FI70355B - Avboejningskrets och dess energikaella - Google Patents

Description

ΓΒ1 M1, KUULUTUSjULKAISU „ n -, r ς ®l8Hi tBJ (11> UTLÄGGNINGSSKRIFT /U00 0 C Patentti rjyöiir.ctty ® ΛΛλ (’5) p- < -,.nf πίΐ’.’,ιρ» 1 η - -i-inr,

'^Λ i ^ j t- · l υ :. J. .^ι· » tj vv «/· JL O

(51) Kv.lk.7lnt.CI.* H 04 N 3/18 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 800193 (22) Hakemispäivä — Ansöknlngsdag 23.01 .8 0 (FI) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 23.01 .80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 31.07.80

Patentti· ja rekisterihallitus ^ Nähtäväksipanon ja kuul.julkaisun pvm.— 28.02.86

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 30.01.79 usa(us) 007815 (71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, New York 10022, USA(US) (72) Frank Starr Wendt, Princeton, New Jersey, USA(US) (74) Oy Koister Ab (54) Poikkeutuspiiri ja sen teholähde - Avböjningskrets och dess energikälla Tämä keksintö kohdistuu poikkeutuspiiriin ja sen saturoituvalla muuntajalla säädettyyn teholähteeseen, joka muodostaa pyyhkäisyjännitteen ja katodisädeputken äärianodin jännitteen, ja johon sisältyy: napaisuudeltaan vaihtelevan jännitteen lähde, muuntaja, joka sisältää magnetisoitavan sydämen ja useita käämityksiä, joihin sisältyy, ensiökäämitys, joka on kytketty mainittuun lähteeseen ja käämitty ensimmäisen sydänlohkon ympärille, ja suurjännitteinen toisiokäämi, joka on käämitty toisen sydänlohkon osan ympärille, jolloin ensiökäämityksessä kulkeva, mainitusta lähteestä tuleva virta kehittää sydämeen mangeettivuon, joka kehittää suurjännitteen suurjännitekäämityksen yli; kapasitanssi, joka liittyy tai on kytketty yhteen mainituista useista käämityksistä kiertävien virtojen kehittämiseksi, jotka myötävaikuttavat ainakin osan toisesta sydänlohkosta magneettisessa kyllästämisessä kunkin napaisuudeltaan vaihtele- 2 70355 van jännitteen jakson aikana suurjännitteen säädön muodostamiseksi ; poikkeutuskäämi; juovakytkin, joka on kytketty poikketuskäämiin ja pyyh-käisyjännitteen synnyttäviin välineisiin, pyyhkäisyjännitteen syöttämiseksi poikkeutuskäämiin kullakin poikkeutusjaksolla pyyhkäisyvirran kehittämiseksi poikkeutuskäämissä, katodisä-deputken äärianodin liitin, ja äärianodin jännitelähde, joka on kytketty suurjännitekäämitykseen ja äärianodin liittimeen äärianodijännitteen kehittämiseksi äärianodiliittimeen mainitusta säädetystä suurjännitteestä.

Poikkeutuspiireissä ja suurjännitteen tehonsyötöissä televisiovastaanottimia varten aikaansaadaan B+ syöttöjännite poik-keutuspiiristöä varten ja suurjännite äärianodin kiihdytysjännitettä varten tyypillisesti kahdella eri tavalla. B+ jännite saadaan vaihtovirtaverkosta, mikä tasasuunnataan ja suodatetaan kun taas äärianodin kiihdytysjännite saadaan tasasuunnatuista paluu-pulsseista, jotka saadaan vaakapääte- tai paluumuuntajalta. Tällaisella järjestelyllä täytyy käyttää kahta suhteellisen toisistaan riippumatonta ja kallista tehonsyöttöä.

Suurjännitteen säätämiseksi joko suurjännite itsessään on säädetty suoraan tai B+ jännitettä säädetään tyypillisesti suhteellisen monimutkaisten elektronisten sarjakvtkentä- tai ohitus-säätimien avulla. Tällaiset piirit ovat suhteellisen kalliita ja alttiita häiriöille, mikä vaatii ylimääräistä suojapiiristöä, jotta televisiovastaanotin saatettaisiin pois toiminnasta suur-jännitteen epänormaalien lisäyksien aikana.

Useisiin televisiovastaanottimiin sisältyy piiristö, millä ylläpidetään vakinainen rasterin leveys kuin äärianodisuihku-virta vaihtelee. Tämä voidaan toteuttaa muuttamalla B+ rasteri-jännitettä siten, että se noudattaa äärianodin muuttuvaa jännitettä siten, että rasterin leveys ja täten kuvan koko pysyvät vakinaisina äärianodin jännitteen muuttuessa. Tyypillisesti B+ jännitteen muutos toteutetaan ottamalla mukaan sarjavastus, joka on yhdistetty paluumuuntajän primäärikäämitykseen tai käyttämällä ylimääräistä B+ säätimen ohjauspiiriä, joka havaitsee säteen virran vaihtelut ja muuttaa vastaavasti B+ jännitettä. Edellisessä ratkaisutavassa tehoa saattaa joutua tarpeettomasti huk- 70355 kaan sarjavastuksessa kun taas jälkimmäisessä tavasta saatetaan tarvita ylimääräistä piiristön monimutkaisuutta ja hintaa.

Eräät B + säätimet käyttävät 60 Hz vaihtovirtaverkon säädin-muuntajaa, kuten 60 Hz ferroresonanssimuuntajaa, jotta aikaansaataisiin säädelty B+ jännite. Koska toimitaan 60 Hz pienellä taajuudella, täytyy käyttää suhteellisen suurta ja raskasta muuntajaa. Edelleen suurjännite aikaansaadaan säilöin riippumattomasti suhteellisen suuren paluumuuntajän avulla, mikä on suunniteltu ottamaan huomioon suhteelliset suuret tehomäärät.

