專利名稱：繞制高壓變壓器線圈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高壓變壓器線圈的繞制方法的技術(shù)領(lǐng)域，這種高壓變壓器尤其是用于為監(jiān)視器(顯示器)或者電視機(jī)的陰極射線管的柵極提供高壓。
從制造技術(shù)的角度來說，這種變壓器可以分為兩個主要種類，即分室型(chamber-type)變壓器和分層型(layered)變壓器。這兩個種類的變壓器均包括一個鐵磁性的磁路和圍繞此磁路的至少一部分繞制的初級和次級繞組。在分室型變壓器中，初級和次級繞組是相互電絕緣的，因?yàn)樗鼈兎謩e被容納于由絕緣隔板隔離的初級和次級容室中。這些容室沿磁路的一個軸線分布。在分層型變壓器中，初級和次級繞組是以同心和同軸的層的形式圍繞磁路的一部分固定。根據(jù)本發(fā)明的變壓器屬于后一種類，即分層型變壓器。這種變壓器已經(jīng)廣為公知并且在多種出版物中已有描述。本申請人的法國專利FR2726686或者M(jìn)urata的專利申請GB 2298318-A可以引證作為這些出版物的例子。


圖1中示出了一種公知的分層變壓器的分解圖，下面將對該變壓器進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1中示出的該高壓變壓器100用于為陰極射線管(未示出)供電。它包括一個第一線圈架1，此線圈架圍繞一個由鐵磁性材料制成的鐵心(未示出)，并且此線圈架承載總體以參考數(shù)字2表示的初級和次級繞組。一個由參考數(shù)字3表示的第二線圈架承載被稱為第三級繞組4的繞組，將這些繞組稱為第三級繞組是為了將它們與線圈架1承載的次級繞組區(qū)分開。正是這個第二線圈架承載用于為陰極射線管的柵極供電的高壓繞組。這兩個線圈架1和3彼此同心地處于裝配位置，第一線圈架1位于第三級繞組線圈架3內(nèi)部。這兩個線圈架以及鐵心的用于圍繞安裝線圈架1和3的部分被一起容納于一個殼體5中，此殼體通常是由絕緣塑料材料制成的。這個殼體5包括兩個高壓輸出引線柱，它們分別由參考數(shù)字6和7表示，第一輸出6用于提供陽極高壓，第二輸出7用于提供聚焦高壓。后者可能通過一個電位(調(diào)整)部件8調(diào)整，此部件以可拆除的方式安裝在絕緣殼體5的敞開面9上。
還將注意到，第二線圈架3承載有二極管10。這些二極管10用于連接組成第三級繞組的繞組的端頭，正如下面將結(jié)合圖2描述的那樣。
這個圖是電路連接圖，它表示圖1中以實(shí)物形式示出的各繞組連接關(guān)系。自然，圖2的電路圖僅僅是以舉例的方式給出的，它有多種也已公知的變化形式。該變壓器的初級繞組是由繞組11構(gòu)成的，繞組11連接在被標(biāo)示為1和2的接點(diǎn)P之間。當(dāng)涉及參考數(shù)字之外的接點(diǎn)時，標(biāo)示數(shù)字在圖2中是被圈畫出的。這個初級繞組11跨越在圖2中由兩根垂直線表示的磁路30耦合至多個次級繞組，這些次級繞組被稱為輔助次級繞組和高壓次級繞組，因?yàn)榍罢弋a(chǎn)生輔助電壓，后者產(chǎn)生陰極射線管工作時所需的高壓。輔助次級繞組在圖2中由參考數(shù)字12-15表示。連接在接點(diǎn)3、4之間的繞組12用于產(chǎn)生4V(伏)的穩(wěn)定電壓。繞組13、14和15用于分別產(chǎn)生40V、14V的電壓和熱絲電壓，熱絲電壓用于加熱陰極射線管的陰極。實(shí)際上，繞組11-15是圍繞第一線圈架1定位的，它們一起構(gòu)成圖1中由參考數(shù)字2表示的初級和次級繞組。
