專利名稱：二極管分壓高壓變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二極管分壓高壓變壓器，它具有一個(gè)磁心、一個(gè)初級繞組和一個(gè)高壓繞組，高壓繞組安裝在線圈架的許多小室內(nèi)。
這個(gè)類型的一種二極管分壓高壓變壓器作為例子在EP-B-0 529 418 B1中被闡明。該變壓器包含一個(gè)第一線圈架，它容納初級繞組和其他輔助繞組，以及一個(gè)第二線圈架，其中以小室繞組的形式設(shè)置高壓繞組。通常單獨(dú)地生產(chǎn)和纏繞這兩個(gè)線圈架。在最后的組裝期間，帶高壓繞組的線圈架具有相應(yīng)較大的內(nèi)徑，它被壓在帶有初級繞組的線圈架上方。接著這些線圈架被塑料外殼環(huán)繞并用合成樹脂成分封裝，以抑制電暈效應(yīng)和高壓擊穿。這種類型的實(shí)施例用在例如電視機(jī)中，并提供從24kV直到30kV以上的連續(xù)工作下的高壓。
DE 38 22 284 A1公開了一種小尺寸的大約7kV的高壓變壓器，其用于復(fù)制設(shè)備等。該變壓器同樣具有兩個(gè)線圈架，帶初級繞組的線圈架被壓在帶有高壓繞組的線圈架之上并將其鎖定到位。它不是設(shè)計(jì)為二極管分壓的高壓變壓器并且它不能獲得電視機(jī)所需要的20kV以上的高壓。它不包含整流二極管-這些二極管分離地設(shè)置在相關(guān)電路中。該具體發(fā)明是利用一個(gè)小室型線圈架解決此處由于高壓繞組與磁心之間的小距離所帶來的高壓問題。然而，不管相對較低的7kV電壓，即使采用完全封裝，該設(shè)計(jì)在持續(xù)工作中未展示令人滿意的高壓強(qiáng)度，因此尚未投入生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是給出一種在引言中述及的那種類型的二極管分壓高壓變壓器，它在結(jié)構(gòu)上十分緊湊且節(jié)省成本，尤其在20kV以上的連續(xù)工作中具有良好的高壓強(qiáng)度。
該目的是借助于在權(quán)利要求1中給定的本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的。在從屬權(quán)利要求中給出了本發(fā)明的有益改進(jìn)。
在本發(fā)明的二極管分壓高壓變壓器的情況下，初級繞組位于高壓繞組之上，該高壓變壓器包含減小線圈架與磁心之間電場的裝置，以便避免電暈效應(yīng)。例如，線圈架的內(nèi)腔表面具備一個(gè)導(dǎo)電涂層，在工作期間，由于與磁心接觸它處于地電位，或者處在與磁心相同的電位。結(jié)果，能夠完全屏蔽磁心與線圈架之間不可避免的固有氣隙中的電場，從而有效地抑制電暈效應(yīng)和電壓擊穿。高電場在空氣中產(chǎn)生的臭氧尤其導(dǎo)致電暈效應(yīng)。導(dǎo)電涂層將電場集中在高壓繞組與線圈架的導(dǎo)電涂層之間的材料中，這利用適當(dāng)?shù)牟牧虾统叽绱_保長期高壓強(qiáng)度。
所采用的導(dǎo)電涂層必須是一個(gè)高阻抗層，例如，膠體石墨，它可以利用一種徑向噴射的噴觜以簡單的方式涂敷。一個(gè)低阻抗的、例如金屬的層會(huì)構(gòu)成一短路匝并導(dǎo)致?lián)p耗。
