DE7304606U - Transformator für Schaltnetzteile - Google Patents

Description

SIEI-IENS AXTISL'GüSJSLLSCHA;·"! S !Äinc^en ,'--', -7 FEB 1973

Berlin und München Wittelsbachcrplatz 2

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Transformator für Schaltnetzteile

Neuerung
Die Bj'itÄÖHHg betrifft eine:*. Transformator für SchaJ.tnetzteile, insbesondere aiii· Fernsehempfänger, mit eine;., mehrschenkligen, mindestens einen Spulenwickel tragenden Kern aus ferromagnetische:.} Material, welcher venigstens einen Luftspalt aufweist und im übrigen magnetisch geschlossen ist.

In der Fernseheir.pfarigstechnik, insbesondere in Farbfernsehempfängern, benötigt man Schaltnetzteile, die einen Sperrwandler mit einem Transformator zur Lieferung bestimmter Arbeitsspannungen enthalten. Der Sperrwandler arbeitet üblicherweise entweder mit der Zeileiifrequenz oder einer nicht synchronisierten Frequenz von 18 bis 25 kHz. Die zugehörigen Transformatoren haben einen ferromagnetischen Kern, der gewöhnlich aus Ferriten in E- oder U-Form z-usammcngesetzt ist. Ein wesentliches Problem ist dabei die hohe Gleichstromvormagnetisierung des Transformators. Um deren nachteilige Auswirkung auf die Yfechselstrorninduktivität herabzusetzen, ist es erforderlich, den ferromagnetischen Kern in an sich bekannter Weise mit Luftspalt auszuführen. Ein Kern mit einem nennenswerten Luftspalt hat andererseits gegenüber einem magnetisch _λ geschlossenen Kern ein erhöhtes magnetischen Streufeld, das in Fernsehempfängern, beispielsweise mit seinem Einfluß auf die Bildröhre, schädlich ist. Wollte man zur Streufeldverminderung einen Luftspalt innerhalb des Spulen-

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körpers anordnen, ergeben sich in der über dem Luftspalt liegenden Wicklung erhebliche Wirbelstromverluste mit Üei"' Guifctiii" θχχΊϋϊ"· OuerhiTZUüg der GpUJ-c.

Neuerung

Der -Brf-inerang liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transformator für Schaltnetzteile, insbesondere für Farbfernsehempfänger zu schaffen, der die widersprüchlichen Forderungen nach ausreichender Wechselstrominduktivität, Streufeldarmut und geringer Verlustleistung voll erfüllt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Transformator der eingangs

neuerungserwähnten Art e*»f-i*>öwng6gemäß vorgeschlagen, daß nur ein von einem Spulenwickel urahüllter Schenkel des Kerns innerhalb des Spulenwickels einen Luftspalt aufweist und die über dem Luftspalt befindliche Wicklung aus Hochfrequenz-

Es ist an sich allgemein bekannt, Spulen für höhere Frequenzen aus Hochfrequenzlitze zu wickeln. Dabei handelt es sich jedoch um Spulen für Übertrager, während die vor-

Ttfeuerung
liegende ■^»x-i-^iötHrig sich auf einen Leistungstransformator bezieht, v/elcher bisher stets aus Volldraht gewickelt worden ist. Zweckmäßig und ausreichend bestehen bei einem

neu.e runcc s—

e^incPtfeggeiiiäßen Transformator auch nur die inneren Lagen des Spulenkörpers, welche von einer Überhitzung durch Wirbelstromverluste besonders gefährdet sind, aus Hochfrequenzlitze; für die äußeren Windungen soll nach wie vor Volldraht vorgesehen sein.

neuerungs-Ein -ei^f-ithdttngsgemäßer Transformator v/eist aufgrund der Kombination von einem Luftspalt nur innerhalb eines vollständig von einen? Spulenwickel umhüllten geschlossenen Kerns mit der Verwendung von Hochfrequenzlitze für die über dem Luftspalt liegenden Windungen der Spule äußerst günstige Eigenschaften auf: Sin störendes äußeres iriagnetisches Streufeld ist trotz des für die Ivechseistrominduktivität

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notwendigen Luftspaltes vernachlässigbar klein. Die Erwärmung deii Spulenwickels ist wesentlich niedriger als bei vorbekannten Transformatoren für Schaltnetzteile, so daß Übertemperaturen mit Sicherheit vermeidbar sind. Der Luftspalt kann dennoch verhältnismäßig breit gewählt sein, beispielsweise in der Größenordnung von 2 bis 3 mm.

neuerungs-

Mit besonderem Vorteil hat ein e-K&i»4i*»g&gemäßer Transformator einen aus zwei E-förmigen Hälften zusammengesetzten EE-Kern, dessen mittlerer Schenkel durch den Luftspalt mittag aufgetrennt ist. Eine derartige Ausbildung ist besonders streufeldarm. Außerdem stehen geeignete E-Kerne mit verkürztem Mittelschenkel serienmäßig zur Verfügung.

