CS218832B1

CS218832B1 - Wiring for protection of electronic device components

Info

Publication number: CS218832B1
Application number: CS947079A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Sellner
Original assignee: Vladimir Sellner
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Zapojení pro ochranu součástek elektronických zařízení řeší problém nahodilých výbojů v obrazovce, případně i jiných zařízeních používajících ke své funkci vysoké napětí, zavedením selektivního tlumicího RLC členu do kmitavého RLC obvodu obrazovky. Jako selektivního tlumicího RLC členu je použito, cívky s jádrem z magneticky vodivého materiálu β maximálními ztrátami hysterezními a maximálními ztrátami vířivými proudy na resonančním kmitočtu RLC obvodu obrazovky, případně RLC obvodu tubusu elektronového mikroskopu, nebo i jiných podobných zařízení.The circuit for protecting electronic device components solves the problem of accidental discharges in the screen, or other devices using high voltage for their function, by introducing a selective damping RLC element into the oscillating RLC circuit of the screen. As a selective damping RLC element, coils with a core made of magnetically conductive material β with maximum hysteresis losses and maximum eddy current losses at the resonant frequency of the RLC circuit of the screen, or the RLC circuit of the electron microscope tube, or other similar devices, are used.

Description

Vynález se týká zapojení pro ochranu -součástek elektronických zařízení před poškozením elektrickým napětím v zařízeních pracujících is vysokým napětím.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to circuitry for protecting components of electronic devices from electrical voltage damage in high voltage devices.

Je známo, že u elektronických zařízení, používajících zdroje vysokého napětí, mohou součástky, které ku své činnosti vyžadují vysoká napětí řádu tisíců voltů ze zdroje vysokého napětí, jako je tomu např. u obrazovek televizních přijímačů, případně i v jiných zařízeních, jako např. v zobrazovacích zařízeních digitální techniky, elektronových mikroskopech apod. být příčinou poškozování zejména polovodičových součástek zařízení průrazem.It is known that in electronic devices using high-voltage sources, components that require high voltages of the order of thousands of volts from a high-voltage source, such as television screens, possibly in other devices, such as e.g. in imaging devices of digital technology, electron microscopes, etc. be the cause of damage especially to semiconductor device components by puncture.

V současné době se provádí ochrana součástek před průrazem jednak používáním jiskřiští u obrazovky, která definují cesty výbojových proudů, jednak tím, že v přívodech z elektronického zařízení k elektrodám obrazovky, fubusu elektronového mikroskopu apod. se zapojují oddělovací odpory a jednak se volí samotné uspořádání zapojení a způsob jeho zemnění a spojení s jiskříštěm s ohledem na požadavek ochrany.At present, the components are protected against breakdown by using spark-gaps on the screen, which define the paths of the discharge currents, and by separating resistors in the leads from the electronic device to the electrodes of the screen, etc. and a method of grounding it and connecting it to the spark gap with respect to the protection requirement.

Poškozování součástek v obvodech elektronických zařízení, nesouvisejících přímo s obvodem obrazovky, tubusu elektronového mikroskopu apod., pokud není například mezi těleso obrazovky a ostatní části elektronického zařízení a jeho spojovací vodiče izolovaně umístěna vodivá deska, uzemněná na místo nulového potenciálu, se předchází pokusným způsobem vyhledáváním uzemňovacích bodů u prvků citlivých na poškození napětím, vkládáním RC členů a LC člení s krátkou i dlouhou časovou konstantou, umísťováním dvou, nebo i více vysokofrekvenčních svodových cest na místa stejného potenciálu, zapojováním rychlých diod k prvkům, které jsou na napěťová přepětí citlivá, případně se do napájecích obvodů k těmto prvkům vkládají další LC nebo RC členy.Damage to components in electronic circuitry not directly related to the circuit of the screen, electron microscope tube, etc., if, for example, no conductive plate grounded at a zero potential location is isolated between the display body and other parts of the electronic device and its connecting conductors earthing points for voltage-sensitive elements, insertion of RC elements and LC with short and long time constant, placing two or more high-frequency leakage paths at places of the same potential, connecting fast diodes to elements that are sensitive to voltage surges additional LC or RC elements are inserted into the supply circuits of these elements.

