KR900009088B1 - 전기변환기 - Google Patents

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게랄트 파이케르트, 볼프강 루돌프 이름쉐르
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Abstract

내용 없음.

Description

전기변환기
제1도는 본 발명의 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스에 대한 간략한 회로도.
제2도는 본 발명에 따라 구성되는 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스의 권선배치의 단면도.
제3도는 본 발명에 따라 구성되는 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스의 부분단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 휴즈 3 : 브리지정류기
6 : 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스 22 : 트랜스코어
본 발명은 전기변환기, 예를들어 텔레비젼 장치에 있어서의 차단형 또는 도통형의 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스 또는 수평 트랜스에 관한 것이다.
전기변환기의 경우에 권선을 제어회로에 의하여 주기적으로 온·오프되는 피제어스위치(예컨대 스위칭 트랜지스터)를 통하여 작동 트랜지스터로 접속하는 것은 공지되어 있다. 바람직한 2차쪽 전압을 얻기 위하여 복수개의 권선을 설치할 수가 있다.
변환기를 작동하는 경우에, 변환기의 주위에 바람직하지 않게 전자표유자계가 발생하고, 이 표유자계가 변환기의 근방에 설치되어 있는 전자부품에 바람직하지 않게 영향을 미치는 수가 있다. 이 표유전자계는, 작동전압이 클럭제어되는 온 오프에 따라 발생된다. 이경우의 온·오프는 현재의 텔레비젼 장치로는 주사선 주파수 즉, 약 16KHz로 행하여 진다. 완전하게 폐쇠로를 형성하지 않는 코어를 갖는 변환기인 경우, 소위 표유자계가 현저하게 발생한다.
그때문에 스위치에 병렬로 콘텐서를 설치하고 이 콘덴서가 다음과 같은 고주파성분을 흡수하도륵 한 것은 이미 알려져 있다. 즉 단시간에 전압원에 접속되지 않도록 코일을 차단할 때에 유도에 따라 발생되는 피크전압을 포함하는 고주파성분을 전술한 콘덴서로 흡수시키는 구성이 알려진바 있다. 그러나 이와 같은 해결수단은 부가적인 부품 즉, 전술한 콘덴서를 필요로 하는 결점을 가지고 있다. 더우기 이와 같은 콘덴서는 대개는 작동전압을 현저하게 상회하는 내압성이 필요하게 되므로, 비용이 엄청나게 들고 또한 일정한 스페이스 및 부착비용을 필요로 하게 된다.
본 발명의 목적은 전술한 형식인 전자변환기를 고주파발전에 대해 방사조건이 불리하게 되도록 구성하는데 있다.
이 과제는, 공급전압이 변환기의 1차권선에 가해지고 스위치를 통해 온-오프되는 전기변환기, 특히 텔레비젼 장치에 있어서의 차단형 또는 도통형의 스위칭 파우어 서플라이 트랜스 또는 수평트랜스에 있어서, 시단 또는 종단이 스위치에 접속되어 있는 1차권선의 부분권선을 1차권선의 다른 부분권선 사이에 설치함으로써 해결된다. 또한 1차권선을 스위치에 직접연결함으로써도 해결된다.
본 발명에 의하여 해결하려할 경우, 1차권선 또는 1차권선의 시단 또는 종단이 스위치와 접속되어 있는 부분권선은 다음과 같이 배치되어 있다. 즉 회로구성에 있어서, 인접해 있는 도체엘레멘트가 스위칭 과정시에 발생하는 변성기의 방사작용을 저하하도록 배치되어 있다. 더우기, 본 발명에 따른 구성에 의하면(전기 변환기를 제조하는 경우에 통상은 설정되어 있는 요구와는 전혀 반대로) 본 발명인 경우는, 스위치에 시단 또는 종단이 접속되어 있는 제1권선의 부분권선과 제1권선의 다른 부분권선 사이, 또는 제1권선의 부분권선과 프린트판의 도체로 사이에 유리하고 또한 바람직한 부가용량이 형성되도록 한 것이다. 등가회로적으로 고찰하면, 후자는 용량이 설치되지 않는 변환기에 의하여 표시된다. 이경우, 공급전압을 온·오프하는 스위치에 병렬로 전술한 부가용량의 크기인 콘덴서가 접속된다. 즉 이경우는 간단하게 말하면, 스위치의 소위 "호트(hot)"쪽의 단부가, 이 용량을 통하여 1차쪽의 기준전위와 접속된다.
