DE7340175U - VOLTAGE MULTIPLE ARRANGEMENT - Google Patents
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Description
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STANDARD ELEKTRIK LORENZ; Αβ,,:
StuttgartSTANDARD ELECTRICS LORENZ; Αβ ,, :
Stuttgart
H.Erhardt 5H.Erhardt 5
SpannungsvervielfacheranordnungVoltage multiplier arrangement
Die Erfindung betrifft eine Spannungsvervielfacher- | anordnung zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung mit stabförmigen Selengleichrichtern und wechselspannungs- und gleichspannungsseitig zu je einem Bauteil zusammengefaßten Kondensatoren»The invention relates to a voltage multiplier | arrangement for generating a high DC voltage with rod-shaped selenium rectifiers and AC voltage and capacitors combined into one component on the DC voltage side »
Bei Fernsehempfängern wird zur Erzeugung der Hoch- j spannung der Bildröhre eine Spannungsvervielfacher- '· anordnung verwendet. Aus den Rückschlagimpulsen des | Zeilentransformators im Fernsehgerät wird in einer !In television receivers the high is to generate j of the picture tube voltage, a voltage multiplier '· arrangement used. From the kickback pulses of the | Line transformer in the TV is turned into a!
drei- bzw. fünfstufigen Spannungskaskade der Anord- j nung die erforderliche Gleichspannung, die bei Färb- j fernsehgeräten für gebräuchliche Farbbildröhren 25 kV beträgt, erzeugt. Um die unter Hochspannung arbeitenden Teile spannungsfest und sprühsicher aufzubauen, werden die einzelnen Bauelemente zu einem kompakten Bauteil zusammengefaßt und entweder unter Verwendung von Gießformen mit Verguiiharz zu einem Block vergossen oder in einem Becher vergossen, wobei die Vergußmasse sich mit dem Bechermaterial verbindet.three or five-stage voltage cascade of the j the required DC voltage, which in color televisions is 25 kV for standard color picture tubes is generated. In order to build up the parts working under high voltage in a stress-proof and spray-proof manner, the individual components are combined into a compact component and either used cast by casting molds with casting resin to form a block or cast in a cup, the potting compound bonding to the cup material.
Um den erforderlichen Platzbedarf dieser Kompaktaufbauten möglichst gering zu halten, sind schon verschiedene Vorschläge gemacht worden:To the space required by these compact bodies To keep it as low as possible, various suggestions have already been made:
Rg/am - 22.10.1973 . /Rg / on - 10/22/1973. /
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H.Erhardt 5 > H.Erhardt 5 >
In einer bekannten Anordnung wird vorgeschlagen, die Kondensatoren in einem Becher in zwei in dessen Längsrichtung parallelen Ebenen jeweils längs oder auch hochkant anzuordnen und anstelle von Selengleichrichtern die bekanntlich kleineren Siliziumgleichrichter zu verwenden. Die raumsparende Konstruktion ist hier im wesentlichen durch die Siliziumgleichrichter gegeben. Diese haben aber den großen Nachteil, dato sie gegen Spannungsspitzen, wie sie in Fernsehgeräten immer wieder aufzutreten pflegen, überaus empfindlich sind, und vermochten sich bisher noch nicht gegen die wesentlich robusteren Selengleichrichter durchzusetzen.In a known arrangement it is proposed that the capacitors in a cup in two in the longitudinal direction parallel planes to be arranged lengthways or upright and instead of selenium rectifiers to use the known smaller silicon rectifiers. The space saving design is here essentially given by the silicon rectifier. But these have the big disadvantage that they do extremely sensitive to voltage peaks, as they tend to occur again and again in televisions are, and have not yet been able to assert themselves against the much more robust selenium rectifiers.
In einer anderen bekannten Anordnung sind die stabfö'rmigen Gleichrichter mit annähernd gleichem Abstand parallel zueinander angeordnet, die wechsel- von den gleichspannungsseitigen Kondensatoren getrennt, zu je einem Bauteil zusammengefaßt und an den beiden sich gegenüberliegenden Enden der stabförmigen Gleichrichter angeordnet. Die Bauelemente bzw. Bauteile sind auf einer Isolierplatte aufgebaut und in einem Becher vergossen. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sich infolge der parallel liegenden wärmeabgebenden Gleichrichter ein Temperaturstau im Becher bildet und die Bauelemente auch mit außerordentlichen Maßnahmen, wie Wärmebarrieren und dgl., nur unzulänglich gekühlt werden können.In another known arrangement, the rod-shaped Rectifiers arranged parallel to one another at approximately the same distance, the alternating from the DC voltage side capacitors separated, combined into one component each and attached to the two arranged opposite ends of the rod-shaped rectifier. The components or components are on built on an insulating plate and encapsulated in a cup. This arrangement has the disadvantage that as a result the parallel heat-emitting rectifier forms a temperature build-up in the cup and the Components, even with extraordinary measures, such as thermal barriers and the like, are only inadequately cooled can.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Spannungsvervielfacheranordnung mitThe present invention has the task of providing a voltage multiplier arrangement with
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- 3 H.Erhardt 5- 3 H. Erhardt 5
äußerst geringem Platzbedarf und günstigen thermischen Verhältnissen zu schaffen.To create extremely small space requirements and favorable thermal conditions.
Diese Aufgabe wird gemäio der Erfindung dadurch gelöst, daio die Gleichrichter in einer Ebene mit den Längsachsen unter gegenseitigem Winkel liegen und daß die in jeweils einem Wickel zu je einem Mehrfachkondensator zusammengefaßten Kondensatoren in einer Ebene parallel zu der der Gleichrichter und quer zu diesen angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved by daio the rectifier in one plane with the Longitudinal axes are at a mutual angle and that the each in a winding of a multiple capacitor combined capacitors in a plane parallel to that of the rectifier and transversely to this are arranged.
Das Unterbringen der Bauelemente der opannungsvervielfacheranordnung in zwei Ebenen zusammen mit dem Aufeinander wickeln der Kondensatoren ergibt eine äußerst raumsparende Anordnung, wobei die spezielle Lage der oelengleichrichter zueinander auch thermisch gute Bedingungen schafft.Housing the components of the voltage multiplier assembly in two levels together with the one on top of the other winding the capacitors gives an extremely Space-saving arrangement, whereby the special position of the oil rectifiers to one another also provides good thermal conditions creates.
Beim Vergießen der Bauelemente zu einem Block treten bekanntlich Probleme hinsichtlich Hochspannungsfestigkeit und Sprühsicherheit auf, weil die Wandstärke der Vergußmasse zwischen den Bauteilen nicht gleichbleibend stark ist. Beim Vergießen in einem Becher treten diese Probleme infolge der gleichbleibend starken Becherwände weniger hervor, jedoch sind hier Kühlprobleme der einzelnen Bauelemente sehr viel schwieriger als beim Vergußblock zu lösen. Der konkrete Aufbau bekannter Anordnungen ist daher auch stets nur für eine Kompaktbauart (Block oder Becher) geeignet.When potting the components to form a block, it is known that problems arise with regard to high-voltage strength and spray safety because the wall thickness of the potting compound between the components is not constant is strong. When potting in a cup, these problems arise as a result of the consistently strong cup walls less prominent, but cooling problems of the individual components are much more difficult here than to solve the potting block. The specific structure of known arrangements is therefore always only for one Compact design (block or cup) suitable.
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- 4 H.Erhardt 5- 4 H.Erhardt 5
Die Anordnung gemäß der Erfindung eignet sich sowohl für das Vergießen der Bauelemente zu einem Block als auch für das Vergießen in einem Becher.The arrangement according to the invention is suitable both for potting the components to form a block as also for potting in a mug.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, zwischen den unter gegenseitigem Winkel liegenden Gleichrichtern Durchbrüche anzuordnen, welche den Block bzw. den Becher durchsetzen.According to a feature of the invention, it is advantageous between the lying at mutual angles Arrange rectifiers breakthroughs, which penetrate the block or the cup.
Es ist besonders vorteilhaft, in einem Becher die Durchbrüche mit dreieckförmigem Querschnitt zu gestalten, mit Wandungen zu versehen und sie so anzuordnen, daß alle benachbarten Bauelemente an diesen Wandungen zu liegen kommen.It is particularly advantageous to make the openings in a cup with a triangular cross-section, to be provided with walls and to arrange them so that all adjacent components on these walls come to rest.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Wickelkondensatoren mit einem Dielektrikum aus zwei Polystyrolfolien und einer dazwischenliegenden Polyesterfolie versehen. Mit einem derartigen Dielektrikum erreicht man, daß die Kondensatoren hochspannungsfest und impulssicher sind.According to a further feature of the invention, the wound capacitors have a dielectric composed of two Polystyrene foils and a polyester foil in between. With such a dielectric it is achieved that the capacitors are high-voltage and pulse-safe.
