EP0193057A2 - Transformer for a television receiver - Google Patents

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EP0193057A2
EP0193057A2 EP86101957A EP86101957A EP0193057A2 EP 0193057 A2 EP0193057 A2 EP 0193057A2 EP 86101957 A EP86101957 A EP 86101957A EP 86101957 A EP86101957 A EP 86101957A EP 0193057 A2 EP0193057 A2 EP 0193057A2
Authority
EP
European Patent Office
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winding
transformer according
transformer
core
leg
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP86101957A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0193057A3 (en
Inventor
Walter Dipl.-Ing. Goseberg
Uwe Hartmann
Erich Weisser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Thomson Brandt GmbH
Original Assignee
Deutsche Thomson Brandt GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Thomson Brandt GmbH filed Critical Deutsche Thomson Brandt GmbH
Publication of EP0193057A2 publication Critical patent/EP0193057A2/en
Publication of EP0193057A3 publication Critical patent/EP0193057A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00—Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/42—Flyback transformers

Definitions

  • TV receivers generally contain a line output stage with a so-called high-voltage transformer, on the core of which, among other things, the primary winding, the high-voltage winding and, if appropriate, further additional windings lie for the acceptance of pulses. Because of the high transmitted energy for the line deflection and the size of the high voltage generated of approximately 26 to 30 kV, the core of such a line transformer is a relatively expensive and heavy component.
  • a switched-mode power supply contains a so-called isolating transformer, which effects the galvanic isolation of the receiver circuit from the network and from whose secondary windings voltages of different sizes and polarities are taken off via rectifier circuits.
  • This isolating transformer also requires an iron core.
  • the switching power supply feeds, among other things, the sound output stage of the television receiver.
  • the load on the sound amplifier changes. within a wide range around a value of around 70 W. This change in load can have an effect on the line deflection and the high voltage due to the magnetic coupling of the two windings of the power pack and the line transformer.
  • the loading of the flyback transformer is also not constant, but varies depending on the respective image brightness to a value in the order of 30 W. This briefly shortun g may affect the sound reproduction.
  • the invention has for its object to improve the decoupling between the two windings for the power supply and the line transformer in the transformer described and to reduce the opposing effects.
  • the magnetic fluxes generated by the power supply and the line transformer are largely separated from one another, because the magnetic flux of one winding only or almost only flows through the inner leg and because of the high magnetic resistance practically does not flow through the outer leg with the other winding .
  • a change in the load on one of the two windings can therefore have practically no effect on the function of the other winding.
  • the two windings are preferably polarized in such a way that the magnetic fluxes in the inner leg are directed in opposite directions and at least temporarily and partially cancel one another. Then the cross section of the inner leg can be reduced in accordance with the magnetic flux effective there. This is especially true when the power supply and the line transformer are synchronized, i.e. both work at a line frequency of around 16 kHz.
  • FIG. 1 two E-shaped core halves 1, 2 are combined to form a so-called E core, which has two outer legs 3, 4 and an inner leg 5.
  • the outer legs 3.4 are provided with air gaps 6.7 with a length of about 1 mm, while the inner leg 5 has practically no air gap due to the firm joining of the two parts 1,2.
  • the remaining magnetic air gap is only due to the roughness and is of the order of 2-6 / u.
  • the winding 8 for a switching power supply (SMPS) is arranged, while the outer leg 4 carries the winding 9 for the line transformer (PPHV).
  • the windings 8, 9 consist of several separate partial windings.
  • the winding 8 consists, for example, of the primary winding, the so-called feedback winding, the control winding and a series of secondary windings for generating the various operating voltages.
  • the winding 9 consists, for example, of the primary winding of the line transformer, the high-voltage winding and further additional windings for deriving line return pulses.
  • the magnetic flux 01 generated in the outer leg 4 practically only flows over the inner leg 5 because the magnetic resistance of the outer leg 4 is approximately 100 times greater.
  • the magnetic flux ⁇ 2 generated in the outer leg 4 also flows only over the inner leg 5, because the magnetic resistance of the outer leg 3 is approximately 100 times greater than that of the inner leg 5.
  • the windings 8, 8 are polarized so that the magnetic fluxes ⁇ 1, ⁇ 2 cancel each other in the middle leg 5.
  • the compensation of the magnetic fluxes in the inner leg 5 is practically only possible with synchronous operation, ie the same working frequency of the switching power supply and the line transformer, namely the line frequency.
  • the streams through the Windings and thus the magnetic fluxes do not always have the same flux duration and amplitude, so that complete compensation is generally not possible.
  • this compensation is effective at least over a substantial part of the time and for a part of the amplitude.
  • the cross sections of the outer legs 3, 4 are drawn differently to indicate that these cross sections are adapted to the actual magnetic fluxes generated by the windings 8, 9.
  • the cross section of the inner leg 5 is also adapted to the magnetic fluxes which are effective there, so that ferrite material can be saved in particular for the inner leg 5 in synchronous operation.
  • FIG. 2 shows a modification of the core shape of FIG. 1.
  • the two windows formed by the core are dimensioned differently.
  • the geometric dimensions of the core are adapted to the actual values of the magnetic fluxes and the geometric dimensions of the coils. Since the height H2 of the right window is smaller, the height of the entire core is also made smaller by a step or recess.
  • Such a design of the core can further reduce the core material, that is to say the expenditure of ferrite and weight.
  • the electronic switch in the form of transistor 11 is blocked by the control chip applied to its base voltage U 1 according to Fig. 4a.
  • the result is a collector voltage U 2 according to FIG. 4b, the collector current i2 is zero according to FIG. 4c.
  • the stored energy in the horizontal deflection winding 12 and in the primary winding 13 allows a current i4 to flow through the flyback diode 14 (FIG. 4d), so that the tangent capacitor 15 and the capacitor 16 connected in series with the primary winding 13 are charged.
  • a loss compensation current i7 (FIG. 4e) flows from the winding 17 via the diode 18 and charges the capacitor 16.
  • the course of the current i4 is flattened as long as a current i7 flows.
  • the magnetizing current i3 flowing from the winding 13 has its zero crossing (FIG. 4f).
  • the transistor 11 becomes conductive by the control voltage U 1 according to FIG. 4a, and a current i9 flows for recharging the memory inductance 19 (FIG. 4g).
  • the current i7 is zero, so that the current i4 rises more steeply through the diode 14 (FIG. 4d).
  • the magnetizing current i3 becomes positive with a flatter course (FIG. 4f).
  • the conditions in the transformer do not change because the temporal changes in the currents and the magnetic fluxes keep the same direction.
  • the collector current i2 according to FIG. 4c of the transistor 11 increases by the positive portion of the deflection current iA according to FIG. 4h, which passes through the zero point at t3.
  • Current i4 flowing through diode 14 goes to zero at time t3 (FIG. 4d).
  • the transformer according to the invention for example with a circuit according to FIG. 3, is also suitable for devices with a larger power consumption of 50-150 W. Different attenuators are omitted compared to known arrangements. In addition, better efficiency is achieved because the power loss caused by the damping is avoided or reduced. The previously useless power used for damping is usefully returned to the deflection system in the solution according to the invention.
  • the transformer 5 shows the structure of the transformer together with the effective magnetic fluxes 0. It has two outer legs 4 and 3, each provided with an air gap 6.7, on which the windings 19 and 17 of the circuit power supply and the winding 23 for the sound output stage or the primary winding 13 and the secondary winding 24 for generating different operating voltages, a winding 25 for Generation of the high voltage and a winding 26 are arranged to control the driver circuit.
  • the transformer has a middle leg 5 without an air gap, during the period tl-t2 the magnetic flux of the leg 3 closes for the most part via the middle leg 5 without an air gap, thereby largely decoupling the deflection circuit from the power supply circuit.

