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Hochspannungsmodul für Fernsehempfänger
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Die vorliegende Brfindtlrlg betrifft einen Hochspaiinungsmodul für
Fernsehempfänger, bestehend aus einem Horizontal-Transformator und einer in Kunststoff
vergossenen Gleichrichter-Kaskade.
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In modernen Fernseh-Empfängern, insbesondere Farbfernseh-Empfängern,
wird die für die Bildröhre benötigte Hochspannung dadurch erzeugt, daß in einer
Sekundärwicklung des Horizontal-Transformators Hochspannungsimpulse zwischen 6 und
10 kV gebildet werden, die mit Hilfe von Spannungsvervielfachei-Schaltungen gleichgerichtet
und auf Werte zwischen 20 und 30 kV vervielfacht werden.
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Zur Spannungsvervielfachung werden sogenannte Gleichrichter-Kaskaden
verwendet, die aus einer der gewünschten Spannungsvervielfachung entsprechenden
Zahl von Kondensatoren und Gleichrichterdioden aufgebaut sind und die neben der
Bildröhrenspannung auch die Fokussierspannung abgeben.
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Zur Zeit werden am häufigsten herkömmliche Horizontal-Transformotoren
und getrennt davon angeordnete Gleichrichter-Kaskaden verwendet. Dadurch ergeben
sich lange Verbindungsleitungen zwischen beiden Bauteilen, ein großer Platzbedarf
und unter Umständen auch eine unerwünscht hohe Eingangskapazität.
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Um diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits ein Bauteil auf dem Markt,
bei dem Horizontal-Transformator und Gleichrichter-Kaskade eine mechanische Einheit
bilden. Hierdurch läßt sich eine hohe Packungsdichte erreichen. Nachteilig ist Jedoch,
daß die im Horizontal-Transformator erzeugte Wärme direkt auf die Bauteile der Gleichrichter-Kaskade
ausstrahlt, da die Bauteile der Gleichrichter-Kaskade, d.h. die Hochspannungsdioden
und Hochspannungs-Kondensatoren, um den unbewickelten Schenkel des Horizontal-Transformators
herum angeordnet sind und wegen des gemeinsamen Kunststoffvergusses
mit
diesem eine Einheit bilden. Außerdem müssen bei einem Ausfall entweder des Trafos
oder der Gleichrichter-Kaskade beide Komponenten ausgewechselt werden, wodurch sich
hohe Reparaturkosten einstellen.
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Es ist auch schon ein sogenannter Dioden-Split-Transfcrmator für die
Hochspannungserzeugimg in Farbfernsehgeräten bekaiint geworden. Bei diesem Transformator
ist die Sekundärwicklung in mehrere Teilwicklungen unterteilt und auf dem zweiten
Schenkel des Horizontal-Transformators angeordnet. Die Gleichrichtung erfolgt mittels
Dioden, die jeweils einer Teilwicklung zugeordnet sind.
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Als wirksame Ladekapazität dient die Kapazität der Teilwicklungen
gegeneinander. Bei dieser Art der Hochspannungserzeugung ergibt sich eine große
Bauhöhe, ein hohes Gewicht und eine hohe Störspannung, die ein abgeschirmtes Hochspannungskabel
notwendig macht. Außerdem besitzt der Dioden-Split-Transformator infolge der kleinen
Kapazitäten zwischen den Teilwicklungen einen hohen Innenwiderstand, der durch einen
hohen Schaltungsaufwand zur Konstanthaltung der Ausgangsspannung kompensiert werden
muß.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen aus Horizontal-Transformator
und Gleichrichter-Kaskade kombinierten Hochspannungs-Nodul anzugeben, der trotz
raumsparendem Aufbau und großer Packungsdichte eine getrennte Auswechselbarkeit
der Einzelelemente und eine geringe Wärmeübertragung zwischen Transformator und
Kaskade ermöglicht und der gleichzeitig eine kleine Eingangskapazität besitzt. Diese
Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gleichrichter-Kaskade mit winkelförmigem, u.zw.
U- bzw. L-förmigem Grundriß ausgebildet und über einen unbewickelten Schenkel des
Horizontal-Transformators geschoben ist und daß Horizontal-Transformator und Kaskade
lösbar miteinander verbunden sind.
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Bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsmodul sind demnach Kaskade
und Transformator getrennt aufgebaut, Jedoch ist die Form der Gleiclwichter-Kaskade
so gewählt, daß sie die geometrische Form des Horizontal-Transformators miteinbezieht.
