DE3213558A1

DE3213558A1 - Ptc-widerstandsanordnung

Info

Publication number: DE3213558A1
Application number: DE19823213558
Authority: DE
Inventors: Takashi Yokaichi Shiga Shikama; Yuichi Yokaichi Shiga Takaoka; Tomoyuki Omihachiman Shiga Yamamoto
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1981-04-13
Filing date: 1982-04-13
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE3213558C2; GB2099220B; GB2099220A; US4504817A; IT1191186B; FR2503925B1; JPS57166474U; IT8267491A0; FR2503925A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine PTC-Widerstandsanordnung, eine Widerstandsanordnung mit positivem Temperaturkoeffizienten 5 oder eine PTC-Thermistor-Anordnung zur Verwendung in einem Entmagnetisierungsschaltkreis, der in Verbindung mit einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere in einem Farbfernsehempfänger verwendet wird.

Allgemein ist in elektronischen Geräten, die eine Kathodenstrahlröhre verwenden, ein Entmagnetisierungsschaltkreis zur Eliminierung des magnetischen Felds vorgesehen, das um die Kathodenstrahlröhre herum erzeugt wird.

Zum besseren Verständnis des Ausgangspunkts der Erfindung wird bereits an dieser Stelle auf die Zeichnungen Bezug genommen. Eine bekannte PTC-Widerstandsanordnung 5 ist in Fig. 1 dargestellt. Sie weist einen PTC-Widerstand bzw. Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten 1 in der Form einer Platte, ein Paar von Elektroden la und Ib, die auf den beiden gegenüber liegenden Oberflächen des PTC-Widerstands angeordnet sind, ein Paar von Zuleitungsanschlüssen 2 und 3 aus Metall, deren eines Ende 2a und 3a zur Bildung einer Federwirkung umgebogen ist, sowie ein Gehäuse 4 auf, daß aus elektrisch nicht leitendem Material ist. Die Zuleitungsanschlüsse 2 und 3 sind im Gehäuse 4 gelagert und so angeordnet, daß sich ihre gebogenen Enden 2a und 3a innerhalb des Gehäuses 4 befinden. Der PTC-Widerstand 1 ist im Gehäuse 4 vorgesehen und wird zwischen den gebogenen Enden 2a und 3a festgehalten, um eine elektrische Verbindung der Elektroden la und Ib mit den Anschlüssen 2 bzw. 3 zu bewirken.

Fig. 2 zeigt einen Entmagnetisierungsschaltkreis mit der oben beschriebenen PTC-Widerstandsanordnung 5, einer Entmagnetisierungsspule 6, einem Netzschalter 7 und einer Entinarinetis ierungsspannungsquel Ie 8, die in Reihe geschaltet sind und oiru'ri geschlossenen Kreis bilden. Die Entmagnetisierungsspule 6 ist in der Nähe eines Elements angeordnet,

5
das einen Restmagnetismus trägt.

Wenn der Schalter 7 eingeschaltet wird, fließt ein Wechselstrom, der als Entmagnetisierungsstrom bezeichnet wird, durch die PTC-Widerstandsanordnung 5, was zu einer allmählichen Zunahme der Temperatur des PTC-Widerstands 1 führt. Damit steigt der Widerstandswert des PTC-Widerstands 1 allmählich an, was zur Folge hat, daß der Entmagnetisierungsstrom gedämpft wird, wie es durch die Kurvenform A in Fig. dargestellt ist. Der durch die Spule 6 fließende Entmagnetiserungsstrom bewirkt eine allmähliche Abnahme des Wechselstrom-Magnetfelds, was zu einer Beseitigung des Restmagnetismus in dem in der Nähe der Spule 6 angeordneten Element führt.

Obwohl die in Fig. 1 dargestellte PTC-Widerstandsanordnung und die in Fig. 2 dargestellte Schaltung in ihrem Aufbau einfach sind, verbleibt ein Entmagnetisierungsstrom 3 s Sekunden und selbst 3 Minuten nach dem Einschalten des Schalters 7 noch in einem beträchtlichen Maße, wie es in der nachfolgenden Tabelle 1 dargestellt ist.

—-— Strom nach Strom nach

Anfangsstrom 3 Sekunden 3 Minuten

Schaltung in

Fig. 2 10 A 70 mA 30 mA

Schaltung in

Fig. 4 10 A 25 mA 2 mA

Es ist hier anzumerken, daß die in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse sich bei einem Wechselstrom von 100 V ergeben, der von der Entmagnetisierungsspannungsquel1e 8 zugeführt wi rd.