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Abstract

The core of this transformer carries the winding of a switched-mode power supply and the winding of the line transformer. A good decoupling of the two windings (8, 9) is achieved by means of an E core (1, 2) having specially dimensioned air gaps (6, 7). <IMAGE>

Description

Fernsehempfänger enthalten im allgemeinen eine Zeilenendstufe mit einem sogenannten Hochspannungstransformator, auf dessen Kern unter anderem die Primärwicklung, die Hochspannungswicklung sowie gegebenenfalls weitere Zusatzwicklungen zur Abnahme von Impulsen liegen. Wegen der hohen übertragenen Energie für die Zeilenablenkung und der Größe der erzeugten Hochspannung von etwa 26 bis 30 kV ist der Kern eines solchen Zeilentransformators ein relativ teures und schweres Bauteil.TV receivers generally contain a line output stage with a so-called high-voltage transformer, on the core of which, among other things, the primary winding, the high-voltage winding and, if appropriate, further additional windings lie for the acceptance of pulses. Because of the high transmitted energy for the line deflection and the size of the high voltage generated of approximately 26 to 30 kV, the core of such a line transformer is a relatively expensive and heavy component.

In Fernsehempfängern werden heute andererseits zunehmend sogenannte Schaltnetzteile eingesetzt. Ein Schaltnetzteil enthält einen sogenannten Trennstransformator, der die galvanische Trennung der Empfängerschaltung vom Netz bewirkt und von dessen Sekundärwicklungen über Gleichrichterschaltungen Spannungen unterschiedlicher Größe und Polarität abgenommen werden. Auch dieser Trenntransformator benötigt einen Eisenkern.On the other hand, so-called switching power supplies are increasingly being used in television receivers. A switched-mode power supply contains a so-called isolating transformer, which effects the galvanic isolation of the receiver circuit from the network and from whose secondary windings voltages of different sizes and polarities are taken off via rectifier circuits. This isolating transformer also requires an iron core.

