JP2001509644A - ダイオードスプリット高電圧トランス - Google Patents

ダイオードスプリット高電圧トランス

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JP2001509644A JP2000502513A JP2000502513A JP2001509644A JP 2001509644 A JP2001509644 A JP 2001509644A JP 2000502513 A JP2000502513 A JP 2000502513A JP 2000502513 A JP2000502513 A JP 2000502513A JP 2001509644 A JP2001509644 A JP 2001509644A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、たとえば20kV以上に及ぶ高電圧用のコンパクトかつ効率的なコストのダイオードスプリット高電圧トランスに関する。この場合、高電圧巻線(W2〜W5)は、1次巻線(W1)の下においてコイルボビン(9)のチャンバ内に配置されている。さらにこのトランスには、コロナ作用を防止するためコイルボビン(9)とコアとの間の電界を低減する手段が設けられている。この手段はたとえば、コイルボビン(9)における内部中空室(11)の表面(15)に施された導電性コーティングであり、有利にはこのコーティングにはコロイドグラファイトが含まれている。この導電性コーティングを金属被覆プラスチックフィルムによって実現することもでき、これはコアとコイルボビン(9)の間に巻回される。代案として、コアとコイルボビン(9)の間の中空室(11)を、相対的透磁率εr が空気よりも著しく高い材料で充填することができる。電界低減手段として、いっそう多くの個数のダイオードを使用することもできる。高電圧巻線(W2〜W5)は1次巻線(W1)によって実質的に完全に覆われており、その結果、高電圧巻線において発生する妨害放射が実質的に完全に遮蔽されるようになる。用途として、たとえばテレビジョン装置やコンピュータモニタが挙げられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、コアと1次巻線とコイルボビンのチャンバ内に配置された高電圧巻
線とを備えたダイオードスプリット高電圧トランスに関する。
【0002】 たとえば EP 0529 418 B1 には、このような形式のダイオードスプリットトラ
ンスが開示されている。このトランスには、1次巻線と補助巻線に適合された第
1のコイルボビンと、チャンバ巻線の形式で高電圧巻線の配置されている第2の
コイルボビンが設けられている。これら2つのコイルボビンは通常、別個に製造
され巻回される。最終組み立てにおいて、それ相応に大きい内径をもつ高電圧巻
線を有するコイルボビンが、1次巻線を有するコイルボビンの上に押し込まれる
。その後、それらのコイルボビンがプラスチックケーシングにより囲まれ、さら
にこれに加えて、コロナ作用と高電圧フラッシオーバを抑圧する目的で合成樹脂
成形材料によって注封される。この種の実現形態はテレビジョン装置において使
用され、たとえば24kV〜30kV以上に及ぶ連続稼働の高電圧を供給する。
【0003】 ドイツ連邦共和国特許出願 DE 38 22 284 A1 によれば、コピー機などのため に約7kV用の小さい寸法をもつ高電圧トランスが開示されている。このトラン
スも同様に2つのコイルボビンを備えており、1次巻線を有するコイルボビンが
高電圧巻線を有するコイルボビンの上に押し込まれ、所定の位置に係合される。
この場合、ダイオードスプリット高電圧トランスとして設計されておらず、テレ
ビジョン装置のために必要とされるような約20kVの高電圧を得ることができ
ない。整流ダイオードが設けられておらず、それらは対応する回路内に別個に配
置されている。チャンバ形のコイルボビンを利用することにより得ようとする個
々の目的は、高電圧巻線とコアの間の間隔が小さいことに起因して発生する高電
圧の問題を解決しようというものであった。しかしながら、7kVというかなり
小さい電圧にもかかわらず、たとえ完全に注封してもこのような設計によれば持
続的な動作における高電圧耐性が十分には立証されず、それゆえ製品に投じられ
ていなかった。
【0004】 本発明の課題は、冒頭で述べた形式のダイオードスプリット高電圧トランスに
おいて、著しくコンパクトかつ効率的なコストで構成し、たとえば20kVを超
える電圧での連続動作において良好な高電圧耐性をもつようにすることである。
【0005】 本発明によればこの課題は、請求項1に記載の構成により解決される。従属請
求項には本発明の有利な実施形態が示されている。
【0006】 本発明のダイオードスプリット高電圧トランスの場合、1次巻線は高電圧巻線
の上に配置されており、コイルボビンとコアの間の電界を低減してコロナ作用を
防止する手段が設けられている。たとえば、コイルボビンにおける内部中空室の
