DE19538488C1 - Transformator für eine Gleichrichterschaltung - Google Patents

Description

Hochspannungsgeneratoren werden z. B. in der Röntgentechnik zur Erzeugung der Röntgenröhren-Hochspannung benutzt. Sie enthalten als wesentliches Bauteil einen Hochspannungstrans­ formator, der üblicherweise aus Drahtwicklungen aufgebaut ist. Ein derartiger Aufbau ist jedoch aufwendig und bedingt einen ebenfalls aufwendigen Schaltungsaufbau, z. B. mit Gleichrichtern auf der Sekundärseite.

In US 48 64 486 ist ein Transformator für eine Gleichrichter­ schaltung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 beschrieben, bei dem die Sekundärwicklung in ge­ druckter Technik auf einer Leiterplatte aufgebracht ist, auf der noch weitere Bauelemente, z. B. Dioden, angeordnet sein können. Ferner ist in WO 91/07 006 A1 eine Spannungsverviel­ facherschaltung beschrieben, die mehrere Leiterplatten auf­ weist, welche parallel zueinander geschichtet sind und zwecks Erzeugung einer Hochspannung elektrisch in Reihe geschaltet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transformator für eine Gleichrichterschaltung gegenüber dem Stand der Tech­ nik in seinem Aufbau zu vereinfachen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Wesentlich für die Erfindung ist, daß die Sekundärwicklungen auf mehreren Leiterplatten aufgebracht sind, welche an einer Leiterplatte gehaltert sind, die auch die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Leiter­ platten und ggf. weiteren elektrischen Bauelementen her­ stellt.

Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 den mechanischen Aufbau eines Hochspannungsgenerators mit der Erfindung,

Fig. 2 und 3 zwei Schaltbilder für den Hochspannungsgenerator gemäß Fig. 1, und

Fig. 4 und 5 zwei Varianten einer Leiterplatte des Hoch­ spannungsgenerators gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Hochspannungsgenerator mit einer Reihe von parallel zueinander liegenden Leiterplatten 1 dargestellt, die durch Halter 2 in ihrem Abstand zueinander fixiert sind und an einer Leiterplatte 3 gehaltert sind, die auch die elektrischen Verbindungen zwischen den Leiterplatten 1 her­ stellt. Die Leiter auf der Leiterplatte 3 sind in Fig. 1 nicht sichtbar. Es ist jedoch eine Lötverbindung 4 für eine solche elektrische Verbindung dargestellt. Die Fig. 1 zeigt, daß die Windungen auf den Leiterplatten 1 mechanisch abstandsgleich zueinander und zum Transformatorkern 9 fixiert sind.

Die Sekundärwicklung des Hochspannungsgenerators besteht aus Windungen auf den Leiterplatten 1, die auch als doppelt kaschierte Leiterplatten ausgeführt sein können. Eine weitere Variante der Ausführung der Wicklung einer Sekundärkammer ist eine Multilayerleiterplatte, die die gedruckten Windungen enthält. Die Leiterplatte 3 kann zweckmäßigerweise auch zur Bestückung mit elektrischen Bauelementen wie Hochspannungs­ dioden 5 und Hochspannungskondensatoren 6 dienen, welche zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung dienen und auf der Leiterplatte 3 elektrisch zusammengeschaltet sind. Die Komponenten 5, 6 auf der Leiterplatte 3 werden zweckmäßiger­ weise in SMD-Technik aufgebaut. Der mechanische Aufbau ist exakt reproduzierbar, so daß die elektrisch relevanten Werte, wie Induktivitäten und Kapazitäten von vornherein bekannt sind.

Die Fig. 2 zeigt einen Hochspannungsgenerator mit einer Primärwicklung 7, die auch in Fig. 1 angedeutet ist, einem Potentialblech 8 zur Abschirmung, dem Kern 9 und einer Reihe von Sekundärwindungen 10, die auf den Leiterplatten 1 aufge­ bracht sind und mit Hilfe von Hochspannungsdioden 5 und Hochspannungskondensatoren 6 eine hohe Gleichspannung erzeugen.

Die Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Schaltung.

Die Fig. 4 zeigt eine doppelt kaschierte Leiterplatte 1 mit der darauf in gedruckter Technik aufgebrachten Windung 10. Eine zweite, gestrichelt dargestellte Windung 10 ist auf der anderen Seite der Leiterplatte 1 aufgebracht. Zum elektri­ schen Anschluß sind zwei Lötstellen 4 dargestellt. Die hier dargestellte Leiterplatte 1 kann, wie schon weiter oben angedeutet, auch zur Aufnahme mehrerer Windungen 10 in Multilayertechnik ausgeführt sein.

Die Fig. 5 zeigt, daß auf der Leiterplatte 1 bereits Hoch­ spannungsdioden 5 und Hochspannungskondensatoren 6 aufge­ bracht und mit der Windung 10 zusammengeschaltet sind. Dabei sind auch Varianten möglich, d. h. es kann jede zweite Leiterplatte 1 nur Dioden 5 bzw. Kondensatoren 6 enthalten, die dann mit der Verbindungs-Leiterplatte 3 elektrisch zusammengeschaltet werden.

Der Hochspannungsgenerator gemäß Fig. 1 kann in einem ölge­ füllten Gehäuse angeordnet werden, wobei dieses Öl zur Hoch­ spannungsisolation sowie zum Wärmetransport dient.

Claims (4)

1. Transformator für eine Gleichrichterschaltung, dessen Se­ kundärseite Windungen (10) aufweist, welche auf Leiterplatten (1) in gedruckter Technik aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Hochspannung mehrere dieser Leiterplatten (1) parallel zueinander geschichtet und gemeinsam an einer im wesentlichen dazu senkrecht angeordneten weiteren Leiterplatte (3) gehaltert sind, wobei die die Windungen (10) aufweisenden Leiterplatten (1) auf der weiteren Leiterplatte (3) elek­ trisch in Reihe geschaltet sind.

2. Transformator nach Anspruch 1, bei dem die gemeinsame wei­ tere Leiterplatte (3) weitere elektrische Bauelemente (5, 6) trägt, welche mit den Windungen (10) auf der Leiterplatte (3) zusammengeschaltet sind.

3. Transformator nach Anspruch 1, bei dem auf den Leiterplat­ ten (1) mit den Sekundärwindungen (10) weitere hochspannungs­ seitige Bauelemente (5, 6) aufgebracht und in gedruckter Technik mit den Hochspannungswindungen (10) zusammengeschal­ tet sind.

4. Transformator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung für die Speisung einer Röntgenröhre.