DE3428210C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochspannungskaskade, insbesondere für Fernsehgeräte, umfassend innerhalb eines vergossenen Kas­ kadenkörpers eine erste und eine zweite jeweils die Pump­ säule bzw. die Speichersäule einer Kaskadenschaltung bildende Reihe jeweils aus länglichen, im wesentlichen gleich orientierten, in Richtung der jeweiligen Kondensatorlängsachsen hintereinander angeordneten, elektrisch unmittelbar miteinander verbundenen Kondensatoren und ferner umfassend mehrere zwischen die Kondensatoren der beiden parallel nebeneinander angeordneten Reihen geschaltete Dioden der Kaskadenschaltung, sowie einen mit dem Hochspannungsende der Speichersäule verbundenen Bleeder-Widerstand, wobei an das Niederspannungsende der Pumpsäule eine Pumpspannung-Anschlußleitung, an das Hochspannungsende der Speichersäule eine Hoch­ spannungs-Anschlußleitung und an den Bleeder-Wider­ stand eine Bleeder-Widerstands-Anschlußleitung ange­ schlossen sind, und wobei der Kaskadenkörper mit einem ausgegossenen Bechergehäuse gebildet ist, welches im Bereich der Niederspannungsenden der beiden Säulen mit einer zu den Reihenlängsrichtungen im wesentlichen senk­ rechten Anschlußplatte ausgebildet ist, die über den Querschnitt des Kaskadenkörpers wenigstens an einer Seite hervorkragt, wobei die genannten drei Anschluß­ leitungen aus der Becheröffnung herausgeführt sind und durch die Becherwandungen hindurch keine Leitungen ge­ führt sind, wobei ferner der hervorkragende Plattenrand der als Platinen- Anschlußfläche ausgebildeten Anschlußplatte mit wenig­ stens einem Anschlußstift zur Kontaktierung mit einer Platine versehen ist, und wobei schließlich am Kaskaden­ körper ein ein- oder mehrstufiges Spannungsreglerteil angebracht ist, das masseseitig mit wenigstens einem der Anschlußstifte verbunden ist und an welches die Bleeder-Widerstands-Anschlußleitung angeschlossen ist, nach dem Hauptpatent 33 03 464.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Hochspannungs­ kaskade gemäß dem Hauptpatent im Sinne einer weiteren Ver­ einfachung der Herstellbarkeit und verringerter Über­ hitzungsgefahr zu verbessern.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Ausbildung des Kaskadenkörpers mit einem einstückigen, vom Becherboden ausgehenden Kaminrohr, welches den Bleeder-Widerstand von der Kaskaden­ schaltung trennt und dessen Kaminachse im wesent­ lichen parallel zur Anschlußplatte verläuft, ein vom Kaminrohr durchsetzter gemeinsamer Halter für die Elemente der Kaskadenschaltung sowie für den Bleeder-Widerstand vorgesehen ist.