Es ist bekannt (Funkschau 1976, Heft 9, Seite 359 bis 363), Wicklungen des Schaltnetzteils und Wicklungen des Zeilen- und Hochspannungstransformators auf einem gemeinsamen Kern anzuordnen, so daß für das Schaltnetzteil und den Zeilentransformator insgesamt nur ein Kern benötigt wird. Dadurch werden das Gesamtvolumen der benötigten Kerne und das Gesamtgewicht verringert.It is known (Funkschau 1976, number 9, pages 359 to 363) to arrange windings of the switched-mode power supply and windings of the line and high-voltage transformer on a common core, so that only one core as a whole is required for the switched-mode power supply and the line transformer. This reduces the total volume of the required cores and the total weight.

Das Schaltnetzteil speist unter anderem die Ton-Endstufe des Fernsehempfängers. Die Belastung durch die Ton-Endstufe ändert sich. in weiten Grenzen um einen Wert von etwa 70 W. Diese Laständerung kann sich durch die magnetische Verkopplung der beiden Wicklungen von Netzteil und Zeilentrafo auf die Zeilenablenkung und die Hochspannung auswirken. Andererseits ist die Belastung des Zeilentransformators ebenfalls nicht konstant, sondern ändert sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Bildhelligkeit um einen Wert in der Größenordnung von 30 W. Diese Belastungsänderung kann sich auf die Tonwiedergabe auswirken.The switching power supply feeds, among other things, the sound output stage of the television receiver. The load on the sound amplifier changes. within a wide range around a value of around 70 W. This change in load can have an effect on the line deflection and the high voltage due to the magnetic coupling of the two windings of the power pack and the line transformer. On the other hand the loading of the flyback transformer is also not constant, but varies depending on the respective image brightness to a value in the order of 30 W. This Belastungsänderun g may affect the sound reproduction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem beschriebenen Transformator die Entkopplung zwischen den beiden Wicklungen für das Netzteil und den Zeilentrafo zu verbessern und die gegensinnigen Einwirkungen zu verringern.The invention has for its object to improve the decoupling between the two windings for the power supply and the line transformer in the transformer described and to reduce the opposing effects.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved by the invention described in claim 1. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Transformators werden die vom Netzteil und vom Zeilentrafo erzeugten magnetischen Flüsse weitestgehend voneinander getrennt, weil der magnetische Fluß jeweils einer Wicklung nur oder fast nur durch den Innenschenkel und wegen des hohen magnetischen Widerstandes praktisch nicht durch den Außenschenkel mit der anderen Wicklung fließt. Eine Änderung der Belastung einer der beiden Wicklungen kann sich daher praktisch nicht auswirken auf die Funktion der anderen Wicklung. Durch die Zusammenfassung der Wicklungen von Netzteil und Zeilentrafo auf einem Kern werden Ferritmaterial für den Kern, Montagezeit und Prüfzeit eingespart. Vorzugsweise sind die beiden Wicklungen so gepolt, daß die magnetischen Flüsse in dem Innenschenkel entgegengesetzt gerichtet sind und einander zumindest zeitweise und teilweise aufheben. Dann kann der Querschnitt des Innenschenkels entsprechend dem dort wirksamen magnetischen Fluß verringert werden. Das gilt insbesondere dann, wenn das Netzteil und der Zeilentrafo synchronisiert sind, also beide mit der Zeilenfrequenz von etwa 16 kHz arbeiten.Due to the construction of the transformer according to the invention, the magnetic fluxes generated by the power supply and the line transformer are largely separated from one another, because the magnetic flux of one winding only or almost only flows through the inner leg and because of the high magnetic resistance practically does not flow through the outer leg with the other winding . A change in the load on one of the two windings can therefore have practically no effect on the function of the other winding. By combining the windings of the power pack and line transformer on one core, ferrite material for the core, assembly time and testing time are saved. The two windings are preferably polarized in such a way that the magnetic fluxes in the inner leg are directed in opposite directions and at least temporarily and partially cancel one another. Then the cross section of the inner leg can be reduced in accordance with the magnetic flux effective there. This is especially true when the power supply and the line transformer are synchronized, i.e. both work at a line frequency of around 16 kHz.

Die Querschnitte der einzelnen Schenkel werden vorzugsweise den in ihnen tatsächlich wirksamen magnetischen Flüssen angepaßt, Das kann dazu führen, daß die beiden Außenschenkel unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Ein Luftspalt mit dem Wert null in dem Innenschenkel läßt sich praktisch nicht erreichen, da auch fest aufeinander liegende Kernflächen wegen der unvermeidbaren Rauhigkeit immer einen magnetischen Luftspalt bilden. Dieser Luftspalt liegt jedoch in der Größenordnung von 2-4 /u, während die absichtlich vorgesehenen Luftspalte in den Außenschenkeln in der Größenordnung von 1 mm liegen. Das bedeutet für den magnetischen Widerstand und damit auch für die Flußverteilung, daß der in unerwünschter Weise den jeweils durch anderen Außenschenkel fließende Fluß nur 1.%ldes Flusses durch den Innenschenkel beträgt, was in der Praxis vernachlässigt werden kann. Wenn das Netzteil und der Zeil.en- trafo nicht auf derselben Frequenz, also asynchron arbeiten, kann es zweckmäßig sein, die beiden Wicklungen gegeneinander abzuschirmen. Ausführungsbeispiele für den erfindungsgemäßen Tansformator und die zugehörige Schaltung für die Zeilenablenkschaltung und das Schaltnetzteil werden in folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

