JPH10512713A - グループ化されたダイオードを有する段階的整流高圧変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の段階的に整流された高圧変圧器は、２次巻線の二つの別の段（４ａ，４ｃ）に接続された少なくとも二つの出力ダイオード（７’，９’）が同一レベルに置かれ、かつ、絶縁筐体（１）の一部を形成するポテンショメータユニット（６）から離間している昇圧２次巻線（４）を含む。上記変圧器はテレビジョンセットの陰極線管の電源に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】 グループ化されたダイオードを有する段階的整流高圧変圧器 発明の分野 本発明は、特に、テレビジョンの陰極線管（ＣＲＴ）に給電するため使用可能 な段階的整流高圧（ＨＶ）変圧器に関する。 発明の背景 変圧器の高圧の段階的な整流とは、昇圧コイルとして周知の変圧器の２次巻線 に、夫々のダイオードによって整流された数個の高圧出力が含まれていることを 意味する。テレビジョンの陰極線管の電源の場合、例えば、高圧変圧器は、陰極 線管の動作に必要とされる約２５乃至３５ｋＶの高出力電圧を、電子ビームを放 出、加速させる陰極線管のアノードに供給し、陰極線管の電子ビームの集中を調 節するため使用されるフォーカシング電圧として周知の１０乃至１２ｋＶのオー ダーの高圧を供給しなければならない。 一般的に、変圧器の２次コイルは、管状形の支持部上で巻線状をなす。巻線は 、同一の軸レベルに置かれ、即ち、フォーカシング電圧出力に接続されたポテン ショメータブロックによって一般的に構成されている変圧器の絶縁性ケーシング の前面の近くで巻線の軸に垂直な共通の径方向平面内にある少なくとも２個のダ イオードによって、軸方向で少なくとも三つの段に分割される。整流ダイオード がポテンショメータブロックと対向する狭い隙間に閉じ込められているという事 実によって、ダイオードからの熱拡散は不足するので、動作中にダイオードの温 度が急上昇し、ダイオードの動作寿命が短くなる可能性がある。 その上、変圧器のダイオードの高圧出力は別々のレベルにある。変圧器の電気 的な安全性の理由のため、変圧器の近くにある部品と、 外部高圧ケーブルの昇圧コイルの高圧出力への接点との間に、ある程度の分離間 隔を確保すべきである。この距離は典型的に２乃至４ｃｍである。従って、一般 的に、高圧電源出力が昇圧巻線の上方部にあることは、外部ケーブルを取り囲む 絶縁性ケーシングの対応するチムニー(chimney)を延長する必要があることを意 味する。 ケーブルの補助的な絶縁の長さを短くするため、電気接点を変圧器の絶縁性ケ ーシングの更に内側に動かすことが可能であるが、このため、ダイオードの超高 圧（ＶＨＶ）出力と対応する高圧ケーブルの間に余分なコネクタ（例えば、導電 性の棒状物）が必要である。これにより、余分な変圧器の製造の問題と、高圧に 起因する信頼性の問題とが生じる。 更に、変圧器内の高い動作電圧に関して、部品の電圧強度の制限から、同一平 面上のダイオードとポテンショメータ部との間に十分な間隔を残すことが要求さ れるので、変圧器の小型化には好ましくない。 発明の概要 本発明の目的は、上記問題に対し簡単、かつ、効果的な解決法を提供するため の電気接続特性及び熱拡散が改良された小形高圧変圧器である。 本発明の他の目的は、特に、絶縁性ケーシング内に閉じ込められたダイオード の近くで動作温度を低下させることにより変圧器の信頼性を向上させることであ る。 従って、本発明は、１次巻線と、上記１次巻線の周りに同軸的に取り付けられ 、夫々のダイオードに接続された複数の段を有する２次昇圧巻線とを収容する絶 縁性ケーシングと、上記絶縁性ケーシングに組み込まれ、上記２次巻線の該段と 外部高圧ケーブルの間に電気接続を与える導電性ペレットが各々の下方端に差し 込まれた少なくとも二つのチムニーとからなり、上記チムニーの上記下方端は、 該段階のダイオードの中の二つと実質的に共通軸のレベルにあり、上記二つの段 の各ダイオードは、対応する導電性ペレットの下方面に直接入り込む一つの導電 性の端部を有する、段階的に整流する高圧変圧器である。 本発明の好ましい一実施例による段階的に整流する高圧変圧器は、１次巻線と 、上記１次巻線の周りに同軸的に取り付けられ、夫々のダイオードに接続された 複数の段を有する２次昇圧巻線とを収容する絶縁性ケーシングからなる。