DE1514647C2

DE1514647C2 - Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselstromen hoher Spannung und hoher Frequenz

Info

Publication number: DE1514647C2
Application number: DE19651514647
Authority: DE
Inventors: Rainer 8000 Muenchen Dangschat
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1965-12-22
Filing date: 1965-12-22
Publication date: 1973-10-04
Also published as: DE1514647B1

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselströmen hoher. Spannung und hoher Frequenz mittels eines stabförmigen, aus einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten Einzelgleichrichtern gebildeten Halbleiter-Gleichrichter, dessen wechselspannungsseitiges Ende mit einem Abschirmungsleiter verbunden ist, der sich über etwa ein Fünftel bis zur Hälfte der Stablänge in Längsrichtung des Stabes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmungsleiter von dem zur Wechselspannungsquelle (1) führenden Anschlußleiter (15) gebildet und durch eine das wechselspannungsseitige Ende des Gleichrichters (2) übergreifende Isolierstoffkappe (17) in seiner Lage gehalten ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffkappe (17) mit einer furchenartigen Ausnehmung (18) zur Halterung des Anschlußleiters (15) versehen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abschirmende Teil des Anschlußleiters (15) eine U-förmige Schlaufe (25 a, 25 b) bildet, deren Schenkel sich in Längsrichtung des Stabes (2) erstrecken.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel (25 a) der Schlaufe von der Isolierstoffkappe (26) überdeckt und der andere Schenkel (25 b) in einem an der Außenseite der Isolierstoffkappe (26) vorgesehenen Schlitz (26 a) eingeklemmt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Stabmitte gerichtete mittlere Teil der Schlaufe um einen spitzen Winkel relativ zur Stabachse abgebogen ist.

Bei Fernsehgeräten ist es üblich, die Beschleunigungs-Hochspannung von etwa 10 bis 20 kV für den Kathodenstrahl der Bildröhre durch Gleichrichtung einer Wechselspannung zu gewinnen, die vom Zeilentransformator geliefert wird. Die vom Zeilentransformator abgegebene Spannung hat eine Frequenz von etwa 16 kHz. Da diese Spannung stark von der Sinusform abweicht, also einen sehr hohen Oberwellenanteil besitzt, kann für die Gleichrichtung sogar mit einer effektiven Frequenz von etwa 50 bis kHz gerechnet werden. Die Verwendung einer Wechselspannung mit einer derart hohen Frequenz zur Erzeugung der Beschleunigungsspannung hat den Vorteil, daß der für ihre Transformierung und für die Glättung der gleichgerichteten Spannung erforderliche Aufwand sehr gering ist. Als Hochspannungs-Gleichrichter für diesen Zweck werden bisher Röhrendioden verwendet. Man hat seit langem versucht, die Röhrendioden durch einen Halbleiter-Hochspannungsgleichrichter, ζ. Β. einen Selen-Stabgleichrichter mitzahlreichen hintereinandergeschalteten Elementen, zu ersetzen. Dabei zeigte sich jedoch in der Regel, daß die in der Nähe der Wechselspannungsklemme liegenden Gleichrichterelemente unter Überlastungserscheinungen zerstört wurden.

Aus der deutschen Patentschrift 1064 642 ist es bekannt, daß diese Schwierigkeiten auf die Streukapazität des Gleichrichters gegenüber der Umgebung zurückzuführen sind und daß es möglich ist, sie durch eine Abschirmung, die den Potenttal abfall längs des Gleichrichters vergleichmäßigt, zu vermeiden. '■■.;· .

Aus der britischen Patentschrift 936 176 ist es bekannt, zur Abschirmung einen mit dem wechselspannungsseitigen Anschluß des Gleichrichters verbundenen Draht zu verwenden, der auf das Gleichrichtergehäuse spiralig aufgewickelt ist.

Ferner ist es aus der britischen Patentschrift

ίο 1 003 102 bekannt, zur Abschirmung eines stabförmigen Halbleiter-Gleichrichters einen hochspannungsisolierten Draht zu verwenden, der sich über einen Teil der Stablänge erstreckt und von diesem mit schwacher Krümmung abgebogen ist.

Es wurde auch vorgeschlagen, zur Abschirmung des Gleichrichters einen Draht heranzuziehen, der einen das Gleichrichtergehäuse umgebenden Ring bildet, wobei sich die Abschirmung vom wechselspannungsseitigen Anschluß über etwa ein Fünftel

bis zur Hälfte der Stablänge erstreckt. ..,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselströmen hoher Spannung und hoher Frequenz mittels eines stabförmigen, aus einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten Einzelgleichrichtern gebildeten Halbleiter-Gleichrichters, dessen wechselspannungsseitiges Ende mit einem Abschirmungsleiter verbunden ist, der sich über etwa ein Fünftel bis zur Hälfte der Stablänge in Längsrichtung des Stabes erstreckt.

