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Eochspannungsfestes, mit Kunststoff vergossenes elektrisches Bauteil
Die Erfindung betrifft ein hochspannungsfestes, mit Kunststoff vergossenes elektrisches
Bauteil, insbesondere Hochspannungsvervielfacher für Fernsehempfänger, bei dem zwischen
zwei Reihen miteinander wenigstens angenähert in Deckung liegender, über Kontaktstücke
direkt hintereinandergeschalteter scheibenförmiger Kondensatoren eine Anzahl von
Gleichrthter angeordnet ist, die mit den Kondensatoren elektrisch verbunden sind.
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Hochspannungsvervielfacher (Kaskaden) für Fernsehempfänger sind in
einer Vielzahl von Ausführungen bekannt. Durch Wahl der verschiedensten Kondensator-
und Gleichrichter-Typen sowie durch unterschiedlichste räumliche Anordnung dieser
Bauelemente hat man versucht, für die Kaskade bei Wahrung ihrer elektrischen Eigenschaften,
insbesondere einer zuverlässigen Hochspannungsfestigkeit, einen möglichst gedrungenen
Aufbau zu finden, um Raum, Gewicht und vor allem Vergußmaterial einzusparen. Diese
Bemühungen hatten neue Impulse erhalten, als es gelang, die vergleichsweise kleine
Si-Diode als Kaskaden-Gleichrichter zu verwenden. Hierzu sei beispielsweise auf
das Deutsche Gebrauchsmuster 7 114 078 sowie die DOS 2 307 227-und DOS 2 329 475
verwiesen.
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Zur Erzielung besonders kleiner Abmessungen ist bei einem Bauteil
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Kontaktstücke sich
im wesentlichen quer zur Längsachse der beiden Kondensator-Reihen erstrecken und
die
einzelnen in Keramik-Bauweise ausgeführten Kondensatoren zu
jeweils einer kompakten Kondensatoreinheit miteinander verbinden, wobei die Kontaktstücke
zwischen einander benachbarten Stirnflächen der Kondensatoren eingepaßt sind und
als elektrische Verbindung zu den Gleichrichtern seitlich über die Kondensator-Stirnflächen
hinausragen.
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Ein solches Bauteil verfügt über eine extrem hohe Packungsdichte siener
Elemente und ist dennoch vor hochspannungsbedingten Überschlägen oder Koronaentladungen
sicher. Es kann über dies mit weniger Lötaugen, also insgesamt mit geringerer Verschaltungarbeit
hergestellt werden und ist einer automatischen Fertigung zugänglich. In einer bevorzugten
Ausführung sind diekompakten Kondensatoreinheiten eines erfindungsgemäßen Bauteils
jeweils von einteiligen, mit Einschnitten quer zu ihrer Längserstreckung versehenen
Keramikstäben gebildet. Die elektrisch leitfähigen Beläge sind dabei den Schnittflächen
dieser Binschnitte aufgebracht.
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Zweckmäßigerweise bildet man die Kontaktstücke als Kontaktfahnen aus,
dennrbei seitlich etwas überstehenden Fahnen können sämtliche Kontaktierungen sehr
einfach vorgenommen werden. Sind stattdessen unter Einsparung gesonderter Kontaktstücke
die Anschlüsse der Gleichrichter direkt auf die Kondensatorbeläge geführt, kann
man die Stückzahl der pro Kaskadebauteil erforderlichen Teile senken.
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Sir. erfindungsgemäßes Bauteil kann auf folgende Weise besonders rationell
zusammengebaut werden. Zunächst verdrahtet man die Gleichrichter mit den Kontaktstücken
zu einem starren Gebilde. Sodann verankert man die Kontaktstücke dieses Gebildes
zwischen den einander zugewandten Belägen benachbarter Kondensatoren. Bestehen dabei
die Kondensatoren aus einzelnen Scheiben, so hat man zugleich diese Scheiben zur
Bildung
der Kondensator-Einheit übereinanderzustapeln.
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Schließlich wird die so erhaltene Baugruppe mit Kunstharz zu einem
Block vergossen. Abweichend von diesem Verfahren könnte man genauso gut erst die
Kondensatoren einer Reihe unter Zwischenordnung der Kontaktstücke zu stabilden Einheiten
verfestigen und sie erst dann mit den einzelnen Gleichrichtern verbinden.
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Die Erfindung soll nun anhand zweier Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit den Figuren der Zeichnung näher erläutert werden. In den Figuren sind dabei
einander entsprechende Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen: Figur 1 den Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Hochspannungs-Vervielfachers; Figur 2 das Ausführungsbeispiel
der Figur 1 in einer teilweise weggebrochenen Seitenansicht; Figur 3 das Ausführungsbeispiel
der Figur 2 in der Draufsicht; Figur 4 die Kondensatoreinheit eines weiteren Ausfu~hrungsbeispieles
eines erfindi ngsgemäßen Hochspannungsvervielfachers und Figur 5 die Kondensatoreinheit
der Figur 4 in der Draufsicht.