  • Fig. 1 die Ausbildung des erfindungsgemäßen Kerns mit den Wicklungen für das Schaltnetzteil und den Zeilentrafo,
  • Fig. 2 eine andere Ausbildung des Kerns gemäß Fig. 1,
  • Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Schaltung für einen Kern gemäß Fig. 1,
  • Fig. 4 den Verlauf von Spannungen und Strömen zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 3 und
  • Fig. 5 einen Schnitt durch den in der Schaltung gemäß Fig. 3 verwendeten Transformator mit dem Kern und den einzelnen Wicklungen.
The cross sections of the individual legs are preferably adapted to the magnetic fluxes actually effective in them. This can lead to the two outer legs having different cross sections. An air gap with the value zero in the inner leg can practically not be achieved, since core surfaces lying firmly on top of one another always form a magnetic air gap because of the unavoidable roughness. However, this air gap is of the order of 2-4 / u, while the deliberately provided air gaps in the outer legs are of the order of 1 mm. For the magnetic resistance and thus also for the flow distribution, this means that the flow in an undesirable manner the flow through the other outer leg is only 1.% l of the flow through the inner leg, which can be neglected in practice. If the power supply and the Zeil.en- transformer do not work on the same frequency, ie asynchronously, it can be useful to shield the two windings from each other. Exemplary embodiments of the transformer according to the invention and the associated circuit for the line deflection circuit and the switching power supply are explained in the following with reference to the drawing. Show in it
  • 1 shows the design of the core according to the invention with the windings for the switching power supply and the line transformer,
  • 2 shows another design of the core according to FIG. 1,
  • 3 shows an embodiment of a circuit for a core according to FIG. 1,
  • Fig. 4 shows the course of voltages and currents to explain the operation of the circuit of Fig. 3 and
  • 5 shows a section through the transformer used in the circuit according to FIG. 3 with the core and the individual windings.

In der Fig. 1 sind zwei E-förmige Kernhälften 1,2 zu einem sogenannten E-Kern zusammengesetzt, der zwei Außenschenkel 3,4 sowie einen Innenschenkel 5 aufweist. Die Außenschekel 3,4 sind mit Luftspalten 6,7 mit einer Länge von etwa 1 mm versehen, während der Innenschenkel 5 durch die feste Zusammenfügung der beiden Teile 1,2 praktisch keinen Luftspalt aufweist. Der dort verbleibende magnetische Luftspalt ist nur noch durch die Rauhigkeit bedingt und liegt in der Größenordnung von 2-6 /u. Auf dem Außenschenkel 3 ist die Wicklung 8 für ein Schaltnetzteil (SMPS) angeordnet, während der Außenschenkel 4 die Wicklung 9 für den Zeilentrafo (PPHV) trägt. In der Praxis bestehen die Wicklungen 8,9 aus mehreren, voneinander getrennten Teilwicklungen. Die Wicklung 8 besteht z.B. aus der Primärwicklung, der sogenannten Rückkopplungswicklung, der Regelwicklung und einer Reihe von Sekundärwicklungen zur Erzeugung der verschiedenen Betriebsspannungen. Die Wicklung 9 besteht z.B. aus der Primärwicklung des Zeilentrafos, der Hochspannungswicklung und weiteren Zusatzwicklungen zur Ableitung von Zeilenrücklaufimpulsen.In Fig. 1, two E-shaped core halves 1, 2 are combined to form a so-called E core, which has two outer legs 3, 4 and an inner leg 5. The outer legs 3.4 are provided with air gaps 6.7 with a length of about 1 mm, while the inner leg 5 has practically no air gap due to the firm joining of the two parts 1,2. The remaining magnetic air gap is only due to the roughness and is of the order of 2-6 / u. On the outer leg 3, the winding 8 for a switching power supply (SMPS) is arranged, while the outer leg 4 carries the winding 9 for the line transformer (PPHV). In practice, the windings 8, 9 consist of several separate partial windings. The winding 8 consists, for example, of the primary winding, the so-called feedback winding, the control winding and a series of secondary windings for generating the various operating voltages. The winding 9 consists, for example, of the primary winding of the line transformer, the high-voltage winding and further additional windings for deriving line return pulses.

