DE869088C - Modulationstransformator fuer Anoden-B-Modulatoren von Sendern, insbesondere von hoher Leistung - Google Patents

Modulationstransformator fuer Anoden-B-Modulatoren von Sendern, insbesondere von hoher Leistung

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DE869088C
DE869088C DET2362D DET0002362D DE869088C DE 869088 C DE869088 C DE 869088C DE T2362 D DET2362 D DE T2362D DE T0002362 D DET0002362 D DE T0002362D DE 869088 C DE869088 C DE 869088C
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DE
Germany
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winding
transformer
branches
leg
coil
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Expired
Application number
DET2362D
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English (en)
Inventor
Rudolf Dr Guertler
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Telefunken AG
Original Assignee
Telefunken AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/02Audio-frequency transformers or mutual inductances, i.e. not suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Description

  • Modulationstransformator für Anoden-B-Modulatoren von Sendern, insbesondere von hoher Leistung Zur Erhöhung der Verzerrungsfreiheit von Modulationstransformatoren ist bereits vorgeschlagen worden, die primäre und sekundäre, je aus zwei gleichen Teilen bestehende Wicklung eines solchen Transformators derart in Wicklungsabschnitte zu unterteilen, daß die primären und sekundären Abschnitte abwechselnd aufeinanderfolgen, wobei bei jeder Wicklung, primär bzw. sekundär, für sich betrachtet diese Abschnitte so angeordnet sind, daß immer ein Abschnitt ihrer einem Hälfte mit einem Abschnitt ihrer anderen Hälfte abwechselt.
  • In Abb. z ist ein Ausführungsbeispiel eines derart ausgebildeten und geschalteten Transformators dargestellt.' Mit X, X ist die Achse des. einen, mit X', X' ist die Achse des zweitem Schenkels, des Eisenkerns bezeichnet. Mit i, 2 ... 5 sind die röhrenförmigen Teilwicklungen des Schenkels X, X mit r' 2' . . . 5' die entsprechenden Teilwicklungen des Schenkels X', X' bezeichnet. Dabei ist nur der innerhalb des Schenkels im Fenster des Transformatorkerns liegende Teil der Wicklungen dargestellt. Die Verbindung der einzelnen Spulen ist schematisch dargestellt. Die Pfeile kennzeichnen das Spannungsgefälle der Grundwelle.
  • Die Abb.2 zeigt die grundsätzliche Schaltung eines als Gegentakt-B-Verstärker arbeitenden Modulators. Die beiden Röhren des. Gegentaktverstärkers sind mit R1, R2 bezeichnet. Die Primärklemmen, dieMittenanzapfung sowie die Sekundärklemmen sind wie bei der Abb. r mit P1, P2, M, SI, S2 bezeichnet. Die von. M und S2 kommenden Leitungen führen zur positiven Klemme U" der Anodenspannungsquelle.
  • Bei der Schaltung nach der Abh. r weist der Transformator für die zu übertragende Spannung kapazitive Ursymmetrie auf. Die ist jedoch von untergeordneter Bedeutung, solange die Spannungs-und Stromverteilung noch als quasistationär änzuspnechen ist. Für jeden der kaparzitiven Ströme, z. B. zwischen den Wicklungen 2 und 3, d. h. durch die Wicklungskapazität C2, 2, kann der Modulationstransformator als kombinierter Zweiwicklungs-Einwicklungs-(Spar-) Transformator betrachtet werden, wie dies in der Abb. 3 veranschaulicht ist. Der über die Klemmen Pi, P2 fließende kapazitive Strom entspricht z. B. lediglich der Kapazität C2, 2 und. der Spannung zwischen 2 und 3 bei ,gegebener Frequenz, unabhängig davon, welches Potential die Stellen 2, 3 gegen M haben.
  • Bei Anoden-B Modulation arbeitet auf der Primärseite Pi, M, P2 des. Modulationstransformators ein Gegentakt-B-Verstärker. Die Röhren R, und, R, in Abb.2 liefern daher bei der Steuerung mit einem reinen Ton halbsinusförmige Ströme. Außer der Grundwelle enthalten die Anodenströme geradzahlige Harmonische.
  • Bezeichnet man die geradza'hligen Harmonischen der Röhre R1 mit 12', die der Röhre R2 mit 12", wie dies in der Abb. 2 eingetragen ist, so sind diese in jedem beliebigen Augenblick in bezug auf den Transformator einander entgegengesetzt gerichtet. Fließen also z. B. die geradzahligen Harmonischen der Röhre R1 von, P1 nach M, wie in Abb. 2 gezeichnet, so fließen gleichzeitig die gleichen höheren Harmonischen der Röhre R2 von P2 nach M. Wenn die Streuung zwischen den Wicklungshälften Pi,M und P2, M außerordentlich gering ist, können die geradzahligen Harmonischen keine Spannungsabfälle an den Streuinduktivitäten erzeugen. Die Spannung an P1, P2 und auch die Spannung an P1, IV und P2;111 bleiben praktisch urverzerrt. Nun können aus verschiedenen Gründen, z. B. mit Rücksicht auf die Herstellungskosten usw., Modulationstransformatoren nicht beliebig groß gemacht werden. Die Streuung kann also nicht beliebig klein; werden. Sie wird im allgemeinen nur so klein gemacht, wie dies mit Rücksicht auf die linearen Verzerrungen, also mit Rücksicht auf den Frequenägäng erforderlich ist. Dann kann es aber geschehen', daS 'sich für die g&adzähligen Harmonische, Ursymmetrien zwischen den beiden Wicklungshälften' P1, M und. P2, M bemerkbar machen und daß resultierend an den Klemmers P1, P2 Spannungen geradzahli,ger Harmonischer auftreten, so daß auch die zwischen den - Klemmen S1 und S2. abgenommene Ausgangsspannung verzerrt ist.
  • Um die von den geradzahligen Harmonischen herrührenden Verzerrungen zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung die Sekundärwicklung des Transformators in zwei oder eine größere geradzahlige Anzahl paralleler Zweige zerlegt, und es werden die parallelen Zweige der Sekundärwicklung wicklungssymmetrisch zur Symmetrieebene zwischen den beiden Schenkeln des. Transformators angeordnet.
  • An Hand des Ausführungsbeispiels nach der Abb.4 soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke zunächst näher erläutert werden,. Die Sekundärwicklung. besteht aus zwei Parallelzweigen 4, 2 und 4,:2'. 'Die unter den Zahlen für die Wicklungsteile angegebenen Buchstaben r und l bedeuten Rechtsgängigkeit bzw. Linksgängigkeit der Wicklung. Die Pfeile bedeuten wieder das Spannungsgefälle der Grundwelle.
