MXPA00000328A - Transformador de alto voltaje dividido por diodos - Google Patents

Abstract

La presente invención específica un transformador de alto voltaje, dividido por diodos, compacto y efectivo en el costo para altos voltajes, en particular, por arriba de 20 kV, en el cual el devanado de alto voltaje (W2 - W5) estáen cámaras (8) de un formato de bobina (9) por abajo del devanado primario W1), y que contiene un medio por el cual se reduce el campo eléctrico entre el formato de bobina (9) y el núcleo a fin de evitar los efectos corona. Este medio es, por ejemplo, un revestimiento conductor de la superficie (15) de la cavidad interior (11) del formato de bobina (9), revestimiento que comprende preferentemente grafito coloidal. El revestimiento conductor también se puede realizar por una película plástica metalizada que se enrolla entre el núcleo y el formero de bobina (9). Como una alternativa, la cavidad (11) entre el núcleo y el formero de bobina (9) se puede rellenar con un material cuya permitividad relativa ?r es distintamente mayor que aquella del aire. El uso de un gran número de diodos también es posible como el medio para reducir el campo eléctrico. El devanado de alto voltaje (W2 - W5) se cubre esencialmente de manera completa por el devanado primario (W1), con el resultado que la radiación de interferencia producida en el devanado de alto voltaje se filtra de una manera virtualmente completa. Aparecen aplicaciones en particular para aparatos de televisión y monitores de computador.

Description

TRANSFORMADOR DE ALTO VOLTAJE DIVIDIDO POR DIODOS La presente invención se refiere a un transformador de alto voltaje dividido por diodos, que tiene un núcleo, un devanado principal y un devanado de alto voltaje, que se arregla en cámaras de un formero de bobina. Por ejemplo, en la EP 0 529 418 Bl, se describe un transformador de alto voltaje dividido por diodos de este tipo. Este transformador contiene un primer formero de bobina, que ajusta el primer devanado y los devanados auxiliares, adicionales, y un segundo formero de bobina, en el cual se arregla el devanado de alto voltaje en la forma de un devanado de cámara. Los dos formeros de bobina se producen usualmente y enrollan de manera separada. Durante el montaje final, el formero de bobina con el devanado de alto voltaje, que tiene un diámetro interior correspondientemente más grande, se empuja sobre el formero de bobina con el devanado primario. Los formeros de bobina se circundan subsecuentemente con un alojamiento plástico y se encapsulan adicionalmente con una composición de resina sintética para el propósito de suprimir los efectos corona y las descargas disruptivas de alto voltaje. Las modalidades de este tipo se usan en aparatos de televisión, por ejemplo, y suministran altos voltajes en operación continua de 24 kV hasta por arriba de 30 kV. La DE 38 22 284 Al describe un transformador de alto voltaje que tiene pequeñas dimensiones para aproximadamente 7 kV para copiadoras y similares. Este transformador igualmente tiene dos formeros de bobina, el formero de bobina con el devanado primario que se empuja sobre el formero de bobina con el devanado de alto voltaje y enganchado en su lugar en el mismo. No se diseña como un transformador de alto voltaje dividido por diodos y no puede lograr altos voltajes por arriba de 20 kV como se requiere para los aparatos de televisión. No contiene diodos rectificadores, estos se arreglan de manera separada en el circuito asociado. La intención particular, al usar un formero de bobina tipo cámara, fue solucionar los problemas de alto voltaje que aparecen ahi debido a la pequeña distancia entre el devanado de alto voltaje y el núcleo. A pesar del voltaje considerablemente menor de 7 kV, sin embargo, este diseño no ha demostrado una potencia de alto voltaje satisfactoria en la operación sostenida, aún con el encapsulación completo, y por lo tanto no se ha puesto en producción. El objeto de la presente .invención es especificar un transformador de alto voltaje dividido por diodos del tipo mencionado en la introducción que se construye de manera muy compacta y que es efectivo en el costo y en particular, tenga buena potencia de alto voltaje en la operación continua a voltajes por arriba de 20 kV. Este objeto se logra por medio de la invención especificada en la reivindicación 1. En las subreivindicaciones se especifican los desarrollos ventajosos de la invención. En el caso del transformador de alto voltaje dividido por diodos de la invención, el devanado principal está por arriba del devanado de alto voltaje y el transformador de alto voltaje contiene un medio por el cual se reduce el campo eléctrico entre el formero de bobina y el núcleo, a fin de evitar los efectos corona. Por ejemplo, la superficie de la cavidad interior del formero de bobina se proporciona con un revestimiento conductor, que, durante la operación, está a tierra como resultado del contacto con el núcleo, o al mismo potencial como el núcleo. Como resultado, se puede detectar el campo eléctrico en la separación de aire inherentemente inevitable entre el núcleo y el formero de bobina, suprimiendo de este modo de manera efectiva los efectos corona y las descargas disruptivas de voltaje. Los efectos corona se producen en particular por el ozono producido en el aire por un alto campo eléctrico. El revestimiento conductor concentra el campo