DE4408441A1 - Hochspannungs-Trimmpotentiometer - Google Patents

Description

Hochspannungs-Trimmpotentiometer werden überall dort eingesetzt, wo ein bestimmter Spannungsbereich einer Hochspannung selektiert werden soll - beispielsweise muß für den Betrieb der Bildröhren von Fernsehgeräten, Monitoren, Bildschirmen etc. der vorgegebene Arbeits­ bereich der Betriebs-Hochspannung eingestellt werden.

Üblicherweise wird bei derartigen Hochspannungs-Trimm­ potentiometern als Schaltung auf ein keramisches Sub­ strat eine Leitbahnschicht aus leitfähigem Material aufgedruckt und gebrannt sowie auf die Leitbahnschicht eine weitere Schicht als Widerstandsschicht aufgedruckt und gebrannt; an bestimmten Kontaktierungsstellen der Leitbahnschicht sind Leitgummis angebracht, um eine elektrische Verbindung zu den äußeren Anschlüssen des Hochspannungs-Trimmpotentiometers herzustellen. In der gedruckten Schaltung dient die Widerstandsschicht mit mindestens einer Widerstandsbahn zur Selektion des ge­ wünschten Spannungsbereichs, die Leitbahnschicht zur Herstellung eines guten elektrischen Kontakts der Schaltung zu den äußeren Anschlüssen und zur Fixierung der Leitgummis. Das keramische Substrat mit der ge­ druckten Schaltung wird in ein Gehäuse eingebracht, das mit den Schaltungsausgängen verbundene Drehknöpfe zur Einstellung der Spannungswerte aufweist. Nachteilig bei diesen Hochspannungs-Trimmpotentiometern ist der auf­ wendige und kostspielige zweistufige Herstellungsprozeß zur Herstellung der gedruckten Schaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochspan­ nungs-Trimmpotentiometer anzugeben, das einen einfachen Aufbau aufweist und das kostengünstig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird auf einen beispielsweise als Dickfilm-Keramik ausgebildeten Trägerkörper als ge­ druckte Schaltung lediglich eine einzige als Wider­ standsschicht ausgebildete Schicht mit einer von den Anforderungen bzw. Spezifikationen abhängigen Anzahl von Widerstandsbahnen aufgebracht (beispielsweise auf­ gedruckt); weiterhin werden Kontaktgummis (beispiels­ weise aus Silikon) großflächig an bestimmten Stellen der Widerstandsschicht auf die Widerstandsbahnen aufge­ bracht und mit diesen durch Anlegen von Druck kontak­ tiert. Der mit Aussparungen versehene Trägerkörper wird in ein Gehäuse eingebracht, dessen Oberteil Aussparun­ gen für Einstellknöpfe und dessen Unterteil Positionierstifte aufweist. Sowohl die Aussparungen im Trägerkörper als auch zumindest ein Teil der Kontakt­ gummis werden gegenüber den Positionierstiften positio­ niert; die restlichen Kontaktgummis werden gegenüber den Aussparungen des Gehäuse-Oberteils positioniert. Die Positionierstifte werden durch die Aussparungen im Trägerkörper hindurchgeführt und mit einem Teil der Kontaktgummis durch Eindrücken verbunden; dadurch wird zum einen der Trägerkörper im Gehäuse-Unterteil fixiert und zum andern ein elektrischer Kontakt zwischen diesen Kontaktgummis und der gedruckten Schaltung hergestellt. Die restlichen Kontaktgummis werden durch die Ausspa­ rungen des Gehäuse-Oberteils hindurchgeführt und hier­ durch mit den Einstellknöpfen leitend verbunden.

In der einfachsten Ausführungsform zur Selektion ledig­ lich einer spannungsabhängigen Größe ("Einfachregler") besitzt das Hochspannungs-Trimmpotentiometer nur zwei externe Anschlüsse (Eingangsanschluß/Ausgangsanschluß); zur Selektion mehrerer spannungsabhängiger Größen ("Mehrfachregler") müssen entsprechend mehr Ausgangsan­ schlüsse zur Verfügung gestellt werden (beispielsweise sind bei einem Zweifachregler zwei zusätzliche Ausgangsanschlüsse vonnöten).

Da die Leitgummis direkt auf die Widerstandsschicht aufgebracht werden und somit die Leitbahnschicht nicht mehr benötigt wird, entfallen zwei Arbeitsgänge (Drucken/Brennen der Leitbahnschicht), so daß einer­ seits ein einfacher Aufbau des Hochspannungs- Trimmpotentiometers gegeben ist und andererseits ein kostengünstiger Herstellungsprozeß ermöglicht wird.

Anhand der Figur wird als Ausführungsbeispiel der Er­ findung ein Fokusregler zur Einstellung der Hochspan­ nung von Fernseh-Bildröhren beschrieben. Bei diesem Hochspannungs-Trimmpotentiometer sind zur Einstellung des Fokus-Potentials und Schirmgitter-Potentials zwei Einstellknöpfe vorgesehen und dementsprechend vier ex­ terne Anschlüsse - Eingangsanschluß, Ausgangsanschluß, zwei Trimm-Ausgangsanschlüsse - erforderlich.