作為一種替換，代替導(dǎo)電涂層，磁心與線圈架之間的剩余小室可填充一種材料，該措施也可避免電暈效應(yīng)。該材料最好具有最大可能的相對介電常數(shù)εr，例如2-3或4，可以是例如粘性的膠，也可能是高壓變壓器本身的封裝材料。該材料也可具有低的導(dǎo)電性。在填充過程中不可出現(xiàn)空氣雜質(zhì)，因?yàn)榭紤]到該低的相對介電常數(shù)εr＝1，高電壓形成在所述雜質(zhì)中且在這里占優(yōu)勢的電壓條件下氣體不易電離。
由于初級繞組與一個(gè)隔離層一起直接壓在高壓繞組上，整個(gè)配置變得非常緊湊。線圈架的小室還用一個(gè)多重片狀繞組提供足夠平滑的表面，初級繞組可被均勻和緊密地纏繞有厚度為例如0.3到0.8mm的導(dǎo)線。
有益地選擇磁心方向高壓繞組的小室之下的壁(間隔層)厚度，以使當(dāng)高壓在小室底部上升時(shí)，壁厚增加。
高壓二極管可相對于高壓小室橫向地設(shè)置在線圈架上，或者可有選擇地將它們整體形成在高壓繞組與初級繞組之間。為了獲得一種非常便宜的實(shí)施例，將高壓繞組再分為四個(gè)繞組，二極管分別連接在第一和第二和第三和第四繞組之間且在第二和第三繞組之間引出一個(gè)抽頭，用于顯像管的聚焦電壓。
線圈架的緊湊結(jié)構(gòu)不僅使得高壓變壓器外殼的尺寸而且使得其磁心的尺寸顯著減小。因此，由于在高壓變壓器的外部不再有任何高壓電位，封裝化合物也可顯著減少。這不僅導(dǎo)致成本的明顯降低而且具有空間和重量上的優(yōu)越性。因此，與具有三個(gè)二極管的二極管分壓高壓變壓器相比采用具有兩個(gè)二極管的二極管高壓變壓器(DST)在給定相同電特性的情況下使重量下降25％。此外，避免了用于衰減干擾輻射的RLC電路。
在另一示范實(shí)施例中，二極管分壓高壓變壓器僅包含一個(gè)線圈架，其中高壓繞組設(shè)置在小室中，初級繞組位于高壓繞組之上并纏繞到一個(gè)被插入的套筒或片狀繞組上。作為一種替換，還可將一個(gè)簡單的線圈架用于初級繞組，該線圈架壓在帶有高壓繞組的線圈架上。如果采用一個(gè)套筒，它也可由兩個(gè)以上的部分組成。
一種有益的方式是，初級繞組比高壓繞組略寬，并盡可能完全覆蓋高壓繞組。由于高壓變壓器的磁心(通常在地電位)位于高壓變壓器的內(nèi)側(cè)，而緊密纏繞的加套初級繞組位于外側(cè)，通過該措施實(shí)際上完全屏蔽高壓繞組中產(chǎn)生的高頻干擾輻射，而且取決于設(shè)計(jì)，高壓繞組的外部小室不攜帶或僅攜帶很小的脈沖電壓，因?yàn)樗鼈冎苯踊蚪?jīng)由一個(gè)另外的小室連接到參考電位或者連接到高壓接點(diǎn)。由于當(dāng)二極管從導(dǎo)通狀態(tài)變換到截止?fàn)顟B(tài)時(shí)高壓變壓器的電感和雜散電容之間的振蕩而產(chǎn)生這些干擾電壓。這些事實(shí)已經(jīng)在文獻(xiàn)例如EP 0 735 552 A1中綜合說明，因此在此不作更詳細(xì)討論。
由于使初級繞組固定在高壓繞組上的有益設(shè)置，二極管不能直接設(shè)置在相應(yīng)的部分繞組之間，例如在小室的散熱片上或在小室上方，相反地必須位于外部。在這種情況下通過放入的高壓小室將二極管的連線引至高壓小室。而且，用高壓變壓器的緊湊布局獲得高壓繞組與初級繞組之間的非常良好耦合。
在電路板方向平放的線圈架下部的小室中可以設(shè)置至多兩個(gè)二極管。在線圈架的上部，二極管可設(shè)置在線圈架的延續(xù)部分上。具體地，平行于下部磁心的電磁鐵心的下側(cè)部分設(shè)置下部二極管，而垂直于上部磁心的電磁鐵心的上側(cè)部分設(shè)置上部二極管，結(jié)果能夠利用凈寬度僅僅略大于初級和高壓繞組的長度的磁心，因?yàn)樵谶@種情況下所述磁心可通過切口橫向地穿出線圈架。還以如下方式來設(shè)置上部二極管，纏繞高壓繞組和安裝并連接二極管之后，可將正好固定在高壓繞組上的一個(gè)單部件套筒子壓在二極管和高壓繞組上。