Eräät muut televisiovastaanottimen säädinpiirit, joita aikaisemmassa tunnetussa tekniikassa on esitelty säätävät suurjän-nitettä aikaansaamalla paluumuuntajän, mitä itsessään käytetään ferroresonanssin toimitavan mukaan. Paluupulssit yhdistetään palautuksen primäärikäämitykseen. Äärianodisuurjännitteen käämitys viritetään sitten halutulle taajuudelle. Koska B+ syöttö saadaan erill isestä syöttölähteestä, kuten vaihtovirtaverkon syötöstä täytyy järjestää erillinen säädinpiiri, mikäli B+ jännitettä myös tulee säätää. Mikäli B+ jännite on säätelemätön voidaan tarvita muita piirejä ylläpitämään vakinainen rasterin leveys.

Monissa tyypillisissä palautuksesta suurjännitteen kehittävissä piireissä suurjännite aikaansaa huippujännitteen, mikä on oleellisesti vähemmän kuin mitä on tarvittava äärianodijännite, jotta voitaisiin pienentää sitä kierrosten lukumäärää, mitä tarvitaan suurjännitteen käämityksessä. Suurjännitteen kertojaelin lisää sitten jännitteen tarvittavalle tasolle. Koska useiden jännitteen kertojaelimien rakenne vaatii, että käytetään vaihtojännitteen molempia napaisuuksia on toivottavaa, että kertojaelintä ohjataan vaihtojännitteellä missä positiivisen ja negatiivisen napaisuuden osuuksien suuruudet ovat lähellä keskinäistä yhtäsuuruutta. Mikäli toinen napaisuus on paljon pienempi kuin toinen, lisäävät kondensaattorit ja diodit, mitkä ovat toiminnassa tämän napaisuuden aikana vain hyvin vähän jännitettä tilanteeseen. Näin on tilanne kun käytetään palautuksen pulssia jännitteen kertoja-elimen piirin syöttölähteenä. Kuusinkertaistava kertojaelin, mikä käyttää kuutta diodia sekä kuutta kondensaattoria tarvitaan aikaansaamaan kolminkertainen moninkertaistaminen kun alhaisen toimi-jakson palautuksen pulssi syötetään jännitteen kertojaelimeen.

70355 Tämän keksinnön mukaiselle poikkeutuspiirille ja sen teholähteelle on tunnusomaista, että muuntaja käsittää matala-jännitteisen toisiokäämin, joka on käämitty toisen sydänlohkon osan ympärille säädetyn pienjännitteen kehittämiseksi, ja välineet, jotka on kytketty tähän pienjännitekäämiin pyyhkäisyjännitteen kehittämiseksi säädetystä pienjännitteestä.

Oheisissa piirustuksissa näkyy:

Kuvio 1 havainnollistaa sähköistä kaaviokuvantoa suurtaa-juuden ferroresonanssin tehonsyötöstä poikkeutuksen piiriä ja suurjännitteen piiriä varten, missä keksintöä käytetään.

Kuvio 2 havainnollistaa suuren taajuuden ferroresonanssin muuntajan sydänosaa ja käämitysrakennetta, mitä käytetään kuvion 1 piirissä.

Kuvio 3 havainnollistaa poikkileikkausta kuvion 2 muuntajasta pitkin viivaa 3-3.

Kuvio 4 havainnollistaa erilaista sydänosan järjestelyä kuvion 2 muuntajaa varten.

Kuvio 5 havainnollistaa aaltomuotoja, mitkä liittyvät kuvion 1 piiriin.

Kuviossa 1 yhdistetään vaihtovirtaverkon jännite havain-nollistamistapauksessa 120 V ja 60 Hz kytkinnapoihin 21 ja 22 ja sitten kokoaaltosiltatasasuuntajaan 25 sisääntulon kytkinnapoihin 23 ja 24. Virtaa rajoittava vastus 30 yhdistetään kytkinnapojen 21 ja 23 väliin. Tasajännite havainnollistamistapauksessa suuruudeltaan 150 V tasajännitettä kehitetään kytkinnapaan 26 ja se suodatetaan kondensaattorilla 27, mikä on yhdistetty kytkinnavan 26 ja kytkinnavan 28 yli, mikä jälkimmäinen on yhteinen maadoitus-piste virran palautuksen kytkinnapana, mitä ei ole eristetty vaihtovirtaverkon syötöstä. Vastus 29 on yhdistetty +150 voltin syöt-tönapaan 26. Pienen tasajännitteen syöttö havainnollistamistapauksessa +20 V tasajännitettä kehitetään zener diodin 33 katodille (kytkinnapa 32), mikä on puolestaan yhdistetty vastukselle 29.

Suuren taajuuden neliöaallon teho-oskillaattori 35 sisältää siniaalto-oskillaattorin 36, push-pull neliöintivaiheen 37 sekä tehoulostulovaiheen 38. Siniaalto-oskillaattori 36 on itsessään värähtelevä ja sisältää transistorin 38 mistä kollektorielektrodi on yhdistetty resonanssissa olevaan LC värähtelypuhdistuspiiriin 45, mikä sisältää kondensaattorin 40 ja käämityksen 41a kytkentä-muuntajasta 41. Transistorin 39 kollektorin jännite saadaan +20 70355 5 voltin syötöstä, mikä on yhdistetty käämityksen 41a sivu-ulosoton kytkinnapaan 48 vastuksen 42 kautta. Ohittava kondensaattori 43 yhdistetään sivu-ulosoton kytkinnapaan 48. Vastus 42 pienentää 20 V jännitteen tasolle 17 V ja kondensaattori 43 auttaa huojunta-häiriön poistamisessa tasasuunnatusta 60 Hz sisääntulojännitteestä. Vaihtovirta-takaisinkytkentä jotta ylläpidettäisiin oskillaattori 36 itsestään värähtelevässä toimitavassa aikaansaadaan kondensaattorilla 44, mikä on yhdistetty värähtelynpuhdistuspiirin 45 ja transistorin 39 kantaelektrodin väliin. Tasavirtaetujännite kanta-elektrodia varten aikaansaadaan jännitteen jakavilla vastuksilla 46 ja 47, mitkä on yhdistetty vastukseen 42.

