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Röhrenmonitore durch zu hohe Auflösung/Aktualisierungsrate zerstörbar?
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Marco Moock
Aug 12, 2022, 2:07:14 AM8/12/22
to
Hallo zusammen,
ich hatte bisher nur Monitore in der Hand, die bei zu hoher Frequenz
abschalten und eine Meldung ausgeben. Ich habe aber gelesen, dass CRTs,
die das nicht haben, durch zu hohe Zeilenfrequenz zerstört werden
könnten.
Stimmt das?
Was passiert da genau?
--
Gruß
Marco
ich hatte bisher nur Monitore in der Hand, die bei zu hoher Frequenz
abschalten und eine Meldung ausgeben. Ich habe aber gelesen, dass CRTs,
die das nicht haben, durch zu hohe Zeilenfrequenz zerstört werden
könnten.
Stimmt das?
Was passiert da genau?
--
Gruß
Marco
Arno Welzel
Aug 12, 2022, 9:52:59 AM8/12/22
to
Marco Moock, 2022-08-12 08:07:
> Hallo zusammen,
>
> ich hatte bisher nur Monitore in der Hand, die bei zu hoher Frequenz
> abschalten und eine Meldung ausgeben. Ich habe aber gelesen, dass CRTs,
> die das nicht haben, durch zu hohe Zeilenfrequenz zerstört werden
> könnten.
> Stimmt das?
Ja, wenn man Pech hat.
> Was passiert da genau?
Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
der Monitor das Signal nicht überwacht.
--
Arno Welzel
https://arnowelzel.de
> Hallo zusammen,
>
> ich hatte bisher nur Monitore in der Hand, die bei zu hoher Frequenz
> abschalten und eine Meldung ausgeben. Ich habe aber gelesen, dass CRTs,
> die das nicht haben, durch zu hohe Zeilenfrequenz zerstört werden
> könnten.
> Stimmt das?
> Was passiert da genau?
Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
der Monitor das Signal nicht überwacht.
--
Arno Welzel
https://arnowelzel.de
Marco Moock
Aug 12, 2022, 12:16:18 PM8/12/22
to
Am Freitag, 12. August 2022, um 15:52:58 Uhr schrieb Arno Welzel:
> Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
> höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
> der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt,
> wenn der Monitor das Signal nicht überwacht.
Danke.
> Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
> höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
> der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt,
> wenn der Monitor das Signal nicht überwacht.
Warum muss aber die Spannung höher sein, wenn die Auflösung kleiner ist?
Eigentlich sind da dann nur die Schritte der Ablenkung kleiner und
schneller und der Wechsel der Farben schneller, oder kommt da noch was
hinzu?
Marcel Mueller
Aug 12, 2022, 2:01:03 PM8/12/22
to
Am 12.08.22 um 15:52 schrieb Arno Welzel:
Bildröhre und liegt üblicherweise in der Größenordnung 1mA.
Die Hochspannung ist konstant und stabilisiert. Das gibt bei den
üblichen 25kV Beschleunigungsspannung eine Strahlleistung von 25W. Diese
wird zum Großteil an der Bildschirmfront in Wärme umgewandelt. Ein Teil
davon schafft es aber natürlich auch zu Licht.
Die Auflösung ist dabei völlig irrelevant. Eine konstante Leistung
erzeugt eine konstante Lichtmenge, egal, wo der Elektronenstrahl gerade
hin leuchtet.
> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
> der Monitor das Signal nicht überwacht.
Üblicherweise zerlegt es eher den HOT.
Die Hochspannungserzeugung ist tatsächlich oft (aber nicht immer) mit
der Horizontalablenkung verkoppelt. Aber das Problem ist eher nicht die
Hochspannungserzeugung, sondern die Ablenkung selbst.
Die Horizontalfrequenz hängt von der _vertikalen_ Auflösung und der
Bildwiederholrate (Vertikalfrequenz) ab.
fh = fv * yres * 1,3 (ungefähr)
Die horizontale Auflösung ist CRT-Monitoren gänzlich egal. Das geht es
nur darum, ob man noch etwas erkennen kann.
Bei steigender Horizontalablenkfrequenz gibt es jetzt mehrere Probleme:
1. Der Elektronenstrahl braucht aufgrund der stabilen Hochspannung immer
etwa genauso lange um vom rechten Rand wieder zum linken Rand
zurückzukehren. Das ist einfach die Zeit, die man mit den typisch 1,2kV
(vor dem Spannungsvervielfacher) braucht, um die Induktivität der
Ablenkspule magnetisch umzuladen - eine bauartbedingte Konstante des
Gerätes.
