DE902632C - Transformator zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung aus Saegezahnstroemen - Google Patents

Description

Im Patent 7281212 wird ein Hochspannungstransformator beschrieben, der zwei oder mehrere Hochspannungswicklungen aufweist, an die je eine Gleichrichterröhre angeschlossen ist und bei dem die Eigenkapazität der Wicklung dadurch auf einen möglichst kleinen Wert gebracht worden ist, daß die einzelnen Hochspannungswicklungen so angeordnet werden, daß Punkte gleichen Wechselpotentials benachbart liegen. Gemäß einem dort gezeigten Ausführungsbeispiel werden bei einem Transformatorkern mit liegendem Wicklungsfenster zwei oder mehrere Hochspannungswicklungen in

Form von Zylinderspulen unteir Zwischenlage einer Isolierschicht nebeneinander gewickelt.

Die Erfindung betrifft demgegenüber eine zweckmäßigere Wicklungsanordnung, die es gestattet, die Kapazität der einzelnen Teilwicklungen sowie, durch zweckmäßige Verteilung in Windungsgruppen, die Beanspruchung der zwischen den Teilwicklungen angeordneten Isolierschichten noch weiter zu verringern. Die verschiedenen Hochspannungswicklungen werden in mehrere Teilspulen unterteilt und die Teilspulen so zu Wicklungsgruppen zusammengefaßt, daß Teilspulen, die

verschiedenen Hochspannungswicklungen angehören, innerhalb einer Gruppe so angeordnet sind, daß Punkte: gleichen Wechselpotentials benachbart liegen und aneinandergrenzende Teilspulen benachbarter Wicklungsgruppen derselben Hochspannungswicklung angehören und innerhalb dieser benachbart sind.

Durch die Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

ίο Fig. ι zeigt in schematischer Form einen Hochspannungstransformator mit der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung und

Fig. 2 ein entsprechendes Schaltbeispiel hierzu; Fig. 3 und 4 stellen ein anderes Ausführungsbeispiel dar.

In Fig. ι stellt 1 den ferromagnetischen Kern eines Transformators mit längs liegenden Wicklungsfenstern 2 dar, auf dem die in Fig. 2 angedeuteten Teilspulen der Hochspannungswicklun-

gen 3, 4, 5 angeordnet sind. Erfindungsgemäß sind in dem vorliegenden Beispiel die Hochspannungswicklungen 3,, 4, 5 in je vier Teilspulen 3⁰ bis. 3^d, 4^a bis 4^d und 5^a bis¹ $^d unterteilt und jeweils die Teilspulen 3°, 4°, 5⁰ bzw. 3⁶, 4^Ö, 5⁶ usw. zu den

Gruppen 7, 8, 9, 10 zusammengefaßt. Die Anordnung der Teilspulen innerhalb der Gruppen ist erfindungsgemäß so vorgenommen, daß die Reihenfolge in benachbarten Gruppen umgekehrt ist, also nach dem Schema:

Gruppe 7 8 9

10

Teilspulen 3⁰, 4⁰, 5⁰, 5⁶> 4^b> 3^b> 3^C> 4^C> 5^C- 5^d· 4^d- 3^d

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind somit die Teil-

spufen innerhalb der Wicklungsgruppen gemäß dem

Patent 72:8 122 so angeordnet, daß Punkte gleichen Wechselpotentials benachbart sind. Die Wicklungsart aller Teilspulen ist gleichsinnig, so daß in den kernnahen Gebieten der einzelnen Teilwicklungen beispielsweise ο Volt, in der Mitte 500 Volt und in

den mantelnahen Gebieten am oberen Rande der Wicklungen in allen Teilspulen einer Wicklungsgruppe z. B. 1000 Volt vorhanden sind. Es herrscht somit keine schädliche Umladekapazität.