Der verbleibende Entmagnetisierungsstrom bewirkt eine unvollständige Entmagnetisierung des zu entmagnetisierenden Elements, was wiederum zur Folge hat, daß eine Störung des Bilds auf der Kathodenstrahlröhre bewirkt wird.

Um den Restentmagnetisierungsstrom zu vermindern, wurde eine verbesserte PTC-Widerstandsanordnung 17 vorgeschlagen, die in Fig. 3 dargestellt ist. Dabei weist die PTC-Widerstandsanordnung 17 zwei PTC-Widerstände 11 und 12 auf, wobei auf dem PTC-Widerstand 11 Elektroden 11a und 11b und auf dem PTC-Widerstand 12 Elektroden 12a und 12b aufgebracht sind. Die PTC-Widerstände 11 und 12 sind auf den beiden Seiten einer Anschlußplatte 13 innerhalb eines Gehäuses 16 angeordnet. Die Anschlußplatte 13 weist einen Zuleitungsabschnitt ¹^ 18 auf, der sich vom Gehäuse 16 aus nach außen erstreckt. Der PTC-Widerstand 11 wird zwischen der Anschlußplatte 13 und einem gebogenen Abschnitt 14a eines Zuleitungsanschlusses 14 und der PTC-Widerstand 12 zwischen der Anschlußplatte 13 und einem gebogenen Abschnitt 15a eines Zuleitungsanschlusses 15 in ähnlicher Weise festgehalten, wie es bereits oben beschrieben wurde.

Fig. 4 zeigt einen Entmagnetisierungsschaltkreis, der die oben beschriebene PTC-Widerstandsanordnung 17 verwendet. Dabei sind die Entmagnetisierungsspannungsquel1e 8 und der Schalter 7 zwischen den Zuleitungsanschlüssen 14 und 18 hintereinander und die Entmagnetisierungsspule 6 zwischen den Zuleitungsanschlüssen 14 und 15 geschaltet.

Wenn der Schalter 7 eingeschaltet wird, fließt ein Wechselstrom durch den PTC-Widerstand 11 und gleichzeitig ein weiterer Wechselstrom, d. h. der Entmagnetisierungsstrom, durch den PTC-Widerstand 12, was zu einer Zunahme der Temperatur

der PTC-Widerstände 11 und 12 führt. Die von dem PTC-Wider-30

stand 11 erzeugte Wärme wird über die Anschlußplatte 13 dem PTC-Widerstand 12 übertragen. Damit nimmt der Widerstandswert des PTC-Widerstands 12 schnell zu, was zur Folge hat, daß der Entmagnetisierungsstrom schneller gedämpft wird als

bei der in Fig. 2 dargestellten Schaltung, wie es in Tabel-35

Ie 1 dargestellt ist. So ist insbesondere 3 Sekunden nach dem Einschalten des Schalters 7 der Entmagnetisierungsstrom auf 25 DiA und nach 3 Minuten auf 2 mA gedämpft.

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1 Obwohl diese Zahlen bereits eine große Verbesserung darstellen, so sind sie doch für eine empfindliche Vorrichtung, wie sie eine Kathodenstrahlröhre darstellt, nicht ausreichend.

Eine weitere Möglichkeit zur Verminderung bzw. Dämpfung des Entmagnetisierungsstroms besteht in einer weiteren Zunahme der Temperatur des PTC-Widerstands 12, durch den der Entmagneti sierungsstrom fließt. Um dies zu erreichen, kann man die Größe der PTC-Widerstandsanordnung 17 vermindern, um die Wärmeableitungsfläche zu vermindern. Eine derart kleine Entmagnetisierungsanordnung 17 weist jedoch den Nachteil auf, daß die Stromspitzen in einem beträchtlich großen Maße B abfallen, was in Fig. 5 dargestellt ist und eine unerwünschte Magnetisierung zur Folge hat.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte PTC-Widerstandsanordnung zu schaffen, die die oben genannten Nachteile vermeidet und bei der der Entmagneti sierungsstrom auf einen sehr niedrigen Wert vermindert bzw. gedämpft werden kann.

Weiterhin sollen bei der verbesserten PTC-Widerstandsanordnung die Strompegel zwischen zwei benachbarten Spitzen relativ wenig voneinander verschieden sein.