Irgendwann reicht die Zeit der Austastlücke (25-30%) nicht mehr, um
zurückzukehren. Dann gibt es Bildverzerrungen am Rand oder sogar
gespiegelte Bildanteile. Davon geht aber nichts kaputt.
2. Der Ferritkern des Hochspannungstrafos hat Ummagnetisierungsverluste
durch die Hysterese des Kernmaterials. Er wird nun häufiger
ummagnetisiert, weshalb diese Verluste häufiger anfallen. Das erwärmt
den Ferritkern, und die dabei verlorene Leistung muss die Stabilisierung
zusätzlich zuführen. Der Spulenstrom steigt also.
3. Der Hochspannungstransistor (und auch die Gleichrichterdioden)
schalten jetzt viel häufiger. Dadurch entstehen die (konstanten)
Schaltverluste durch die in der Sperrschicht gespeicherte Ladungsmenge
häufiger und erwärmen das Bauteil erheblich. Das löst früher oder später
einen Lawinendurchbruch aus in dessen Folge der Siliziumkristall des
Transistors schmilzt.
Marcel
> Ja, wenn man Pech hat.
>
>> Was passiert da genau?
>
> Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
> höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
> der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
Unsinn. Der maximale Strahlstrom ist eine Konstante der verbauten
>
>> Was passiert da genau?
>
> Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
> höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
> der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
Bildröhre und liegt üblicherweise in der Größenordnung 1mA.
Die Hochspannung ist konstant und stabilisiert. Das gibt bei den
üblichen 25kV Beschleunigungsspannung eine Strahlleistung von 25W. Diese
wird zum Großteil an der Bildschirmfront in Wärme umgewandelt. Ein Teil
davon schafft es aber natürlich auch zu Licht.
Die Auflösung ist dabei völlig irrelevant. Eine konstante Leistung
erzeugt eine konstante Lichtmenge, egal, wo der Elektronenstrahl gerade
hin leuchtet.
> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
> der Monitor das Signal nicht überwacht.
Die Hochspannungserzeugung ist tatsächlich oft (aber nicht immer) mit
der Horizontalablenkung verkoppelt. Aber das Problem ist eher nicht die
Hochspannungserzeugung, sondern die Ablenkung selbst.
Die Horizontalfrequenz hängt von der _vertikalen_ Auflösung und der
Bildwiederholrate (Vertikalfrequenz) ab.
fh = fv * yres * 1,3 (ungefähr)
Die horizontale Auflösung ist CRT-Monitoren gänzlich egal. Das geht es
nur darum, ob man noch etwas erkennen kann.
Bei steigender Horizontalablenkfrequenz gibt es jetzt mehrere Probleme:
1. Der Elektronenstrahl braucht aufgrund der stabilen Hochspannung immer
etwa genauso lange um vom rechten Rand wieder zum linken Rand
zurückzukehren. Das ist einfach die Zeit, die man mit den typisch 1,2kV
(vor dem Spannungsvervielfacher) braucht, um die Induktivität der
Ablenkspule magnetisch umzuladen - eine bauartbedingte Konstante des
Gerätes.
Irgendwann reicht die Zeit der Austastlücke (25-30%) nicht mehr, um
zurückzukehren. Dann gibt es Bildverzerrungen am Rand oder sogar
gespiegelte Bildanteile. Davon geht aber nichts kaputt.
2. Der Ferritkern des Hochspannungstrafos hat Ummagnetisierungsverluste
durch die Hysterese des Kernmaterials. Er wird nun häufiger
ummagnetisiert, weshalb diese Verluste häufiger anfallen. Das erwärmt
den Ferritkern, und die dabei verlorene Leistung muss die Stabilisierung
zusätzlich zuführen. Der Spulenstrom steigt also.
3. Der Hochspannungstransistor (und auch die Gleichrichterdioden)
schalten jetzt viel häufiger. Dadurch entstehen die (konstanten)
Schaltverluste durch die in der Sperrschicht gespeicherte Ladungsmenge
häufiger und erwärmen das Bauteil erheblich. Das löst früher oder später
einen Lawinendurchbruch aus in dessen Folge der Siliziumkristall des
Transistors schmilzt.
Marcel
Arno Welzel
Aug 15, 2022, 8:07:19 PM8/15/22
to
Marco Moock, 2022-08-12 18:16:
> Am Freitag, 12. August 2022, um 15:52:58 Uhr schrieb Arno Welzel:
>
>> Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
>> höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
>> der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
>> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt,
>> wenn der Monitor das Signal nicht überwacht.
