DE3505976A1

DE3505976A1 - TRANSFORMER FOR A TELEVISION RECEIVER

Info

Publication number: DE3505976A1
Application number: DE19853505976
Authority: DE
Inventors: Walter 3000 Hannover Goseberg; Uwe 7730 Villingen-Schwenningen Hartmann; Erich 7733 Mönchweiler Weisser
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-02-21
Publication date: 1986-08-21
Also published as: EP0193057A2; JPS61247007A; EP0193057A3

Description

- 3 H 84/32- 3 H 84/32

Transformer for a television receiver

Fernsehempfänger enthalten im allgemeinen eine Zeilenendstufe mit einem sogenannten Hochspannungstransformator, auf dessen Kern unter anderem die Primiärwicklung, die Hochspannungswicklung sowie gegebenenfalls wef tereZusatzwicklungen zur Abnahme von Impulsen liegen. Wegen der hohen übertragenen Energie für die Zeilenablenkung und der Größe der erzeugten Hochspannung von etwa 25 bis 30 kV ist der Kern eines solchen Zeilentransformators ein relativ teures und schweres Bauteil.Television receivers generally contain a line output stage with a so-called high-voltage transformer on whose Core includes the primary winding, the high-voltage winding and, if necessary, additional windings for acceptance of impulses. Because of the high transmitted energy for the line deflection and the magnitude of the high voltage generated of around 25 to 30 kV, the core of such a flyback transformer is a relatively expensive and heavy component.

In Fernsehempfängern werden heute andererseits zunehmend sogenannte Schaltnetzteile eingesetzt. Ein Schaltnetzteil enthält einen sogenannten Trenntransformator, der die galvanische Trennung der Empfängerschaltung vom Netz bewirkt und von dessen Sekundärwicklungen über Gleichrichterschaltungen Spannun- ^ gen unterschiedlicher Größe und Polarität abgenommen werden. Auch dieser Trenntransformator benötigt einen Eisenkern.In television receivers today, on the other hand, are increasingly so-called Switching power supplies used. A switched-mode power supply contains a so-called isolating transformer, the galvanic Separation of the receiver circuit from the network and from its secondary windings via rectifier circuits causes voltages genes of different sizes and polarities can be removed. This isolating transformer also needs an iron core.

Es ist bekannt (Funkschau 1976, Heft 9, Seite 359 bis 363), Wicklungen des Schaltnetzteiles und Wicklungen des Zeilen- und Hochspannungstransformators auf einem gemeinsamen Kern anzuordnen, so daß für das Schaltnetzteil und den Zeilentransformator insgesamt nur ein Kern benötigt wird. Dadurch werden das Gesamtvolumen der benötigten Kerne und das Gesamtgewicht verringert.It is known (Funkschau 1976, Issue 9, pages 359 to 363), windings of the switched-mode power supply and windings of the line and to arrange high-voltage transformer on a common core, so that for the switched-mode power supply and the flyback transformer a total of only one core is required. This will determine the total volume of cores needed and the total weight decreased.

Das Schaltnetzteil speist unter anderem die Ton-Endstufe des Fernsehempfängers. Die Belastung durch die Ton-Endstufe ändert sich in weiten Grenzen um einen Wert von etwa 70 W. Diese Laständerung kann sich durch die magnetische Verkopplung der beiden Wicklungen von Netzteil und Zeilentrafo auf die Zeilenablenkung und die Hochspannung auswirken. Andererseits ist die Belastung des Zeilentransformators ebenfalls nicht konstant, sondern ändert sich in Abhängigkeit von der jeweili-The switched-mode power supply feeds, among other things, the audio output stage of the television receiver. The load from the sound output stage changes within wide limits by a value of about 70 W. This load change can be caused by the magnetic coupling of the two windings of the power supply unit and the line transformer affect the line deflection and the high voltage. on the other hand the load on the flyback transformer is also not constant, but changes depending on the respective

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gen Bildhelligkeit um einen Wert in der Größenordnung von 30 W. Diese Belastungsumänderung kann sich auf die Tonwiedergabe auswirken.gen image brightness by a value in the order of magnitude of 30 W. This change in load can affect the sound reproduction impact.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem beschriebe-^: nen Transformator die Entkopplung zwischen den beiden Wicklungen für das Netzteil und den Zeilentrafo zu verbessern und die gegensinnigen Einwirkungen su verringern.The invention is based on the object at the ^beschriebe-: to improve the decoupling between the two windings for the power supply and the line transformer nen transformer and reduce the opposing effects shown below.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by the invention described in claim 1. Advantageous further developments of the invention are described in the subclaims.

