DE2706560A1

DE2706560A1 - Hochspannungsgleichrichter

Info

Publication number: DE2706560A1
Application number: DE19772706560
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl Phys Behn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1977-02-16
Publication date: 1978-08-17
Also published as: DE2706560C2

Description

Hochspannungsgleichrichter
Zur Gewinnung der Beschleunigungsspannung bei Bildröhren werden im allgemeinen Hochspannungskaskaden benutzt. Diese bestehen aus einer Anzahl in Reihe geschalteter Hochspannungsdioden, wobei Jeweils zwei hintereinanderliegende Hochspannungsdioden durch einen Kondensator überbrückt sind. Je nach Anzahl der Hochspannungsdioden und Kondensatoren ergibt sich eine Vervielfachung der angelegten Spannung um den Faktor 2 oder 3.
Bei heute gängigen Lösungen werden die Hochspannungsdioden als Einzelbauelemente eingesetzt und mittels Lötung oder Schweißung untereinander und mit den Kondensatoren verbunden. Dies ist Jedoch recht aufwendig und kann auch zu Fehlschaltwngen bei der Montage funren. Die bisherigen Formen von Hochspannungskaskaden erwiesen sich auch als wenig automatenfreundlich, so daß die Montage von Hand durchgeführt werden mußte.
Es ist bereits eine Hochspannungskaskade beschrieben worden, bei der Halbleiterelemente in ein Rohr eingelegt und Jeweils zwischen eine Anzahl von Halbleiterelementen eine Anschlußfahne eingelegt werden. Die Anschlußfahnen ragen aus einem im Rohr vorgesehenen Längsschlitz heraus. Bei dieser Anordnung werden einzelne Halbleiterelemente verwendet, was zu Fehlern bei der Montage führen kann.
Im Hauptpatent .. . .... (Patentanmeldung P 25 36 711.7) wurde zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen, den Hochspannungsgleichrichter als Stapel von in Reihe geschalteten Halbleiterelementen auszuführen, die stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Der Stapel weist Abgriffe zur äußeren Kontaktierung der Halbleiterelemente auf, die mit diesen stoffschlüssig mechanisch und elektrisch leitend verbunden sind. Die Kondensatoren der Hochspannungskaskade werden mit diesen Abgriffen verbunden. Damit wird eine wesentliche Vereinfachung der Verschaltung erzielt.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf einen Hochspannungsgleichrichter mit einem Stapel in Reihe geschalteter Halbleiterelemente, die stoffschlüssig und elektrisch leitend untereinander und mit Abgriffen zur äußeren Kontaktierung der Halbleiterelemente verbunden sind, nach Patent .. . ,... (Patentanmeldung P 25 36 711.7 P VPA 75 P 1138).
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung der Erfindung des Hauptpatents und insbesondere eine kompakte Bauweise für eine Hochspannungskaskade.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Abgriffe mit äußeren Kontaktflächen eines Schichtkondensatorblocks verbunden sind.
Vorzugsweise sind die Abgriffe gegeneinander versetzt abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten des Hochspannungsgleichrichters angeordnet, wobei die Enden der Abgriffe so abgebogen sind, daß sie an den Kontaktflächen anliegen. Zweckmäßigerweise stehen die Abgriffe wenigstens annähernd rechtwinkelig vom Hochspannungsgleichrichter ab und der Abstand der Abgriffe untereinander und die Lage der Kontaktflächen sind so aufeinander abgestimmt, daß Jeder Abgriff eine der Kontaktflächen kontaktiert. Die Abgriffe können mit den Kontaktflächen verlötet, verschweißt oder leitend verklebt sein. Es ist von Vorteil, wenn der Gleichspannungsgleichrichter mit dem Schichtkondensatorblock in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels in Verbindung mit den Fig. 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild einer Hochspannungskaskade, Fig. 2 die Aufsicht auf einen Hochspannungsgleichrichter mit Abgriffen ohne Umhüllung, Fig. 3 die Aufsicht auf einen Hochspannungsgleichrichter mit Umhüllung, der mit einem Schichtkondensatorblock zur Verwendung in Hochspannungskaskaden zusammengebaut ist, und Fig. 4 die Vorderansicht der Anordnung nach Fig. 3.
Eine Hochspannungskaskade nach Fig. 1 besteht aus fünf Kondensatoren, die Jeweils durch die Reihenschaltung zweier Hochspannungsdioden überbrückt sind. Die auf der einen Seite liegenden Kondensatoren sind mit 1, die auf der anderen Seite liegenden Kondensatoren mit 2 und die Hochspannungsdioden sind mit 3 bezeichnet. Die Hochspannungskaskade hat Anschlüsse 4, 5 und 6. Am Anschluß 4 wird eine positive Halbwellenspannung zugeführt, der Anschluß 5 liegt an Masse und am Anschluß 6 wird die Hochspannung abgenommen. Die Arbeitsweise dieser Kaskade ist bekannt und wird deshalb nicht näher beschrieben.
In Fig. 2 ist ein Hochspannungsgleichrichter 10 0dargestellt.
Er besteht aus einer Anzahl von elektrisch hintereinandergeschalteten Hochspannungsdioden 3, die mechanisch miteinander verbunden und zu einem Stapel vereinigt sind. Die Hochspannungsdioden 3 bestehen jeweils aus einer Anzahl von mechanisch miteinander verbundenen, elektrisch in Reihe geschalteten Halbleiterelementen 7. Die Halbleiterelemente 7 können miteinander verlötet oder durch leitfähigen Lack miteinander verklebt sein. Eine Hochspannungsdiode 3 kann beispielsweise aus zehn bis zwanzig Halbleiterelementen 7 bestehen. Zwischen te- weils zwei Hochspannungsdioden 3 wird ein Abgriff 8 eingefügt.