本発明 の好ましい一実施例によれば、２次巻線の各段に関係した少なくとも二つのダイ オードが共通軸の平面にあり、これにより、上記二つの出力ダイオードへの接続 が同じレベルで行われるので、補助的な内部接続部品の必要性が除かれる。 ポテンショメータブロックが絶縁性ケーシングの前面を形成する場合、二つの ダイオードが、好ましくは、互いに平行に、２次巻線の軸に関して対称に、かつ 、ポテンショメータブロックの内面に直角に向けられて取り付けられるような態 様でグループ化されている。変圧器がテレビジョンのＣＲＴを給電するため使用 される場合、上記二つのグループ化された出力ダイオードは、好ましくは、電源 高圧出力及びフォーカシング高圧出力に対応する。 上記二つのグループ化されたダイオードは、外部高圧ケーブルの電気接点をケ ーシング内で遠ざけるよう、できる限りケーシング内の下方にあることが好まし い。この結果として、変圧器のケーシングから外側に突出するチムニーの高さ、 又は、樹脂性のケーブル鎧装の長さが短縮される。 本発明による昇圧巻線の全てのダイオードは、ポテンショメータからある距離 にあることが利点であり、これにより、ポテンショメータブロックの構成部品の 電圧強度の要求条件が緩和される。 従って、ポテンショメータブロックを昇圧巻線に近づけることが可能になるので 、１次及び２次巻線の軸に垂直な平面内の変圧器全体 の寸法が縮小される。 更に、本発明による絶縁性ケーシング内の昇圧巻線のダイオードの拡散は、上 記ダイオードによって発生された熱がケーシング内で非常に均一に分布するので 、ダイオードの熱拡散が改善されること意味する。 図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照して、その例に限定されることのない好ましい実施例の 詳細な説明を読むことにより本発明がより良く理解される。添付図面において： − 図１は先行技術の高圧変圧器の分解組立図である。 − 図２は、図１の高圧変圧器の変形を表わす図３のII−IIによる軸方向部分断 面図である。 − 図３は、図２のIII−IIIによる変圧器の半径方向部分断面図である。 − 図４は、本発明の高圧変圧器を表わす図５のIV−IVによる軸方向部分断面図 である。 − 図５は、図４の変圧器のＶ−Ｖによる変圧器の半径方向部分断面図である。 図１に示された高圧変圧器は、テレビジョンのＣＲＴ（図示しない）を給電す ることを目的としている。変圧器は、電気絶縁性素材からなる剛性ケーシング１ と、絶縁性管状支持部３の周りに巻かれた１次巻線２と、絶縁性管状支持部５の 周りに巻かれた２次昇圧巻線４と、絶縁性ケーシング１の前面開口部１ａから取 り外し可能なポテンショメータブロック６とを含む。 変圧器は、段階的整流タイプであり、換言すれば、ダイオードによって整流さ れた数個の高圧出力を備えた段階的な２次巻線４を有する。２次巻線４は、上段 ４ａと、中段４ｂと、下段４ｃとを有す る（図２を参照のこと）。変圧器の超高圧出力と関係した上方のダイオード７は 、２次巻線４の上段４ａの上にある。中間のダイオード８及び下方のダイオード ９は、夫々、２次巻線４の上段４ａを中段４ｂから、及び、中段４ｂを下段４ｃ から隔離する。下方のダイオード９は、フォーカシング出力として知られた高圧 出力と関係ししている。ダイオード７、８及び９は、同一平面内にあり、管状支 持部５の一部を形成する絶縁性プラスチック材料のクリップアーム１０によって 支えられている。 ピンの形をした電気コネクタ１１は、１次巻線２に接続され、場合によっては 、管状支持部３内に同軸的に取り付けられ、テレビジョンの他の電気回路（図示 しない）に定電圧電源を供給する補助巻線（図示しない）に接続される。同軸巻 線（１次、２次及び補助）の技術は、特に、仏国特許第２ ６３２ ７９８号明 細書により周知である。１次巻線２は、１次巻線２と２次巻線４の間で良好な磁 気的結合を得るため２次巻線４を収容する管５内に同軸的に差し込まれる。 高圧ケーブル１２は、上方のダイオード７で超高圧出力に電気接続される。高 圧ケーブル１３は、ポテンショメータブロック６を介して下方のダイオード９に 電気接続される。高圧ケーブル１２は、上方のダイオード７にはんだ付けされ、 絶縁性支持部５の一部を形成するクリップ１４によって支えられている。ケーブ ル１２は、テレビジョンの動作に必要とされる電子ビームを放出するテレビジョ ンのＣＲＴのアノードの給電を目的とする。高圧ケーブル１３は、アノードによ って放出された電子ビームをフォーカシングする目的のため、変圧器のポテンシ ョメータブロック６をＣＲＴに接続する。