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Die Figuren zeigen Hochspannungs-Verdreifacher, die in Farbfernsehempfänger
zur Erzeugung der Strahlspannung vorgesehen sind. Die dargestellten Kaskaden bestehen
wechselstromseitig aus zwei hintereinandergeschalteten Kondensatoren 1, 2 sowie
gleichetromseitig aus drei in Reihe liegenden Kondensatoren 3, 4, 5 und sind in
an sich bekannter Weise über fünf Gleichrichter (Dioden) 6, 7, 8, 9, 1Q verbunden.
Ein solcher HochspannungsVerdreifacher erhält bei Einsatz in
einem
Fernsehmpfänger über einen Anschluß R den Rückschlagimpuls eines Zeilentransformators
und gibt über einen Anschluß UH die erhöhte, gleichgerichtete Spannung ab. Die Kaskade
ist im vorlægenden Fall außerdem an einem Punkt 11 angezapft und liefert dort über
einen Anschluß F die sogenannte Fokusspannung. Der Kondensator 3 ist an Masse geführt
(Anschluß M).
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Der konstruktive Aufbau des Verdreifacliers ist der Figur 2 zu entnehmen.
Man erkennt, wie die einzelnen scheibenförmigen Kondensatoren zu zwei kompakten,
sich parallel zueinander erstreckenden Kondensator-Einheiten zusammengefaßt sind;
die wechselstromseitigen Kondensatoren 1, 2 bilden eine Einheit 21, die gleichstromseitigen
Kondensatoren 3, 4, 5 bilden eine Einheit 22. Alle diejenigen Kondensator-Stirnflächen,
die mit den Dioden zu kontaktieren sind, tragen einen elektrisch leitfähigen Belag
12.- Dieser Belag kann vor oder nach Sinterung der Kondensator-Keramik aufgetragen
sein.
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Die Anschlüsse der Dioden (Anschlüsse 13) sind im -vorliegenden Fall
direkt auf die Kondensator-Beläge geführt und dort verankert, beispielsweise über
eine (taucht Lötung.
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Sämtliche Bauelemente sind mit Kunstharz zu einem Block 14 vergossen,
der die Konturen der miteinander verdrahteten Elemente ungefähr nachzeichnet (Figur
3). An der Grundfläche dieses Blocks 14 verbleibt ein mit zwei Ausspa-rungen 15
versehener Steg 16. Diese Aussparungen dienen zur Festlegung des Bauteils auf eine
Unterlage, beispielsweise dem Chassis eines Fernsehem pfängers. Alle Zuleitungen
zu den Bauelementen - Zuleitung 17 für den Anschluß R, Zuleitung 18 für den Anschluß
F, die HochspannungsZuleitung 19 für den Anschluß UH und Zuleitung 20 zur Masse
M - sind aus der Deckfläche des Blocks herausgeführt.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen von einem abgewandelten Ausführungsbeispiel
die gleichstromseitige Kondensator-Einheit. Diese
Einheit ist im
vorliegenden Falle nicht aus einzelnen Scheiben zusammengesetzt, sondern dadurch
entstanden, daß man einen KeramMotab 24 mit Einschnitten versehen und den sich dabei
ergebenden Schnittflächen den leitfähigen Belag 12 aufgebracht hat. Zwischen die
Beläge eines jeden Einschnitts sind - ebenfalls abweichend vom ersten Ausführungsbeipiel
- Kontaktfahnen 23 geschoben, die zwei seitlich überstehende Teilbereiche aufweisen
und dort mit je einem Dioden-Anschluß kontaktiert werden können (Figur 5). Diese
Fahnen können ebenfalls durch einen einfachen (auch-)Lötvorgang in den Kondensator-Einheiten
verankert werden. Es wäre aber auch denkbar, sie vor Sinterung der Kondensator-Keramik
zusammen mit dem leitfähigen Belag aufzubringen.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungs beispiele
beschränkt. So kann die Kaskade auch zu anderen Zwecken als der Hochspannungsversorgung
von Farbfernsehempfängern verwendet werden und braucht ein erfindungsgemaßes Bauteil
nicht stets ein Hochspannungs-Vervielfacher nach dem dargestellten Kaskaden-Prinzip
zu sein. Im übrigen bleibt es dem Fachmann im Rahmen der vorliegenden Erfindung
überlassen, welche konkrete Form er dem vorgossenen Block im Einzelfalle gibt. Ob
dabei die Bauelemente in einem Becher oder becherlos umgossen werden, ist ohne Belang.
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6 Patentansprüche 4 Figuren