DE2256006A1

DE2256006A1 - Hochspannungstransformatoranordnung fuer horizontalablenkschaltung

Info

Publication number: DE2256006A1
Application number: DE2256006A
Authority: DE
Inventors: Kohei Sato
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-11-18
Filing date: 1972-11-15
Publication date: 1973-05-30
Also published as: US3813574A; DE2256006C3; BE791522A; NL167264B; DE2264451A1; FR2165886B1; NL7215629A; DE2264451B2; CA966933A; DE2256006B2; GB1387647A; NL167264C; FR2165886A1; DE2264451C3

Description

MATSUSHITA ELSCTEEC INDUSTRIAL CO., LTD. Osaka) Japan

tora

Die Erfindung bezieht sich auf eine- Ho chsp annungs trän sformatoranordnung, die von Schwankungen im Hochspannungsausgang im wesentlichen frei ist und eine verbesserte Spurhaltung zeigt.

Herkömmliche Hochspannungstransformatoren sind so aufgebaut, daß ni e de rsp annungs sei ti ge Wicklungen, einer Hochspannungsspule in der Nahe eines Mederpotentialteils oder einer Efi ede rsp annungs spule angeordnet sind, während die hochspannungsseitigen V/icklungen der Hochspannungsspule in einem hinreichenden Isolierabstand von der Niederspannungsspule angeordnet sind, um ein abruptes Potentialgefälle zwischen diesen Spulen zu vermeiden und die elektrische Isolierung des Hochspannungstoile sicherzustellen.

Bei einer solchen bekannten Anordnung verläuft daher der Streufluß zwischen dor Ho chsp annungs spule und der Niederspannungsspule durch die Niederspannungsspule und durchquert dann die niederspsnnungssei ti ge η Wicklungen der Hochspannungsspule nahe der Nieder-

sp annung s spule

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sp annungs spule. Infolgedessen treten in der in der Hochspannungespule induzierten Spannung an verschiedenen Punkten zwischen dem ersten, an Erde gelegten Linde der Spule und dem zweiten, mit der Last verbundenen Inde der Spule starke Schwankungen auf. Genauer gesagt, die induzierte Spannung ist in den hochspannungssei ti gen V/icklungen nahe dem zweiten Ende höher und in den niederspannungsseitigen V/icklungen nahe dem ersten Ende niedriger, was darauf zurückzuführen ist, daß der durch die Niederspannungsspule verlaufende Streufluß in der obenbeschriebenen Weise die ho cn spannung sseitigen Wicklungen der Ho chsp annungs spule durchquert. Dies führt zum Auftreten eines höheren Potentials an den hochspannungssei tigen Wicklungen der Ho chsp annungs spule und ist daher im Hinblick auf die Isolierung unerwünscht.

Auch ist die Schwankungsform im Hochspannungsausgang in bezug auf den Ho chspannungs-Last strom oder die Hoch sp annungs regulierung ebenfalls unbefriedigend, bedingt beispielsweise durch eine unerwünschte Erhöhung der Streukapazität, und der Hochspannungsau sgang nimmt bei einer Erhöhung des Hochspannungs-Laststroms abrupt ab.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, eine Rücklauf transforinatoranordnung zu schaffen, bei der im Betrieb nur möglichst geringe Schwankungen des Hochspannungsausgangs im Verhältnis zu Schwankungen des Laststroms auftreten.

Weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, eine Rücklauftran sf ο rm ato rano rdnung zu schaffen, die eine Fokus si er spannung von befriedigender Spurhaltung zu liefern vermag.

Kntsprechend einem Aspekt der Erfindung ist die Schaffung einer ttücklauftransformatoranordnung vorgesehen, die eine Niederspannungsspule, einen Kern, eine Ho chsp annungs spule mit einer hochspannungssei ti gen Wicklung und einer niederspannungsseitigen Wicklung und einen Hochspannungsgleichrichter aufweist, wobei die magnetische Kopplung zwischen der hochspannungsseitigen Wicklung der Ho chsp annungs spule und der Nie de rsp annungs spule enger ist als die magnetische Kopplung zwischen der niederspannungssei tigen Wicklung

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der Hochspannungsspule und der Mederspannungsspule.

Entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung ist die Schaffung einer Rücklauftransformatoranordnung vorgesehen, die eine Niederspannungsspule, einen Kern, eine Hochspannungsspule nit einer hochspannungsseitigen Wicklung und einer niederspannungsseitigen Wicklung und einen Hochspannungsgleichrichter aufweist, wobei die Hoch spannungs spule und die Hie de rspannungs spule so angeordnet sind, daß das Verhältnis ^ /il zwischen der in der hochspannungsseitigen Wicklung der Ho chspannungs spule induzierten Spannung Y und deren Windungszahl il. kleiner ist als das Verhältnis \/^ητ zwischen der in der niederspannungsseitigen Wicklung der Hochspannungsspule induzierten Spannung V_T und deren Windungszahl η .

Weitere Ziele , Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Zusammenhang der nachfolgenden Beschreibung der . Erfindungseinzelheiten anhand der beigegebenen Zeichnungen. Darin zeigen:

ilg. 1 ein elektrisches Schaltbild einer Grundform einer Horizontal ausgangs schaltung mit einer erfindungsgemäßen Rücklauftransformatoranordnung»

Hg. 2 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Aufbaus einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rücklauftransformatoranordnung;

Fig. 3a und 3b schematisierte Darstellungen zur Veranschaulichung des baulichen Unterschiedes zwischen der erfindungsgemäßen Rücklauf transformatoranordnung und einer nach dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung der gleichen Art;

Figo 4 eine graphische Darstellung der Verteilung der

induzierten Spannung in der Ho chspannungs spule der erfindungsgemäßen Rücklauftransformatoranordnung und der bekannten Rücklauftransformator ano rdnungj

Jig. 5 eine graphische Darstellung der zwischen dem Ho eh Spannungsausgang und dem Laststrom bei der erfindungsgemäßen Rücklauftransformatoranordnung und bei der bekannten Rücklauf trän s-

fo rmato rano rdnung

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fo rmatorano rdnung bestehenden Beziehungen»

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Aufbaus einer anderen Ausführungsform der Erfindung»

Pig. 7a und 7b schematisierte Darstellungen zweier unterschiedlicher Auf schaltungsweisen einer bei der Ausführungsform der Fig. 6 vorgesehenen Fokus sie rdio de ;

Fig. 8 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der besseren Spurhaltung der mit der Rücklauf transf ο rmatorano rdnung der Fig. 6 erhaltenen Fokus sie r spannung im Vergleich zur entsprechenden Charakteristik einer bekannten Rücklauftransformatoranordnung dieser Art»

Fig. 9 eine schema ti sehe Schnitt an sieht zur Darstellung des Aufbaus einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei einzelne Teile in Blockdarstellung wiedergegeben sind»

Fig. 10a und 10b teilgeschnittene Aufrisse zweier unterschiedlicher Formen eines bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendeten Hochspannungsspulenteils»

Fig. 1] eine schematische Schnittansicht einer weiteren Spulenanordnung, die statt der in Fig. 10a und lOb dargestellten Formen verwendet werden kann»

Fig. 12 eine schematisierte Darstellung der Schaltverbindung bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung!

Fig. 15 eine schematische Schnittansicht zur Darstellung des Aufbaus der Ausführungsform der Fig. 12» und

Fig. 14 eine graphische Darstellung der bei der Rücklauftran sf ο rmatorano rdnung der Fig. 12 bestehenden Beziehungen zwischen der Fokussierspannung und dem Laststrom.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine Grundform einer Horizontal ausgangsschaltung gezeigt ist, wobei diese Schaltung einen Horizontalausgangstransistor 1, eine Dämpfungsdiode 2, eine Ablenkjoch spule 5, Kondensatoren 4 und 5 und eine mit einer Bildröhre 7 verbundene Rücklauf transf ο rmatorano rdnung 8 einbegreift.

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Die Eücklauftransfοrmatoranordnung 8 umfaßt eine Hochspannungs-GIe i cn rich te rdi ο de 9 und einen Rücklauf transformator 10, der aus einem Kern 13, einer Nie de rspannungs spule 11 und einer Hochspannungsspule 12 Toe steht. Ein Anschluß 6 der Nie de rspannungs spule 11 ist mit einer Gleichstromquelle verbunden.

Wenngleich in Hg. 1 beispielartig eine Schaltungsanordnung zur Ableitung des Horizontalablenkausgangs und eines Hochspannungsausgangs aus dem gleichen Transistor gezeigt ist, so braucht jedoch nicht betont zu werden, daß statt der Schaltungsanordnung der Pig. 1 auch ein anderer Schaltungsaufbau vorgesehen sein kann,bei dem. der Ablenkausgang aus einem anderen Transistor abgeleitet wird.

In 5Ig. 2 ist der Aufbau einer Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Ru cklauf trän sfo rmato rs 10 gezeigt. Bei der Anordnung der Hg. 2 i st die Niederspannungsspule 11 oder die Primärspule des Rücklauf trän sfo rmato rs IO auf einen Spulenkörper 15 aufgewickelt, der von dem Schenkel des Kerns. 13 getragen wird. Die Hoch spannung s spule 12 oder die Sekundärspule des Rücklauf transformators 10 ist auf einen Spulenkörper I4 aufgewickelt, der den Spulenkörper 15 in koaxialer Anordnung umspannt. Die Hochspannungsspule 12 besteht aus einer Vielzahl von Wicklungen 12a, 12b, ... 12m und 12n, die hintere inander ge schaltet¹ sind. Bei der in Eg. 2 gezeigten Anordnung stellen die Wicklungen nahe der Wicklung 12a die niederspannungsseitigen Wicklungen der Hochspannungsspule 12 dar und die Wicklungen nahe der Wicklung 12n die hochspannungsseitigen Wicklungen der Ho chspannungs spule 12. Der Kern I3 besteht aus zwei Teilen, die an einer Fuge 16 zusammenstoßen. Die Bezugszahl 17 bezeichnet das geerdete oder erste Ende der Hochspannungsspule 12.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung liegt in der Tatsache, daß die Mederspannungsspule 11 nahe den ho chspannungs sei ti ge η Y/icklungen der Ho chspannungs spule 12 angeordnet ist, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Die se Anordnung unterscheidet sich grundlegend von der allgemein bei bekannten Rücklauftransformatoren vorgesehenen Anordnung. Bei den nach dem Stand der Technik bekannten Rücklauftransfοr-

