DE2406850C3 - Einrichtung zum Prüfen von Hochspannungserzeugern auf Koronaentladungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen von Hochspannurgserzeugern auf Koronaentladungen, die in mit Hochfrequenzimpulsen betriebenen Hochspannungserzeugern, insbesondere in Hochspannungstranformatoren für die Horizontalablenkschaltung von Fernsehempfängern auftreten.

Es sind bereits verschiedene Techniken bekannt (E.R.A. Discharge Detector Model 3" Januar 1967), mit deren Hilfe Koronaentladungen in mit üblichen Netzfrequenzen arbeitenden elektrischen Netzgeräten fest- so gestellt werden können. Diese bekannten Einrichtungen sind jedoch nicht für die Feststellung von Koronaentladungen in Hochspannungserzeugern geeignet, wie sie beispielsweise Hochspannungstransformatoren für die Horizontalablenkschaltung von Fernsehempfängern darstellen. Dies dürfte aus folgenden Gründen der Fall sein:

1. Bei einem Fernsehempfänger ist an die Horizontalablenkschaltung mit ihrem Hochspannungserzeuger eine Hochspannungs-Ausgangschaltung angeschlossen. Diese wird mit hochfrequenten Impulsen, den Rücklaufimpulsen betrieben, die eine außerordentlich scharf ansteigende Kennlinie haben. Es ist nicht möglich, diese hochfrequenten Impulse bzw. ihre Obersehwingungskomponenten von denjenigen Impulsen zu trennen, die durch das Auftreten von Koronaentladuneen im Hochspannungserzeuger auftreten. Es ist deshalb auch nicht möglich, die auf Koronaentladungen zurückgehenden Impulse für sich zu beobachten. Es sei ergänzend darauf hingewiesen, daß es dem Fachmann bekannt ist, daß in nicht-sinusförmigen Hochfrequenzimpu'.sen vorhandene Oberschwingungskomponenten, die schwer abzutrennen sind, eine gleiche Wirkung wie von Koronaentladungen herrührende Impulse haben.
2 Neben den Rücklaufimpulsen sind in Fernsehempfängern verschiedene andere hochfrequente Impulse vorhanden, wie Synchronimpulse, Videosignale usw. Diese Impulse sind bezüglich der Feststellung und Beobachtung von Impulsen, die auf Koronaentladung zurückzuführen sind, als störende Rauschsignale zu werten und erschweren ebenfalls die Beobachtung.

3. Die bekannten Einrichtungen zum Prüfen von Bauelementen auf das Auftreten von Koronaentladungen sind nur für solche Koronaentladungen geeignet, die durch Sinuswellenspannungen mit einer Frequenz von einigen 10 bis einigen 100 Hz hervorgerufen werden. Die hier auftretenden, auf die Koronaentladungen zurückgehenden Impulse sind leicht abzutrennen und für sich zu beobachten. Es ist jedoch völlig unmöglich, mit den bekannten Einrichtungen Koronaentladungen festzustellen. die in einem Rücklauftransformator auftreten, der mit Rücklaufimpulsen betrieben wird.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Einrichtung zum Prüfen von Hochspannungserzeugern auf Koronaentladungen zu schaffen, wobei der Hochspannungserzeuger mit hochfrequenten Impulsen betrieben wird und insbesondere der Rücklauftransformator eines Fernsehempfängers sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Hochspannungserzeuger durch Koronaentladung erzeugte Signale an einen ausgangsseitig an den Hochspannungserzeuger angeschlossenen Koppelkreis gelegt ist, der auf die Frequenz der Koronaentladungssignale abgestimmt ist und ausgangsseitig mit einem ebenfalls auf die Frequenz der Koronaentladungssignale abgestimmten Selektivverstärker verbunden ist, der ausgangsseitig mit dem Eingang eines Oszilloskops verbunden ist, dessen Zeitachsenablenkung durch die an den Eingang des Hochspannungserzeugers gelegten Impulse bestimmt ist.

Man erkennt zunächst, daß bei einer derartigen Prüfeinrichtung der zu prüfende Hochspannungserzeuger nicht aus seiner ihm zugeordneten Schaltung entnommen werden muß. Es genügt vielmehr, sekundärseitig an den Hochspannungserzeuger einen Koppelkreis anzuschließen. Die Tatsache, daß der Hochspannungserzeuger in seiner eigenen Betriebsschaltung und mit deren Einbeziehung geprüft wird, stellt eine erhebliche Vereinfachung dar. Dadurch wird überdies sichergestellt, daß der Hochspannungserzeuger auf Koronaentladungen unter genau den Bedingungen geprüft wird, unter denen er im Betrieb zu arbeiten hat. Für das Ermöglichen der Prüfung des Hochspannungserzeugers auf das Auftreten von Koronaentladungen ist es nun entscheiden, daß der an den Hochspannungserzeuger angeschlossene Koppelkreis auf die Frequenz der durch die Koronaentladungen auftretenden Signale abgestimmt ist, die überdies im ausgangsseitig an den Koppelkreis angeschlossenen Verstärker selektiv verstärkt werden. Es werden hier also Vorkehrungen getroffen, um gezielt die allein interessierenden Signale weiter zu verarbeiten. Diese Signale werden dann über-

