ТРАНСФОРМАТОР СТРОЧНОЙ РАЗВЕРТКИ Российский патент 1996 года по МПК H01F19/04 

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в блоках строчной развертки телевизионных приемников и видеомониторов.

Известен строчный трансформатор [1] содержащий ферромагнитный сердечник, на котором размещена низковольтная обмотка, расположенная на цилиндрическом каркасе с ребрами, над которой размещена секционированная высоковольтная обмотка, секции которой изолированы друг от друга ребрами другого цилиндрического каркаса и заливочным термореактивным компаундом, который заполняет полости между обмотками, секциями и корпусом, в котором расположены обмотки.

Общими существенными признаками заявляемого устройства являются следующие признаки аналога: наличие ферромагнитного сердечника, на котором размещен каркас с по меньшей мере одной низковольтной обмоткой, секционированная высоковольтная обмотка, расположенная поверх низковольтной обмотки, причем секции высоковольтной обмотки изолированы друг от друга и от низковольтной обмотки.

В известной конструкции не достигаются малогабаритность и технологичность из-за наличия наружного изолированного корпуса, каркасов сложной формы, сложности размещения и намотки обмоток на каркас. Кроме того, не обеспечивается достаточно высокая электрическая прочность, так как используемый в качестве изоляции заливочный компаунд содержит воздушные пузыри и другие локальные дефекты, имеет относительно невысокую электрическую прочность, не заполняет точечные дефектные места в лаковой изоляции обмоточных проводов.

Известен выходной трансформатор строчной развертки [2] содержащий ферромагнитный сердечник, на котором размещен каркас с ребрами, с намотанной на него по меньшей мере одной низковольтной обмоткой, поверх которой концентрично расположены секции высоковольтной обмотки, каждая из которых изолирована от нижележащей обмотки тонкой пленочной изоляцией, плотно концентрично намотанной в несколько слоев, причем в внешней стороны высоковльтной обмотки, изолированной концентрично пленочной изоляцией, расположены диоды, через которые секции высоковольтной обмотки соединены последовательно.

У числу признаков данного трансформатора, принятого в качестве прототипа, совпадающих с существенными признаками заявляемого устройства, относятся: наличие ферромагнитного сердечника, на котором размещен каркас с намотанной на него по меньшей мере одной низковольтной обмоткой, на которой расположена секционированная высоковольтная обмотка, секции которой изолированы друг от друга и от низковольтной обмотки пленочной изоляцией, а с внешней стороны высоковольтной обмотки, изолировано от нее расположены диоды, через которые секции высоковольтной обмотки соединены последовательно.

В прототипе не достигается достаточно высокая электрическая прочность между высоковольтными и низковольтными обмотками, а также между секциями высоковольтной обмотки, между последней обмоткой и ферромагнитным сердечником из-за воздушных зазоров между обмотками и пленочной изоляцией, особенно по краям обмоток вдоль слоев и на торцах пленочной изоляции.

Повышенная длина секций высоковольтной обмотки и закраин изоляции между ними, необходимость дополнительной изоляции выводов секций, проходящих вдоль закраин изоляции через торцы секций, приводящая к существенному увеличению толщины слоев обмоток, не позволяет получить достаточно малые габариты трансформатора. Бескаркасное концентричное расположение секций высоковольтной обмотки на первичной обмотке не позволяет осуществлять независимое от низковольтной обмотки выполнение секций высоковольтной обмотки, что отрицательно сказывается на технологичности.

Цель изобретения создание трансформатора строчной развертки, обладающего повышенной электрической прочностью, относительно малыми габаритами и повышенной технологичностью.

Цель достигается тем, что в трансформатор развертки, содержащий ферромагнитный сердечник, на котором размещен каркас с намотанной на него по меньшей мере, одной низковольтной обмоткой, на которой расположена секционированная высоковольтная обмотка, секции которой изолированы друг от друга и от низковольтной обмотки пленочной изоляцией, а с внешней стороны высоковольтной обмотки, изолировано от нее, расположены диоды, через которые секции высоковольтной обмотки соединены последовательно, введены цилиндрические каркасы секций, установленные один за другим в осевом направлении, на которых размещены соответствующие секции высоковольтной обмотки, соединительная панель с контактами, которой снабжен каркас низковольтной обмотки, соединительная плата, на которой установлены диоды, а в качестве пленочной изоляции использована соединительная лента, которая намотана на каждую секцию высоковольтной обмотки, по меньшей мере, в один слой в радиальных направлениях вдоль образующих внешней и внутренней цилиндрических поверхностей каркаса соответствующей секции и аналогично намотана на все секции высоковольтной обмотки вместе взятые, при этом каркас с низковольтной обмоткой, каркасы секций с высоковольтной обмоткой и соединительная плата объединены в одно целое пропиточная высоковольтным компаундом.

