NO772449L - Anordning for avmagnetisering av ferromagnetiske komponenter i en farvefjernsynsmottaker - Google Patents

Description

Anordning for avmagnetisering av ferromagnetiske komponenter i en farvefjérnsynsmottaker.

Oppfinnelsen angår en anordning for avmagnetisering av ferromagnetiske komponenter i en farvefjernsynsmottager, omfattende en seriekopling av en avmagnetiseringsspole og en positivt temperaturavhengig motstand, hvilken seriekopling er forbindbar med minst en klemme av en vekselspenningkilde, og et motstandselement for tilførsel av varme til den temperaturavhengige motstand.

En slik anordning er kjent fra tysk patentskrift nr. 1 282 679 . For å minske strømmen, som flyter gjennom avmagnetiseringsspolen ved slutten av prosessen, hvilken strøm kan frembringe et uønsket magnetisk restfelt i de ferromagnetiske komponenter som skal avmagnetiseres, økes den temperaturavhengige motstands temperatur ved hjelp av et motstandselement som befinner seg i mottageren til en høyere temperatur enn den temperatur som vil frembringes av sluttstrømmen alene. Dette resulterer imidlertid i en ytterligere økning i motstandsverclien for den temperaturavhengige motstand.

I praksis er' det kjent å anvende en trådviklet motstand som kan oppta stor energi, som motstandselement som anvendes i umiddelbar nærhet av den temperaturavhengige mostand.

En ulempe ved dette arrangement er at temperaturen av den trådviklede motstand ikke kan reguleres så godt at for-skjellen mellom maksimal tillatt temperatur av den temperaturavhengige motstand og omgivelsestemperaturen kan overvåkes med sik-kerhet. Følgelig består det en risiko for overoppvarming hwilket kan ødelegge den temperaturavhengige motstand. Av den grunn anvendes et slikt arrangement ikke lenger.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå denne ulempe ved den kjente anordning samtidig som omkostningene minskes. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at motstandselementet er en andre, negativt temperaturavhengig motstand som er termisk koplet med den første temperaturavhengige motstand, og at den andre motstand samtidig er beskyttelsesmotstand for en likeretterkrets i mottageren.

Ved overføring av varme fra den andre til den første temperaturavhengige motstand vil den første som ønskelig få høy-ere temperatur. Når strømmen gjennom den andre motstand hurtig inntar en verdi som hovedsakelig ikke er, avhengig av avmagnetiseringskretsen, og som ikke kan overskride en bestemt maksimal verdi, opptrer det en likevektstilstand hvoretter temperaturen ikke lenger kan øke i en slik grad at anordningen ikke lenger er sikker. Det skal bemerkes at avmagnetiseringskretsen har to termisk med hverandre koplede temperaturavhengige motstander med mot-satt temperaturkoeffisient. U.S.-patentskrift nr. 3 495 136 viser en slik kombinasjon. Publikasjonen "IEEE transactions on broad-cast and television receivers" vol. BTR 1972, nr. 1, side 7 til 9 beskriver e. n avmagnetiseringskrets hvor en temperaturavhengig motstand har negativ temperaturkoeffisient og ligger i serie med en matespenningskrets. Denne temperaturavhengige motstand er imidlertid ikke termisk koplet med en annen temperaturavhengig motstand med positiv temperaturkoeffisient.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av kra-vene 2 ti 1 8 .

Oppfinnelsen skal nedenfor forklares nærmere under henvisning til tegningene. Fig. 1 viser et koplingsskjema for en første utførel-sesform av en anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser en kurve til forklaring av virkemåten av anordningen på fig. 1. Fig. 3 viser et koplingsskjema for en andre utførel-sesform av en anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 4 viser et koplingsskjema for en tredje utførel-sesform av en anordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 5a og 5b viser kurveformer som opptrer i denne anordning. Fig. 6 viser et koplingsskjerna for en fjerde utførel-sesform av en anordning ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 er avmagnetiseringsspolen 1 en del av en farvefjernsynsmottager med et bilderør av skyggemasketypen, og denne spole ligger i serie med en temperaturavhengig motstand 2. En seriekopling av en andre temperaturavhengig motstand 7 og en likeretterkrets 8 ligger parallelt med den førstnevnte seriekopling. Den temperaturavhengige motstand 7 har negativ temperaturkoeffisient mens den temperaturavhengige motstand 2 har positiv temperaturkoeffisient. De temperaturavhengige motstander er termisk koplet ved at de er anbragt i intim kontakt med hverandre som er antydet med en dobbeltpil på fig. 1. Parallellkoplingen av seriekoplingene 1, 2 og 7, 8 kan ved hjelp av en topolet bryter 6 forbindes med klemmene 3 og 4 av en veksélspenningskilde 5, for eksempel et elektrisk strømnett.