Durch die räumliche Trennung verschiedener zu einer Hochspannungswicklung gehörender Teilwicklungen wird weiter eine wesentliche Reduktion der Gesamtkapazität der Transformatorwicklung erreicht. Eine geringe Kapazität ist deshalb wünschenswert, weil andererseits bei Erhöhung durch zu große Kapazität die Zeitkonstante der Anordnung vergrößert wird und damit die Amplitude der gewonnenen Hochspannung sinkt, ·

Es ist weiter zu beachten, daß zwischen den einzelnen Teilen der Wicklungsanordnung keine unzu-

lässig hohe Gleichspannungsdifferenz herrscht. In diesem Sinne ist es wesentlich, daß am Ende einer Spulengruppe und am Anfang der nächsten Teilspulen angeordnet sind, die einer Hochspannungswicklung angehören und innerhalb derselben be-

nachbart sind. Es folgt beispielsweise in Fig 1 auf die letzte Teilspule der ersten Windungsgruppe, S^a, eine derselben Hochspannungswicklung, nämlich der Wicklung 5, angehörende Teilspule 5⁶„ die innerhalb der Hochspannungswicklung 5 unmittelbar auf die Spule 5« folgt.

Würde man beispielsweise auf die Teilspule 5" die Spule 3^& als Anfangsspule der nächsten Windungsgruppe folgen lassen, würde zwischen den beiden Gruppen die volle Gleichspannung wirksam sein, so daß an die Isolation zwischen ihnen hohe Anforderungen gestellt werden müßten. Beispielsweise wäre es nötig, zwischen zwei Spulengruppen hochwertiges Isolationsmaterial anzuordnen, was wieder zu einer Erhöhung der Kapazität führen würde. Durch die Reduktion der Gleichspannungsdifferenz zwischen zwei benachbarten Windungsgruppen ist es möglich, auf Isolationsmaterial zwischen den einzelnen Gruppen zu verzichten; es genügt in diesem Falle vielmehr Luft als Isolationsmittel.

Durch die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung wird erreicht, daß die Gesamtkapazität eines nach dieser Art aus η Gruppen mit je ρ Spulen aufgebauten Transformators bei hoher Dürchschlagssicherheit zwischen den einzelnen Spulen nicht größer als die eines aus. η iSchaibenspulen aufgebauten luftisolierten Transformators ist, während die erzeugte Hochspannung />-mal größer ist als die eines einfachen Transformators mit Scheibenspulen. Eine derartige Anordnung gestattet es, eine große Anzahl Spulen in einer Gruppe unterzubringen und damit die nach den Fig. 2 und 3 erzeugte Hochspannung beliebig zu vergrößern, ohne daß sich die Eigenkapazität des Transformators wesentlich vergrößert.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei schematiische Schaltbeispiele, zu deren Verwirklichung Transformatoren gemäß Fig. 1 Verwendung finden.

In Fig. 2 ist 11 eine Kippverstärkerröhre, deren Gitter eine Impulsspannung zugeführt wird und in deren Anodenspule 3 ein Sägezahnstrom fließt. Die Spule 3 befindet sich mit den Hochspannungswicklungen 4 und 5 auf dem Transformator 1. Die in den Spulen 3, 4, 5 durch die Rücklaufspannungsspitzen erzeugten Hochspannungen werden sodann durch die Gleichrichter xz, 13, 14 gleichgerichtet und die hintereinandergeschalteten Gleichspannungen an den Klemmen 15 und 16 abgenommen. Dabei sind zwischen den einzelnen Stufen noch Siebkondensatoren 17, 18, 19 angeordnet. Die Heizung für die Gleichrichter 12, 13, 14 wird durch zusätzliche Wicklungen 20, 21 22 direkt dem Transformator ι entnommen.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel für eine Transformatorrückkopplungsschaltung zur gleichzeitigen Erzeugung von Ablenkströmen und Hochspannung für die Kathodenstrahlröhre, in der die Röhre 23 die Kippröhre ist, deren Anodenspule 3 und deren Gittierspule 24 zusammen mit den weiteren Hochspannungswicklungen 4, 5, 6 auf dem iao Transformator 1 angeordnet sind; 27 stellt die kapazitiv angekoppelten Ablenkspulen dar. Die Spulenanordnung auf dem Transformatorkern wird zweckmäßig nach Fig. 4 gewählt. Die Heizung für die Gleichrichterröhren wird nicht mit Hilfe zusätzlicher Spulen erzeugt, sondern direkt einer Teil-