Die erfindungsgemäße PTC-Widerstandsanordnung ist gekennzeichnet durch einen ersten PTC-Widerstand mit einer ersten und zweiten Oberfläche, eine erste und zweite Anschlußplatte, die mit der ersten bzw. zweiten Oberfläche des ersten

³^ PTC-Widerstands in Kontakt gehalten werden, einen zweiten PTC-Widerstand mit einer ersten und zweiten Oberfläche, wobei dessen erste Oberfläche mit der ersten Anschlußplatte so in Kontakt gehalten wird, daß die erste Anschlußplatte zwischen dem ersten und zweiten PTC-Widerstand in Sandwich-Form angeordnet ist, einen dritten PTC-Widerstand mit einer ersten und zweiten Oberfläche, wobei dessen erste Oberfläche mit der zweiten Anschlußplatte so in Kontakt gehalten wird, daß die zweite Anschlußplatte zwischen dem ersten und drit-

ten PTC-Widerstand in Sandwich-Form gehalten wird, ein erstes Anschlußteil, das mit der zweiten Oberfläche des zweiten PTC-Widerstands verbunden ist, ein zweites Anschlußteil, das mit der zweiten Oberfläche des dritten PTC-Widerstands verbunden ist sowie eine Haltevorrichtung zum Zusammenhalten des ersten, zweiten und dritten PTC-Widerstands sowie der ersten und zweiten Anschlußplatte.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand IG der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer bekannten PTC-Widerstandsanordnung;

Fig. 2 eine Schaltungsanordnung mit einem Entmagnetisierungsschaltkreis unter Verwendung der Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eine weiteren bekannten PTC-Widerstandsanordnung;
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Fig. 4 eine Schaltungsanordnung mit einem Entmagnetisierungsschaltkreis unter Verwendung der Anordnung nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Darstellung einer Kurvenform des Entmagnetisierungsstroms, wobei auf der Abszisse die Zeit und auf der Ordinate der Strom aufgetragen sind;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen PTC-

Widerstandsanordnung und
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Fig. 7 eine Schaltungsanordnung mit einem Entmagnetisierungsschaltkreis unter Verwendung der Anordnung nach Fig. 6.

Eine in Fig. 6 dargestellte erfindungsgemäße PTC-Widerstands·- anordnung weist drei PTC-Widerstände 21, 23 und 25 auf, die jeweils die gleiche Konfiguration haben und aus einer ges i η t ο r t ο η PTC-Widerstandsplatte gebildet werden. Der PTC-Wi ti iM-s hand 21 weist ein Elektrodenpaar 21a und 21b auf sei-

.··..-·. 3213553

nen beiden gegenüberliegenden Oberflächen auf. In gleicher Weise weist der PTC-Widerstand 23 auf seinen beiden gegenüberliegenden Oberflächen ein Elektrodenpaar 23a und 23b und der PTC-Widerstand 25 ein Elektrodenpaar 25a und 25b auf.

Der in der Mitte gehaltene PTC-Widerstand 21 wird zwischen einem Paar von Anschlußplatten 22 und 24 so festgehalten, daß die Elektrode 21a mit der Anschlußplatte 22 und die Elektrode 21b in Kontakt mit der Anschlußplatte 24 gehalten wird. Die Anschlußplatten 22 und 24 sind an einem Gehäuse 28 aus elektrisch nichtleitendem Material, wie etwa Kunstharz, befestigt.

Der PTC-Widerstand 23 ist in Fig. 6 links vom PTC-Widerstand 21 angeordnet und wird zwischen der Anschlußplatte 22 und einem gebogenen Abschnitt 26a eines Zuführungsanschlusses 26 so festgehalten, daß die Elektrode 23a fest in Kontakt mit der Anschlußplatte 22 und die Elektrode 23b mit dem

^O gebogenen Abschnitt 26a des Zuleitungsanschlusses 26 gehalten wird.

Der PTC-Widerstand 25 ist in Fig. 6 rechts vom PTC-Widerstand 21 angeordnet und wird zwischen der Anschlußplatte 24 und ei- ° nem gebogenen Abschnitt 27a eines Zuleitungsanschlusses so festgehalten, daß die Elektrode 25a fest in Kontakt mit der Anschlußplatte 24 und die Elektrode 25b mit dem gebogenen Abschnitt 27a des Zuleitungsanschlusses 27 gehalten wird.

Es ist hier anzumerken, daß die PTC-Widerstände 23, 21 und 25 zueinander ausgerichtet sind und bezüglich ihrer Achsen zusammenfal 1 en.