Die Enden des Hochspannungsgleichrichters 10 erhalten ebenfalls einen Abgriff 8. Die Abgriffe 8 können mit den Hochspannungsdioden ebenfalls verlötet oder verklebt sein. Die Abgrifie 8 bestehen aus Blechstreifen oder auch aus Drähten, deren eines Ende 9 zum Beispiel durch Schlagen oder Pressen abgeflacht ist.
Die Abgriffe 8 können, wie in Fig. 2 dargestellt, abwechselnd links und rechts gegeneinander versetzt aus dem Hochspannungsgleichrichter 10 herausgeftihrt sein; sie können Jedoch auch auf ein und derselben Seite oder in beliebigen Richtungen aus dem Hochspannungsgleichrichter herausgeführt werden.
Zwischen die Abgriffe 8 auf der linken Seite des Hochspannungsgleichrichters 10 wird Je ein Kondensator 2 (Fig. 1) und zwischen die Abgriffe 8 auf der rechten Seite des Hochspannungsgleichrichters Je ein Kondensator 1 (Fig. 1) eingeschaltet. Die genannten Kondensatoren werden insgesamt durch einen Schichtkondensatorblock repräsentiert.
Ein solcher Schichtkondensatorblock ist in Fig. 3 mit 11 bezeichnet. In diesem Schichtkondensatorblock sind fünf Kondensatoren enthalten. Der Aufbau, die Herstellung und die Funktion eines Schichtkondensatorblocks wurden bereits in der Literatur veröffentlicht und wird daher nicht mehr besonders erläutert. Wesentlich ist, daß der Schichtkondensatorblock 11 auf beiden Längsseiten angeordnete Kontaktflächen 12, 14, 16, 18 beziehungsweise 13, 15, 17 hat, die mit den Kondensatorbelägen im Innern des Schichtkondensatorblocks 11 7in Verbindung stehen. Diese Kontaktflächen sind durch Einschnitte 21 voneinander getrennt. Der Aufbau des Schichtkondensatorblocks 11 ist so, daß Jeweils zwischen den Kontaktflächen 12, 14; 14, 16; 16, 18 und 13, 15; 15, 17 ein Kondensator liegt. Die Abgriffe 8 des Hochspannungsgleichrichters 10 Osind gegeneinander versetzt abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten des Hochspannungsgleichrichters 10 0angeordnet und auf die Lage der Kon- taktflächen des Schichtkondensatorblocks so abgestimmt, daß Jeder der Abgriffe eine der Kontaktflächen kontaktiert. Im gezeigten Ausführungsbeispiel stehen die Abgriffe wenigstens etwa rechtwinkelig vom Hochspannungsgleichrichter ab. Die Abgriffe 8 sind an den Enden, wie aus Fig. 4 ersichtlich, abgebogen und mit den zugeordneten Kontaktflächen verlötet, verschweißt oder leitend verklebt. Die Abgriffe können Jedoch auch unter einem anderen als rechten Winkel vom Hochspannungsgleichrichter abstehen, wenn die Lage der Kontaktflächen dies erfordert. Die Anordnung kann auf einfache Weise dadurch zusammengebaut werden, daß die Abgriffe 8 so abgebogen werden, daß der Hochspannungsgleichrichter 10 auf den Schichtkondensatorblock 11 aufgeklemmt wird. Die Abgriffe 8 können mit den entsprechenden Kontaktflächen dann beispielsweise durch Tauchverlöten verbunden werden.
Die Kontaktfläche 13 weist eine Klemme 19 auf, über die die positive Halbwellenspannung zugeführt wird. Die Kontaktfläche 12 liegt an Masse und an der Kontaktfläche 18 ist eine Klemme 20 vorgesehen, an der die Hochspannung abgenommen wird.
Der Hochspannungsgleichrichter 10 und der Schichtkondensatorblock 11 wird zweckmäßigerweise in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Beide Teile können auch als Ganzes vergossen werden.
Der Hochspannungsgleichrichter 10 kann auch mit einem Schichtkondensatorblock anderen Aufbaus als der in Fig. 3 gezeigte zusammengebaut sein. Wesentlich ist, daß der Schichtkondensatorblock mit außen liegenden Kontaktflächen versehen ist.
5 Patentansprüche 4 Figuren L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Hochspannungsgleichrichter mit einem Stapel in Reihe geschalteter Halbleiterelemente, die stoffschlüssig und elektrisch leitend untereinander und mit Abgriffen zur äußeren Kontaktierung der Halbleiterelemente verbunden sind, nach Patent ... .. . .... (Patentanmeldung P 25 36 711.7 1 VPA 75 P 1138), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Abgriffe (8) mit äußeren Kontaktflächen (12 ... 18; Fig. 4) eines Schichtkondensatorblocks (11) verbunden sind.
2. Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abgriffe gegeneinander versetzt abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten des Hochspannungsgleichrichters (10) angeordnet sind und die Enden der Abgriffe (8) so abgebogen sind, daß sie an den Kontaktflächen (12 ... 18) anliegen.
3. Hochspannungsgleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abgriffe (8) wenigstens annähernd rechtwinkelig vom Hochspannungsgleichrichter (10) abstehen und der Abstand der Abgriffe untereinander und die Lage der Kontaktflächen so aufeinander abgestimmt sind, daß Jeder Abgriff eine der Kontaktflächen kontaktiert.
4. Hochspannungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abgriffe (8) mit den Kontaktflächen (12 ... 18) verlötet, verschweißt oder leitend verklebt sind.
5. Hochspannungsgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß er mit dem Schichtkondensatorblock (11) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist.