DE2602903C3 - Spannungsvervielfacheranordming - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannungsvervielfacheranordnung mit Dioden und Kondensatoren, bei welcher die Kondensatoren einen rohrförmigen Mehrfach-Hochspannungskondensatorwickel bilden, in dessen Hohlraum die eine Elektrode eines veränderbaren Kondensators angeordnet ist, dessen andere Elektrode durch eine Belegung des Mehrfach-Hochspannungskondensatorwickels gebildet ist.

Spannungsvervielfacheranordnungen mit Dioden und Kondensatoren werden insbesondere in Fernsehempfängern zur Erzeugung der Bildröhren-Hochspannung verwendet Dazu wird die Zeilenrücklaufspitzenspannung der Zeilenendstufe im Fernsehempfänger durch den Zeilentransformator transformiert und zur Gleichrichtung und Vervielfachung der Spannungsvervielfacheranordnung zugeführt. Eine solche Spannungsvervielfacheranordnung zur Erzeugung der Bildröhren-Hochspannung, die bei Farbbildröhren bis zu 30 kV betragen kann, ist üblicherweise als fünfstufige Gleichspannungskaskade aufgebaut (Funk-Technik, Bd. 23 (1968), Nr. 23, 9. 895). Die Dioden und Kondensatoren sind nach Art einer Villard-Schaltung miteinander verschaltet und zur Spannungssicherheit in Kunststoff eingegossen.

Mit einer solchen Anordnung können auch hohe einstellbare Gleichspannungen im Fernsehempfänger erzeugt werden. Die Veränderung des Brennpunktes des in der Bildröhre erzeugten Elektronenstrahls und damit auch die Einstellung der Bildschärfe wird durch

« die Fokussierungsspannung vorgenommen. Zur Gewinnung der Fokussierungsspannung wird in bekannter Weise der fünfstufigen Gleichspannungskaskade nach der ersten Kaskadenstufe über ein Potentiometer eine Teilspannung entnommen und dem entsprechenden Gitter der Bildröhre zugeführt

Um den Forderungen nach Miniaturisierung bei einer zu immer kleineren Bauformen bei gleicher Leistung neigenden Technik nachzukommen, wurde bereits vorgeschlagen, die Kondensatoren der Gleichspannungskaskade zu einem rohrförmigen Mehrfach-Hochspannungskondensatorwickel zusammenzufassen, und zur Vermeidung des technisch recht aufwendigen und voluminösen Potentiometers zur Gewinnung der Fokussierungsspannung einen Teil der Zeilenriicklaufspitzenspannung an der Wechselspannungsseite der Spannungsvervielfacheranordnung mittels eines veränderbaren Kondensators auszukoppeln. Dabei ist die eine Elektrode des veränderbaren Kondensators im Hohlraum des Kondensatorwickels angeordnet und die andere Elektrode durch wenigstens eine Belegung eines wechselspannungsseitigen Kondensators im Konder.satorwickei gebildet. Die Dioden der Spannungsvervielfacheranordnung sind zickzackförmig am äußeren

Umfang des Kondensatorwickels angeordnet; die zur Stabilisierung der Fokussierungsspannung notwendigen Bauelemente befinden sich außerhalb der Anordnung [DE-OS 25 37 694).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannungsvervielfacheranordnung der eingangs genannten Art mit noch geringerem Volumen und technisch einfachen Mitteln unter Gewährleistung der notwendigen Spannungssicherheit zu schaffen. Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß to die Dioden ringförmig in einer Ebene senkrecht zur Wickelachse angeordnet sind.

Mit einer derartigen Maßnahme ist das Volumen der Anordnung noch mehr verringert.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Dioden über einer Wickelstirnseite angeordnet

Damit läßt sich eine raumsparende, kompakte Anordnung erzielen.

In einer weiteren Ausführungsform sind gemäß der Erfindung die Anschlüsse der Kondensatoren an der den Dioden benachbarten Wickelstirnseite herausgeführt und halten die Dioden. Infolge einer solchen Maßnahme faßt sich der Aufbau leicht montieren und die Anordnung in einfacher Weise herstellen.

