OT: TV-Stromversorgung

[antiasina]

Mein aktuelles Projekt (ohne Lautsprecherbezug) ist ein Videomonitor für 12V-Betrieb. Als Bildröhre verwende ich eine 17'' PC-Monitorbildröhre, die bei weitem ausreichen scharf ist. Die Horizontalablenkung habe ich laufen, die Videodekoder kommen als zum Schluss, nach der Vertikalablenkung.
Zur Zeit hänge ich am Netzteil. Ich benötige
5V,8V,12V für den Videoteil, 24-30V für die Ablenkschaltungen, 100V für die Videoverstärker und 6,3V, 600V, 5kV und 25kV für die Bildröhre. Ich habe dafür eine Schaltung mit einem TL494 aufgebaut, die aus 12V mit einem Zeilentrafo die Hochspannung erzeugt. Geregelt wird die Hochspannung, damit ich die sonst üblichen Kunstgriffe zur Konstanthaltung der Bildgröße mir sparen kann. Die Hochspannung wird zur Zeit auf 24kV geregelt und auch gut eingehalten, allerdings läuft das Netzteil bei geringer Last lückend. Das ist einerseits mit einem Geräusch verbunden, hat andereseits aber zur Folge, dass die anderen Spannungen völlig einknicken. Das ist das Problem, mit dem ich nun zu kämpfen habe. Lösungsansätze wären:
a) eine andere Spannung stabilisieren, die immer belastet ist (z.B. die 24V)
b) ein 2. Schaltnetzteil für alle anderen Spannungen
c) eine gute Idee von den hier lesenden E-Technik-Studenten/Absolventen
a und b haben jeweils einen großen Haken, der wäre:
a) die Hochspannung ist nicht mehr stabilisiert, d.h. ich fange mir Pumpen ein. Das stört beim Monitorbetrieb besonders, wo man sich auf den angezeigten Bildausschnitt verlassen können muss. Hier werden Kompensationsschaltungen fällig, die selten perfekt arbeiten.
b) Der Aufwand steigt extrem, ebenso die Verluste, was bei dem vorgesehenen Batteriebetrieb nicht unerheblich ist.
c) noch keine Ahnung. Ich finde sicher welche

Ich bedanke mich jetzt schon mal im Voraus für etwaige gute Vorschläge.

[Frank S]

Im TV macht man das so, daß der DST gleichzeitig als Sperrwandler und als abgespeckter Flußwandler arbeitet. Die Dioden für die Hilfsspannungen (Ton, RGB Endstufe,...) werden über in Flußrichtung gepolte Dioden gewonnen, die Hochspannung entsteht aus der sinusförmigen Halbwelle in den Rückschlagkondensator. 100% stabil ist das beim TV nicht, aber es reicht aus. Vorteil:

-Die Höhe der Hilfsspannungen hängt nur vom Übersetzungsverhältnis ab. Es gibt keine zusätzlichen Drosseln wie beim echten Flußwandler. Damit ist die Höhe der Hilfsspannungen völlig unabhängig vom Tastgrad.

-Die Höhe der Hochspannung kann über den Tastgrad nachgeregelt werden (wird im TV kaum gemacht, nur in Monitoren). Ich würde CurrentMode nehmen, z.B. mit dem UC3844.

[antiasina]

*SCHÄDELEINKLOPP*
Klar, das ist mir auch bekannt. Wie konnte ich es nur vergessen!
Danke, dass es Leute gibt, die meinem Gedächtnis auf die Sprünge helfen!
Auch die Vorteile kenne ich. Nur reicht es, wie ich gerade ausprobiert habe, trotzdem nicht, auch wenn die Situation schon viel besser aussieht. Die 6V Heizspannung schwankt jetzt zwischen 2V, wenn die Hochspannung im Leerlauf ist, und 6,5V bei Vollast. (ich habe notdürftig eine Wicklung auf dem offen liegenden Teil des Kerns aufgebracht.)
Das Problem ist, dass das Netzteil viel zu lange ganz aus bleibt. Zwischen einem Impuls vergehen bei mir bis zu 10ms im Leerlauf. Trotz aller Bemühungen mit der Kompensation.
Das ist der Punkt, wo ich ansetzen möchte.
Ich frage mich, ob eine Änderung des Rücklaufkondensators etwas bringen kann (ich habe ihn bewusst klein gewählt, um möglichst viel Regelfreiheit zu haben). Du musst auch bedenken, dass beim Betrieb aus 12V die Proportionen anders liegen, und so der 1V Spannungsabfall am CurrentSense Widerstand durchaus ins Gewicht fällt. Wenn alle Stricke reißen, werde ich das allerdings probieren.