然而，高壓繞組與初級繞組之間的二極管配置也是可能的。這些二極管可平行于磁心、相對于磁心線圈架軸向地位于高壓小室之上，結(jié)果在此同時(shí)建立高壓繞組的部分繞組之間的連接。從而初級繞組的圓周變得略大并可獲得橢圓形。
也可利用大量的二極管來作為減小電場的措施，以避免電暈效應(yīng)。在進(jìn)一步的改型中已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)這種類型的高壓變壓器即使在沒有導(dǎo)電涂層的情況下也可靠地工作。因此，例如，采用四個(gè)二極管在持續(xù)操作時(shí)能可靠地產(chǎn)生32kV高壓。采用三個(gè)二極管還能夠獲得最高達(dá)28kV的電壓，但這表示不確定的上限。因此，在一種具有三個(gè)二極管的類型中，由于可在一個(gè)加工操作中施加導(dǎo)電涂層而實(shí)際上無附加費(fèi)用，導(dǎo)電涂層是值得推薦的。
對具有三個(gè)以上二極管而無導(dǎo)電涂層的高壓變壓器的足夠高壓強(qiáng)度的解釋為，外部小室實(shí)際上不攜帶脈沖電壓，且在內(nèi)部小室中，借助于較多數(shù)目的二極管，脈沖電壓達(dá)不到可能引起高壓小室與磁心之間的電暈效應(yīng)的電壓值。
由于高壓變壓器僅具有一個(gè)復(fù)雜的塑料部件、帶高壓繞組的線圈架，所以可節(jié)省成本地生產(chǎn)它。由于在這種情況下首先纏繞高壓繞組的細(xì)線，典型地為大約0.05mm，可很好地控制該纏繞操作。接著施加該套筒或一片狀繞組并在其上纏繞初級繞組和任何其他輔助繞組的粗線。在該配置中，由于實(shí)際上無高壓攜帶部件，尤其是沒有具有高脈沖電壓的部件位于線圈架的外部，因此在高壓變壓器的外緣上，具有繞組的線圈架與高壓變壓器塑料外殼之間的合成樹脂成分可從3mm減小到小于1mm，因此塑料外殼的尺寸可明顯減小。
因?yàn)榇藭r(shí)初級繞組位于高壓繞組的外部而非其內(nèi)，它離磁心的雜散磁場較遠(yuǎn)，該雜散磁場尤其在空氣間隙周圍是高度明顯的。由于干擾振蕩包含高達(dá)1MHz以上的較高諧波，因趨膚效應(yīng)和渦流事先在初級繞組中出現(xiàn)明顯的損耗，其可以僅通過初級繞組的細(xì)線保持到容限電平，具體地是利用昂貴的多股線。新配置能夠利用粗線，例如厚度為0.475mm以上的銅線，而不會(huì)出現(xiàn)明顯的表層損耗，因此能夠減小初級繞組中的阻性損耗。然而，位于外部的初級繞組必須吸收發(fā)出的干擾輻射。在一個(gè)優(yōu)選的示范實(shí)施例中，初級繞組離磁心的距離大約為7mm，而在較早設(shè)計(jì)中該距離一般為1.5mm。
高壓繞組的較小圓周意味著繞組電容相當(dāng)?shù)?。這使匝數(shù)增加，結(jié)果可減小鐵氧體磁心的直徑。這不僅節(jié)省成本和空間而且降低鐵氧體磁心中的損耗。