In einer anderen Ausführungsform halten gemäß der Erfindung die Anschlüsse der Kondensatoren einen Ring aus Kunststoff,. Γ welchem die Dioden angeordnet sind. Vorzugsweise weist dieser Ring in rege mäßigen Abständen Ansätze auf, welche die elektrischen Anschlüsse aufnehmen. Damit läßt sich der Aufbau der Anordnung noch einfacher montieren.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung:

Fig. 1 das elektrische Schaltbild einer fünfstufigen Gleichspannungskaskade,

F i g. 2 die Spannungsvervielfacheranordnung im Grundriß,

F i g. 3 die Spannungsvervielfacheranordnung gemäß der F ig. 2 im Schnitt A-B,

F i g. 4 eine Elektrode des veränderbaren Koppelkondensators,

Fig.5 das elektrische Schaltbild der die Fokussierungsspannung stabilisierenden Bauelemente,

F i g. 6 die Spannungsvervielfacheranordnung in perspektivischer Ansicht.

Gemäß der F i g. 1 sind mit 1, 2,3,4 und 5 di? Dioden der Spannungsvervielfacheranordnung, mit 6 eine zusätzliche Diode am elektrischen Eingang, welche zur Verhinderung der negativen Komponenten der beim Einschalten der Anordnung auftretenden Einschwingvorgänge im Fernsehempfänger über einen Kondensator und einen Widerstand dem elektrischen Massepolential zugeschaltet wird, mit 7 und 8 die wechselspannungsseitigen und mit 9,10 und 11 die gleichspannungsüeitigen Kondensatoren bezeichnet. Die Spannungsvervielfacheranordnung ist in Form einer fünfstufigen Gleichspannungskaskade ausgebildet und nach Art einer Villard-Schaltung verschaltet, wobei der Kondensator der aus der Diode 1 und dem Kondensator 9 gebildeten ersten Kaskadenstufe an das elektrische Massepolential gelegt ist, und wird in Fernsehempfän- μ gern zur Erzeugung der Bildröhren-Hochspannung siowie der Fokussierungsspannung verwendet. Die Spannungsvervielfacheranordnung wird von Jer von der Sekundärwicklung des Zeilentransformators abgenommenen Zeilenrücklaufspitzenspannung gespeist, welche am Eingangsanschiuß 12 anliegt. Am Ausgangsanschluß 13 entsteht die gleichgerichtete und vervielfachte (hier verdreifachte) Hochspannung als Betriebsspannung der Bildröhre. Zur Gewinnung der Fokussierungsspannung wird ein Teil der Zeilenrücklaufspitzenspannung an der Wechselspannungsseite der Gleichspannungskaskade kapazitiv ausgekoppelt. Als Koppelkondensator ist ein veränderbarer Kondensator vorgesehen, dessen erste Elektrode durch die Belegung wenigstens eines der wechselspannungsseitigen Kondensatoren 7 und 8 gebildet ist.

Wie in den Fig.2 und 3 dargestellt, sind alle Kondensatoren 7 bis 11 der Gleichspannungskaskade zu einem rohrförmigen Mehrfach-Hochspannungskondensatorwickel 14 mit einem zylindrischen Hohlraum 15 zusammengefaßt. Der Kondensatorwickel 14 ist so aufgebaut, daß zwischen den gleichspannungsseitigen und den wechselspannungsseitigen Kondensatoren im Kondensatorwickel zur Isolierung mehrere Leerwindungen aus Dielektrikumsband (nicht näher dargestellt) vorgesehen und die wechselspannungsseitigen Kondensatoren innen im Kondensatorwickel angeordnet sind. Alle elektrischen Anschlüsse der Kondensatoren sind auf der Wickelstirnseite 16 des Kondensatcrwickels 14 herausgeführt. Die Dioden 1 bis 6 der Gleichspannungskaskade sind in Form eines Ringes über der Wickelstirnseite 16 in einer Ebene etwa senkrecht zur Wickelachse 17 angeordnet. Die auf der Wickelstirnseite 16 austretenden Kondensatoranschlüsse sind mit den Dioden 1 bis 6 entsprechend der Schaltung in der F i g. 1 verbunden und tragen die ringförmig angeordneten Dioden.