Oskillaattori 36 kehittää suurtaajuuden sinimuotoisen jännitteen käämitykseen 41a. Värähtelynpuhdistuspiirin 45 resonanssi-taajuus valitaan olemaan esim. lähellä vaakasuuntaisen poikkeutuk-sen taajuutta 1/T„, suuruudeltaan likimäärin 1575 kHz. Vaakasuun-täiset palautuksen pulssit 67 saatuna käytön vaakasuuntaiselta pa-lautusmuuntajalta 68 yhdistetään synkronisoinnin sisääntulon kytkin-napaan 69 oskillaattorissa 36. Palautuksen pulssit 67 vaihtovirta-kytketään kytkinnavasta 69 transistorin 39 emitterille kondensaattorin 70 ja vastuksen 71 kautta, jälkimmäisen ollessa jännitteen jakajavastuksia 71 ja 72. Palautuksen pulssit 67 synkronisoivat oskillaattorin 36 taajuuden vaakasuuntaisen poikkeutuksen taajuuteen kytkemällä pois transistorin 39 vaakasuuntaisen palautuksen aikaväliksi.

Suurtaajuuden sinijännite käämityksessä 41a oskillaattorista 36 yhdistetään käämityksen 41b välityksellä muuntajassa 41 push-pull transistoreiden 49 ja 50 kannoille vastaavasti vastuksien 51 ja 52 kautta. Keskiulosotto käämityksestä 41b on maadoitettu. Neli-öintivaihe 37 muuntaa sen sinimäisen jännitteen, mikä kehitetään oskillaattorissa 36 neliöaaltojännitteeksi, millä on sama taajuus. Neliöaallon jännite soveltuu paremmin kuin siniaalto tehoulostulo-vaiheen 38 ohjaamiseen.

Suuren taajuuden neliöaaltojännite, kehitettynä neliöinti-vaiheessa 37 yhdistetään käämityksestä 53a kytkentämuuntajassa 53 push-pull tehoulostulotransistoreiden 54 ja 55 kannoille muuntajan 53 käämityksen 53b sekä vastaavien vastuksien 56 ja 57 kautta.

Vastus 58 ja kondensaattori 59 yhdistettynä rinnakkain ovat liitetty käämityksen 53b keskiulosoton ja transistoreiden 54 ja 55 emit- 6 70355 tereiden yhteisen liitospisteen väliin. Vastus 58 ja kondensaattori 59 toimivat aikaansaaden negatiivisen etujännitteen tehoulos-tulotransistoreiden kannoille.

Diodi 60 on yhdistetty transistorin 54 kollektorilta emit-terille elektrodien yli kun taas diodin 60 katodi on yhdistetty transistorin 54 kollektorille. Vastaavasti on diodi 61 yhdistetty transistorin 55 kollektorilta emitterille elektrodien yli diodin 61 katodin ollessa yhdistetty transistorin 55 kollektorille. Diodit 60 ja 61 toimivat rajoittaen huippujännitettä haitallisista jännitepiikeistä, mitkä saattaisivat vaurioittaa transistoreita.

Tehon ulostulovaihe 38 aikaansaa suurtaajuisen vaihtovirta-tyyppisen neliöaaltojännitteen 64 sen ulostulon kytkinnapoihin 62 ja 63, mitkä ovat kollektorielektrodit transistoreista 54 ja vastaavasti 55. Jännite 64 toimii säätelemättömän energian syöttölähtee-nä eli viritysjännitteenä suurtaajuiselle ferroresonanssin muuntajalle 65. Sisääntulon eli primääripuolen käämitys 65a on yhdistetty ulostulon kytkinnapojen 62 ja 63 yli tehon ulostulovaiheesta 38. Syöttöjännite tehon ulostulovaiheelle 38 saadaan säätelemättömästä +150 voltin tasajännitteestä kytkinnavassa 26, mikä on yhdistetty keskiulosottoon 66 primäärikäämityksestä 65a.

Suuren taajuuden ferroresonanssin muuntaja 65 sisältää pri-määrikäämityksen 65a, pienen jännitteen toisiokäämityksen 65b, suuren jännitteen toisiokäämityksen 65c sekä magneettisen sydämen 165. Kuten on havainnollistettu kuviossa 2 sisältää magneettinen sydän-osan 165 kaksi sydänosuutta 165a ja 165b. Sydänosa 165a on muodostettu C-muotoiseksi osaksi. Sydänosa 165b on muodosteltu suhteellisen ohueksi suorakaiteen muotoiseksi kappaleeksi magneettista ainesta, millä on suhteellisen suuri pinta-ala sen tilavuuteen verrattuna.

Kuten on havainnollistettu kuviossa 2 on primäärikäämitys 65a käämitetty C-muotoisen sydänosuuden 165a keskikohdan ympäri. Pienen jännitteen toisiokäämitys 65b on käämitty sydänkappaleen 165b ympärille. Suuren jännitteen käämitys 65c on käämitty sama-keskisesti pienjännitekäämityksen 65b kanssa. Kukin toisiokäämi-tyksistä 65b ja 65c saattaa olla kerros käämittynä sylinterimäis-ten sydänmuottien 265b ja vastaavasta 265c ympäri. Muita soveliaita käämitysjärjestelyjä voidaan sijoittaa näiden tilalle, kuten esim. suurjännitteen käämitys 65c saattaa olla kerros käämittynä 70355 suoraan pienjännitekäämityksen 65b päälle. Lohkoihin jaettuja pii käämityksiä pienen ja suuren jännitteen käämityksiä varten voidaan myös käyttää. Vaihtoehtoisesti, kuten on havainnollistettu kuviossa 4, saattaa sydänosa 165 olla suorakaiteen muotoinen sydän-osa muodostettuna kahdesta C-muotoisesta sydänosasta 765 ja 865 asetettuna tyvet vastakkain pitkin niiden haaroja, haarojen 765a ja 865a näistä kahdesta C-muotoisesta sydänosasta ollessa poikkileikkauksen pinta-alaltaan pienennettyjä. Pienen jännitteen käämitys 65b ja suuren jännitteen käämitys 65c, mitä ei ole havainnollistettu kuviossa 4, käämitään sitten samakeskisesti haarojen 765a ja 865a ympäri kuten kuviossa 2, sisääntulon eli primäärikää-mityksen 65a ollessa käämitty tietyn vastakkaisen haaran ympäri, kuten on esitettynä kuvioissa 2.