Aus der GB-PS 14 33 206 ist zwar an sich bereits ein Becher­ gehäuse für eine Hochspannungskaskade bekannt, mit vom Becherboden ausgehendem Kaminrohr, welches den Bleeder- Widerstand von der Kaskadenschaltung trennt und dessen Kaminachse im wesentlichen parallel zu einer Befestigungs­ platte mit Befestigungsschlitzen verläuft; die Herstellung dieser Hochspannungskaskade ist jedoch zum einen deshalb erschwert, weil sämtliche Anschlußleitungen durch die Becherwandung hindurchgeführt sind, so daß ein komplett verdrahtetes Einsetzen der Kaskadenschaltung von der Becheröffnung aus in den Becher ohne nachträgliche An­ schlußarbeiten im Bereich der Becherwandung ausgeschlossen ist. Zum anderen ist auch kein vom Kaminrohr durchsetzter gemeinsamer Halter für die Elemente der Kaskadenschaltung vorgesehen. Gemäß der Erfindung kann dagegen die komplett am gemeinsamen Halter vormontierte Kaskadenschaltung von der Becheröffnung aus in den Becher eingesetzt werden, wobei der Halter sicherstellt, daß die Elemente der Kaskadenschaltung sowie der Bleeder-Widerstand jeweils die vorgesehene Position innerhalb des Bechergehäuses vor dem Ausgießen einnehmen. Diese Positionen sind kritisch für die Hochspannungsfestigkeit der Schaltung. Der Wärmeab­ zugskamin leitet die im Bleeder-Widerstand entstehende ohmsche Wärme zuverlässig vom Kaskadenkörper ab und verhindert so dessen Überhitzung, insbesondere eine Über­ hitzung einzelner Bauelemente der Kaskadenschaltung. Die Orientierung des Wärmeabzugskamins im wesentlichen parallel zur Platinenanschlußfläche und damit parallel zur Platine selbst sichert einen guten Durchzug, welcher noch dadurch unter­ stützt werden kann, daß man die Platine und mit ihr den Kamin lotrecht anordnet.

Bei Einsatz des mit dem Bleeder-Widerstand verbundenen ein- oder mehrstufigen Spannungsreglers wird vorge­ schlagen, daß der Spannungsregler im Bereich eines der beiden Enden des Wärmeabzugskamins angeordnet ist. Die ohmsche Wärme des Spannungsreglers wird auf diese Weise ebenfalls vom Wärmeabzugskamin abgeleitet.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen der Platinen-Anschlußwand und dem Bechergehäuse ein Hohlraum zur Aufnahme der Massediode der Kaskadenschaltung ausge­ bildet. Dieser Hohlraum erleichtert die Verdrahtung der Platinen-Anschlußstifte, insbesondere dann, wenn die Platinen-Anschlußwand vom Kaskadenkörper lösbar ausge­ bildet ist. Die Massediode kann im Bedarfsfalle leicht ausgetauscht werden.

Die Befestigung der Kondensatoren und Dioden am Halter gestaltet sich besonders einfach, wenn der Halter mit Einstecköffnungen für die miteinander verlöteten Dioden- und Kondensatoranschlußdrähte versehen ist. Diese Drähte müssen dann lediglich in die Einstecköffnungen geschoben und ggf. auf der anderen Seite des Halters abgeschnitten werden, was aufgrund der resultierenden Drahtendenverformung bereits für ausreichenden Halt der Drähte innerhalb der Einstecköffnungen sorgt.

Die Erfindung wird im folgenden an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schaltbild einer Hochspannungskaskade für die Hochspannungs-Erzeugung in Farbfernsehgeräten,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer auf eine Platine aufge­ steckten erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Hochspannungskaskade,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3.