Likeretterkretsen 8 består som vist på fig. 1 av en likeretter 9 som er serieforbundet med parallellkopling som består av en kondensator 10 med stor kapasitet og en belastning 11. Under drift likeretter likeretteren 9 som kan bestå av en eller flere dioder, nettspenningen fra kilden 5 slik at en likespenning opptrer over kondensatoren 10 for mating av ytterligere komponenter i mottageren. En likestrøm flyter gjennom disse komponenter. Belastningen 11 representerer en motstand hvis verdi er lik for-holdet mellom likespenningen og likestrømmen. Naturligvis kan mottageren også omfatte ytterligere komponenter som ikke er vist f.eks. for frembringelse av likespenninger av forskjellig verdi, såvel som en eller flere nettransformatorer.

I kald tilstand har den temperaturavhengige motstand 2 en forholdsvis lav motstandsverdi (f.eks. 25 Ohm) mens den temperaturavhengige motstand har forholdsvis høy verdi (f.eks. 7 0 Ohm). Umiddelbart etter innkoplingen av bryteren 6 vil en stor strøm flyte gjennom den temperaturavhengige motstand 2 og spolen 1 (f.eks. 5A eller mer) .Som følge av at seriekoplingen av'den temperaturavhengige motstand 7 og likeretterkretsen 8 ligger parallelt med kilden 5 vil strømmen gjennom seriekoplingen ved begynnelsen være uavhengig av avmagnetiseringsstrømmen som flyter gjennom grenen 1, 2. Strømmen gjennom begge de temperaturavhengige motstander er i stand til å oppvarme .disse på forholdsvis kort tid. (f.eks. 10 sek.) .

Fig. 2 viser i lugaritmisk skala motstandsverdien R for den temperaturavhengige motstand 2 som funksjon av temperaturen T. Over den såkalte Curie-temperatur Tq (ca. 75°C) vil den spesifikke motstand for materialet som den temperaturavhengige motstand 2 består av og følgelig også dens motstandsverdi øke me- steilt. Hvis den temperaturavhengige motstand 7 ikke er tilstede, vil den temperaturavhengige motstand 2 som følge av egenoppvar-ming innta en temperatur 1-^(ca. 130°C) med en tilsvarende mot-*-standsverdi R, på ca. 20 kOhm, og amplituden av avmagnetiserings-strømmen vil ha en verdi på ca. 20 mA.

Når temperaturen øker avtar motstandsverdien i den temperaturavhengige mostand 7. Strømmen gjennom denne er hovedsakelig bestemt av verdien av spenningen,over og strømmen gjennom belastningen 11 og disse verdier er i varm tilstand hovedsakelig avhengig av temperaturen av de temperaturavhenige motstander 2 og 7 og av avmagnetiseringskretsen. De er bare avhengig av drifts-forholdene for de forskjellige komponenter i mottageren som for-synes med matespenning fra kretsen 8. Denne strøm kan f.eks. som følge av virkningen av en sikkerhetskrets overskride en bestemt maksimal verdi.

Sluttverdien for den temperaturavhengige motstand 7 er lav. F.eks. ca. 1 Ohm slik at strømmen blir ca. 1,5 A og temperaturen 17 5°C. Den temperaturavhengige motstand 7 er valgt slik at selv om den minst mulige strøm passerer avhengig av belastningen 11, opprettholdes en sluttémperatur som er høyere enn T^. Føl-gelig avgir den temperaturavhenige motstand 7 varme til den temperaturavhengige motstand 2. Da en del av varmestrålingen fra den temperaturavhengige motstand 7 går til omgivelsene vil sluttemperaturen på den temperaturavhengige motstand 2 være lavere enn temperaturen på den temperaturavhengige motstand 7. Som følge av varmeoverføringen beholder den temperaturavhengige motstand 7 en sluttémperatur T0 som er ca. 20 - 30°C høyere enn T^. En likevektstilstand opptrer når sluttemperaturen for den temperaturavhengige motstand 7 er mindre enn sluttemperaturen uten termisk kopling med den temperaturavhengige motstand 2 idet begge de temperaturavhengige motstander tilnærmet holdes på denne sluttémperatur ved sluttstrømmene. Denne situasjonen er stabil og følgelig sikker, foidi en økning av temperaturen T, bevirker en senkning av strømmen gjennom den temperaturavhengige motstand 2 som mot-virker økningen av temperaturen. Den hindrer også temperaturen for å øke for meget hvilket kunne bevirke at motstandsverdien R avtar. Sluttverdien R2for den temperaturavhengige motstand 2 er større enn for R^, nemlig ca. 60 kOhm og sluttamplituden av strømmen gjennom spolen 1 minskes til den ønskede, verdi, dvs. min-

dre enn 5 mA.

