Zum Thema Boosterkondensator in (Voll)röhrenglotzen:
Signifikante Steigerung der Effizienz der Zeilenendstufe.Wo für war der noch mal genau gewesen?
So eine 110°-Bildröhre braucht ungefähr 500VA Ablenkleistung. In dem fraglichen Gerät ist vermutlich noch eine Schwarzweißröhre drin, lass es "nur" 200VA sein.
Diese Leistung ist - da die Bildröhre eine Spule ist - erst einmal Blindleistung. Sie MÜSSTE also nicht aus dem Stromnetz entnommen werden, wenn man denn einen Weg fände, sie zu recyclen.
In den üblichen Vollröhrengeräten finden sich hier zwei Tricks, bei Transistorgeräten ist das Ganze etwas einfacher.
Eine "normale" Ablenkspule hat ungefähr 100V beim Hinlauf anliegen, und produziert mit dem Resonanzkondensator beim Rücklauf eine Spannungsspitze von ca. 1000V. Die Spannung ist beim Hinlauf tatsächlich konstant und nicht sägezahnförmig, weil die Spannung an der Spule den ANSTIEG des Stromes steuert.
Das passt ganz gut auf übliche Ablenktransistoren, die beim Hinlauf etwa 1V verlieren. Zusammen mit 100V Betriebsspannung und 1,5kV Spannungsfestigkeit haut das alles ganz gut hin.
Nehmen wir jetzt aber mal an, wir müssten die Zeilenendstufe mit einer Röhre realisieren.
Unter 70V Restspannung kommen wir auch mit einer Pentode kaum, Mit einem Übertrager kriegen wir die Spannung der Ablenkspule zwar hochtransformiert, aber müssen in dem Bereich bleiben, wo es nicht gnadenlos überschlägt. Das lässt uns ungefähr 400V beim Hinlauf und 4kV beim Rücklauf.
Ich beziehe mich in Folge auf dieses vom Radiomuseum geborgte Bild:
Der Boosterkondensator ist hier an Pin 4 vom Zeilentrafo angeschlossen und abgeschnitten. Er führt von dort entweder (eigentlich richtig) nach Masse oder (zur Einsparung von Spannungsfestigkeit) gegen die Betriebsspannung.
Nehmen wir erstmal an, dass Pin 4 an eine feste Betriebsspannung von - sagen wir - 500V angeschlossen wäre; wir beginnen mit der rechten Bildhälfte.
Der Strahl steht in der Mitte, die PL81 wird eingeschaltet (Wir sehen am Oszillogramm des Gitters, dass die Röhre nicht mit Sägezähnen angesteuert wird, sondern für die 2. Hälfte des Hinlaufs komplett eingeschaltet ist). Die Spannung an der Anode wird um die 70V sein. Am Trafo liegen also 430V an. Der Strom steigt stetig an.
Wenn wir jetzt schlagartig abschalten, kommt ein Schwingkreis ins Spiel. Eine reine Spule würde eine unendlich große Spannungsspitze fabrizieren, aber wir haben mit C105 und der Schaltkapazität einen Schwingkreis gebildet. Dieser Schwingkreis schwingt sich auf, bis alle Energie in den Kondensator umgefüllt ist. Dabei lädt sich das ganze auf, bis 4kV oder so an der Anode der PL81 anliegen. Jetzt ist der Strahl wieder in Bildschirmmitte. C105 ist aber noch geladen, es liegt weiterhin eine Spannung an. Diese zeigt andersrum als der Hinlauf, also geht es nach links. Wenn der linke Bildrand erreicht ist, sind genau wieder 70V an der Anode der PL81. Jetzt kann man die aber nicht einfach wieder einschalten, denn der Strom ist falschrum gepolt und will die Spannung an der Anode der PL81 weiter senken.
Wir brauchen also eine Quelle, die die Anodenspannung der PL81 auf dem richtigen Wert hält. Eine Diode gegen +70V würde den Job tun, aber wir haben keine 70V zur Verfügung.