表面に導電性コーティングが設けられており、これは稼働中、コアと接触させて
アースにおかれているかまたは、コアと同じ電位におかれている。その結果、化
とコイルボビンとの間に生じる本質的に不可避の空隙において電界を遮ることが
でき、これによってコロナ作用や電圧フラッシオーバが効果的に抑圧される。コ
ロナ作用は殊に、高い電界により空気中に生成されるオゾンによって発生する。
この場合、導電性コーティングによって、高電圧巻線とコイルボビンの導電性コ
ーティングの間の材料に電界が集中し、適切な材料と寸法によって長期間にわた
る高電圧耐性が保証されるようになる。
【0007】 使用される導電性コーティングを高インピーダンス層とする必要があり、たと
えばコロイドグラファイトであって、これは半径方向に噴霧を行うノズルによっ
て簡単に塗布することができる。また、低インピーダンス層たとえば金属である
と短絡巻線を成すことになり、損失が生じてしまう。
【0008】 代案として導電性コーティングの代わりに、コロナ作用が防止されるような材
料でコアとコイルボビンの間に残存する中空を充填することができる。この材料
は有利には最も高い相対的透磁率εr たとえば2〜3または4をもっており、こ
れはたとえば粘着性ペーストとすることができ、高電圧トランス自体の注封材料
としてもよい。この材料が低い導電率をもつようにすることもできる。充填経過
中に空気含有物が発生してはならない。それというのも、εr =1という低い相
対的透磁率ゆえに、そのような空気含有物中に高い電圧が形成されてしまい、そ
こに広まる電圧条件のもとで空気が容易にイオン化してしまう可能性があるから
である。
【0009】 1次巻線は絶縁層とともに高電圧巻線の上にじかにおかれているので、装置構
成全体が非常にコンパクトになる。また、コイルボビンのチャンバにより多重シ
ート巻線を用いることで十分に滑らかな表面が得られ、その上に、たとえば0.
3〜0.8mmの線材太さで1次巻線を均一かつしっかりと巻回することができ
る。
【0010】 コアの方向での高電圧巻線チャンバの下の壁厚は有利には、チャンバ底部にお
いて高電圧が上昇するとそれが増大するように選定されている。
【0011】 高電圧ダイオードをコイルボビンにおける高電圧チャンバに対し側方に配置す
ることができるし、これに対する代案としてそれらを高電圧巻線と1次巻線との
間にまとめてもよい。きわめて安価な実施形態を達成する目的で、高電圧巻線が
4つの巻線に分割され、ダイオードがそれぞれ第1の巻線と第2の巻線の間およ
び第3の巻線と第4の巻線の間に接続され、さらに受像管の集束電圧のため第2
の巻線と第3の巻線の間からタップが引き出される。
【0012】 コイルボビンの構造がコンパクトであることから、高電圧トランスのケーシン
グだけでなく、そのコアのサイズも著しく小さくすることができる。その結果、
注封用樹脂も著しく少なくすることができる。それというのも、高電圧トランス
の外側にはもはや高電圧電位が生じないからである。このことによってコストが
非常に抑えられるだけでなく、スペースや重量についても利点が得られる。それ
ゆえ、3つのダイオードを備えたダイオードスプリット高電圧トランスと比べて
、2つのダイオードを備えたダイオードスプリット高電圧トランス(DST)に
より、同じ電気的特性で25%の重量低減を達成することができる。しかも、妨
害放射を減衰させるためのRLC回路が不要となる。
【0013】 さらに別の実施形態によればダイオードスプリット高電圧トランスは1つのコ
イルボビンしか有しておらず、そのボビンにおいて高電圧巻線がチャンバ内に配
置されており、高電圧巻線の上に1次巻線がおかれていて、その際、1次巻線は
介在されたスリーブまたはシート巻線の上に巻回されている。代案として、1次
巻線のために簡単なコイルボビンを使用し、そのコイルを高電圧巻線を有するコ
イルボビンの上に押し込むようにする。スリーブを用いた場合には、2つまたは
それ以上の部分から成るように構成できる。
【0014】 なお、1次巻線の幅を高電圧巻線よりもいくらか広くし、高電圧巻線をできる
かぎり完全に覆うようにするとよい。このような措置により、高電圧トランスの
コア(通常はアース電位におかれている)は高電圧トランスの内部に位置し、外
を覆うしっかりと巻回された1次巻線は外側に位置することから、高電圧巻線に
おいて発生する高周波妨害放射が実質的に完全に遮蔽される。さらに設計次第で
、高電圧巻線の外側のチャンバはパルス電圧をまったく伝えないかまたはきわめ
て小さいパルス電圧しか伝えない。その理由は、それらのチャンバは基準電位と
つながっているかあるいは、じかにまたは別のチャンバを介して高電圧接続端子
とつながっているからである。このような妨害電圧は、ダイオードが導通時相か
ら阻止時相へ切り替わったときに、高電圧トランスのインダクタンスと漂遊容量
との間で発振が生じた結果として発生する。このようなことについてはたとえば
EP 0 735 552 A1 などの文献においてすでに説明されており、したがってここ ではそれについてはこれ以上詳しく述べない。