I det foregående antas at energiopptaket i spolen 1

i sluttilstanden er ubetydelig i forhold til energiopptaket i den temperaturavhengige motstand 2. Dette må sees på bakgrunn av at den ohmske motstandsverdi (ca. 20 Ohm) i spolen 1 er meget mindre enn verdien R2slik at utgangsspenningen over spolen 1 faller tii en ubetydelig verdi.

Den temperaturavhengige motstand 7 er en Sikkerhets-motstand for likeretterkretsen 8. Da kondensatoren 10 før innkop-ling av bryteren 8 er uladet, vil en meget stor strøm flyte gjennom likeretteren 9 og kondensatoren 10 hvis den temperaturavhengige motstand 7 ikke var tilstede. Dette ville bevirke ødeleggel-se av disse komponenter og også bryteren 6. Som vist på fig. 1 kan det anbringes en sikring 12 mellom bryteren 6 og foijbindel-sespunktet mellom de temperaturavhengige motstander. 2 og 7 men denne kunne smelte. Startstrømmen er begrenset av den temperaturavhengige motstand 7, men denne bevirker praktisk talt ikke noe spenningsfall i varm tilstand.

Sammenlignet med det tilfelle hvor den temperaturavhengige motstand 7 er byttet ut med en lineær motstand vil anordningen ifølge oppfinnelsen bety en vesentlig energiinnsparing. Sluttverdien for den temperaturavhengige motstand 7 er mindre enn verdien av en eventuell lineær motstand, dvs. den ovenfor nevnte startverdi (ca. 70 Ohm) for den temperaturavhengige motstand 7 mens verdien av den likerettede spenning over kondensatoren 10 bare avtar under oppvarmingstiden for den temperaturavhengige motstand 7 .

Det er også en ekstra fordel nemlig at etter innkoplingen av bryteren 6 øker strømmen fra kilden 5 gjennom kretsen 8 gradvis og ikke plutselig hvilet demper spranget som frembringes av grenen 1, 2.

Ved utførelseseksemplet på fig. 3 ligger likeretterkretsen 8 parallelt med seriekoplingen av avmagnetiseringsspolen 1 og den temperaturavhengige motstand 2, mens den temperaturavhengige motstand 7 ligger mellom bryteren 6 og forbindelsespunktet mellom den temperaturavhengige motstand 2 og likeretterkretsen 8. Ved denne utførelse, begrenser den temperaturavhengige motstand 7 også avmagnetiseringsstrømmen, slik at begge de temperaturavhengige motstander må velges slik at det oppnås en mindre startverdi enn i tilfellet på fig. 1. Sluttilstanden er her vesentlig ikke forskjellig fra utførelsen på fig. 1.

Det skal bemerkes at ved de to beskrevne utførelser har den temperaturavhengige motstand 7 en dobbelt funksjon, nemlig å beskytte likeretterkretsen 8 og øke sluttverdien av den temperaturavhengige motstand 2 og følgelig minske sluttavmagne-tiseringsstrømmen hvilket betyr innsparing sammenlignet med det tilfelle hvor avmagnetiseringsanordningen er utført på kjent måte, f.eks. med to termisk koplede temperaturavhengige motstander med positiv temperaturkoeffisient, mens den temperaturavhengige motstand 7 eller en lineær motstand i samme stilling ikke er koplet med denne. Ved ut^ørelseseksemplet på fig. 4 er den temperaturavhengige motstand 7 anordnet parallelt med seriekoplingen av avmagnetiseringsspolen 1 og den temperaturavhengige motstand. Komponentene 1, 2 og 7 kan vis en sikring 12 og bryteren 6 forbindes med klemmen 3 for en vekselstrømkilde 5. Ved denne utførelsesform er likeretteren 9 av Graetz-typen, dvs. består av fire dioder 9a, 9b, 9c og 9d som danner en brokopling hvor en diagonal er forbundet med komponentene 10 og 11, mens et punkt av den andre diagonal er forbundet med forbindelsespunktet mellom seriekoplingen 1, 2 og den temperaturavhengige motstand 7 som ikke er forbundet med bryteren 6. Det annet punkt av diagona-len er via bryteren 6 forbundet méd den andre klemme 4 for vekselspenningskilden 5.

