CN2254232Y - 显示器显象管的变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种显示器显象管的变压器结构，以单一绝缘线轴来取代传统变压器中初级线轴与次级线轴的组合作用。包括壳体、线轴架体及其绕线轴、铁芯和线圈。其中线圈包括缠绕在绕线轴表面上的初级线圈、绕覆在初级线圈外层表面上的绝缘膜层和缠绕在绝缘膜最外层的次级线圈。通过调整初、次级线圈间绝缘膜的圈数可有效控制初、次级线圈间的磁耦合程度及漏磁，以配合不同规格的显示器显象管，使结构简化、组装简单、降低成本。

Description

显示器显象管的变压器

本实用新型涉及一种变压器，更确切地说是涉及显示器显象管的变压器。

显示器(CRT)的应用是十分广泛的，如彩色电视机、高分辨率的计算机显示器以及用于医学的超分辨率的显示器，均使用显象管。传统显象管1的电子枪结构如图1所示，主要包括可产生三色电子束的阴极3，用于沿着控制极4的方向产生电子，控制极4还与一屏板5组合，在电子枪2中形成一电子束形成区，使带有能量的电子沿水平方向形成直线排列的三色电子束。电子枪2还包括有聚焦电极6及阳极7等部件，上述部件组合后形成一高压聚焦透镜，将电子束聚焦在显象管显示屏8的荧光层9上。荧光层9根据电子束感光而在显示屏8上形成视讯图象。

该显象管均需由一变压器(弛返变压器)产生高电压，并经阳极钮10向显象管提供正常工作所需的阳极高压，因此变压器是显示器显象管正常工作必不可少的重要部件，变压器所提供的电压范围按其类型、应用方式或需求等，可由数千伏至3万伏。

图2所示是传统的显象管变压器的部件分解结构示意图，包括一壳体11，壳体内设有一容置空间12，架体40及其上所装设的高压电容43、初级线圈410(可参见图3)、次级线圈411及其他整流元件42等恰可容置于该壳体11中。于壳体11侧缘的适当位置处设沟槽13，该沟槽13内恰可嵌入一调整钮20，待所有元件都装入壳体的容置空间12内后，再予以封胶定位。但架体40上所设的接线端44则必需裸露在外，以与相应电路连接。一组U型铁心30、31套设于架体40的通孔45内，用扣件32固定，而铁心恰贯穿于线圈的中央形成磁路，变压器次级线圈411所产生的高电压由壳体11底部的高压输出口14中电缆输出至显象管1的阳极钮。

图3所示是传统的显象管变压器线圈结构的剖面示意图，该线圈主要包括一初级线圈410、一次级线圈411、整流元件42及绕线轴等。其中初级线圈410及次级线圈411分别缠绕在中空的初级线轴510及中空的次级线轴511上，绕线后的初级线轴510置于次级线轴511的中心通孔513中，待二级线圈组装完成后再将一组U型铁心30、31套设于初级线轴510的中心通孔512内并用扣件固定，使铁心拾贯穿于线圈中央形成磁路。

线圈的功能是在磁力线的变化中将约125V的直流电压升为约25000伏的阳极高压，若初级线圈410有62匝，则次级线圈411约有5层同心绕组，每层绕组328匝，再与整流二极管42连接。从安全因素方面考虑，这种变压器线圈在其初级线圈410与次级线圈411间必需保持有足够的距离d，如图3所示，因此而降低了初、次级线圈间的磁耦合(交连)度。磁耦合度值M表示初级线圈与次级线圈间的共有程度，磁耦合度因磁力线源是初级线圈还是次级线圈而有所不同，本实用新型则取次级线圈为磁力线源而将初级线圈作为被耦合方。

通过对其次级线圈411所产生的磁力线分析，经由铁心30、31的磁力线90由于全部通过初级线圈410的62匝线，而可称为完全交连，仅通过初级线圈410部分匝数的磁力线91则称为部分交连，那些没有通过初级线圈410的磁力线92就称为不交连。因此初、次级线圈间的磁耦合度值M恒小于1，其不足1的部分就是由部分交连及不交连的两种磁力线91、92造成的，统称为漏磁L。由于漏磁L’与距离d的平方值成正式，因此漏磁L’对初、次级线圈间的距离d的变化极为敏感，当d稍微增大时漏磁L’迅速以抛物线弧度增加。

参见图4，由于次级线圈411是由5层同心的独立绕组构成的，一层328线匝均匀地绕在另一层线匝上，将无可避免地产生分布电容C’，图5表示在显象管的电子开关K处于正扫期(即通电期)TS时，变压器的初级线圈410接收约125V直流电压并以磁力线形态暂存于初级线圈410中，同时初级线圈411将感应产生661伏电压并施加在分布电容C’上，按图6或图7所示波形对C’充电，所聚集的能量为C’Vc’2/2，此时由于整流器42的阴极电位约为5KV，而阳极电位只有661伏，因此整流器42是无法有输出的。