Kuten on havainnollistettuna kuviossa 1 on pienen jännitteen toisiokäämityksen 65b johdin yhdistetty kytkinnapaan 101 ja toinen johdin on yhdistetty maahan virran palautuksen vertailukytkinnapaan 102, mikä on johtavuudeltaan eristetty vaihtovirtaverkon pääsyötös-tä. Tämä kytkinnapa saattaa olla maadoituksen jännite. Pienen jännitteen toisiokäämitys 65b on yhdistetty pyyhkäisyn syötön jännitteen kytkinnapaan 301 puoliaaltotasasuuntaajän 401 kautta. Suuren taajuuden vaihtovirtajännite, mikä kehitetään pienen jännitteen käämityksellä 65b kytkinnapojen 101 ja 102 yli puoliaaltotasasuun-nataan tasasuuntaajalla 401 ja suodatetaan kondensaattorilla 501.

B+ pyyhkäisyn syöttöjännite, havainnollistamistapauksessa +120 volttia tasajännitettä, aikaansaadaan pyyhkäisyn syötön jännitteen kytkinnapaan 301.

Muita sivu-ulosoton johtimia pienen jännitteen toisiokäämi-tyksestä 65b tuodaan ulos tästä käämityksestä ja on ne yhdistetty vastaaviin tasasuuntaajiin 403-405, jotta aikaansaataisiin pienet tasajännitteet suuruudeltaan +30 volttia, +72 volttia ja +210 volttia vastaaviin kytkinnapoihin 303-305. Suodinkondensaattorit 503-505 on yhdistetty vastaavasti diodien 403-405 katodeille.

Vaakasuuntaisen poikkeutuksen piiri 73 sisältää tavanomaisen vaakaoskillaattorin ja ohjauspiirin 74, poikkeutuksen piirto-kytkimen 76, mikä muodostuu vaimennindiodista 77 sekä vaakasuuntaisesta ulostulotransistorista 78, vaakasuuntaisesta palautuskon-densaattorista 79 sekä sarjakytkettynä järjestelynä vaakasuuntaisesta poikkeutuskäämityksestä 80 ja piirtokondensaattorista 81.

8 70355 Jännite piirtokondensaattorin 81 yli toimii piirtojännitteen syöttölähteenä vaakapoikkeutuskäämitykselle 80. Kunkin vaakasuuntaisen piirron aikavälin kuluessa piirtokytkin 76 on johtavana ja yhdistää piirtojännitteen V^. vaakapoikkeutuksen käämityksen 80 yli, mikä täten kehittää tarvittavan vaakasuuntaisen sahahammaspyyhkäi-syvirran poikkeutuksen käämitykseen.

Jotta aikaansaataisiin piirtojännite on piirtokondensaat-tori 81 yhdistetty B+ pyyhkäisyn syöttöjännitteen kytkinnapaan 301 käytön palautusmuuntajän 68 primäärikäämityksen 68a kautta. Täten piirtojännitteen V^ keskimääräinen eli tasavirta-arvo on oleellisesti yhtä suuri kuin B+ pyyhkäisyn syöttöjännite suuruudeltaan +120 volttia tasajännitettä.

Vaakasuuntaisen piirron aikavälin kuluessa kun piirtokytkin 76 on sammutettuna ovat vaakasuuntainen poikkeutuksen käämitys 80 ja vaakasuuntaisen palautuksen kondensaattori 79 resonanssissa värähtelyn puolen jakson ajan. Vaakasuuntaiset palautuksen pulssit käytön palautuksen muuntajan 68 primäärikäämityksessä 68a yhdistetään muuntajalla palautuksen toisiokäämityksiin 68b ja 68c. Kytkin-navat 82 ja 83 toisiokäämityksestä 68b yhdistävät käytön palautuksen pulssit sellaisiin piireihin kuten sammutuksen ja vaakasuuntaisen synkronisoinnin piirit. Toisiokäämitys 68c toimii palautuksen pulssien 67 syöttölähteenä, joita pulsseja käytetään synkronisoimaan oskillaattori 36 suuren taajuuden neliöaaltoisesta teho-oskillaattorista 35.

Useissa tavanomaisissa televisiovastaanottimien tehonsyö-tön piireissä viimeisen elektrodin kiihdyttävä jännite aikaansaadaan tasasuunnatuista palautuksen pulsseista. Kuvion 1 piirissä kehittää kuitenkin suuren taajuuden vaihtovirran suurjännite, mikä kehitetään suurjännitteen toisiokäämityksen 65c yli viimeisen elektrodin jännitteen. Tämä vaihtovirran suurjännite kehitettynä kytkinnapojen 106 ja 1Q7 yli tasasuunnataan ja moninkertaistetaan jännitteen kertojapiirillä 84, mihin sisältyy kolme diodia 85-87 sekä kolme kondensaattoria 88-90. Diodin 87 katodi on yhdistetty viimeisen elektrodin kytkinnapaan U, millä kytkinnavalla aikaansaadaan viimeisen elektrodin kiihdytysjännite havainnollis-tamistapauksessa +27 kilovolttia tasajännitettä. Välisuuruinen tasajännitteen suurjännite kehitettynä diodin 85 katodille saattaa toimia fokusoinnin jännitteenä televisiovastaanottimen katodi s ädeputken fokusointielektrodi 11a.