【0015】 1次巻線は有利には高電圧巻線の上に適合するように配置されており、ダイオ
ードは対応する各部分巻線のすぐ間たとえばチャンバのウェブの上やチャンバ上
方などには配置することはできず、そうではなくそれらのダイオードは外側に位
置するようにしなければならない。この場合、ダイオードと高電圧チャンバとの
接続は、介在する高電圧チャンバを経由して行われている。また、高電圧トラン
スのコンパクトな配置構成ゆえに、高電圧巻線と1次巻線との間のきわめて良好
なカップリングが達成される。
【0016】 回路基板の方向に位置するコイルボビン下部のチャンバ内に、ダイオードを2
つまで配置させることができる。さらにコイルボビン上側においてコイルボビン
延長部に、ダイオードを配置させることができる。詳しくは、下方のダイオード
は下方のコアリムの下部に対し平行に配置されており、上方のダイオードは上方
のコアリムの上部に対し垂直に配置されており、その結果、内法が1次巻線およ
び2次巻線の長さよりも僅かに大きいだけのコアを使用することができる。なぜ
ならばこの場合、カットアウト部分を通してコイルボビンから横方向にコアを出
すことができるからである。これに加えて上方のダイオードは、高電圧巻線を巻
回しダイオードを取り付けて接続した後、高電圧巻線の上に精確に適合した単一
部分のスリーブをそれらのダイオードと高電圧巻線の上へ押し込むことができる
ように配置されている。
【0017】 とはいえ、高電圧巻線と1次巻線との間にダイオードを配置させることも同様
に可能である。それらのダイオードはたとえば、コアに対して平行に高電圧チャ
ンバの上方でコイルボビンに関して軸線方向に配置され、その結果、高電圧巻線
の各部分巻線間の接続もこれにより同時に達成できるようになる。したがって1
次巻線の周囲が僅かに大きくなり、長円形とすることもできる。
【0018】 コロナ放電を防止する目的で電界を低減するための手段として、もっと多くの
ダイオードを使用することも可能である。さらに開発した結果、驚くべきことに
、このタイプの高電圧トランスは導電性コーティングを施さなくても高い信頼性
で動作することが判明した。そのためたとえば、32kVの高電圧を4つのダイ
オードを用い持続的な動作で信頼性をもって発生させることができる。また、3
つのダイオードによって約28kVまでの電圧を依然として得ることができるが
、このことは不確実な上限を表している。それゆえ3つのダイオードをもつタイ
プの場合には、導電性コーティングを施すことが推奨される。その理由は、実質
的に付加的なコストをかけずに1つの作業工程で導電性コーティングを施すこと
ができるからである。
【0019】 導電性コーティングの施されていない3つまたはそれ以上の個数のダイオード
をもつ高電圧トランスに関して十分に高い電圧強度が得られるのは、外側のチャ
ンバが実質的にパルス電圧を伝えず、内側のチャンバでは多数のダイオードゆえ
にパルス電圧は、高電圧チャンバとコアとの間でコロナ作用を引き起こす電圧値
にはならないことによる。
【0020】 複雑なプラスチックコンポーネントつまり高電圧巻線をもつコイルボビンがが
1つしかないので、高電圧トランスを効率のよいコストで製造することができる
。この場合、典型的には約0.05mmである高電圧巻線の細い線材がまず最初
に巻回されるので、巻回作業を非常にうまくコントロールすることができる。つ
いでスリーブまたはシート巻線が設けられ、1次巻線の太い線材とさらに別の補
助巻線をその上に問題なく巻回することができる。このような配置構成によれば
、高電圧伝達部分殊にパルス電圧をもつ部分が実質的にコイルボビンの外側に位
置せず、それゆえ高電圧トランスの外縁に位置しないので、巻線をもつコイルボ
ビンと高電圧トランスの外側のプラスチックケーシングとの間の合成樹脂の厚さ
を3mmから1mm以下に低減することができ、その結果、プラスチックケーシ
ングのサイズも著しく抑えることができる。
【0021】 この場合、1次巻線は高電圧巻線内ではなくその外側におかれているので、殊
に空隙の周囲に強く現れるコアの漂遊電磁界から比較的離れたところにある。妨
害振動は1MHz以上に及ぶ高調波を含むので、従来では1次巻線において表皮
効果や渦電流に起因して著しい損失が生じていた。これらは1次巻線に細い線材
を使用すれば、たとえば高価な多重より線を使用すれば、許容レベルに維持する
ことはできる。本発明による配置構成によれば、強い表皮損失を引き起こすこと
なく太い線材たとえば0.475mmあるいはそれ以上の太さの銅線を使用でき
るようになり、その結果、1次巻線における抵抗損失も低減できるようになる。
しかし、外側に配置された1次巻線は発せられた妨害放射を吸収しなければなら
ない。1つの有利な実施形態によれば1次巻線はコアから約7mmの距離のとこ
ろにあるのに対し、従来の設計によればその距離は1.5mmである。
【0022】 高電圧巻線の周囲が小さくなったということは、巻線容量が著しく小さくなっ