본 발명에 따른 구성에 따라, 종래에 필요로하게 되었던, 고주파의 방사를 차폐하기 위한 방지수단이 절감되거나(예컨대 스위치에 병렬로 접속되는 콘덴서가)완전히 생략된다. 이에따라 전체 코스트 및 회로장치에 대한 소요 스페이스가 절감된다.
본 발명의 실시예를 도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에는, 교류전압 220V가 가해지고 있는 2개의 전원단자(1), 소형휴즈(2), 브리지정류기(3) 및 충전콘덴서(4)가 표시되어 있다. 브리지정류기와 충전콘덴서는, 공지되어 있는 바와 같이 동작하여 충전콘덴서(4)의 단자 a, c에 실질적으로 정류되고 평활화된 작동전압을 제공한다. 단자 c에 가해지는 작동전압의 (-)극이, 이하에서 1차쪽의 기준전위로서 선정되어 있다.
스위칭 전원용 트랜스(6)는 1차쪽이 스위칭 트랜지스터(7)를 통하여 작동전압과 다음과 같이 접속된다. 즉, 스위칭 트랜지스터(7)가 도통제어되고 있는 동안 전류가 단자 a로부터 흘러나와서 1차 권선의 부분권선(11a), (11b) 및 (11c)를 거쳐서 다시 스위칭 트랜지스터(7)의 콜렉터-에미터 구간을 거쳐서 단자 c로 흐르도록 전술한 접속이 행하여진다. 2차권선(12), (15), (16), (17) 및 (18)은, 도시되지 않는 부하, 예컨대, 탤레비젼 수상기등에 있어서의 수평편향 회로용의 전원을 위하여 적절한 작동전압을 공급한다. 권선(12) 및 (17)은, 2개의 직렬로 접속된 부분권선(12a), (12b) 및 3개의 병렬로 접속된 부분권선(17a), (17b) 및 (17c)에 의하여 구성된다. 2차권선(15), (12), (16), (17)은 직렬로 접속되어 있다. 이경우, 단자 a에 설치되어 있는, 권선(17) 및 (18)사이의 접속은 제1도에 있어서. "어스" 기호를 의미하고, 이것은 2차쪽의 기준전원으로서 선정되어 있다.
스위칭 트랜지스터(7)는 그의 베이스에 가해지는 스위칭전압(20)에 의하여 주기적으로 도통 내지 차단제어된다. 1차권선(11)을 흐르는 전류는 그때마다 톱니파형으로 상승하고, 다음에 스위칭 트랜지스터(7)가 주기적으로 행하는 차단에 의하여 실질적으로 다시 영으로 저하된다.
트랜스는, 페라이트재료로 제조되고, 제1도에서는 파선으로 표시되어 있는 후술하는 트랜스코어(22)를 가지고 있다.
단자 c 및 d에 접속되어 있는 1-4μF의 값을 가진 콘덴서(23)가, 1차쪽의 기준전위를 2차쪽의 기준전위에 정전적으로 접속하여, 스위칭 파우어 서플라이부에 필요로하는 장해전압의 억압을 보장해준다.
공지된 기술의 스위칭 전원부는, 일정하게 사용되는 겅우에, 제1도에서 파선으로 표시되어 있는 고주파제거 콘덴서(24)를 필요로한다. 이 콘덴서는 예컨대 50-100pF의 용량을 가지고 있으며, 스위징 트랜지스터(7)의 콜렉터-에미터 사이에 병렬로 접속되어 있다. 이 콘덴서(24)는, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 의한 스위칭 전원용 트랜스(6)의 경우에는 필요로 하지 않는다.
제2도는 단면도로서, 대칭축(25)을 중심으로 하여 대칭적으로 권취하도록 형성된 코일수용체(29)를 표시하고 있다. 이 코일수용체(29)는 6개의 챔버(30)를 가지고 있으며, 이 챔버안에는(챔버마다 번갈아) 1차권선 내지 2차권선이 배치되어 있다. 1차권선 내지 2차권선은 문자 "P" 내지 "S"로 표시되어 있다 이곳에는 상세하게 표시되어 있지 않으나, 적절한 구성으로 전기적인 보호규제를 충족하는 트랜스의 1차쪽과 2차쪽 사이의 직류적분리가 보중된다.
제3도는 정확한 크기로는 표시되지 않은 부분도로서, 트랜스(6)의 측면을 표시한다. 이경우 이해하기 쉽도록 하기 위하여, 코일수용체(29)에 설치되어 있는 권선은 개개의 권선으로는 표시되어 있지 않고 있다. 트랜스(22)는 E문자를 2개 합친것처럼 구성되어 있으며, 코일수용체(29)는 트랜스코어(22)의 중앙다리부(40)에 설치되어 있다.
