DD261255A1 - ARRANGEMENT FOR GENERATING HIGH VOLTAGE - Google Patents

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DD261255A1 DD27831585A DD27831585A DD261255A1 DD 261255 A1 DD261255 A1 DD 261255A1 DD 27831585 A DD27831585 A DD 27831585A DD 27831585 A DD27831585 A DD 27831585A DD 261255 A1 DD261255 A1 DD 261255A1
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DD27831585A
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Werner Schramm
Gunter Fritsch
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Akad Wissenschaften Ddr
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Erzeugung von Hochspannung, wie sie unter anderem zum Betrieb von Lasern, aber auch fuer Fernsehhochspannungsteile eingesetzt werden kann. Aufgabe ist, den Impulsuebertrager eines Sperrwandlers so auszugestalten, und Ergaenzungen bekannter Schaltungsvarianten derart vorzunehmen, dass eine leerlauf- und kurzschlussfeste Hochspannungsquelle mit einer Leistung bis zu einigen 100 W zur Verfuegung steht. Die Aufgabe wird wie folgt geloest: Der in einer Sperrwandlerschaltung verwendete Impulsuebertrager besteht aus einem U-foermigen Ferritkern, der auf beiden Schenkeln eine in geringem Abstand vom Kern liegende Hochspannungswicklung traegt. Diese ist als eine "wilde Stufenwicklung" in einzelnen Kammern ausgebildet. Die Primaerwicklung und die Rueckfuehrwicklung werden durch Koaxialkabel in einer Lagenwicklung realisiert. Im Kollektorzweig des Schalttransistors ist einer saettigbaren Drossel eine Reihenschaltung aus einer Diode und einer Zenerdiode parallelgeschaltet. Zwischen Hochspannungsgleichrichter und Belastungskapazitaet ist eine Schaltung, bestehend aus Umladedrossel und Kapazitaet, eingefuegt.The invention relates to an arrangement for generating high voltage, as it can be used, inter alia, for the operation of lasers, but also for television high voltage parts. The object is to design the pulse transformer of a flyback converter so as to make additions of known circuit variants in such a way that an open-circuit and short-circuit-proof high-voltage source having a power of up to a few 100 W is available. The object is achieved as follows: The pulse transformer used in a flyback converter circuit consists of a U-shaped ferrite core, which carries on both legs a high-voltage winding located a short distance from the core. This is designed as a "wild step winding" in individual chambers. The primary winding and the return winding are realized by coaxial cables in one layer winding. In the collector branch of the switching transistor, a series-connected circuit consisting of a diode and a Zener diode is connected in parallel with a resonable choke. Between high-voltage rectifier and load capacity, a circuit consisting of Umladeldrossel and capacity, inserted.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Transformator zur Erzeugung von Hochspannung in Schaltnetzteilen. Derartige Hochspannungstransformatoren werden in Netzteilen für Fernsehempfänger oder z. B. auch zum Betrieb von Impulslasern eingesetzt.The invention relates to a transformer for generating high voltage in switching power supplies. Such high voltage transformers are used in power supplies for television receivers or z. B. also used to operate pulsed lasers.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es sind Hochspannungstransformatoren mit U-förmigem Kern für Sperrwandlerschaltungen bekannt, bei denen die Wicklungen für die Primärseite und die die Hochspannung liefernde Sekundärseite auf einem Kernschenkel nebeneinanderliegend (DE-PS 3328181) oder übereinanderliegend (DE-OS 3347372) angeordnet sind. Nachteilig ist in beiden Fällen der durch die Geometrie der Anordnung bedingte relativ große Streufluß. Es ist ferner bekannt, im Interesse einer festeren Kopplung, Primärwicklung und Rückkopplungswicklung unmittelbar aufeinander auszuführen (DD-PS 225889). Dabei ist jedoch die relativ hohe parasitäre Kapazität zwischen diesen Wicklungen nachteilig.There are high-voltage transformers with U-shaped core for flyback converter circuits are known in which the windings for the primary side and the high-voltage secondary side are arranged side by side on a core leg (DE-PS 3328181) or one above the other (DE-OS 3347372). A disadvantage is the relatively large leakage flux caused by the geometry of the arrangement in both cases. It is also known, in the interest of a tighter coupling, primary winding and feedback winding directly to each other (DD-PS 225889). However, the relatively high parasitic capacitance between these windings is disadvantageous.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Hochspannungstransformator für Schaltnetzteile zur Verfügung zu haben, der günstige Betriebskennwerte besitzt und sich relativ einfach herstellen läßt.The aim of the invention is to have a high voltage transformer for switching power supplies available, which has favorable operating characteristics and can be relatively easily produced.

Darstellung des Wesens der ErfindungPresentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Hochspannungstransformator eines Schaltnetzteiles so zu gestalten, daß über den Ferritkern eine enge Kopplung zwischen Primärwicklung und Hochspannungswicklung sowie zwischen Primärwicklung und Entmagnetisierungswicklung bei möglichst geringer parasitärer Kapazität besteht.The invention has for its object to make the high voltage transformer of a switching power supply so that the ferrite core is a close coupling between the primary winding and high-voltage winding and between the primary winding and demagnetization with the least possible parasitic capacitance.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch folgende Anordnung gelöst:According to the invention the object is achieved by the following arrangement:

Ein U-förmiger Ferritkern F trägt auf seinen beiden Schenkeln über die gesamte Schenkellänge formschlüssig an den Kernquerschnitt angepaßte Spulenkörper Si und S2, die eine kapazitätsarm in Kammern untergebrachte Hochspannungswicklung A21-E21 bzw. A22-E22 in geringem Abstand vom Kern und darüber eine als Lagenwicklung mit Koaxialkabel ausgeführte Kombination von Primärwicklung An-E11 bzw. A12-E12 und Entmagnetisierungswicklung A31-E31 bzw.A U-shaped ferrite core F carries on its two legs over the entire leg length form-fitting to the core cross-section adapted bobbin Si and S 2 , a low-capacitance accommodated in chambers high-voltage winding A21-E21 or A22-E22 at a small distance from the core and above a Layer winding with coaxial cable executed combination of primary winding An-E 11 or A 12 -E 12 and demagnetization winding A 31 -E 31 or

A32-E32 aufweist. Hierbei bildet der Koaxialmantel die Primärwicklung und der Innenleiter des Koaxialkabels die Entmagnetisierungswicklung. Durch das Koaxialkabel wird eine relativ geringe parasitäre Kapazität zwischen beiden Wicklungen realisiert.A 32 -E 32 has. In this case, the coaxial jacket forms the primary winding and the inner conductor of the coaxial cable forms the demagnetization winding. The coaxial cable realizes a relatively small parasitic capacitance between the two windings.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden:The invention will be explained with reference to an embodiment:

Ausführungsbeispielembodiment

In den zugehörigen Zeichnungen zeigenIn the accompanying drawings show

Fig. 1: Schematische Darstellung des Aufbaus des Hochspannungstransformators Fig. 2: Hochspannungstransformator in einer Sperrwandlerschaltung.Fig. 1: Schematic representation of the structure of the high voltage transformer Fig. 2: high voltage transformer in a flyback converter circuit.

In Fig. 1 sind auf beiden Schenkeln eines U-förmigen Ferritkernes F mit den Luftspalten I1 und I2 identische, hochspannungsfeste Spulenkörper Si und S2 angebracht, die über die gesamte Schenkellänge reichen und formschlüssig den Kernquerschnitt umschließen. Diese Spulenkörper können beispielsweise aus Epoxidharz gegossen sein. Zuunterst ist die Hochspannungswicklung A21-E2I bzw. A22-E22 kapazitätsarm als Kammerwicklung ausgeführt. Diese Hochspannungswicklung wird zweckmäßigerweise in Isolierharz eingegossen, wobei eine Isolierschicht I zur Gewährleistung der Spannungsfestigkeit gegen die Primärwicklung aufgetragen wird. Die Primärwicklung A11-E11 bzw. A12-E12 und die Entmagnetisierungswicklung A31-E31 bzw. A32-E32 wird durch ein dünnes Koaxialkabel realisiert, das lagenweise über die gesamte Schenkellänge aufgebracht wird. Dabei bildet der Koaxialmantel die Primärwicklung und der Innenleiter des Koaxialkabels die Entmagnetisierungswicklung.In Fig. 1 a U-shaped ferrite core F with the air columns I 1 and I 2 are identical, high-voltage resistant bobbin Si and S 2 are mounted on two legs, which extend over the entire leg length and positively surround the core cross-section. These bobbins can be cast, for example, epoxy resin. At the bottom, the high-voltage winding A 21 -E 2 I or A 22 -E 22 has low capacitance as a chamber winding. This high-voltage winding is expediently cast in insulating resin, wherein an insulating layer I is applied to ensure the dielectric strength against the primary winding. The primary winding A 11 -E 11 or A 12 -E 12 and the demagnetization winding A 31 -E 31 and A 32 -E 32 is realized by a thin coaxial cable, which is applied in layers over the entire leg length. The coaxial jacket forms the primary winding and the inner conductor of the coaxial cable forms the demagnetization winding.

Fig.2 zeigt den Einsatz eines Hochspannungstransformators in einer Sperrwandlerschaltung. Die Primärwicklung A11-Ei2 befindet sich zwischen der Versorgungsspannung +U8 und dem Kollektor des emitterseitig auf Masse liegenden Schalttransistors T. Von der Hochspannungswicklung A2i-E22 wird über eine Diodenanordnung, angedeutet durch die Diode D1, in der Sperrphase des Transistors T der Kondensator C aufgeladen. Die Entmagnetisierungswicklung A31-E32 ist über die Diode D2 an die Versorgungsspannungsquelle +Ug geklemmt, wodurch die maximale Sperrspannungsamplitude am Kollektor des Transistors T begrenzt und überschüssige Energie, z. B. bei Leerlauf der Hochspannungswicklung, zurückgespeist wird.Fig. 2 shows the use of a high voltage transformer in a flyback converter circuit. The primary winding A 11 -Ei 2 is located between the supply voltage + U 8 and the collector of the emitter side grounded switching transistor T. Of the high voltage winding A 2 iE 2 2 is a diode arrangement, indicated by the diode D 1 , in the blocking phase of Transistor T, the capacitor C charged. The Entmagnetisierungswicklung A 31 -E 32 is clamped via the diode D 2 to the supply voltage source + Ug, whereby the maximum reverse voltage amplitude at the collector of the transistor T limited and excess energy, eg. B. at idle the high voltage winding, is fed back.

Claims (2)

Hochspannungstransformatorfür Schaltnetzteile mit LMörmigem Ferritkern und Kammerwicklung für die Hochspannung, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Schenkeln des Ferritkernes über die gesamte Schenkellänge auf formschlüssig an den Kernquerschnitt angepaßten Wickelkörpern eine Hochspannungswicklung in geringem Abstand vom Kern und darüberliegend lagenweise eine Wicklung aus Koaxialkabel angeordnet ist, wobei der Mantel des Koaxialkabels die Primärwicklung und der Innenleiter des Koaxialkabels die Entmagnetisierungswicklung bildet.Hochspannungsstransformatorfür switch mode power supplies with LMörmigem ferrite core and chamber winding for the high voltage, characterized in that on both legs of the ferrite core over the entire leg length on positively matched to the core cross-section wound bodies, a high-voltage winding at a small distance from the core and overlying layered a winding of coaxial cable, wherein the Coaxial cable sheath forms the primary winding and the coaxial cable's inner conductor forms the demagnetization winding. HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102007025421A1 (en) * 2007-05-31 2008-12-04 Vogt Electronic Components Gmbh Ignition module for gas discharge lamp, has ignition transformer with non-closed core and coil body surrounding part of core and magnetic material is spaced from core

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