  • InAbb. 5 ist das Wicklungsschema so dargestellt, wie es denn geradzahligen Harmonischen entspricht. Das Potentialgefälle von P1 nach M hat für die geradzahligen Harmonischen, wie bereits zu Abb. 2 erwähnt, denselben Verlauf wie von P2 nach M. Wenn, die Wirkung des Spannungsgefä11es längs einer Teilwicklung bezüglich der geradzahl-igen Harmonischen vernachlässigt werden kann, was z. B. bei einer weitgehenden Unterteilung der Wicklung der Fall sein kann, so ist die gesamte Wicklung in bezug auf die geradzahligen. Harmonischen kapazitiv symmetrisch, wie aus Abb. 5 zu ersehen ist. Die eingezeichneten Kapazitäten C1', 2', C2, s . .. C4 , 5' stellen die Kapazitäten zwischen benachbarten Wicklungen dar. Dem Wicklungsbeispiel nach Abb. 4 entsprechend ist auch in Abb. 5 angedeutet, daß Teilwicjclung 4 einen anderen Wicklungssinn hat als Teilwicklung 2, während die Teilwicklung 4' und 2' gleichen Wicklungssinn haben. Das Schema nach Abb. 5 läßt erkennen, daß eine kapazitive Symmetrie erzielt wird, wenn die Sekundärwicklung in zwei parallele Zweige zerlegt wird und auf den beiden Schenkeln analog liegende Teilspulen der Sekundärwicklung in der gleichen Reihenfolge hintereinander geschaltet sind.
  • y'Venn nicht, wie bei der Anordnung nach Abb. 4, die Wirkung des Potentialgefälles längs der Teilspulen vernachlässigt werden kann, muß die Sekundärwicklung gemäß weiterer Erfindung so ausgebildet werden, daß die parallelen: Zweige der Sekundärwicklung nicht bloß wicklungs.-, sondern auch windungssymmetrisch zur Symmetrieebene zwischen den beiden, Schenkeln sind. Aus dieser Forderung ergibt sich, daß von zwei analog liegenden Teilspulen, z. B. 4 und 4', die eine rechts-, die andere linksgängig -gewickelt sein muß. An Hand der Abb. 6 und 7 soll dies näher erläutert werden. Die Sekundärwicklung besteht bei diesem Ausführungsbeispiel nach Abh. 6 aus zwei parallelen Zweigen 4, 2' und 4', 2. Während beim Transformator nach Abb. s sämtliche Wicklungen gleichmäßig gewickelt waren, sind beim Transformator nach dieser Abbildung die sekundären Teilwicklungen des. einen Schenkels. X, X mit den primären gleichsinnig, die des anderen Schenkels X', X' gegenüber den primären Spulen gegensinnig gewickelt. Dadurch wird es möglich, bei der Parallelschaltung der Teilwicklungen 4 und q.' mit dem gleichen Ende, z. B. dem oberen, zu beginnen. Dasselbe gilt entsprechend auch für die anderen, parallel arbeitenden sekundären Teilwicklungen, so daß außer der vollkommenen Wicklungssymmetrie auch die vollkommene Windungssymmetrie herbeigeführt ist. Dabei befolgt jeder Zweig die in dem bekannten Transformator nach Abb. i bereits benutzte Schaltungsregel. Von. einer Sekundärteilspule des einen Schenkels führt die Leitung zu einer Sekundärtei.lspule des anderen Schenkels. (.I-2' oder 4'-2).
  • Ähnlich der Abb. 5 ist in Abb. 7 die Schaltung des Transformators nach Abb. 6 so dargestellt, daß die Potentialverteilung ersichtlich ist, und zwar ebenfalls für die ,geradzahligen Harmonischen, für die die Klemmen P1, P2 gleiches Potential aufweisen. Die Abb. 7 zeigt, daß für die geradzahligen Harmonischen der beiden Röhrenströme in diesem Transformator vollkommen symmetrische Verhältnisse bestehen, daß also die Spannungen der höheren Harmonischen, die an den beiden Hälften P1, 111 und P2, M auftreten, entgegengesetzt gleich sind und sich somit von P1 nach P2 aufheben.
  • Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke kann sinngemäß auch bei anderen Ausführungsformen von Modulationstransformatoren angewendet werden. Beispielsweise ist ein Modulationstransformator vorgeschlagen worden, bei dem sowohl die Sekundär-(Ausgangs-) Wicklung als. auch die Primär-(Anoden-) Wicklung in Teilwicklungen unterteilt ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß auf eine sekundäre Teilwicklung eine Gruppe von zwei oder mehreren primären Teilwicklungen folgt und daß in jeder dieser Gruppen die Teilwicklungen abwechselnd der einen und der anderen primären Wicklungshälfte angehören: und die Windungszahlen der primären Teilwicklungen so gewählt sind, daß in jeder Gruppe der primären Teilwicklungen die Gesamtzahl der der einen Primärhälfte angehörenden Amperewindungen gleich der Gesamtzahl der der anderenPrimärhälfte angehörenden Amperewi.ndungen ist.
  • Die Anwendung des Erfindungsgedankens auf einen solchen Transformator zeigt die Abb. B. Die Sekundärwicklung wird wieder so in Teilspulen aufgeteilt, daB sich durch deren Hintereinanderschalturig zwei parallele Zweige bilden lassen. In jedem Zweig folgt auf eine der Kernachse nächstgelegene Teilspule des einen Schenkels X, X, z. B. 3, die von der Kernachse des anderen Schenkels X', X' entfernter liegende Teilspule 7'. Das gleiche gilt für die entsprechenden Teilspulen 3' und 7. Die beiden Zweige werden am Anfang und am Ende parallel geschaltet. Damit Anfang und Ende bei analog liegenden Spulen der beiden Schenkel auch gleich gelegen sind, werden. die sekundären Teilwicklungen. des einen Schenkels linksgängig, die des .anderen Schenkels rechtsgängig gewickelt, während die primären Teilspul-eii untereinander alle bleichsinnig gewickelt sind. Ein solcher Transformator arbeitet weitgehend verzerrungsfrei.
  • Wie ersichtlich, muß die Zahl der Unterteilungen der Sekundärwicklung geradzahlig sein. Bei mehr als zwei parallelen Zweigen ist zu empfehlen, die Teilwicklungen in, sich noch einmal zu unterteilen und so zu schalten, daß die Induktivität und die Streuinduktivität aller Zweige .gleich ist, also alle Zweige magnetisch gleichwertig sind. Es sei noch bemerkt, daß der Erfindungsgedanke auch hei Transformatoren mit Abschirmungen zwischen Primär- und Sekundärwicklungen mit Vorteil angewendet werden kann..