Durch den eirf indungsgemäßen Aufbau des Transformators werden die vom Netzteil und vom Zeilentrafo erzeugten magnetischen Flüsse weitestgehend voneinander getrennt, weil der magnetische Fluß jeweils einer Wicklung -nur oder fast nur durch den Innenschenkel und wegen des hohen magnetischen Widerstandes praktisch nicht durch den Außenschenkel mit der anderen Wicklung fließt. Eine Änderung der Belastung einer der beiden Wicklungen kann sich daher praktisch nicht auswirken auf die Funktion der anderen Wicklung. Durch die Zusammenfassung der Wicklungen von Netzteil und Zeilentrafo auf einem Kern werden Ferritmaterial für den Kern, Montagezeit und Prüfzeit eigespart. Vorzugsweise sind die beiden Wicklungen so gepolt, daß die magnetischen Flüsse in dem Innenschenkel entgegengesetzt gerichtet sind und einander zumindest zeitweise und teilweise aufheben. Dann kann der Querschnitt des Innenschenkels entsprechend dem dort wirksamen magnetischen Fluß verringert werden. Das gilt insbesondere dann, wenn das Netzteil und der Zeilentrafo synchronisiert sind, also beide mit der Zeilenfrequenz von etwa 16 kHz arbeiten.Due to the construction of the transformer according to the invention the magnetic fluxes generated by the power supply and the line transformer are largely separated from each other because the magnetic Flow of one winding at a time - only or almost only through the inner thigh and because of the high magnetic resistance practically does not flow through the outer leg with the other winding. A change in the load on one of the two windings can therefore have practically no effect on the function of the other Winding. By combining the windings of the power supply unit and line transformer on one core, ferrite material is created for the core, assembly time and testing time saved. Preferably the two windings are polarized in such a way that the magnetic fluxes in the inner leg are directed in opposite directions and cancel each other at least temporarily and partially. Then the cross-section of the inner leg can be effective there magnetic flux can be reduced. This is especially true when the power supply unit and the line transformer are synchronized are, so both work with the line frequency of about 16 kHz.

Die Querschnitte der einzelnen Schenkel werden vorzugsweise den in ihnen tatsächlich wirksamen magnetischen Flüssen angepaßt.The cross-sections of the individual legs are preferably adapted to the magnetic fluxes actually effective in them.

- 5- 5th

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- 5 H 84/32- 5 H 84/32

Das kann dazu führen, daß die beiden Außenschenkel unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Ein Luftspalt mit dem Wert null in dem Innenschenkel läßt sich praktisch nicht erreichen, da auch fest aufeinander liegende Kernflächen wegen der unvermeidbaren Rauhigkeit immer einen magnetischen Luftspalt bilden. Dieser Luftspalt liegt jedoch in der Größenordnung von 2-4 /j, während die die absichtlich vorgesehenen Luftspalte in den Außenschenkeln in der Größenordnung vom 1 mm liegen. Das bedeutet für den magnetischen Widerstand und damit auch für die Flußverteilung, daß der in unerwünschter Weise jeweils durch anderen Außenschenkel fließende Fluß nur 1% des Flusses durch den Innenschenkel beträgt, was in der Praxis vernachlässigt werden kann. Wenn das Netzteil und der Zeilentrafo nicht auf derselben Frequenz, also asynchron arbeiten, kann es zweckmäßig sein, die beiden Wicklungen gegeneinander abzuschirmen. This can lead to the two outer legs being different Have cross-sections. An air gap with the value zero in the inner leg is practically impossible to achieve, because core surfaces that are firmly on top of one another always have a magnetic air gap due to the unavoidable roughness form. However, this air gap is of the order of 2-4 / j, while that of the intentional ones Air gaps in the outer legs of the order of 1 mm lie. For the magnetic resistance and thus also for the flux distribution, this means that it is undesirable in each case the river flowing through the other outer leg is only 1% of the flow through the inner leg, which is neglected in practice can be. If the power supply and the line transformer do not work on the same frequency, i.e. asynchronously, it can It may be useful to shield the two windings from one another.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigenAn embodiment of the invention is explained with reference to the drawing. Show in it

Fig. 1 die Ausbildung des Kerns mit den beiden Spulen und Fig. 2 eine andere Ausbildung des Kerns.1 shows the design of the core with the two coils and FIG. 2 shows another design of the core.