Erfindungsgemäß sind die Polystyrolfolien in Länge und Breite größer als alle anderen Folien der Kondensatoren gestaltet, so daß während des Entreckprozesses die anderen Folien eingebacken werden. Damit wird eine günstige Sprühsicherheit der Kondensatoren erzielt.According to the invention, the polystyrene films are in length and Width larger than all the other foils of the capacitors designed so that the other during the stretching process Foils are baked. A favorable spray safety of the capacitors is achieved in this way.
Insbesondere im Hinblick auf die Sprühsicherheit ist es vorteilhaft, die Anschlüsse der Kondensatoren lediglich in Wickel einzulegen und nicht mit den Belegungsfolien zu verschweißen.Especially with regard to spray safety It is advantageous to insert the connections of the capacitors only in coils and not with the covering foils to weld.
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- 5 H.Erhardt 5- 5 H.Erhardt 5
Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung in folgenden näher erläutert; es zeigenOn the basis of the exemplary embodiments shown in the drawing the invention is explained in more detail in the following; show it
Figur 1 die mit Kunststoff zu einem Blook vergossene Ausführung undFigure 1 the plastic to a blook encapsulated execution and
Figur 2 die Becherausführung mit Sicht in den unvergossenen BecherFigure 2 the cup design with a view into the unpotted cup
wobei jeweils die Figuren 1a, 2a den Grundriß, die Figur 1b die Seitenansicht und die Figur 2b einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der Figur 2a der Ausführungen schematisch darstellen.FIGS. 1 a, 2 a, the plan view, FIG. 1 b, the side view and FIG. 2 b, respectively Represent the section along the section line A-A of Figure 2a of the embodiments schematically.
In Figur 1 sind mit 1,2,3,4 und 5 die stabförmigen Selengleichrichter und mit 6 und 7 die Wickel der Mehrfach-Hochspannungkondensatoren bezeichnet. Diese Bauelemente bilden eine fünfstufige Gleichspannungskaskade. In dem Mehrfach-Hochspannungskondensator sind die drei gleichspannungsseitigen Kondensatoren, in dem Mehrfach-Hochspannungskondensator 7 die zwei wechselspannungsseitigen Kondensatoren der Gleichspannungskaskade zu je einem Kondensatorwickel zusammengefaßt. Die Gleichrichter 1 bis 5 sind, wie dies insbesondere aus Figur 1a ersichtlich ist, in einer Ebene angeordnet und zwar derart, daß ihre Längsachsen einen gegenseitigen Winkel bilden. Die Kondensatorwickel 6 und 7 hingegen kommen in einer Ebene über den Gleichrichtern zu liegen und sind quer zu diesen angeordnet.In Figure 1, with 1,2,3,4 and 5, the rod-shaped selenium rectifier and with 6 and 7, the winding of the Multiple high voltage capacitors called. These components form a five-stage DC voltage cascade. In the multiple high voltage capacitor are the three DC-side capacitors, in the multiple high-voltage capacitor 7 the two AC voltage side capacitors of the DC voltage cascade combined into one capacitor winding each. The rectifiers 1 to 5 are, as can be seen in particular from Figure 1a, in one Arranged plane in such a way that their longitudinal axes form a mutual angle. The capacitor winding 6 and 7, however, come to lie in a plane above the rectifiers and are transverse to them arranged.
7340175 22.0Ü757340175 22.0Ü75
- 6 H.Erhardt 5- 6 H. Erhardt 5
/I/ I
Die Anordnung ist in Polypropylen-Halbschalen als Gießform mit Gießharz auf Polyesterbasis zu einem Block 8 vergossen, längs der Bauelemente sind Einkerbungen 9 in der Vergußmasse vorgesehen. Diese Einkerbungen treten in der Gießform als Ansätze auf, mittels welcher die Bauelemente fixiert werden; sie erleichtern in vorteilhafter tfeise das Herstellungsverfahren. The arrangement is in polypropylene half-shells as a mold with polyester-based casting resin to one Block 8 potted, notches 9 are provided in the potting compound along the components. These Notches appear in the mold as approaches by means of which the components are fixed; she advantageously facilitate the manufacturing process.