이 경우에도 상세히 설명되어 있지 않는 이유로 트랜스(22)는 그의 양쪽의 다리(38), (39)에 있어서나 또한 그의 중앙다리(40)에 있어서도 절단개소(38a), (39a), (40a)를 가지고 있다. 이들 절단개소는 트랜스(22)의 2개의 실질적으로 서로 대칭거울 형상의 절반부(22a), (22b)를, 증가된 자기 저항의 영역에 의하여 예컨대 공기에 의하여 서로 분리한다. 공기 대신 공기와 같이 작용하는 다른 재료를 사용할 수도 있다. 이경우, 반드시 절단개소(38a), (39a), (40a)가 전부 같은 재료가 아니더라도 무방하다. 그러나 일정한 사용목적에 적합한 이와같은 장치는, 바람직스럽지 않는 전자기적 효과를 발생하는 수가 있다.
트랜스코어(22)의 양쪽의 절반부(22a), (22b)가 높아지게 된 자기저항의 영역(이것이 아무리 짧은 것일지라도)상호간 분리되면, 이와 같은 장치인 경우, 특정한 조건하에서는 트랜스코어(22)가 쌍극안테나처럼 전자파를 방사해버리는 수가 있다. 그를 위한 기본전제는, 전술한 형식인 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스의 경우에 다음과 같이 주어지고 있다. 즉, 스위칭 주파수(20)에 의하여 행하여지고, 권선(11)을 흐르는 전류는 차단할 경우에 이 권선에 있어서 본 실시예의 경우 1,000-2,000V의 전압이 유발되는 것이다. 스위칭 트랜지스터(7)는 차단되는 순간에, 1차권선(11)과 충전콘덴서(4)의 단자 c즉 1차쪽의 기준전위 사이의 접속을 차단한다. 그결과 이와 같이 유발된 고압전압이, 이 차단에 의하여 때마침 개방된 1차 권선(11)의 단부 e 즉, "호트"라고 칭하는 단부에 가하여지게 된다. 다른한편, 1차권선(11)의 다른쪽 단부는 충전콘덴서의 단자 a와 고정적으로 접속된 상태를 그대로 유지하고 있다.
1차권선(11)으로부터 나와서 트랜스코어(22)를 통하여 전자파가 방사되는 바와같은 전술한 차단상환을 피할 목적으로, 종래의 스위칭 파우어 서플라이 트랜스의 경우는 1차권선의 "호트"단부 e가, 전술한 HF제거 콘텐서(24)를 통하여, 단자 c에 가해지는 기준전위와 접속된다. 이와 같이 하여 전술한 피크전압중에 포함되는 고주파 성분을 바이패스시켜서, 이 HF성분에 상응하는 전자적인 불요방사가 실질적으로 억압된다. 그러나 이와 같은 콘덴서는, 전압을 감당하는 것이 필요하게 되기 때문에, 훨씬 비용이 많이 들고, 또한 부가적인 스페이스 및 설치비용을 필요로 한다.
본 발명의 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스의 경우는, 이와 같은 부가적인 콘덴서를 필요로하지 않는다. 오히려 1차권선(11)은 그의 권선부분(11a)-(11c)가, 최초로부터 불리한 방사조건이 형성되도록, 유리하게 배치되어 있다. 이와 같은 목적을 위하여, 스위칭 트랜지스터 (7)에 직접 접속되어 있는, 1차권선(11)의 부분 즉 권선부분(11c)가 코일수용체(29)의 복수개의 챔버(30)중 중앙에 있는 챔버에 배치되어 있다. 이곳에서 부분권선(11c)은, 양쪽에서, 2차권선이 설치되어 있는 즉 권선(12a), (17a) 내지 (12b), (17b)가 설치되어 있는 챔버로 둘러싸여지고 있다. 이들 챔버의 양쪽에 각각 계속되는 각각의 챔버안에, 다른 양쪽의 1차권선의 부분권선(11b) 내지 (11a)가 설치되어 있다.
다음에 이와 같은 장치의 작용을 설명한다. 트랜스코어(22)를 제1도의 등가회로에서 다시 안테나로서 예컨대 페라이트 안테나로서 고찰하면, 그의 송신권선은 다른 권선사이의 페라이트코어에 설치되어 있다. 이와 같은 안테나의 방사특성은, 전술한 다른 권선에 의하여 현저히 저하시킬 수가 있다.