Die Kaskadenschaltung gemäß Fig. 1 liefert aufgrund einer als Pumpenspannung U _p bezeichneten Wechselspannung eine als Hochspannung U _H bezeichnete Gleichspannung, deren Spannungswert etwa dem dreifachen Scheitelspannungswert der Pumpspannung entspricht. Bei einer beispielsweise von einer Zeilenablenkstufe des Fernsehgerätes gelieferten, zwischen ± 8 kV variierenden Pumpspannung ergibt sich demnach eine Hochspannung von etwa 24 kV, welche als Bildröhren-Hochspannung dient. Die Hochspannungs-Kaskaden­ schaltung besteht aus zwei Reihen von Kondensatoren C 1 bis C 5, welche über Dioden D 1 bis D 5 miteinander ver­ bunden sind. Die aus den beiden Kondensatoren C 1 und C 2 bestehende Reihe wird als Pumpsäule bezeichnet, die aus den drei Kondensatoren C 3 bis C 5 bestehende Reihe als Speichersäule. Am Niederspannungsende der Pumpsäule (in Fig. 1 links) liegt die Pumpspannung U _P an. Das in Fig. 1 ebenfalls links angeordnete Niederspannungsende der Speichersäule liegt an Masse. Die Diode D 6 (Klemm­ diode) ist zwischen Masse und das Niederspannungsende der Pumpsäule geschaltet mit der aus Fig. 1 entnehmbaren Durchlaßrichtung (zur Pumpsäule hin). Die Dioden D 1 bis D 5 sind in der Fig. 1 entnehmbaren Zick-Zack-Anordnung zwischen die Pumpsäule und die Speichersäule geschaltet. An den hochspannungsseitigen Verknüpfungspunkt beider Säulen schließt sich ein mit RS bezeichneter Schutzwider­ stand an (aus zwei Einzelwiderständen). Von der auf den Schutzwiderstand folgenden, die Spannung U _H aufwei­ senden Hochspannungsleitung zweigt eine zu Widerständen R 1 und R 2 führende Leitung ab. Die Widerstände R 1 und R 2 werden von einem als "Bleeder" bezeichneten Entlade­ widerstand gebildet. In einer ersten herkömmlichen Schal­ tungsform liefert ein Mittelabgriff zwischen den Wider­ ständen R 1 und R 2 eine mit U _F bezeichnete Fokusspannung, wobei der Bleeder-Ausgang über die mit B bezeichnete Leitung, beispielsweise an Erde, anliegt. In den Fig. 2 und 4 sind die Anschlußleitungen U _F und B strichliert angedeutet. In der in den Fig. 2 und 4 dargestellten Ausführungsform schließt sich an den Bleeder BL in Fig. 1 ein Spannungsreglerteil aus zwei hintereinander geschal­ teten Widerständen R 3 und R 4 an, wobei eine mit U′ _F bezeichnete Abgriffsleitung des Widerstands R 3 die sog. Fokusspannung liefert und eine mit U _G bezeichnete Ab­ griffsleitung des Widerstands R 4 die Gitterspannung.

Die Hochspannungskaskade 10 gemäß Fig. 2 bis 4 be­ steht aus einem Bechergehäuse 12, welches die vor­ stehend beschriebenen Kondensatoren C 1 bis C 5 und Dioden D 1 bis D 6, den Schutzwiderstand RS (bestehend aus zwei Einzelwiderständen 11 und 13) sowie den Bleeder BL aufnimmt und mit einem Epoxydharz in flammwidriger Zusammensetzung vergossen ist. In den Fig. 3 und 4 ist das Epoxydharz der Übersicht­ lichkeit halber weggelassen.

Das Bechergehäuse 12 besteht aus einem Becherboden 14 angenähert in Form eines schmalen Rechtecks sowie zwei Schmalseitenwänden 16 und zwei Breitseitenwänden 18. Eine der beiden Schmalseitenwände 16 liegt flächig an einer Platine 20 an. An dieser Wand 16 an seitlich vorkragenden Randstegen 22 sind Niederspannungs-Anschluß­ stifte 24 angebracht, welche durch entsprechende Platinen­ bohrungen 26 hindurchgesteckt und an der Platinenunter­ seite 28 mit entsprechenden Platinen-Leiterbahnen ver­ lötet sind. Unter dem Begriff Anschlußstifte seien hier allgemein Anschlußfahnen, Anschlußleitungen in Form von Anschlußfahnen, -stiften oder dergl. verstanden. Wie die Fig. 2 bis 4, zeigen, ist der Massekondensator C 5 mit einem Anschlußstift 30 verbunden und die Massediode D 6 mit einem Anschlußstift 32 jeweils vor der Becher­ öffnung 34. Der Widerstand R 4 schließlich ist mit einem Anschlußstift 36 über eine äußere Leitung 38 verbunden. Die Bauelemente der Kaskadenschaltung, nämlich die Kondensatoren C 1 bis C 5, sowie die Dioden D 1 bis D 6, sind ebenso wie die Widerstände 11 und 13 des Schutz­ widerstands RS sowie der Bleeder BL an einem gemeinsamen Halter 40 angebracht, welcher die Bauteile beim Ver­ gießen in der gewünschten Lage hält. Der Halter 40 be­ steht aus einer Grundplatte 42 in Form eines ebenen Gitterrahmens sowie aus von der Grundplatte abstehenden Haltefingern 44, welche den Bleeder in Form einer Kera­ mikwiderstandsplatte in Abstand zur Grundplatte 42 haltern. Zur Befestigung der Kondensatoren und Dioden an der Grundplatte 42 ist diese mit Einstecköffnungen 46 versehen, in welche die zusammengelöteten Dioden- und Kondensatoren-Anschlußdrähte eingesteckt und an der gegen­ überliegenden Plattenseite abgeschnitten werden.

