DE891854C

DE891854C - Kippschwingungstransformator fuer Kathodenstrahlroehren

Info

Publication number: DE891854C
Application number: DEF2508A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Baehring; Theodor Dr Mulert
Original assignee: Fernseh GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1950-08-24
Filing date: 1950-08-25
Publication date: 1953-10-01

Description

Kippschwingungstransformator für Kathodenstrahlröhren Die Erfindung bezieht sich auf Kippschwingungstransformatoren für Kathodenstrahlröhren zur Übertragung der sägezahnförmigen Ablenkströme und/oder zur Spannungswandlung der zur Erzeugung einer hohen Anodenspannung benutzten Spannungsimpulse.
Es sind bereits Kippschaltungen bekannt, bei denen der Transformator, über den die Ablenkspulen angekoppelt sind, gleichzeitig eine oder mehrere Wicklungen besitzt, in denen die beim Strahlrücklauf auftretenden Spannungsimpulse auf einen höheren Wert transformiert werden. Es wurde fernerhin bereits vorgeschlagen, als Baustoffe für in Kippschaltungen zur Verwendung gelangende Transformatoren Ferrite zu verwenden.
Die bisher für ähnliche oder gleichartige Verwendungszwecke vorgeschlagenen Transformatoren waren im allgemeinen derart dimensioniert, daß der Anteil der magnetischen Energif der Transformatorquerinduktivität möglichst klein gehalten wird; sie betrug meist nur etwa 2 bis 4. % der magnetischen Gesamtenergie des Transformators.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die Größe der zur Verfügung stehenden Hochspannungsleistung in Abhängigkeit von der primärseitig zugeführten Leistung bei derartigen Transformatoren von dem Anteil der magnetischen Energie der Transformatorquerinduktivität an der Gesamtenergie ip2 - L, des Transformators abhängig ist, wobei ip den Primärstrom und L" die resultierende, auf den Primärkreis umgerechnete Induktivität bezeichnet. Wie experimentell ermittelt wurde, steigt die Hochspannung nur noch schwach an, sobald der Anteil der magnetischen Energie der Transformatorquerinduktivität an der Gesamtenergie den Wert von zo °/o überschreitet, und fällt wieder ab nach Überschreiten eines Maximalwertes.
Erfindungsgemäß wird bei einem Kippschwingungstransformator für Kathodenstrahlröhren zur Übertragung der sägezahnförmigen Ablenkströme und/oder zur Spannungswandlung der zur Erzeugung -einer hohen Anodenspannung benutzten Spannungsimpulse als Baustoffe für den Transformatorkern ein Ferrit verwendet, welcher vorzugsweise bei der Eigenfrequenz der gleichzurichtenden Impulse und einer zwischen ioo und iooo liegenden Permeabilität geringere Verluste hat als feinlamellierte Kerne aus stark nickelhaltigem- Material (Mumetall). Die in den einzelnen Wicklungen auftretenden Impulse werden von dem gleichen Fluß parallel nebeneinander erzeugt, gleichgerichtet und die Gleichspannungen dann in Reihe geschaltet. Ferner wird der Transformator derart dimensioniert, daß die magnetische Energie ein erheblicher, mindestens io °/o, vorzugsweise weniger als 40 °/o betragender Anteil der magnetischen Gesamtenergie des Transformators ist. Hierbei bedeutet M die Transformatorquerinduktivität bezüglich der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, an welche die Ablenkspulen angeschlossen sind, und im den Strom durch die Transformatorquerinduktivität.
Es ist günstig, wenn die zur Erzeugung von Impulsspannungen dienenden Wicklungen mit der Primärwicklung nicht fest gekoppelt, insbesondere auf verschiedenen Schenkeln des Kerns angeordnet sind.
Zweckmäßig ist wenigstens eine der zur Erzeugung hoher Impulsspannungen dienenden Wicklungen als Kreuzwickelspule ausgeführt.
Bei verhältnismäßig großer Streuung zwischen Primärinduktivität und Sekundärinduktivität des Transformators ist es vorteilhaft, die Windungszahlen derart zu bemessen, daß die Eigenfrequenz der zur Erzeugung der hohen Spannungsimpulse dienenden Spule wesentlich größer, vorzugsweise mehr als doppelt so groß ist wie die Eigenfrequenz dieser hohen Spannungsimpulse.
Nachstehend wird die Erfindung zunächst an Hand der schematischen Fig. i erörtert, wobei alle zum Verständnis der Erfindung -nicht-wesentlichen Einzelheiten der besseren Übersichtlichkeit halber fortgelassen sind. Der in der Figur dargestellte Vierpol ist das Ersatzschaltbild eines Transformators. Über die Klemmen i und z werden dem Transformator die zu übertragenden Sägezahnströme zugeführt, an die Klemmen 3 und g. ist der Verbraucher, im vorliegenden Fall das aus den beiden Teilspulen 5- und 6 bestehende Ablenkspulensystem einer Kathodenstrahlröhre angeschlossen. 