反之，当显象管电子开关K处于回扫期(断电期)Tr时，该次级线圈411因感应到足够的电压而令整流器42导通，此时大部分储存于初级线圈410的能量将经由整流器42输出。分布电容C’中的能量将与漏磁L’形成振荡，周期T＝2π(L’C’)^1/2。图7所示是一种最理想的情况，在电子开关K接通的瞬间杂散电压Vc’＝0，此时分布电容C’中的能量可完全输出。

若振荡波形如图7所示，在电子开关K接通瞬间，分布电容C’中的能量不为零，则C’与L’将于TS期间继续振荡，产生图7中的杂讯电压Vc’，经初级线圈410与次级线圈411间自然形成的交连电容C’PS(如图4所示)加于电源上，产经由电源及其他电路使显象管画面8上产生带状垂直黑色干扰80，如图8所示，影响视讯质量。

此外，漏磁能量也将消耗在铁心、线圈及其他绝缘材料中，既降低能源效率又使变压器发热，使其寿命按10^-0.1Δt递减(Δt为上升温度)。因此，漏磁在满足图7所示的要求下，应尽量减小初、次级线圈间的距离d值。但现有的次级线轴是由塑料一次成型制作的，成型技术限制了最小的距离值是0.8mm，且因不同规格变压器的要求，需设计制作多种次级线轴与初级线轴配合，使d值保持一定弹性，不仅制作程序复杂而且成本极高。

综上所述，漏磁直接关系到显象管的电气特性，如谐振、效率、辐射量和突波等，因此传统的显象管变压器受其线圈结构影响仅能一一对应适用专门设计的显象管，难以通过调整变压器上部件如初、次级线圈匝数等来广泛配合各种规格的显象管。

本实用新型的目的是针对上述显象管变压器结构设计上的诸多问题进行改进设计，可由一单一绝缘线轴来取代变压器中初级线轴与次级线轴的组合作用，初级线圈与次级线圈缠绕在同一线轴上，两者间用绝缘膜间隔，通过调整绝缘膜的缠绕圈数即可有效控制初、次级线圈间的磁耦合程度及漏磁问题。

本实用新型显示器显象管的变压器，包括设有容置空间的壳体和容置在容置空间内的线圈、铁心和线轴，其特征在于：

所述的线轴由线轴架体及设置在线轴架体上的绕线轴构成，绕线轴中心设有贯穿线轴架体的通孔，所述的铁心套设在通孔中；

所述的线圈包括缠绕在绕线轴表面上的初级线圈、绕覆在初级线圈外层表面上的绝缘膜圈层和缠绕在绝缘膜圈层最外层表面上的次级线圈。

所述的绕线轴表面设有相互间隔且沿径向突伸的肋板，肋板间形成绕线槽，所述的初级线圈依序缠绕在绕线槽中。

所述绕线轴邻近通孔的端缘处沿轴向对称延伸设有两定位凸缘，所述的套设在通孔内的铁心定位在两定位凸缘间。

所述线轴架体上于绕线轴底部的周缘上设有低压端子，所述的初级线圈绕线端连接低压端子，所述的低压端子裸露在壳体外。

所述线轴架体上于绕线轴两端位置处沿径向分别突伸有高压端子架，高压端子架上设有高压端子，所述次级线圈的绕线端连接高压端子，所述次级线圈缠绕在两高压端子架间，所述的高压端子裸露在所述壳体外。