I kald tilstand har den temperaturavhengige motstand 2 en forholdsvis lav motstandsverdi (ca. 4 Ohm) mens den temperaturavhengige motstand 7 har en forholdsvis høy verdi (ca. 150 Ohm). Kondensatoren 10 har fremdeles ingen ladning. Ved denne utførelsesform har spolen 1 en ohmsk motstandsverdi på ca. 100 Ohm. Umiddelbart etter innkopl.ing av bryteren 6 ved hovedsakelig hele spenningen fra kilden 5 opptre over parallellkoblingen 1,

2, 7. Hvis spenningen har en effektiv verdi på 220 V vil strøm-men være ca. 3,IA som flyter gjennom den temperaturavhengige motstand 2 og avmagnetiseringsspolen 1, mens en strøm på ca. 2,1 A flyter.gjennom den temperaturavhengige motstand 7 som til å be-gynne med er uavhengig av avmagnetiseringsstrømmen som flyter gjennom grenen 1, 2.

Fig. 5a viser en periode av strømmen som flyter gjennom likeretteren 9 ved begynnelsen av prosessen. Det er her an- tatt at frekvensen for nettspenningen er 50 Hz svarende til en periode på 20 ms. Når kondensatoren 10 er utladet er diodene 9a og 9d eller 9b og 9c ledende under en hel halvperiode, dvs. åp-ningsvinkelen er lik 10 ms.

Etter innkoplingen vil avmagnetiseringsstrømmen gjennom spolen 1 gradvis avta på den ene side fordi motstandsverdien av den temperaturavhengige motstand 2 blir større når denne blir varmere, og på den annen side fordi kondensatoren 10 lades. Når temperaturen øker vil i tillegg motstandsverdien av den temperaturavhengige motstand 7 avta. Sluttverdien av denne er lav, f.eks. ca. 2 Ohm. Som vist på fig. 1 og 3 vil den temperaturavhengige motstand 2 få en sluttémperatur T2som overskrider sluttemperaturen T ^ som ville oppnås ved selvoppvarming og uten den temperaturavhengige motstand 7 hvilket bevirker at sluttverdien av den temperaturavhengige motstand 2 blir høyere. Sluttamplituden for avmagnetiseringsstrømmen blir følgelig minsket til den ønskede verdi. Denne sluttilstand er stabil og følgelig sikker.

Fig. 5b viser en periode av strømmen som flyter gjennom likeretteren 9 ved slutten av prosessen. Verdien av denne er avhengig av verdien av belastningen 11. I en gitt mottager ble det målt en toppverdi på ca. 4A ved en åpningsvinkel for likeret-terdiodene på ca. 3 ms. Det skal bemerkes at avmagnetiserings-strømmen gjennom avmagnetiseringsspolen 1 er hovedsakelig av samme form som strømmene som er vist på fig. 5a og 5b fordi reak-tansen av spolen ved lave frekvenser kan være ubetydelig i forhold til den ohmske motstandsverdi av spolen. Fig. 5a og 5b viser at formen av strømmen er hovedsakelig symmetrisk i forhold til 0-verdien. En grunn for dette er at minskningen av amplituden av avmagnetiseringsstrømmen ikke finner sted for hurtig og er bestemt av produktet av motstandsverdien for kretsen 1, 2, 7 og kapasiteten av kondensatoren 10. Da kapasiteten er bestemt av den tillatte amplitude av bromspenningen over belastningen 11 vil tilstanden kreve en minimum verdi for denne motstand og følgelig av begynnelsesmotstandsverdien for den temperaturavhengige motstand 7 og den ohmske motstandsverdi for avmagnetiseringsspolen, ved opprettholdelse av de magnetiske egenskaper. I utførelsesek-semplet på fig. 4 har kondensatoren 10 en kapasitet på 200 yuF mens motstandsverdien er ca. 60 ohm i kald tilstand, slik at produktet blir tilnærmet lik 12 ms, dvs. i størrelsesordenen 50 -

60% av periodens varighet.