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Modulationstransformator für Anoden-B-Modulatoren von Sendern, vorzugsweise von hoher Leistung, mit Wicklungen, die aus insbesondere ineinandergeschaclitelten primären und. sekundären Teilspulen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß, die Sekundärwicklung des Transformators in zwei oder eine größere geradzahlige Anzahl paralleler Zweige zerlegt ist und daß die parallelen Zweige der Sekundärwicklung wicklungssymmetrisch zur Symmetrieebene zwischen den beiden Schenkeln des Transformators @angeordnet sind.
  2. 2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden. Zweige der Sekundärwicklung wicklungs- und windungssymmetrisch zur Symmetrieebene zwischen den beiden Schenkeln angeordnet sind..
  3. 3. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spule des einen Zweiges eine Spule gleichen Durchmessers des anderen, auf dem anderen Kern sitzenden Zweiges entspricht, daß in jedem Zweig für sich betrachtet auf eine Teilspule des einen Schenkels die dem Durchmesser nächstfolgende des anderen Schenkels folgt und daß die sekundären Teilspulen des einen. Schenkels linksgängig, die des anderen rechtsgängig gewickelt sind, während die primären Teilspulen untereinander sämtlich gleichsinnig gewickelt sind. q.. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Parallelschaltung von mehr als zwei Zweigen der Sekundärwicklung die Teilwicklungen in sich noch einmal unterteilt und so geschaltet sind, daß die Induktivitäten und Streuinduktivitäten aller Zweige gleich sind.
DET2362D 1940-06-08 1940-06-08 Modulationstransformator fuer Anoden-B-Modulatoren von Sendern, insbesondere von hoher Leistung Expired DE869088C (de)

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