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Die Erfindung bezieht sich auf ein Spulensystem mit mindestens einer
Hochfrequenzspule mit einem stabförmigen ferromagnetischen Kern, dessen Permeabilität
durch Vormagnetisierung mindestens eines in der Nähe eines Endes des Kerns angeordneten
aus einem Werkstoff mit geringer elektrischer Leitfähigkeit und geringen Hochfrequenzverlusten
bestehenden, im wesentlichen ring- oder rohrförmig ausgebildeten Permanentmagneten
einstellbar ist.
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Eine derartige Anordnung wird auch als Linearitätsregler bezeichnet.
In einem Fernsehgerät wird bekanntlich ein Sägezahnstrom durch eine auf dem Bildröhrenhals
sich befindende Ablenkeinheit zur Ablenkung des Elektronenstrahls einem Zeilentransformator
entnommen. Der Sägezahnstrom weist eine Amplitude auf, die durch die ohmschen Verluste
des Zeilentransformators zu Beginn des Hinlaufes größer sind als am Ende. Durch
die Reihenschaltung eines Linearitätsreglers mit einer derartigen Ablenkeinheit
wird erreicht, daß die Induktivität des Linearitätsreglers zu Beginn des Hinlaufes
des Sägezahnstromes seinen größten Wert aufweist und am Ende abnimmt. Durch Einstellung
der Induktivität des Linearitätsreglers kann also der zu hohe Strom am Beginn des
Hinlaufes symmetrisch zum Wert am Ende des Hinlaufes eingestellt werden. Die Spannungsdifferenz
über den Anschlüssen des Linearitätsreglers zwischen Beginn und Ende des Hinlaufes
des Sägezahnstromes ist ein Maß für die linearisierende Wirkung.
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Zum Aufbau eines derartigen Linearitätsreglers wurde bisher eine Spule
mit einem Ferritkern verwendet, der mit Hilfe eines Permanent-Magneten mehr oder
weniger in seinem Sättigungsgebiet betrieben wurde, wie z. B. in der deutschen Auslegeschrift
1230133 gezeigt. Ein die Spule durchfließender Sägezahnstrom kann z. B. am Anfang
des Hinlaufes die Magnetisierung im Ferritkern zum Teil aufheben, wodurch die Spannung
an den Anschlüssen des Linearitätsreglers groß wird. Am Ende des Hinlaufes kann
der die Spule durchfließende Sägezahnstrom die Magnetisierung noch weiter in den
Sättigungsbereich hineinsteuern, wodurch die Spannung an den Anschlüssen des Linearitätsreglers
dazu im Gegensatz kleiner wird. Ist die Anordnung bereits so eingestellt, daß der
magnetische Arbeitspunkt bereits weit in dem Sättigungsbereich liegt bzw. wird weit
in den Sättigungsbereich hineingesteuert, so wird auch die Spannungsdifferenz an
den Anschlüssen des Linearitätsreglers zwischen Anfang und Ende des Hinlaufes des
Sägezahnstromes sehr gering sein, d. h. auch die linearisierende Wirkung ist bei
sehr starker Vormagnetisierung sehr gering. Wird der magnetische Arbeitspunkt jedoch
derart eingestellt, daß nicht sehr weit in die Sättigung hineingesteuert werden
kann, und zwar derart, daß die erste Hälfte des Sägezahnstromes beim Hinlauf die
Vormagnetisierung des Ferritkernes zum Teil aufhebt, so entsteht eine große Spannungsdifferenz
zwischen dem Anfang und dem Ende des Hinlaufes des Sägezahnstromes; die erhaltene
linearisierende Wirkung ist daher am größten.
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Die bisher verwendeten Anordnungen zeigten große Kernquerschnitte
für den Ferritkern und auch große Querschnitte für den verwendeten Permanent-Magneten,
da immer in einem Teil des Sättigungsbereiches gearbeitet wurde. Spulensysteme mit
wenigstens einer Hochfrequenzspule mit vormagnetisiertem Stabkern sind weiterhin
aus der deutschen Patentschrift 1007 394 bekannt. Auch diese Anordnung arbeitet
mit gesättigten Kernen.