dies dadurch am Oszilloskop klar erkennbar und sichtbar gemacht, indem dessen Zeitablenkung wiederum auf die normalen Betriebsimpulse des Hochspannungserzeugers abgestimmt sind. Das Auftreten von Koronaentladungen im Prüfling kann damit am Oszilloskop mühelos erkannt werden. Es wird so erstmals eine Einrichtung geschaffen, die für die Überprüfung von Hochspannungserzeugern, wie Rücklauftransformato, en von Fernsehempfängern auf das Auftreten von Koronaentladungen geeignet ist, in dei Entwurfsphase die Konzi- _lv pierung einer vollständigen Isolierung ermöglicht und in der Produktionsphase mit einfachen Mitteln eine ständige Qualitätskontrolle erlaubt.

In der Beschreibung wird die Erfindung anhand einer Einrichtung zum Feststellen von Koronaentladungen in ;₅ einem Rücklauftransformator erläutert. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigen

Fi g. 1 ein Blockschema der grundsätzlichen Anordnung einer erfändungsgcmäßen Einrichtung zum Feststellen von Koronaentladungen,

F i g. 2a bis 2d einige Ausführungsformen von abgestimmten Koppelkreisen,

F i g. 3 eine andere von denen der F i g. 2a bis 2d verschiedene Ausführungsform eines Koppelkreises, \s

F i g. 4 in einer Braunschen Röhre eines Oszilloskops erscheinende Wellenformen und

F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Erfindung.

Fig.l zeigt einen Rücklauftransformator 3, der aus einer Primärspule 32, einer Sekundärspule (Hochspannungsspule) 31, einer dritten Spule 33 und einer Diode 34 usw. besteht und von einem Horizontalablenkimpuls-Erzeugerkreis 1 und einem Hochspannungsausgangskreis 2 gespeist wird. Eine Energiequelle 4 liefert Gleichstrom an die Kreise 1 und 2. Die im Rücklauftransformator auftretenden Koronasignale werden auf der Braunschen Röhre eines Oszilloskops 7 dargestellt, nachdem sie die Niedrigspannungsseite der Sekundärspule und einen abgestimmten Koppelkreis 5 passiert haben und durch einen abgestimmten Verstärker 6 verstärkt worden sind. Der Horizontalablenkimpuls-Erzeugerkreis darf nur Impulse erzeugen, die für den Betrieb des Rücklauftransformators unumgänglich erforderlich sind. Das Vorhandensein anderer Impulse ist nicht vorteilhaft, da hierdurch der Rauschabstand der Koronasignale verringert wird. Beispielsweise können die Horizontalablenkimpulse unabhängige Impulse mit einer Folgefrequenz von etwa 15,75 kHz sein, die mit den Horizontaisynchronimpulsen nicht synchronisiert sind. Durch Aussondern aller anderen Impulse außer diesen 15,75 kHz-Impulsen aus dem Feststellsystem kann ein guter Rauschabstand erzielt werden. Durch diese Gegenmaßnahme können die in herkömmlichen Fernsehempfängern verwendeten Schaltungen für den Horizontalablenkimpuls-Erzeugerkreis 1 und den Hochspannungsausgangskreis 2 benützt werden. Wenn die Ablenkung der Horizontalachse des Oszilloskops 7 durch die gleichen Rücklaufimpulse, die den Rücklauftransformator 3 betreiben, nach dem Außentriggermodus erfolgt, erscheinen die Rauschsignale, z. B. Oberschwingungskomponenten vom Koppelkreis 5 und vom Verstärker 6 leckender Rücklaufimpulse, noch auf der Braunschen Röhre vollständig synchronisiert mit der Zeilenablenkung. Es ist sehr leicht, sie von den unsynchronisierten unstabilen Koronasignalen zu unterscheiden.