>
> Danke.
> Warum muss aber die Spannung höher sein, wenn die Auflösung kleiner ist?
Nein, sie muss höher sein, wenn die Auflösung *höher* ist.
Siehe oben:
"Je höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, ..."
Und das ist so, weil dann die Ablenkung *schneller* ist und man *mehr*
Energie braucht, damit der Elektronenstrahl in *weniger* Zeit dennoch
die selbe Leuchtstärke für einen einzelnen Bildpunkt erzeugt.
> Am Freitag, 12. August 2022, um 15:52:58 Uhr schrieb Arno Welzel:
>
>> Die Erzeugung der Hochspannung hängt auch von der Auflösung ab. Je
>> höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, damit
>> der Elektronenstrahl noch hell genug für die einzelnen Pixel ist.
>> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt,
>> wenn der Monitor das Signal nicht überwacht.
>
> Danke.
> Warum muss aber die Spannung höher sein, wenn die Auflösung kleiner ist?
Siehe oben:
"Je höhere die Auflösung ist, desto höher muss diese Spannung sein, ..."
Und das ist so, weil dann die Ablenkung *schneller* ist und man *mehr*
Energie braucht, damit der Elektronenstrahl in *weniger* Zeit dennoch
die selbe Leuchtstärke für einen einzelnen Bildpunkt erzeugt.
Arno Welzel
Aug 15, 2022, 8:09:35 PM8/15/22
to
Marcel Mueller, 2022-08-12 20:00:
> Am 12.08.22 um 15:52 schrieb Arno Welzel:
[...]
[...]
> Am 12.08.22 um 15:52 schrieb Arno Welzel:
>> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
>> der Monitor das Signal nicht überwacht.
>
> Üblicherweise zerlegt es eher den HOT.
Aha - und was ist der "HOT"?
>> der Monitor das Signal nicht überwacht.
>
> Üblicherweise zerlegt es eher den HOT.
[...]
> 3. Der Hochspannungstransistor (und auch die Gleichrichterdioden)
> schalten jetzt viel häufiger. Dadurch entstehen die (konstanten)
> Schaltverluste durch die in der Sperrschicht gespeicherte Ladungsmenge
> häufiger und erwärmen das Bauteil erheblich. Das löst früher oder später
> einen Lawinendurchbruch aus in dessen Folge der Siliziumkristall des
> Transistors schmilzt.
Also "HOT" = "Hochspannungstransistor"?
> schalten jetzt viel häufiger. Dadurch entstehen die (konstanten)
> Schaltverluste durch die in der Sperrschicht gespeicherte Ladungsmenge
> häufiger und erwärmen das Bauteil erheblich. Das löst früher oder später
> einen Lawinendurchbruch aus in dessen Folge der Siliziumkristall des
> Transistors schmilzt.
Marcel Mueller
Aug 16, 2022, 3:57:04 PM8/16/22
to
Am 16.08.22 um 02:09 schrieb Arno Welzel:
(Horizontal Output Transistor heißt es eigentlich.)
Das ist der mit Abstand größte Siliziumbrocken in jedem Röhrengerät. Die
haben bis zu 2cm², weil sie sowohl Hochspannung als auch hohe Ströme
aushalten müssen.
Marcel
> Marcel Mueller, 2022-08-12 20:00:
>
>> Am 12.08.22 um 15:52 schrieb Arno Welzel:
> [...]
>>> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
>>> der Monitor das Signal nicht überwacht.
>>
>> Üblicherweise zerlegt es eher den HO
>
>> Am 12.08.22 um 15:52 schrieb Arno Welzel:
> [...]
>>> Oberhalb einer gewissen Grenze geht der Hochspannungstrafo kaputt, wenn
>>> der Monitor das Signal nicht überwacht.
>>
>> Üblicherweise zerlegt es eher den HO
> Aha - und was ist der "HOT"?
Der Transistor für die Horizontalablenkung und Hochspannungserzeugung.
(Horizontal Output Transistor heißt es eigentlich.)
Das ist der mit Abstand größte Siliziumbrocken in jedem Röhrengerät. Die
haben bis zu 2cm², weil sie sowohl Hochspannung als auch hohe Ströme
aushalten müssen.
Marcel
Arno Welzel
Aug 18, 2022, 5:35:03 AM8/18/22
to
Marcel Mueller, 2022-08-16 21:57:
Danke, wieder was gelernt.
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