所述壳体侧缘设有沟槽，沟槽中嵌设有调整钮。

还包括一固定铁心与壳体的扣件。

裸露在壳体外的高、低压端子与相关电路连接，在线轴架体、线圈、铁心等全部装入壳体的容置空间后予以封胶定位。

下面结合实施例附图进一步说明本实用新型的技术。

图1为传统显示器显象管电子枪结构示意图。

图2为传统显示器显象管变压器的立体分解结构示意图。

图3为传统显示器显象管变压器的部件剖示结构示意图。

图4为图3所示变压器电路结构示意图。

图5、图6、图7为变压器在不同状况下扫描周期与杂散电压Vc’的波形示意图。

图8为杂讯电压VC’对显象管画面干扰的示意图。

图9为本实用新型显象管变压器的线轴立体结构示意图。

图10为图9所示显象管变压器的线圈A-A向剖视结构示意图。

图11为图9所示显象管变压器的部件分解结构示意图。

图1至图8的说明前已述及不再赘述。

参见图9、图10，本实用新型所提供的显象管变压器，其线圈包括一初级线圈410、一次级线圈411、绝缘膜60及线轴架体70。线轴架体70上设有绕线轴71，绕线轴71的中心设有贯穿该线轴架体70的通孔72，通孔72的大小恰可令一组铁心30、31(参见图11)套设于其中。绕线轴71邻近通孔72的端缘处沿轴向对称延设两定位凸缘78，使套设于通孔72内的铁心30、31可定位于两凸缘间。绕线轴71的表面设有相互间隔且沿径向突伸的数个肋板73，肋板73间形成有绕线槽74，初级线圈410依序缠绕在绕线槽74中。线轴架体70上位于绕线轴71底部的周缘设有数个低压端子75用于连接初级线圈410的绕线端。线轴架体70上位于绕线轴71两端的适当位置处沿径向突伸高压端子架76，高压端子架76上设有数个高压端子77，用于连接次级线圈411的绕线端，两高压端子架76间保持一适当距离，其间缠绕所需的线圈匝数。

在缠绕线圈时，首先将初级级圈410的各绕线端分别连接在低压端子75上，再依序将初级线圈410缠绕在绕线轴71表面的绕线槽74中，直至绕到所需的匝数，然后在初级线圈410上绕覆适当圈数的绝缘膜60，最后将次级线圈411的绕线端分别连接在高压端子77上并将线圈依序缠绕在绝缘膜60上直至所需的匝数。

实施时可将变压器所需的高压电容43绕覆在次级线圈411上，也可按传统作法如图2所示那样将高压电容43另外配置在线圈的附近。

参见图11，为本显象管变压器立体分解结构示意图，该变压器包括一壳体11，壳体内设有容置空间12，线轴架体70及其上所缠绕的初级线圈410，次级线圈411及其他组成部件均可容置于壳体11中。壳体11侧缘适当位置处设有沟槽13，沟槽13恰可令一调整钮20嵌入其中，当全部组件均装入壳体11的容置空间12内后，再封胶定位，而将线轴架体70上所设的高、低压端子77、75裸露在外与相关电路连接，一组铁心30、31套设于架体70的通孔72内并通过扣件32固定，铁心恰贯穿壳体11的中央通孔45及线轴架体70的通孔72而形成一正常的磁路，由变压器次级线圈411所产生的高电压经壳体11底部高压输出口14中所设的电缆输送至显示器显象管1的阳极钮10。

绝缘膜的绕覆圈数可按需要作弹性调整，针对不同设计的显象管通过调整绝缘膜圈数即可有效控制初、次级线圈间的距离，如1-3mm，及其间的磁耦合度、漏磁等。

本实用新型的变压器由单一的绝缘线轴代替传统变压器中的初、次级线轴，有效解决了传统变压器结构复杂、零件组配程序复杂、制作成本较高的问题，提高了性能价格比，在单一绝缘线轴上先完成初级线圈的绕制，再在覆绕绝缘膜后缠绕次级线圈，通过调整绝缘膜的绕覆圈数来有效控制初、次级线圈间的磁耦合程度及漏磁，从而设计出优化的变压器；本变压器省去了传统变压器中由热塑性有毒化学材料制成的次级线轴，对保护环境也是一重要贡献。

Claims (7)

1、一种显示器显象管的变压器，包括设有容置空间的壳体和容置在容置空间内的线圈、铁心和线轴，其特征在于：

所述的线轴由线轴架体及设置在线轴架体上的绕线轴构成，绕线轴中心设有贯穿线轴架体的通孔，所述的铁心套设在通孔中；

所述的线圈包括缠绕在绕线轴表面上的初级线圈、绕覆在初级线圈外层表面上的绝缘膜圈层和缠绕在绝缘膜圈层最外层表面上的次级线圈。

2、根据权利要求1所述的显示器显象管的变压器，其特征在于：所述的绕线轴表面设有相互间隔且沿径向突伸的肋板，肋板间形成绕线槽，所述的初级线圈依序缠绕在绕线槽中。

3、根据权利要求1所述的显示器显象管的变压器，其特征在于：所述绕线轴邻近通孔的端缘处沿轴向对称延伸设有两定位凸缘，所述的套设在通孔内的铁心定位在两定位凸缘间。

4、根据权利要求1所述的显示器显象管的变压器，其特征在于：所述线轴架体上于绕线轴底部的周缘上设有低压端子，所述的初级线圈绕线端连接低压端子，所述的低压端子裸露在壳体外。

5、根据权利要求1所述的显示器显象管的变压器，其特征在于：所述线轴架体上于绕线轴两端位置处沿径向分别突伸有高压端子架，高压端子架上设有高压端子，所述次级线圈的绕线端连接高压端子，所述次级线圈缠绕在两高压端子架间，所述的高压端子裸露在所述壳体外。

6、根据权利要求1所述的显示器显象管的变压器，其特征在于：所述壳体侧缘设有沟槽，沟槽中嵌设有调整钮。

7、根据权利要求1所述的显示器显象管的变压器，其特征在于：还包括一固定铁心与壳体的扣件。

Images