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Vorzugsweise sind in den Schenkeln der U- bzw. L-förmigen Gleichrichter-Kaskade
die Kondensatoren und in dem Bereich zwischen den Schenkeln die Dioden angeordnet.
Hierdurch ergibt sich ein großer Abstand zwischen den Kondensatoren und es wird
damit eine Verringerung der kapazitiven Verkopplung zwischen den Kondensatoren der
Wechselspannungwseite und denen der Gleichspannungsseite erreicht.
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Dadurch ergibt sich eine kleine Eingangskapazität der Gleichrichter-Kaskade
und daraus folgend eine nur geringe Änderung der Abstimmung zwischen Horizontal-Transformator
und Gleichrichter-Kaskade und dadurch wiederum eine relativ stabile Ausgangsspannung.
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Anhand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Ausführungsbeispielen
erläutert werden.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Hochspannungs-Moduls. Man erkennt einen in üblicher Bauweise aufgebauten Horizontal-Transformator
2 und - in teilweise geschnittener Darstellung - eine Gleichrichter-Kaskade 1. Der
Horizontal-Transformator 2 besitzt einen Magnetkern, der aus zwei senkrechtstehenden,
runden Schenkeln 21,24 besteht, wobei auf dem einen Schenkel 24 eine übliche Transformatorwicklung
3 mit ihren Zuleitungen 31 angeordnet ist. Der Magnetkern besteht weiterhin aus
einem oberen Joch 22 und einem unteren Joch 23. Der Kern ist mit Kilfe von Schrauben
25 mechanisch fixiert. Es ist weiterhin eine Grundplatte 4 vorgesehen. Die Grundplatte
4 trägt Anschlußstifte 5, die beispielsweise zum Einsetzen in eine gedruckte Schaltungsplatine
geeignet sind. Von der Gleichrichter-Kaskade 1 <=t 4vr e^nc Sccrc A geschmitten
dargestellt, so daß man einen darinliegenden KondensatorblocK 17, der im vorliegenden
Beispiel als Schichtkondensator ausgebildet ist, erblickt. Man erkennt weiterhin
elektrische Anschlüsse der Gleichrichter-Kaskade, die als Anschlußstifte 11 zum
Einsatz in eine gedruckte Schaltungsplatte und/oder als Kabel 10 ausgebildet sein
können.
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Fig. 2 - ebenfalls in teilweise geschnittener Darstellung - ist eine
Draufsicht auf den Hochspannungs-Modul der Fig. 1. Man erkennt wieder den herkömmlichen
Horizontal-Transformator 2. Man erkennt weiterhin den U-förmigen Grundriß der Gleichrichter-Kaskade
1,
In den beiden Schenkeln 12, 13 befinden sich die Kondensatoren 17, im Verbindungsstück
14 zwischen den beiden Schenkeln 12,13 befinden sich die Gleichrichter-Dioden 18.
Man erkennt, daß durch die erfindungsgemäße Bauweise der fertige Hochspannungs-Modul
kaum größer ist als der Horizontal-Transformator 2 selbst, daß aber trotzdem genügend
Abstand zwischen Horizontal-Transforstator 2 und Gleichrichter-Kaskade 1 besteht,
utn die Wärmeübertragung zwischen den beiden gering zu halten. Man erkennt weiterhin,
daß die in den beiden Schenkeln 12,13 der Gleichrichter-Kaskade 1 untergebrachten
Kondensatoren 17 einen großen gegenseitigen Abstand besitzen, so daß sie kapazitiv
gut gegeneinander entkoppelt sind.
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Fig. 3 zeigt - ebenfalls wieder in teilweise geschnittener barstellung
- eine Draufsicht auf einen Hochspannungs-Modul, bei dem die Gleichrichter-Kaskade
1 einen L-förmigen Grundriß besitzt.
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Auch hier befinden sich die Kondensatoren 17 in den Schenkeln 15 bzw.
16 der Gleichrichter-Kaskade 1, während die Dioden 18 in dem Verbindungsstück zwischen
den beiden Schenkeln angeordnet sind. Der Grundriß und die Größe der Kaskade 1 sind
auch hier so gewählt, daß der fertige Hochspannungsmodul kaum größer ist als der
Horizontal-Transformator allein.
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2 PatentansprUche 3 Figuren
L e e r s e i t e