Auf einem Fuß 10 mit Schlitzen 11 und 12 zur Schraubbefestigung wird der Block 8 im Fernsehgerät befestigt. Die Abmessungen des Befestigungsfußes 10 sowie der Schlitze 11 und 12 liegen fest und müssen wegen der Austauschbarkeit auf dem Markt befindlicher Vervielfacheranordnungen eingehalten werden.The block 8 is fastened in the television set on a foot 10 with slots 11 and 12 for screw fastening. The dimensions of the mounting foot 10 and the slots 11 and 12 are fixed and must due to the interchangeability of the multiplier arrangements on the market.
Der Block 8 ist mit Durchbrüchen 13, 14 versehen. Die Durchbrüche 13, 14 weisen jeweils einen etwa runden Querschnitt auf und verlaufen zwischen den gewinkelt angeordneten Gleichrichtern 2, 3 und 4· Sie dienen im wesentlichen der Kühlung und damit dem Abbau der Temperaturspannungen innerhalb des Blockes 8.The block 8 is provided with openings 13, 14. The openings 13, 14 each have an approximately round cross section and run between the rectifiers 2, 3 and 4 arranged at an angle. They essentially serve for cooling and thus the reduction of the temperature stresses within the block 8.
Zur sicheren Isolierung einer Verbindungsleitung zwischen dem mit dem Hochspannungsanschluß der Gleich spannungskaskade verbundenen Gleichrichter 1 und gleichspannungsseitigen Kondensator im Kondensatorwickel 6 ist ein Steg 16 als Wandungsverstärkung vorgesehen.For the safe isolation of a connection line between the high-voltage connection of the same voltage cascade connected rectifier 1 and DC voltage side capacitor in the capacitor winding 6, a web 16 is provided as a wall reinforcement.
Zusammen mit einem Hochspannungskabel 17, welches die Ausgangsspannung der Gleichs^annungskaskade führt,Together with a high-voltage cable 17, which the Output voltage of the DC voltage cascade,
7340175 22.05,757340175 05/22.75
H.Erhardt 5H.Erhardt 5
sind Spannungsanschlußösen 18, 19, 20 an der Rückseite 21 des Blocks 8 herausgeführt; dabei fünrt die Anschlußöse 18 die Eingangs spannung der G-leichspannungskaskade, die Anschlußöse 19 die Fokussierungsspannung für das Fernsehgerät und die Anschlußöse 20 das elektrische Massepotential.are voltage connection lugs 18, 19, 20 on the back 21 of the block 8 led out; The connection eyelet 18 carries the input voltage of the DC voltage cascade, the connecting eyelet 19 the focusing voltage for the television set and the connecting eyelet 20 the electrical ground potential.
In der Ausführung gemäß der Figuren 2a und 2b sind sowohl Lage als auch Anordnung der Bauelemente gleich der der Figuren 1a und 1b - gleiche Teile sind mit gleichen Bezifferungen versehen -, jedoch sind die Bauelemente nicht zu einem Block vergossen, sondern in einem Becher 22 aus Polycarbonat in zwei Ebenen untergebracht. In the embodiment according to FIGS. 2a and 2b, both the position and the arrangement of the components are the same that of Figures 1a and 1b - the same parts are provided with the same numbers - but the components not cast in a block, but housed in a cup 22 made of polycarbonate in two levels.
Der Becher 22 ist mit Durchbrüchen 23, 24, 25, 26 mit jeweils dreieckförmigem Querschnitt versehen. Die Durchbrüche 23 bis 26 verlaufen zwischen den gewinkelt angeordneten Gleichrichtern 1 bis 5 in der einen Ebene und den Mehrfach-Kondensatorwickeln 6 und 7 in der anderen Ebene und sind jeweils mit Wandungen 27 versehen. Die Durchbrüche 23 bis 26 sind so angebracht, daß die benachbart angeordneten Bauelemente (Gleichrichter, Kondensatoren) an den Wandungen 27 zu liegen kommen und von diesen auch fixiert werden.The cup 22 is provided with openings 23, 24, 25, 26 each with a triangular cross-section. the Breakthroughs 23 to 26 run between the angled rectifiers 1 to 5 in one Level and the multiple capacitor windings 6 and 7 in the other level and are each with walls 27 provided. The openings 23 to 26 are attached in such a way that that the adjacently arranged components (rectifiers, capacitors) on the walls 27 come to rest and be fixed by them.
Der Gleichrichter 1 wird durch im Becher 22 angespritzte Abstandsstücke 28 und 29 in spannungssicherer Entfernung zur Becherwand gehalten.The rectifier 1 is at a voltage-safe distance by means of spacers 28 and 29 injection-molded in the cup 22 held to the cup wall.