下方のダイオード９の位置の高圧出力 は、１又は２個の回転ノブ６ａ、６ｂを用いて高圧ケーブル１３上の電圧を調整 するため使用可能であるポテンショメータブロック６に接続される（図２を参照 のこと）。 絶縁性ケーシング１は、密封的に封止する必要がある。同一平面上のダイオー ド７、８及び９は、ポテンショメータ６と対向して取り付けられている。変圧器 によって発生された高圧によって誘起された妨害から隣接する回路（図示しない ）を保護するために必要とされる電気的安全性は、絶縁性ケーシング１内にある 高圧ケーブル１２、１３との電気接点を外部からある程度の距離で隔離すること を要求する。実際上、高圧ケーブル１２及び１３は、変圧器のケーシング１の上 部を越えた所定の高さまで絶縁性樹脂１５内に鎧装されている。上記樹脂性鎧装 １５の高さは、出力電圧の値に依存している。 ２次巻線４の高圧出力と高圧ケーブル１２及び１３の間の電気接続に関して、 図１の高圧変圧器と本質的に相違する高圧変圧器の周知の変形例が図２及び図３ に示されている。説明の簡単化のため、別の図面に表わされた変圧器の同一部品 には同じ参照番号が付けられている。 図２及び３に示されているように、高圧変圧器は、ケーシング１から突出し、 （図１に示され、図２及び３には示されていない）高圧ケーブル１２及び１３を 受容することが目的とされた二つのチムニー１６及び１７が組み込まれた絶縁性 ケーシング１を含む。チムニー１６及び１７は、要求された電気的安全性を確保 する手段として図１の絶縁性鎧装を置換する。更に、チムニー１６及び１７はケ ーシング１内に突出し、各チムニーの下端には、導電性粉末を含有するシリコン のペレット１８が差し込まれている。導電性ペレットを利用する電気接続技術は 、欧州特許第０ ２３６ ６４２号明細書に詳細に記載されている。 高圧ケーブル１２及び１３（図２及び３には示されていない）は、チムニー１ ６及び１７内の導電性ペレット１８及び１９の上面に押し込むことが可能な剛性 コアを有する。導電性ペレット１８及び１９と、昇圧コイル出力（超高圧出力及 び高圧フォーカシング出力） の間の電気接続は、導電性ペレット１８及び１９の下面に押し込まれた剛性導電 体によって保証される。上記二つの高圧出力と関係した上方のダイオード７及び 下方のダイオード９は別々のレベルにあるので、上記ダイオード７及び９との接 続を夫々得るため導電性コネクタ棒状部２０及び２１を設け、コネクタ棒状部の 端を外部高圧ケーブル１２及び１３と関係した導電性ペレット１８及び１９の下 面に押し込むことが必要である。 ポテンショメータブロック６は、絶縁性ケーシング１の前面に取り付けられ、 周知の方法で二つの出力電圧（電子ビームの加速とフォーカシング）を調整する ため使用される二つの回転ノブ６ａ及び６ｂを有する。ポテンショメータブロッ ク６は、補助ケーブル（図示しない）の出力用に小さいチムニー６ｃを含む。上 記構成の場合、変圧器のチムニー１６及び１７は、絶縁性ケーシング１の前面の 近くにある。２次巻線４の上段４ａ、中段４ｂ及び下段４ｃと夫々関係したダイ オード７、８及び９は、絶縁性ケーシング１の前面と対向する平面内にあり、こ の平面は、ポテンショメータブロック６の回路基板に平行である。ポテンショメ ータブロック６は、この前面上に取り付けられているので、種々の構成部品の電 圧強度の問題が発生する。より厳密に言うと、ダイオード７、８及び９をポテン ショメータブロック６から隔離する距離１は、変圧器を破壊し得る現象である高 出力電圧に起因した電気的アーク発生の全ての危険性を防止するため十分に大き くしなければならない。 その上、コネクタ棒状部２０及び２１は、高圧を伝搬する点に関して組立が困 難であり、それらを位置決めする際にも問題が生じる。更に、上記棒状部２０及 び２１は、絶縁性ケーシング１内の貴重なスペースを塞ぐ。ダイオード７、８及 び９が、ポテンショメータブロック６の近くの制限されたスペース内に並べて置 かれているという事実は、上記ダイオードによって発生された熱の拡散の問題を 生じる。上記ダイオードの周辺の熱の集中は、変圧器が長期間使用さ れる間にダイオードの機能的な特性に急激に影響を与える可能性がある。 図４及び５には、本発明による高圧変圧器の一実施例が示されている。この例 は、図２及び３に表わされた従来技術の変圧器の変形例との比較の目的のため与 えられている。 ２次巻線４は、三つのダイオード７’、８’及び９’が関係した三つの段４ａ 、４ｂ及び４ｃを含む点で変わりがない。