Dosavadní stav zajišťování necitlivosti elektronických zařízení na škody průrazem se provádí empiricky, případně úvahou o možných formách odstranění škod, kromě jednoho známého řešení uplatněného u jediného typu obrazovky pro barevný televizní příjem, vyráběný jediným výrobcem obrazovek.The current state of insensitivity of electronic devices to breakdown damage is carried out empirically, or by considering possible forms of damage elimination, in addition to one known solution applied to a single type of color television reception screen manufactured by a single screen manufacturer.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje podle tohoto vynálezu zapojení pro ochranu součástek v elektronických zařízeních, především v televizních přijímačích, elektronových mikroskopech a podobných zařízeních se zdroji vysokého napětí, před elektrickým napětím, vzniklým při náhodném výboji v obrazovce, tubusu elektronového mikroskopu a podobně, opatřené kmitavým kapacitně-índuktivně-odporovým obvodem, jako součástí obvodu vlastní obrazovky, tubusu elektronového mikroskopu apod.According to the present invention, the above-mentioned drawbacks eliminate circuitry for protecting components in electronic devices, in particular television sets, electron microscopes and similar devices with high voltage sources, from electrical voltage generated by accidental discharge in the screen, electron microscope tube and the like provided with oscillating capacitance. -inductively-resistive circuit, as a part of the circuit of own screen, tube of electron microscope etc.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že do uvedeného kmitavého RLC obvodu obrazovky, nebo tubusu elektronového mikroskopu, je vložen selektivní· tlumicí RLC člen pro způsobení ztrát na vlastním resonančním kmitočtu kmitavého obvodu RLC obrazovky, tubusu elektronového mikroskopu apod., jehož ztrátový odpor je rovný, nebo větší, než dvakrátSUMMARY OF THE INVENTION A selective RLC damping element is inserted into said oscillating RLC circuit of a screen or electron microscope tube to cause losses at the resonant frequency of the oscillating circuit of an RLC screen, electron microscope tube or the like, whose loss resistance is equal, or greater than twice

FT ........FT ........

Selektivní tlumicí RLC člen je tvořen cívkou s jádrem z magneticky vodivého materiálu s maximálními ztrátami hysterezními a maximálními ztrátami vířivými proudy na resonančním kmitočtu obvodu RLC obrazovky, tubusu elektronového mikroskopu apod.The selective damping RLC element consists of a coil with a core of magnetically conductive material with maximum hysteresis losses and maximum eddy current losses at the resonance frequency of the RLC screen circuit, electron microscope tube, etc.

Jako magnetický vodivého materiálu může být u jader cívek použito křemíkového plechu, nebo feritu, případně i jiných magneticky vodivých materiálů.Silicon sheet or ferrite or other magnetically conductive materials can be used as the magnetic conductive material in the coil cores.

Účelem vynálezu je odstranit nedostatky stávajícího stavu techniky spočívající v poškozování především polovodičových součástek působením náhodných výbojů vlivem vysokého napětí.The purpose of the invention is to overcome the drawbacks of the prior art, namely the damage of semiconductor components, in particular, due to high-voltage accidental discharges.

Novost zapojení podle vynálezu spočívá v zařazení selektivního tlumicího RLC členu do kmitavého RLC obvodu obrazovky, tubusu elektronového mikroskopu apod. Pokrok nového řešení spočívá v dosažení útlumu původního volného tlumeného kmitu vzniklého výbojem, na průběh aperiodický.The novelty of the circuitry according to the invention consists in the inclusion of a selective damping RLC member in the oscillating RLC circuit of a screen, an electron microscope tube, etc. The progress of the new solution consists in achieving an attenuation of the original free shock damped oscillation.

Zapojení pro ochranu součástek elektronických zařízení podle vynálezu bude následovně blíže popsáno v příkladovém provedení s pomocí výkresů, sejmutých fotografickou cestou z osciloskopu, kde obr. 1 znázorňuje průběh tlumeného kmitu před zapojením selektivního tlumicího RLC členu do RLC obvodu obrazovky, obr. 2 znázorňuje průběh proudu po zařazení selektivního tlumicího RLC členu do RLC obvodu obrazovky.The circuitry for the protection of components of electronic devices according to the invention will be described in more detail below with reference to the drawings taken from the oscilloscope, where Fig. 1 shows the damped waveform before connecting the selective damping RLC member to the RLC screen circuit. upon inclusion of the selective damping RLC member in the RLC circuit of the display.

Při nahodilém výboji v obrazovce se elektrický náboj dodaný ze zdroje vysokého napětí, nashromážděný na polepu kondenzátoru, tvořeného vnitřní a vnější vodivou vrstvou obrazovky, přičemž sklo kónusu baňky obrazovky tvoří dielektrikum, vybíjí přes jiskřiště vodivou cestou na druhý polep kondenzátorů, tvořeného obrazovkou. Vodivá cesta z jednoho polepu kondenzátoru k jeho druhému polepu, včetně jiskřiště, případně jiskřiští, představuje indukčnost tohoto obvodu. Uvedená indukčnost spolu s kapacitou obrazovky a ztrátovými odpory uvedených prvků tvoří kmitavý obvod volných kmitů. V naznačeném kmitavém RLC obvodu obrazovky při výboji přes jiskřiště, se energie dodaná ze zdroje vysokého napětí, nastřádaná v kapacitě obrazovky, tlumeným kmitem podle obr. 1 přemísťuje do indukčnosti a naopak. Při tomto volném tlumeném kmitu naznačený kmitavý RLC obvod svým magnetickým a elektrickým polem působí na okolní obvodové a spojovací βIn the case of a random discharge in the screen, the electrical charge supplied from the high-voltage source accumulated on the capacitor stick formed by the inner and outer conductive layers of the screen, the screen bulb cone glass being a dielectric discharges through the spark gap. The conductive path from one capacitor to the other, including the spark gap (s), represents the inductance of the circuit. Said inductance, together with the capacitance of the screen and the loss resistors of said elements, form an oscillating circuit of free oscillations. In the indicated oscillating RLC circuit of the screen when discharging through a spark gap, the energy supplied from the high voltage source, accumulated in the screen capacitance, by the damped oscillation of FIG. 1 is moved to inductance and vice versa. At this free damped oscillation, the oscillating RLC circuit indicated by its magnetic and electric field affects the surrounding peripheral and coupling β

