Diskussion:Zeilentransformator

Diskussion zum Thema Zeilentrafo, zum Teil auch Zeilen-Endstufe:

Der Zeilentrafo diente ursprünglich (Anfangszeit des elektronischen Fernsehempfängers) zur Anpassung der niederohmigen horizontalen Ablenkspulen an die rel. hochohmigen Verhältnisse in der Zeilenendstufe mit Röhren. Kurz: Es gelang und gelingt nicht, ein Ablenksystem mit der erforderlichen geringen Induktivität (aufgrund der hohen Zeilenfrequenz) direkt an eine als Schalter betriebene Zeilen-Endröhre anzuschließen.

Die Erzeugung der für den Betrieb der Bildröhre erforderlichen Hochspannung als Nebeneffekt lag deshalb nahe, weil durch die hohe Arbeitsfrequenz des Zeielntrafos nur relativ wenige Windungen erforderlich sind, um die gewünschte hohe Spannung von 10...20kV (s/w-Bildröhren) zu erzeugen, zudem stehen am Zeilentrafo (eigtl. an der Anode der Zeilenendröhre) kurze Impulse hoher Amplitude bereit, die ebenfalls diese Lösung sinnvoll erscheinen lassen.

Soweit ich informiert bin, hat die Frequenz nichts mit der Spannung zu tun. Allerdings sind gerade die alten Zeilentrafos so entworfen, daß die Rücklaufpulse mit der Eigenresonanzfrequenz der Spule ungefähr zusammenfallen. Diese Frequenz wird zum einen primärseitig durch die PY und den Boosterkondensator gedämpft, zum anderen in der Hochspannungswicklung hochtransformiert und durch eine gewisse Resonanz verstärkt. Daher scheint es so, daß relativ wenig Windungen erforderlich sind. Die Thematik ist auch nicht so einfach wie sie zuerst scheint. :-) --Poc 18:03, 12. Dez. 2008 (CET)

Denzufolge darf eigentlich nicht davon gesprochen werden, daß die Hauptaufgabe des Zeilentrafos die Hochspannungserzeugung sei ! Die Primär- und Sekundärwicklung hängen viemehr eng zusammen auf einem Wickelkörper, der umgangssprachlich als "Primärwickel" bezeichnet wurde. Die separate Hochspannungswicklung ist gewissermaßen die "Tertiär"-Wicklung = "dritte" Hauptwicklung des Trafos, wenn man die Zusatzwicklungen für bestimmte Impulse mal unbetrachtet läßt.

Mit dem Aufkommen der transistorisierten Zeilen-Endstufen wurde eine völlig neue Architektur dieser Schaltung ermöglicht ! Obwohl das Grundprinzip weitgehend beibehalten wurde, gelang es nunmehr, die niedrohmigen Ablenkspulen direkt an den Zeilenschalter (Transistor) zu koppeln !

Bei der neuartigen Transistor-Zeilenendstufe befindet sich eine Drossel in der Betriebsspannungszuführung, damit sich die Rücklaufspitze an den Ablenkspulen ordnungsgemäß aufbauen kann ("Drossel-Kopplung"). Um weiterhin den Vorteil der Hochspannungserzeugung nutzen zu können, wurde diese Drossel mit einem Zeilentrafokern und der gewohnten Hochspannungsspule ausgeführt, wobei natürlich der Wicklungsteil zur Ankopplung der Ablenk-Einheit entfällt. Ein solches Bauteil sieht zwar noch wie ein "Zeilentrafo" aus, verdient aber eher die Bezeichnung "Hochspannungstrafo", weil die Hauptfunktion der Impedanz-Anpassung der Ablenkspulen entfallen ist. Gleichwohl könnte man dennoch von einem Zeilentrafo sprechen, denn die Primärwicklung fungiert ja trotzdem noch als "Koppel-Element" zur Ablenkeinheit. Man sieht, die Thematik ist nicht in einem Satz abgehandelt !

Man unterscheidet bei halbleiterbestückten Zeilenendstufen zwischen Hochvoltschaltungen (typisch 80...160V Betriebsspannung) und Niedervoltschaltungen (12...40V Betriebsspannung), letztere werden meist für tragbare Geräte eingesetzt, wobei es im CHROMAT (Farb-TV mit Lochmaskenbildröhre) eine Niedervolt-Zeilenendstufe für eine 61cm-Farbbildröhre gab. Die Hochspannung wurde in einem separaten Schaltungsteil (Gegentakt-Transverter) erzeugt, der Hochspannungstrafo sah ebenfalls einem Zeilentrafo sehr ähnlich, obwohl es sich um einen reinen Hochspannungs-Übertrager handelte.