Der im Außenschenkel 4 erzeugte magnetische Fluß 01 fließt praktisch nur über den Innenschenkel 5, weil der magnetische Widerstand des Außenschenkels 4 etwa um den Faktor 100 größer ist. Der im Außenschenkel 4 erzeugte magnetische Fluß Ø2 fließt ebenfalls nur über den Innenschenkel 5, weil der magnetische Widerstand des Außenschenkels 3 etwa um den Faktor 100 größer ist als der des Innenschenkels 5. Die Wicklungen, 8,9 sind so gepolt, daß die magnetischen Flüsse Ø1,Ø2 einander im Mittelschenkel 5 aufheben.The magnetic flux 01 generated in the outer leg 4 practically only flows over the inner leg 5 because the magnetic resistance of the outer leg 4 is approximately 100 times greater. The magnetic flux Ø2 generated in the outer leg 4 also flows only over the inner leg 5, because the magnetic resistance of the outer leg 3 is approximately 100 times greater than that of the inner leg 5. The windings 8, 8 are polarized so that the magnetic fluxes Ø1, Ø2 cancel each other in the middle leg 5.

Die Kompensation der magnetischen Flüsse im Innenschenkel 5 ist praktisch nur bei Synchronbetrieb, also gleicher Arbeitsfrequenz des Schaltnetzteils und des Zeilentransformators, nämlich der Zeilenfrequenz, möglich. Die Ströme durch die Wicklungen und somit die magnetischen Flüsse haben zwar nicht immer die gleiche Flußdauer und Amplitude, so daß im Regelfall eine völlige Kompensation nicht möglich ist. Es läßt sich aber erreichen, daß diese Kompensation zumindest über einen wesentlichen Teil der Zeit und für einen Teil der Amplitude wirksam ist.The compensation of the magnetic fluxes in the inner leg 5 is practically only possible with synchronous operation, ie the same working frequency of the switching power supply and the line transformer, namely the line frequency. The streams through the Windings and thus the magnetic fluxes do not always have the same flux duration and amplitude, so that complete compensation is generally not possible. However, it can be achieved that this compensation is effective at least over a substantial part of the time and for a part of the amplitude.

Die Querschnitte der Außenschenkel 3,4 sind unterschiedlich gezeichnet, um anzudeuten, daß diese Querschnitte den durch die Wicklungen 8,9 erzeugten, tatsächlichen magnetischen Flüssen angepaßt sind. Auch der Querschnitt des Innenschenkels 5 wird dem dort wirksamen magnetischen Flüssen angepaßt, so daß insbesondere bei synchronem Betrieb für den Innenschenkel 5 Ferritmaterial eingespart werden kann.The cross sections of the outer legs 3, 4 are drawn differently to indicate that these cross sections are adapted to the actual magnetic fluxes generated by the windings 8, 9. The cross section of the inner leg 5 is also adapted to the magnetic fluxes which are effective there, so that ferrite material can be saved in particular for the inner leg 5 in synchronous operation.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Kernform von Fig. 1. Darin sind die beiden durch den Kern gebildeten Fenster unterschiedlich bemessen. Das linke Fenster hW, die Hohe H2 und die Breite B2, wobei H1≠H2 und B1≠B2 bemessen ist. Dadurch erfolgt eine Anpassung der geometrischen Maße des Kerns an die tatsächlichen Werte der magnetischen Flüsse und die geometrischen Abmessungen der Spulen. Da die Höhe H2 des rechten Fensters kleiner ist, ist dort auch die Höhe des gesamten Kerns durch eine Absetzung oder Aussparung geringer bemessen. Durch eine derartige Ausbildung des Kerns können Kernmaterial, also der Aufwand an Ferrit und Gewicht, weiter verringert werden.FIG. 2 shows a modification of the core shape of FIG. 1. The two windows formed by the core are dimensioned differently. The left window h W , the height H2 and the width B2, whereby H1 ≠ H2 and B1 ≠ B2 is dimensioned. As a result, the geometric dimensions of the core are adapted to the actual values of the magnetic fluxes and the geometric dimensions of the coils. Since the height H2 of the right window is smaller, the height of the entire core is also made smaller by a step or recess. Such a design of the core can further reduce the core material, that is to say the expenditure of ferrite and weight.

Im folgenden wird die Schaltung nach Fig. 3 in Verbindung mit den Kurvendarstellungen nach Fig. 4 erläutert, welche die wesentlichen Spannungen und Ströme im zeitlichen Ablauf einer Periode im eingeschwungenen Zustand wiedergibt. Dabei ergeben sich vier zeitliche Abschnitte.In the following the circuit according to FIG. 3 is explained in connection with the curve representations according to FIG. 4, which shows the essential voltages and currents in the steady state over the course of a period. There are four time periods.

tl - t2:tl - t2:

