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Dokumentenidentifikation DE19535868A1 03.04.1997
Titel Schaltung zur Stromversorgung mehrerer Leistungsverstärker
Anmelder Deutsche Thomson-Brandt GmbH, 78048 Villingen-Schwenningen, DE
Erfinder Chauvin, Jacques, Dipl.-Ing., 78087 Mönchweiler, DE;
Gleim, Günter, 78052 Villingen-Schwenningen, DE;
Louvel, Jean-Paul, 78050 Villingen-Schwenningen, DE
DE-Anmeldedatum 27.09.1995
DE-Aktenzeichen 19535868
Offenlegungstag 03.04.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse H03F 3/68
IPC-Nebenklasse H04N 9/31   H04N 9/28   
Zusammenfassung Wenn ein Netzteil mehrere Leistungsverstärker mit Betriebsspannung versorgt, ergeben sich im allgemeinen ein relativ hoher Schaltungsaufwand sowie eine nennenswerte Verlustleistung in dem Netzteil und in den Verstärkern.
Aufgabe ist es, den Schaltungsaufwand sowie die Verlustleistung in dem Netzteil und in den Verstärkern zu verringern.
Gemäß der Erfindung ist die Ausgangsspannung des Netzteils so geregelt, daß sie in jedem Augenblick für den Verstärker ausreichend hoch ist, der in diesem Augenblick das Ausgangssignal mit der größten Amplitude aufweist.
Insbesondere Schaltung zur Stromversorgung der Leistungsverstärker für die Korrekturspulen für die Konvergenz in einer Projektions-Fernsehanlage.

Beschreibung[de]

Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zur Stromversorgung mehrerer Leistungsverstärker gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Schaltung dient z. B. in einer Projektions- Fernsehanlage dazu, sechs Verstärker zur Ansteuerung der Korrekturspulen für die Konvergenz der Farben Rot, Grün und Blau, jeweils in horizontaler und vertikaler Richtung, mit Betriebsspannung zu versorgen. Die Schaltung kann auch dazu dienen, in einer Audioanlage mehrere NF-Tonverstärker mit Betriebsspannung zu versorgen.

Eine derartige Schaltung zur Speisung mehrerer Leistungsverstärker erfordert im allgemeinen einen erheblichen Aufwand, insbesondere, wenn wie bei der Konvergenz ein hoher Frequenzgang erforderlich ist und das Netzteil für den Fall ausgelegt sein muß, daß alle Verstärker gleichzeitig voll ausgesteuert werden. Dadurch, daß die von dem Netzteil erzeugten Betriebsspannungen im allgemeinen stabilisiert sind, treten in dem Netzgerät und den Verstärkern erhebliche Verlustleistungen auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer derartigen Schaltung den Schaltungsaufwand für das Netzteil sowie die Verlustleistung in dem Netzteil und in den Verstärkern zu verringern. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst, Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung besteht somit darin, daß die Ausgangsspannung des Netzteils so geregelt ist, daß sie in jedem Augenblick für den Verstärker ausreichend hoch ist, der in diesem Augenblick das Ausgangssignal mit der größten Amplitude aufweist.

Die Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen und Erkenntnissen. Bei einer Stromversorgungsschaltung für mehrere Verstärker der beschriebenen Art ist die jeweilige Aussteuerung der Verstärker durch die Signale, z. B. für die Konvergenz bei einer Projektions-Fernsehanlage, sehr unterschiedlich und kann bei jedem Verstärker praktisch von null bis zur Maximalaussteuerung schwanken. Es ist daher vorteilhaft, zunächst festzustellen, an welchem der Verstärker das Ausgangssignal jeweils in einem Augenblick die maximale Amplitude hat. In Abhängigkeit von dieser Amplitude wird dann die Ausgangsspannung des Netzteils, die als Betriebsspannung parallel an alle Verstärker gelangt, so geregelt, daß sie für diesen Verstärker gerade ausreichend ist. Die vom Netzteil gelieferte Betriebsspannung wird also in jedem Augenblick der tatsächlichen Amplitude des Ausgangssignals am Ausgang des maximal ausgesteuerten Verstärkers angepaßt. Dann bekommen zwangsläufig auch alle anderen Verstärker eine ausreichende Betriebsspannung, weil an diesen Verstärkern die Amplitude des Signals geringer ist. Durch diese Anpassung der von Netzteil erzeugten Betriebsspannung an die tatsächliche Aussteuerung des Verstärkers mit der maximalen Ausgangsamplitude wird die Verlustleistung sowohl in dem Netzteil als auch in den Verstärkern verringert.

