DE2305957C3 - Transformator für ein Sperrwandler-Schaltnetzteil in einem Farbfernseher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transformator für ein Sperrwandler-Schaltnetzteil in einem Farbfernseh-Empfänger, mit einem aus zwei E-Kernhälften zusammengesetzten und mindestens einen Spulenwickel tragenden Kern aus ferromagnetischem Material, der ausschließlich in seinem Mittelschenkel einen vom Spulenwickel umhüllten Luftspalt aufweist, in dessen Nähe die Leiterelemente der Spulenwicklung aus Hochfrequenzlitze bestehen.

In der Fernsehempfangstechnik, insbesondere in Farbfernsehempfängern, benötigt man Schaltnetzteile, die einen Sperrwandler mit einem Transformator zur Lieferung bestimmter Arbeitsspannungen enthalten. Der Sperrwandler arbeitet üblicherweise entweder mit der Zeilenfrequenz oder einer nicht synchronisierten Frequenz von 18 bis 25 kHz. Die zugehörigen Transformatoren haben einen ferromagnetischen Kern, der gewöhnlich aus Ferriten in E- oder U-Form zusammengesetzt ist. Ein wesentliches Problem ist dabei die hohe Gleichstromvormagnetisierung des Transformators. Um deren nachteilige Auswirkung auf die Wechselstrominduktivität herabzusetzen, ist es erforderlich, den ferromagnetischen Kern mit Luftspalt auszuführen. Ein Kern mit einem nennenswerten Luftspalt hat andererseits gegenüber einem magnetisch geschlossenen Kern ein erhöhtes magnetisches Streufeld, das in Fernsehempfängern, beispielsweise mit seinem Einfluß auf die Bildröhre, schädlich ist. Wollte man zur Streufeldverminderung einen Luftspalt innerhalb des Spulenkörpers anordnen, ergeben sich in der über dem Luftspalt liegenden Wicklung erhebliche Wirbelstromverluste mit der Gefahr einer Überhitzung der Spule.

Zum Verhindern der Wirbelstromverluste ist es aus der DE-AS 10 10 204 bekannt, um den Luftspalt einen ferromagnetischen Schirm anzuordnen, was jedoch umständlich ist und zusätzlichen Raum beansprucht.

Die DE-OS 14 39441 schlägt demgegenüber zur Schaffung einer wirbelstromverlustarmen Spulenwicklung für eine Induktivität, die gegebenenfalls auch mehrere Wicklungen aufweisen kann, vor, daß die Windungen einer Wicklung, die durch Bereiche höherer Konzentration des magnetischen Wechselfeldes, also in Luftspalthöhe verlaufen, aus Einzelleitern kleineren Querschnitts, also bevorzugt feinadriger Hochfrequenzlitze, bestehen, wohingegen die hierzu in Reihe geschalteten restlichen Windungen derselben Wicklung, die durch Bereiche geringerer Konzentration des magnetischen Wechselfeldes verlaufen, aus Teilleitern gröberen Querschnitts oder aus Volldraht bestehen.
Zwar ist diese Art einer Spulenwicklung zweifelsfrei

ίο zur Herabsetzung der Wirbelstromverluste geeignet; sie ist jedoch, was z. B. die Serienschaltung der Leiterelemente mit unterschiedlichem Querschnitt ihrer Einzelleiter betrifft, sehr aufwendig. Darüber hinaus enthält diese DE-OS, die sich lediglich mit der Schaffung von wirbelstromverlustarmen Induktivitäten und damit mit Induktivitäten hoher Güte befaßt, keine Hinweise, wie ein Transformator beschaffen sein soll, der den vorstehenden widersprüchlichen Forderungen nach ausreichender Wechselstrominduktivität, geringem magnetischem Streufeld und geringer Verlustleistung bzw. geringen Wirbelstromverlusten genügt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Transformator der eingangs genannten Art zu schäften, der die vorstehend aufgezeigten widersprüchliehen Forderungen erfüllt, ohne daß hierzu ein ferromagnetischer Schirm oder in ihrem Querschnitt unterteilte Leiterelemente benötigt werden.

Zui Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Transformator gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs vorgeschlagen, daß der Luftspalt eine Breite in der Größenordnung von 2 bis 3 mm hat und daß die gesamte innere, unmittelbar über dem Luftspalt angeordnete Wicklung des zusammengesetzten Spulenwickels aus Hochfrequenzlitze besteht.

Das störende äußere magnetische Streufeld dieser Transformatoren ist trotz des für die Wechselstrominduktivität notwendigen Luftspalts vernachlässigbar klein. Die Erwärmung des Spulenwickels ist zudem sehr niedrig, so daß Übertemperaturen mit Sicherheit vermeidbar sind, obwohl der Luftspalt verhältnismäßig breit gewählt ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels eines Transformators näher erläutert.

Die Figur zeigt in schematischer, teilweise geschnittener Ansicht einen Transformator der einen vorzugsweise aus Ferrit bestehenden Kern 1 enthält, der aus zwei E-Kernhälften zusammengesetzt ist. Der Mittelschenkel des Kerns 1 ist von einem Luftspalt 2 unterbrochen,

so der beispielsweise eine Breite von 3 mm hat und von einem Spulenwickel 3 umschlossen ist. Die innere, unmittelbar über dem Luftspalt 2 befindliche Wicklung 4 des Spulenwickels 3 ist aus Hochfrequenzlitze hergestellt, während im übrigen der Spulenwickel 3 aus VoIldraht besteht. Auf diese Weise wird das Streufeld des Luftspalts weitgehend nach außen abgeschirmt und durch die Hochfrequenzlitze eine durch Wirbelströme verursachte übermäßige Erwärmung des Spulenwickels 3 vermieden. In der Praxis konnte eine Verminderung der Erhitzung des Spulenwickels gegenüber der ausschließlichen Verwendung von Volldraht auf die Hälfte erreicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Transformator für ein Sperrwandler-Schaltnetzteil in einem Farbfernsehempfänger, mit einem aus zwei E-Kernhälften zusammengesetzten und mindestens einen Spulenwickel tragenden Kern aus ferromagnetischem Material, der ausschließlich in seinem Mittelschenkel einen vom Spulenwickel umhüllten Luftspalt aufweist, in dessen Nähe die Leiterelemente der Spulenwicklung aus Hochfrequenzlitze bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt (2) eine Breite in der Größenordnung von 2 bis 3 mm hat und daß die gesamte innere, unmittelbar über dem Luftspalt angeordnete Wicklung (4) des zusammengesetzten Spulenwickels (3) aus Hochfrequenzlitze besteht