たことを意味する。このことによって巻回数を少なくすることができ、その結果
、フェライトコアの直径を低減できるようになる。これによってコストやスペー
スを節約できるだけでなく、フェライトコアにおける損失も低減される。
【0023】 さらに別の利点として、安全な動作ということが挙げられる。それというのも
、過熱を引き起こすおそれのある高電圧巻線中の短絡が発生しても、もはやトラ
ンスが破裂して開いてしまうようなことがない。その理由は、太い巻線でしっか
りと巻回された1次巻線によって、高電圧巻線が間断なく取り囲まれているから
である。しかも、高電圧は十分に安定しているため、1次巻線をRLC回路と接
続する必要がない。4つのダイオードを有する設計によってたとえば、32kV
の高電圧側で60Wの出力をもつ高電圧トランスを実現することができ、これは
20%以上のコスト削減を達成し、従来の30Wまたは40Wのトランスとほぼ
同じサイズであって、200gの重量である。この重量は、同じ出力をもつ従来
のタイプに比べ全体で30%低減されている。そのうえ、高電圧トランスの高さ
も著しく低く抑えることができる。なぜならば、高電圧をチャンバの底部から取
り出し、底部から頂部へケーシング中のプラスチックスリーブを介して接続部分
へ導くことができるからである。
【0024】 絶縁のため約4cmのチューブが必要であり、実質的にそれ全体は高電圧トラ
ンスのケーシング内に配置されている。したがって本発明によるトランスは、最
新のテレビジョン装置やモニタのシャーシに非常に適している。それというのも
、そのようなシャーシの構造は常にコンパクトになり続けているからであり、そ
の結果として集積回路が非常に高レベルに集積されているからである。したがっ
て、もはや妨害放射がチューナ回路と干渉することを懸念しなくてもよい。
【0025】 次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について説明する。
【0026】 図1には、1次巻線W1と高電圧巻線W2〜W5に分割された高電圧巻線を備
えた高電圧トランスTrが描かれている。第1の巻線W1の一方の端部は動作電
圧UBに接続されており、他方の端部はスイッチングトランジスタ2に接続され
ていて、このトランジスタは駆動信号1により周期的にスイッチオン/オフされ
る。部分巻線W2の一方の端部は基準電位におかれており、巻線W5の一方の端
部には、受像管7を作動させるために接続端子から引き出される高電圧UHが発
生する。高電圧UHは通常、接続ケーブルのケーブル容量および受像管7の容量
により平滑され、ここでは容量Cによって表されている。
【0027】 高電圧巻線は4つの巻線W2,W3,W4,W5に分割されており、整流の目
的で個々の高電圧ダイオード3および5が、第1の巻線と第2の巻線の間および
第3の巻線と第4の巻線の間に挿入接続されている。また、第2の高電圧巻線W
3と第3の高電圧巻線W4との間から、受像管7の集束電極のための高電圧を供
給するタップAが引き出されている。
【0028】 スイッチングトランジスタ2は水平帰線期間における短時間、阻止される。そ
の結果、高電圧トランスTrに対し高いパルス負荷が発生し、このことはトラン
スの構造によって考慮されなければならない。図1による装置構成の場合、整流
ダイオードが高電圧トランスの各巻線間に接続されているので、高電圧巻線の外
側の端部には交流電圧成分のないことがわかる。それゆえこのようなパルス負荷
は実質的に、ダイオード3と5およびこれらのダイオードに隣り合う巻線端部に
のみ加わることがわかる。
【0029】 図1と異なり図2の回路図には、3つのダイオードをもつダイオードスプリッ
トトランスが示されている。個々のダイオード3,4,5は部分巻線W2〜W5
の間に配置されており、この場合、集束電極のためのタップAは部分巻線W3か
ら引き出されている。これについては図4を参照しながらあとで説明する。両方
の図面において、ならびにそれ以降においても、同じ概念のものには同じ参照符
号が付されている。
【0030】 この種の回路は通常、ここで引き合いに出しているようにテレビジョン装置や
コンピュータモニタにおいて用いられる。なお、図1や図2に描かれているダイ
オードスプリット高電圧トランスの実施形態は単に実例にすぎず、たとえば高電
圧巻線を4つの部分巻線W2〜W5よりも多くの部分巻線に分割してもよい。
【0031】 図3にはコイルボビン9の断面図が示されており、これは1次巻線W1および
個々の巻線W2〜W5に分割される高電圧巻線にも適している。この場合、巻線
W2〜W5は1次巻線W1の下におかれる。コイルボビン9は軸線方向の中空室
11を有しており、これは(図示されていない)フェライトコアに適合されてい
る。コイルボビン9は多数のチャンバ8を有しており、それらの底部は中空室に
向かう方向で約1mmの厚さをもっていて、それらのチャンバに高電圧巻線の個
々の巻線が巻回されている。コイルボビン9は有利には12個のチャンバ8を有
しており、それらのチャンバ8のうちの3つに巻線W2〜W5の1つがそれぞれ