70355 9

Kun ferroresonanssin muuntaja 65, aikaansaa sekä suur-jännitteen suurjännitteen toisiokäämityksessä 65c että alhaisen jännitteen toisiokäämityksessä 65b ovat sekä viimeisen elektrodin kiihdytysjännite että B+ pyyhkäisyn syottöjännite säädeltyjä ilman että olisi tarpeen käyttää suhteellisen monimutkaista ja häiriöille altista elektronista säätöpiiristöä. Jotta voitaisiin säädellä jännitteitä toisiokäämityksien 65b ja 65c yli voidaan resonanssissa oleva kondensaattori 91 yhdistää alhaisen jännitteen toisiokäämi tykseen 65b kytkinnavasta 101, kuten on havainnollistettu kuviossa 1, tai tiettyyn toiseen käämitykseen, mikä on käämitty ohuen kappaleen sydänosuuden 165b ympärille. Kondensaattorin 91 arvo valitaan siten, että kondensaattori 91 ja pienen jännitteen toisiokäämitys 65b ovat resonanssissa lähellä herätesyötön taajuutta, se tahtoo sanoa lähellä 15,75 kHz taajuutta suuren taajuuden vaihtovirtajännitteestä 64. Tietyissä olosuhteissa, kuten tullaan kuvaamaan alempana, voidaan kondensaattori 91 jättää pois ja vähentää hintaa. Mikäli on olemassa riittävästi käämityksen kapasitanssia suuren jännitteen toisiokäämityksessä on ylimääräinen kondensaattori tarpeeton.

Kiertävä resonanssivirta, mikä kulkee käämityksessä 65b ja kondensaattorissa 91 auttaa sydänosan magneettista kyllästämistä sekä pienen jännitteen käämityksen 65b että suuren jännitteen käämityksen 65c alla kunkin puolijakson aikana kiertävästä virran värähtelystä. Kun sydänosa täten kyllästetään indusoitu jännite molemmissa toisiokäämityksissä sekä 65b että 65c on täten säädeltävissä .

Kuten on havainnollistettu kuviossa 5a se jännite , mikä esiintyy primäärikäämityksen 65a yli suuren taajuuden ferro-resonanssin muuntajassa 65 on symmetrinen neliöaaltojännite taajuudeltaan 15,75 kHz missä jaksonaika on 63,5 mikrosekuntia. Suurjännite toisiokäämityksen 65c yli on myös suhteellisen symmetrinen neliöaaltojännite Vg^c, kuten on havainnollistettu kuviossa 5b. Se neliöaalto, mikä kehitetään pienjännitekäämityksessä 65b kytkinnapojen 101 ja 102 yli on havainnollistettuna kuviossa 5c huipun tasaisen yläosuuden esiintyessä tasasuuntaajan 401 johtavuuden aikana. Tämä sisääntulon virta primäärikäämitykseen 65a (kytkinnavasta 26) on havainnollistettu kuviossa 5d ja on se suhteellisen vakinainen virta paitsi lähellä kytkinhetkiä transis- 70355 10 toreille 54 ja 55 lähellä kuvion 5a aaltomuodon nousun ja jälkireunan hetkiä.

Se resonanssissa oleva tai kiertävä virta i , mikä kulkee c kondensaattorissa 91 ja pienen jännitteen toisiokäämityksessä 65b kytkinnapojen 101 ja 102 välillä havainnollistettuna kuviossa 5e auttaa sydänosuuden 165b magneettista kyllästämistä sekä suurjän-nitteen toisiokäämityksen 65c että pienen jännitteen toisiokäämi-tyksen 65b alla. Kyllästyminen esiintyy lähellä huippukohtia 94 ja 95 kiertävän virran aaltomuodosta ic·

Jotta voitaisiin aikaansaada sydänosuuden 165 kyllästyminen sillä aikaa kun sydänosuus 165a primäärikäämityksen 65a alla pysyy kyllästymättömänä tehdään kappaleen 165b poikkileikkauksen pinta-alasta kuviossa 2 pienempi kuin mitä on poikkileikkauksen pinta-ala C-muotoisessa sydämessä 165a. Kuten on havainnollistettu kuviossa 3 leikkauksella, mikä on otettu pitkin viivaa 3-3 kuviossa 2 on poikkileikkauksen pinta-ala a=(t) * (w) mikä on paksuuden t ja leveyden w tulo kappaleesta 165b suhteellisesti paljon pienempi kuin mitä on poikkileikkauksen pinta-ala A=wf, mikä on sivujen w ja f tulo C-muotoiselle sydänosalle 164a. Alla lueteltavin arvoin on suhde a/A suuruudeltaan likimäärin 0,19.

Saattaa olla toivottavaa rajoittaa lämpötilan nousua kyllästyvässä sydänosassa 165b pienen jännitteen toisiokäämityksen 65b ja suuren jännitteen toisiokäämityksen 65c alla kuvion 1 piirin virroittamisen jälkeen. Kyllästymisen vuotiheys tälle sydän- aineella pienentyy lisääntyneen lämpötilan mukana. Koska ferrore-sonanssissa olevassa muuntajassa jännitteet kehitettynä toisiokää-mityksien 65b ja 65c yli ovat funktio arvosta B , saattaa olla toivottavaa rajoittaa lämpötilan nousua aikaansaamalla toisiokäämi tys sekä sydänrakenne, millä on lisätty jäähdytyskapasiteetti. Tämä lämpötilan nousu saattaa esiintyä lisääntyneiden sydänhäviöi- den johdosta suuren taajuuden toiminnassa sekä johtuen suhteelli-2 sen suuresta I R häviöistä, aiheutuen sellaisista tekijöistä kuten suhteellisen suuresta suurtaajuuden kyllästävän kiertovirran määrästä .