Vorzugsweise sind die Ausgangssignale aller Verstärker an eine Schaltung angelegt, die nur auf das Ausgangssignal mit der größten Amplitude anspricht. Aus diesem Ausgangssignal wird dann eine Regelspannung abgeleitet und einem Regeleingang des Netzteils zugeführt.

Bei einer praktisch erprobten Schaltung sind die Ausgänge der Verstärker über erste, gleichsinnig gepolte Dioden mit einem ersten gemeinsamen Schaltungspunkt verbunden, der an den Regeleingang des Netzteils angeschlossen ist. Zur Auswertung der positiven und negativen Halbwellen der Ausgangsspannungen der Verstärker sind dabei vorzugsweise die Ausgänge der Verstärker zusätzlich über zweite, gegensinnig zu den ersten Dioden gepolte Dioden mit einem zweiten Schaltungspunkt verbunden, der über einen Inverter an den ersten Schaltungspunkt angeschlossen ist.

Vorzugsweise liefert das Netzteil eine positive Betriebsspannung und eine gleich große negative Betriebsspannung für die einzelnen im Gegentakt arbeitenden Verstärker. Diese Betriebsspannungen sind vorzugsweise gleich groß und werden in Abhängigkeit von der Amplitude des Signals stets auf gleiche Werte geregelt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die beiden Betriebsspannungen mit entgegengesetzter Polarität in zwei getrennten Netzteilen erzeugt und unabhängig voneinander geregelt, haben also nicht mehr gleiche Amplitude. Vorzugsweise wird die positive Betriebsspannung in Abhängigkeit von den positiven Halbwellen des Signals und die negative Betriebsspannung in Abhängigkeit von den negativen Halbwellen des Signals geregelt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung und

Fig. 2 im Prinzip die Abhängigkeit der von dem Netzteil erzeugten Betriebsspannungen von der jeweiligen Amplitude des Signals am Ausgang eines Verstärkers.

In Fig. 1 ist das Netzteil 1 an eine die Netzspannung UN führende Klemme angeschlossen. Das Netzteil 1 erzeugt zwei gleich große Betriebsspannungen +UB und -UB entgegengesetzter Polarität. Diese Betriebsspannungen +UB und -UB sind parallel an die Betriebsspannungseingänge von sechs Verstärkern 3-8 angelegt, deren Ausgänge an Korrekturspulen 10-15 angeschlossen sind. Die Korrekturspulen 10-15 dienen zur Korrektur der Konvergenz für die Farben Rot, Grün und Blau, sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung in einer Projektions-Fernsehanlage. Dazu werden die Verstärker 3 - 8 von dem Generator 9 mit entsprechenden Korrektursignalen gespeist. Die soweit beschriebene Schaltung ist bekannt.

Die Ausgänge der Verstärker 3-8 sind über Dioden 16, 18, 20, 22, 24, 26 mit dem Schaltungspunkt P1 verbunden, der an den Regeleingang 29 des Netzteils 1 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Verstärker 3-8 sind außerdem über entgegengesetzt gepolte Dioden 17,19, 21, 23, 25, 27 mit dem Schaltungspunkt P2 verbunden, der über den Inverter 28 und die Diode 30 an den Schaltungspunkt P1 angeschlossen ist.