Um die im Bleeder BL entstehende ohmsche Wärme ohne die Gefahr einer Überhitzung, beispielsweise der Kondensatoren, problemlos ableiten zu können, durchsetzt ein Wärmeab­ zugskamin 50 die Hochspannungskaskade 10 in einer zur Platine 20 parallelen Richtung (Pfeil A in Fig. 1). Der Kamin 50 wird von einem vom Becherboden 14 ausgehenden Kaminrohr 52 gebildet, welches im Querschnitt angenähert die Form eines länglichen Rechtecks mit abgerundeten Ecken aufweist. Die Rechteck-Längsseite verläuft senk­ recht zur Ebene der Platine 20 und parallel zur Grund­ platte 42 sowie zur Plattenebene des Bleeders BL. Gemäß Fig. 3 wird das Kaminrohr 52 von der Grundplatte 42, den in Richtung senkrecht zur Platine 20 voneinander beabstandeten Fingern 44 sowie dem Bleeder BL vollständig umringt.

Das aus den regelbaren Widerständen R 3 und R 4 ge­ bildete Spannungsreglerteil 54 ist an den Boden 14 des Bechergehäuses 12 im Bereich der dortigen Kaminmündung geklipst. Die Verbindungsleitung 56 zwischen Bleeder BL und dem Widerstand R 3 ist durch den Kamin 50 hindurch­ geführt.

Zur Herstellung der Hochspannungskaskade 10 wird als erstes der Halter 40 mit den entsprechenden Bauteilen (Kondensatoren C 1 bis C 5, Dioden D 1 bis D 6, Schutz­ widerstand RS, Bleeder BL) versehen und anschließend in die Öffnung 34 des Bechergehäuses 12 geschoben. Nun wird das Bechergehäuse ausgegossen, wobei bereits vor­ her oder anschließend die Anschlußstifte an der ent­ sprechenden Schmalseitenwand 16 anzuschließen sind.

Die auf die Platine 20 aufgesteckte und verlötete Hoch­ spannungskaskade 10 ist zuverlässig in ihrer Funktion, da der Kamin 50 für wirksame Wärmeabfuhr sorgt. Bevor­ zugt wird die Platine 20 so orientiert, daß die Richtung A lotrecht verläuft. Da die Pumpspannungsleitung U _P etwa in einem einer halben Kondensatorlänge ent­ sprechenden Abstand von der Platine 20 aus dem Becherge­ häuse 12 herausgeführt ist, und dementsprechend die noch höhere Spannung liefernden Leitungen U _F bzw. U′ _F , U _G und U _H in noch größerem Abstand, besteht nicht die Gefahr unerwünschter Beeinflussungen von anderen Bau­ teilen der Platine 20. So ist die Gefahr induzierter Fehlerspannungen in benachbarten Transistoren, IC-S oder dergl. oder von Überschlägen vernachlässigbar.