Es ist weiterhin anzumerken, daß jeder der gebogenen Ab-

schnitte 26a und 27a als Feder dient, um die PTC-Widerstände 23, 21 und 25 zusammenzudrücken und die elektrische Verbindung dazwischen sowie die Wärmeübertragung aufrecht zu erhalten, und zwar . insbesondere von dem in der Mitte liegen

den PTC-Widerstand 21 über die Anschlußplatten 22 bzw. 24 zu jedem der PTC-Widerstände 23 bzw. 25.

Um die Wärmeübertragung zu verbessern, sind die Anschlußplat· ten 22 und 24 aus einem Material mit hohem Wärmeleitungskoeffizienten, wie etwa Phosphorbronze.

Im Gegensatz dazu sind die Zuleitungsanschlüsse 26 und 27 vorzugsweise aus einem Material mit niedriger thermischer Leitfähigkeit, wie etwa nichtrostendem Stahl, um die Wärmeübertragung von den PTC-Widerständen 23 und 25 zum Gehäuse 28 zu verhindern. Die Anschlußplatten 22 und 24 weisen Anschlußbeine 29 bzw. 30 auf, die sich vom Gehäuse 28 nach außen erstrecken. Darüber hinaus weisen die ZuI eitungsan-Schlüsse 26 un 27 Endbereiche auf, die sich entfernt von den gebogenen Abschnitten 26a und 27a vom Gehäuse 28 aus nach außen erstrecken.

In Fig. 7 ist ein EntmagnetisierungsschaltkreiS mit der erfindungsgemäßen PTC-Widerstandsanordnung dargestellt. Eine Entmagnetisierungsspule 6 ist zwischen den Anschlußklemmen 26 und 27 und ein Schalter 7 und eine Wechselspannungsquel1e 8 in Reihe zwischen den Anschlußklemmen 29 und 30 geschaltet.

Wenn der Schalter 7 eingeschaltet wird, fließt durch den in der Mitte 1iegendenPTC-Widerstand 21 ein Wechselstrom und gleichzeitig ein weiterer Wechselstrom (Entmagnetisierungsstrom) durch die PTC-Widerstände 23 und 25 sowie die Spule 6. Durch den zuerst erwähnten Wechselstrom erzeugt der in

³⁽³ der Mitte liegende PTC-Widerstand 21 Wärme, die in wirkungsvoller Weise über die Anschlußplatten 22 und 24 zu den auf seinen beiden Seiten liegenden PTC-Widerständen 23 und 25 übertragen wird. Die von dem in der Mitte liegenden PTC-Widerstand 21 erzeugte Wärme wird daher mit einem hohen Wirkungsgrad verwendet. Durch den zweiten Wechselstrom (Entmagneti sierungsstrom) erzeugen die PTC-Widerstände 23 und 25 Wärme. Damit werden die PTC-Widerstände ?3 und 25 einerseits durch die selbst erzeugte Wärme und andererseits durch die

von dem in der Mitte liegenden PTC-Widerstand 21 übertragene Wärme erwärmt. Damit steigt der Innenwiderstand der PTC-Widerstände 23 und 25 auf einen relativ hohen Wert an. Da die PTC-Widerstände 23 und 25 in Reihe mit der Entmagnetisierungsspule 6 geschaltet sind,' hat die Veränderung der Widerstandswerte der PTC-Widerstände 23 und 25 eine zusätzliche Wirkung auf den Entmagnetisierungsstrom. Da jedoch bei jedem der PTC-Widerstände 23 und 25 der Widerstandswert schnell ansteigt, wird das Maß der Abnahme bzw. Dämpfung dos En tinagno ti s i erungsstroms nicht nur verdoppelt - im Vergleich zu der !MC-Widerstandsanordnung nach Fig. 3 -, sondern es wird noch mehr verbessert. In anderen Worten, die Verwendung der beiden PTC-Widerstände 23 und 25 im Entmagnetisierungsstromweg in Verbindung mit dem in der Mitte angeordneten PTC-Widerstand 21 hat - im Vergleich mit lediglich einem PTC-Widerstand im Entmagnetisierungsstromweg (Fig. 4) - eine synenergetisehe Wirkung auf die Abschwächung bzw. Dämpfung des Entmagnetisierungsstroms. Dies ist auch auch aus der nachfolgenden Tabelle 2 zu ersehen.