Der elektronische Schalter in Form des Transistors 11 ist gesperrt durch die an seiner Basis anliegende Steuerspannung U1 nach Fig. 4a. Es ergibt sich eine Kollektorspannung U2 nach Fig. 4b, der Kollektorstrom i2 ist Null nach Fig. 4c. Die gespeicherte Energie in der Horizontalablenkwicklung 12 sowie in der Primärwicklung 13 läßt einen Strom i4 über die Rücklaufdiode 14 fließen (Fig. 4d), so daß der Tangenskondensator 15 und der mit der Primärwicklung 13 in Serie geschaltete Kondensator 16 aufgela-den werden. Zusätzlich fließt noch-ein Verlustausgleichstrom i7 (Fig. 4e) von der Wicklung 17 über die Diode 18 und lädt den Kondensator 16 auf. Hierdurch ist der Verlauf des Stroms i4 abgeflacht, solange ein Strom i7 fließt. Zum Zeitpunkt t2 hat der aus der Wicklung 13 fließende Magnetisierungsstrom i3 seinen Nulldurchgang (Fig. 4f).The electronic switch in the form of transistor 11 is blocked by the control chip applied to its base voltage U 1 according to Fig. 4a. The result is a collector voltage U 2 according to FIG. 4b, the collector current i2 is zero according to FIG. 4c. The stored energy in the horizontal deflection winding 12 and in the primary winding 13 allows a current i4 to flow through the flyback diode 14 (FIG. 4d), so that the tangent capacitor 15 and the capacitor 16 connected in series with the primary winding 13 are charged. In addition, a loss compensation current i7 (FIG. 4e) flows from the winding 17 via the diode 18 and charges the capacitor 16. As a result, the course of the current i4 is flattened as long as a current i7 flows. At time t2, the magnetizing current i3 flowing from the winding 13 has its zero crossing (FIG. 4f).

t2 - t3:t2 - t3:

Durch die Steuerspannung U1 nach Fig. 4a wird der Transistor - 11 leitend, und es fließt ein Strom i9 zum Nachladen der Speicherinduktivität 19 (Fig. 4g). Der Strom i7 ist Null, so daß der Strom i4 durch die Diode 14 steiler ansteigt (Fig. 4d). Der Magnetisierungsstrom i3 wird positiv mit flacherem Verlauf (Fig. 4f).The transistor 11 becomes conductive by the control voltage U 1 according to FIG. 4a, and a current i9 flows for recharging the memory inductance 19 (FIG. 4g). The current i7 is zero, so that the current i4 rises more steeply through the diode 14 (FIG. 4d). The magnetizing current i3 becomes positive with a flatter course (FIG. 4f).

t3 - t4:t3 - t4:

Im Transformator ändern sich die Verhältnisse nicht, weil die zeitliche Änderung der Ströme und der magnetischen Flüsse gleiche Richtung behalten. Der Kollektorstrom i2 nach Fig. 4c des Transistors 11 erhöht sich um den positiven Anteil des Ablenkstromes iA nach Fig. 4h, der bei t3 durch den Nullpunkt geht. Der durch die Diode 14 fließende Strom i4 geht zum Zeitpunkt t3 auf den Wert Null (Fig. 4d).The conditions in the transformer do not change because the temporal changes in the currents and the magnetic fluxes keep the same direction. The collector current i2 according to FIG. 4c of the transistor 11 increases by the positive portion of the deflection current iA according to FIG. 4h, which passes through the zero point at t3. Current i4 flowing through diode 14 goes to zero at time t3 (FIG. 4d).

t4 - t1:t4 - t1:

Zum Zeitpunkt t4 wird der Transistor 11 gesperrt. Die in der Ablenkwicklung 12 und in der Primärwicklung 13 gespeicherte magnetische Energie veranlaßt einen Strom i10 in den Rücklaufkondensator 20 und lädt diesen positiv auf (Fig. 4i), bis zum Zeitpunkt t5 die gesamte Energie im Kondensator 20 gespeichert ist, die anschließend von t5-t1 wieder an die Ablenkwicklungs 12 und die Primärwicklung 13 abgegeben wird. Es findet in der Zeit von t4-t1 ein Energieverlustausgleich statt, indem der Strom i7 über die Diode 18 in die Primärwicklung 13 fließt. Dieser teilt sich auf zur Aufladung der Kondensatoren 15,16 und 20. Dadurch, daß der Energieverlustausgleich während des Rücklaufs und zum großen Teil in dem Rücklaufkondensator 20 stattfindet, entsteht keine störende Spannungspitze, die bedämpft werden müßte. Die Schaltung nach Fig. 3 ist besonders kostengünstig, da für die Ablenkschaltung und das Schaltnetz teil nur ein elektronischer Schalter in Form des Transistors 11 benötigt wird. Der erfindungsgemäße Transformator, z.B. mit einer Schaltung gemäß Fig. 3, ist auch für Geräte mit größerer Leistungsaufnahme von 50-150 W geeignet. Gegenüber bekannten Anordnungen entfallen verschiedene Dämpfungsglieder. Außerdem wird ein besserer Wirkungsgrad erreicht, weil die durch die Dämpfung verursachte Verlustleistung vermieden oder verringert wird. Die bisher nutzlose verbrauchte Leistung zur Dämpfung wird bei der erfindungsgemäßen Lösung nutzbringend in das Ablenksystem zurückgeliefert.At time t4, transistor 11 is blocked. The one stored in the deflection winding 12 and in the primary winding 13 Magnetic energy causes a current i10 in the return capacitor 20 and charges it positively (FIG. 4i) until all the energy is stored in the capacitor 20 by the time t5, which is then released again from the t5-t1 to the deflection winding 12 and the primary winding 13 becomes. In the time from t4-t1, energy loss compensation takes place in that the current i7 flows through the diode 18 into the primary winding 13. This divides up to charge the capacitors 15, 16 and 20. Because the energy loss compensation takes place during the return and for the most part in the return capacitor 20, there is no disturbing voltage peak which should be damped. The circuit of FIG. 3 is particularly inexpensive, since only an electronic switch in the form of the transistor 11 is required for the deflection circuit and the switching network. The transformer according to the invention, for example with a circuit according to FIG. 3, is also suitable for devices with a larger power consumption of 50-150 W. Different attenuators are omitted compared to known arrangements. In addition, better efficiency is achieved because the power loss caused by the damping is avoided or reduced. The previously useless power used for damping is usefully returned to the deflection system in the solution according to the invention.