Кроме того, соединительная плата со стороны расположения диодов залита компаундом, преимущественно эластичным.

В трансформатор введены также регулировочные резисторы, электрически соединенные с выводами высоковольтной обмотки, причем регулировочные резисторы установлены в корпусе коробчатой формы, который охватывает соединительную плату и закреплен на ней компаундом, преимущественно эластичным, заполняющим пространство между соединительной платой и корпусом.

Выводы секций высоковольтной обмотки выполнены проводом обмотки, сложенным несколько раз вдоль его длины, и обернуты слюдинитовой лентой, а также выполнение ферромагнитного сердечника из атмосферного материала.

Введение цилиндрических каркасов секций для размещения секционированной высоковольтной обмотки, расположенных один за другим в осевом направлении, позволило изолировать секции высоковольтной обмотки друг от друга, от низковольтной обмотки и от ферромагнитного сердечника путем намотки слюдинитовой ленты на каждый цилиндрический каркас секции в радиальных направлениях вдоль образующих внешней и внутренней поверхностей каркаса с последующей пропиткой. Тем самым исключается присущая прототипу пониженная электрическая прочность, состоящая в наличии воздушных зазоров вдоль и по краям концентрично расположенных обмоток, вдоль слоев и на торцах намотанной на них пленочной изоляции.

Намотка слюдинитовой ленты на все секции высоковольтной обмотки конструктивно объединяет и фиксирует их расположение вдоль общей оси. Ленточная изоляция, объединяющая каркасы секций, повышает электрическую прочность и служит изолирующим основанием для размещения соединительной платы, на которой расположены диоды.

Использование в качестве пленочной изоляции слюдинитовой ленты позволило объединить все элементы конструкции в одно целое, без каких-либо промежуточных элементов, с помощью пропиточного высоковольтного компаунда, который одновременно повышает электропрочность трансформатора как за счет повышения электрической прочности слюдинитовой ленты, подвергнутой пропитке, так и в результате заполнения мест локальных дефектов в межобмоточной, межслойной и межсекционной изоляции, а также в лаковой изоляции обмоточных проводов.

Наряду с повышением электропрочности достигается уменьшение габаритов трансформатора за счет отказа от используемых в прототипе концентрично расположенных секций высоковольтной обмотки, имеющих повышенную длину обмоток и закраин воздушной и пленочной изоляции между ними, а также значительную толщину слоев обмоток, вызванную дополнительной изоляцией выводов, проходящих вдоль закраин изоляции через торцы секций, и перехода к конструкции с секциями, расположенными на каркасах, установленных в ряд в осевом направлении и изолированным слюдинитовой лентой как по поверхности обмотки, так и со стороны торцов, в заявляемом устройстве.

Конструкция трансформатора позволяет повысить технологичность, так как выполненные на отдельных каркасах низковольтная обмотка и секции высоковольтной обмотки могут изготавливаться независимо друг от друга, а объединение всех элементов конструкции достигается в результате одной операции пропитки высоковольтным компаундом.

Заливка соединительной платы компаундом обеспечивает изоляцию диодов и подведенных к ним выводов высоковольтной обмотки, а если компаунд эластичный, то одновременно достигается ремонтопригодность устройства, благодаря возможности замены вышедших из строя диодов или выходных выводов.

В случае, когда трансформатор снабжен регулировочными резисторами, установленными в корпусе коробчатой формы, охватывающем соединительную плату, эластичный компаунд, введенный в пространство между соединительной платой и корпусом, закрепляет корпус с резисторами на объединенной пропиточным компаундом конструкции трансформатора, и одновременно обеспечивает изоляцию диодов, резисторов и связанных с ними электрических соединений, сочетаемую с ремонтопригодностью, благодаря возможности замены резисторов, диодов и выходных выводов.

Выполнение выводов секций высоковольтной обмотки проводом обмотки, сложенным несколько раз вдоль его длины, и обернутыми слюдинитовой лентой повышает механическую и электрическую прочность выводов.

Выполнение сердечника трансформатора из аморфного материала, обладающего, как известно, в несколько раз большей магнитной проницаемостью в сравнении с фриттами, позволяет уменьшить количество витков (в 2-4 раза), а следовательно, уменьшить габариты трансформатора, увеличить технологичность и сэкономить медь. Использование сердечника из аморфного материала стало возможно в заявляемом трансформаторе, благодаря конструкции, обладающей повышенной электрической прочностью, что необходимо при размещении обмоток на сердечнике из материала, имеющего высокую электропроводность на корпус.

На фиг. 1, 2 показан трансформатор, общий вид; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 его электрическая схема; на фиг. 5 представлена секция высоковольтной обмотки.