Die Wirkungsweise wird anhand der Fig. 2 erläutert. Es wird angenommen, daß das Signal S des Verstärkers 8 die maximale Amplitude hat, also die Ausgangsspannungen der Verstärker 3-7 eine geringere Amplitude aufweisen. Durch die positive Halbwelle mit der Amplitude A wird die Diode 26 leitend gesteuert, so daß diese Halbwelle an den Schaltungspunkt P1 gelangt. Dadurch sind zwangsläufig die Dioden 16, 18, 20, 22, 24 gesperrt, weil die Amplituden der Ausgangsspannungen der Verstärker 3-7 geringer sind. Durch die negative Halbwelle mit der Amplitude B ist die Diode 27 leitend und entsprechend die Dioden 17, 19, 21, 23, 25 gesperrt. Die Halbwelle mit der Amplitude B wird in dem Inverter 28 umgepolt und mit gleicher Polarität der Halbwelle mit der Amplitude A am Schaltungspunkt P1 addiert. Das Eingangssignal an dem Regeleingang 29 ist also ein Maß für die Amplitude des Ausgangssignals des Verstärkers 8. In Abhängigkeit von dieser Amplitude werden nun die Betriebsspannungen +UB und -UB auf einen solchen Wert geregelt, der für die Amplitude des Signals S am Verstärker 8 gerade ausreichend ist. Dadurch sind auch die Betriebsspannungen +UB und -UB für die Verstärker 3-7 ausreichend groß, da an diesen Verstärkern das Signal eine geringere Amplitude hat als am Verstärker 8.

Gemäß Fig. 2 ist die Amplitude der Betriebsspannungen +UB und -UB stetig analog von der Amplitude A+B abhängig. Die Amplitude der Betriebsspannungen +UB und -UB kann auch stufenweise von der Amplitude des Signals S abhängig sein. Beispielsweise können mehrere verschiedene Betriebsspannungen unterschiedlicher Amplitude je nach Amplitude des Signals S an die Verstärker 3-8 angeschaltet werden.

Bisher wurde angenommen, daß die beiden Betriebsspannung +UB und -UB gemäß Fig. 2 bei allen Werten des Signals A+B gleiche Amplitude haben. Es ist auch möglich, die beiden Betriebsspannungen +UB und -UB in getrennten Netzteilen zu erzeugen und die Höhe der Betriebsspannung +UB in Abhängigkeit von der positiven Amplitude A des Signals S und die negative Betriebsspannung -UB in Abhängigkeit von der Amplitude B der negativen Halbwelle des Signals S zu regeln. Dadurch kann eine noch bessere Anpassung der Betriebsspannung an die wirklichen Amplituden des Signals und eine weitere Leistungseinsparung erreicht werden.


Anspruch[de]
  1. 1. Schaltung zur Stromversorgung mehrerer Leistungsverstärker (3-8), bei der der Ausgang eines gemeinsamen, geregelten Netzteils (1) an die Stromversorgungsanschlüsse mehrerer Verstärker (3-8) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannung (+UB, -UB) des Netzteils (1) so geregelt ist, daß sie in jedem Augenblick für den Verstärker (8) ausreichend hoch ist, der in diesem Augenblick das Ausgangssignal (S) mit der größten Amplitude (A+B) aufweist.
  2. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Verstärker (3-8) an eine Schaltung (16-27) angelegt sind, die nur auf das Ausgangssignal (S) mit der größten Amplitude anspricht, und daß eine aus diesem Ausgangssignal abgeleitete Regelspannung an einen Regeleingang (29) des Netzteils (1) angelegt ist.
  3. 3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Verstärker (3-8) über erste, gleichsinnig gepolte Dioden (16, 18, 20, 22, 24, 26) mit einem ersten gemeinsamen Schaltungspunkt (P1) verbunden sind, der an den Regeleingang (29) des Netzteils (1) angeschlossen ist.
  4. 4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der Verstärker (3-8) über zweite, gegensinnig zu den ersten Dioden gepolte Dioden (17, 19, 21, 23, 25, 27) mit einem zweiten Schaltungspunkt (P2) verbunden sind, der über einen Inverter (28) an den ersten Schaltungspunkt (P1) angeschlossen ist.
  5. 5. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Netzteil (1) jeweils für einen Verstärker eine positive Betriebsspannung (+UB) und eine negative Betriebsspannung (-UB) liefert.
  6. 6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die positive Betriebsspannung (+UB) und die negative Betriebsspannung (-UB) unabhängig voneinander in der Amplitude geregelt sind.
  7. 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die positive Betriebsspannung (+UB) in Abhängigkeit von der Amplitude (A) der positiven Halbwelle des Signals (S) und die negative Betriebsspannung (-UB) in Abhängigkeit von der Amplitude (B) der negativen Halbwelle des Signals (S) geregelt ist.
  8. 8. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker in einer Fernsehprojektion die die Korrekturspulen (10-15) für die horizontale und vertikale Konvergenz für Rot, Grün und Blau speisenden Endverstärker (3-8) sind.






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