DE2554362C3 - 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 aufweist

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DE2554362C3 DE2554362A DE2554362A DE2554362C3 DE 2554362 C3 DE2554362 C3 DE 2554362C3 DE 2554362 A DE2554362 A DE 2554362A DE 2554362 A DE2554362 A DE 2554362A DE 2554362 C3 DE2554362 C3 DE 2554362C3
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Description

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Die Erfindung betrifft eine Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauelement, das einen ersten und einen zweiten 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 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-Farbfernsehröhren verwendet wird, ist aus dem JP-GM 46-22499 bekannt. Damit der durch eine mit dem ersten Thermistor in Reihe geschalteten M Entmagnetisierungsspule am Ende des Entmagnetisierungsvorganges fließende, einen unerwünschten Restmagnetismus in den zu entmagnetisierenden ferromagnetischen Teilen verursachende Strom verringert wird, wird der erste Thermistor durch den zweiten Thermi- b5 stör auf eine höhere Temperatur als die gebracht, die vom Endstrom allein verursacht werden würde. Dadurch wird der Widerstandswert des ersten 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 Verlustleistung im zweiten Thermistor in diesem Zustand höher ist als diejenige im ersten Thermistor.
Im kalten Zustand haben die beiden Thermistoren des bekannten Thermistorelementes denselben Widersundswert. Weil der durch die Entmagnetisierungsspule fließende Anfangsstrom groß sein muß, muß der Widerstandswert des ersten Thermistors sehr niedrig sein, was bedeutet, daß auch der Widersundswert des zweiten Thermistors sehr niedrig ist Weil aber auch die Entmagnetisierungsspule einen sehr niedrigen Widersundswert hat,'wurde der Stromstoß beim Einschalten 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 Widersundswert 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 5,5A beträgt Außerdem bedeutet dies, daß der zweite Thermistor sehr schnell heiß wird und daher den mit ihn« thermisch gekoppelten ersten Thermistor auch sehr schnell erwärmt. Düj Entmagnetisieren war daher oft zu kurz, also dessen Dauer ungenügend. Weiterhin führte bei dem sich sinusförmig ändernden Entmagnetisierungsstrom eine zu schnelle Entmagnetisierung eine starke Asymmetrie der Sinusfunktion herbei, was eine ein unerwünschtes Magnetfeld erzeugende Gleichstromkomponente verursachte.
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 als weitere Folge davon die erforderliche Absicherung durch eine Schmelzsicherung für einen niedrigeren Strom bemessen werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer Entmagnetisierungsschaltung 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.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Molekül, aus dem der zweite Thermistor besteht, mehr Blei als das Molekül des Materials, aus dem der erste Thermistor besteht, rnthalten, oder es kann das Molekül des Materials, aus dem der erste Thermistor besteht, mehr Strontium als das Molekül des Materials, aus dem 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 Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorelement, die
F i g. 2 und 3 charakteristische Kurven der Thermistoren und
F i g. 4 ein Thermistorelement.
Nach Fig. 1 liegt eine Entmagnetisierungsspule 1, beispielsweise für eine nicht dargestellte Farbfernsehbildröhre 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, beispiels-1 weise an das elektrische Versorgungsnetz, über einen Nktzschalter 6 anschließbar. Parallel zur Reihenschaltung aus der Entmagnetisierungsspule 1 und dem Ther-Z1 misior 2 liegt ein weiterer Thermistor 7, der ebenfalls feinen positiven Temperaturkoeffizienien aufweist. Die Thermistoren 2 und 7 sind dadurch thermisch miteinander gekoppelt, daß sie in innigen Kontakt miteinander gebracht sind, wie in F i g. 1 durch einen Pfeil angedeutet.
Im kalten Zuriand haben die beiden Thermistoren 2 'und 7 verhältnismäßig kleine Widerstandswerte. Un-.; mittelbar 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 Thermistor 7 parallel zur Wechselspannungsquelle 5 liegt, ist der Strom durch :den Thermistor 7 unabhängig vom Entmagnetisicrungs- : strom durch den Thermistor 2 und die Entmagneiisierungsspule 1. Die beiden Ströme erwärmen die Thermistoren 2 und 7 in ziemlich kurzer Zeit, z. B. in etwa 10 see.