Kuten on havainnollistettu kuvioissa 2 ja 3 sisältää sydänosuus 165b ohuen kappaleen paksuudeltaan t. leveydeltään w ja pituudeltaan 1. Alla lueteltavin tyypillisin arvoin pinta-alan suhde kappaleen 165b tilavuuteen on suhteellisen suuri ollen esim.

11 70355 40:1 mikä täten sallii lisääntyneen ohuen kappaleen jäähdyttämisen.

Edelleen on sylinterimäisen sydänmuotin 265b sisähalkaisijämittä D myös paljon suurempi kuin mitä on kappaleen 165b paksuus t mikä täten sallii käämityksien 65b ja 65c olevan käämittynä löysästi kappaleen sydänosuuden 165b ympärille ja suhteellisen suuren ilmaraon käämityksien ja sydänosan välille. Konvektiojäädytys sy-dänosalle tehostuu täten. Tällainen sydänosan rakenne on myös kuvattuna US-patenttijulkaisussa 4,266,245, myönnetty 14 huhtikuuta 1981, nimitykseltään "Suuren taajuuden ferroresonanssin muuntaja", keksijänä F. S. Wendt.

Mikäli lisäys sydänosan lämpötilassa on suhteellisen vähämerkityksellinen saattaa tavanomainen sydänosan geometria sydän-osuutta 165b varten olla käytössä ja tällainen on neliömäinen tai pyöreä poikkileikkaus sydänosan käämityksien 65b ja 65c ollessa käämitty tiukasti sydänosan päälle.

Kuten on havainnollistettu kuviossa 5b on suurjännite Vg5c suurjännitteen käämityksen 65c yli suhteellisen symetrinen neliö-aalto minkä suuruus positiivisella osuudella 92 on likimäärin yhtä suuri kuin mitä on negatiivisen osuuden 93 suuruus. Kun huipusta huippuun jännitteen heilahdus on 18 kilovolttia jännitteelle Vg^c esimerkkitapauksena tarvitaan ainoastaan 3 tasasuuntaaja ja kaksi tai kolme kondensaattoria suurjännitteen kertojaelimen piirissä 84 kuvion 1 mukaan, jotta aikaansaataisiin viimeisen elektrodin jännite +27 kilovolttia esimerkkitapauksena. Diodit 85 ja 87 tasa-suuntaavat positiivisen osuuden jännitteestä Vgkun taas diodi 86 tasasuuntaa negatiivisen osuuden. Täten viimeisen elektrodin jännite on likimäärin yhtä suuri kuin Vggc positiivinen suuruus kaksinkertaisena lisättynä negatiiviseen arvoon. Kondensaattori 90 voidaan jättää poismikäli johtavat pinnoitteet kuvaputkella aikaansaavat riittävästi suodatuksen kapasitanssia. Tavanomainen suurjännitteen syöttö, mikä tasasuuntaa positiiviset palautuksen pulssit samansuuruisena kuin positiivinen osuus 92 kuviosta 5b saattaa tarvita viisi tai kuusi diodia ja tähän liittyvät kondensaattorit mikäli kertojaelimen järjestelyllä tulee saada sama viimeisen elektrodin jännite.

12 70355

Kuvattu suuren taajuuden ferroresonanssin muuntajan systeemi, mihin sisältyy tämä keksintö aikaansaa säädellyn B+ pyyh-käisyn syöttöjännitteen ja täten säädellyn piirtojännitteen ja se aikaansaa myös säädellyn suurjännitteen. Tällaisella järjestelyllä ovat suunnittelun rakennearvot vaakasuuntaisen poikkeutuksen piiriä 73 varten huomattavasti yksinkertaistettavissa. Esim. kun ei tarvita palautuksen muuntajaa 68 siirtämään kuormituksen energiaa viimeisen elektrodin osuudelle saattaa palautuksen muuntaja olla kooltaan huomattavasti pienentynyt, koska suhteellisen vähän kuormituksen virtaa kulkee palautuksen muuntajassa. Kun kulkee vähän tasavirtaa vaakasuuntaisen ulostulotransistorin 78 kautta sen koko, virta- ja jännitearvot sekä lämmönpoistotarpeet pienentyvät. Sopivalla piirin rakenteella voidaan käyttää alhaisen impedanssin poikkeutuksen käämitystä 80, mikä tällöin vaatii kehitettäväksi paljon alhaisemman jännitteen huipun, havainnollistamistapauk-sessa 200 V suhteellisen suuren vaakasuuntaisen palautuksen pulssin sijaan tyypillisesti 1000V.

Käytettäessä suuren taajuuden ferroresonanssin muuntajaa 65 syöttämässä sekä B+ pyyhkäisyjännitettä että viimeisen elektrodin suurjännitettä voidaan saavuttaa suhteellisen hyvä leveyden stabiilisuus silti käyttämättä elektronista säätöpiiristöä tai erillistä sarjavastusta. Kun säteen kuormitus viimeisen elektrodin kytkin-navassa U lisääntyy pienentyy viimeisen elektrodin kiihdytysjännite. Lisääntynyt tasavirtaosuus kuormitusvirrassa, mikä kulkee suuren jännitteen käämityksen 65c kautta vaikuttaa demagnetisoiden jonkin verran sydänosuutta 165b ja siirtäen tämän sydänosuuden toimintapistettä poispäin suuremman kyllästyksen tilanteesta hieman muuntajan B-H hystereesisilmukan polvea kohden täten pienentäen suur-jännitettä jonkin verran. Pienen jännitteen käämityksen 65b tapauksessa ja suurjännitteen käämityksen 65c jakaessa yhteisen kyllästävän sydänosuuden kuitenkin lisääntynyt kuormituksen virta kulkemassa käämityksessä 65c pienentää myös B+ pyyhkäisyjännitettä, mikä täten aikaansaa oleellisen rasterin leveyden säädön.