Трансформатор строчной развертки содержит ферромагнитный сердечник 1, который образован из двух П-образных половин, выполненных из феррита М2500 НМС1-20 (ферромагнитный сердечник может быть выполнен также из аморфного сплава типа файнмет), и состыкованных с фиксированным зазором, размещенным на сердечнике 1 каркас 2, изготовленный из изоляционного материала заодно с соединительной панелью 3 в виде цоколя с контактными штырьками 4. Соединительная панель может быть выполнена и в виде отдельной детали, соединенной с каркасом 2, например, при объединении деталей трансформатора пропиточным компаундом. На цилиндрическую поверхность каркаса 2, выполненную гладкой (без ребер), намотаны низковольтные обмотки 5 (I, II, III на электрической схеме фиг. 4), которые расположены по длине каркаса в ряд с некоторым интервалом, а не уложившиеся по длине каркаса обмотки намотаны в виде следующего ряда, отделенного от обмоток нижележащего ряда слоем ленточной изоляции. Выводы низковольтных обмоток присоединены к штырькам 4, причем провода выводов проложены по поверхности низковольтных обмоток, будучи отделены от нее полоской ленточной изоляции.

Поверх каркаса 2 с низковольтными обмотками расположено три цилиндрических каркаса 6 секций, на которые намотаны многослойные обмотки 7 соответствующих секций высоковольтной обмотки, причем в качестве межслойной изоляции 8 (см. фиг. 5) использована полиэтилентерэфталатная пленка. Обмотка 7 намотана с отступлением от края каркаса, а межслойная изоляция 8 уложена на всю ширину каркаса с тем, чтобы избежать пробоя между слоями по закраинам обмотки.

Возможно использование в качестве межслойной изоляции слюдинитовой ленты, однако она обладает вдоль поверхности (в направлении ширины) ленты меньшей, чем упомянутая пленка электрической прочностью. Благодаря гладкой (без ребер) цилиндрической поверхности каркаса низковольтных обмоток и каркасов секций высоковольтной обмотки размещение на них обмоток отличается технологической простотой. Каждый каркас 5 с расположенной на нем обмоткой 7 обмотан слюдинистой лентой 9 внахлест вдоль образующих внешней и внутренней цилиндрических поверхностей, охватывая торцы секции по всем радиальным направлениям. При этом количество слоев слюдинистой ленты выбирают из условия, что рабочий градиент ленты пропитанной эпоксидным высокольтным компаундом должен составлять 13-17 мм². Каркасы с секциями высоковольтной обмотки объединены общей намоткой слюдинитовой ленты 10 внахлест вдоль наружной и внутренней поверхностей прилегающих друг к другу торцами каркасов 6 с обмотками 7, покрытыми слюдинитовой лентой 9, с охватом торцов первой и третьей секций по всем радиальным направлениям. При этом обеспечивается фиксированное расположение секций высоковольтной обмотки вдоль общей оси концентрично высоковольтным обмоткам. Поверх изоляции 10 расположены соединительная плата 11 с контактными лепестками 12, к которым присоединены выводы диодов 13, 14. Выводы 15 секций высоковольтной обмотки (см. фиг. 2) для придания им механической прочности образования непосредственно проводом обмотки, сложенным по длине проводов несколь- ко раз (5-7 слоев провода), а для электрической прочности обернуты несколькими слоями 16 слюдинитовой ленты внахлест, пропущены через отверстия в соединительной плате 11 и присоединены к лепесткам 12 для соединения секций высоковольтной обмотки через диоды 13 (см. фиг. 1), а также для подключения одного свободного конца высоковольтной обмотки к выходному диоду 14, другого свободного конца высоковольтной обмотки корпусного к соответствующему штырьку 4 на соединительной панели.

Каркас 2 с низковольтными обмотками, каркас 6 с секциями высоковольтной обмотки, соединенными слюдинитовой лентой и соединительная плата 11 объединены в одно целое пропиточным эпоксидным высоковольтным компаундом. Пропитка осуществляется вакуумнагнетательным способом. Выбором режима пропитки достигается необходимая механическая и электрическая прочность трансформатора с устранением локальных дефектов изоляции.

Полученная конструкция дополнена регулировочными (переменными) резисторами 17, установленными в корпусе 18 коробчатой формы, который охватывает соединительную плату 11, причем последовательно соединенные резисторы 17 подключены к выходным концам высоковольтной обмотки через соответствующие лепестки 12 на плате 11, а из корпуса 18 выведены изолированные проводы выходных выводов для подачи высоких напряжений на внешние устройства (см. фиг. 1, электрическая схема, выводы А, О, Ф, У), обеспечивая возможность регулирования переменными резисторами 17 фокусирующего и ускоряющего напряжений. При этом в пространство, заключенное между соединительной платой 11 и корпусом 18, введен эластичный высоковольтный компаунд 19, благодаря которому корпус с резисторами закрепляется на связанной пропиточным компаундом конструкции и обеспечивается изоляция всех заключенных в этом пространстве элементов, контактов и соединений. Эластичность компаунда позволяет при необходимости производить замену диодов, резисторов или устранять повреждения в коммутационных цепях.