進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是操作安全，因?yàn)樵诟邏豪@組短路(可能導(dǎo)致過熱)的情況下，變壓器不會(huì)再猛然打開，因?yàn)橛么志€緊密纏繞的初級繞組非常堅(jiān)固地包裹高壓繞組。而且，由于高壓是足夠穩(wěn)定的，連接到初級繞組的RLC電路是不必要的。具有四個(gè)二極管的設(shè)計(jì)使得60瓦的高壓變壓器在高壓側(cè)的輸出電壓為32kV，其成本下降20％以上并與以前的30或40瓦的變壓器具有相同大小，其重量為200克。與具有同樣功率輸出的較早類型相比，該重量可從總體上減少30％。此外，高壓變壓器的高度可保持為很低，因?yàn)楦邏嚎稍谛∈业牡撞恳霾⒔?jīng)由外殼中的塑料套筒從底部到頂部傳送到接合部。絕緣需要一個(gè)大約4cm的管子，實(shí)際上它全部僅次于高壓變壓器的外殼中。本發(fā)明的高壓變壓器因而非常適合于最新的電視機(jī)或監(jiān)視器底板，因?yàn)殡S著集成電路具有越來越高的集成水平，該底板結(jié)構(gòu)正變得更為小型化。不再需要擔(dān)心干擾輻射會(huì)干擾調(diào)諧電路。
下面參照附圖通過例子來說明本發(fā)明，其中

圖1和圖2示出用于產(chǎn)生顯像管高壓的具有二個(gè)二極管和三個(gè)二極管的二極管分壓高壓變壓器方塊圖，圖3示出高壓變壓器的帶有繞組和二個(gè)二極管的線圈架，圖4和圖5示出高壓二極管電路和高壓繞組的部分繞組，圖6示出用于一個(gè)高壓變壓器的帶有繞組、四個(gè)二極管和一個(gè)磁心的線圈架。
圖1說明一個(gè)二極管分壓高壓變壓器Tr，它具有一個(gè)初級繞組W1和一個(gè)高壓繞組，其中高壓繞組再分成部分繞組W2-W5。初級繞組W1的一端連接到工作電壓UB，另一端連接到開關(guān)晶體管2，開關(guān)晶體管2被驅(qū)動(dòng)信號1周期性地導(dǎo)通和截止。部分繞組W2的一端連接到參考電位并在繞組W5的一端存在從連接點(diǎn)UH引出的用于使顯像管7工作的高壓。高壓UH通常由連接電纜的電纜電容和顯像管7中的電容來平滑，這里表示為電容C。
高壓繞組再分成四個(gè)繞組W2、W3、W4和W5，相應(yīng)的高壓二極管3和5為了整流的目的被插入到第一和第二和第三和第四個(gè)部分繞組之間。用于給顯像管7的聚焦電極提供高壓的抽頭A在第二和第三個(gè)高壓繞組W3、W4之間引出。
開關(guān)晶體管在水平線回掃的短時(shí)間內(nèi)被截止。這導(dǎo)致一個(gè)高脈沖對高壓變壓器Tr的加載，這個(gè)加載在所說的變壓器的設(shè)計(jì)中必須被考慮到。在圖1的電路中，因?yàn)檎鞫O管被集成在高壓變壓器的繞組之間，因此很顯然，在高壓繞組的外末端不存在AC電壓。因此，脈沖加載主要僅被施加到二極管3和5和靠近二極管的繞組。
與圖1不同，在圖2電路中示出具有三個(gè)二極管的二極管分壓高壓變壓器。相應(yīng)的二極管3、4、5設(shè)置在部分繞組W2-W5之間，用于聚焦電極的抽頭A在這種情況下從部分繞組W3引出，如以下參照圖4所說明的。在這兩個(gè)附圖和其后的附圖中，相同的概念提供有相同的標(biāo)號。
這種類型的電路通常用在電視機(jī)和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器中，在此作為參照。圖1和圖2中所示出的二極管分壓高壓變壓器僅僅是作為舉例；具體地說高壓繞組也可再分為比四個(gè)部分繞組W2-W5更多。
圖3以剖面圖示出線圈架9，它容納初級繞組W1和細(xì)分為各個(gè)繞組W2-W5的高壓繞組，繞組W2-W5位于初級繞組W1之下。線圈架9包含一個(gè)軸向內(nèi)腔11，它容納鐵氧體磁心(未示出)。線圈架9包含多個(gè)小室8，其底部在腔方向上具有近似1mm的厚度，高壓繞組的各個(gè)繞組W2-W5被纏繞在腔內(nèi)。線圈架9有益地包含十二個(gè)小室8，在每種情況下，在這些小室8中的三個(gè)小室中設(shè)置部分繞組W2-W5中的一個(gè)。在腔11的方向上小室8的底部厚度可按照在直流和交涉電壓的形式加載的高壓而改變，正如例如在EP0 028 383 B1中所公開的。
一個(gè)隔離層10，在這個(gè)示例性實(shí)施例中由一些片狀繞組層組成，它位于小室8的上面。初級繞組W1以一個(gè)或多個(gè)緊密纏繞層被直接纏繞在隔離層10上。此外，輔助繞組WH被施加到初級繞組W1，在一個(gè)加工操作中這些輔助繞組可有益地采用與初級繞組W1相同線徑來纏繞。實(shí)際線徑的例子，對初級繞組W1為0.335mm或更粗，對高壓繞組為0.05mm的漆包銅線。同樣，二極管5也可與二極管3相反地設(shè)置在下部小室14中。
在小室終了處，線圈架9具有橫側(cè)面13，供容納片狀繞組10和初級繞組W1。這些突出部分朝外側(cè)跟有二個(gè)進(jìn)一步的小室14、16，供容納二個(gè)高壓二極管3、5。二極管3、5被連接到高壓繞組的繞組W2-W5。
由于這個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)果，具有高壓繞組的小室8被片狀繞組10和初級繞組W1完全覆蓋，因而低阻抗初級繞組W1實(shí)現(xiàn)對按變壓比升高的高頻強(qiáng)干擾輻射的有效屏蔽。
由于高壓繞組W2-W5的短匝長度(小室底部中的線圈架圓周)和因此帶來的較小的高壓繞組自電容，所以僅采用兩個(gè)高壓二極管3、5能夠獲得足夠穩(wěn)定的高壓，該高壓的穩(wěn)定性優(yōu)于以前公知具有三個(gè)二極管的二極管分壓高壓變壓器。還能夠利用三個(gè)或更多二極管，通過它們高壓穩(wěn)定性也變得更佳，或者使較高輸出功率成為可能。
在這個(gè)示例性實(shí)施例中，在線圈架9的內(nèi)腔11的整個(gè)表面上配備有一導(dǎo)電涂層15，該導(dǎo)電涂層可以例如通過與鐵氧體磁心(未示出)接觸來接地。所使用的導(dǎo)電涂層可以便利地為膠體石墨層，它可以用噴射工藝涂敷并具有高阻電導(dǎo)率。通過這個(gè)措施，在鐵氧體磁心和線圈架9之間的固有的不可避免的空氣填充間隙屏蔽高壓，從而電暈放電形成被用這個(gè)方法完全抑制。涂層的電導(dǎo)率如此選擇以避免在所說的涂層中的容性電流和渦流電流。
具有膠體石墨的層可以最好用液體噴射來涂敷，將膠體石墨和粘合劑放在一種溶劑中構(gòu)成液體噴霧劑，這種液體噴霧劑另外對線圈架9的塑料有點(diǎn)溶化作用，以便增強(qiáng)粘合性。這個(gè)噴射液可以用簡單方式涂敷，例如使用一個(gè)噴嘴，這個(gè)噴嘴以徑向方向噴射并被引導(dǎo)通過線圈架9的腔11。
在線圈架9的底面，包含電氣連接點(diǎn)12，高壓變壓器通過這個(gè)連接點(diǎn)12直接固定在一個(gè)電路板上。它另外將用一塑料外殼(未示出)包圍，塑料外殼在底部是敞開的，并且用合成樹脂成分與連接點(diǎn)完全罐裝在一塊。
作為對一多片的繞組的一種替換，也可將一塑料套筒作為初級繞組與高壓繞組之間的隔離層，該層可向下壓在具有高壓繞組W2-W5的線圈架9上。然后，初級繞組可以與輔助繞組一起直接纏繞到塑料套筒上。如果兩個(gè)二極管3、5均以連接點(diǎn)12的方向設(shè)置在位于高壓變壓器底座上的小室14中，那么即使在采用套筒時(shí)也能保持整個(gè)線圈架很緊湊。所述套筒則以確實(shí)鎖定方式位于高壓繞組W2-W5的小室8上并完全覆蓋后者。
圖2的高壓繞組W2-W5參照圖4作更詳細(xì)的說明。該高壓繞組設(shè)計(jì)為一小室型繞組，它具有十二個(gè)小室K1-K12，部分繞組W2分布在兩個(gè)小室之間，部分繞組W3在四個(gè)小室之間，而部分繞組W4和W5在所有情況下在三個(gè)小室之間。為了實(shí)現(xiàn)良好調(diào)諧到較高次諧波，部分繞組W2-W5的繞組方向分別交替變化，因此減小高壓變壓器的內(nèi)部電阻。所以，為了考慮繞組方向，參考電位連接到第二小室繞組，高壓輸出UH連接到第十二小室K12。在這一高壓變壓器中，二極管3-5在空間上不是位于部分繞組W2-W5之間而位于外部，例如二極管圖3在底部而二極管4和5在頂部，正如參照圖5所詳細(xì)解釋的。
這些小室被有益地按照下述方式纏繞首先纏繞小室K1然后是第二小室K2，之后引出用于參考電位連接點(diǎn)的引線。接著纏繞小室K3-K6。然后繼續(xù)從小室K12開始纏繞直到第十小室，第十小室連接到二極管5。可順序地纏繞第九、第八和第十一小室。
最好在一個(gè)小室的繞組上引出聚焦連接點(diǎn)A，在這種情況下是部分繞組W3的小室K5，它相對于兩個(gè)二極管、在該示范實(shí)施例中是相對于二極管3和4對稱，因此聚焦電壓實(shí)際上沒有交流電壓。以這樣的方式來構(gòu)造部分繞組W3和其他部分繞組W2、W4、W5，即聚焦所需的電壓值可在聚焦連接點(diǎn)F上近似獲得。
圖5示出具有五個(gè)部分繞組W2、W3a、W3b、W4和W5并具有四個(gè)二極管3-6的高壓繞組。在這種情況下部分繞組W2-W5同樣交替變化，參考電位連接到小室K1的最低部，高壓連接點(diǎn)UH連接到小室K12的最頂部。該示范實(shí)施例使得在32kV高壓下束流為2mA，而圖4的示范實(shí)施例使得在28kV高壓下最大束流為1.5mA。這兩種類型的小室空間尺寸是相同的；基本差別是圖4的部分繞組W3在圖5中再分為期間連接第四二極管4的兩個(gè)部分繞組W3a和W3b。原理上，小室K1-K12能夠以與圖4小室相同的方式纏繞。在圖5的示范實(shí)施例中，二極管3和4位于小室K1以下，二極管5和6位于小室K12之上，在每種情況下二極管與小室之間的連接線從相應(yīng)小室之上引回。
圖6是表示另一示范實(shí)施例的剖視圖，包括一個(gè)線圈架9和包括兩個(gè)半邊的磁心17a和17b的鐵氧體磁心。如已經(jīng)參照圖4和圖5說明的，部分繞組W2-W5設(shè)置在線圈架9的十二個(gè)小室8中。朝向線圈架9的內(nèi)腔11導(dǎo)入兩個(gè)半邊的磁心13a和13b的小室底部厚度大約為1-2mm，這取決于各個(gè)小室中脈沖電壓的電平。
小室型線圈架9包含連接引線12，高壓變壓器通過它固定到電路板。在該圖的左邊，在具有高壓繞組的小室8下面設(shè)置的是另一個(gè)小室14，其中有兩個(gè)二極管3和4。在線圈架9的延續(xù)部分16上兩個(gè)另外的二極管5、6設(shè)置在小室8之上。按照圖5示范實(shí)施例布置二極管3-6和高壓小室8的連線。
在該示范實(shí)施例中，代替片狀繞組，將初級繞組W1纏繞到套筒10中，其完全覆蓋高壓繞組W2-W5。套筒10以一種確實(shí)鎖定的方式盡可能緊地位于小室8以上。二極管5和6設(shè)置在延續(xù)部分16上，其方式為將套筒10無任何阻礙地壓在它們之上。通過該措施，不再需要一個(gè)兩部分的、縱向分離的套筒，或者一片繞組，以取消這些二極管。在進(jìn)一步的纏繞操作中將具有相同線徑的附加輔助繞組WH施加于初級繞組W1。