IuJ³JL¹ J ^e_ ²

Anfangs- Strom nach Strom nach Stromdifferenz strom 3 Sekunden 3 Minuten zwischen 2 Spitzen

Schaltung in
Fig. 4 10 A 25 mA 2 mA 2,5 A Schaltung in

Fig. 7 10 A 5 mA 0,2 mA 1,2 A

Wie aus Tabelle 2 zu entnehmen ist, wird der Entmagnetisierungsstrom bei der erfindungsgemäßen Schaltung 3 Sekunden nach dem Einschalten des Schalters 7 auf ein Fünftel des Entmagnetisierungsstroms bei der bekannten Schaltung und 3 Minuten nach dem Einschalten des Schalters 7 auf ein Zehntel des Entmagnetisierungsstroms bei der bekannten Schaltung abgeschwächt. Aus der letzten Spalte ist darüber hinaus ersichtlich, daß die Stromdifferenz zwischen bei benachbarten Spitzen von 2,5 A (im Falle der Schaltung nach Fig. 4) auf _ft 1,2 A vermindert wird, also weniger als die Hälfte. Daraus

» * * * .„_Hv.~*t# ■ W

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ist zu erstehen, daß unter Verwendung der erfindungsgemäßen PTC-Widerstandsanordnung eine wirkungsvolle Entmagnetisierung bewirkt wird. Die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse wurden bei einer Entmagnetisierungswechselspannung von 100 V erhalten. Eine ähnlich ausgezeichnete Wirkung wird bei der erfindungsgemäßen Schaltung aber auch dann erzielt, wenn die Netzspannung auf etwa die Hälfte vermindert wird. Damit ergeben sich nicht nur Vorteile im Hinblick auf die Energieeinsparung, sondern auch im Hinblick auf die Zunahme der Lebensdauer der PTC-Widerstandsanordnung.

Änderungen und Ausgestaltungen der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung. 15

Claims

Patentansprüche

PTC-Widerstandsanordnung zur Verwendung in einem Entmagnetisierungsschaitkreis, gekennzei chnet durch

einen ersten PTC-Widerstand (21) mit einer ersten und zweiten Oberfläche,

eine erste und zweite Anschlußplatte (22, 24), die jeweils mit der ersten bzw. zweiten Oberfläche des erstenPTC-Widerstands (21) in Kontakt gehalten werden,

einen zweiten PTC-Widerstand (23) mit einer ersten und zweiten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche des zweiten PTC-Widerstands (23) mit der ersten Anschlußplatte (22) so in Kontakt gehalten wird, daß die erste Anschlußplatte (22) zwischen dem ersten und zweiten PTC-Widerstand (21, 23) in Sandwich-Form angeordnet ist,

einen dritten PTC-Widerstand (25) mit einer ersten und zweiten Oberfläche, wobei die erste Oberfläche des dritten PTC-Widerstands (25) mit der zweiten Anschlußplatte (24) so in Kontakt gehalten wird, daß die zweite Anschlußplatte (24) zwischen dem ersten und dritten PTC-Widerstand in Sandwich-Form angeordnet ist,

ein erstes Anschlußteil (26), das mit der zweiten Oberfläche des zweiten PTC-Widerstands (23) verbunden ist»

ein zweites Anschlußteil 627), das mit der zweiten Oberfläche des dritten PTC-Widerstands (25) verbunden ist und

eine Haltevorrichtung zum Zusammenhalten des ersten, zweiten und dritten PTC-Widerstands (21, 23, 25) sowie der ersten und zweiten Anschlußplatte (22, 24).
2. PTC-Widerstandsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung eine Federanordnung (26a, 27a) aufweist.
3. PTC-Widerstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung durch das erste und zweite Anschlußteil bestimmt wird, deren Enden mit dem zweiten bzw. dritten PTC-Widerstand so verbunden sind, daß sie eine Federwirkung ausüben.
4. PTC-Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Gehäuse zum Einschließen des ersten, zweiten und dritten PTC-Widerstands sowie der ersten und zweiten Anschlußplatten aufweist, wobei die erste und zweite Anschlußplatte jeweils einen Abschnitt aufweist, der sich vom Gehäuse für eine Außenverbindung mit einer Entmagnetisierungsspule nach außen erstreckt.
5. PTC-Widerstand nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Anschlußplatte jeweils einen Abschnitt aufweisen, der sich vom Gehäuse aus für eine Außenverbindung mit einer Wechselns Spannungsquelle nach außen erstreckt.
6. PTC-Widerstand nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die erste und zweite An-

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schlußplatte aus einem Material gebildet sind, das eine hohe thermische Leitfähigkeit aufweist.
7. PTC-Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Anschlußplatte aus einem Material gebildet sind, das eine niedige thermische Leitfähigkeit aufweist.