專利名稱：顯示器顯象管的變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器，更確切地說是涉及顯示器顯象管的變壓器。
顯示器(CRT)的應用是十分廣泛的，如彩色電視機、高分辨率的計算機顯示器以及用于醫(yī)學的超分辨率的顯示器，均使用顯象管。傳統(tǒng)顯象管1的電子槍結構如

圖1所示，主要包括可產(chǎn)生三色電子束的陰極3，用于沿著控制極4的方向產(chǎn)生電子，控制極4還與一屏板5組合，在電子槍2中形成一電子束形成區(qū)，使帶有能量的電子沿水平方向形成直線排列的三色電子束。電子槍2還包括有聚焦電極6及陽極7等部件，上述部件組合后形成一高壓聚焦透鏡，將電子束聚焦在顯象管顯示屏8的熒光層9上。熒光層9根據(jù)電子束感光而在顯示屏8上形成視訊圖象。
該顯象管均需由一變壓器(弛返變壓器)產(chǎn)生高電壓，并經(jīng)陽極鈕10向顯象管提供正常工作所需的陽極高壓，因此變壓器是顯示器顯象管正常工作必不可少的重要部件，變壓器所提供的電壓范圍按其類型、應用方式或需求等，可由數(shù)千伏至3萬伏。
圖2所示是傳統(tǒng)的顯象管變壓器的部件分解結構示意圖，包括一殼體11，殼體內(nèi)設有一容置空間12，架體40及其上所裝設的高壓電容43、初級線圈410(可參見圖3)、次級線圈411及其他整流元件42等恰可容置于該殼體11中。于殼體11側緣的適當位置處設溝槽13，該溝槽13內(nèi)恰可嵌入一調(diào)整鈕20，待所有元件都裝入殼體的容置空間12內(nèi)后，再予以封膠定位。但架體40上所設的接線端44則必需裸露在外，以與相應電路連接。一組U型鐵心30、31套設于架體40的通孔45內(nèi)，用扣件32固定，而鐵心恰貫穿于線圈的中央形成磁路，變壓器次級線圈411所產(chǎn)生的高電壓由殼體11底部的高壓輸出口14中電纜輸出至顯象管1的陽極鈕。
圖3所示是傳統(tǒng)的顯象管變壓器線圈結構的剖面示意圖，該線圈主要包括一初級線圈410、一次級線圈411、整流元件42及繞線軸等。其中初級線圈410及次級線圈411分別纏繞在中空的初級線軸510及中空的次級線軸511上，繞線后的初級線軸510置于次級線軸511的中心通孔513中，待二級線圈組裝完成后再將一組U型鐵心30、31套設于初級線軸510的中心通孔512內(nèi)并用扣件固定，使鐵心拾貫穿于線圈中央形成磁路。
線圈的功能是在磁力線的變化中將約125V的直流電壓升為約25000伏的陽極高壓，若初級線圈410有62匝，則次級線圈411約有5層同心繞組，每層繞組328匝，再與整流二極管42連接。從安全因素方面考慮，這種變壓器線圈在其初級線圈410與次級線圈411間必需保持有足夠的距離d，如圖3所示，因此而降低了初、次級線圈間的磁耦合(交連)度。磁耦合度值M表示初級線圈與次級線圈間的共有程度，磁耦合度因磁力線源是初級線圈還是次級線圈而有所不同，本實用新型則取次級線圈為磁力線源而將初級線圈作為被耦合方。
通過對其次級線圈411所產(chǎn)生的磁力線分析，經(jīng)由鐵心30、31的磁力線90由于全部通過初級線圈410的62匝線，而可稱為完全交連，僅通過初級線圈410部分匝數(shù)的磁力線91則稱為部分交連，那些沒有通過初級線圈410的磁力線92就稱為不交連。因此初、次級線圈間的磁耦合度值M恒小于1，其不足1的部分就是由部分交連及不交連的兩種磁力線91、92造成的，統(tǒng)稱為漏磁L。由于漏磁L’與距離d的平方值成正式，因此漏磁L’對初、次級線圈間的距離d的變化極為敏感，當d稍微增大時漏磁L’迅速以拋物線弧度增加。
參見圖4，由于次級線圈411是由5層同心的獨立繞組構成的，一層328線匝均勻地繞在另一層線匝上，將無可避免地產(chǎn)生分布電容C’，圖5表示在顯象管的電子開關K處于正掃期(即通電期)TS時，變壓器的初級線圈410接收約125V直流電壓并以磁力線形態(tài)暫存于初級線圈410中，同時初級線圈411將感應產(chǎn)生661伏電壓并施加在分布電容C’上，按圖6或圖7所示波形對C’充電，所聚集的能量為C’Vc’2/2，此時由于整流器42的陰極電位約為5KV，而陽極電位只有661伏，因此整流器42是無法有輸出的。
反之，當顯象管電子開關K處于回掃期(斷電期)Tr時，該次級線圈411因感應到足夠的電壓而令整流器42導通，此時大部分儲存于初級線圈410的能量將經(jīng)由整流器42輸出。分布電容C’中的能量將與漏磁L’形成振蕩，周期T＝2π(L’C’)1/2。圖7所示是一種最理想的情況，在電子開關K接通的瞬間雜散電壓Vc’＝0，此時分布電容C’中的能量可完全輸出。
若振蕩波形如圖7所示，在電子開關K接通瞬間，分布電容C’中的能量不為零，則C’與L’將于TS期間繼續(xù)振蕩，產(chǎn)生圖7中的雜訊電壓Vc’，經(jīng)初級線圈410與次級線圈411間自然形成的交連電容C’PS(如圖4所示)加于電源上，產(chǎn)經(jīng)由電源及其他電路使顯象管畫面8上產(chǎn)生帶狀垂直黑色干擾80，如圖8所示，影響視訊質量。
此外，漏磁能量也將消耗在鐵心、線圈及其他絕緣材料中，既降低能源效率又使變壓器發(fā)熱，使其壽命按10-0.1Δt遞減(Δt為上升溫度)。因此，漏磁在滿足圖7所示的要求下，應盡量減小初、次級線圈間的距離d值。但現(xiàn)有的次級線軸是由塑料一次成型制作的，成型技術限制了最小的距離值是0.8mm，且因不同規(guī)格變壓器的要求，需設計制作多種次級線軸與初級線軸配合，使d值保持一定彈性，不僅制作程序復雜而且成本極高。
綜上所述，漏磁直接關系到顯象管的電氣特性，如諧振、效率、輻射量和突波等，因此傳統(tǒng)的顯象管變壓器受其線圈結構影響僅能一一對應適用專門設計的顯象管，難以通過調(diào)整變壓器上部件如初、次級線圈匝數(shù)等來廣泛配合各種規(guī)格的顯象管。
本實用新型的目的是針對上述顯象管變壓器結構設計上的諸多問題進行改進設計，可由一單一絕緣線軸來取代變壓器中初級線軸與次級線軸的組合作用，初級線圈與次級線圈纏繞在同一線軸上，兩者間用絕緣膜間隔，通過調(diào)整絕緣膜的纏繞圈數(shù)即可有效控制初、次級線圈間的磁耦合程度及漏磁問題。
本實用新型顯示器顯象管的變壓器，包括設有容置空間的殼體和容置在容置空間內(nèi)的線圈、鐵心和線軸，其特征在于所述的線軸由線軸架體及設置在線軸架體上的繞線軸構成，繞線軸中心設有貫穿線軸架體的通孔，所述的鐵心套設在通孔中；所述的線圈包括纏繞在繞線軸表面上的初級線圈、繞覆在初級線圈外層表面上的絕緣膜圈層和纏繞在絕緣膜圈層最外層表面上的次級線圈。
所述的繞線軸表面設有相互間隔且沿徑向突伸的肋板，肋板間形成繞線槽，所述的初級線圈依序纏繞在繞線槽中。
所述繞線軸鄰近通孔的端緣處沿軸向對稱延伸設有兩定位凸緣，所述的套設在通孔內(nèi)的鐵心定位在兩定位凸緣間。
所述線軸架體上于繞線軸底部的周緣上設有低壓端子，所述的初級線圈繞線端連接低壓端子，所述的低壓端子裸露在殼體外。