Ausgehend von einer solchen Anordnung besteht die Aufgabe darin, den Aufwand für die Abschirmung des Gleichrichters zu verringern und deren für die Abschirmwirkung im Betrieb maßgebende Lage relativ zum Gleichrichter zu sichern.

Nach der Erfindung wird dies dadurch gelöst, daß der Abschirmungsleiter von dem zur Wechselspannungsquelle führenden Anschlußleiter gebildet und durch eine das wechselspännungsseitige Ende des Gleichrichters übergreifende Isolierstoffkappe in seiner Lage gehalten ist. Durch die Erfindung wird eine besonders einfache Ausführung der Abschirmung geschaffen; ein besonderes Bauelement mit zusätzlicher Verlötung ist für die Abschirmung nicht mehr erforderlich. Um die abschirmende Wirkung auch bei der Montage und bei Reparaturen sicherzustellen, wird die hierfür erforderliche Lage des Anschlußleiters von der das wechselspännungsseitige Ende des Gleichrichters übergreifenden Isolierstoffkappe erzwungen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Isolierstoffkappe mit einer furchenartigen Ausnehmung zur Halterung des Anschlußleiters versehen. Zur Steigerung der Wirksamkeit der Abschirmung kann der abschirmende Teil des An-Schlußleiters in weiterer Ausbildung der Erfindung eine U-förmige Schlaufe bilden, deren Schenkel sich in Längsrichtung des Stabes erstrecken. Dabei kann die Lage der Schlaufe auf einfache Weise dadurch gesichert sein, daß der eine Schenkel von der Isoliersteifkappe überdeckt und der. andere Schenkel in einem an der Außenseite der Isolierstoffkappe vorgesehenen Schlitz eingeklemmt ist. Der zur Stabmitte gerichtete mittlere Teil der Schlaufe wird vorzugsweise um einen spitzen Winkel relativ zur Stabachse abgebogen; dadurch wird die Abschirmkapazität zur Stabmitte hin verringert, was für die Vergleichmäßigung des Spannungsabfalls im Gleichrichter günstig ist. Zur Vereinfachung der Montage kann

die den (positiven) Gleichspannungsanschluß des Gleichrichters 2 bildet. Der äußere Belag 11 ist ebenso wie die Glühkathode 14 der Bildröhre mit Masse verbunden. Die Anodenkapazität der Bildröhre, d. h. die Kapazität zwischen den Belägen 11 und 12, bildet die Glättungskapazität für die Bildstrahl-Beschleunigungsspannung. ^:

Der wechselspannungsseitige, durch die Verschlußkappe 6 gebildete Kontakt des Gleichrichters 2 ist mit dem Transformator 1 durch einen Anschlußleiter 15 verbunden, der z. B. aus einem Kupferdraht 15 α mit einem Durchmesser von 0,5 mm und einer hochspannungsfesten Polyäthylenisolierung 15 b von etwa 3 mm Durchmesser bestehen kann. Der Leiter 15 wird vor der Montage mit einer Metallklammer 16, die z. B. die Form einer geschlitzten, federnden Kappe haben kann, verlötet; er kann daher durch Überschieben der Metallklammer 16 über die Kappe 6 ohne Lötung mit dem Gleichrichter 2 verbunden werden. Der Anschlußleiter 15 bildet gleichzeitig eine Abschirmung für den wechselspannungsseitigen Teil des Gleichrichters 2; zu diesem Zweck ist er über etwa zwei Fünftel der Länge des Gleichrichters etwa parallel zur Stabachse geführt. Im letzten Teil dieser Strecke ist er mit schwacher Krümmung gegen die Achsrichtung des Gleichrichters abgebogen, so daß er zur Mitte des Gleichrichters hin eine verminderte Abschirmkapazität bildet.

Der Anschlußleiter 15 wird durch eine Isolierstoffkappe 17, die über das wechselspannungsseitige Ende des Gleichrichters 2 geschoben ist, in seiner Lage gehalten. Die Isolierstoffkappe 17, deren Querschnitt längs der Linie H-II in F i g. 2 dargestellt ist, ist auf der Innenseite mit einer Furche 18 zur Aufnahme des Anschlußleiters 15 versehen. Die Isolierstoffkappe 17 hat gleichzeitig die Aufgabe, die metallischen Anschlußteile 6, 16 des Gleichrichters 2 gegen Sprühentladungen zu schützen. Sie dient ferner zur mechanischen Halterung des Gleichrichters 2; zu diesem Zweck besitzt sie am äußeren Ende einen z. B. zylindrischen Ansatz 17 a, der durch eine entsprechende Öffnung des Abschirmkäfigs 3 gesteckt ist.

