DE2554362B2 - Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauelement, das zwei thermisch gekoppelte Thermistoren mit positiven Temperaturkoefizienten aufweist - Google Patents
Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauelement, das zwei thermisch gekoppelte Thermistoren mit positiven Temperaturkoefizienten aufweistInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauelement, das einen ersten
und einen zweiten Thermistor mit jeweils positiven Temperaturkoeffizientsn aufweist, wobei der zweite
Thermistor zur Erwärmung des ersten Thermistors mit demselben thermisch gekoppelt ist, wobei die Curie-Temperatur des zweiten Thermistors höher als die
Curie-Temperatur des ersten Thermistors ist, wobei der Widerstandswert des zweiten Thermistors bei einer
höheren Temperatur als dessen Curie-Temperatur niedriger als der Widerstandswert des ersten Thermistors
bei derselben Temperatur ist, sowie mit einer Endmagnetisierungsspule, die mit dem ersten Thermistor in
Reihe geschaltet ist, während der zweite Thermistor parallel zu dieser Reihenschaltung geschaltet ist und die
Parallelschaltung mit den Polen einer Wechselspannungsquelle verbunden ist.
Eine derartige Schaltungsanordnung, die z. B. zum Entmagnetisieren der Schutzhaube und der Lochmaske
von Lochmasken- Farbfernsehröhre verwendet wird, ist aus dem JP-GM 46-22499 bekannt. Damit der durch
eine mit dem ersten Thermistor in Reihe geschalteten Entmagnetisierungsspule am Ende des Entmagnetisierungsvorganges fließende, einen unerwünschten Rcstmagnetismus in den zu entmagnetisierenden ferromagnetischen Teilen verursachende Strom verringert wird,
wird der erste Thermistor durch den zweiten Thermistör auf eine höhere Temperatur als die gebracht, die
vom Endstrom allein verursacht werden würde. Dadurch wird der Widerstandswert des erstei· Thermi
stors weiter erhöht Dies wird dadurch erreicht, daß der
Widerstandswert des zweiten Thermistors im Gleichgewichtszustand im Betrieb niedriger ist als der Widerstandswert des ersten Thermistors, wodurch die Ver-
Iustlejstung im zweiten Thermistor in diesem Zustand höher ist als diejenige im ersten Thermistor,
Im kalten Zustand haben die beiden Thermistoren des bekannten Thermistorelementes denselben Widerstandsweit Weil der durch die Entmagi>etisterungs-
spule fließende Anfangsstrom groß sein muß, muß der Widerstandswert des ersten Thermistors sehr niedrig
sein, was bedeutet, daß auch der Widerstandswert des
zweiten Thermistors sehr niedrig ist Weil aber auch die Entmagnetisierungsspule einen sehr niedrigen Wi
derstandswert hat, wurde der Stromstoß beim Einschal
en der Farbbildwiedergabevorrichtung sehr groß, was
an den Netzschalter sehr hohe Anforderungen stellte. Außerdem war sehr unwirtschaftlich, daß der Spitzenstrom durch die Spule kleiner als der Strom durch den
zweiten Thermistor war. Ist z. B. der Widerstandswert beider Thermistoren 40 Ohm und ist der ohmsche Widerstand der Spule z. B. 20 Ohm, so fließt am Anfang
ein Strom von 3,7 A durch die Spule, während der Strom durch den zweiten Thermistor 53 A beträgt
Außerdem bedeutet dies, daß der zweite Thermistor sehr schnell heiß wird und daher den mit ihm thermisch
gekoppelten ersten Thermistor auch sehr schnell erwärmt Das Entmagnetisieren war daher oft zu kurz,
also dessen Dauer ungenügend. Weiterhin führte bei
jo dem sich sinusförmig ändernden Entmagnetisierungsstrom eine zu schnelle Entmagnetisierung eine starke
Asymmetrie der Sinusfunktion herbei, was eine ein unerwünschtes Magnetfeld erzeugende G!eichstromkomponente verursachte.
j<5 Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, eine
Entmagnetisierungsschaltung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie eine Entmagnetisierung genügender Dauer erbringt und daß die Verlustleistung
beim Einschalten niedrig gehalten wird, so daß der
Netzschalter geschützt wird und s'-i weitere Folge davon die erforderliche Absicherung durch eine Schmelzsicherung für einen niedrigeren Strom bemessen werden kann.
4-, gnetisierungsschaltung der eingangs genannten Art
nach der Erfindung dadurch, daß der Widerstandswert
des zweiten Thermistors im kalten Zustand höher als
der Widerstandswert des ersten Thermistors ist.