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fio F i g. 2a bis 2d zeigen Ausführungsformen des abgestimmten Koppelkreises 5 mit Kapazitätselementen 50 51, 53, 55, 56 und 58 und Induktivitätselementen 52. 53. 57 und 59. Die in F i g. 2c dargestellte Ausführungsform zeigt einen Fall, bei dem der abgestimmte Koppelkreis mit der Hochspannungsseite der Sekundärspule 31 verbunden ist. Das Festsetzen der Mittelfrequenz des abgestimmten Koppelkreises und des abgestimmten Verstärkers 6 ist ein wichtiges Problem im Zusammenhang mit dem Rauschabstand der Koronasignalimpulse. Im vorliegenden Fall eines Rücklauftransformators mit einer Folgefrequenz von 15,75 kHz kann der Koronaimpuls, wenn die Mittelfrequenz auf weniger als 4,2 MHz festgesetzt wird, nicht von den Oberschwingungskomponenten der Rücklaufimpulse unterschieden werden. Wenn sie andererseits auf mehr als 50 MHz festgesetzt wird, wird der Verstärkungsgrad des abgestimmten Verstärkers ungenügend, wodurch die Meßempfindlichkeit verringert wird. Vorzugsweise wird die Mittelfrequenz zwischen 4,2 MHz und 50 MHz festgesetzt.

F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Kopplung, bei der eine Einzelwindungsspule 10, die durch e-n Ende der Sekundärspule des Rücklaufvransformators gebildet wird, und eine Detektorspule 9 durch einen Magnetkern 8 magnetisch gekoppelt und dann mit dem abgestimmten Verstärker 6 verbunden sind.

F i g. 4 zeigt Beispiele von Wellenformen, die auf der Braunschen Röhre eines Oszilloskops beobachtet werden, wobei die obere Spur den vom abgestimmten Verstärker 6 erhaltenen Ausgang darstellt. Oberschwingungskomponenten 11 der Rücklaufimpulse sind mit der Ablenkung der Horizontalachse vollständig synchronisiert. Koronasignalimpulse 12 sind leicht zu identifizieren, da sie nicht synchronisiert sind. Die untere Spur zeigt Rücklaufimpulse zur Phasenkorrektur der Ausgangswellenform.

F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaltungsanordnung. Vom Horizontalablenkimpuls-Erzeugungskreis 1 erzeugte Impulse werden an zwei Hochspannungsausgangskreise 2 gelegt, betätigen gleichzeitig zwei voneinander unabhängige Rücklauftransformatoren 3 und werden über zwei Koppelkreise 5 mit gleichen Kennlinien an die beiden Eingangsklemmen eines Differentialverstärkers 14 geliefert. Der Ausgang des Differentialverstärkers wird dem Oszilloskop 7 über den Verstärker 6 zugeführt. Die Rücklaufimpi'lse und ihre Oberschwingungskomponenten erscheinen an den beiden Eingangsklemmen des. Differentialverstärkers 14 mit gleichem Pegel und gleicher Phase, so daß sie gelöscht werden, während die Koronasignalimpulse, die unterschiedliche Pegel und Phasen aufweisen, nicht gelöscht, sondern verstärkt und auf der Braunschen Röhre des Oszilloskops dargestellt werden. Es braucht nicht gesagt zu werden, daß diese Anordnung die gleiche Wirkung hat, wenn eine Koronaentladung nur in einem der beiden Rücklauftransformatoren auf- * rht.

Obwohl einige Ausführungsformen der Erfindung unter Zugrundelegung eines Fernsehempfängers als Beispiel erläutert worden sind, kann die gleiche Wirkung durch Verwendung dieser Anordnung bei anderen mit Hochfrequenzimpulsen betriebenen Hochspannungserzeugungseinrichtungen erzielt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Prüfen von Hochspannungserzeugern auf Koronaentladungen, die in mit Hochtrequenzimpulsen betriebenen Hochspannungserzeugern, insbesondere in Hochspannungstranformatoren für die Horizontalablenkschaltung von Fernsehempfängern auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß im Hochspannungserzeuger (3) durch Koronaentladung erzeugte Signale an einen ausgangsseitig an den Hochspannungserzeuger angeschlossenen Koppelkreis (5) gelegt ist, der auf die Frequenz der Koronaentladungssignale abgestimmt ist und ausgangsseitig mit einem ebenfalls auf die Frequenz der Koronaentbdungssignale abgestimmten Selektivverstärker (6) verbunden ist, der ausgangsseitig mit dem Eingang eines Oszilloskops (7) verbunden ist, dessen Zeitachsenablenkung durch die an den Eingang des Hochspannungserzeugers (3) gelegten Impulse bestimmt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungserzeuger ein Hochspannungstransformator (3) ist, dessen Eingang mit einem Horizontalablenkkreis (1) verbunden ist, der durch nicht-synchronisierte Horizontalablenkimpulse steuerbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelfrequenz des Koppelkreises (5) und des Verstärkers (6) in einem Bereich von 4,2 MHz bis 50 MHz liegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Komponenten gleicher Phase in zwei Signalen, die Oberschwingungen von Hochfrequenzimpulsen enthalten, durch einen Differentialverstärker (14) löschbar sind (F i g. 5).