eléctrico en el material entre el devanado de alto voltaje y el revestimiento conductor del formero de bobina, lo que asegura una potencia de alto voltaje a largo plazo con un material y dimensionamiento apropiados. El revestimiento conductor usado debe ser una capa de alta impedancia, por ejemplo, grafito coloidal, que se puede aplicar de una manera simple por medio de una boquilla que rocia en la dirección radial. Una capa de baja impedancia, por ejemplo, metálica, constituirla una vuelta en corto circuito y conducirla a pérdidas . Como una alternativa, en lugar de revestimiento conductor, la cavidad restante entre el núcleo y el formero de bobina se puede rellenar con un material, de modo que también se eviten por este medio los efectos corona. El material tiene de manera preferente la permitividad relativa más alta posible et, por ejemplo 2 - 3 o 4, y puede ser, por ejemplo, una pasta viscosa, también posiblemente el material de encapsulación del transformador de alto voltaje mismo. El material también puede tener una baja conductividad. No deben presentarse inclusiones de aire en el transcurso del relleno puesto que, a causa de la permitividad relativa baja en el e = 1, un alto voltaje eléctrico se acumula en estas inclusiones y el aire se puede ionizar fácilmente bajo las condiciones de vo'ltaje que prevalecen ahi . Puesto que el devanado primario se porta conjuntamente con una capa aislante directamente en el devanado de alto voltaje, el arreglo completo llega a ser muy compacto. Las cámaras del formero de bobina también proporcionan, con un devanado de múltiples hojas, una superficie suficientemente lisa sobre la cual se puede enrollar el devanado primario de una manera uniforme y hermética con un espesor de alambre de por ejemplo, 0.3 a 0.8 mm. El espesor de la pared bajo las cámaras del devanado de alto voltaje en la dirección del núcleo se eligen ventajosamente tal que se incrementen conforme aumenta el alto voltaje en el fondo de la cámara. Los diodos de alto voltaje se pueden arreglar de manera lateral con respecto a las cámaras de alto voltaje en el formero de bobina, o de manera alternativa se pueden integrar entre el devanado de alto voltaje y el devanado primario. A fin de obtener una modalidad muy barata, el devanado de alto voltaje se subdivide en cuatro devanados, un diodo que se conecta respectivamente entre el primero y el tercero y el cuarto devanado y una derivación que se encamina entre el segundo y tercer devanado para el voltaje de enfoque de un cinescopio. La estructura compacta del formero de bobina permite que no solo el alojamiento del transformador de alto voltaje, sino también su núcleo se reduzcan considerablemente en tamaño. Como resultado de esto, el compuesto de encapsulación también se puede reducir considerablemente puesto que no hay por más tiempo ningún potencial de alto voltaje en el exterior del transformador de alto voltaje. Esto no solo conduce a una reducción considerable en el costo, sino también da ventajas de espacio y peso. De esta manera, es posible lograr una reducción del peso del 25 %, dadas las mismas propiedades eléctricas, con un transformador de alto voltaje dividido por diodos (DST, por sus siglas en inglés) que tiene dos diodos en comparación con un transformador de alto voltaje dividido por diodos que tiene tres diodos. Además, se evitan los circuitos de RLC para atenuar la radiación de interferencia. En una modalidad de ejemplo, adicional, el transformador de alto voltaje dividido por diodos contiene solo un formero de bobina, en el cual se arregla en cámaras el devanado de alto voltaje, el devanado primario que está por arriba del devanado de alto voltaje y que se enrolla sobre un manguito interpuesto o devanado de lámina. Como una alternativa, también es posible usar un formero de bobina, simple - para el devanado primario, un formero de bobina que se empuja sobre el formero de bobina con el devanado de alto voltaje. Si se usa un manguito, también se puede componer de dos o más partes. De una manera ventajosa, el devanado primario es algo más ancho que el devanado de alto voltaje y cubre a este último tanto como sea posible de una manera completa. La radiación de interferencia de alta frecuencia producida en el devanado de alto voltaje se filtra de una manera virtualmente completa por este medio puesto que el núcleo (usualmente en potencial a tierra) del transformador de alto voltaje se sitúa en el interior del transformador de alto voltaje y el devanado primario herméticamente enrollado, de cubierta se sitúa en el exterior, y las cámaras exteriores del devanado de alto voltaje portan ya sea solo un voltaje de impulso muy pequeño o ninguno, dependiendo del diseño, puesto que se conectan ya sea al potencial de referencia o a la conexión de alto voltaje directamente o via una cámara adicional. Estos voltajes de interferencia se producen como resultado de las oscilaciones entre las inductancias y las capacitancias parásitas del transformador de alto voltaje cuando los diodos cambian desde la fase conductora a la fase de bloqueo. Estos hechos se han indicado ya de manera comprensiva a la literatura, por ejemplo, en la EP 0 735 552 Al, por lo tanto no se discuten en detalle adicional en la presente. Puesto que el devanado principal se sitúa ventajosamente tal que se ajusta por arriba del devanado de alto voltaje, los diodos se pueden arreglar