Im Hohlraum 15 des Kondensatorwickels 14 ist die zweite Elektrode des veränderbaren Koppelkondensators zur Gewinnung der Fokussierungsspannung angeordnet. Sie ist, wie in den F i g. 2 und 3 dargestellt, als Hohlzylinder 18 aus elektrisch leitendem Material, z. B. aus Metall, ausgebildet. Der Hohlzylinder 18 ist konzentrisch in einem Abstand zur Innenwandung des Kondensatorwickels 14 angeordnet. Zwischen dem Kondensatorwickel 14 und dem metallischen Hohlzylinder 18 ist ein zweiter Hohlzylinder 19 einschiebbar angeordnet. Der Hohlzylinder 19 ist aus dielektrischem Material aufgebaut. Mittels des Hohlzylinders 19 kann die Kapazität des Koppelkondensators verändert werden. Zum Einschieben des Hohlzylinders 19 zwischen die beiden Elektroden des veränderbaren Koppelkondensators ist eine Einstellschraube 20 mit einem Knopf 21 vorgesehen. Um beim Einschieben des Hohlzylinders 19 diesen gegen Verdrehen zu sichern, weist der fest angeordnete Hohlzylinder 18 eine Nase 22 auf, welche in eine wenigstens über den Hub des Hohlzylinders 19 verlaufenden Nut 23 des Hohlzylinders 19 greift. Die Nut 23 kann beispielsweise durch eine bei der Herstellung des dielektrischen Hohlzylinders 19 entstandene Rißnaht gebildet sein, die sich dann über die ganze Länge des Hohlzylinders erstreckt.

Die zweite Elektrode des Koppelkondensators kann auch, wie in der Fig. 4 dargestellt, aus einer Metallisierung 24 ?.uf einem Hohlzylinder 25 aus dielektrischem Material gebildet sein. Die äußere Oberfläche des Hohlzylinders 25 ist wenigstens über einen Teil ihrer Länge mit der Metallisierung 24 beautschlagt. Die Länge der Metallisierung 24 auf der Oberfläche des Hohlzylinders 25 entspricht vorzugsweise der Länge dc> Kondensatorwickels 14. Der

Hohlzylinder 25 ist in den Hohlraum 15 des Kondensatorwickels 14 einschiebbar angeordnet. Zum Einschieben des Hohlzylinders 25 in den Hohlraum 15 ist eine Einstellschraube 26 mit einem Knopf 27 vorgesehen. Damit kann die Kapazität des Koppelkondensators verändert werden.

Im Hohlraum 15 des Kondensatorwickels 14 bzw. im Hohlzylinder 18 sind weitere elektrische Bauelemente angeordnet, beispielsweise die Bauelemente zur Stabilisierung der einstellbaren Fokussierungsspannung. Dazu wird der ausgekoppelte Teil der Zeiienrücklaufspitzenspannung mittels einer Diode 28 gleichgerichtet, mittels eines Widerstandes 29 auf einem definierten elektrischen Potential gehalten, infolge einer weiteren Diode 30 stabilisiert und dann über einen elektrischen Anschluß 3! direkt an die Bildröhre als Fokussierungsspannung geleitet. Wie insbesondere aus der F i g. 5 ersichtlich, ist dem dort mit 32 bezeichneten veränderbaren Koppelkondensator eine aus der in Durchlaßrichtung geschalteten Diode 28 und dem Widerstand 29 gebildete Reihenschaltung nachgeschaltet. Der Widerstand 29 ist aus Gründen der Platzersparnis vorzugsweise streifenförmig ausgebildet. Diese Reihenschaltung ist zwischen der zweiten Elektrode des veränderbaren Koppelkondensators, also dem Hohlzylinder 18 bzw. der Metallisierung 24, und dem elektrischen Massepotential angeordnet; die erste Elektrode ist durch die innen im Kondensatorwickel 14 angeordneten Belegungen der wechselspannungsseitigen Kondensatoren 7 und 8 gebildet. Parallel zu dieser Reihenschaltung ist die Dioi' j 30 in Sperrichtung geschaltet.

Die Anordnung ist in einen zylindrischen, vorzugsweise ringförmig ausgebildeten Becher 33 aus Kunststoff eingesetzt und zur Erzielung der notwendigen Spannungsfestigkeit mit Gießharz vergossen (der Übersichtlichkeit halber nicht näher dargestellt). Der Becher 33 wird mittels einer Bajonett-Befestigung 34 im Fernsehempfänger befestigt. Die elektrischen Anschlüsse 12,13, 31, ein Anschluß 35 für das elektrische Massepotential und ein Anschluß 36 für die Diode 6 der Spannungsver-Vielfacheranordnung ragen aus der offenen Becherseite heraus.