Grunnen til at formen av strømmen må være hovedsakelig symmetrisk i forhold til nullverdien, hvor negative og posi-tive toppverdier følgelig er hovedsakelig like, er at avmagneti-seringsstrømmen praktisk talt ikke må inneholde noen likestrøms-komponent som kan frembringe et uønsket magnetfelt. Ved anven-delse av Graetz-likeretterkoplingen som vist på fig. 4 vil avmag-netiseringsstrømmen skifte retning for hver halvperiode fordi denne strøm avvekslende flyter enten gjennom diodene 9b og 9c eller gjennom diodene 9d og 9a. En enveislikeretter hvor strøm-men ikke vendes kan ikke anvendes ved utførelsen på fig. 4. Fig'. 6 viser en likeretterkrets for spenningsdopling. Her omfatter likeretterkretsen 8 to dioder 9a og 9b og to kondensatorer 10a og 10b. Det er klart at avmagnetiseringsstrømmen som også flyter gjennom kondensatoren 10b ikke inneholder noen likestrømskompo-nent. Det er også klart at kretsen ly 2, 7 kan inneholde en mateledning til kilden 4 som naturligvis også gjelder utførelsen på fig. 4. Det skal bemerkes at enveislikeretteren som er vist på fig. 3 bevirker et likespenningsfall over den temperaturavhengige motstand 7. Følgelig vil man også ved denne konstruksjon anvende en Graetz-likeretter.

På fig. 4 og 6 er begynnelsesstrømmen begrenset av komponentene 1, 2 og særlig 7. Det skal bemerkes at den temperaturavhengige motstand 2 alltid har meget lav spenning både på fig. 1 og 6. Ved begynnelsen av prosessen vil spenningen fra kilden 5 praktisk talt i sin helhet opptre over spolen 1 som har en meget større mostandsverdi, mens spenningen over seriekoplingen 1, 2 ved slutten av prosessen er lav-r fordi den temperaturavhengige motstand 7 som er lavohmik hovedsakelig kortslutter denne gren. Fordelen hermed er at den temperaturavhengige motstand 2 kan være meget tynnere enn den temperaturavhengige motstand 2 på fig. 1 og 3, dvs. 0,5 - 0,7 mm istedet for ca. 2 mm, hvilket betyr en vesentlig materialbesparelse og den er følgelig billigere. Energiopptaket er også meget mindre og varmetapet til omgivelsene blir mindre. Dette gjelder også temperaturavhengige motstander som i kjente kretser ligger i serie med avmagnetiseringsspolen og som idet minste ved begynnelsen av avmagnetiseringen må være i stand til å motstå høy spenning.

Claims (8)

1. Anordning for avmagnetisering av ferromagnetiske komponenter i en farvefjernsynsmottaker, omfattende en seriekopling av en avmagnetiseringsspole og en positivt temperaturavhengig motstand, hvilken seriekopling er forbindbar med minst en klemme av en vekselspenningskilde, og et motstandselement for tilførsel av varme til den temperaturavhengige motstand, karakterisert ved at motstandselementet er en andre, negativt temperaturavhengig motstand som er'termisk koplet med den første temperaturavhengige motstand, og at den andre motstand samtidig er beskyttelsesmotstand for en likeretterkrets i mottakeren.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at strømmen gjennom en likeretter i likeretterkretsen også flyter gjennom den andre motstand, og at temperaturen i den andre motstand i sin endelige arbeidstilstand overskrider temperaturen i den første motstand.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den andre motstand ligger i serie med likeretterkretsen, at denne seriekopling ligger parallelt med seriekoplingen av avmagnetiseringsspolen og den første motstand, og at begge seriekoplinger er forbindbåre med klemmene av en vekselstrøm-kilde.

4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at seriekoplingen av avmagnetiseringsspolen og den:'første motstand ligger parallelt med likeretterkretsen, at den ene av forbindelsespunktene for disse er forbindbar med en første klemme av vekselspenningskilden, mens det andre forbindelsespunkt er forbundet med den andre motstand som er forbindbar med den andre klemme av vekselspenningskilden.

5. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den andre motstand ligger parallelt med seriekoplingen av avmagnetiseringsspolen og den første motstand, hvilken paral-lelkopling omfatter en mateledning til likeretteren som er en toveislikeretter av den art at det praktisk talt ikke flyter noen likestrømkomponent i mateledningen.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den første motstands motstandsverdi i kald tilstand er mange ganger, mere enn 20 ganger, mindre enn den ohmiske mot standsverdi av avmagnetiseringsspolen.

7. Anordning ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at likeretterkretsen er av Graetz-typen.

8. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at likeretterkretsen er av Graetz-typen, og at produktet av den samlede ohmiske motstandsverdi for parallellkoplingen i kald tilstand og kapasiteten i en matekondensator som er en del av likeretterkretsen, er tilnærmet 50% av varigheten av én periode av spenningen fra vekselspenningskilden.