7 bezeichnet die primäre, 8 die sekundäre Streuindüktivität, g den primären und io den sekundären Ohmschen Verlustwiderstand. Die Querinduktivität M des Transformators, welche vom Magnetisierungsstrom im durchflossen ist, ist abweichend von der üblichen Bauweise für Übertrager der Fernmeldetechnik derart bemessen, daß die. magnetische Energie einen erheblichen, wenigstens io % betragenderi Anteil der Gesamtenergie ip2 - L,... des Transformators ist, wobei ip den Primärstrom und L" die resultierende Induktivität bezeichnet: Fig. 2 zeigt die Prinzipschaltung eines derartigen Transformators nebst zugehörigen Schaltelementen. Über die Klemmen ix. und 12 werden die zu übertragenden negativen Impulsspannungen zunächst zum Steuergitter der Röhre 13 geführt und sperren periodisch diese üblicherweise geöffnete Verstärkerröhre. Im Anodenkreis der Röhre 13 liegt die Anodenkreisspule 1q. als Primärspule des Transformators 15, dessen Kern aus einem Ferrit besteht. Dieser Ferrit hat bei der Eigenfrequenz der zu übertragenden Impulse gleich etwa 300 kHz und einer zwischen ioo und iooo liegenden Permeabilität geringere Verluste als ein feinlamellierter Kern aus stark nickelhaltigem Material (Mumetall). Der Verbraucher, im vorliegenden Fall die Ablenkspulen einer Kathodenstrahlröhre für Fernsehzwecke, ist über die Klemme 16 an einen Abgriff der Anodenkreiswicklung 1q. angeschlossen, doch kann insbesondere beim Vorliegen anderer Anpassungsverhältnisse der Verbraucher auch an eine besondere Ausgangswicklung angeschlossen sein. Das heiße Ende der Spule 1q. ist über eine Diodenstrecke 17 mit dem einen Ende der Hochspannungswicklung 18 verbunden. Die in der Wicklung 18 induzierten hohen Spannungsimpulse werden mittels der Diode ig gleichgerichtet und liefern die zum Betrieb einer Kathodenstrahlröhre erforderliche hohe Gleichspannung.
Bei einer bewährten Ausführungsform derartiger Transformatoren ergaben sich folgende Werte, Hochspannungsspule . n = 8oo L = 63o mHy, Anodenspule ........ n = 57o L = 320 mHy, Ausgangsspule ........ = q.5o L = Zoo mHy, Verbraucher ................. L - ioo mHy. Auf die Primärseite (Anodenkreiswicklung) entsprechend dem Übersetzungsverhältnis transformiert, betrug die Gegeninduktivität M = 2qo mHy, die Verbraucherinduktivität L7, = 16o mHy, die gesamte Streuinduktivität (Summe von 7 und 8) = 30 mHy.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Kippschwingungstransformator für Kathodenstrahlröhren zur Übertragung der sägezahnförmigen Ablenkströme zur Spannungswandlung der zur-Erzeugung einer hohen Anodenspannung benutzten Spannungsimpulse, bei dem als Baustoff für den Transformatorkern ein Ferrit verwendet wird, welcher vorzugsweise bei der Eigenfrequenz der gleichzurichtenden Impulse und einer zwischen ioo und iooo liegenden Permeabilität geringere Verluste hat als -feinlamrnellierte Kerne aus stark nickelhaltigem Material (Mumetall), dadurch gekennzeichnet, daß die in mehreren Wicklungen auftretenden Impulse von dem gleichen Fluß parallel nebeneinander erzeugt, gleichgerichtet und die Gleichspannungen in Reihe geschaltet werden und der Transformator derart dimensioniert ist, daß die magnetische Energie (M = Transformatorquerinduktivität bezüglich der Primärwicklung und der Sekundärwicklung, an welche die Ablenkspulen angeschlossen sind, im =Strom durch die Transformatorquerinduktivität) ein erheblicher, mindestens io°/o, vorzugsweise weniger als 40 °/ö betragender Anteil der magnetischen Gesamtenergie ip2 - L" (ip = Primärstrom, - L, = resultierende Induktivität) des Transformators ist.
2. Transformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Erzeugung von Impulsspannungen dienenden Wicklungen mit der Primärwicklung nicht fest gekoppelt, insbesondere daß sie auf verschiedenen Schenkeln des Kerns angeordnet sind.
3. Transformator nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der zur Erzeugung hoher Impulsspannungen dienenden Wicklungen als Kreuzwickelspule ausgeführt ist. q..
Transformator nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende der zur Erzeugung hoher Impulsspannungen dienenden Wicklungen keine Wechselspannung gegen den Transformatorkern führt.
5. Transformator nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß der Heizfaden der zur Gleichrichtung der an den Transformatorwicklungen abgenommenen hohen Spannungen dienenden Gleichrichterröhren von einer zusätzlichen Transformatorwicklung gespeist wird, welche nur einen kleinen Teil des magnetischen Gesamtflusses des Transformators umschließt.
6. Transformator nach Anspruch r, gekennzeichnet durch eine derartige Bemessung der Windungszahl der zur Erzeugung der Hochspannungsimpulse dienenden Spule, daß die Eigenfrequenz dieser Spule wesentlich größer, vorzugsweise mehr als doppelt so groß ist wie die Eigenfrequenz dieser hohen Spannungsimpulse. Angezogene Druckschriften: RCA-Review 9 (195o), 22 bis 24 (März-H.).