In einer Ausführungsform gemäß der Fig.6 ist ein Ring 37 aus nichtleitendem Material vorgesehen, auf welchem die Dioden 1 bis 6 angeordnet sind. Der Ring 37 ist etwa konzentrisch zum Kernrohr 38 des Kondensatorwickels 14 über der Wickelstirnseite 16 angeordnet. Der Durchmesser des Ringes 37 entspricht etwa dem Durchmesser des Kondensatorwickels 14; er kann aber je nach der Länge der verwendeten Dioden geringfügig größer oder auch kleiner ausgebildet sein. Der Ring 37 weist in etwa gleichmäßigen Abständen angeformte rohrförmige Ansätze 39 auf. Mittels dieser Ansätze läßt sich die Montage der Anordnung wesentlich vereinfachen: Die aus der Wickelstirnseite 16 des Kondensatorwickels 14 heraustretenden Anschlüsse der Kondensatoren sind auf den Ansätzen 39 beispielsweise mittels Lötzinn befestigt und tragen den Ring 37. Auf den Ansätzen 39 sind auch die Anschlußdrähte der Dioden 1 bis 6 befestigt. Die gegenseitigen Abstände der Ansätze 39 entsprechen der Länge der verwendeten Dioden und deren Anschlußdrähten.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Spannungsvervielfacherancrdnung mit Dioden und Kondensatoren, bei welcher die Kondensatoren einen rohrförmigen Mehrfach-Hochspannungskondensatorwickel bilden, in dessen Hohlraum die eine Elektrode eines veränderbaren Kondensators angeordnet ist, dessen andere Elektrode durch eine Belegung des Mehrfach-Hochspannungskondensatorwickels gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (1 bis 6) ringförmig in einer Ebene senkrecht zur Wickelachse (17) angeordnet sind.

2. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dioden (1 bis 6) über einer Wickelstirnseite (16) angeordnet sind.

3. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Kondensatoren (7 bus 11) an der den Dioden (1 bis 6) benachbarten Wickelstirnseite (16) herausgeführt sind und die Dioden halten.

4. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Kondensatoren (7 bis U) einen Ring (37) aus Kunststoff halten, auf welchem die Dioden (1 bis 6) angeordnet sind.

5. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (37) in regelmäßigen Abständen Ansätze (39) aufweist, welche die elektrischen Anschlüsse aufnehmen.

6. Spannungsvervielfacheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode des veränderbaren Kondensators im Hohlraum (15) des Kondensatorwickels (14) als Holzylinder (18) ausgebildet ist und daß im Hohlzylinder weitere elektrische Bauelemente angeordnet sind.

7. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kondensatorwickel (14) und dem Hohlzylinder (18) ein aus dielektrischem Material bestehender zweiter Hohlzylinder (19) einschiebbar angeordnet ist.

8. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (18) eine Nase (22) aufweist, welche in eine Nut (23) des zweiten Hohlzylinders (19) greift.

9. Spannungsvervielfacheranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode des veränderbaren Kondensators im Hohlraum (15) des Kondensatorwickels (14) aus einer Metallisierung (24) auf einem Hohlzylinder (25) aus dielektrischem Material gebildet ist und daß im Hohlzylinder (25) weitere elektrische Bauelemente angeordnet sind.

10. Spannungsvervielfacheranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (25) in den Hohlraum (15) des Kondensatorwickels (14) einschiebbar ingeordnet ist

11. Spannungsvervielfacheranordnung nach den Ansprüchen 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlzylinder (18, 25) eine erste Diode (28), ein Widerstand (29) und eine zweite Diode (30) angeordnet sind, daß zwischen der zweiten Elektrode des veränderbaren Koppelkondensators und dem elektrischen Massepotential einerseits die Reihenschaltung aus der in Durchlaßrichtung geschalteten ersten Diode (28) und des Widerstandes (29) und andererseits die in Sperrichtung geschaltete zweite Diode (30) liegt und daß die Gleichspannung zwischen der ersten Diode (28) und dem Widerstand

(29) abgenommen wird.

12. Spannungsvervielfacheranordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung in einem zylindrischen, ringförmigen Becher (33) aus

ίο Kunststoff angeordnet und mit Gießharz vergossen ist.