DE1591379C - Spulensystem mit mindestens einer Hochfrequenzspule mit einem stabförmigen ferromagnetisehen Kern - Google Patents

Description

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.

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.

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 stärker 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.

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. ■ . .

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

ίο 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 ge-. macht werden, so wird der Kern aus dem Spulensystem herausgezogen. Die Magnetisierung des Kernes

as 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.·

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.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Gegenstandes kann der Kernquerschnitt für den Ferritkern um etwa die Hälfte verringert werden. Außerdem reicht ein verhältnismäßig geringes VoIumen aufweisender Permanent-Magnet aus.

An Hand eines Ausführungsbeispieles wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung die Erfindung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Spulensystems nach der Erfindung in einer ersten Stellung, teilweise in geschnittener Darstellung,

Fig. 2 die gleiche Ansicht wie Fig. 1 in einer zweiten Stellung für den Kern,

Fig. 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,

Fig. 5 eine gegenüber Fig. 4 geänderte Anordnung des Spulensystems.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Hochfrequenzspule bezeichnet, die einen z. B. rohrförmigen ferromagne-

tischen 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 S 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 übergang 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.

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 Fig. 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.

Die Kennlinie 7 in der F i g. 3 entspricht dann der Lage des Kernes 3 in F i g. 2.

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 der Ablenkeinheit 9 direkt herangeführt werden. 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 Linearitätsregler 15 einerseits und an einer entsprechenden öffnung 18 der Halterungskappe 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.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. 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, radial magnetisierten Permanentmagneten einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Induktivität des Spulensystems durch Abflachung oder Verteilung der Magnetisierungs-Kennlinie (Scherung) bei konstanter Vormagnetisierung der Kern (3) gegenüber der fest angeordneten Hochfrequenzspule (1) und gegenüber dem fest angeordneten Permanentmagneten (2) verschiebbar angeordnet ist.

2. Spulensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (3) stift- oder rohrförmig ausgebildet ist.

3. Spulensystem nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spulensystem auf einer Halterungskappe (8) einer Ablenkeinheit (9) angeordnet ist, und zwar mit in der Halterungskappe (8) eingearbeiteten Mulden (12) und (13) zur Aufnahme des Spulensystems.

4. Spulensystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem separaten Spritzteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Spritzteil (16) mit der Einschnapp-Vorrichtung (17) in eine entsprechende öffnung (18) der Halterungskappe (8) einrastet.

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