsprecher auftritt. Dieses Brummen tritt auf, weil der Bild-ZF Verstärker und dessen getastete Regelung auf die Impulse vom Zeilentrafo angewiesen ist, um korrekt zu regeln. Da die Ton-ZF aus der Bild-ZF gewonnen wird, würden sonst sehr laute Brummgeräusche entstehen.

- Vertikaloszillator > hier soll erreicht werden, das das Seiten-Höhenverhältniss bei schwankender Netzspannung möglichst konstant bleibt.

Die jeweils stromfressenden Endstufen werden direket aus dem Netzteil versorgt.

VG Henning

[cerker]

Wie die Zeilenendstufe und die Boosterdiode funktioniert ist mir inzwischen klar. Das von rettigsmerb genannte Zitat ist übrigens so nicht korrekt, die Diode liegt falschherum für die Ausnutzung des Rückschlagimpulses .. dieser ist "nur" für die Hochspannung relevant. Diese verbreitete Darstellung hat mich viel Kopfzerbrechen gekostet als ich durch die Zeilenendstufe durchsteigen wollte, weil die verdammte Boosterdiode immer "falschrum" war .. ich hab das ganze jetzt so verstanden:

Der nicht von der Hochspannung verbrauchte Anteil der im Kern gespeichertern Energie landet in der Eigenkapazität des gesamten Ablenksystems inkl. Zeilentrafo, meist passend ergänzt durch einen Kondensator von einigen 10 pF parallel zur Primärwicklung, der Strom in der Spule durchquert den Nulldurchgang und wird negativ, zu diesem Zeitpunkt ist die Energie wieder in der Induktivität gespeichert. Erst wenn sie wieder in Eigenkapazität zurückpendeln will, beginnt die Boosterdiode zu leiten und schaltet den Boosterkondensator parallel, so dass sich eine Eigenresonanz deutlich UNTER 15625Hz ergibt wodurch ein linearer Hinlauf erreicht wird. Zu dieser Zeit fließt ausschließlich Strom von der Spule in den Boosterkondensator .. ziemlich in der Mitte des Hinlaufs wird die Anodenspannung der Zeilenendröhre dann positiv, so das die bereits seit Ende des Rücklaufs aufgesteuerte Röhre zu leiten beginnt und die Verluste des letzten Zyklus aus der Betriebsspannung ergänzt. Beim Abschalten beginnt dann der Rücklauf, die Boosterdiode SPERRT(!) sofort und schaltet den dämpfenden Boosterkondensator weg, wodurch der schnelle Rücklauf ermöglicht wird.

Es ist also tatsächlich ein Schwingkreis mit umgeschalteter Resonanzfrequenz für die beiden Halbwellen, gespeist von einer Endstufe im C-Betrieb. Bei SW ist der Lastanteil der Hochspannung gegenüber der Ablenkleistung gering, so dass sein Einfluss zu vernachlässigen ist. Bei Farbe ist dies nicht mehr der Fall, was neben der Hochspannungsstabilisierung ein weiterer Grund für die Einführung der Ballasttriode war (ein konstanter Einfluss lässt sich recht einfach kompensieren).

Korrigiert mich ruhig bei peinlichen Fehlern .

@hoeberlin: Es ist NICHT die Boosterspannung gemeint .. warum man die für einiges benutzt ist mir klar, der Vertikaloszillator hängt auch an dieser. Die Tonvorstufe eben nicht, das wird irgendwie anders gemacht. Bei diesem Gerät dient die Boosterspannung nur für den Vertikaloszillator und die Fokuselektrode der Bildröhre (und natürlich Zeilenendstufe) .. sonst nichts.

Gruß,
Christian

[rettigsmerb]

Dann zitiere ich nun die relevanten Passagen aus dem RPB-Band 52/54d, "Fernseh-Empfangstechnik, Schwarzweiß und Farbe", Autor M. Koubek, Franzis-Verlag 1969, ergänzt durch persönliche Anmerkungen.

[...]In der Horizontal-Endstufe können die bei der Vertikalendstufe bereits besprochenen Einschwingvorgänge durch einen Widerstand nicht mehr ausreichend bedämpft werden, ohne dass der Leistungsbedarf übermäßig ansteigt.

Statt Bild 33.1.2-17: t1 = Beginn des Hinlaufes; t2 = Ende Hinlauf/Beginn des Rücklaufes; t3 = Ende Rücklauf/erneuter Hinlaufbeginn; t4 = Ende Hinlauf

Dies soll anhand von Bild 3.1.2-17 erläutert werden. Schaltet man zum Zeitpunkt t1 eine Spannung über eine Widerstand R 0 an eine Spule L, der der Widerstand R parallelliegt, so wird sich bei genügend großer Zeitkonstante L/R 0 (R>> R 0) ein linearer Stromanstieg i1 ergeben. Schaltet man bei t2 die Spannung wieder ab, so wird der Strom entsprechend der Zeitkonstante L/R abfallen. Da der Abfall in wesentlich kürzerer Zeit erfolgen soll (Rücklauf) als der Anstieg (Hinlauf) muss R größer als R 0 sein, was bereits eingangs vorausgesetzt wurde.

Eigenkapazitäten der Spule haben jedoch einen Einschwingvorgang zur Folge. Zur Bedämpfung müsste R klein genug sein, was jedoch im Widerspruch zu der oben aufgestellten Forderung nach kurzer Rücklaufzeit steht. Aus herstellungstechnischen Gründen kann die Wickelkapazität der Spule nicht beliebig klein gemacht werden; kleine Dämpfungswiderstände bedeuten ausserdem einen unerwünschten Energieverlust.
[...]
Dieser Energieverlust kann bei der Schaltung [Grundprinzip einer Zeilenendstufe mit Boosterschaltung] vermieden werden. Dies wird durch eine Resonanzfrequenzumschaltung des H-Ablenkkreises erreicht. [...] Während des Zeilenhinlaufes ist die Spannung U l [Spulenspannung] positiv, die Diode leitend [...]und der Boosterkondensator C 0 wirksam. C 0 wird so groß gewählt, dass die Resonanzfrequenz sehr tief ist. Beim Einsetzen des Zeilenrücklaufes wird U l negativ, daher die Diode gesperrt und der Kondensator C 0 unwirksam. Die Resonanzfrequenz des Ablenkkreises ist nun wegen des kleineren Wertes von C [die Spulenkapazität] wesentlich höher, so dass der Zeilenrücklauf schnell erfolgen kann. Bei der Umkehrung der Stromrichtung wird die Diode leitend und die gespeicherte Energie schwingt während der ersten Zeilenhälfte langsam aus. In der Zeilenmitte wird der bis dahin geöffnete Schalter [die Zeilenendröhre PLxxx] geschlossen und wieder Energie in Form eines Sägezahnstromes zugeführt, der mit Beginn des Zeilenrücklaufes abgeschaltet wird. Die Schaltung bezeichnet man auch als Boosterschaltung, da sie die Erhöhung der Ablenkamplitude ohne vergrößerte Betriebsspannung ermöglicht (boost = erhöhen)."

[cerker]

Ja, so hab ich das Prinzip auch verstanden, bis drauf das sich die Zeilenendröhre bei passender Spannung alleine einschaltet, nachdem sie am Gitter "freigegeben" wurde .. dieser Text lässt auf die Wichtigkeit eines exakten Timings schließen, was aber nur für den Beginn des Rücklaufs gilt.