具有繞組W2-W5的小室8朝外側(cè)被初級繞組W1所環(huán)繞而朝內(nèi)側(cè)則被兩個(gè)半邊磁心17a、17b所環(huán)繞，所述半邊磁心處于地電位。如參照圖4和5所說明的，外部小室8處于直流電壓電位。借助于該配置，高壓繞組攜帶脈沖的內(nèi)部小室實(shí)際上完全被具有低內(nèi)阻的直流電壓攜帶元件環(huán)繞，從而非常有效地屏蔽這些小室。即使當(dāng)一個(gè)外部小室不直接連接到直流電壓電位時(shí)，比如，如在圖4中所說明的，考慮交流繞組方向，屏蔽仍超過90％。
在最后總裝期間，再用一個(gè)塑料外殼(未示出)環(huán)繞線圈架9，該塑料外殼頂側(cè)具有一個(gè)盒附件，用于接納線圈架9的延續(xù)部分16。在這種情況下二極管5和6垂直于上部磁心部分13b，結(jié)果可直接在繞組W1-W5和初級繞組W1上橫向取出磁心。在線圈架9的下部，平行于下部磁心部分13a設(shè)置二極管3、4，從而使下半磁心13a通過線圈架9中的切口引出。與具有同樣功率輸出的較早類型相比，這一緊湊的配置能夠?qū)⒋判牡闹亓繌?33克減小到僅80克。利用具有較高導(dǎo)磁性的磁心材料可進(jìn)一步減小磁心直徑。
從該配置可知，除了二極管的連接線外，在線圈架外部不再有任何高壓攜帶部件。因此能夠?qū)⒕€圈架9與外殼之間的合成樹脂層從3mm減小到1mm，從而顯著節(jié)省重量和空間。
具有四個(gè)以上二極管的其他實(shí)施例是可能的。在具有至少四個(gè)二極管的實(shí)施例中，不再需要線圈架9內(nèi)腔11的表面15上的導(dǎo)電涂層，這與絕對需要該導(dǎo)電涂層的具有兩個(gè)二極管的類型不同。至今對具有四個(gè)以上二極管的類型的實(shí)驗(yàn)表明，即使在增大負(fù)載情況下和在持續(xù)操作中，在小室8中設(shè)置的高壓繞組與兩個(gè)一半的磁心17a、17b之間也不會(huì)出現(xiàn)電暈效應(yīng)或擊穿。由于能夠在內(nèi)腔11的表面15上不費(fèi)力且沒什么成本地施加導(dǎo)電涂層，根據(jù)該設(shè)計(jì)，它也可以例如應(yīng)用于具有三個(gè)二極管的類型，因?yàn)樵?8kV下該設(shè)計(jì)近似處于電壓負(fù)載容量的極限，為了高壓變壓器的長期安全性，這應(yīng)被保證。對于具有29.5kV的一種三個(gè)二極管的類型，涂層是絕對必需的。對于四個(gè)二極管的類型，高壓脈沖在2-3kV的區(qū)域內(nèi)或者在無電暈發(fā)生的區(qū)域之下。但是在32kV或以上也建議該類型使用涂層。由于在長期工作之后即使很小的電暈效應(yīng)也可能損壞高壓變壓器，必須從總體上避免電暈效應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種二極管分壓高壓變壓器，包括磁心(17a，17b)、一個(gè)初級繞組(W1)和一個(gè)高壓繞組(W2-W5)，高壓繞組放置在線圈架(9)的小室(8)中，其特征在于初級繞組(W1)位于高壓繞組(W2-W5)之上，高壓變壓器包含用于減小線圈架(9)與磁心(17a，17b)之間電場以避免電暈效應(yīng)的措施。
2.按照權(quán)利要求1的高壓變壓器，其特征在于，線圈架(9)的內(nèi)腔(11)的表面(15)上具有導(dǎo)電涂層。
3.按照權(quán)利要求2的高壓變壓器，其特征在于，導(dǎo)電涂層包含膠體石墨。