Vaihtoehtoisesti selitettynä aikaansaavat olemassa olevat vuotoinduktanssit muuntajassa 65 lisääntyneen jännitteen putoaman, lisääntyneen videon säteen kuormituksen aikaansaadessa sekä suur-jännitteen että B+ jännitteen pienentymisen. Vuotoinduktanssia suuren ja pienen jännitteen toisiokäämityksien 65b ja 65c välillä 70355 13 ja sydänosan kyllästymisen astetta ja sijaintikohtaa säädetään aikaansaamaan rasterin leveyden säätö.

Suhteellisen suuri lukumäärä käämityksen kierroksia on tarpeen jotta kehitettäisiin suhteellisen korkea jännite suur-jännitteen toisiokäämityksen 65c yli. Kun valitaan oikein sellaiset tekijät, kuten käämityksen rakenne, kerrosten keskinäinen välys ja johtimen langan koko saattaa kierrosten välinen hajakapasi-tanssi eli jakaantunut kapasitanssi olla riittävän suuri mahdollistaakseen suurjännitteen käämityksen 65c olevan resonanssissa niin että sydänosuus 165b kyllästetään ja täten säädetään jännitteitä sekä suuren että pienen jännitteen toisiokäämityksessä. Tällainen jaeltu resonanssin kapasitanssi on havainnollistettuna kuviossa 1 kondensaattorilla 665 yhdistettynä suurjännitteen käämityksen 65c yli vaikkakin itse asiassa kokonaiskapasitanssi on jakautuneena käämityksen kierrosten kesken.

Jakautuneen kapasitanssin 665 ja suuren jännitteen käämityksen 65c aikaansaadessa kiertävän virran sydänosuuden 165b kyllästämiseksi ei tarvita enää kondensaattoria 91. Erillisten komponenttien vanhentuminen tai pettäminen, mikä saattaa aikaansaada lisääntymisen suurjännitteeseen saadaan jäämään pois. Edelleen ferroresonanssin muuntajan käyttäminen, jotta aikaansaataisiin suuri jännite, aikaansaa luontaisia suurjännitteen suojaomi-naisuuksia, koska muutokset käämityksen induktanssissa tai kapasitanssin arvossa resonanssissa olevassa kapasitanssissa johtavat tyypillisesti ferroresonanssissa olevan toiminnan lakkaamiseen ja pienentymiseen käämityksen jännitteessä.

Kun ferroresonanssissa oleva muuntaja 65 aikaansaa sekä suuren jännitteen että B+ pyyhkäisyn syöttöjännitteen on suhteellisen suuri nousu sydänosan lämpötilassa piirin alkuperäisen virroittamisen jälkeen sidettävissä ilman että se oleellisesti vaikuttaisi rasterin leveyteen. Koska suurjännitteen toisiokäämi-tys 65c ja pienen jännitteen käämitys 65b ovat käämittynä yhteisen sydänosuuden 165b päälle pienentymä B arvossa sydänosan lämpö-tilan lisääntyessä pienentää sekä viimeisen elektrodin että B+ jännitteitä, mikä täten aikaansaa oleellisen rasterin leveyden säädön tason.

Tyypillisiä arvoja suuren taajuuden ferroresonanssin muuntajalle 65 kuten se on havainnollistettu kuvioissa 1-3 ja käytet- 70355 14 taessa jaeltua kapasitanssia 665 liittyen tähän suuren jännitteen käämitykseen 65 ovat seuraavat numeroarvot:

Sydänosa 165: C-muotoinen sydänosuus 165a missä poikkileik- 2 kauksen pinta-ala on 2,32 cm (0,360 neliötuumaa), ulomman haaran pituus on 5,1 cm (2,0 tuumaa) ja keskiosuuden pituus on 7,1 cm (2,8 tuumaa). Ohuen kappaleen sydänosuus 165b on paksuudeltaan t=2,79 mm (0,110 tuumaa), leveydeltään w=15,5 mm (0,610 tuumaa), pituudeltaan 1=7,1 cm (2,8 tuumaa), poikkileikkauksen pinta-alal-2 taan 43,2 mm (0,067 neliötuumaa). Sydänaines on ferriittiä missä Bsat on li^imäärin 4000 gaussia 25°C lämpötilassa, jollaista on Ferroxcube 3E2A, valmistaa Ferroxcube Corporation, Saugerties,

New York, USA, tai on esim. RCA 540, valmistaa RCA Corporation, Indianapolis, Indiana, USA.

Ensiökäämitys 65a:30/40 Litz nailon kääreellä eristettyä emaloitua kuparilankaa, kerroksittain käämittynä neljällä kerroksella, varustettuna keskiulosotolla, käämitty bifilaarisesti kaikkiaan 200 kierrosta eikä käytetä mitään eristäviä kerroksia käämi-tyskerroksien välillä. Käämityksen pituus oli 3,94 cm (1,55 tuumaa).

Pienen jännitteen käämitys 65b: sylinterimäinen käämin muotti 265b missä sisähalkaisija D=18,2 mm (0,715 tuumaa), ulkohalkai-sija on 21,6 mm (0,850 tuumaa) ja on sen pituus 42,55 mm (1,675 tuumaa). Käämitys 65b on 25/38 Litz nailonkääreellä eristettyä emaloitua kuparilankaa bifilaarisena käämittynä kerroksittain kokonaismäärältään 190 kierrosta käyttäen neljää kerrosta, missä noin 48 kierrosta kussakin kerroksessa. Viides kerros missä neljä kierrosta aikaansaa katodisädeputken hehkujännitteen suuruudeltaan likimäärin 6,3 volttia ja 900 milliamppeeria. Käämityksen pituus oli 42,55 mm (1,675 tuumaa).