등가회로를 다른면에서 고찰하면, 도시한 권선을 배치한 경우에 형성되는 권선용량을 고찰할 수가 있다. 예컨대, 1차쪽이 "호트"인 부분권선(11c)와, 다른 부분 1차권선(11a) 내지 (11b)와의 사이의 권선용량 및 (11c)와 2차쪽 부분권선(12a), (17a) 내지 (12b), (17b)사이의 (그 사이에 "호트" 권선부분(11c)가 설치되어 있다) 권선용량이 고려된다. 이들 권선용량에 의하여 방사특성이 유리하게 저하하게 된다. 왜냐하면 권선용량이 회로적으로 제1도에서 단자 c와 e와의 사이에 접속되어 있는 HF제거 콘덴서(24)처럼 작용하기 때문이다. 그 때문에 콘덴서를 생략할 수가 있다.
이곳에서 상세하게 제시되지 않는 이유에 의하여 각각 번갈아 1차쪽권선 또는 부분권선을 갖는 챔버와 2차쪽권선 또는 부분권선을 갖는 챔버가 제 2도에서와 같이 설치되어 있다. 그때문에 주목해야할 것은 도시한 실시예인 경우 1차 및 2차쪽권선 또는 부분권선 사이에 형성되는 권선용량이 이미 설치되어 있는 콘덴서(23)를 통하여 교류전압적으로 1차쪽 전류회로에 결합된다는 점이다. 이경우에 이해되는 것은, 콘덴서(23)은 단자 c가 아니라 예컨대 단자 a로 접속할 수가 있다. 이와 관련된 주요한 것은 다음과 같은 사실이다. 즉 "호트"인 부분권선(11c)와 이(11c)는 말하자면 측면에서 사이에 끼고 있는 부분권선(12a), (17a) 내지 (12b), (17b)와의 사이에 발생하는 권선용량이 콘덴서(23)를 통하여 교류 전압적으로 1차쪽 기준전위와 접속되어 있다는 것이다. 부분권선(12a), (17a), (12b), (17b)인 경우, "호트"인 부분권선(11c)에 가장 가까운 위치에서 서로 인접하는 권선이 중요하기 때문에, HF콘덴서(24)는 덤으로 여겨지고, 상술한 등가회로의 고찰에 의한 콘덴서(23)에 대한 인접권선의 역할이 가일층 큰 것이다.
본 발명에 의한 스위칭 과정에서 발생하는 변환기의 전자파 방사의 작용을 현저히 저하시키는 구성은 종래 고가이며 또한 스페이스가 필요하게되고 따라서 부착비용이 필요하게 되는 콘덴서를 사용하지 않고서도 제공된다.

Claims (10)

  1. 공급전압이 변환기의 1차권선에 가해지고 스위치를 통해 온-오프되는 전기변환기, 특히 텔레비젼장치에 있어서의 차단형 또는 도통형의 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스 또는 수평트랜스에 있어서, 시단 또는 종단(e)이 스위치(7)에 접속되어 있는 1차권선(11)의 부분권선(11c)을 1차권선의 다른 부분권선(11a, 11b)사이에 설치하는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  2. 공급전압이 변환기의 1차권선에 가해지고 스위치를 통해 온-오프되는 전기변환기, 특히 텔레비젼장치에 있어서의 차단형 또는 도통형의 스위칭 파우어 서플라이용 트랜스 또는 수평트랜스에 있어서, 1차권선 또는 시단 또는 종단이 스위치와 접속되어 있는 1차권선의 부분권선을 도체판과 2차권선 사이에 설치하고, 이 도체판은 1차권선 또는 1차권선의 부분권선에 가까운 영역내에 1차쪽의 기준전위에 접속되어 있는 도체로를 갖는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  3. 제1 또는 제2항에 있어서, 1차권선(11)의 각기 2개의 부분권선(11a : 11c : 11b)사이에 2차권선(12b, 17b : 12a, 17a)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  4. 제1 또는 제2항에 있어서, 권선을 단층 또는 다층의 권선으로 형성하는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  5. 제4항에 있어서, 2개 또는 다수의 권선을 실질적으로 동시원형상으로 겹쳐서 설치하는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  6. 제4항에 있어서, 2개 또는 다수의 권선을 병렬로 설치하는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  7. 제1또는 제2항에 있어서, 권선 또는 부분권선이 코일수용체(29)의 챔버(30)안에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  8. 제4항에 있어서, 모든 권선이 실질적으로 동심원현상으로 겹쳐서 설치되는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  9. 제1 또는 제2항에 있어서, 1차권선을 스위치와 회로소자(저항, 콘덴서, 인덕턴스 등)를 통해 접속하는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
  10. 제1 또는 제2항에 있어서, 1차권선(11)이 스위치(7)와 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 전기변환기.
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