directamente entre los devanados parciales correspondientes, por ejemplo, en la trama de las cámaras o por arriba de las cámaras, más bien tiene que estar fuera. Las conexiones de los diodos a las cámaras de alto voltaje son en este caso encaminadas via cámaras de alto voltaje, interpuestas. Se logra un acoplamiento muy bueno entre el devanado de alto voltaje y el devanado primario, además, por arreglo compacto del transformador de alto voltaje. Es posible arreglar hasta dos diodos en una cámara en la parte inferior del formero de bobina que está en la dirección del tablero de circuitos. En el lado superior del formero de bobina, se pueden arreglar diodos en una continuación del formero de bobina. En particular, los diodos inferiores se arreglan paralelos a la parte inferior de la extremidad inferior del núcleo y los diodos superiores se arreglan perpendiculares a la parte superior de la extremidad superior del núcleo, con el resultado que es posible usar un núcleo cuyo ancho claro es solo ligeramente mayor que la longitud de los de los devanados primario y de alto voltaje, puesto que en este caso el núcleo se puede pasar lateralmente fuera del formero de bobina a través de los cortes . Los diodos superiores se arreglan adicionalmente de una manera tal que después de que el embobinado del devanado de alto voltaje y el montaje y conexión de los diodos, se puede empujar un manguito de una parte individual que se ajusta exactamente sobre el devanado de alto voltaje, sobre el diodo y el devanado de alto voltaje. Sin embargo, son igualmente posibles arreglos de diodos entre el devanado de alto voltaje y el devanado primario. Estos pueden estar por ejemplo de manera axial con respecto al formero de bobina por arriba de las cámaras de alto voltaje, paralelos al núcleo, con el resultado que se establecen simultáneamente de este modo las conexiones entre los devanados parciales del devanado de alto voltaje. La periferia del devanado primario llega a ser en consecuencia ligeramente mayor y también puede adquirir una forma ovalada. El uso de un número más grande de diodos también es posible como el medio para reducir el campo eléctrico para el propósito de evitar los efectos corona. En desarrollos adicionales, se ha encontrado de manera sorprendente que un transformador de alto voltaje de este tipo opera confiablemente aún sin un revestimiento conductor. De esta manera, por ejemplo, se puede generar un alto voltaje de 32 kV en operación sostenida con cuatro diodos. Aún es posible obtener hasta aproximadamente 28 kV con tres diodos, pero esto representa un limite superior incierto. En un tipo con tres diodos, por lo tanto, es recomendable un revestimiento conductor puesto que este último se puede aplicar en una operación de trabajo sin virtualmente costos adicionales. La explicación para la potencia suficiente de alto voltaje para los transformadores de alto voltaje que tienen tres o más diodos sin un revestimiento conductor es que las cámaras exteriores no portan virtualmente voltajes de impulso y en las cámaras interiores, por virtud del número más grande de diodos, los voltajes de impulso no alcanzan un valor de voltaje que pueda conducir a los efectos corona entre las cámaras de alto voltaje y el núcleo.

El transformador de alto voltaje se puede producir de una manera efectiva en el costo, puesto que solo tiene un componente plástico complicado, el formero de bobina con el devanado de alto voltaje. Puesto que el alambre delgado del devanado de alto voltaje, típicamente cerca de 0.05 mm, se enrolla primero en este caso, esta operación de bobinado se puede controlar muy bien. El manguito o un bobinado de lámina se aplica subsiguientemente y el alambre grueso del devanado primario y cualquiera de los devanados auxiliares adicionales se pueden enrollar en este sin ningún problema. Puesto que en este arreglo, virtualmente no hay partes que porten alto voltaje, en particular no hay partes que tengan voltajes de impulso, estando el exterior del formero de bobina, de esta manera en el borde exterior del transformador de alto voltaje, el espesor de la composición de resina sintética entre el formero de bobina con los devanados y el alojamiento plástico exterior del transformador de alto voltaje se puede reducir de 3 mm a menos de 1 mm, como resultado de lo cual el alojamiento plástico se puede reducir considerablemente en tamaño. Puesto que el devanado primario ahora está fuera del devanado de alto voltaje en lugar de dentro de este último, está comparativamente lejos de los campos parásitos del núcleo, que se pronuncian altamente de manera particular alrededor de la separación de aire. Puesto que las oscilaciones de interferencia contienen armónicas superiores de hasta por arriba de 1 MHz, surgen pérdidas pronunciadas previamente en el devanado primario debido a los efectos peliculares y las corrientes de Foucault, que se pueden mantener a un nivel tolerable solo por medio de alambres delgados del devanado primario, en particular al usar alambre de múltiples hebras costoso. El nuevo arreglo hace posible usar alambre delgado, por ejemplo, cobre que tiene un espesor de 0.475 mm o más, sin que surjan pérdidas peliculares pronunciadas, como resultado de lo cual también es posible reducir las pérdidas resistivas en el devanado primario. Sin embargo, el devanado primario situado en el exterior debe absorber la radiación