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Die aufgezeigten Nachteile und Mängel vermeidet die Erfindung in einem
Spulensystem der eingangs erwähnten Art dadurch, daß zur Veränderung der Induktivität
des Spulensystems durch Abflachung oder Versteilerung der Magnetisierungs-Kennlinie
(Scherung) bei konstanter Vormagnetisierung der Kern gegenüber der fest angeordneten
Hochfrequenzspule und gegenüber dem fest angeordneten Permanent-Magneten verschiebbar
angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, zunächst einmal den
magnetischen Arbeitspunkt derart festzulegen, daß keine Aussteuerung bis weit in
die Sättigung hinein erfolgt und daß immer im steilsten Bereich der Magnetisierungs-Kennlinie
gearbeitet wird. Die erhaltene linearisierende Spannung an den Anschlüssen des Linearitätsreglers
wird immer einen größten Wert aufweisen. Soll dieser Wert kleiner gemacht werden,
so wird der Kern aus dem Spulensystem herausgezogen. Die Magnetisierung des Kernes
umfaßt nun andere Gebiete desselben, aber sie durchsetzt einen kleineren Bereich
der Spulenwicklung, wodurch eine Verringerung der effektiven Permeabilität eintritt.
Es wird also im Gegensatz zu den bisher bekannten Einrichtungen auf einer anderen
Magnetisierungs-Kennlinie gearbeitet.
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Weierhin kann nach der Erfindung der Kern rohrförmig ausgebildet sein,
er kann auch mit dem ihm umgebenden Spulensystem und mit den Magneten auf eine Halterungskappe
einer Ablenkeinheit angeordnet sein, so daß die Einstellungsarbeiten an der Bildröhre,
also ein Zentrieren und ein Linearisieren des Bildes, nur an der Ablenkeinheit vorgenommen
werden müssen und nicht, wie bei dem bisher bekannten Stand der Technik, sowohl
an der Ablenkeinheit als auch an dem auf einem Chassis angeordneten Linearitätsregler.
Weiterhin wird dadurch auch noch auf der gedruckten Leitungsplatte Raum gespart,
und zwar für den Linearitätsregler selbst und für die Leitung vom Zeilentrafo zum
Linearitätsregler.
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Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Gegenstandes kann der Kernquerschnitt
für den Ferritkern um etwa die Hälfte verringert werden. Außerdem reicht ein verhältnismäßig
geringes Volumen aufweisender Permanent-Magnet aus.
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An Hand eines Ausführungsbeispieles wird unter Bezugnahme auf die
Zeichnung die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht
des Spulensystems nach der Erfindung in einer ersten Stellung, teilweise in geschnittener
Darstellung, F i g. 2 die gleiche Ansicht wie F i g. 1 in einer zweiten Stellung
für den Kern, F i g. 3 die verschiedenen Magnetisierungs-Kennlinien für die in F
i g. 1 und 2 gzeichneten Stellungen des Kernes im Spulensystem, F i g. 4 eine Anordnung
des Spulensystems nach der Erfindung auf einer Halterungskappe einer Ablenkeinheit,
F i g. 5 eine gegenüber F i g. 4 geänderte Anordnung des Spulensystems.
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In F i g. 1 ist mit 1 eine Hochfrequenzspule bezeichnet, die einen
z. B. rohrförmigen ferromagnetischen
Kern 3 umgibt, der in dieser
Hochfrequenzspule 1 verschiebbar angeordnet ist. An dem einen Ende des Spulensystems
1 und damit auch an dem einen Ende des in dieser Lage befindlichen ferromagnetischen
Kernes 3 ist ein Permanent-Magnet 2 angeordnet, der radial magnetisiert ist, auf
seinem Innendurchmesser also z. B. einen Südpol und auf seinem Außendurchmesser
einen Nordpol aufweist. Die dieser Stellung entsprechende Magnetisierungs-Kennlinie
ist in F i g. 3 mit 6 bezeichnet. Der Kern 3 wird nach der Erfindung mit dem Permanent-Magneten
2 nur derart weit in die Sättigung gesteuert, daß eine größte Spannungsdifferenz
zwischen Anfang und Ende des Hinlaufes eines Sägezahnstromes entsteht. Eine Verringerung
der Spannungsdifferenz an den Anschlüssen 4 und 5 der Hochfrequenzspule 1 wird nun
dadurch erreicht, daß im Gegensatz zu der bekannten Anordnung nicht mehr die Spule
weiter magnetisiert wird und damit der Kern 3 weiter in die Sättigung hineingetrieben
wird, sondern durch Herausziehen des Kernes 3 aus der Spule, wie in F i g. 2 gezeigt,
wird die Induktivität der Hochfrequenzspule 1 verringert. Bei richtiger Dimensionierung
der Bauelemente gelingt es, die Magnetisierung beim Herausziehen des Kernes 3 derart
verlaufen zu lassen, daß die Kennlinien-Charakteristik der Spannung an den Anschlüssen
4 und 5 der Hochfrequenzspule 1 sich nur geringfügig ändert, daß aber die Amplitude
der an den Anschlüssen 4 und 5 bestehenden Spannung bei über-an- von der Lage des
Kernes 3 nach F i g. 1 zur Lage des Kernes 3 nach F i g. 2 sich erheblich verringert.