中間のダイオード８’と、下方のダイ オード９’は、巻線の軸と平行し、ポテンショメータブロック６によって構成さ れた絶縁性ケーシング１の前面に垂直な同一平面内にある。超高圧出力用の上段 ４ａと関係したダイオイード７’は、下方のダイオード９’と共通軸方向の平面 内にあり、二つのダイオードは管状支持部５の軸の周りに対称的に取り付けられ ている。ダイオード７’、８’及び９’は、周知の方法でクリップアーム１０を 用いて支えられている。ダイオード７’と上段４ａの間の電気接続を保証するた め、上段４ａの導電体が下向きに延在し、関係したダイオードの端の一方に接続 される。中間のダイオード８’は、下方のダイオード９’と同様に軸と平行な同 一平面内にある。このようにダイオード７’、８’及び９’を位置決めすること により、２次巻線４の絶縁性管状支持部５の高さを短縮することが可能である。 これにより、絶縁性ケーシング１内の熱拡散、即ち、ダイオードによって発生さ れた熱のより良好な拡散と、より高い信頼性の動作とが保証される。この場合、 ダイオードはポテンショメータ６の直ぐ近くに置かれていないので、電気的なア ーク発生の危険性が最低限に抑えられる。従って、２次巻線４を、絶縁性ケーシ ング１の前面を構成するポテンショメータブロック６から従来技術の変圧器の場 合の距離Ｉ（図２を参照のこと）よりも著しく短い距離Ｉ’（図４を参照のこと ）まで動かすことが可能である。絶縁性ケーシング１の幅を縮小することができ るので、変圧器の全体の幅Ｌ（図４を参照のこと）が最小限に抑えられる。 本発明によるダイオード７’、８’及び９’の位置決めによって、更に、従来 技術の変圧器において２次巻線４の出力への電気接続を得るため使用された補助 的なコネクタ棒状部２０、２１が取り除かれる。２次巻線４の上段４ａに関係し たダイオード７’と、下段４ｃに関係したダイオード９’の端は、互いに平行し 、チムニー１６及び１７の導電性ペレット１８及び１９への直接的な接続を得る ため使用される。ダイオードの上記導電性の端は、導電性ペレット１８の下面の 中に折り曲げ、押し込むため十分に頑丈である。かかる接続は非常に簡単であり 、コネクタ棒状部２０及び２１の組立又は位置決めによって生じる妨害現象を除 去することにより変圧器の電気的性能を改良する。 更に、本発明の構造によれば、チムニー１６及び１７の下端が出力ダイオード ７’及び９’のレベルまで下げられる。これは、チムニーが絶縁性ケーシング１ のより先の方へ動かされるので、変圧器の全体の高さが短縮されることを意味す る。 当然ながら、本発明は三つの段を有する２次巻線に限定されることはない。よ り多数の段の場合でも、ポテンショメータの回路基板に垂直な平面内に、所定の レベルの少なくとも二つの出力ダイオードをグループ化し、場合によっては、別 のレベルの別のダイオードをグループ化することが可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． １次巻線と、上記１次巻線の周りに同軸的に取り付けられ、夫々のダイオ ードに接続された数個の段を有する２次昇圧巻線とを収容する絶縁性ケーシング と、 上記絶縁性ケーシングに組み込まれ、上記２次巻線の該段と外部高圧ケーブル の間に電気接続を与える導電性ペレットが各々の下方端に差し込まれた少なくと も二つのチムニーとからなり、 上記チムニーの上記下端は、二つの該段のダイオードと実質的に共通軸のレベ ルにあり、上記二つの段の各ダイオードは、対応する導電性ペレットの下面に直 接入り込む一つの導電性端部を有する、段階的に整流された高圧変圧器。 ２． 少なくとも二つの該高圧出力段のダイオードは共通軸の平面にある請求項 １記載の高圧変圧器。 ３． 該絶縁性ケーシングの前面に取り付けられたポテンショメータブロックを 更に有し、 少なくとも二つの該高圧出力段のダイオードは、互いに平行に、該２次昇圧巻 線の軸に関して対称的に、かつ、上記ポテンショメータの内面に直角に取り付け られている請求項１記載の高圧変圧器。 ４． テレビジョンの陰極線管に給電するため使用され、 該二つの段のダイオードは、上記陰極線管のアノードによって使用される超高 圧出力と、上記陰極線管をフォーカシングするため使用される高圧出力とを供給 する、請求項１記載の高圧変圧器。 ５． 該高圧出力段のダイオードは、該２次昇圧巻線の低い方の段と中間の段の 間にある請求項１記載の高圧変圧器。 ６． 該高圧出力段のダイオードは、該ポテンショメータブロックに隣接した該 ２次昇圧巻線側にはない請求項３記載の高圧変圧器。