(Wenn die PL81 ein Transistor wäre, wäre die Kollektorspannung beim Hinlauf ungefähr 1V, hier kann man die Diode einfach gegen Masse schalten, so dass sie bei -0,7V einschaltet. So kann man sich die zusätztliche Anzapfung sparen.)
Also wird getrickst, und die Dioden an eine Anzapfung angeschlossen, an der die Spannung etwas kleiner als "+2" ist (+2 sind vermutlich ungefähr 230V DC).
Während des 1. Teil des Hinlaufs fließt also ein stetig abnehmender Strom durch die Boosterdiode, gleichzeitig fließt selbiger Strom zurück in den Boosterkondensator. Dabei werden bei Röhrenkisten ungefähr 70%, bei Transistorkisten ungefähr 98% der eingesetzten Ablenkleistung zurückgewonnen.
Sobald der Strom das Vorzeichen wechselt (also ungefähr in Bildmitte, in der Realität ein bisschen links davon, weil Verluste auftreten), sperrt die Diode, die schon aufgesteuerte PL81 übernimmt und das ganze Spiel geht von Vorne los.
Jetzt müssen wir aber noch an die +500V kommen. Dafür gibts einen zweiten Trick, der in der Schaltung schon enthalten ist:
Wenn die 500V nicht vorhanden sind, wirkt das ganze Ding als Spannungswandler:
Die PL81 wird aufgesteuert, die Boosterspannung fehlt (oder ist nicht hoch genug), also wird die Boosterdiode leitend. Der Zeilentrafo transformiert jetzt den Saft aus +2 hoch, um die Boosterspannung selbst zu erhalten. Sie muss lediglich mit einem Kondensator gestützt werden.
Die Zeilenendstufe ist also neben ihrer Funktion als Stromsägezahngenerator und Sperrwandler für die Hochspannung auch noch ein Durchflußwandler, um ihre eigene Betriebsspannung zu erzeugen.
Ein Nebeneffekt ist, dass im normalen Betrieb der Stromübergang Boosterdiode-Zeilenendröhre nicht schlagartig erfolgt, sondern ein Zeitfenster dazwischenliegt, in dem beide Röhren leiten. Das macht vermeidet harte Schaltvorgänge während des sichtbaren Bildes, die so auch nicht den Empfänger stören können.
Jetzt gibt es in dem Ganzen noch einen Trick (Auch den gibts wieder bei Transistorkisten): Die Bildröhre hat einen Geometriefehler, weil die Ablenkeinheit den Winkel steuert. Die Ablenkung muss also zu den Bildrändern hin gebremst werden.
Das regelt man, indem man den Boosterkondensator gezielt kleiner macht, so dass die Spannung gegen Ende des Hinlaufs einbricht. Zu Beginn des Hinlaufs ist die Spannung dann immer noch geringer, so dass auch der Anfang des Hinlaufs langsamer geschrieben wird.
Deswegen ist der Boosterkondensator gerne mal ein krummer und relativ kleiner Wert. Eine Verkleinerung drückt die Ränder des Bildes ein, eine Vergrößerung lässt sie weiter rausstehen. Der dadurch fließende Strom macht das Ding zusammen mit der relativ kleinen Kapazität zu einem hochbelasteten Kondensator. Hier wird man eher keine heutzutage kritischen Billigpapiertypen einsetzen.
Eine Zusatzanmerkung noch: Das Ding heißt Boosterkondensator, weil die Schaltung "magisch" die wirksame Anodenspannung der Zeilenendröhre anhebt. Dass das garnicht so magisch ist, wenn man die Funktion des Spannungswandlers bedenkt, tut hier nichts zu Sache.
Auch stammt die Energie, die den Boosterkondensator auf ca. 500V bringt, nicht direkt aus dem Rücklauf (entgegen z.B. der Erklärung in "Fernsehtechnik ohne Ballast"). Der Kondensator wird lediglich in der ersten Hälfte des Hinlaufs mit der mehrfach umgewandelten Energie aus dem Rücklauf geladen, die aber bereits vorher aus dem Kondensator entnommen wurde.
Der hängt am 