Die entsprechende Magnetisierungskennlinie ist in F i g. 3 mit 7 bezeichnet.
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In der Lage des Kernes 3 nach F i g. 1 wird der Kern praktisch nur
in einer Richtung vormagnetisiert, wie in F i g. 2 durch die strichpunktierten Linien
angedeutet. Hierbei ist von einem kleineren Stück im Permanent-Magneten 2 abgesehen.
In der Stellung des Kernes nach F i g. 1 wird der Kern 3 unter dem Permanent-Magneten
2 und innerhalb der Spule 1 in der gleichen Richtung wie bisher bei den bekannten
Anordnungen aber wegen des kleineren Luftspaltes stärker als in der Stellung nach
F i g. 2 vormagnetisiert. Das in der Stellung 3 nach F i g. 1 frei herausragende
Stück des Kernes 3 wird jedoch in umgekehrter Richtung vormagnetisiert, so daß sich
unter dem Einfluß eines Sägezahnstromes und der beiden Kernstrecken verschiedene
wirkungsvolle Permeabilitäten überlagern, die zu einer geringeren Spannungsdifferenz
zwischen dem Anfang und dem Ende des Hinlaufes eines Sägezahnstromes führen. In
der Anordnung nach F i g.1 bewirken also sowohl die Magnetisierung als auch die
Stellung des Kernes 3 eine Verringerung der Spannung an den Anschlußklemmen 4 und
5 der Hochfrequenzspule 1 beim Herausziehen des Kernes aus der Spule.
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Die Kennlinie 7 in der F i g. 3 entspricht dann der Lage des Kernes
3 in F i g. -2.
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F i g. 4 zeigt eine Anordnung des Spulensystems mit dem stabförmigen
ferromagnetischen Kern und mit dem Permanent-Magneten auf einer Halterungskappe
8 einer Ablenkeinheit 9, die auf dem Bildröhrenhals 10 einer Fernsehbildröhre 11
angeordnet ist. Die Einrichtung kann derart getroffen werden, daß das Spulensystem
mit den zugehörigen Teilen, also der Linearitätsregler, in die Halterungskappe mit
einbezogen wird, so daß ein separates Spritzteil für den Linearitätsregler entfällt.
Angespritzte Mulden 12 bzw. 13 nehmen dann den Linearitätsregler in der Halterungskappe
8 auf. Die Anschlüsse 4 und 5 der Hochfrequenzspule 1 können an eine Anschlußleiste
14 der Ablenkeinheit 9 direkt herangeführt werden.
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F i g. 5 zeigt schließlich eine gegenüber der F i g. 4 geänderte Halterung
für den Linearitätsregler 15 mit einem separaten Spritzteil 16, das die Hochfrequenzspule
1, den Permanent-Magnet 2 und den ferromagnetischen Kern 3 aufnimmt. Durch eine
Einschnappvorrichtung 17 am Linearitätsregi_er 15 einerseits und an einer entsprechenden
Öffnung 18 der Hal_terungskappe 8 einer Ablenkeinheit 9 andererseits wird nun der
Linearitätsregler 15 mit der Ablenkeinheit 9 verbunden. Diese Anordnung kann dann
verwendet werden, wenn die getrennte Montage von Ablenkeinheit 9 und Linearitätsregler
15 aus verschiedenen Gründen vorteilhafter ist.