回扫变压器制造技术

把用于ＰＷＭ控制的高压发生器中的回扫变压器的次级绕组的层数增加到六或更高。因而，减少回扫变压器的分布电容，增加减幅振荡的频率，使回扫脉冲的脉冲宽度变窄。加速了控制ＦＥＴ进行操作的定时，降低了回扫变压器的输入电流。因而获得了小型化且节约功率的回扫变压器。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及回扫变压器，更具体来说，涉及在给阴极射线管提供高压的PWM(脉宽调制)控制的电压发生器电路中使用的回扫变压器。
技术介绍
附图说明图1是示出包括回扫变压器的高压发生器电路的电路图，这是开发本专利技术的动机。二极管14的阳极连到用于高压发生器电路10中的回扫变压器12的的初级绕组，而二极管14的阴极连到起到开关元件功能的FET(场效应晶体管)16的漏极。FET 16的源极连到电阻器18的一端，电阻器18的另一端接地。二极管20与二极管14、FET 16及电阻器18构成的串联电路并联。二极管20的阴极连到二极管14的阳极，而二极管20的阳极接地。谐振电容器22与二极管24的串联连接与二极管20并联。谐振电容器22的一端连到二极管14的阳极，而谐振电容器22的另一端连到二极管24的阴极。二极管24的阳极接地。谐振电容器22与二极管24的结点连到另一二极管26的阳极，二极管26的阴极通过减幅振荡(ringing)抑制电路28连到回扫变压器12的初级线圈。减幅振荡抑制电路28包括电容器30、电阻器32和电感器34。电源+B连到二极管26与减幅振荡抑制电路28之间的结点。二极管26与减幅振荡抑制电路28之间的结点通过电容器36和电容器38接地。从PWM(脉宽调制)控制电路40把控制FET 16作导通和断开操作的信号馈送到FET 16的栅极。控制PWM电路40接收一电压，该电压是通过对回扫变压器12的次级绕组两端的输出电压进行分压而获得的。根据所分的电压和一输入水平驱动电压来形成控制FET 16的控制信号。FET 16与电阻器18的结点连到PWM 40中的保护电路，通过保护电路来检测流过电路的过量电流。图2示出高压发生器电路10各点处的电压波形。如图所示，图2(a)示出控制FET 16的信号的波形，图2(b)示出图1中点A处的电压波形。图2(c)示出流入回扫变压器12的初级绕组的电流。当FET 16在t0导通时，电流从电源+B流过回扫变压器12的初级绕组、二极管14、FET 16和电阻器18。在此电流流动时，回扫变压器12的初级绕组存储电磁能量。当FET 16在时间t1断开时，电流从回扫变压器12的初级绕组流过谐振电容器22和二极管26，回扫变压器12的初级绕组和谐振电容器22开始谐振，从而产生如图2(b)所示的回扫脉冲。在回扫变压器中所存储的电磁能量在谐振电容器22中被完全转化成静电能量的时刻，此回扫脉冲最大化。当存储在回扫变压器12的初级绕组中的电磁能量被完全转移到谐振电容器22时，反向电流流过沿着二极管24、谐振电容器22和回扫变压器12的初级绕组的路径。谐振电容器22中的静电能量在回扫变压器12的初级绕组中被转化回静电能量。存储在FET 16的寄生电容中的电荷被二极管14所阻挡，而且不流入回扫变压器12的初级绕组。点A处的电压在在回扫脉冲结束时的时间t2处归零。二极管20导通，所得电流从地流到回扫变压器12的初级绕组。点A处的电压在此电流流动时上升，并达到电源+B的电压。在时间t3处，二极管20断开，电流变为零。来自电源+B的电流企图流入谐振电容器22，但包括二极管24和26的电流保护箝位电路把谐振电容器22两端的电压箝位到电源+B的电压。没有电流从回扫变压器12的初级绕组流到谐振电容器22。但FET 16在时间t4导通时，电流从电源+B流到回扫变压器12的初级绕组，电路的状态与时间t0处的相同。此高压发生器电路起到重复上述操作的功能。回扫变压器12在电压电平中产生回扫脉冲，并从其次级绕组提供高压。当电流在时间t3处降到零时，在回扫变压器12的初级绕组与包括FET 16中所存在的寄生电容的电路的电容之间发生谐振。