高壓次級繞組為參考數(shù)字16-18表示的繞組。第一繞組16的第一端頭19通過該變壓器的接點(diǎn)7接地。繞組16的第二端頭20通過一個二極管10連接至第二繞組17的第一端頭21。此繞組17的第二端頭22通過第二二極管10連接至第三級繞組4的第三繞組18。為清楚起見，圖2的電路圖局限于由兩個中間二極管10互連的三個繞組，同樣在圖1中也僅僅表示出三個中間二極管10。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的是，這些繞組的數(shù)量是更多的，并且第三級繞組通常包括5-7個二極管。例如，在已被引用的GB2298318-A的摘要附圖中示出了這些二極管。聚焦電壓表示為從第三級繞組的第二繞組17的第一端頭21分接出的電壓。這些電壓在經(jīng)電位(調(diào)整)部件8調(diào)整后用于為陰極射線管的柵極G2和那些聚焦電極供電。最后，在初級繞組11的接點(diǎn)1和2之間示出了為這種變壓器100的初級繞組供電的電路的一個例子，在此將不對此電路進(jìn)行描述。另外，還示出了分別設(shè)在輔助繞組12和13的接點(diǎn)3、4和6、8之間的負(fù)載電路例子。
圖3中示出了第三級繞組按照公知方式實(shí)際安裝在線圈架3上的狀態(tài)。這個圖示意性地示出了線圈架3的軸向截面，以便顯示出由這個線圈架承載的繞組。圍繞線圈架3纏繞的導(dǎo)線的截面用黑點(diǎn)23表示。導(dǎo)線是以密排(adjoining turns)方式纏繞的。這意味著，在纏繞過程中，每纏繞一匝導(dǎo)線前進(jìn)的節(jié)距等于導(dǎo)線的截面直徑。這個節(jié)距是按照公知的方式通過對幾乎平行于線圈軸線的導(dǎo)線導(dǎo)向裝置(wire-guide)的運(yùn)動進(jìn)行程序控制得到的。導(dǎo)線導(dǎo)向裝置使導(dǎo)線基本上垂直于線圈的軸線。如果需要大量的匝(圈)數(shù)，線圈架3的長度必須等于匝數(shù)和繞制線圈所用的導(dǎo)線的直徑的乘積。這導(dǎo)致線圈架長度與用于將變壓器插入電源的裝配架不協(xié)調(diào)。為了滿足小尺寸的限制，公知的方法是將多個繞組層相互疊置。每一繞組層通過一個絕緣薄片24與相鄰層隔開。一個繞組的每一端頭通過一個二級管10連接至續(xù)接的繞組的一端，于是每一繞組端頭的電壓加在一起，從而得到例如陰極射線管的陽極電壓所需的30kV量級的高壓。在圖3中僅僅示出了兩個繞組層，這兩個繞組層由一個二極管10連接在一起并且通過一個絕緣層24彼此絕緣。然而，很清楚，正如上面已經(jīng)指出的，這種類型的變壓器通常包括6-8層，因此有5-7個二極管10以及同樣多的隔離層24。
由于其同心分層裝配方式，諸如剛剛描述的這種分層型變壓器呈現(xiàn)出良好的電磁性能，尤其是其小的漏電感。各層之間的雜散電容的干擾是很小的。由于這些原因，它們沒有在陰極射線管的屏幕上可見的干擾信號。另一方面，由于其纏繞方式和二極管的數(shù)量，它們與分室型變壓器相比是較為昂貴的。分室型變壓器較便宜，因?yàn)樗鼈兝@制容易，并且可以全自動地進(jìn)行繞制。其雜散電容是低的。另一方面，由于結(jié)構(gòu)原因，它們具有較大的磁漏，這會在屏幕上表現(xiàn)為可見的被稱為“跳動”的干擾。
為了減小尺寸并減少層數(shù)。日本專利申請JP 59041811已提出這樣一種方案借助于一種導(dǎo)線導(dǎo)向裝置進(jìn)行繞制，而導(dǎo)線導(dǎo)向裝置的對應(yīng)于導(dǎo)線圍繞線圈架纏繞一匝的節(jié)距小于導(dǎo)線的直徑。正如在此專利申請中所描述的，這種繞制方法使得有可能得到一種緊湊的繞組，這種繞組具有較少的二極管數(shù)并且允許容易地調(diào)整輸出接點(diǎn)，這種接點(diǎn)用于輸出諸如聚焦電壓之類的中間電壓。但是，這種方法存在一定的偶然因素，即使象此專利申請中描述的那樣采取措施來保持導(dǎo)線導(dǎo)向裝置相對于線圈架的軸線的角度和距離也會如此。所采取的措施是采用一種樹脂涂敷導(dǎo)線，這種樹脂在紫外線的作用下硬化，以防止層疊的繞組的散落。但這種措施不能減輕這種偶然效果，反而增加了成本，使制造工藝復(fù)雜化，并且增大了繞組厚度。因?yàn)榕既灰蛩匾廊淮嬖?，一個生產(chǎn)線上的變壓器不一定是確實(shí)彼此相同的，并且也不一定與評價產(chǎn)品用的樣品確實(shí)相同。