15 Anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die &Μτ%Μ§λϊά§ nachstehend näher

erläutert werden.

Die Figur 1 zeigt in teilv/eise schematischer Darstellungsweise einen Transformator, der einen vorzugsweise aus Ferrit bestehenden Kern 1 enthält, welcher aus zwei E-förmigen Hälften zusammengesetzt ist. Der Mittelschenkel des Kerns 1 ist von einem Luftspalt 2 unterbrochen, der bei einem konkreten Ausführungsbeispiel eine Breite von 3 mm hat. Der Mittelschenkel des Kerns 1 mit dem Luftspalt 2 ist von einem Spulenwickel 3 umschlossen. Dieser Spulenwickel 3 ist ***f»ära^&gemäß so ausgebildet, daß seine innere, über dem Luftspalt 2 befindliche Wicklung 4 aus Hochfrequenzlitze hergestellt ist, während im übrigen der Spulenwickel 3 aus Volldraht besteht. Auf diese Wei:. ist einerseits das Streufeld des Luftspaltes 2 weitgehend nach außen abgeschirmt, während eine von Wirbelströmen verursachte übermäßige Erhitzung des Spulenwickels 3 durch die Hochfrequenzlitze vermieden ist. In der Praxis konnte

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eine Verminderung der Erhitzung des Spulenwickels gegenüber der ausschließlichen Verwendung von Volldraht auf die Hälfte erreicht werden.

Die Figur 2 zeigt in gleicher Darstellungsweise wie die

Neuerung Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der B;p£i»eti*»g für einen Transformator mit einem Kern, der aus zwei U-förmigen Hälften zusammengesetzt ist. Man erkennt mit den gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 die Anordnung eines Luft-' spaltes 2 nur innerhalb eines den Spulenwickel 3 tragenden Schenkels des Kerns 1, wobei v/ieder die innere V/icklung 4 des Spulenwickels 3 aus Hochfrequenzlitze bestehen soll . Da serienmäßige U-Kerne zumeist gleichschenklig sind, ist der zur Erzielung des Luftspaltes 2 erforderliche ■ Zwischenraum in dem gegenüberliegenden, von einem Spulenwickel freien Schenkel des Kerns 1 durch eine Ferrit-

schlossenen Kern zu haben.

Neuerung

Die Jir-f-iiKkHntg beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele. Insbesondere könnten anstelle eines

einzigen Luftspaltes auch mehrere Luftspalte vorhanden ^{to y} neuerungs- ^y

sein, sofern diese in er^fMichrngsgeuiäßer Weise innerhalb eines Spulenwickels mit inneren Lagen aus Hochfrequenzlitze angeordnet sind.

Schutz
3 -Fe4>ei>tansprüche

2 Figuren

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Claims (3)

1. Schutzansprüche

   j 1. Transformator für Schaltnetzteile, insbesondere für r Fernsehempfänger, mit einem mehrschenkligen, mindestens

   \ einen Spulenwickel tragenden Kern au,: ferromagnetischem

   I Material, welcher nur innerhalb eines Spulenwickels in

   I einem von diesem umhüllten Schenkel wenigstens einen

   I Luftspalt aufweist und im übrigen magnetisch geschlossen

   I ist, dadurch gekennzeichnet, daß

   * die über dem Luftspalt (2) befindliche Wicklung (4) aus

   Hochfrequenzlitze besteht.
2. 2. Transformator nach Anspruch 1 mit einem aus zwei E-fÖrmigen Hälften zusammengesetzten EE-Kern, dadurch gekennzeichnet , daß der mittlere Schenkel des EE-Kerns durch den Luftspalt (2) laittig aufgetrennt ist.
3. 3. Transformator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (2) eine Breite in der Größenordnung von 2 bis 3 nun hat.

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