[Frank S]

Der Regelkreis muß auf jeden Fall 100% stabil sein. Es ist nicht akzeptabel, daß der DST im Burst-Mode arbeitet. Das muß unbedingt beseitigt werden. Kontinuierlicher Betrieb ist natürlich lästig, weil sich der Pol mit dem Strom verschiebt. Das läßt sich jedoch lösen, indem der Regler im P-Anteil reduziert wird und einen großen Kondensator als Integrator erhält. Die Regelgüte muß nicht so exorbitant gut sein, da die Röhre selbst als Kondensator die Hochspannung noch etwas stabilisiert. Der Regler muß so langsam sein, daß er nicht mehr auf den aktuellen Spulenstrom während der Leitphase regelt, sondern auf den mittleren Spulenstrom über mehrere Perioden hinweg. Ich hab da mal bei einem Schaltnetzteil der Diplomarbeit einen Ansatz Sample-And-Hold- verfolgt, wo der Spitzenstrom am Ende der Leitphase ausgewertet wurde. Hat Top funktioniert, war aber Schaltungstechnisch zu viel Aufwand. Da arbeitet ein 3842 mit 330nF auf V=10.

Wenn der DST geeignet ist, muß es aber im lückenden Modus gehen. Welche Wicklung wurde am Eingang für die 12V gewählt?

Mit hoher Rückschlagkapazität wird die Hochspannung stabiler. Ich würde es grob auf Resonanz abstimmen, so daß es quasisynchron arbeitet. Den Sinus gerade über den Nulldurchgang, wenn die Leitphase wieder beginnt.

Wenn der Regler stabil im Griff ist, sollte auch der Flußwandler korrekt arbeiten. Außer etwas Streuinduktivität geht dann keine Spannung verloren. Durch die variable Pulsweite sollte aber auich der Heizkreis mit einem Elko geglättet werden. Im TV heizt man mit AC, weil der Tastgrad konstant ist - und damit der Effektivwert.

[antiasina]

So, es entwickelt sich langsam:
wenn ich die Rückschlagkapazität auf Resonanz erhöhe, ist die Spitze zu klein (sie muss 60V betragen...)
mit 100nF ergibt sich eine schöne Kurve, die zusammen mit einem geänderten Regelkreis, stabil ist, sofern die Röhre ein kleines Bisschen Strahlstrom zieht. Der Strom dafür ist gering genug, dass ich davon ausgehen kann, dass er von der Black Current Stabilization gezogen wird. Auch ohne diesen Strom reicht es zumindest zum Anheizen.

Der Regler muß so langsam sein, daß er nicht mehr auf den aktuellen Spulenstrom während der Leitphase regelt, sondern auf den mittleren Spulenstrom über mehrere Perioden hinweg. Ich hab da mal bei einem Schaltnetzteil der Diplomarbeit einen Ansatz Sample-And-Hold- verfolgt, wo der Spitzenstrom am Ende der Leitphase ausgewertet wurde. Hat Top funktioniert, war aber Schaltungstechnisch zu viel Aufwand. Da arbeitet ein 3842 mit 330nF auf V=10.

Das verstehe ich nicht. Ich will doch die Hochspannung regeln, nicht den Spulenstrom.

Die Wicklung auf dem FBT (wofür steht DST?) liegt zwischen Pins 3 und 6 (das hat jetzt geholfen, oder?), und diente vermutlich dazu, eine ~18V-Versorgung bereitzustellen. Die originale Primärwicklung liefert nur die Schirmgitterspannung der Bildröhre (600V).

[Frank S]

Wenn ich die Rückschlagkapazität auf Resonanz erhöhe, ist die Spitze zu klein (sie muss 60V betragen...)
->Das ist egal, da die Spannung über den Spulenstrom erhöht werden kann. 0,5*L*Imax^2 geht über zu 0,5*C*Umax^2. Wird der Spulenstrom erhöht (höhere Einschalktdauer oder kleinere Induktivität), so steigt wegen der höheren Energie auch die Spannung der Halbschwingung in den Kondensator hinein. Durch die höhere Kapazität bei der gewünschten Spannung ist der Rückschlagimpuls aber viel stabiler und belastbarer.

Das verstehe ich nicht. Ich will doch die Hochspannung regeln, nicht den Spulenstrom.
->Siehe oben: der Spulenstrom ist ein maß für die im Luftspalt gespeicherte Energie. und die geht während der Sperrphase zum Hochspannungsausgang.


Die Wicklung auf dem FBT (wofür steht DST?) liegt zwischen Pins 3 und 6 (das hat jetzt geholfen, oder?), und diente vermutlich dazu, eine ~18V-Versorgung bereitzustellen.
->Falls Du mit Resonanzabstimmung mit dem tastgrad nicht mehr im lückenden Betrieb hinkommst, wickle eine zusätzliche Wicklung mit geringerer Windungszahl auf den Kern.

DST=DiodenSplitTrafo. Hat die HV-Dioden mit drinnen und nutzt die Wicklung als Kondensator. Der FBT hat strenggenommen nur die Wicklung und arbeitet mit externem Gleichrichter / Kaskade,. ist aber Haarspalterei und wird heute eh kaum noch unterschieden.