本發(fā)明的目的是以可以重復(fù)的方式制造分層型的變壓器，這種變壓器的制造成本低于公知的分層型變壓器，并且呈現(xiàn)更好的電磁特性，以致于在屏幕上覺察不到“跳動”干擾。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的是通過以一種控制的方式如此制造(繞組)層實(shí)現(xiàn)的，即，對于相同的導(dǎo)線直徑和相同的線圈架長度，每一層包括更多的匝數(shù)。按這種方式，可以減少層數(shù)，并因此減少二極管的數(shù)量和各層之間的中間絕緣層的數(shù)量。為此，本發(fā)明人已經(jīng)設(shè)計(jì)出這樣一種繞制方法，即，通過在繞制過程中賦予導(dǎo)線導(dǎo)向裝置一種局部的從前向后并接著從后向前的擺動式運(yùn)動來繞制每一層。多個相鄰匝以如此方式相互疊置，即，直觀地看好象是無序的，但事實(shí)上是受控制的，并且本發(fā)明人已將其稱為“松疏放置”[法語中稱為“en vrac range”]。由于多個相鄰匝的疊置，每一層的匝數(shù)更多了，這就具有了上述的優(yōu)點(diǎn)。
概括地講，本發(fā)明涉及一種用于制造高壓變壓器的方法，所述變壓器包括導(dǎo)線繞組(繞絲wire winding)、初級繞組和用于產(chǎn)生高壓的繞組，這些繞組的每一個均包括兩個端頭，即第一和第二端頭，用于產(chǎn)生高壓的繞組是以相互疊置的同心層的方式定位的，每一在前的層均通過一個電絕緣材料層與一個在后的層隔離，一個在后的繞組的一端通過一個二極管連接至一個在前的繞組的一端，在該方法中，用于產(chǎn)生高壓的繞組是通過圍繞一個軸線旋轉(zhuǎn)一個線圈架制造的，待制造繞組的導(dǎo)線由一個導(dǎo)線導(dǎo)向裝置導(dǎo)引，此導(dǎo)線導(dǎo)向裝置使導(dǎo)線基本上垂直于線圈架的旋轉(zhuǎn)軸線，此導(dǎo)線導(dǎo)向裝置可以在平行于線圈架的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上移動，每纏繞一匝此導(dǎo)線導(dǎo)向裝置前進(jìn)的距離等于導(dǎo)線的直徑，該方法的特征在于，對于至少一個用于產(chǎn)生高壓的繞組而言，導(dǎo)線導(dǎo)向裝置具有平行于線圈架的旋轉(zhuǎn)軸線的方向的一種運(yùn)動，這種運(yùn)動是局部擺動方式的(locally oscillatory)。
局部擺動方式應(yīng)理解為是指一種運(yùn)動，按照這種方式，沿線圈架的軸向從線圈架的一端向另一端前進(jìn)的導(dǎo)線導(dǎo)向裝置，以相對于其從線圈架的一端向另一端前進(jìn)的方向周期性換向的方式進(jìn)行這種運(yùn)動。
下面將借助附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中的圖1-3(已經(jīng)作了描述)分別表示圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一種變壓器的主要部件的分解立體圖；圖2是顯示變壓器的各繞組的連接關(guān)系的電路圖3是現(xiàn)有技術(shù)的一個線圈架的軸向剖視圖，此線圈架承載用于產(chǎn)生高壓的繞組并且要裝入分層型變壓器中。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個線圈架的軸向剖視圖，此線圈架承載用于產(chǎn)生高壓的繞組并且要裝入所制造的變壓器中。
首先應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明僅涉及用于產(chǎn)生高壓的繞組的繞制方法。因此，雖然圖1和2表示的是現(xiàn)有技術(shù)，但它們也表示了根據(jù)本發(fā)明的方法制造的變壓器的結(jié)構(gòu)和電連接關(guān)系。