7340175 2105,757340175 2105.75
H.Erhardt 5H.Erhardt 5
Die Spannungsanschlußösen 18, 19» 20 sind zusammen mit dem Hochspannungskabel 17 an der offenen Seite 30 des Bechers 22 herausgeführt.The voltage connection lugs 18, 19 »20 are together led out with the high-voltage cable 17 on the open side 30 of the cup 22.
Der Becher 22 wird mit Epoxi-Harz, das sich mit dem Bechermaterial, nämlich Polycarbonat, verbindet, vergossen.The cup 22 is made of epoxy resin, which bonds with the cup material, namely polycarbonate, shed.
Bei den in den Ausführungsbeispielen eingesetzten Mehrfach-Hochspannungskondensatoren 6 und 7 handelt es sich um hochspannungsfeste Wickelkondensatoren mit einem Dielektrikum aus 2 Polystyrolfolien und einer dazwischenliegenden Polyesterfolie. Die Polystyrolfolien des Dielektrikums überragen in Länge und Breite die anderen Folien. Sie sind so ausgelegt, daß beim Entreckprozeß der Kondensatoren alle anderen Folien einschließlich der Belegungsfolien eingebacken werden. Die Kondensatoren werden aufeinandergewickeit mit jeweils ca. zwei Zwischenwindungen aus Dielektrikumsfolien. Die Anschlüsse sind lediglich eingelegt und nicht mit den Belegungsfolien verschweißt. Diese Kondensatoren sind hochspannungsfest sowie impuls- und sprühsicher.The multiple high-voltage capacitors 6 and 7 used in the exemplary embodiments are These are high-voltage-resistant wound capacitors with a dielectric made of 2 polystyrene foils and an intermediate polyester film. The polystyrene foils of the dielectric protrude in length and width the other slides. They are designed so that during the stretching process of the capacitors all other foils including the covering foils are baked in. The capacitors are wound onto one another with approx. two intermediate turns of dielectric foils each. The connections are only inserted and not with the covering foils welded. These capacitors are high-voltage-proof as well as pulse-proof and spray-proof.
Unter Verwendung derartiger Mehrfach-Hochspannungskondensatoren in üpannungsvervielfacheranordnungen im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Anordnungen lassen sich raumsparende, thermisch ausgeglichene und äußerst hochspannungssichere Gleichspannungskaskaden herstellen.Using such multiple high voltage capacitors in voltage multiplier arrangements in connection with the arrangements according to the invention space-saving, thermally balanced and extremely high-voltage safe DC voltage cascades can be created produce.
7340175 2Z05.757340175 2Z05.75
H.Erhardt 5H.Erhardt 5
Verzeichnis der BezugszeichenList of reference signs
1010
11 1211 12
stabförmige Selengleichrichterrod-shaped selenium rectifiers
Mehrfach-WickelkondensatorenMultiple wound capacitors
Block mit Gießharz vergossen Einkerbungen in der Vergußmasse Befestigungsfuß des Blocks 8Block potted with cast resin Notches in the potting compound, fastening foot of block 8
Befestigungsschlitze im Fuß 10Mounting slots in the foot 10
Durchbrüche mit rundem Querschnitt im Block 8Openings with a round cross-section in block 8
Verbindungsleitung zwischen dem mit der Hochspannung verbundenen Gleichrichter und Kondensator der KaskadeConnection line between the rectifier connected to the high voltage and the capacitor the cascade
Steg als Wandungsverstärkung im Block 8 HochspannungskabelBar as wall reinforcement in block 8 high-voltage cables
H.Erhardt 5H.Erhardt 5
18 19 20 J18 19 20 y
Eingangsspannung Spannungsanschlußösen für FokussierungsspannungInput voltage Voltage connection lugs for focusing voltage
MassepotentialGround potential
21 Rückseite des Blocks21 Back of the block
22 Becher aus Polycarbonat22 polycarbonate cups
23 24 2523 24 25
Durchbrüche mit dreieckförmigem Querschnitt im Becher 22Breakthroughs with a triangular cross-section in cup 22
26 J 26 y
27 Wandungen der Durchbruche 23 Ms27 walls of the breakthroughs 23 Ms
[ Abstandsstücke im Becher[Spacers in the cup
29 J29 y
30 offene Becherseite30 open cup side
16 Sohutzansprüche 3 Blatt Zeichnungen16 Protection claims 3 sheets of drawings
7340175 22.05.757340175 05/22/75
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