-,ο Molekül, aus dem der zweite Thermistor besteht, mehr
Blei als das Molekül des Materials, aus dem der erste Thermistor besteht, enthalten, oder es kann das Molekül des Materials, aus dem der erste Thermistor besteht,
mehr Strontium als das Molekül des Materials, aus dem
v, der zweite Thermistor besteht, enthalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist,
näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Entmagnetisie-
bo rungsschaltung mit einem Thermistorelement, die
F i g. 2 und 3 charakteristische Kurven der Thermistoren und
t,r, beispielsweise für eine nicht dargestellte Farbfcrnsehbildröhre vom Lochmaskentyp, in Reihe mit einem
Thermistor 2 mit einem positiven Temperaturkoeffizienten. Die gebildete Reihenschaltung ist an die Klem-
men 3 und 4 einer Wechselspannungsquelle 5, beispielsweise an das elektrische Versorgungsnetz, ober einen
Netzschalter 6 anschließbar. Parallel zur Reihenschaltung aus der Entmagnetisierungsspule 1 und dem Thermistor
2 liegt ein weiterer Thermistor 7, der ebenfalls einen positiven TemperaturkoefFizienten aufweist Die
Thermistoren 2 und 7 sind dadurch thermisch miteinander gekoppelt, daß sie in innigen Kontakt miteinander
gebracht sind, wie in F < g. 1 durch einen Pfeil angedeutet
Im kalten Zustand haben die beiden Thermistoren 2 und 7 verhältnismäßig kleine Widerstandswerte, Unmittelbar
nach dem Einschalten des Netzschalters 6 fließen daher große Ströme durch die beiden parallelen
Zweige der Schaltungsanordnung. Der Strom durch die Entmagnetisierungsspule 1 hat eine Anfangsamplitude
von etwa 5 A oder mehr. Weil der 1 hermistor 7 parallel
zur Wechselspannungsquelle 5 liegt ist der Strom durch den Thermistor 7 unabhängig vom Entmagnetisierungsstrom
durch den Thermistor 2 und die Entmagnetisierungsspule 1. Die beiden Ströme erwärmen die Thermistoren
2 und 7 in ziemlich kurzer Zeit, z. B. in etwa 10 see
In F i g. 2 sind in logarithmischem Maßstab der Widerstandswert R des Thermistors 2 als Kennlinie a und
des Thermistors 7 als Kennlinie b in Funktion der Temperatur T aufgetragen. Oberhalb der sogenannten
Curie-Temperatur To, z. B. bei etwa 75° C, nehmen der
spezifische Widerstand des Materials, aus dem der Thermistor 2 besteht, und daher auch sein Widerstandswert
sehr stark zu. Durch Eigenerwärmung würde beim Fehlen des Thermistors 7 der Thermistor 2 eine Temperatur
T\, z. B. bei etwa 1300C, erreichen, mit einem entsprechenden
Widerstandswert R\ von etwa 25 kOhm, wodurch die Amplitude des Entmagnetisierungsstroms
auf einen Wert von etwa 8 mA verkleinert würde.
Aus Fig.2 geht hervor, daß der Thermistor 7 derart
gewählt worden ist, daß er eine höhere Curie-Temperatur T0', z. B. etwa 120° C, als der Thermistor 2 aufweist
Dies bedeutet, daß der Thermistor 7 die Temperatur To' zu einem späteren Zeitpunkt erreicht als der
Thermistor 2 die Temperatur To. Der Thermistor 7 wird
also weniger schnell warm als der Thermistor 2. Nach einer gewissen Zeit nach dem Erreichen der Temperatur
To' wird daher der Strom durch den Thermistor 2 derart gering, daß die Abnahme des Faktors P im Ausdruck
PR der aufgenommenen Le.siung den Anstieg des Faktors R überdeckt. Diese Leistung wird kleiner
als die Leistung, die vom Thermistor 7 aufgenommen wird. Der Thermistor 7 gibt daher an den Thermistor 2
Wärme ab. Da ein Teil der vom Thermistor 7 abgegebenen Wärme dennoch in die Umgebung abgeführt
wird, wird die Temperatur des Thermistors 2 niedriger sein als die des Thermistors 7. Daraus ergibt sich, daß
der Thermistor 7 nur nach einer gewissen Zeit auf den Entmagnetisierungsstrom einen Einfluß hat.
Der Thermistor 7 erreicht eine Temperatur 71', die in einer praktischen Schaltungsanordnung um etwa
50°C höher ist als 71, wodurch der Thermistor 2 durch Wärmeübertragung eine Endtemperatur 7"erreicht, die
um etwa 20 bis 30°C höher liegt als T\. Es tritt ein
Gleichgewichtszustand auf, bei dem die Endtemperatur des Thermistors 7 etwas niedriger als T\ ist und bei
dem die beiden Thermistoren 2 und 7 durch die Endströme auf etwa den genannten Endtempt-raturen gehalten
werden. Dieser Zustand ist stabil, weil ein Anstieg der Temperatur eine Verringerung des Stromes
verursacht und dem Temperaturanstieg entgegenwirkt.
Dadurch wird auch vermieden, daß die Temperatur derart weit steigen kann, daß Bereiche der fallenden Kennlinien
a und/oder b erreicht werden (vgl F i g. 2), in denen
der Widerstandswert sinkt Der der Temperatur T2 zugeordnete Endwert R2 des Thermistors 2 ist größer
ίο als Ru und zwar beträgt er etwa 200kOhm, und die
Endamplitude des Stromes durch die Spule 1 wird bis
zum gewünschten Wert verringert d. h. etwa auf 1 mA.