Auf ein vorgekerbtes keramisches Al₂O₃-Dickfilmsubstrat mit den Abmessungen 120 mm×100 mm und der Dicke 1 mm wird eine Widerstandsschicht 21 aus Metalloxid (MeOx) mit mehreren Widerstandsbahnen 22 aufgedruckt und beispielsweise bei einer Temperatur von 850°C ge­ brannt. Die entstehende Nutzen-Platte wird durch Bre­ chen auf Trägerkörper 20 der Größe 40 mm×16,7 mm ver­ einzelt. Auf den Widerstandsbahnen 22 der Widerstands­ schicht 21 sind vier Kontaktstellen 24 vorgesehen (entsprechend den vier externen Anschlüssen des Hoch­ spannungs-Trimmpotentiometers), an denen vier Kontakt­ gummis 25, 26 aufgesetzt werden; an der Oberseite zweier Kontaktgummis 26 sind Klemmfedern 27 angebracht. Die gedruckte Schaltung aus Dickfilmsubstrat 20, Wider­ standsschicht 21 und Kontaktgummis 25, 26 wird in ein beispielsweise aus Polycarbonat-Kunststoff bestehendes Gehäuse aus Gehäuse-Oberteil 30 und Gehäuse-Unterteil 10 eingebracht. Auf dem Gehäuse-Unterteil 10 sind zwei Kontaktstifte 11, 13 angeordnet, über die die beiden nicht mit Kontaktträgern 27 versehenen Kontaktgummis 25 kontaktiert werden und über die das Dickfilmsubstrat 20 im Gehäuse-Unterteil 10 fixiert wird; weiterhin weist das Dickfilmsubstrat 20 zwei Aussparungen 28 auf, die zusammen mit den im Gehäuse-Oberteil 30 angebrachten Zapfen 35 zur Zentrierung dienen, um die beim Nutzen­ druck entstehenden Maßabweichungen auszugleichen. Im Gehäuse-Oberteil 30 sind zwei Aussparungen 31 vorge­ sehen, durch die die beiden mit Schleifkontakten 34 versehenen Einstellknöpfe 32, 33 zur Regelung der Hoch­ spannung von Fokus und Gitter 2 durchgesteckt werden.

Die beiden Kontaktgummis 25 werden gegenüber den beiden Kontaktstiften 11, 13 positioniert und mit diesen durch an den Kontaktstellen 24 vorgesehenen Aussparungen 23 des Trägerkörpers 20 hindurch verbunden; die Kontakt­ stifte 11, 13 und damit die beiden Kontaktgummis 25 sind mit den beiden mit Eingangsanschluß und Aus­ gangsanschluß (Masse) verbundenen externen Anschluß­ stiften 12, 14 verbunden. Die beiden anderen - mit Klemmfedern 27 versehenen - Kontaktgummis 26 sind mit den beiden Einstellknöpfen 32, 33 des Gehäuse-Oberteils 30 (d. h. den beiden Trimm-Anschlüssen) verbunden. Das Gehäuse-Oberteil 30 wird auf das Gehäuse-Unterteil 10 aufgesetzt und mit diesem durch mechanischen Druck fest verbunden. Durch Einstecken von Hochspannungskabeln 29 in die zu den Klemmfedern 27 führenden Kabelkanäle 36 wird der externe Anschluß zu den Mittelabgriffen des Potentiometers hergestellt. Beispielsweise besitzt das Dickfilmsubstrat 20 die Abmessungen 40 mm×17 mm, das Gehäuse-Unterteil 10 die Abmessungen 48 mm×29 mm und eine Höhe von 7,7 mm und das Gehäuse-Oberteil 30 die Abmessungen 46 mm×24,8 mm und eine Höhe von 10 mm.

Claims (5)

1. Hochspannungs-Trimmpotentiometer mit:

• - einem Gehäuse aus Gehäuse-Oberteil (30) und Ge­ häuse-Unterteil (10), wobei das Gehäuse-Oberteil (30) Aussparungen (31) für Einstellknöpfe (32, 33) und das Gehäuse-Unterteil (10) mit Anschlußstiften (12, 14) verbundene Kontaktstifte (11, 13) auf­ weist,
• - einem keramischen Trägerkörper (20) mit Aussparun­ gen (23), über die er im Gehäuse-Unterteil (10) mittels der Kontaktstifte (11, 13) fixiert ist,
• - einer einzigen auf dem Trägerkörper (20) aufge­ brachten Schicht, die als Widerstandsschicht (21) mit Widerstandsbahnen (22) ausgebildet ist,
• - Kontaktgummis (25, 26), die an Kontaktstellen (24) auf die Widerstandsbahnen (22) der Widerstands­ schicht (21) aufgebracht und mit externen An­ schlüssen des Hochspannungs-Trimmpotentiometers leitend verbunden sind.

2. Hochspannungs-Trimmpotentiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer Kon­ taktstelle (24) eine Aussparung (23) im Trägerkörper (20) und ein dazu korrespondierender Kontaktstift (11, 13) auf dem Gehäuse-Unterteil (10) vorgesehen ist.

3. Hochspannungs-Trimmpotentiometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstifte (11, 13) des Gehäuse-Unterteils (10) über die Anschluß­ stifte (12, 14) und die mit Kontaktträgern (27) verse­ henen Kontaktgummis (26) über die Einstellknöpfe (32, 33) mit den externen Anschlüssen des Hochspannungs- Trimmpotentiometers verbunden sind.

4. Hochspannungs-Trimmpotentiometer nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ge­ häuse-Oberteil (30) Zapfen (35) und das Gehäuse-Unter­ teil (10) Aussparungen (28) zur Zentrierung des Träger­ körpers (20) aufweist.

5. Hochspannungs-Trimmpotentiometer nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen von Gehäuse-Oberteil (30) und Gehäuse-Unter­ teil (10) so ausgebildet sind, daß sie zusammen eine Kriechstrecke zur Hochspannungs-Isolation bilden.