Bitte um Anmerkungen dazu, u.U. sollte der ursprüngliche Artikel in einigen Punkten angepaßt werden.

IngoZ.

Hallo Ingo,
warum ersetzt Du nicht selbst die relevanten Passagen im Artikel durch Deine nachvollziehbare und einleuchtende Darstellung? --Menrathu 15:17, 11. Jan. 2008 (CET)

Weblinks

Da die verlinkte Seite keinerlei tiefergehenden Informationen zur angestammten Funktionsweise eines Zeilentrafos enthält (= mangelnde Relevanz), sondern vielmehr die Befriedigung des Spieltriebs darstellt, habe ich den Link entfernt. --Menrathu 11:49, 12. Dez. 2008 (CET)

Röntgenstrahlung

Im Artikel ist zu lesen, dass der Metallkäfig eine gewisse Abschirmung gegen die in der Gleichrichterröhre und einer evtl. vorhandenen Ballasttriode entstehende Röntgenstrahlung bietet. Bei letzerer ist das einsichtig, da hier die volle Bildröhren-Hochspannung zwischen Katode und Anode anliegt und als Beschleunigungsspannung wirkt, wodurch an der Anode weiche Röntgenstrahlung entsteht. Blickt man jedoch in die Datenblätter gängiger FS-Hochspannungs-Gleichrichterröhren, so stellt man fest, dass die üblicherweise sehr geringen Anodenströme der Bildröhren von < 1 mA eine Spannungsabfall von ca. 10 - 20 Volt über der Diodenstrecke verursachen. Das ist eindeutig zu wenig, um Röntgenstrahlung zu emittieren! Ist die Entstehung von Röntgenstrahlung in Hochspannungs-Gleichrichterröhren folglich nur ein sich hartnäckig haltendes Gerücht, das sogar die Röhrenhersteller veranlasste, auf die meisten GY 501 entsprechende Warnhinweise zu drucken? --Menrathu 21:16, 22. Dez. 2008 (CET)

Die Gleichrichterdiode wäre unnötig, wenn man nicht gleichrichten müßte. :-) Heißt, die Diode sperrt auch mal und dann liegt dort annäherend die Spitzenspannung der gleichgerichteten Hochspannungspulse an, zudem "zieht" über die Trafowicklung die negative Flanke der Impulse auf die andere Seite. Wieviel Volt sich daraus als Summe ergeben ist mir nicht bekannt; die DY80 ist z. B. bis 23 kV spezifiziert. Spannung alleine macht aber noch keine Röntgenstrahlung. Ich bin im Netz aber mal über eine Seite gestolpert, in der jemand eine DY8x "verpolt" und ungeheizt mit reichlich Hochspannung als Quelle für weiche Röntgenstrahlung benutzt; diese kann ich leider auf die Schnelle nicht mehr finden. Außerdem ist im Telefunken-Datenblatt der DY80 nachzulesen: "Bei den hohen Spannungen tritt eine weiche Röntgenstrahlung auf. Durch leichte Blechschirme müssen Vorkehrungen getroffen werden, um gesundheitliche Schädigungen zu vermeiden." (Quelle: http://frank.pocnet.net/sheets/124/d/DY80.pdf) — und die sollten's eigentlich genau wissen. --Poc 21:55, 22. Dez. 2008 (CET)

Über diesen Hinweis bin ich ebenfalls gestolpert. Egal ob der Hersteller einen Glaskolben oder Papier bedruckt - ich habe nach wie vor meine Zweifel!

Naja, ganz aus den Fingern saugen wird er sich das nicht. --Poc 20:16, 23. Dez. 2008 (CET)

Röntgenstrahlung entsteht durch das Abbremsen stark beschleunigter Elektronen als Bremsstrahlung mit kontinuierlichem Spektrum und durch Übergänge hoher Energie in den Elektronenhüllen der Atome mit materialspezifischem Linienspektrum. Auch die hierfür nötige Energie entstammt beschleunigten und abgebremsten Elektronen - man findet niemals eine Linie mit kürzerer Wellenlänge als die spannungsabhängige untere Grenzwellenlänge des kontinuierlichen Spektrums.
Freilich liegt in der Sperrphase der Diode die Summe aus der Bildröhren-Beschleunigungsspannung und dem am Hochspannungswickel anstehenden negativen Impuls an. Doch hierbei sind keine Elektronen unterwegs - sonst würde die Diode nicht gleichrichten ;-).

Guter Punkt! --Poc 20:16, 23. Dez. 2008 (CET)

Als Seite mit den Röntgen- und anderen Hochspannungsexperimenten meinst Du vermutlich [1]. Die Röntgengeschichten sind aktuell nicht mehr im Netz - aus gutem Grund. Es wurde jedoch eine beheizte (!) GY 501 verwendet. Wollte man im Hochvakuum einer unbeheizten Röhre Röntgenstrahlung erzeugen, so müsste eine solch hohe Spannung angelegt werden, dass statt der Glühemission mit relativ niedriger Austrittsarbeit eine Feldentladung stattfindet. --Menrathu 11:08, 23. Dez. 2008 (CET)

Tja, also bliebe nur das Experiment. Alte TV-Geräte hätte ich ausreichend, aber leider wüßte ich nicht, wie ich mit einfachen Mitteln hier einen Röntgennachweis erbringen kann. Hm. Ist die Leuchtschicht einer EM84 auch für Röntgenstrahlen empfindlich? --Poc 20:16, 23. Dez. 2008 (CET)

Hi, auch meines Verständnisses kann bei der Gleichrichterröhre prinzipbedingt keine (nennenswerte) Röntgenstrahlung auftreten, da die Vorwärtspannung (nur im Vorwärtsbetrieb werden Elektronen von der Kathode zur Anode hin beschleunigt) bestenfalls nur einige 100V beträgt, im Regelfall viel weniger - das ist selbst im "bad case" viel zu wenig.

Die Einschränkung "nennenswert" ist in dem Zusammenhang interessant. Nach aller Theorie kann an der Stelle keine Röntgenstrahlung auftreten. :-) --Poc 20:16, 23. Dez. 2008 (CET)

Eventuell im Fehlerfall, reine Vermutung meinerseits: Fehler in der Bildröhre mit Kurzschluss der Anode, so dass in Folge die volle Spannung in Vorwärtsrichtung an der Gleichrichterröhre anliegt. Ob für diesen Betriebsfall aber die Leistung der Endstufe bzw. des Trafos ausreicht?--wdwd 15:51, 23. Dez. 2008 (CET)

Nee, in meinen "wilden Jahren" mal getestet, die Hochspannung bricht zusammen und durch den dünnen Draht kommt auch nicht nennenswert viel von der Anodenspannung der Zeilenendstufe an (welche üblicherweise den Fußpunkt der Hochspannungswicklung darstellt). Die Kathoden der DY8x sind derart leistungsfähig, daß man da für 'ne Weile 1 A drüberjagen kann und die Anode dann munter orangerot glüht. Die Spannung an der Röhre beträgt dann nur noch einige Dutzend Volt (ca. 40-60). Siehe http://www.pocnet.net/hobby/bastel/tubes/fotos/, ganz unten. --Poc 20:16, 23. Dez. 2008 (CET)

Hallo Menrathu, Poc, ich werde das mal relativieren mit dem Röntgenblech, es waren eh Löcher drin und warum sollte sich die Röntgenstrahlung vor den Löchern hüten...
Weiche Röntgenstrahlung entsteht in den Farbbildröhren (höhere Beschleunigungsspannung 27kV gegenüber 18kV in SW TV) und dem höheren Strahlstrom (das meiste trifft die Maske...) und in der vor 1972 bei FarbTV üblichen Ballasttriode. Beide wurden, sobald man sich des Problems bewusst wurde, aus Bleiglasanteilen gebaut. Die HV Gleichrichterröhre emittiert, wenn sie intakt ist, keine Röntgenstrahlung (nie Strom + Spannung) und die Zeilenendröhre ebenfalls nicht (schaltet zwar unter hohem Strom ab, Spannung aber nur 6kV). Wenn die HV Diode taub wird, emittiert sie natürlich etwas Röntgenstrahlung, aber eine taube HV Gleichrichterröhre ist mir noch nicht untergekommen. Auch wird niemand lange hinter dem laufenden, finsteren Fernseher hocken, ohne den Fehler zu finden ;-) --Ulf 22:46, 1. Feb. 2022 (CET)