In Fig. 5 ist der Aufbau des Transformators zusammen mit den wirksamen magnetischen Flüssen 0 dargestellt. Er besitzt zwei je mit einem Luftspalt 6,7 versehene Außenschenkel 4 und 3, auf denen die Wicklungen 19 und 17 des Schaltungsnetzteils und die Wicklung 23 für die Tonendstufe bzw. die Primärwicklung 13 sowie die Sekundärwicklung 24 zur Erzeugung verschiedener Betriebsspannungen, eine Wicklung 25 zur Erzeugung der Hochspannung und eine Wicklung 26 zur Ansteuerung der Treiberschaltung angeordnet sind. Der Transformator besitzt einen Mittelschenkel 5 ohne Luftspalt, Während der Zeitspanne tl-t2 schließt sich der magnetische Fluß des Schenkels 3 zum größten Teil über den Mittelschenkel 5 ohne Luftspalt, wodurch eine weitgehende Entkopplung der Ablenkschaltung zur Netzteilschaltung erzielt wird.5 shows the structure of the transformer together with the effective magnetic fluxes 0. It has two outer legs 4 and 3, each provided with an air gap 6.7, on which the windings 19 and 17 of the circuit power supply and the winding 23 for the sound output stage or the primary winding 13 and the secondary winding 24 for generating different operating voltages, a winding 25 for Generation of the high voltage and a winding 26 are arranged to control the driver circuit. The transformer has a middle leg 5 without an air gap, during the period tl-t2 the magnetic flux of the leg 3 closes for the most part via the middle leg 5 without an air gap, thereby largely decoupling the deflection circuit from the power supply circuit.

Im Zeitabschnitt t2-t3 sind der magnetische Fluß durch den Schenkel 4 und durch den Schenkel 3 sowohl in Phase als auch Amplitude nahezu gleich. Sie schließen sich deshalb über die Außenschenkel 4 und 3, so daß eine feste Kopplung besteht, nur Unterschiede in der netzspannungs- und lastabhängigen Amplitude werden über den Mittelschenkel 5 geschlossen. Der im Zeitraum t4-tI sich vollziehende Energieverlustausgleich findet mit fester Kopplung zwischen den Schenkeln 4 und 3 statt. Es entstehen keine gefährlichen Spannungsspitzen, weil sich die überschüssige Energie über den Mittelschenkel 5 schließt und nicht übertragen wird.In the period t2-t3, the magnetic flux through the leg 4 and through the leg 3 are almost the same both in phase and in amplitude. They therefore close via the outer legs 4 and 3, so that there is a fixed coupling, only differences in the mains voltage and load-dependent amplitude are closed via the middle leg 5. The energy loss compensation that takes place in the period t4-tI takes place with a fixed coupling between the legs 4 and 3. There are no dangerous voltage peaks because the excess energy closes via the middle leg 5 and is not transmitted.

Claims (15)