de interferencia emitida. En una modalidad de ejemplo, preferida, el devanado primario está a una distancia de aproximadamente 5 mm del núcleo, en tanto que en los diseños anteriores la distancia típicamente es de 1.5 mm. La periferia más pequeña del devanado de alto voltaje significa que son considerablemente menores las capacitancias de los devanados. Esto permite que el número de vueltas se incremente, como resultado de lo cual se puede reducir el diámetro de núcleo de ferrita. Esto no solo da un ahorro de costo y espacio y un ahorro de espacio, sino también se reducen las pérdidas en el núcleo de ferrita. Las ventajas adicionales son operación segura puesto que, en el caso de un cortocircuito en el devanado de alto voltaje, y que puede conducir a un sobre-calentamiento, el transformador no puede explotar por más tiempo debido a que el devanado de alto voltaje está circundado muy sólidamente por el devanado primario, que está enrollado típicamente con alambre grueso. Adicionalmente, no hay necesidad de un circuito de RLC conectado al devanado primario puesto que es suficientemente estable el alto voltaje. Un diseño que tiene cuatro diodos permite, por ejemplo, un transformador de alto voltaje con 60 vatios de voltaje de salida en el lado de alto voltaje a 32 kV que tiene una reducción de costo de más de 20 %, y es de aproximadamente del mismo tamaño como un transformador previo de 30 o 40 Watios, con un peso de 200 gramos. El peso se puede reducir completamente por 30 % en comparación con los tipos anteriores que tienen la misma salida de potencia. Adicionalmente, la altura del transformador de alto voltaje se puede mantener muy baja puesto que el alto voltaje se puede encaminar al fondo de las cámaras y pasar via un manguito de plástico en el alojamiento desde el fondo de la parte superior a la conexión. El aislamiento necesita un tubo de aproximadamente 4 cm, virtualmente todo lo cual está en el alojamiento del transformador de alto voltaje. El presente transformador de alto voltaje de esta manera es excelentemente adecuado para el aparato de televisión reciente o chasis de monitor puesto que la estructura del chasis llega a ser aún más compacta como resultado de los circuitos integrados que tienen niveles más altos de integración. No hay necesidad por más tiempo de temerle a esa radiación de interferencia que interfiere con el circuito sintonizador. La invención se explica posteriormente a manera de ejemplo con referencia a los dibujos esquemáticos, en los cuales: Las figuras 1 y 2 muestran un diagrama de bloques con un transformador de alto voltaje dividido poír diodos que tiene dos diodos y tres diodos, respectivamente, para generar un alto voltaje para un cinescopio, La figura 3 muestra un formero de bobina con devanados y dos diodos para un transformador de alto voltaj e, Las figuras 4 y 5 muestran el conjunto de circuitos de los diodos de alto voltaje y los devanados parciales de los devanados de alto voltaje, y La figura 6 muestra un formero de bobina con devanados, cuatro diodos y un núcleo para un transformador de alto voltaje. La figura 1 ilustra un transformador Tr de alto voltaje dividido por diodo que tiene un devanado primario Wl y un devanado de alto voltaje que se subdivide en los devanados parciales W2 - W5. Un extremo del devanado primario Wl se conecta a un voltaje de operación UB y el otro extremo se conecta a un transistor 2 de conmutación, que se prende y apaga periódicamente por una señal de impulsión 1. Un extremo del devanado parcial W2 se conecta a un potencial de referencia y el alto voltaje que se encamina a una conexión UH para la operación de un cinescopio 7 se presenta en un extremo de devanado W5. El alto voltaje UH es usualmente suave por las capacitancias del cable de conexión y las capacitancias del cinescopio 7, indicadas aqui por la capacitancia C. El devanado de alto voltaje se subdivide en cuatro devanados W2, W3, W4 y W5, un diodo 3 y 5 de alto voltaje, respectivo, para el propósito de rectificación que se interpone entre el primero y el segundo y el tercero y el cuarto devanado. Una derivación A para proporcionar un alto voltaje para el electrodo de enfoque del cinescopio 7 se encamina entre el segundo y tercer devanados W3, W4 de alto voltaje. El transistor de conmutación se apaga en el tiempo corto del retorno horizontal del punto. Esto da por resultado una alta carga en impulso para el transformador de alto voltaje Tr, y esta carga se debe tomar en cuenta en el diseño del transformador. Puesto que los diodos de rectificación se integran entre los devanados del transformador de alto voltaje en el arreglo de la figura 1, es evidente que los extremos exteriores del devanado de alto voltaje están libres del voltaje de AC . Por lo tanto, las cargas de impulso se aplican esencialmente solo a los diodos 3 y 5 y los extremos de los devanados adyacentes a los diodos . Como una diferencia de la figura 1, se ilustra en el circuito de la figura 2 un transformador dividido por diodos que tiene tres diodos . Un diodo respectivo 3, 4, 5 se arregla entre los devanados parciales W2 -W5 y la derivación A para el electrodo de enfoque es en este caso encaminada desde el devanado parcial W3, como se explica posteriormente con referencia a la Figura 4. En ambas figuras, y también en una posterior, se proporcionan conceptos idénticos con los mismos números de referencia.