配置されている。中空室11へ向かう方向でのチャンバ8の底部の厚さは、たと
えば EP 0 028 383 B1 で開示されているように、直流電圧および交流電圧とし ての高電圧負荷に応じて変えることができる。
【0032】 この実施形態では、複数のシート巻線層から成る絶縁層10がチャンバ8の上
に設けられている。1次巻線W1は、この絶縁層10のすぐ上にぴったりと巻回
された1つまたは複数の層として巻回されている。さらに1次巻線W1に加えて
補助巻線WHが設けられており、この補助巻線は有利には1回の作業において1
次巻線W1と同じ巻線の太さで巻回される。実際の線材の太さの実例は、1次巻
線1については0.335mmあるいはそれ以上であり、高電圧巻線については
0.05mmのエナメル銅線である。この場合もダイオード5を、ダイオード3
とは反対側の低いチャンバ14内に配置させることができる。
【0033】 チャンバ端部においてコイルボビン9は、シート巻線10と1次巻線W1に適
合されたサイドエッジ13を有している。これらの突出部に続いて外側に2つの
チャンバ14,16が設けられており、これは高電圧ダイオード3,5に適合さ
せるために用いられる。ダイオード3,5は、高電圧巻線の巻線W2〜W5と接
続されている。
【0034】 このように設計することで、高電圧巻線を有するチャンバ8はシート巻線10
および1次巻線W1により完全に覆われ、その結果、低インピーダンスの1次巻
線W1によって、変圧比により昇圧される高周波の強い妨害放射が効果的に遮蔽
される。
【0035】 高電圧巻線W2〜W5の巻回長(チャンバ底部におけるコイルボビンの周囲)
が短いこと、およびその結果として高電圧巻線の自己容量が小さくなることで、
まさに2つの高電圧ダイオード3,5によって十分に安定した高電圧を得ること
ができ、この電圧安定性は3つのダイオードをもつ以前から周知の高電圧トラン
スの場合よりも良好なものである。なお、高電圧安定性がいっそう改善されるよ
うに、あるいはいっそう高い出力電力が得られるように、3個またはそれよりも
多くの個数のダイオードを使用することも可能である。
【0036】 この実施形態の場合、コイルボビン9の内部中空室11にはその表面15全体
に導電性コーティングが施されており、この導電性コーティングはたとえば(図
示されていない)フェライトコアとの接触によりアースすることができる。用い
られる導電性コーティングは有利にはコロイドグラファイト層とすることができ
、これは噴霧プロセスによって塗布可能であって、高いインピーダンスの導電率
をもっている。これによって、フェライトコアとコイルボビン9との間に生じる
本質的に不可避の空隙が高電圧に対し遮蔽され、その結果、この措置によってコ
ロナ形成が完全に抑えられることになる。コーティングの導電率は、すべての電
流、容量性電流および渦電流がそのコーティングにおいて回避されるように選定
される。
【0037】 コロイドグラファイトをもつ層は有利には液体噴霧剤によって塗布され、これ
は溶媒中にコロイドグラファイトおよび接着剤を有し、しかも粘着力を高めるた
めコイルボビン9のプラスチックを少しばかり溶かすようなものである。この噴
霧剤はたとえば、半径方向に噴霧を行いコイルボビン9の中空室11を通して案
内されるノズルを用いることで、簡単に塗布することができる。
【0038】 コイルボビン9はその下側に電気接続部材12を有しており、これによって高
電圧トランスは回路基板にじかに取り付けられる。これに加えてこのトランスは
、プラスチックケーシングによって取り囲まれる(図示せず)。このケーシング
は接続部材の側に向かって開放されていて、接続端子といっしょにプラスチック
材によって完全に封止されている。
【0039】 多数のシート巻線の代わりに、1次巻線と高電圧巻線の間に絶縁層としてプラ
スチックスリーブを設けてもよく、これを高電圧巻線W2〜W5を有するコイル
ボビン9の上に押し込むことができる。次に1次巻線を補助巻線といっしょに、
このプラスチックスリーブの上にじかに巻回することができる。接続部材12の
方向で高電圧トランスの基部に位置するチャンバ14内に2つのダイオード3,
5を配置すれば、スリーブを利用してもコイルボビン全体を非常にコンパクトに
抑えることができる。この場合、スリーブは能動的にかみ合うかたちで高電圧巻
線W2〜W5のチャンバの上におかれ、高電圧巻線を完全に覆う。
【0040】 次に、図4を参照して図2の高電圧巻線W2〜W5について詳細に説明する。
この場合、高電圧巻線は12個のチャンバK1〜K12をもつチャンバ形巻線と
して設計されており、部分巻線W2は2つのチャンバに配分されており、部分巻
線W3は4つのチャンバに、部分巻線W4およびW4はそれぞれ3つのチャンバ
に配分されている。部分巻線W2〜W5は高調波に対し有利な同調が得られるよ
う、巻線方向に関してそれぞれ変えられ、その結果、高電圧トランスの内部抵抗
が低減される。それゆえ巻線方向を考慮に入れるため、基準電位が第2のチャン