4.按照權(quán)利要求2的高壓變壓器，其特征在于，用敷以金屬的塑料薄膜實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電涂層，敷以金屬的塑料薄膜在線圈架(9)與磁心之間以搭接的方式被纏繞。
5.按照權(quán)利要求1的高壓變壓器，其特征在于，磁心與線圈架(9)之間的內(nèi)腔(11)用無任何空氣雜質(zhì)的材料填充。
6.按照權(quán)利要求2-5之一的高壓變壓器，其特征在于，它僅具有兩個(gè)或三個(gè)二極管(3、5)。
7.按照權(quán)利要求6的高壓變壓器，其特征在于，高壓繞組(W2-W5)再分成四個(gè)部分繞組(W2-W5)，二極管(3、5)分別連接在第一(W2)與第二(W3)和第三(W4)與第四繞組(W5)之間。
8.按照權(quán)利要求1的高壓變壓器，其特征在于，高壓變壓器至少包括三個(gè)或四個(gè)二極管。
9.按照權(quán)利要求中7的高壓變壓器，其特征在于，高壓繞組(W2-W5)的小室(8)與內(nèi)腔(11)的表面之間的壁厚被選擇為隨高壓的升高而增加。
10.按照權(quán)利要求中2-9之一的高壓變壓器，其特征在于，隔離層(10)設(shè)置在初級繞組(W1)與高壓繞組(W2-W5)之間，該隔離層或者由一個(gè)多片繞組(10)組成，或者由一個(gè)簡單的線圈架或套筒組成。
11.按照權(quán)利要求10的高壓變壓器，其特征在于，初級繞組(W1)設(shè)置在隔離層(10)上一個(gè)或多個(gè)緊密纏繞的層中，且基本上覆蓋高壓繞組(W2-W5)，以達(dá)到屏蔽干擾輻射的目的。
12.按照權(quán)利要求10或11的高壓變壓器，其特征在于，為進(jìn)行整流，相對于高壓小室(W2-W5)橫向設(shè)置高壓二極管(3、5)。
13.按照權(quán)利要求12的高壓變壓器，其特征在于，在連接板方向，一個(gè)或兩個(gè)二極管(3、4)設(shè)置在在線圈架(9)上高壓繞組(W2-W5)的小室(8)的左邊，以及一個(gè)到三個(gè)二極管(5、6)設(shè)置小室(8)的右邊。
14.按照權(quán)利要求13的高壓變壓器，其特征在于，放置在左邊的二極管(3、4)平行于下部磁心部分(13a)設(shè)置在小室中，放置在右邊的二極管(5、6)垂直于上部磁心部分(13b)設(shè)置在線圈架(9)的延續(xù)部分上。
15.按照前述權(quán)利要求之一的高壓變壓器，其特征在于，在電視機(jī)和監(jiān)視器中額定采用20kV以上35kV以下的高壓。
全文摘要
本發(fā)明提出一種小型的節(jié)省成本的二極管分壓高壓變壓器,具體為20kV以上的高壓,其中高壓繞組(W2－W5)位于初級繞組(W1)之下線圈架(9)的小室(8)中,它包含用于減小線圈架(9)與磁心(17a,17b)之間電場以避免電暈效應(yīng)的措施。這些措施例如是線圈架(9)內(nèi)腔(11)表面(15)的導(dǎo)電涂層,該涂層最好包括膠體石墨。用在線圈架(9)與磁心之間纏繞的敷以金屬的塑料薄膜實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電涂層。作為一種替換,磁心與線圈架(9)之間的內(nèi)腔(11)用相對介電常數(shù)ε
文檔編號H01F38/00GK1267391SQ98808209
公開日2000年9月20日 申請日期1998年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月7日
發(fā)明者沃爾特·戈斯伯格, 羅爾夫·海德里克, 漢斯·倫納 申請人:德國湯姆遜-布朗特公司