1. Transformator für einen Fernsehempfänger mit einem Kern, auf dem die Wicklung des Trenntransformators eines Schaltnetzteils und die Wicklung des Zeilen- und Hochspannungstransformators angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (1,2) als E-Kern mit zwei Außenschenkeln (3,4) mit je einem Luftspalt (6,7) und einem Innenschenkel (5) im wesentlichen ohne Luftspalt ausgebildet ist und daß die beiden Wicklungen (8,9) auf den Außenschenkeln (3,4) liegen.1. Transformer for a television receiver with a core on which the winding of the isolating transformer of a switching power supply and the winding of the line and high voltage transformer are arranged, characterized in that the core (1,2) as an E-core with two outer legs (3, 4), each with an air gap (6,7) and an inner leg (5) is essentially without an air gap and that the two windings (8,9) lie on the outer legs (3,4). 2. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen (8,9) so gepolt sind, daß ihre magnetischen Flüsse (Ø1,Ø2) im Innenschenkel (5) entgegengesetzt gerichtet sind.2. Transformer according to claim 1, characterized in that the windings (8,9) are poled so that their magnetic fluxes (Ø1, Ø2) in the inner leg (5) are directed in opposite directions. 3. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Außenschenkel (3,4) den in ihnen erzeugten magnetischen Flüssen (Ø1,Ø2) angepaßt und gegebee nenfalls unterschiedlich sind.3. Transformer according to claim 1, characterized in that the cross sections of the outer legs (3, 4) are adapted to the magnetic fluxes generated in them (Ø1, Ø2) and, if appropriate, are different. 4. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Innenschenkels (5) kleiner ist als der der Außenschenkel (3,4).4. Transformer according to claim 1, characterized in that the cross section of the inner leg (5) is smaller than that the outer leg (3,4). 5. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Luftspalte (6,7) in den Außenschenkeln (3,4) in der Größenordnung von 1 mm liegt.5. Transformer according to claim 1, characterized in that the length of the air gaps (6,7) in the outer legs (3,4) is of the order of 1 mm. 6. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge der Luftspalte (67) in den Außenschenkeln (3,4) zu der Länge des Luftspaltes in dem Innenschenkel (5) in der Größenordnung von 100 liegt.6. Transformer according to claim 1, characterized in that the ratio of the length of the air gaps (67) in the outer legs (3,4) to the length of the air gap in the inner leg (5) is in the order of 100. 7. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wicklungen (8,9) gegeneinander abgeschirmt sind.7. Transformer according to claim 1, characterized in that the two windings (8,9) are shielded from each other. 8. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Schenkel gebildeten beiden Kernfenster unterschiedliche Höhen (H1,H2) und/oder unterschiedliche Breiten (B1,B2) haben.8. Transformer according to claim 1, characterized in that the two core windows formed by the legs have different heights (H1, H2) and / or different widths (B1, B2). 9. Transformator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamthöhe des Kerns (1,2) im Bereich des Fensters mit der geringeren Höhe (H2) durch eine Absetzung oder Aussparung geringer bemessen ist als die Höhe des Kerns (1,2) im übrigen Bereich.9. Transformer according to claim 8, characterized in that the total height of the core (1,2) in the area of the window with the lower height (H2) is dimensioned smaller by a offset or recess than the height of the core (1,2) in remaining area. 10. Transformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Außenschenkel (3) eine erste Primärwicklung (13) für die Zeilenablenkschaltung und auf dem zweiten Außenschenkel (4) eine zweite Primärwicklung (19) für das Schaltnetzteil angeordnet sind und daß eine mit der zweiten Primärwicklung (19) gekoppelte Sekundärwicklung (17) vorgesehen ist, die über eine Diode (18) mit der ersten Primärwicklung (13) verbunden ist (F,ig. 3,5).10. Transformer according to claim 1, characterized in that on a outer leg (3) a first primary winding (13) for the line deflection circuit and on the second outer leg (4) a second primary winding (19) for the switching power supply are arranged and that one with the second primary winding (19) coupled secondary winding (17) is provided, which is connected to the first primary winding (13) via a diode (18) is (F, i g . 3,5). 11. Transformator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten Außenschenkel (3) die erste Primärwicklung (13), Sekundärwicklungen (24) für die Erzeugung von Betriebsspannungen und darüber die Hochspannungswicklung (25) angeordnet sind (Fig. 5).11. Transformer according to claim 10, characterized in that on the first outer leg (3), the first primary winding (13), secondary windings (24) for the generation of operating voltages and above that the high-voltage winding (25) are arranged (Fig. 5). 12. Transformator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Außenschenkel (4) die zweite Primärwicklung (19) und die damit gekoppelte Sekundärwicklung (17) angeordnet sind (Fig. 5).12. Transformer according to claim 11, characterized in that on the second outer leg (4), the second primary winding (19) and the secondary winding (17) coupled therewith are arranged (Fig. 5). 13. Transformator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenschenkel (4) zunächst ein Teil der zweiten Primärwicklung (19), darüber die Sekundärwicklung (17) und darüber ein zweiter Teil der zweiten Primärwicklung (19) angeordnet sind (Fig. 5).13. Transformer according to claim 12, characterized in that on the outer leg (4) first part of the second primary winding (19), above the secondary winding (17) and a second part of the second primary winding (19) are arranged (Fig. 5th ). 14. Transformator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem zweiten Außenschenkel (4) zusätzlich eine Wicklung (23) zur Erzeugung der Betriebsspannung (U6) für die Tonendstufe angeordnet ist (Fig. 5).14. Transformer according to claim 10, characterized in that on the second outer leg (4) in addition a winding (23) for generating the operating voltage (U6) for the sound amplifier is arranged (Fig. 5). 15. Transformator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ersten Außenschenkel (3) zusätzlich eine Wicklung (26) zur Ansteuerung der Treiberschaltung für den elektronischen gemeinsamen Schalter (11) der Zeilenablenkschaltung und des Schaltnetzteils angeordnet ist (Fig. 5).15. Transformer according to claim 10, characterized in that on the first outer leg (3) in addition a winding (26) for controlling the driver circuit for the electronic common switch (11) of the line deflection circuit and the switching power supply is arranged (Fig. 5).
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