Los circuitos de este tipo se usan usualmente en aparatos de televisión y monitores de computadora, referencia a la cual se hace de este modo. Las modalidades del transformador de alto voltaje dividido por diodos que se ilustran en las Figuras 1 y 2 solo son a manera de ejemplo; en particular el devanado de alto voltaje también se puede subdividir en más de cuatro devanados parciales W2 - W5. La figura 3 ilustra, en un dibujo seccional, un formero de bobina 9, que acomoda tanto el devanado primario Wl como el devanado de alto voltaje subdividido en los devanados individuales W2 - W5, los devanados W2 - W5 que están por abajo del devanado primario Wl . El formero de bobina 9 contiene una cavidad axial 11, que acomoda el núcleo de ferrita (no ilustrado) . El formero de bobina 9 contiene una multiplicidad de cámaras 8, el fondo de las cuales tiene aproximadamente un espesor de 1 mm en la dirección de la cavidad y en la cual se enrollan los devanados individuales W2 - W5 del devanado de alto voltaje. El formero de bobina 9 contiene de manera ventajosa doce cámaras 8, uno de los devanados W2 - W5 que se arregla en tres de estas cámaras 8 en este caso. El espesor del fondo de las cámaras 8 en la dirección de la cavidad 11 se puede variar de acuerdo con la carga de alto voltaje en la forma de voltaje de DC y AC, como se describe por ejemplo por EP 0 028 383 Bl . Una capa aislante lO, que consiste de un número de capas de un devanado de lámina en esta modalidad de ejemplo, está por arriba de las cámaras 8. El devanado primario Wl se enrolla en una o más capas herméticamente enrolladas directamente sobre esta capa aislante 10. Además, los devanados auxiliares WH se aplican al devanado primario Wl, devanados auxiliares que se pueden enrollar ventajosamente con el mismo espesor de alambre como aquel del devanado primario Wl en una operación de trabajo. Los ejemplos de espesores prácticos de alambres son de 0.335 mm o más para el devanado primario Wl y de 0.05 mm de alambre de cobre esmaltado para el devanado de alto voltaje. Igualmente, el diodo 5 se puede colocar también en la cámara inferior 14 opuesta al diodo 3. En los extremos de la cámara, el formero de bobina 9 tiene bordes laterales 13 para acomodar el devanado de lámina 10 y el devanado primario Wl . Estas partes levantadas se siguen, hacia el exterior, por dos cámaras adicionales 14, 16 que sirven para ajustar los dos diodos de alto voltaje 3, 5. Los diodos de alto voltaje 3, 5 se conectan a los devanados W2 - W5 del devanado de alto voltaje.

Como resultado de este diseño, las cámaras 8 con el devanado de alto voltaje se cubren completamente por el devanado de hoja 10 y el devanado primario Wl, con el resultado que el devanado primario de baja impedancia Wl implementa una filtración efectiva de la radiación de interferencia, intensa, de alta frecuencia que se aumenta por la relación de transformación. Debido a las longitudes cortas de vuelta (periferia del formero de bobina en el fondo de la cámara) de los devanados de alto voltaje W2 - W5 y la más pequeña auto-capacitancia de los devanados de alto voltaje que se provoca como resultado, es posible lograr un alto voltaje suficientemente estable con solo dos diodos de alto voltaje 3, 5, la estabilidad del alto voltaje que es mejor en el caso de los transformadores de alto voltaje, divididos por diodo, previamente conocidos, que tienen tres diodos. También es posible usar tres o más diodos por medio de los cuales la estabilización del alto voltaje también llega ser aún mejor, o que permitirá una potencia mayor de salida . En esta modalidad de ejemplo, la cavidad interior 11 del formero de bobina 9 se proporciona con un revestimiento conductor en su superficie completa 15, revestimiento conductor que se puede poner a tierra, por ejemplo por el contacto con el núcleo de ferrita (no ilustrado) . El revestimiento conductor usado puede ser ventajosamente una capa de grafito coloidal que se puede aplicar en un proceso de rociado y tiene una conductividad de alta impedancia. Por este medio, el interespacio lleno de aire, inherentemente inevitable entre el núcleo de ferrita y el formero de bobina 9 se filtra contra el alto voltaje, con el resultado que se suprime completamente en la formación del efecto corona por esta medida. La conductividad del revestimiento se elige tal que se eviten todas las corrientes, corrientes capacitivas y corrientes de Foucault, en el revestimiento. La capa con el grafito coloidal se puede aplicar preferentemente por medio de un roció liquido que contiene grafito coloidal y adhesivo en un solvente y que disuelve adicionalmente de manera ligera el plástico del formero de bobina 9 a fin de incrementar la adición. Este rociado se puede aplicar de una manera simple, por ejemplo, usando una boquilla que rocia en la dirección radial y se dirige a través de la cavidad 11 del formero de bobina 9. En su lado inferior, el formero de bobina 9 contiene conexiones eléctricas 12 por las cuales se fija directamente