Использование цилиндрических каркасов секционированной высоковольтной обмотки, слюдинитовой ленты в качестве изоляции секций друг от друга и от низковольтных обмоток и сердечника, намоткой слюдинитовой ленты в радиальных направлениях вдоль образующих внешней и внутренней цилиндрических поверхностей каркаса каждой секции, а также секций вместе взятых, и объединение всех элементов в одно целое с помощью пропиточного высоковольтного компаунда позволяет в сравнении с прототипом повысить электрическую прочность трансформатора. Одновременно достигается уменьшение габаритов конструкции и повышение технологичности. Предлагаемая конструкция обладает термостойкостью и пожаробезопасностью, так как она выполнены на материалах, рабочие температуры которых составляют 120-140^оС.

Изобретение относится к телевидению и может быть использовано в блоках строчной развертки телевизионных приемников и видеомониторов. Сущность: трансформатор содержит ферромагнитный сердечник, на котором размещен каркас, снабженный соединительной панелью с контактами, на который намотана по меньшей мере одна низковольтная обмотка, поверх которой размещена секционированная высоковольтная обмотка, секции которой выполнены на отдельных цилиндрических каркасах и изолированы слюдинитовой лентой, намотанной на каждую секцию по меньшей мере в один слой внахлест в радиальных направлениях вдоль образующих внешней и внутренней поверхностей каркаса и аналогично намотанной на все секции вместе взятые, расположенные одна за другой в осевом направлении. Поверх ленточной изоляции, объединяющей секции, расположена соединительная плата с диодами, через которые секции обмотки соединены последовательно, при этом каркас с первичной обмоткой, каркасы с секциями высоковольтной обмотки и соединительная плата объединены в одно целое пропиточным компаундом, одновременно повышающим электрическую прочность слюдинитовой ленты. Изобретение позволяет повысить электрическую прочность, уменьшить габариты и повысить технологичность трансформатора. В изобретении предусмотрено введение в трансформатор корпуса с переменными резисторами, который закреплен на соединительной плате трансформатора компаундом, обеспечивающим изоляцию диодов, переменных резисторов и выходных выводов. Использование с этой целью эластичного компаунда позволяет осуществлять ремонт по замене этих элементов. Механическая и электрическая прочность выводов достигается выполнением выводных концов секций высоковольтной обмотки сложенными несколько раз вдоль длины и обернутыми слюдинитовой лентой. Выполнение ферромагнитного сердечника из аморфного материала позволяет уменьшить количество витков, а, следовательно, уменьшить габариты трансформатора, повысить его технологичность и сэкономить медь. 4 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. ТРАНСФОРМАТОР СТРОЧНОЙ РАЗВЕРТКИ, содержащий ферромагнитный сердечник, на котором размещен каркас с намотанной на него по меньшей мере одной низковольтной обмоткой, на которой расположена секционированная высоковольтная обмотка, секции которой изолированы одна от другой и от низковольтной обмотки пленочной изоляцией, а с внешней стороны высоковольтной обмотки изолированно от нее и от окружающей среды расположены диоды, через которые секции высоковольтной обмотки соединены последовательно, отличающийся тем, что в него введены цилиндрические каркасы секций, установленные один за другим в осевом направлении, на которых размещены соответствующие секции высоковольтной обмотки, соединительная панель с контактами выводов, которой снабжен каркас низковольтной обмотки, соединительная плата, на которой установлены диоды, при этом пленочная изоляция намотана на каждую секцию высоковольтной обмотки по меньшей мере в один слой внахлест в радиальных направлениях вдоль образующих внешней и внутренней цилиндрических поверхностей каркаса соответствующей секции и аналогично намотана на все секции высоковольтной обмотки вместе взятые, причем каркас с низковольтной обмоткой, каркасы секций с высоковольтной обмоткой и соединительная плата объединены в одно целое пропиточным высоковольтным компаундом. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что соединительная плата со стороны расположения диодов залита компаундом, преимущественно эластичным. 3. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что в трансформатор введены регулировочные резисторы, электрически соединенные с выводами высоковольтной обмотки, причем регулировочные резисторы установлены в корпусе коробчатой формы, которой охватывает соединительную плату и закреплен на ней заливочным компаундом, преимущественно эластичным, заполняющим пространство между соединительной платой и корпусом. 4. Трансформатор по п. 1, или 2, или 3, отличающийся тем, что выводы секций высоковольтной обмотки выполнены проводом обмотки, сложенным в несколько раз вдоль его длины и обернуты слюдинитовой лентой. 5. Трансформатор по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что ферромагнитный сердечник выполнен из аморфного материала.