wicklung der auf die betreffende Spule folgenden Hochspannungswicklung entnommen. Nur für die letzte Gleichrichterröhre muß eine zusätzliche Wicklung 26 angeordnet werden. Den Klemmen 15 und 16 wird die gleichgerichtete Hochspannung entnommen. Die einzelnen Siebkondensatoren sind in diesem Beispiel durch einen einzigen Kondensator 25 ersetzt. Zum Unterschied zur Fig. 2 sind bei Fig. 3 die Hochspannungswicklungen in sechs Teilspulen unterteilt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Unterteilung der Hochspannungswicklung jeweils in eine gerade Anzahl von Teilspulen vorzunehmen. Aus Fig. 4 ist weiterhin ersichtlich, daß die Gitterspule 24 der Kippgeneratorröhre 23 in der -Mitte zwischen den sechs Gruppen angeordnet ist. Es ist dies deshalb von Vorteil, weil damit die Streuung zwischen Anoden- und Gitterwicklung klein wird, d. h. aber die Kopplung erwünscht groß ist.

Um zwischen den Hochspannungswicklungen und dem Transformatorkern an Isoliermaterial sparen zu können, erhält der Kern des Transformators gegenüber den Spulen eine Potentialdifferenz, die einem Teil der insgesamt an den Hochspannungswicklungen auftretenden Hochspannung entspricht. Sofern für sämtliche Teilspulen als Isolation zwischen Spulen und Kern Luft Verwendung findet, wird man den Kern zweckmäßigerweise annähernd an die halbe Gleichhochspannung legen, so daß zwischen Kern und Spulen nur die halbe Überschlagssicherheit aufgewendet zu werden¹ braucht. Werden Teilspulen vom Kern durch Isoliermaterial hochspannungssicher isoliert, so kann der Kern auch auf einen anderen Teil der Hochgleichspannung gelegt werden. Um an Wickelraum und Isoliermaterial zu sparen, wird die Teilspule der Hochspannungswicklung 4, die mit dem Transformatorkern direkt verbunden ist, wie es in Fig. 3 angedeutet ist, dem Kern benachbart angeordnet. Dabei kann der Abstand klein gemacht werden, da ja zwischen beiden keine Gleichspannungsunterschiede bestehen. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Anordnung so zu treffen, daß sich, wie es aus Fig. 4 zu ersehen ist, Teilspulen der Anodenwicklung 3 der Kippgeneratorröhre in Nachbarschaft der Gitterspule 24 befinden, weil auch zwischen diesen keine Hochgleichspannung liegt.

(Die erfindungsgemäße Spulenanordnung ist besonders bei höheren Frequenzen vorteilhaft und eignet sich besonders gut für die Hochspannungserzeugung aus Kippströmen bei Fernsehgeräten, wobei es gleichgültig ist, ob der Transformator hinter einer Verstärkerröhre angeordnet ist oder direkt als Kipptransformator verwendet wird.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Transformator zum Erzeugen einer hohen Gleichspannung aus Sägezahnströmen mit Hilfe zweier oder mehrerer Hochspannungswicklungen, an die je eine Gleichrichterröhre angeschlossen ist, nach Patent 728 122, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Hochspannungswicklungen in mehrere Teilspulen unterteilt ist und die Teilspulen so zu Wicklungsgruppen zusammengefaßt sind, daß Teilspulen, die verschiedenen Hochspannungswicklungen angehören, innerhalb einer Gruppe so angeordnet sind, daß Punkte gleichen Wechselpotentials benachbart liegen und aneinandergrenzende Teilspulen benachbarter Wicklungsgruppen derselben Hochspannungswicklung angehören und innerhalb dieser benachbart sind.
2. 2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformatorkern gegenüber den Spulen gleichspannungsmäßig eine Potentialdifferenz, die einem Teil der insgesamt auftretenden Hochspannung entspricht, aufweist.
3. 3. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kern verbundene Teilspule dem Kern benachbart liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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