Zu Fig. 3 ist noch zu ergänzen, daß in einer strichliert angedeuteten Ausführungsform die untere Becherseitenwand 16′ von der Platine 20 beabstandet ist, wobei eine zu­ sätzliche, demontierbare Platinen-Anschlußwand 80 über entsprechende, an der Seitenwand 16′ angebrachte Stege im Abstand von der Seitenwand 16′ gehalten wird. Die Platinen- Anschlußwand 80 ist mit den Niederspannungs-Anschluß­ stiften versehen. In den zwischen der Wand 80 und der Wand 16′ gebildeten Hohlraum 82 kann die Massediode D 6 eingesetzt sein. Es können auch unterhalb der Seitenfläche 16′ liegende Stifte der Platinen-Anschlußwand 80 ohne Probleme verdrahtet werden.

Claims (4)

1. Hochspannungskaskade, insbesondere für Fernsehgeräte, umfassend innerhalb eines vergossenen Kaskadenkörpers eine erste und eine zweite jeweils die Pumpsäule bzw. die Speichersäule einer Kaskadenschaltung bildende Reihe jeweils aus länglichen, im wesentlichen gleich orientierten, in Richtung der jeweiligen Kondensatorlängsachsen hintereinander angeordneten, elektrisch unmittelbar miteinander verbundenen Kondensatoren und ferner umfassend mehrere zwischen die Kondensatoren der beiden parallel nebeneinander angeordneten Reihen geschaltete Dioden der Kaskadenschaltung, sowie einen mit dem Hochspannungsende der Speichersäule verbundenen Bleeder-Widerstand, wobei an das Niederspannungsende der Pumpsäule eine Pumpspannung-Anschlußleitung, an das Hochspannungsende der Speichersäule eine Hoch­ spannungs-Anschlußleitung und an den Bleeder-Wider­ stand eine Bleeder-Widerstands-Anschlußleitung ange­ schlossen sind, und wobei der Kaskadenkörper mit einem ausgegossenen Bechergehäuse gebildet ist, welches im Bereich der Niederspannungsenden der beiden Säulen mit einer zu den Reihenlängsrichtungen im wesentlichen senk­ rechten Anschlußplatte ausgebildet ist, die über den Querschnitt des Kaskadenkörpers wenigstens an einer Seite hervorkragt, wobei die genannten drei Anschluß­ leitungen aus der Becheröffnung herausgeführt sind und durch die Becherwandungen hindurch keine Leitungen ge­ führt sind, wobei ferner der hervorkragende Plattenrand der als Platinen- Anschlußfläche ausgebildeten Anschlußplatte mit wenig­ stens einem Anschlußstift zur Kontaktierung mit einer Platine versehen ist, und wobei schließlich am Kaskaden­ körper ein ein- oder mehrstufiges Spannungsreglerteil angebracht ist, das masseseitig mit wenigstens einem der Anschlußstifte verbunden ist und an welches die Bleeder-Widerstands-Anschlußleitung angeschlossen ist, nach dem Hauptpatent 33 03 464, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Ausbildung des Kaskadenkörpers mit einem einstückigen, vom Becherboden (14) ausgehenden Kaminrohr (52), welches den Bleeder-Widerstand (BL) von der Kaskaden­ schaltung trennt und dessen Kaminachse (A) im wesent­ lichen parallel zur Anschlußplatte (16 + 22; 80) verläuft, ein vom Kaminrohr (52) durchsetzter gemeinsamer Halter (40) für die Elemente der Kaskadenschaltung sowie für den Bleeder-Widerstand (BL) vorgesehen ist.

2. Hochspannungskaskade nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsreglerteil (R 3, R 4) im Bereich einer der beiden Enden des Kaminrohrs (52) angeordnet ist.

3. Hochspannungskaskade nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anschlußplatte (80) und dem Becherge­ häuse (12) ein Hohlraum (82) zur Aufnahme der Massen­ diode (D 6) der Kaskadenschaltung ausgebildet ist.

4. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) mit Einstecköffnungen (46) für die miteinander verlöteten Dioden-Kondensator-Anschluß­ drähte versehen ist.