el transformador de alto voltaje en un tablero de circuitos . Adicionalmente se circundará por un alojamiento plástico (no ilustrado) que se abre en el fondo, y se encapsula completamente junto con este último por medio de una composición de resina sintética. Como una alternativa a un devanado de múltiples láminas, también es posible un manguito plástico como la capa aislante entre el devanado primario y el devanado de alto voltaje, que se puede empujar hacia abajo sobre el formero de bobina 9 con el devanado de alto voltaje W2 - W5. El devanado primario luego se puede enrollar junto con los devanados auxiliares directamente en el manguito plástico. Si ambos diodos 3, 5 se arreglan en la cámara 14 que está en la base del transformador de alto voltaje en la dirección de las conexiones 12, entonces el formero de bobina completo se puede mantener muy compacto aún cuando se usa un manguito. El manguito luego está en una manera positivamente sujeta sobre las cámaras 8 del devanado de alto voltaje W2 - W5 y cubre estos últimos de manera completa. Con referencia a la figura 4 se explica en más detalle el devanado de alto voltaje W2 - W5 de la figura 2. El devanado de alto voltaje se diseña como un devanado tipo cámara que tiene doce cámaras Kl - K12, el devanado parcial W2 que se distribuye entre dos cámaras, el devanado parcial W3 entre cuatro cámaras y los devanados parciales W4 y W5 en cada caso entre tres cámaras. Los devanados parciales W2 - W5 alternan respectivamente en términos de su sentido de devanado a fin de obtener una sintonía favorable a armónicas superiores, como resultado de lo cual se reduce la resistencia interna del transformador de alto voltaje. Por lo tanto, a fin de tomar en cuenta el sentido del devanado, se conecta el potencial de referencia al devanado de la segunda cámara y la salida de alto voltaje UH se conecta a la doceava cámara K12. En este transformador de alto voltaje, los diodos 3 - 5 no están de manera espacial entre los devanados parciales W2 - W5, pero fuera, por ejemplo el diodo 3 en el fondo y los diodos 4 y 5 en la parte superior, como se explica en más detalle con referencia a la figura 5. Las cámaras se enrollan venta osamente como sigue: primero la cámara Kl y luego la segunda cámara K2 se enrollan y posteriormente el alambre para la conexión para el potencial de referencia se encamina. Las cámaras K3 - K6 se enrollan subsecuentemente. Luego se continúa el bobinado empezando con la cámara K12 hasta la décima cámara que se conecta al diodo 5. La novena, octava, y séptima cámaras se pueden enrollar subsecuentemente . La conexión A de enfoque se encamina ventajosamente al devanado de una cámara, en este caso la cámara K5 del devanado parcial W3, que es simétrico con respecto a los dos diodos, con respecto a los diodos 3 y 4 en esta modalidad de ejemplo, de modo que el voltaje de enfoque está virtualmente libre del voltaje de AC . El devanado parcial W3 y los otros devanados parciales W2, W4, W5 se construyen de una manera tal que el valor de voltaje deseado para el enfoque esté aproximadamente disponible en la conexión de enfoque F. La figura 5 ilustra un devanado de alto voltaje que tiene cinco devanados parciales W2 , W3a, W3b, W4 y W5 y que tiene cuatro diodos 3 - 6. Los devanados parciales W2 - W5 se alternan igualmente en este caso, el potencial de referencia que se conecta a la cámara Kl más del fondo y la conexión de alto voltaje UH que se conecta a la cámara más superior K12. Esta modalidad de ejemplo permite que una corriente de haz de 2 mA a un alto voltaje de 32 kV, mientras que la modalidad de ejemplo de la figura 4 permite una corriente de haz máxima de 1.5 mA a un voltaje alto de 28 kV. En términos de las dimensiones espaciales de las cámaras, ambos tipos son idénticos; la diferencia esencial es que el devanado parcial W3 de la figura 4 se subdivide en la figura 5 en dos devanados parciales W3a y W3b entre los cuales se conecta el cuarto diodo 4. En principio, las cámaras Kl - K12 se pueden enrollar en el mismo sentido como las cámaras de la figura 4. En la modalidad de ejemplo de la figura 5, los diodos 3 y 4 están por debajo de la cámara Kl y los diodos 5 y 6 están por arriba de la cámara K12 y los alambres de conexión entre los diodos y las cámaras están en cada caso conducidos de regreso sobre las cámaras correspondientes. La figura 6 es un dibujo seccional que ilustra una modalidad de ejemplo, adicional, un formero de bobina 9 y un núcleo de ferrita que comprende dos mitades 17a y 17b de núcleo. Los devanados parciales W2 - W5 se arreglan en doce cámaras 8 del formero de bobina 9, como ya se explicó con referencia a las figuras 4 y 5. El espesor de los fondos de las cámaras hacia la cavidad interior 11 del formero de bobina 9 en el cual se introducen las dos mitades 13a y 13b del núcleo es de aproximadamente 1 - 2 mm, dependiendo del nivel de voltaje de impulso en las cámaras individuales . El formero de bobina 9 tipo cámara contiene espigas de conexión 12 por las cuales