In F i g. 3 ist der Strom / durch den Thermistor 2 als
Funktion der Spannung ν am Thermistor 2 aufgetragen.
Die Kennlinie a' gilt für eine niedrigere Umgebungstemperatur
als die Kennlinie b'. Durch die Wirkung des Thermistors 7 wird die Umgebungstemperatur des
Thermistors 2 erhöht, und aus F i g. 3 geht hervor, daß der Strom /tatsächlich verringert wird. Eine Bedingung
dazu ist daß die vom Thermistor 7 im Endzustand durch die eigene Erwärmung aufgenommene Leistung höher
ist als die des Thermistors 2, was becrc'Het, daß der Endwert
des Widerstandes des Thermistors 7 niedriger ist als der des Thermistors 2, wie auch aus F i g. 2 ersichtlieh.
Dabei ist vorausgesetzt daß die Verlustleistung in der Entmagnetisierungsspule 1 im Endzustand gegenüber
der im Thermistor 2 vernachlässigbar klein ist, weil nämlich der ohmsche Widerstandswert der Entmagnetisierungsspule
1 viel kleiner als der Wert R2 ist z. B.
jo etwa 20 Ohm, gegenüber etwa 200 kOhm, so daß der
Endspannungsabfall an der Entmagnetisierungsspule 1 vernachlässigbar klein ist
Eine Energie-Einsparung ergibt sich dadurch, daß für den Thermistor 7 ein Typ gewählt wird, der einen
j5 höheren Anfangswert des Widerstandes als der Thermistor
2 im kalten Zustand hat, d. h. etwa 1 kOhm gegenüber etwa 25 bis 40 Ohm. Der Anfangswert des Thermistors
2 wird nämlich durch die gewünschte Größe der Anfangsamplitude des Entmagnetisierungsstromes bestimmt
und soll daher klein sein.
In Fig.4 ist ein Doppel-Thermistore'.ement dargesteüt
Es besteht aus zwei Thermistoren 2 und 7 in Form von Scheiben aus PTC-Material, beispielsweise
Bariumtiianat, die zwischen drei federnden Kontakten
•r, 8, 9 und 10 eingeklemmt und von einem Kunststoffgehäuse
11 umschlossen sind. Der Kontakt 9 entspricht in F i g. 1 dem Verbindungspunkt der beiden Thermistoren
2 und 7, während der Kontakt 8 der in F i g. 1 unten dargestellte Anschluß des Thermistors 7 und der
>o Kontakt 10 der Verbindungspunkt zwischen dem Thermistor
2 und der Entmagnetisierungsspule 1 ist. Weil die beiden Thermistoren 2 und 7 voll der Netzspannung
standhalten müssen, weisen sie nahezu dieselbe Dicke auf.
v> Eine höhere Curie-Temperatur für den Thermistor 7 wird dadurch erhalten, daß im PTC-Material da» Barium
durch Blei ersetzt wird. Auch kann andererseits eine niedrigere Curie-Temperatur für den Thermistor 2
dadurch erhalten werden, daß das Barium durch Stron-
M) tium ersetzt wird.
Die beschriebene Schaltungsanordnung kann auch z. B. zum Entmagnetisieren von Werkzeugen oder zum
Löschen von Magnetbändern bei Bandaufnahme- und/ oder Wiedergabevorrichtungen verwendet werden.
Hierzu I Walt Zeichnungen
Claims (3)
1.
Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauekment, das einen ersten und einen zweifen Thermistor mit jeweils positiven Temperaturkoeffizienten aufweist, wobei der zweite Thermistor
zur Erwärmung des ersten Thermistors mit demselben thermisch gekoppelt ist, wobei die Curie-Temperatur des zweiten Thermistors höher als die
Curie-Temperatur des ersten Thermistors ist, wobei der Widerstandswert des zweiten Thermistors bei
einer höheren Temperatur als dessen Curie-Temperatur niedriger als der Widerstandswert des ersten
Thermistors bei derselben Temperatur ist, sowie mit einer Entmagnetisierungsspule, die mit dem ersten
Thermistor in Reihe geschaltet ist, während der zweite Thermistor parallel zu dieser Reihenschaltung geschaltet ist und die Parallelschaltung mit den
Polen einer Wechselspannungsquelle verbunden ist, dadur cii gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des zweiten Thermistors (7) im kalten
Zustand höher als der Widerstandswert des ersten Thermistors (2) ist
2. Entmagnetisierungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekül des Materials, aus dem der zweite Thermistor (7) besteht,
mehr Blei enthält als das Molekül des Materials, aus dem der erste Thermistor (2) besteht
3. Entmagnetisierungsschaitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekül des Materials, aus den. der erste Thermistor (2) besteht, mehr
Strontium enthält als das Molekül des Materials, aus dem der zweite Thermistor (ϊ) besteht
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