圖4示意性地示出了一個線圈架3的軸向截面，此線圈架承載用于產(chǎn)生高壓的繞組。與圖3相比，可以看出，本發(fā)明引入的新穎性特征涉及繞制繞組的排列結(jié)構(gòu)。相鄰匝互相疊置的事實(shí)使得有可能獲得較大的繞組厚度。下面將清楚地闡述相鄰匝的含義。一匝就是指這樣一段導(dǎo)線，此段導(dǎo)線的長度實(shí)質(zhì)上等于線圈的周長，導(dǎo)線纏繞在從線圈上。一匝可能與另一匝相鄰，因?yàn)樗谳S向非?？拷硪辉?。但是，僅在此第一方向(sence)相鄰的兩匝可能是由相互分離的導(dǎo)線繞組通過長導(dǎo)線形成的。在本專利申請中，被說成相鄰的兩匝不僅是指它們彼此隔開一個小的軸向距離，而且是指分離這兩匝的端頭的導(dǎo)線的距離是小的，例如并且設(shè)定小于20倍線圈周長的數(shù)量級。這意味著，導(dǎo)線導(dǎo)向裝置的換向?qū)⒈幌拗茷槊看螕Q向?qū)?yīng)20倍導(dǎo)線直徑。由此，圖4示出三個子導(dǎo)線層，三個子導(dǎo)線層一起形成一個層，該層通過一個絕緣薄片24與相鄰層隔離。正如現(xiàn)有技術(shù)中那樣，形成一個繞組的導(dǎo)線的一端20通過一個二極管10連接至形成相鄰繞組的導(dǎo)線的一端21。但是，對于一個相同長度的線圈而言，由于每一繞組包括更多的匝數(shù)，因此層數(shù)可以減少，使得可以相應(yīng)地減少中間絕緣薄片24的數(shù)量和二極管10的數(shù)量。由此可以獲得較低造價的變壓器100。本申請人所作的試驗(yàn)已經(jīng)表明，如此獲得的變壓器不會在陰極射線管的屏幕上呈現(xiàn)任何眼睛可以覺察到的“跳動”，并且產(chǎn)品是質(zhì)量均勻的。
權(quán)利要求
1.一種用于制造高壓變壓器(100)的方法，所述變壓器包括導(dǎo)線繞組、初級繞組和用于產(chǎn)生高壓的繞組(16，17，18)，這些繞組的每一個均包括兩個端頭，即第一和第二端頭，用于產(chǎn)生高壓的繞組是以相互疊置的同心層的方式定位的，除了最后一層外，每一在前的層均通過一個電絕緣材料層(24)與一個在后的層隔離，一個在后的繞組的一端通過一個二極管連接至一個在前的繞組的一端，在該方法中，用于產(chǎn)生高壓的繞組是通過圍繞一個軸線旋轉(zhuǎn)一個線圈架(3)制造的，待制造繞組的導(dǎo)線由一個導(dǎo)線導(dǎo)向裝置導(dǎo)引，此導(dǎo)線導(dǎo)向裝置使導(dǎo)線基本上垂直于線圈架的旋轉(zhuǎn)軸線，此導(dǎo)線導(dǎo)向裝置可以在平行于線圈架的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上移動，每纏繞一匝此導(dǎo)線導(dǎo)向裝置前進(jìn)的距離等于導(dǎo)線的直徑，該方法的特征在于，對于至少一個用于產(chǎn)生高壓的繞組而言，導(dǎo)線導(dǎo)向裝置具有平行于線圈架的旋轉(zhuǎn)軸線的方向的一種運(yùn)動，這種運(yùn)動是局部擺動方式的(locally oscillatory)，以便相鄰匝相互疊置并且所制成的繞組包括多個相互疊置的導(dǎo)線層。
2.安裝有根據(jù)權(quán)利要求1的方法制造的變壓器的電視機(jī)或監(jiān)視器。
全文摘要
一種繞制陰極射線管的高壓變壓器的線圈的方法。根據(jù)本發(fā)明,通過使導(dǎo)線導(dǎo)向裝置在線圈架的軸向作局部擺動式運(yùn)動繞制第三級繞組,導(dǎo)線導(dǎo)向裝置導(dǎo)引導(dǎo)線纏繞至旋轉(zhuǎn)的線圈架上。根據(jù)本發(fā)明制造的變壓器的第三級繞組是這樣的:構(gòu)成繞組的相鄰匝相互疊置。結(jié)果在相同長度的線圈上可以繞制更多的匝數(shù)。因此,本發(fā)明的變壓器包括設(shè)置在第三級繞組的各繞組之間的更少量二極管10和中間絕緣層24。電磁耦合特性保持良好。該方法允許獲得良好的產(chǎn)品重復(fù)性。
文檔編號H01F41/04GK1186312SQ97125548
公開日1998年7月1日 申請日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月26日
發(fā)明者丹尼爾·古迪, 帕斯卡爾·珍妮爾, 塞繆爾·恩格弗 申請人:湯姆森電視器件法國公司