Tn der Fig. 1 sind zwei E-förmige Kernhälften 1,2, zu einem sogenannten Ε-Kern zusammengesetzt, der zwei Außenschenkel 3,4 sowie einen Innenschenkel 5 aufweist. Die Außenschenkel 3,4 sind mit Luftspalten 6,, 7 mit einer Länge von etwa 1 mm versehen, während der Innenschenkel 5 durch die feste Zusammenfügung der beiden Teile 1,2 praktisch keinen Luftspalt aufweist. Der dort verbleibende magnetische Luftspalt ist nur noch durch die Rauhigkeit bedingt und liegt in der Größenordnung von 2-6 yu. Auf dem Außenschenkel 3 ist die Wicklung 8 für ein Schaltnetzteil (SMPS) angeordnet, während der Außenschenkel 4 die Wicklung 9 für den Zeilentrafo (PPHV) trägt. In der Praxis bestehen die Wicklungen 8,9 aus mehreren, voneinander getrennten Teil-In FIG. 1, two E-shaped core halves 1, 2 are assembled to form a so-called Ε core, which has two outer legs 3, 4 and an inner leg 5. The outer legs 3, 4 are provided with air gaps 6, 7 with a length of approximately 1 mm, while the inner leg 5 has practically no air gap due to the firm joining of the two parts 1, 2. The remaining magnetic air gap is only a result of the roughness and is of the order of 2-6 yu. The winding 8 for a switched-mode power supply (SMPS) is arranged on the outer leg 3, while the outer leg 4 carries the winding 9 for the line transformer (PPHV). In practice, the windings 8,9 consist of several separate parts

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Wicklungen. Die Wicklung 8 besteht z.B. aus der Primärwicklung, der sogenannten Rückkopplungswicklung, der Regelwiclung und einer Reihe von Sekundärwicklungen zur Erzeugung der verschiedenen Betriebsspannungen. Die Wicklung 9 besteht z.B. aus der Primärwicklung des Zeilentrafos, der Hochspannungswicklung und weiteren Zusatzwicklungen zur Ableitung von Zeilenrücklaufimpulsen.Windings. The winding 8 consists, for example, of the primary winding, the so-called feedback winding, the control winding and a series of secondary windings to generate the various operating voltages. The winding 9 consists e.g. from the primary winding of the line transformer, the high-voltage winding and further additional windings to derive line return pulses.

Der im Außenschenkel 4 erzeugte magnetische Fluß 01 fließt praktisch nur über den Innenschenkel 5, weil der magnetische Widerstand des Außenschenkels 4 etwa um den Faktor 100 größer ist. Der im Außenschenkel 4 erzeugte magnetische Fluß 02 fließt ebenfalls nur über den Innenschenkel 5, weil der magnetische Widerstand des Außenschenkels 3 etwa um den Faktor 100 größer ist als der des Innenschenkels 5. Die Wicklungen 8,9 sind so gepolt, daß die magnetischen Flüsse 01, 02 einander im Fiittelschenkel 5 aufheben.The magnetic flux 01 generated in the outer leg 4 flows practically only through the inner leg 5 because the magnetic Resistance of the outer leg 4 is greater by about a factor of 100. The magnetic flux 02 generated in the outer leg 4 flows likewise only via the inner leg 5, because the magnetic resistance of the outer leg 3 is approximately 100 times greater is than that of the inner leg 5. The windings 8, 9 are polarized so that the magnetic fluxes 01, 02 meet one another in the middle leg 5 cancel.

Die Kompensation der magnetischen Flüsse im Innenschenkel 5 ist praktisch nur bei Synchronbetrieb, also gleicher Arbeitsfrequenz des Schaltnetzteils und des Zeilentransformators, nämlich der Zeilenfrequenz, möglich. Die Ströme durch die Wicklungen und somit die magnetischen Flüsse haben zwar nicht immer die gleiche Flußdauer und Amplitude, so daß im Regelfall eine völlige Kompensation nicht möglich ist. Es läßt sich aber erreichen, daß diese Kompensation zumindest über einen wesentlichen Teil der Zeit und für einen Teil der Amplitude wirksam ist.The compensation of the magnetic fluxes in the inner leg 5 is practically only in synchronous operation, i.e. the same operating frequency of the switched-mode power supply and the flyback transformer, namely the line frequency, possible. The currents through the Windings and thus the magnetic fluxes do not always have the same flux duration and amplitude, so that as a rule full compensation is not possible. It can, however, be achieved that this compensation has at least a substantial one Is effective for part of the time and for part of the amplitude.