Der gleichspannungsseitige Anschlußkontakt 7 des Gleichrichters 2 ist über eine Metallkappe 19 mit dem Anschlußleiter 13 verbunden. Auch hier sind die metallischen Anschlußteile durch eine Isolierstoffkappe21 abgedeckt, die ähnlich ausgebildet ist wie die Isolierstoffkappe 17. Es ist auch möglich, unter Verzicht auf die Metallklammern 16 und 19 die Anschlußleiter 15 und 13 unmittelbar mit den Verschlußkappen 6 bzw. 7 zu verlöten.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 3 bis 6 ist der wechselspannungsseitige Anschlußleiter in Form einer U-förmigen Schlaufe gelegt, deren Schenkel sich im wesentlichen parallel zur Achse des Gleichrichters erstrecken. In F i g. 3 ist eine Seitenansicht dieser Anordnung, in F i g. 4 ein Teilschnitt dargestellt. Der wechselspannungsseitige Anschlußleiter ist hier mit 25 bezeichnet; er ist ein z. B. etwa 10 cm langes, gegen Hochspannung isoliertes Anschlußkabel der Hochspannungsspule 27 des Zeilentransformators. An das freie Ende des Anschlußleiters 25 ist wie in dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 eine federnde Metallklammer 16 angelötet. Bei der Montage des Gleichrichters 2 wird die Metallklammer 16 über die Kappe 6 geschoben; der Teil 25 α des Anschlußleiters wird anschließend mit einer Isolierstoffkappe 26 überdeckt. Ein weiterer Teil 25 b des Anschlußleiters wird dann an der Außenseite der Isolierstoffkappe 26 zurückgeführt und in einem clipartigen Schlitz 26 α der Isolierstoffkappe eingeklemmt. Die Teile 25 α und 25 b des Anschlußleiters bilden auf diese Weise die Schenkel einer U-förmigen Schlaufe; der mittlere Teil 25 c dieser Schlaufe ist gegenüber der Stabachse um einen spitzen Winkel abgebogen, so daß die Schlaufe zur Stabmitte hin eine geringere Abschirmkapazität aufweist.

Der Anschlußleiter 25 ist so bemessen, daß er nach dem Einlegen in den Schlitz 26 α nur noch eine freie Länge 25 d von etwa 2 cm hat, so daß der Gleichrichter 2 am Zeilentransformator räumlich fixiert ist und ohne weitere mechanische Hilfsmittel von dem Zeilentransformator getragen wird. Auch das rechte Ende des Gleichrichters 2 kann in ähnlicher, nicht dargestellter Weise von einem Anschlußleiter getragen werden; es kann jedoch auch, wie in F i g. 1 dargestellt, durch eine mit einem Ansatz versehene Isolierstoff kappe am Abschirmkäfig fixiert sein.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, ist auch die Isolierstoffkappe 26 auf der Innenseite mit einer Furche b zur Aufnahme des Leiterteils 25 α versehen. Die F i g. 5 und 6 zeigen Schnitte durch die Isolierstoffkappe 26 längs der Linien V-V bzw. VI-VI in F i g. 4, aus denen die Lage des clipartigen Schlitzes α und der Furche 26 b ebenfalls ersichtlich ist.

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Gleichrichtung von Wechselströmen hoher Spannung und hoher Frequenz, insbesondere zur Erzeugung der Bildstrahl-Beschleunigungsspannung für Fernsehbildröhren mittels eines stabförmigen Halbleiter-Gleichrichters, dessen wechselspannungsseitiges Ende mit einem Abschirmungsleiter verbunden ist, der sich über etwa ein Fünftel bis zur Hälfte der Stablänge in Längsrichtung des Stabes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmungsleiter von dem zur Wechselspannungsquelle (1) führenden Anschlußleiter (15) gebildet und durch eine das wechselspannungsseitige Ende des Gleichrichters (2) übergreifende Isolierstoffkappe (17) in seiner Lage gehalten ist.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel (25 a) der Schlaufe von der Isolierstoffkappe (26) überdeckt und der andere Schenkel (25 b) in einem an der Außenseite der Isolierstoffkappe (26) vorgesehenen Schlitz (26 d) eingeklemmt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß der Anschlußleiter (25) mit einer Metallklammer (16) verbunden ist, die über den mit dem Gleichrichtergehäuse (5) fest verbundenen metallischen Anschlußkontakt (6) des Gleichrichters (2) geschoben ist. :

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen