專利名稱：用于電視接收器的高壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓變壓器，特別是用于電視接收器的高壓變壓器。
對(duì)于這種類型的高壓變壓器來說，其高壓充電電容器只是在高壓繞組回掃脈沖相當(dāng)窄的波峰期間再次充電。這種窄脈沖峰導(dǎo)致高壓源具有較大內(nèi)阻。已知為了降低內(nèi)阻，要將高壓線圈的雜散電感和有效電容調(diào)諧到回掃期間正弦半周期的頻率的特定諧波上，具體說調(diào)諧到某奇次諧波，例如5次、9次或者13次諧波。這種調(diào)諧可以得到較寬的回掃脈沖波峰，較長(zhǎng)的對(duì)充電電容的充電時(shí)間，從而減小高壓源內(nèi)阻。
然而，在這種調(diào)諧到回掃振蕩的一個(gè)特定諧波的情況下，內(nèi)阻的明顯惡化實(shí)際上是因偏離正確調(diào)諧(5次、9次、13次、17次等等)而造成的。這種偏離是由線圈，導(dǎo)線直徑，回掃電容值和回掃時(shí)間所存在的不可避免的公差所引起的。
在兩個(gè)不同狀態(tài)間作急劇的轉(zhuǎn)換時(shí)，例如在改換頻道時(shí)，會(huì)造成調(diào)諧到某一頻率的該系統(tǒng)的突然振蕩。在這種情況下，電視圖像增輝，觀眾看不清圖像，此時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)持續(xù)幾毫秒的數(shù)量級(jí)為3～5毫安的電流束?，F(xiàn)有一般的電流束控制和限制電路在這種情況下不能啟動(dòng)，因?yàn)槠淇刂苹芈繁仨毦哂?0～15毫秒的時(shí)間常數(shù)以便使圖像的真白區(qū)(genuine white areas)不致被破壞。如果存在這種強(qiáng)電流束，高壓繞組中的高壓整流器開路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)極高的過沖。初級(jí)繞組的回掃脈沖峰此時(shí)在開關(guān)晶體管上將增加至少150V。對(duì)于已處于高壓條件的開關(guān)晶體管，這種回掃脈沖電壓的增加(大于1000Vpp)會(huì)對(duì)其造成危害。于是，為了消除這種過沖，已知可在變壓器的初級(jí)繞組上串聯(lián)一個(gè)所謂的RLC諧振電路。該諧振電路包括位于電流通路的線圈和與該線圈并聯(lián)的一個(gè)由電容和電阻構(gòu)成的串聯(lián)支路。
本發(fā)明的目的是提供一種變壓器的設(shè)計(jì)，可以顯著降低高壓繞組的過沖幅度。
這一目的是通過權(quán)利要求1所述發(fā)明裝置來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，高壓繞組的次級(jí)繞組數(shù)量大于二極管數(shù)量，并被調(diào)諧于不同的諧波上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同，現(xiàn)有技術(shù)最大程度地調(diào)諧于一個(gè)諧波，而本發(fā)明通過將各次級(jí)繞組調(diào)諧于不同的諧波，增加了在帶通濾波器特性意義上的諧振系統(tǒng)的帶寬，于是衰減增加，品質(zhì)因數(shù)下降。增大的帶寬使得所需要的調(diào)諧精度顯著降低。
此方法有許多優(yōu)點(diǎn)。調(diào)諧于不同的諧波改變了高壓繞組回掃脈沖的波形，使初級(jí)繞組所產(chǎn)生的和隨之加在開關(guān)晶體管上的脈沖最大程度地避免了干擾和升高到危險(xiǎn)的高壓。從而顯著降低了由于電壓升高而對(duì)開關(guān)晶體管造成的危害。同時(shí)，所得到的高壓繞組回掃脈沖的波形也降低了高壓源內(nèi)阻。此外，內(nèi)阻也最大程度地不受公差影響。不再需要上文提到的位于初級(jí)繞組的用于抑制電壓增加的LRC電路。高壓變壓器由于泄漏而給鄰近設(shè)備例如視頻信號(hào)放大器造成的干擾也顯著降低了。
四個(gè)次級(jí)繞組被適當(dāng)?shù)卣{(diào)諧于四個(gè)不同的諧波上，具體說是回掃振蕩頻率的7次、8.5次、9.5次和11次諧波上。這種調(diào)諧使得回掃脈沖具有特定的理想的波形。
高壓繞組的各次級(jí)繞組處于槽式線圈框架的槽中?？梢酝ㄟ^改變槽底部與線圈芯部的距離，槽之間的距離和/或次級(jí)繞組在槽內(nèi)的填充程度來調(diào)諧于所希望的諧波上。通過選定這種槽式線圈框架的尺寸可實(shí)現(xiàn)在各種情況下所需調(diào)諧的多種可能的選擇。槽式線圈框架的第一和第二個(gè)槽以及倒數(shù)第二個(gè)和最后一個(gè)槽之間的距離顯著小于其余的槽間距。這種減小的距離降低了繞組間的繞組電容，于是易于調(diào)諧于一特定的低次諧波上。例如，位于線圈框架端部的顯著減小的槽間距大約是其余部分槽間距的30～50％。
由于在第一次級(jí)繞組和基準(zhǔn)電位(具體說就是大地)之間、以及最后次級(jí)繞組和高壓端(具體說是顯像管陽極)之間沒有二極管，這樣，第一次級(jí)繞組和最后次級(jí)繞組比位于槽式線圈框架中部的其他繞組具有很低的耦合度，易于實(shí)現(xiàn)對(duì)各種情況下所需諧波的調(diào)諧。
下文將依照?qǐng)D例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。


圖1示出帶有相連部件的產(chǎn)生高壓的高壓變壓器的等效電路圖，圖2示出通常變壓器的高壓繞組的回掃脈沖，圖3示出根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的變壓器的高壓繞組的回掃脈沖，圖4示出用于各個(gè)次級(jí)繞組的槽式線圈框架，圖5示出一種槽式線圈框架的特定設(shè)計(jì)，圖6示出位于初級(jí)繞組或開關(guān)晶體管的脈沖波形。
圖1描繪了由行頻率開關(guān)電壓1控制的開關(guān)晶體管2，和高壓變壓器Tr，該高壓變壓器Tr具有連接于工作電壓UB的初級(jí)繞組W1和構(gòu)成高壓繞組的各次級(jí)繞組W2、W3、W4、W5。高壓繞組根據(jù)二極管分隔原理制造，其中高壓整流器二極管3、4、5位于次級(jí)繞組W2、W3、W4、W5之間，這樣，在次級(jí)側(cè)是在每個(gè)條件下以一個(gè)繞組開始并以一個(gè)繞組結(jié)束。這意味著在繞組W2和大地之間，以及在繞組W5和高壓端之間沒有二極管。這樣，次級(jí)繞組W2～W5的數(shù)量4大于處于其間的二極管3、4、5的數(shù)量3。該高壓繞組向?qū)嵸|(zhì)上由顯像管7的陽極涂層形成的充電電容器6提供壓電UH。
例如將次級(jí)繞組Ww2調(diào)諧于7次諧波，次級(jí)繞組W3調(diào)諧于8.5次諧波，次級(jí)繞組W4調(diào)諧于9.5次諧次，次級(jí)繞組W5調(diào)諧于11次諧波，這樣繞組W3和W4一起調(diào)諧于9次諧波。
對(duì)于這種類型電路，需要一種與初級(jí)繞組W1串聯(lián)的所謂的RLC電路。RLC電路是由位于電流通路的經(jīng)圈和與其并聯(lián)的相互串聯(lián)的電容器和電阻所構(gòu)成。該電路用于降低內(nèi)電阻并衰減晶體管2集電極的干擾尖峰脈沖。然而本發(fā)明所指的調(diào)諧則不再需要這種電路。
下面參照附圖2圖3，解釋對(duì)次級(jí)繞組回掃脈沖波形的改善。
圖2描繪了繞組W2～W5的回掃脈沖?？梢悦黠@看出該脈沖具有較小的幅度和寬度，并且在脈沖波峰上存在一個(gè)不希望的波谷12。該波谷12會(huì)造成對(duì)充電電容器充電的電流的中斷，因而增大內(nèi)阻。其另一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)調(diào)諧于一個(gè)諧波時(shí)會(huì)在真實(shí)的脈沖結(jié)束后產(chǎn)生在所述諧波頻率下的過沖S。在初級(jí)繞組一側(cè)，這種過沖會(huì)造成在晶體管2上產(chǎn)生一電壓增大的脈沖，該增大的電壓會(huì)對(duì)晶體管2造成危害。
圖3描繪了采用前述調(diào)諧的高壓繞組的回掃脈沖。圖3所示脈沖比圖2所示脈沖具備許多優(yōu)點(diǎn)。首先，回掃脈沖的幅度更大，該幅度對(duì)于所能得到的高壓水平至關(guān)重要。其次，位于脈沖被峰頂端的不希望的波谷12顯著減小，這將有利于減小內(nèi)阻。另外，脈沖波峰變得更寬，因而增加了對(duì)充電電容器的充電時(shí)間并降低了內(nèi)阻。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是清除了圖2所示的在脈沖后出現(xiàn)的某一單一頻點(diǎn)的高的過沖，而調(diào)諧過程中有效的不同頻率間的干擾僅產(chǎn)生了一個(gè)幅度和周期均減小的過沖。
圖4所示為槽式線圈框架9的原理圖。該高壓繞組的次級(jí)繞組W處于槽式線圈框架9的槽8。通過改變槽式線圈框架9的結(jié)構(gòu)參數(shù)，具體來說就是借助次級(jí)繞組對(duì)各個(gè)槽8填充程度的不同，槽與槽之間距離的不同，也就是槽壁厚度的不同，還有槽底厚度b的不同，也就是各個(gè)次級(jí)繞組W與線圈芯部的距離的不同可以實(shí)現(xiàn)在每一情況下調(diào)諧于所希望的特定諧波。例如，增加距離b將降低實(shí)現(xiàn)某一特定調(diào)諧的耦合程度。
圖5描繪了對(duì)槽式線圈框架9的進(jìn)一步設(shè)計(jì)，第一個(gè)槽8a和第二個(gè)槽8b之間的以及倒數(shù)第二個(gè)槽8c和最后一個(gè)槽8d之間的距離C顯著小于位于槽式線圈框架9中部的槽間距。通過這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一期望的諧波的調(diào)諧。具體地說，槽8a和8b以及槽8c和8d間距C的減小將增大其間的耦合程度，從而可以調(diào)諧于低次諧波。距離C為距離a的30％～50％。
圖6描繪了位于初級(jí)繞組W1，也就是晶體管2的集電極的回掃脈沖UP。曲線10為電流束＝0的情況，曲線11為是電流束＝1.5毫安的情況。如果沒有本發(fā)明所述的調(diào)諧，將會(huì)產(chǎn)生圖示的150V的電壓增量ΔUP，對(duì)晶體管2會(huì)造成危害。從前采用所謂的RLC電路來抑制這種電壓增加。根據(jù)圖3的脈沖波形，采用本發(fā)明所述的調(diào)諧能顯著減小電壓增值ΔUP，從而可以不再依賴于所述的RLC電路。
權(quán)利要求
1.一種電視接收器的高壓變壓器，包括這樣一個(gè)高壓繞組，該高壓繞組具有被二極管(3～5)分隔開的，并調(diào)諧到回掃振蕩頻率的特定諧波的次級(jí)繞組(W2-W5)，其特征在于所述次級(jí)繞組(W2-W5)的數(shù)目大于所述二極管(3-5)的數(shù)目，分隔的各次級(jí)繞組(W2-W5)被調(diào)諧到不同的諧波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于所述4個(gè)次級(jí)繞組(W2-W5)被調(diào)諧于4個(gè)不同諧波上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器，其特征在于所述次級(jí)繞組(W2-W5)分別被調(diào)諧于7次、8.5次、9.5次和11次諧波上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于所述次級(jí)繞組(W2-W5)位于槽式線圈框架(9)的各個(gè)槽(8)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器，其特征在于通過改變槽底距線圈芯部的距離(b)，槽(8)間距(a)和/或次級(jí)繞組(W)對(duì)各個(gè)槽(8)的添充程度來實(shí)現(xiàn)在每種情況下調(diào)諧于所期望的特定諧波上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器，其特征在于所述線圈框架(9)第一槽(8a)和第二槽(8b)以及倒數(shù)第二槽(8c)和最后槽(8d)的間距(c)在每一情況下均顯著小于其余槽間距(a)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器，其特征在于所述顯著減小的間距(c)大約是其余槽間距(a)的30-50％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于在每種情況下，在所述第一次級(jí)繞組(W2)和參考電位之間，以及在所述最后次級(jí)繞組(W5)和高壓端之間均設(shè)有二極管。
全文摘要
一種電視接收器的高變壓器，其次級(jí)繞組(W2-W5)的數(shù)量大于二極管(3-5)的數(shù)量，分隔的各次級(jí)繞組(W2-W5)調(diào)諧于不同諧波。這種調(diào)諧造成品質(zhì)因數(shù)下降以及系統(tǒng)的衰減和帶寬的增加，從而使高壓繞組的回掃脈沖幅度更大更寬和高壓源的內(nèi)阻降低。同時(shí)，造成初級(jí)繞組回掃脈沖幅度增大的該脈沖的干擾過沖將顯著減小。結(jié)果可使電視接收器的高壓變壓器得到更高的電壓，同時(shí)可避免因變壓器的過沖形成的回掃電壓增加而損害開關(guān)晶體管。
文檔編號(hào)H01F38/42GK1140952SQ96103100
公開日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1996年3月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月27日
發(fā)明者沃爾特·戈斯伯格 申請(qǐng)人:德國湯姆遜-布朗特公司