继而，从时间t3到时间t4产生减幅振荡。使用减幅振荡抑制电路28来控制减幅振荡。在高压发生器电路10中，回扫变压器12的初级绕组的电感Lp满足以下条件Lp≤Eb_Ts/Ipp这里，Eb是电源+B的电压，Ts是从回扫脉冲结束到下一回扫脉冲开始的持续时间，Ipp为回扫变压器12的输入电流。在此条件下，输入电流Ipp必须适合FET16的容许电流。常规的回扫变压器12必须满足这些条件，且设计成从其次级绕组提供所需的输出电压。回扫变压器12的磁心中所产生的磁通密度Bmax为Bmax＝Lp_Ipp/N1_S，这里N1为初级绕组线圈的数目，S为初级绕组的磁心的截面积。给定电源+B的恒定电压Eb，把输入电流Ipp保持得较低，磁心的尺寸减小，使回扫变压器12小型化。较低的输入电流Ipp导致较低的功耗。
技术实现思路
相应地，本专利技术的一个目的是提供一种减少流入其中的输入电流的小型低功耗回扫变压器。本专利技术的回扫变压器用于PWM控制的高压发生器电路，包括层数等于或大于六的按层缠绕的(layer-wound)次级绕组。在一较佳实施例中，二极管构成其阴极连到次级绕组的一端，其阳极接地。该回扫变压器最好使用在操作频率为70kHz或更高的PWM控制的高压发生器电路中。次级绕组的匝数可不超过2500。给定相同匝数的绕组，按层缠绕的次级绕组的层数增加使次级绕组两端之间的宽度变窄，并减少了回扫变压器的分布电容。随着分布电容变得较低，减幅振荡的频率变得较高，且回扫脉冲的脉冲宽度变得较窄。此布局加速了终止减幅振荡的定时，从而加长了开关元件的导通时间。随着开关元件导通时间的加长，减小了流过回扫变压器的初级绕组的电流波形的梯度，也减小了输入电流Ipp。在一二极管连接在次级绕组的一端与地(DO二极管方法)之间的回扫变压器电路中，就交变电流而言，接地的交变电流的零点近似发生于次级绕组的中心。负和正的相对脉冲发生在交变电流的零点附近。由初级绕组与次级绕组之间的分布电容以及绕组与接地区之间的分布电容来确定交变电流的零点。由于分布电容随每个绕组与接地区之间的间距而变化，所以在偏离绕组中心的位置处产生交变电流零点。如果通过增加操作于DO开关模式的回扫变压器中的层绕组的层数使绕组宽度变窄，则每个绕组与接地区之间的间距变小，且交变电流零点接近绕组的中心。这样，产生正和负脉冲的绕组部分的绕组宽度变得相互靠近，正脉冲与负脉冲的谐振频率变近，从而减少了谐振所涉及的损耗。从以下对本专利技术实施例的讨论以及附图，将使本专利技术的这些和其他目的、特征和优点变得明显起来。附图概述图1是示出包括回扫变压器的高压发生器电路的电路图，它是开发本专利技术的背景； 图2(a)示出用于控制FET的控制信号的波形，图2(b)示出图1的点A处的电压波形，图2(c)示出流过图1的回扫变压器的初级绕组的电路波形；图3是示出在减幅振荡的频率变高时TON的开始与流过的电流之间关系的波形图；图4是示出在回扫脉冲的脉冲宽度变窄时TON的开始与流过的电流之间关系的波形图；图5是示出利用DO二极管方法的回扫变压器的次级绕组的电路图；图6是图5所示回扫变压器的次级绕组的等效电路图；图7是示出回扫变压器一侧的电路图，该变压器被切成两半，以示出利用DO二极管方法的回扫变压器的绕组的位置关系；以及图8是示出回扫变压器一侧的电路图，该变压器被切成两半，以示出在利用DO二极管方法的回扫变压器的次级绕组的层数增加时绕组的位置关系。本专利技术的较佳实施方式参考图1，高压发生器电路10中的回扫变压器12通常包括五层或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在ＰＷＭ控制的高压发生器电路中使用的回扫变压器，包括初级和次级绕组，次级绕组包括层数等于或大于六的按层缠绕的次级绕组。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：内藤宪嗣，泷口昶，北村大，永井唯夫，北本雅彦，梅元刚，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]