バ巻線と接続され、高電圧出力UHが12番目のチャンバK12と接続される。
この高電圧トランスの場合、ダイオード3〜5は空間的に部分巻線W2〜W5の
間に位置しているのではなく外側におかれており、たとえばダイオード3は底部
に、ダイオード4,5は頭部におかれている。これについては図5を参照しなが
ら詳しく説明する。
【0041】 チャンバは有利には次のように巻回される。すなわち、まずはじめにチャンバ
K1が巻回され、ついで第2のチャンバK2が、その後で基準電位のための接続
用線材が引き出される。次にチャンバK3〜K6が巻回される。その後、チャン
バ12からはじめて10番目のチャンバまで巻回が続けられ、このチャンバはダ
イオード5と接続される。ついで9番目、8番目および7番目のチャンバを巻回
することができる。
【0042】 集束用接続端子Aは有利には1つのチャンバの巻線から引き出され、この場合
には部分巻線W3のチャンバK5から引き出される。これは2つのダイオードこ
の実施形態ではダイオード3,4に関して対称であり、したがって集束電圧には
実質的に交流電圧は含まれていない。部分巻線W3と他の部分巻線W2,W4,
W5は、集束のために望ましい電圧がほぼ集束接続端子Fにおいて得られるよう
に構成されている。
【0043】 図5には、5つの部分巻線W2,W3a,W3b,W4,W5と4つのダイオ
ード3〜6をもつ高電圧巻線が描かれている。部分巻線W2〜W5はこの場合も
やはり交互に巻かれており、基準電位は一番下のチャンバK1と接続され、高電
圧接続端子UHは一番上のチャンバK12と接続されている。この実施形態によ
れば、32kVの高電圧において2mAのビーム電流を発生させることができ、
他方、図4の実施形態によれば28kVの高電圧において1.5mAの最大ビー
ム電流を発生させることができる。チャンバの空間的寸法に関して、両方のタイ
プは同一である。本質的な違いは、図4の部分巻線W3が図5では2つの部分巻
線W3aとW3bに分けられていることであり、それらの間に第4のダイオード
4が接続されている。基本的にチャンバK1〜K12は、図4のチャンバと同じ
ように巻回することができる。図5による実施形態の場合、ダイオード3と4は
チャンバK1の下におかれ、ダイオード5と6はチャンバK12の上におかれて
いて、ダイオードとチャンバとの間の接続線は各々対応するチャンバの上を戻さ
れる。
【0044】 図6にはさらに別の実施形態の断面図が描かれており、この場合、コイルボビ
ン9および2つのコア半部17a,17bをもつフェライトコアが示されている
。部分巻線W2〜W5は図4および図5を参照してすでに説明したように、コイ
ルボビン9の12個のチャンバに配置されている。2つのコア半部17a,17
bが入れられているコイルボビン9の内部中空室11の方向に向かうチャンバ底
部の厚さは、個々のチャンバのパルス電圧のレベルに依存して1〜2mmである
【0045】 このチャンバ形コイルボビン9は接続ピン12を有しており、これによって高
電圧トランスが回路基板に取り付けられる。高電圧巻線を有するチャンバ8の下
方にさらに別のチャンバ14が配置されており、この中に2つのダイオード3,
4が配置される。また、コイルボビン9の延長部16に設けられたチャンバ8の
上に、さらに別の2つのダイオード5,6が配置される。これらのダイオード3
〜6ならびに高電圧チャンバ8は、図5の実施形態に従って結線され巻回される
【0046】 この実施形態の場合、シート巻線ではなくスリーブ10の上に1次巻線が巻回
され、これによって高電圧巻線W2〜W5が完全に覆われる。スリーブ10は能
動的にかみ合うかたちで、チャンバ8の上にできるかぎりしっかりとおかれる。
また、ダイオード5,6は延長部1の上に、スリーブを支障なくその上に押し込
めるように配置される。このようにすれば、それらのダイオードをよけるために
、長手方向に分割された2つの部分から成るスリーブまたはシート巻線を設ける
必要がなくなる。さらに別の巻回作業で1次巻線W1に対し、同じ線材太さの付
加的な補助巻線WHが設けられる。
【0047】 巻線W2〜W5を有するチャンバは、外側に向かって1次巻線W1により取り
囲まれており、内側に向かって2つのコア半部17a,17bによって取り囲ま
れており、これらのコア半部はアース電位におかれている。図4および図5を参
照してすでに説明したように、外側のチャンバ8は直流電圧の電位におかれてい
る。この構成によって、高電圧巻線においてパルスを伝える内側のチャンバが、
低い内部抵抗をもち直流電圧を伝える部材または導体によって実質的に完全に囲
まれることになり、その結果、それらのチャンバが非常に効果的に遮蔽されるよ
うになる。また、図4のところで説明したように巻回方向が交互になっている理
由などから、外側のチャンバの一方が直流電圧電位にじかにつながっていなくて
も、依然として90%を超える遮蔽が行われる。
【0048】 最終組み立てにおいて、コイルボビン9は(図示されていない)プラスチック
ケーシングによってさらに取り囲まれる。このケーシングは頭部側に、コイルボ