se fija el transformador de alto voltaje a un tablero de circuitos. Situado por debajo de las cámaras 8 con el devanado de alto voltaje, a la izquierda en la figura, está una cámara adicional 14 en la cual se arreglan dos diodos 3 y 4. Los dos diodos adicionales 5, 6 se arreglan por arriba de las cámaras 8 a una extensión 16 del formero de bobina 9. Los diodos 3 - 6 y las cámaras de alto voltaje 8 se alambran de acuerdo con la modalidad de ejemplo de la figura 5. En esta modalidad de ejemplo, el devanado primario Wl se enrolla sobre un manguito 10, en lugar de un devanado de lámina, que cubre completamente los devanados de alto voltaje W2 - W5. El manguito 10 está tan hermético como sea posible, de una manera positivamente asegurada, sobre las cámaras 8. Los diodos 5 y 6 se arreglan en la extensión 16 de una manera tal que el manguito 10 se puede empujar sobre ellos sin ninguna obstrucción. Por este medio, no hay necesidad de un manguito longitudinalmente dividido, de dos partes, o un devanado de lámina, para evitar estos diodos. Los devanados auxiliares, WH, adicionales con el mismo espesor de alambre se aplican al devanado primario Wl en una operación adicional de bobinado. Las cámaras 8 con los devanados W2 - W5 se circundan por el devanado primario Wl hacia el lado exterior y por dos mitades 17a, 17b del núcleo hacia el lado interior, las mitades del núcleo que están en potencial a tierra. Las cámaras exteriores 8 están a un potencial de voltaje de DC, como se explica ya con referencia a las figuras 4 y 5. En virtud de este arreglo, las cámaras interiores que portan impulsos del » devanado de alto voltaje se circundan virtualmente de manera completa por los elementos que tienen voltaje de CD o conductores que tienen una resistencia interna baja, con el resultado que estas cámaras se filtran de manera muy efectiva. Aún cuando alguna de las cámaras exteriores no se conecte directamente a un potencial de voltaje de CD, como tal, por ejemplo, a causa del sentido alternante del devanado, como se explica en la figura 4, la filtración aún excede el 90 %. Durante el montaje final, el formero de bobina 9 se circunda adicionalmente por un alojamiento plástico (no mostrado) que, en el lado superior, tiene una unión cuadrada que recibe la extensión 16 del formero de bobina 9. Los diodos 5 y 6 están en este caso perpendiculares a la parte superior 13b del núcleo, con el resultado que el núcleo se puede conducir lejos de una manera lateralmente directa sobre los devanados Wl - W5 y el devanado primario Wl . En la parte inferior del formero de bobina 9, los diodos 3, 4 se arreglan paralelos a la narte inferior 13a del núcleo, permitiendo de este modo un corte en el formero de bobina 9 a través del cual se conduce fuera la mitad inferior del núcleo. Este arreglo compacto hace posible reducir el peso del núcleo de 133 g a solo 80 g, en comparación con un tipo anterior con la misma salida de potencia. Fue posible reducir el diámetro del núcleo aún adicionalmente al usar un material de núcleo que tenga una permeabilidad mayor. Es evidente a partir de este arreglo que, excepto para los alambres de conexión de los diodos, no hay por más tiempo ninguna parte que porte alto voltaje en el exterior del formero de bobina. Por lo tanto, fue posible reducir la capa de resina sintética entre el formero de bobina 9 y el alojamiento exterior de 3 mm a menos de 1 mm, permitiendo un ahorro considerable de peso y espacio. Igualmente son posibles modalidades adicionales que tengan más de cuatro diodos. En modalidades que tiene al menos cuatro diodos, no se requiere por más tiempo un revestimiento conductor en la superficie 15 de la cavidad interior 11 del formero de bobina 9, al contrario un tipo que tiene dos diodos en el cual esto es absolutamente necesario. Las pruebas a la fecha para los tipos con cuatro o más diodos muestran que aún bajo carga elevada y operación sostenida, no se presentan efectos corona o descargas disruptivas entre los devanados de alto voltaje arreglados en las cámaras 8 y las dos mitades 17a, 17b del núcleo. Puesto que el revestimiento conductor se puede aplicar sin un gran esfuerzo y sin costos significativos en la superficie 15 de la cavidad interior 11, se puede aplicar además, dependiendo del diseño, por ejemplo para un tipo que tiene 3 diodos, puesto que a 28 kV este diseño está aproximadamente en el limite de la capacidad de carga de voltaje, y se debe emprender para la seguridad a largo plazo del transformador de alto voltaje. Para un tipo de tres diodos con 29.5 kV, el revestimiento es absolutamente necesario. Para el tipo de cuatro diodos, los impulsos de alto voltaje están en la región de 2 - 3 kV o por abajo en el cual no ocurren los efectos corona. Pero a 32 kV o por arriba para ese tipo se sugiere también un revestimiento. Los efectos corona tienen que ser evitados totalmente debido a que efectos- corona aún muy pequeños pueden dañar al transformador de alto voltaje después de un tiempo prolongado de operación.