_N ma tore η

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matoren sind die niederspannungsseitigen Wicklungen der Hochspan-

der/

nungsspule in einer dem Niederpotential teil oder'Niederspannungsspule benachbarten Stellung vorgesehen, wie dies bereits erwähnt wurde .

Auf die Betriebscharakteristik der erfindungsgemäßen Rücklauf transformatoranordnung, die also diesen baulichen Unterschied aufweist, soll anhand der Fig. 5a und 3b näher eingegangen werden. In PLg. 3a ist in schematisierter Form der Aufbau der erfindungsgemäßen Rücklauf transformatoranordnung dargestellt, während es sich bei Fig. 3b um eine schematisierte Darstellung des Aufbaus einer bekannten Rücklauftransformatoranordnung handelt, bei der eine Spulenanordnung wie die obenbeschriebene vorgesehen ist. Bei der bekannten Rücklauftransformatoranordnung ist eine Hochspannungsspule 18 mit einer niederspannungsseitigen Wicklung 18a und einer hochspannungsseitigen Wicklung 18n in der Weise mit einer Niederspannungsspule 19 magnetisch gekoppelt, wie dies in Mg. 3h gezeigt ist. In Fig. 3a und 3b ist der magnetische Hauptfluß 20 durch gestrichelte Linien angedeutet, während der Streufluß durch eine strichpunktierte Linie verdeutlicht ist. Bei beiden Rücklauf trän βίο rmato rano rdnungen werden die Niederspannungsspule wie auch die Hochspannungsspule vollständig vom magnetischen Hauptfluß 20 durchsetzt. Doch durchsetzt der Streufluß im Fall der Fig. 3b die niederspannungsseitigen Wicklungen der Ho chspannungs spule , im Fall der Fig. 3a hingegen die ho chspannungs sei ti ge η Wicklungen der Hochspannungsspule, wenn auch der Betrag des Streuflusses 21 im Vergleich zum magnetischen Hauptfluß 20 nur sehr gering ist. Ferner sind die Hochspannungsspule und die Nie der spannungs spule im Rahmen der Erfindung so angeordnet, daß zwischen dem Verhältnis der in den hochspannungsseitigen Wicklungen der Hochspannungsspule induzierten Spannung von V„ Volt zu deren Windungszahl n^ und dem Verhältnis der in den niederspannungsseitigen Wicklungen der Hochspannungsspule induzierten Spannung von V Volt zu deren Windungszahl η

Jj L

die Beziehung

gilt. Dank der obigen Anordnung besteht ein deutlicher Unterschied

ζwi sehen

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zwischen der Verteilung der in der Hochspannungsspule bei der erfindungsgemäßen Mckläuftransformatoranordnung einerseits und bei der bekannten Bücklauf transformator ano rdnung anderseits induzierten Snannung, wie dies aus Eg. 4 hervorgeht. Die durchgezogene Linie in Pig.4 stellt die Verteilung der bei der erfindungsgemäßen Sucklauftransformatoranordnung induzierten Spannung oder eine durch Auftragen des in jeder Windung der Hochspannungsspule induzierten Spannungsbetrages erhaltene Spannung dar, während die gestrichelte Linie die Verteilung der induzierten Spannung bei der bekannten Rücklauftransformatoranordnung darstellt. Die strichpunktierte Linie in Fig. 4 stellt den Mittelwert dar, und eine solche Terteilung der induzierten Spannung ergibt sich in einer Vorrichtung wie beispielsweise einem Leistungstransformator, wo der Streufluß vernachlässigbar ist.

Lie durchgezogene Kurve in Fig. 5 gibt die Änderung des Hochspannungsausgangs gegenüber dem Hochspannungs-Last strom oder die Hochspannungsregulierung bei der erfindungsgemäßen Rücklauftransformator ano rdnung wieder, während die gestrichelte Kurve die Hochspannungsregulierung bei der bekannten Bücklauf transf ο rmatoranordnung bezeichnet. Aus lüg. 5 geht klar hervor, daß die unerwünschten Schwankungen im Hochspannungsausgang "bei der erfindungsgemäßen Bücklauftransformatoranordnung im Vergleich zu der bekannten Rücklauftransformatoranordnung merklich verringert sind.

Pig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, die eine Fokussierleistungsquelle einbegreift. Bei der Anordnung der Pig. 6 ist eine Fokussierspule 22 auf einen Spulenkörper 23 aufgewickelt, der auf den Schenkel eines Kerns 13 in. einer Stellung aufmontiert ist, in welcher der Grad der magnetischen Kopplung zwischen dieser Spule und einer Nie de rspannungs spule 11 geringer ist als der zwischen einer Ho chspannungs spule 12 und der Mederspannungsspule 11. Die Fokussierspule 22 kann mit der Hochspannungsspule 12 und mit einer Pokussierdiode 24 in einer solchen -l/ei se leitend verbunden sein, wie dies, in Pig. 7a bzw. 7b gezeigt ist. Jjn Pail der Fig. 7a ist das erste Ende der Hochspannungsspule 12 wechselstrommäßig über einen Kondensator 25 geerdet, wobei dieser gleich-

zeitig

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zeitig zum Glätten der Fokus si er spannung dient, die über der Fokussierspule 22 erscheint. Die in Fig. 7b gezeigte Anordnung ist die gleiche wie die einer Anordnung, bei der eine Fokussierlei stungsquelle von einer mittleren Stelle der Hochspannungsspule 12 angezapft wird. Die Spurhaltung der mit der in Fig. 6 gezeigten Rücklauf transformatoranordnung erhaltenen Fokus sie r spannung ist in Fig. 8 wiedergegebenund zum Vergleich mit der einer bekannten Rücklauftransformatoranordnung dieser Art gegenübergestellt. In Fig. 8 bezeichnen die stark ausgezogene Linie, die strichpunktierte Linie und die gestrichelte Linie die bei den Anordnungen der Fig. 7 a und 7b bzw. bei der bekannten Vorrichtung zu erzielende Spurhaltung. Der von dünnen, durchgezogenen Linien begrenzte schraffierte Bereich bezeichnet den für die Erzielung eines guten Bildes erforderlichen Fokussierspannungsbereich. Der Begriff "zweites Ende" der Hochapannungssnule aoll in diesem Zusammenhang das mit demjenigen Anschluß verbundene Ende bezeichnen, an dem positive Rück lauf impulse erscheinen, wenn das andere oder das erste Ende der Hochspannungsspule geerdet ist. Es sei bemerkt, daß die Bezeichnung "zweites Ende" nicht etwa so aufzufassen ist, daß darunter einfach dasjenige Ende zu verstehen wäre, das dem Spulenende entgegengesetzt ist, an dem der Spulvorgang eingeleitet wird.

Einige nachstehend beschriebene Methoden sind zur Erhöhung der dielektrischen Festigkeit der erfindungsgemäßen Rücklauf transformatoranordnung sehr wirksam, insbesondere zur Erhöhung der Durchschlagfestigkeit zwischen den hochspannungsseitigen Wicklungen der Hoch spannungs spule und der Niederspannungsspule.

Bei einer der hierzu bevorzugten Methoden wird ein Rücklauftransformator 10 wie der in Fig. 6 dargestellte zusammen mit einer Hoch spannungs-Gleichrichterdiode 9 in ein Gehäuse 26 eingebaut und in den Innenraum des Gehäuses 26 wird eine bestimmte Menge Isolieröl eingefüllt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Durch das Einfüllen des Isolieröls in das Gehäuse 26 kann die Dielektrizitätskonstante des Innenraums, wie sie vor dem Einfüllen des Isolieröls gegeben ist, erhöht werden, und-die Streukapazität der Hochspannungsspule kann sich hierdurch entsprechend erhöhen, wodurch beachtliche

Schwankungen

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Schwankungen in der Arbeitscharakteristik der Rücklauftransformatoranordnung hervorgerufen werden. Doch hat sich gezeigt, daß die Hochspannungsregulierung und die Spurhaltung der Fokus si er spannung von Schwankungen vollständig frei sind, wenn die Arbeitscharakteristik der Rücklauf trän sf ο rmatoranordnung im Zustand der Eintauchung in. das Isolieröl in geeigneter Weise reguliert wird. Aus 51g. 9 ist zu entnehmen, daß der Rücklauf transformator 10 und die Hochspannungs-Gleichrichterdiode 9 in das Gehäuse 26 aufgenommen sind, dessen Innenraum mit dem Isolieröl 29 gefüllt ist, wobei der Hochspannungsausgang, de.r Fokus sie raus gang und der sonstige Ausgang und Eingang an einem Hochspannungsausgangsanschluß 27, einem Fokussierspannungs-Ausgangsanschluß 28 sowie an einem Me der Spannungsausgangs- bzw. -eingangsanschluß 30 abgenommen bzw. zugeleitet werden.

Fach einer zweiten Methode dient ein gestufter Spulenkörper 31 wie der in Fig. 10a gezeigte oder ein verjüngter Spulenkörper wie jener der Fig. 10b zur Montage der Hochspannungsspule in Form einer Treppenwicklung, um so den Isolierabstand zwischen den ho chspannungs sei ti ge η Wicklungen der Ho chspannungs spule und der Niederspannungsspule zu erhöhen und die Streukapazität der Hochspannungsspule zu verringern. Im Fall bei spiel swei se'einer Wabenwicklung kann, aufbauend auf dem gleichen Gedankengang, eine Anordnung wie die der Fig. 11 geschaffen werden, bei der die Hochspannungsspule 12 von einem Spulenkörper 33 getragen wird, der die gezeigte Form hat. Der gleiche Gedanke kann auch auf eine Stufenwicklung Anwendung finden.

Eine Methode zur noch exakteren Beeinflussung der Spurhaltung der Fokus si er spannung soll anhand der Fig. 12 beschrieben werden, bei der es sich um eine schematisierte Darstellung einer bevorzugten Anordnung der Elemente bei noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt, und anhand der Fig. 13, einer schematischen Schnitt an sieht zur Erläuterung des Aufbaus der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform. Bei der Anordnung der Fig. 12 und 13 ist eine Nie de rspannungs spule 11 in eine Hauptwicklung 34 und eine Hilfswicklung 35 unterteilt, die hintereinandergeschaltet sind, wobei die Haupt- und die Hilfswicklung 34 und 35 der Niederspannungsspule 11 mit den hochspannungsseitigen Wicklungen einer Hoch-

spannung 3 spule

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spannungsspule 12 bzw. mit einer Fokussierspule 22 magnetisch eng gekoppelt sind.

Diese Anordnung ist insofern vorteilhaft, weil die Fokussierspule 22 durch die Magnetfluß Schwankungen der Niederspannungsspule 11 leichter zu steuern ist, als wenn sie magnetisch weniger eng an die Niederspannungsspule 11 gekoppelt wäre, und weil die Änderungen der Fokus si er spannung relativ zu den Änderungen des Hochspannungs-Last strom s verringert werden können. Diese Wirkweise ist graphisch in Fig. 14 veranschaulicht, in der die ausgezogene Linie die Änderungen der Fokus si er spannung im Fall einer Unterteilung der Niedersoannungsspule in eine Haupt- und Hilfswicklung darstellt und die gestrichelte Linie die entsprechenden Änderungen für den Fall, daß die Nie der spannungsspule nicht in diese Wicklungen unterteilt ist.

Die erfindungsgemäße Rücklauftransformatoranordnung bietet die folgenden Vorteilet

(l) Die Rücklauftransformatoranordnung erzeugt einen Hochspannungsau sgang, der in weit geringerem Maße Spannungsänderungen unterliegt.

Im folgenden sei davon ausgegangen, daß die Innenimpedanz Z. die Änderungen des Hochspannungsausgangs der Rücklauf transformatoranordnung repräsentiert. Diese Innenimpedanz Z. ergibt sich zu

Z. = (Hochspannungsausgang in Kilovolt falla I_H_, = O) - (Hochspannungsausgang in Kilovolt falls

I = A Milliampere) / A Megoh

HT

worin I den Hochspannungs-Last strom bezeichnet. Der Wert der Innenimpedanz Z. hält sich im Rahmen der Erfindung bei 1,2 bis 2,5 Megohm, während der Wert von Z. bei bekannten Rücklauf transformatoranordnungen im allgemeinen bei 3 bis 3»5 Megohm liegt. Es ist somit klar, daß die Änderungen des Hochspannungsausgangs im Rahmen der Erfindung beachtlich verringert werden können.

Ferner ist es allgemein üblich, ein Element wie beispielsweise eine Sättigungsdrossel in Reihe in den Gleichstromkreis zu legen, der den Horizontalausgangskreis in einem Fernsehempfänger

ve r so rgt

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versorgt, um die Gleich strom-Spei se spannung zu steuern und dadurch den Hochspannungsausgarig zu stabilisieren. Doch läßt sich die effektive Innenimpedanz auch mit dieser Methode nur Ms etwa 1,5 "bis 2,5 Megohm verringern. Im Rahmen der Erfindung läßt sich die effektive >.

Innenimpedanz demgegenüber noch weiter herabsetzen, ohne daß es hierau eines solchen Steuerkreises he dürfte , und falls eine solche Schaltung mit der erfindungsgemäßen Anordnung kombiniert werden sollte, ließe sich die effektive Innenimpedanz sogar noch weiter verringern, nämlich "bis auf etwa 0,7 Ms 1,7 Megohm-.

Zur Verringerung der Innenimpedanz von Rücklauftransformatoranordnungen ist üblicherweise ein sog. !Fünf te -Harmonische Abstimmsystem vorgesehen, wie es beispielsweise aus der US-Patentschrift 3500116 bekannt ist, also ein System, bei dem einer Grundschwingung eine fünfte Harmonische überlagert wird. Die Erfindung soll im folgenden vergleichend einer nach einem solchen System arbeitenden Rücklauftransformatoranordnung gegenübergestellt werden.

Bei der nach dem lunfte-Harmonische-Abstimmsystem arbeitenden Rücklauf transform a to rano rdnung ist das Verhältnis der über der Hochspannungsspule erscheinenden Spannung E /p.-. zu der über der Miederspannungsspule erscheinenden Spannung S.,,-». durch die Gleichung

gegeben, worin -ISLz₁-V die "Windungszahl der Hochspannungsspule bezeichnet, N /(^ die Windungszahl der Hiederspannungsspule und worin ferner X > O.Es ist daher schwierig, eine hinlänglich hohe Ausgangsspannung zu erzielen. Im Rahmen der Erfindung, ist das Verhältnis der über der Ho chspannungs spule erscheinenden Spannung E₁₁T zu der

über der Hiederspannungsspule erscheinenden Spannung E_n durch

auszudrücken, worin K die Uindungszahl der Ho chspannungs spule bezeichnet und li_ die Yß.ndungszah.1 der Biederspannungsspule , "während '< > O. Es läßt sich somit ohne weiteres eine hinreichend hohe Ausgangs spannung erzielen, wobei die Innenimpedanz aber trotzdem genü-

gend

3 O 3 B Tl f Ü 8 1 B

gend verringert werden kann.

Auch ist der betriebliche Wirkungsgrad einer Rücklauftransformatoranordnung schlecht, bei der das Fünf te-Harmoni sehe Ab stimm sy stem vorgesehen ist, weil bei gleicher Last eine höhere Eingangsleistung benötigt wird, als wenn ein solches System nicht vorgesehen wäre. Im Rahmen der Erfindung kann ein solches Problem nicht auftauchen.

(2) Die erfindungsgemäße Hücklauftransformatoranordnung vermag eine Fokus si er spannung von befriedigender Spurhaltung zu liefern.

Bei einer nach dem Stand der Technik bekannten Horizontalausgangs schaltung mit einem Transistor als aktiven Element war eine besonders hohe Windungsübersetzung zwischen der Niederspannungssnule und der Hochspannungsspule des Rücklauftransformators erforderlich. Wird eine Fokussierlei stung an einer mittleren Stelle der Hochspannungsspule des Rücklauftransformators abgegriffen, so ist die Spurhaltung der Fokus si er spannung sehr unbefriedigend, wie aus Fig» θ zu ersehen ist, und eine solche Fokussierlei stungsque lie war praktisch nicht zu benutzen. Bei der Zuführung der Foku ssier spannung ist man daher üblicherweise so vorgegangen, daß die hohe Ausgangsspannung des Rücklauf transformators durch einen Widerstand geteilt wurde. Doch ist dieses System u.a. insofern mit einem Mangel behaftet, als der spannungsteiüende Widerstand einen sehr hohen V/i der stand swert haben und hinreichend isoliert sein muß, wobei der Schaltungsaufbau recht kompliziert wird, iiese Mängel werden durch die Erfindung ausgeschaltet und man erhält eine Fokussierspannung von befriedigender Spurhaltung.

Ferner hat man sich bei einem System, das mit einer

Cockcrof t-Schal tung zum Gleichrichten und Erhöhen des Hochspannungsausgangs des Rücklauf transformators arbeitet, allgemein der Methode der Zuführung der Fokussierspannung von der Katode der Diode in der ersten Stufe bedient. Durch Versuche konnte jedoch bestätigt werden, daß die im Rahmen der Erfindung erzielbare Spurhaltung weit besser ist als bei einem solchen System. Im Fall des Cockcrof t-Systems, bei

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dem Gleichrichter beispielsweise in drei Stufen in Form eines sog. Verdopplers angeordnet sind, ist die hohe Ausgangs spannung E_q des Systems im unbelasteten Zustand durch

¹O ^{= 2E}HTÜ ^+ΚΉΤΟ -

gegeben, worin E_wrpn die Aus gangs spannung des Rücklauf transf ο rma tors in unbelasteten Zustand,und E¹TTm₀ ^die 'Λ>βΓSchwingspannung des Ausgangs des Rücklauftransformator^ im unbelasteten Zustand bezeichnen. Die Fokus si er spannung E_f im unbelasteten Zustand ist durch

v. = Ji
"f 0 HTO

gegeben. Der Hoch so annung sausgang E -de s Systems und die Fokussierspannung-E„ im Belastungszustand sind demgegenüber durch

E '
HT

^Ef ^{= E}HT

gegeben, worin E_ffrp die Ausgangs spannung des Rücklauf trän sfo rma to rs im Belastungszustand und Zi¹ die tfber Schwingspannung des Ausgangs des Rücklauftransformators im Belastungszustand bezeichnen.

Da jedoch

w ¹E¹

/ HT

^EHT0

ergibt sich für das Verhältnis S/E„ zu E /la (E/E_f) C(2E_H^E._HT)/E_HT]

Die Spurhaltung der Fokus si er spannung ist am besten, wenn das obige Verhältnis gleich 1 ist. Bas obige Verhältnis pflegt jedoch stark von 1 abzuweichen, was eine schlechte Spurhaltung mit sich bringt.

Aus der obigen Beschreibung, in der nur auf zwei beachtliche Vorteile der Erfindung näher eingegangen wurde, ist zu entnehmen, daß durch die Erfindung ein überraschender Fortschritt gegenüber den bekannten Vorrichtungen dieser Art vermittelt wird.

Patentansprüche

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Claims

Patentansp r ü c h e

In einer Horizontalablenkschaltung vorgesehene Hochspannungstransformator anordnung, die eine Mederspannungsspule , einen Kern, eine Hochspannurigsspule mit einer hochspannungsseitigen Wicklung und einer nie de rspannungsseitigen Wicklung sowie einen Hochspannungsgleichrichter einbegreift, gekennzeichnet durch eine engere nagneti sehe Kopplung zwischen der hochspannungsseitigen Wicklung der Hochspannungsspule (12) und der Niederspannungsspule (ll) als zwischen der niedersoannungssei tigen Wicklung der Hochsuannungsspule (12) und der Niederspannungsspule (ll).

In einer Horizontalablenkschaltung vorgesehene Hochspannungstransformatoranordnung, die eine Miederspannungsspule, einen Kern und eine Hochspannungsspule mit einer hochscaiinungsseitigen ',Wicklung und einer nie de rspannungsseitigen Y/icklung einbegreift. gekennzeichnet durch eine Anordnung der Hoch sp annu ng s spule (12) und der Niederspannungsspule (ll) im Sinne der Einstellung eines Werts des Verhältnisses V /il zwischen der in der hochspannungsseitigen Wicklung der Hochspannungsspule (12) induzierten Spannung V und

deren Windungszahl il unter dem Wert des Verhältnisses V_/n zwisehen der in der niederspannungsseitigen Wicklung der Hochspannungsspule (12) induzierten Spannung V_T und deren Windungszahl n. also im Sinne V_T/n_ >V„/n .

3· Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem Verhältnis Z der in der Hochspannungsspule (12) induzierten Spannung E„ zu der in der Nie de rspannungs spule (ll) induzierten Spannung E„und dem

Verhältnis ^„/iL der Windungszahl N der Hochspannungsspule (12) zur Windungszahl N der Wi e de r ep annu ng s spule (ll) durch

(Njj/N_l) gegeben ist, worin.* > 0.

4· Hochspannungstransformatoranordnunfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die fbkussierspule (22) zusätzlich vorgesehen und die magnetische Kopplung zwischen dieser und der Niederspannungsspule (ll) weniger eng ist als die magnetische Kopplung zwischen der hochspannungsseitigen Wicklung der Hochspannungsspule (12) und der Nie de rspannungs spule (ll).

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5. Hochspannungstransformatoranordnuiig nach Anspruch 4 j dadurch gekennzeichnet, daß das erste, einem Erdpotential teil nahegelegene Ende der Ho chspannungs spule (12) mit der Foku ssier spule (22) ü"ber ein Gleichrichterelement (24) und mit dem Erdpotentialteil über ein kapazitives Element (25) verbunden ist.

6. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Me der spannungs spule (ll) , der Kern (13) , die Hoehspannungsspule . (12) und der Hochspannungsgleichrichter (9) in ein Gehäuse (26) aufgenommen sind, wobei die übrigen Teile des Innenraums des Gehäuses (26) mit Isolieröl "gefüllt sind.

7. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch spannungs spule (12) entweder nach der Methode der Treppenwicklung, der Y/abenwicklung, der 'Stufenwicklung oder nach einer anderen geeigneten Wickelmethode gewickelt ist.

8. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch spannungs spule (12) nach der Methode der Trenpenwicklung, der Wabenwicklung, der Stufenwicklung oder nach einer anderen geeigneten Wickelmethode gewickelt ist.

9. Hochspannungstransforniatoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestufter Spulenkörper (j>l) oder ein verjüngter Spulenkörper (32) vorgesehen sind, die einen Teil großen Durchmessers und einen Teil kleinen Durchmessers aufweisen, wobei die hoch spannungs sei ti ge Y/icklung und die nie der spannungs sei ti ge 7/icklung der Hoch spannungs spule (12) auf den den großen Durchmesser aufweisenden Teil beziehungsweise auf den den kleinen Durchmesser aufweisenden Teil des Spulenkörpers (3I; 32) aufgewickelt sind.

10. HochBpannungstransforjnatoranordnung nach Ansoruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestufter Spulenkörper (3I) oder ein verjüngter Spulenkörper (32) vorgesehen sind, die einen Teil großen Durchmessers und einen Teil kleinen Durchmessers aufweisen, wobei die hoch spannungsseitige Wicklung und die niederspamiungsseitige Wicklung der Hoch spannungs spule (12) auf den den großen Durchmesser aufweisenden Teil beziehungsweise auf dec den kleinen Durchmesser

aufwei senden

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- 16 aufweisenden Teil des Spulenkörpers (51* 32) aufgewickelt sind.

11. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein gestufter Spulenkörper (31) oder ein verjüngter Spulenkörper (32) vorgesehen sind, die einen Teil großen Durchmessers und einen Teil kleinen Durchmessers aufweisen, wobei die hochspannungsseiti ge Wicklung und die niederspannungsseitige Wicklung der Hochspannungsspule (12) auf den den großen Durchmesser aufweisenden Teil beziehungsweise auf den den kleinen Durchmesser aufweisenden Teil des Spulenkörpers (31; 32) aufgewickelt sind.

12. Ho ch sp annungst ran sforma to rano rdnung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Nie de rspannungs spule (11) in eine Hauptwicklung (34) und eine Hilfswicklung (35) unterteilt ist, die mit der hochspannungsseiti gen Wicklung der Ho chspannungs spule (12) beziehungsweise mit der Fokussierspule (22) magnetisch eng gekoppelt sind.

13· Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beziehung zwischen dem Verhältnis E^^/E« der in der Hochspannungsspule (12) induzierten Spannung E„_ zu der in der Ni ede rspannungs spule (ll) induzierten Spannung E_ und dem Verhältnis K_H/N der Windungszahl N der Ho chspannungs spule (12) zur Windungszahl N _aer Hiederspannungsspule (ll) durch E_HT/^_C = (l+oO (N_H/N_L) gegeben ist, worin «( > O.

14· Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Fokussierspule (22) vorgesehen ist, wobei zwischen dem Verhältnis "V /n^, der in der Fokussierspule (22) induzierten Spannung V^, zu deren Windungszahl n„ und dem Verhältnis Y /n der in der hochspannungsseitigen Wicklung der HochspannungsSTiule (12) induzierten Spannung Y zu deren Windungszahl

n_H die Beziehung V /rL > V„/n gegeben ist.

15· Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, da3 das erste, einem Erdpotential teil nahegelegene Ende der Hochspannungsspule (l2) mit der Fokussierspule (22) über ein Gleichrichterelement (24) und mit dem Erdpotential teil über ein kapazitives Element (25) verbunden ist.

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Z256Q06

16. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hie de rspannungs spule (ll), der Kern (l_3)> die Hochspannungsspule (l2) und der Hochspannungsgleichrichter (9) in ein Gehäuse (26) aufgenommen sind, wo "bei die übrigen Teile des Innenraums des Gehäuses (26) mit Isolieröl gefüllt sind.

17. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochspannungsspule (12) nach der Methode der Treppenwicklung, der Wabenwickluiig, der Stufenwicklung oder nach einer anderen geeigneten Wickelmethode gewickelt ist.

18. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ho chspannungs spule (12) nach der ^tethode der Treppenwicklung, der Wabenwicklung, der Stufenwicklung oder nach einer anderen geeigneten Wickelmethode gewickelt-.L st.

19. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestufter Spulenkörper (31) oder ein verjüngter Spulenkörper (32) vorgesehen sind, die einen Teil großen Durchmessers und einen Teil kleinen Durchmessers aufweisen, wobei die hochspannungsseitige Wicklung und die niederspannungsseitige Wicklung der Ho chspannungs spule (12) auf den den großen Durchmesser aufweisenden Teil beziehungsweise auf den den kleinen Durchmesser aufweisenden Teil des Spulenkörpers (31* 32) aufgewickelt sind.

20. Hochspannungstransformatorariordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestufter Spulenkörper (31) oder ein verjüngter Spulenkörper (32) vorgesehen sind, die einen Teil großen. Durchmessers und einen Teil kleinen Durchmessers aufweisen, wobei die hochspannungsseitige Wicklung und die niederspannungsseitige Wicklung der Ho chspannungs spule (12) auf den den großen Durchmesser aufweisenden Teil beziehungsweise auf den den kleinen Durchmesser aufweisenden Teil des Spulenkörpers (31} 32) aufgewickelt sind.

21. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch I7, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestufter Spulenkörper (31) oder ein verjüngter Spulenkörper (32) vorgesehen sind, die einen Teil großen

Durchme ssers

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Durchmessers und einen Teil kleinen Durchmessers aufweisen, wobei die hochspannungsseiti ge 7/icklung und die nie de rsp annungs sei ti ge Wicklung der Hochspannungsspule (l?) auf den den großen Durchmesser aufweisenden Teil beziehungsweise auf den den kleinen Durchmesser aufweisenden Teil des Spulenkörpers (31* 32) aufgewickelt sind.
2. Hochspannungstransformatoranordnung nach Anspruch 14> dadurch gekennzeichnet, daß die Niederspannungsspule (ll) in eine Hauptwicklung (34) und eine Hilfswicklung (35) unterteilt ist, die mit der hochspannungssei tigen Wicklung der Hochspannungsspule (12) beziehungsweise mit der Fokus sie r spule (22) magnetisch eng gekoppelt sind.

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