ビン9の延長部16を収容するボックスアタッチメントを有している。この場合
、ダイオード5,6はコア上部17bに対し垂直であり、その結果、コアを巻線
W1〜W5のすぐ上で横方向にずらすことができる。コイルボビン9の下部にお
いて、ダイオード3,4はコア下部17aに対し平行に配置されており、これに
よってコイルボビン9においてカットアウトが可能となり、その部分を通してコ
ア下部17aが引き出される。このようなコンパクトな構成によって、同じ出力
電力をもつ従来のタイプとは異なり、コアの重量を133gから単に80gの重
量に低減させることができる。しかも、高い透磁率をもつコア材料を使用するこ
とにより、コア直径を小さくすることができる。
【0049】 このような構成から明らかなように、ダイオードの接続線以外、コイルボビン
の外側に高電圧伝達部分は存在しない。したがって、コイルボビン9と外側のケ
ーシングとの間の合成樹脂層を3mmから1mm以下に低減させることができ、
これによって重量とスペースを著しく抑えることができるようになる。
【0050】 なお、4個よりも多くのダイオードをもつ実施形態も同様に可能である。少な
くとも4つのダイオードをもつ実施形態の場合、コアボビン9の内部中空室11
における表面15上の導電性コーティングは、2つのダイオードをもつタイプで
はどうしても必要とされるのとは異なり、もはや必要とされない。4個あるいは
それ以上の個数のダイオードを備えたタイプに対する現在までのテストによって
、連続動作において負荷が高まっても、チャンバ8内に配置された高電圧巻線と
3つのコア半部17a,17bとの間にコロナ作用やフラッシオーバが発生しな
いことがわかった。さしたる困難もなく、また、多大なコストもかけずに、導電
性コーティングを内部中空室11の表面に塗布することができるので、たとえば
3つのダイオードをもつタイプのために、設計に応じて付加的に適用することが
できる。それというのもこの設計では、28kVで電圧負荷キャパシティの限度
であり、高電圧トランスの長期にわたる安全性のためにはそのようにすべきだか
らである。3つのダイオードを備えた29.5kVのタイプについては、コーテ
ィングは必ず必要である。4つのダイオードを備えたタイプに関しては、高電圧
パルスは2〜3kVまたはそれ以下の範囲にあり、そこではコロナは発生しない
。しかしこのタイプについて32kVまたはそれ以上では、やはりコーティング
が提案される。長期にわたる動作を経ると、非常に小さいコロナ作用であっても
高電圧トランスを損傷するおそれがあるので、コロナ作用を完全に防止しなけれ
ばならない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 受像管用の高電圧を発生させるための、2つのダイオードをもつダイオードス
プリット高電圧トランスのブロック回路図である。
【図2】 受像管用の高電圧を発生させるための、3つのダイオードをもつダイオードス
プリット高電圧トランスのブロック回路図である。
【図3】 高電圧トランス用の巻線および2つのダイオードをもつコイルボビンを示す図
である。
【図4】 高電圧ダイオードと高電圧巻線における部分巻線の回路図である。
【図5】 高電圧ダイオードと高電圧巻線における部分巻線の回路図である。
【図6】 高電圧トランスのための巻線と4つのダイオードとコアをもつコイルボビンを
示す図である。
【符号の説明】
3,4,5,6 ダイオード 7 受像管 8 チャンバ 9 コイルボビン 10 スリーブ 11 内部中空室 13 サイドエッジ 14,16 外側のチャンバ 17a,17b コア半部 W1 1次巻線 W2〜W5 高電圧巻線
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年1月7日(2000.1.7)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR, NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,KE,L S,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL ,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR, BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,DK,E E,ES,FI,GB,GE,GH,GM,GW,HU ,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR, KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,M D,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL ,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK, SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,U Z,VN,YU,ZW (72)発明者 ヴァルター ゴーゼベルク ドイツ連邦共和国 ノイエンラーデ ヴィ ーザー ヴェーク 68 (72)発明者 ロルフ ハイドリッヒ ドイツ連邦共和国 ハノーファー ウンテ レ ライエ 7デー (72)発明者 ハンス レンナー ドイツ連邦共和国 ラーツェン アム ク ライカンプ 16 Fターム(参考) 5E044 BA02 CA08 CB02 DA06 5E070 AA11 AB02 BA07 CA12 CA14 DA02 DA11 DA17 DB02 DB06 DB08 【要約の続き】 高電圧巻線において発生する妨害放射が実質的に完全に 遮蔽されるようになる。用途として、たとえばテレビジ ョン装置やコンピュータモニタが挙げられる。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コア(17a,17b)と1次巻線(W1)と、コイルボビ
    ン(9)のチャンバ(8)内に配置された高電圧巻線(W2〜W5)を備えたダ
    イオードスプリット高電圧トランスにおいて、 1次巻線(W1)は高電圧巻線(W2〜W5)の上に配置されており、 コイルボビン(9)とコア(17a,17b)の間の電界を低減してコロナ作
    用を防止する手段が設けられていることを特徴とする、 ダイオードスプリット高電圧トランス。
  2. 【請求項2】 コイルボビン(9)における内部中空室(11)の表面(1
    5)に導電性コーティングが設けられている、請求項1記載の高電圧トランス。
  3. 【請求項3】 前記導電性コーティングにはコロイドグラファイトが含まれ
    ている、請求項2記載の高電圧トランス。
  4. 【請求項4】 前記導電性コーティングは、コイルボビン(9)とコアの間
    にオーバラップして巻回された金属被服プラスチックフィルムにより実現されて
    いる、請求項2記載の高電圧トランス。
  5. 【請求項5】 コアとコイルボビン(9)の間の内部中空室(11)は、空
    気含有物を含まない材料で充填されている、請求項1記載の高電圧トランス。
  6. 【請求項6】 2つまたは3つのだけのダイオード(3,5)が設けられて
    いる、請求項2〜5のいずれか1項記載の高電圧トランス。
  7. 【請求項7】 高電圧巻線(W2〜W5)が4つの部分巻線(W2〜W5)
    に分割されており、ダイオード(3,5)が第1の巻線(W2)と第2の巻線(
    W3)の間および第3の巻線(W4)と第4の巻線(W5)の間にそれぞれ接続
    されている、請求項6記載の高電圧トランス。
  8. 【請求項8】 高電圧トランスは少なくとも3つまたは4つのダイオードを
    有する、請求項1記載の高電圧トランス。
  9. 【請求項9】 高電圧巻線(W2〜W5)のチャンバ(8)と内部中空室(
    11)の表面の間における壁の厚さは、高電圧が高くなれば増大するように選定
    されている、請求項7記載の高電圧トランス。
  10. 【請求項10】 1次巻線(W1)と高電圧巻線(W2〜W5)の間に絶縁
    層(10)が配置されており、該絶縁層は多重シート巻線(10)、単純なコイ
    ルボビンまたはスリーブから成る、請求項2〜9のいずれか1項記載の高電圧ト
    ランス。
  11. 【請求項11】 前記絶縁層(10)の上に、1つまたは複数のきつく巻か
    れた巻回層として前記1次巻線(W1)が配置されており、該1次巻線(W1)
    は妨害放射遮蔽のため、高電圧巻線(W2〜W5)を実質的に覆っている、請求
    項10記載の高電圧巻線。
  12. 【請求項12】 整流のため高電圧ダイオード(3,5)が高電圧チャンバ
    (W2〜W5)の横に配置されている、請求項10または11記載の高電圧トラ
    ンス。
  13. 【請求項13】 接続基板の方向で、チャンバ(8)の左側に1個または2
    個のダイオード(3,4)が配置されており、コイルボビン(9)における高電
    圧巻線(W2〜W5)のチャンバ(8)の右側に、1〜3個のダイオード(5,
    6)が配置されている、請求項12記載の高電圧トランス。
  14. 【請求項14】 左側におかれたダイオード(3,4)は、コア下部(17
    a)に対し平行なチャンバ内に配置されており、右側におかれたダイオード(5
    ,6)は、コイルボビン(9)の延長部におけるコア上部(17b)に対し垂直
    に配置されている、請求項13記載の高電圧トランス。
  15. 【請求項15】 テレビジョン装置およびモニタで使用するため、20kV
    〜35kVの高電圧用の定格である、請求項1〜14のいずれか1項記載の高電
    圧トランス。
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