2188 3 Ž části zařízení, v němž je obrazovka použita a indukuje iv nich rušivá elektrická napětí, která svými vysokými hodnotami napětí a proudu jednak ohrožují životnost součástek, zejména polovodičových, jednak ruší činnost příslušných zařízení.2188 3 The part of the equipment in which the screen is used and induces disturbing electrical voltages which, by their high voltage and current values, both endanger the life of components, especially semiconductor components, and interfere with the operation of the equipment.

Řešením uvedeného problému je učinit kmitavý RLC obvod obrazovky aperiodickým, čehož se dosahuje zavedením selektivního tlumicího RLC členu do kmitového RLC obvodu obrazovky. Podmínkou je, aby tento selektivní tlumicí RLC člen způsoboval na kmitočtu RLC obvodu obrazovky, způsobeného výbojem, ztráty, rovnající se hodnotě ztrátového! odporu obvodu RLC obrazovky, která má tento ztrátový odpor rovný, nebo větší, než dvakrátThe solution to the problem is to make the oscillating RLC circuit of the display aperiodic, which is achieved by introducing a selective damping RLC member into the oscillating RLC circuit of the display. The condition is that this selective damping RLC element causes loss at the RLC frequency of the screen circuit caused by the discharge, equal to the loss value! a resistance of an RLC display circuit having this loss resistance equal to or greater than twice

14- .14-.

Takto dosažený průběh utlumeného kmitu je znázorněn na obr. 2.The damped oscillation thus obtained is shown in FIG. 2.

Selektivní tlumicí RLC člen požadovaných vlastností pro daný účel je vytvořen aplikací RLC prvků, např. cívkou s jádrem z magneticky 'vodivého· materiálu, způsobující maximální ztráty hysterezní a maximální ztráty vířivými proudy na resonančním kmitočtu obvodu obrazovky, který bývá řádu MHz, zatímco pro kmitočet řádkového rozkladového stupně řádu kHz má však tento selektivní tlumicí RLC člen impedanci nízkou, která není příčinou nadměrného vyzařování řádkového kmitočtu televizním přijímačem do oko-lí. Pro zhotovení konkrétního· jádra cívky je použit křemíkový plech. Namísto křemíkového plechu je možno použít případně i jiných materiálů, magneticky vodivých, např. feritového jádra.The selective damping RLC member of the desired properties for a given purpose is created by applying RLC elements, eg a coil with a core of magnetically conductive material, causing maximum hysteresis losses and maximum eddy current losses at the resonant frequency of the screen circuit, which is of the order of MHz, However, this selective damping RLC member has a low impedance which does not cause excessive radiation of the line frequency to the eye. A silicon sheet is used to fabricate a particular core of the coil. Alternatively, other magnetically conductive materials such as a ferrite core may be used instead of the silicon sheet.

Zapojení pro ochranu součástek elektronických zařízení se selektivním tlumicím RLC členem může být v podstatě použito· i u jiných zařízení, kde vznikají nahodilé výboje vlivem použitého vysokého· napětí potřebného k jeho činnosti.The circuitry for protecting components of electronic devices with a selective damping RLC member can basically be used in other devices where accidental discharges occur due to the high voltage used to operate it.

Claims

1. Wiring for the protection of components of electronic equipment, in particular in televisions, displays, electron microscopes with high voltage sources from electrical voltages caused by an accidental discharge in a tube or electron microscope tube fitted with an oscillating RLC circuit as part of the own display circuit; an electron microscope tube, characterized in that a selective damping RLC member is inserted into the oscillating RLC circuit of the screen, or an electron microscope tube, to cause losses at the resonant frequency of the oscillating circuit of the RLC screen, or bigger than twice

2. A circuit for protecting electronic components according to claim 1, wherein the selective damping RLC member is a coil with a core of magnetically conductive material with maximum hysteresis losses and maximum eddy current losses at the resonant frequency of the RLC screen circuit or electron microscope tube.

3. A circuit for protecting components in electronic devices according to items 1 and 2, characterized in that it is used as a magnetically conductive material in coil cores; silicon sheet.

4. A circuit for protecting components in electronic devices according to items 1 and 2, characterized in that ferrite is used as the magnetically conductive material.