Suuren jännitteen käämitys 65c: sylinterimäinen käämin muotti 265c missä sisähalkaisija 29,21 mm (1,150 tuumaa), renkaan muotoinen paksuus 1,52 mm (Q,Q6Q tuumaa) ja pituus 26,67 mm (1,050 tuumaa). Käämitys 65c oli 4 38 kokoista (0,1007 mm) emaloitua kuparilankaa käämittynä kerroksittain 32 kerrosta ensimmäisissä 31 kerroksessa ja 43 kierrosta viimeisessä kerroksessa, kunkin kerroksen ollessa eristetty toisesta käyttäen 0,05 mm (0,002 tuumaa) - 0,10 mm (0,004 tuumaa) mylar eristettä. Käämityksen kierrosten kokonaislukumäärä on 4600 ja käämityksen pituus 19 mm (0,75 tuumaa).

Claims (9)

70355 15

1. Poikkeutuspiiri ja sen saturoituvalla muuntajalla säädetty teholähde, joka muodostaa pyyhkäisyjännitteen ja katodisäde-putken äärianodin jännitteen, ja johon sisältyy; napaisuudeltaan vaihtelevan jännitteen lähde (37,38), muuntaja (65), joka sisältää magnetisoitavan sydämen (165) ja useita käämityksiä, joihin sisältyy ensiökäämitys (65a), joka on kytketty mainittuun lähteeseen (37,38) ja käämitty ensimmäisen svdänloh-kon (165a) ympärille, ja suurjännitteinen toisiokäämi (65c), joka on käämitty toisen sydänlohkon osan (165b) ympärille, jolloin en-siökäämityksessä (65a) kulkeva, mainitusta lähteestä tuleva virta kehittää sydämeen magneettivuon, joka kehittää suuriännitteen ?uu~ jännitekäämityksen (65c) yli; kapasitanssi (91 tai 665), joka liittyy tai on kytketty yhteen mainituista useista käämityksistä (65b tai 65c) kiertävien virtojen kehittämiseksi, jotka myötävaikuttavat ainakin osan toisesta sydänlohkosta (165b) magneettisessa kyllästämisessä kunkin napaisuudeltaan vaihtelevan jännitteen jakson aikana suurjännitteen säädön muodostamiseksi; poikkeutuskäämi (80); juovakytkin (78), joka on kytketty poikkeutuskäämiin (80) ja pyyhkäisyjännitteen synnyttäviin välineisiin (81), pyyhkäisy-jännitteen syöttämiseksi poikkeutuskäämiin kullakin poikkeutusjaksolla pyyhkäisyvirran kehittämiseksi poikkeutuskäämissä, katodi-sädeputken äärianodin liitin (U), ja äärianodin jännitelähde (84), joka on kytketty suurjännitekäämitykseen ja äärianodin liittimeen äärianodijännitteen kehittämiseksi äärianodiliittimeen mainitusta säädetystä suurjännitteestä, tunnettu siitä, että muuntaja (65) käsittää matalajännitteisen toisiokäämin (65b), joka on käämitty toisen sydänlohkon (165b;765a,865a) osan ympärille säädetyn pienjännitteen kehittämiseksi, ja välineet (401,501), jotka on kytketty tähän pienjännitekäämiin pyyhkäisyjännitteen kehittämiseksi säädetystä pienjänniteestä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu siitä, että napaisuudeltaan vaihteleva jännite käsittää oleellisesti symmetrisen sakara-aalto-jännitteen. 16 70355

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu siitä, että mainittu sakara-aaltojännite toistuu taajuudella, joka ei alita poikkeutustaajuut-ta.

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu resonoivista paluuelimistä (79), jotka on kytketty poikkeutuskäämiin (80), ja paluuinduktans-sista (68) , joka on kytketty muuntajan pienjännitekäämityksen (65b) ja poikkeutuskäämityksen (80) väliin, jotka resonoivat paluuelimet (79) syöttävät paluupulssijännitteen paluuinduktanssiin (68).

5. Patenttivaatimusten 1-4 mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu siitä, että äärianodin jännitelähde (84) käsittää tasasuuntaus- ja kerroinelimet, jotka tasa-suuntaavat säädetyn suurjännitteen molemmat napaisuudet.

6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu siitä, että toinen sydänlohko (165b) käsittää ohuen laatan, jonka vahvuus on oleellisesti pienempi kuin laatan leveys oleellisen pinta-alatila-vuusuhteen muodostamiseksi ja että ainakin yhden pien- ja suurjän-nitteisistä käämityksistä sisäpuolella sijaitsevan ohuen laatan osa on oleellisesti pienempi kuin tämän yhden käämityksen sisäänsä sulkema tila, jotta sallitaan ohuen laatan jäähdytys.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu siitä, että tila yhden pien-ja suurjännitekäämityksistä sisätilan ja laatan välissä on täytetty jäähdytysnesteellä ohuen laatan jäähdytyksen muodostamiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen poikkeutuspiiri ia sen säädetty teholähde, tunnettu siitä, että mainittu napaisuudeltaan vaihtelevan jännitteen lähde käsittää; tasajännitelähteen (25), kytkinelimet (38) , jotka on kytketty tasajännitelähteeseen ja muuntajan (65) ensimmäiseen käämitykseen (65a), ohjauspiirin (37), joka on kytketty kytkinelimiin (38) niiden tilan jaksottaiseksi vaihtamiseksi tasajännitteen syöttämiseksi jaksottaisesti ensimmäiseen käämitykseen (65a).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen poikkeutuspiiri ja sen säädetty teholähde, tunnettu elimistä (39) pyyhkäisyjännitteen kanssa synkronoidun signaalin kehittämiseksi ja elimistä (41) mainitun signaalin syöttämiseksi ohjauspiiriin kytkinelimien kytkeytymisen synkronoimiseksi pyyhkäisyjännitteen kanssa. 70355 17