Claims (11)

1. REIVGNDICACTGNES : 1. Transformador de alto voltaje dividido por diodos para voltajes por arriba de 20 kV hasta 35 kV, que comprende un núcleo, un devanado primario y un devanado de alto voltaje, que se arregla en cámaras de un formero de bobina, el formero de bobina que comprende una cavidad interior para acomodar el núcleo, y el devanado primario y el devanado de alto voltaje que se arreglan concéntricamente alrededor del núcleo, caracterizado en que el devanado primario está por arriba del devanado de alto voltaje y que el transformador de alto voltaje comprende un medio por el cual se reduce el efecto eléctrico entre el formero de bobina y el núcleo, a fin de evitar los efectos corona.
2. 2. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 1, caracterizado en que la superficie de la cavidad interior del formero de bobina se proporciona con un revestimiento conductor.
3. 3. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 2, caracterizado en que el revestimiento conductor contiene grafito coloidal .
4. 4. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 2, caracterizado en que el revestimiento conductor se realiza por una película plástica metalizada que se enrolla de una manera traslapada entre el formero de bobina y el núcleo .
5. 5. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según, una de las reivindicaciones 1 - 4, caracterizado en que una capa aislante se arregla entre el devanado primario y el devanado de alto voltaje, capa aislante que consiste ya sea de un devanado de múltiples láminas, un formero de bobina simple o un manguito.
6. 6. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 5, caracterizado en que el devanado primario se arregla en una o más capas enrolladas herméticamente en la capa aislante y cubre esencialmente el devanado de alto voltaje para el propósito de filtrar la radiación de interferencia.
7. 7. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 5 o 6, caracterizado en que los diodos de alto voltaje, para el propósito de rectificación, se arreglan lateralmente con respecto a las cámaras de alto voltaje.
8. 8. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 7, caracterizado en que uno o dos diodos se arreglan a la izquierda de las cámaras, en la dirección de un tablero de conexiones, y uno o más diodos a la derecha de las cámaras del devanado de alto voltaje en el formero de bobina.
9. 9. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según la reivindicación 8, caracterizado en que los diodos colocados a la izquierda se arreglan en una cámara paralela a la parte inferior del núcleo y en que los diodos colocados a la derecha se arreglan perpendiculares a la parte superior del núcleo en una continuación del formero de bobina.
10. 10. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según una de las reivindicaciones 5 - 9, caracterizado en que la capa aislante consiste de un manguito con paredes laterales .
11. 11. El transformador de alto voltaje dividido por diodos según una de las reivindicaciones anteriores para el uso en los aparatos de televisión y monitores. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención especifica un transformador de alto voltaje, dividido por diodos, compacto y efectivo en el costo para altos voltajes, en particular, por arriba de 20 kV, en el cual el devanado de alto voltaje (W2 - W5) está en cámaras (8) de un formero de bobina (9) por abajo del devanado primario (Wl), y que contiene un medio por el cual se reduce el campo eléctrico entre el formero de bobina (9) y el núcleo a fin de evitar los efectos corona. Este medio es, por ejemplo, un revestimiento conductor de la superficie (15) de la cavidad interior (11) del formero de bobina (9), revestimiento que comprende preferentemente grafito coloidal. El revestimiento conductor también se puede realizar por una película plástica metalizada que se enrolla entre el núcleo y el formero de bobina (9) . Como una alternativa, la cavidad (11) entre el núcleo y el formero de bobina (9) se puede rellenar con un material cuya permitividad relativa er es distintivamente mayor que aquella del aire. El uso de un gran número de diodos también es posible como el medio para reducir el campo eléctrico. El devanado de alto voltaje (W2 - W5) se cubre esencialmente de manera completa por el devanado primario (Wl), con el resultado que la radiación de interferencia producida en el devanado de alto voltaje se filtra de una manera virtualmente completa. Aparecen aplicaciones en particular para aparatos de televisión y monitores de computador .