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

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ε_r 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ε_r 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、ε_r ＝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。