Die Querschnitte der Außenschenkel 3,4 sind unterschiedlich gezeichnet, um anzudeuten, daß diese Querschnitte den durch die Wicklungen 8,9 erzeugten, tatsächlichen magnetischen Flüssen angepaßt sind. Auch der Querschnitt des Innenschenkels 5 wird dem dort wirksamen magnetischen Flüssen angepaßt, so daß insbesondere bei synchronem Betrieb für den Innenschenkel 5 Ferrit-The cross-sections of the outer legs 3, 4 are drawn differently, to indicate that these cross-sections reflect the actual magnetic fluxes generated by the windings 8, 9 are adapted. The cross section of the inner leg 5 is also adapted to the magnetic fluxes effective there, so that in particular with synchronous operation for the inner leg 5 ferrite

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material eingespart werden kann.material can be saved.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Kernform von Fig. 1. Darin sind die beiden durch den Kern gebildeten Fenster unterschiedlich bemessen. Das linke Fenster hat die Höhe HI und die Breite Bi und das rechte Fenster d5e H"he H2 und die Breite B2, wobei H'J/H2 und BVB? bemc-ssen ist. Dadurch erfolgt eine Anpassung der geometrischen Maße des Kerns an die tatsächlichen V.'erte der magnetischen Flüsse und die geometrischen Abmessungen der Spulen. Da die Höhe H2 des rechten Fensters kleiner ist, ist dort auch die Höhe des gesamten Kerns durch eine Absetzung oder Aussparung geringer besessen. Durch eine derartige Ausbildung des Kerns können Kernmaterial, also der Aufwand an Ferrit und Gewicht, weiter verringert werden.Fig. 2 shows a modification of the core shape of Fig. 1. Therein the two windows formed by the core are different measured. The left window has the height HI and the width Bi and the right window d5e height H2 and the width B2, where H'J / H2 and BVB? bemc-ssen is. This results in a Adaptation of the geometrical dimensions of the core to the actual V.'wert of the magnetic fluxes and the geometrical dimensions of the coils. Since the height H2 of the right window is smaller, there is also the height of the entire core due to a step or recess less obsessed. By training like this of the core, core material, i.e. the cost of ferrite and weight, can be further reduced.

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Claims

Deutsche Thomson-Brandt GmbH PO Box 2060

7730 VS-Villingen

Hanover, February 12, 1985 PTL-H Wp / wi H 84/32

Claims

1. transformer for a television receiver with a core, y on which the winding of the isolating transformer and the winding of the high voltage line and * are arranged a switching transformer \ power supply, characterized in that the core (1,2) as Ε- Core with two outer legs (3, 4) each with an air gap (6, 7) and an inner leg (5) is formed essentially without an air gap and that the two windings (8, 9) lie on the outer legs (3, 4).

2. Transformer according to claim 1, characterized in that the windings (8, 9) are polarized so that their magnetic fluxes (0'J, 02) in the inner leg (5) are directed in opposite directions.

3. Transformer according to claim 1, characterized in that the cross-sections of the outer legs (3, 4) are adapted and given to the magnetic fluxes generated in them (01, 02)

if are different.

A * transformer according to claim 1, characterized in that

BAD OFWGlNAL - 2 -

the cross section of the inner leg (5) is smaller than that of the outer leg (3, 4).

5. Transformer according to claim 1, characterized in that the length of the air gaps (6,7) in the outer legs (3,4) is of the order of 1 mm.

6. Transformer according to claim 1, characterized in that the ratio of the length of the air gaps (6,7) in the outer legs (3,4) to the length of the air gap in the inner leg (5) is in the order of 100%.

7. Transformer according to claim 1, characterized in that the two windings (8, 9) are shielded from one another.

8. Transformer according to claim 1, characterized in that the two core windows formed by the legs have different heights (Hl, H2) and / or different widths (B1, B2).

9. Transformer according to claim 8, characterized in that the total height of the core (1,2) in the region of the window with the lower height (H2) is dimensioned to be lower than the height of the core (1,2) by a step or recess remaining area.

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