■i In F i g. 2 sind in logarithmischem Maßstab der Widerstandswert R des Thermistors 2 als Kennlinie ;/ und des Thermistors 7 als Kennlinie b in Funktion der Temperatur T aufgetragen. Oberhalb der sogenannten Curie-Temperatur To, z. B. bei etwa 75QC, 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 Tu z. B. bei etwa 130°C, 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 F i g. 2 geht hervor, daß der Thermistor 7 derart gewählt worden ist, daß er eine höhere Curie-Temperatur 7ό', z. B. etwa 1200C, 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 7ö. 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 i2 im Ausdruck PR der aufgenommenen Leistung 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 7V, die in einer praktischen Schaltungsanordnung um etwa 500C höher ist als Ti, wodurch der Thermistor 2 durch Wärmeübertragung eine Endtemperatur 7"erreicht, die um etwa 20 bis 30°C höher liegt als 7Ί. 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 Kndströme auf etwa den genannten Endtemperaturen gehalten werden. Dieser Zustand ist stabil, weil ein Anstieg der Temperatur eine Verringerung des Stromes verursacht und dem Temperaturanstieg entgegenwirkt
s 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 Ti zugeordnete Endwert A2 des Thermistors 2 ist größer
ίο als R\, und zwar beträgt er etwa 200 kOhm, 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 bedeutet, daß der Endwert des Widerstandes des Thermistors 7 niedriger ist als der des Thermistors 2, wie auch aus F i g. 2 ersichi-
j5 lieh. 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 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 Entmagnetisicrungsstromes bestimmt und soll daher klein sein.
In Fig. 4 ist ein Doppel-Thcmiistorelement dargestellt. Es besteht aus zwei Thermistoren 2 und 7 in Form von Scheiben aus PTC-Material, beispielsweise Bariumtitanat, die zwischen drei federnden Kontakten
4r) 8, 9 und 10 eingeklemmt und von einem Kunststoffgehäuse 11 umschlossen sind. Der Kontakt 9 entspricht in Fig. 1 dem Verbindungspunkt der beiden Thermistoren 2 und 7, während der Kontakt 8 der in Fig. 1 unten dargestellte Anschluß des Thermistors 7 und der
V) 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.
-,ο Eine höhere Curie-Temperatur für den Thermistor 7 wird dadurch erhalten, daß im PTC-Material das Barium durch Blei ersetzt wird. Auch kann andererseits eine niedrigere Curie-Temperatur für den Thermistor 2 dadurch erhalten werden, daß das Barium durch Stron-
bo tium ersetzt wird.
Die beschriebene Schaltungsanordnung kann auch z. B. zum Entmagnetisieren von Werkzeugen oder zum Löschen .on Magnetbändern bei Bandaufnahme- und/ oder Wiedergabevorrichtungen verwendet werden.
Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauelement, das einen ersten und einen zwei- ten 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 Thermistor» ist, wobei · der Widerstandswert des zweiten Thermistors bei einer höheren Temperatur als dessen Curie-Temperatur niedriger als der Widersundswert des ersten Thermistors bei derselben Temperatur ist, sowie mit , einer Entmagnetisierungsspule, die mit dem ersten Thermistor in Reihe geschaltet ist, wahrend der zweite Thsrmistor parallel zu dieser Reihenschaltung geschaltet ist und die Parallelschaltung mit den Polen einer Wechselspannungsquelle verbunden ist, M dadurchgekennzeichnet.daBder 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 MolekOI des Materials, aus dem der erste Thermistor (2) besteht
3. Entmagnetisierungsschaltung nach Anspruch 1, x dadurch gekennzeichnet, daß das Molekül des Materials, aus dem der erste Thermistor (2) besteht, mehr Strontium enthält als das Molekül des Materials, aus dem der zweite Thermistor (7) besteht.
DE2554362A 1974-12-16 1975-12-03 Entmagnetisierungsschaltung mit einem Thermistorbauelement, das zwei thermisch gekoppelte Thermistoren mit positiven Temperaturkoefizienten aufweist Expired DE2554362C3 (de)

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