Tonwicklung über Luftspalt

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Transformator für ein Schaltnetzteil insbesondere für ein Schaltnetzteil in Fernsehempfängern. Schaltnetzteile werden in zunehmendem Maße in elektronischen Geräten, wie z.B. in Fernsehempfängern oder Videorecordern und dergleichen verwendet. Diese erzeugen aus einer ungeregelten, gleichgerichteten Netzwechselspannung eine oder mehrere geregelte Betriebsgleichspannungen und sorgen für die notwendige galvanische Trennung des Gerätes vom Netz. Zwecks enger Verkopplung der mit dem Netz verbundenen Primärwicklung mit den Sekundärwicklungen sind diese in Kammern eines Spulenkörpers verteilt und verschachtelt angeordnet.

In einem Fernsehempfänger enthält der Transformator neben den Sekundärwicklungen, die eine sehr stabile Betriebsspannung z.B. für die Zeilenendstufe liefern auch eine Sekundärwicklung z. B. für die Tonendstufe, welche sehr unterschiedliche Belastungen für diese Wicklung bildet, die sich je nach eingestellter Lautstärke des Gerätes zwischen den Werten 0 und 10 Watt ergeben. Diese starken Schwankungen können sich auf die übrigen Betriebsspannungen nachteilig auswirken.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist ein Schaltnetzteil mit einem Transformator bekannt (US-A-4,692,852), das mehrere sekundäre Betriebsspannungen erzeugt, von denen eine größeren Lastschwankungen unterworfen ist. Damit diese Lastschwankungen keine Rückwirkungen auf andere Betriebsspannungen haben, die z.B. die Horizontalablenkung oder die Hochspannung in einem Fernsehempfänger im Rhythmus der Lastschwankungen z.B. einer Audioendstufe beeinflussen, ist eine Kompensationswicklung auf dem Kern des Transformators vorgesehen, von der eine Spannung zum Ausgleich an die Regelschaltung des Schaltnetzteils abnehmbar ist. Hierbei befindet sich die Sekundärwicklung für die Tonendstufe zwar auch über dem Luftspalt, aber in gleicher Weise auch die anderen Sekundärwicklungen, so daß der Luftspalt in gleichem Maße auf sämtliche Wicklungen Einfluß nimmt und nicht bevorzugt auf eine ausgewählte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkung dieser Lastschwankungen auf die anderen Betriebsspannungen unter Vermeidung eines größeren Schaltungsaufwandes weitestgehend zu unterbinden. Die Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebene Maßnahme gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung mit Hilfe der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Figur 1

zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Schaltnetzteils

Figur 2

zeigt den konstruktiven Aufbau des angemeldeten Transformators

Figur 3

zeigt einen Schnitt durch die Darstellungen nach Figur 2.

In Figur 1 ist das Wesentliche eines Schaltnetzteils dargestellt. Eine an die Klemmen 1 gelegte Netzwechselspannung wird mit Hilfe eines Brückengleichrichters 2 gleichgerichtet und es bildet sich eine noch ungeregelte Gleichspannung UB am Kondensator 3 aus. Diese Gleichspannung UB ist an das eine Ende einer Primärwicklung 4 eines Schaltnetzteiltransformators 5 gelegt, deren anderes Ende über einen elektronischen Schalter 6 nach Massepotential schaltbar ist. Der elektronische Schalter 6 wird mit Hilfe von Ansteuerimpulsen Us periodisch durchgeschaltet, welche in ihrer Breite zwecks Stabilisierung der erzeugten sekundärseitigen Gleichspannungen moduliert sind. Auf der Sekundärseite befinden sich Sekundärwicklungen, von denen die Sekundärwicklung 7 z.B. zur Speisung einer Zeilenendstufe 8 dient, deren Spannung über die Diode 9 an einen Kondensator 10 erzeugt wird. Weitere Sekundärwicklungen z.B. die Sekundärwicklung 11 liefert über die Diode 12 an einem Kondensator 13 die Betriebsspannung für weitere Stufen, z.B. für die Videoendstufe 14. Zwecks Stromversorgung einer Tonendstufe 15 zur Speisung eines Lautsprechers 16 dient die Sekundärwicklung 17, welche die Betriebsspannung über die Diode 18 an dem Kondensator 19 erzeugt. Die Primärwicklung 4 sowie die Sekundärwicklungen 7, 11 und 17 sind auf dem Transformatorkern 20 in einem Mehrkammerspulenkörper 21 verschachtelt angeordnet, wie in Figur 2 dargestellt. Die Sekundärwicklung 17 für die Versorgung der Tonendstufe 15 ist wie angedeutet direkt über dem Luftspalt 22 des Kerns 20 angeordnet. In Figur 3 ist nochmals in einem Schnitt die Lage dieser Wicklung 17 dargestellt. Diese Wicklung ist von den übrigen Wicklung stark entkoppelt und die aus dieser gewonnene Betriebsspannung ist dadurch stark lastabhängig. Mit dieser Anordnung lassen sich Unterschiede von Musik- zu Sinusleistungen im Verhältnis 4:1 leicht beherrschen. Durch die vorhandene durch den Luftspalt bedingte Streuinduktivität ist der Innenwiderstand der Tonendstufenversorgung angepasst, ohne daß eine zusätzliche Verlustleistung in Kauf genommen werden muß. Bei geringeren Unterschieden von Musik- zu Sinusleistung kann die Kopplung zwischen den Wicklungen enger dadurch gemacht werden, indem ein Teil der Wicklung 7 für die Versorgung der Zeilenendstufe 8 in der Kammer für die Wicklung 17 der Tonendstufe 15 untergebracht ist.

Die Erfindung wurde am Beispiel eines Transformators mit einem Doppel-E-Kern beschrieben. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, wenn eine andere Kernform verwendet wird, z.B. ein E-I-Kern. Wesentlich ist hierbei, daß die Tonwicklung über dem Luftspalt des Kerns angeordnet ist.