所述線軸架體上于繞線軸兩端位置處沿徑向分別突伸有高壓端子架，高壓端子架上設有高壓端子，所述次級線圈的繞線端連接高壓端子，所述次級線圈纏繞在兩高壓端子架間，所述的高壓端子裸露在所述殼體外。
所述殼體側緣設有溝槽，溝槽中嵌設有調(diào)整鈕。
還包括一固定鐵心與殼體的扣件。
裸露在殼體外的高、低壓端子與相關電路連接，在線軸架體、線圈、鐵心等全部裝入殼體的容置空間后予以封膠定位。
下面結合實施例附圖進一步說明本實用新型的技術。
圖1為傳統(tǒng)顯示器顯象管電子槍結構示意圖。
圖2為傳統(tǒng)顯示器顯象管變壓器的立體分解結構示意圖。
圖3為傳統(tǒng)顯示器顯象管變壓器的部件剖示結構示意圖。
圖4為圖3所示變壓器電路結構示意圖。
圖5、圖6、圖7為變壓器在不同狀況下掃描周期與雜散電壓Vc’的波形示意圖。
圖8為雜訊電壓VC’對顯象管畫面干擾的示意圖。
圖9為本實用新型顯象管變壓器的線軸立體結構示意圖。
圖10為圖9所示顯象管變壓器的線圈A-A向剖視結構示意圖。
圖11為圖9所示顯象管變壓器的部件分解結構示意圖。
圖1至圖8的說明前已述及不再贅述。
參見圖9、圖10，本實用新型所提供的顯象管變壓器，其線圈包括一初級線圈410、一次級線圈411、絕緣膜60及線軸架體70。線軸架體70上設有繞線軸71，繞線軸71的中心設有貫穿該線軸架體70的通孔72，通孔72的大小恰可令一組鐵心30、31(參見圖11)套設于其中。繞線軸71鄰近通孔72的端緣處沿軸向對稱延設兩定位凸緣78，使套設于通孔72內(nèi)的鐵心30、31可定位于兩凸緣間。繞線軸71的表面設有相互間隔且沿徑向突伸的數(shù)個肋板73，肋板73間形成有繞線槽74，初級線圈410依序纏繞在繞線槽74中。線軸架體70上位于繞線軸71底部的周緣設有數(shù)個低壓端子75用于連接初級線圈410的繞線端。線軸架體70上位于繞線軸71兩端的適當位置處沿徑向突伸高壓端子架76，高壓端子架76上設有數(shù)個高壓端子77，用于連接次級線圈411的繞線端，兩高壓端子架76間保持一適當距離，其間纏繞所需的線圈匝數(shù)。
在纏繞線圈時，首先將初級級圈410的各繞線端分別連接在低壓端子75上，再依序將初級線圈410纏繞在繞線軸71表面的繞線槽74中，直至繞到所需的匝數(shù)，然后在初級線圈410上繞覆適當圈數(shù)的絕緣膜60，最后將次級線圈411的繞線端分別連接在高壓端子77上并將線圈依序纏繞在絕緣膜60上直至所需的匝數(shù)。
實施時可將變壓器所需的高壓電容43繞覆在次級線圈411上，也可按傳統(tǒng)作法如圖2所示那樣將高壓電容43另外配置在線圈的附近。
參見圖11，為本顯象管變壓器立體分解結構示意圖，該變壓器包括一殼體11，殼體內(nèi)設有容置空間12，線軸架體70及其上所纏繞的初級線圈410，次級線圈411及其他組成部件均可容置于殼體11中。殼體11側緣適當位置處設有溝槽13，溝槽13恰可令一調(diào)整鈕20嵌入其中，當全部組件均裝入殼體11的容置空間12內(nèi)后，再封膠定位，而將線軸架體70上所設的高、低壓端子77、75裸露在外與相關電路連接，一組鐵心30、31套設于架體70的通孔72內(nèi)并通過扣件32固定，鐵心恰貫穿殼體11的中央通孔45及線軸架體70的通孔72而形成一正常的磁路，由變壓器次級線圈411所產(chǎn)生的高電壓經(jīng)殼體11底部高壓輸出口14中所設的電纜輸送至顯示器顯象管1的陽極鈕10。
絕緣膜的繞覆圈數(shù)可按需要作彈性調(diào)整，針對不同設計的顯象管通過調(diào)整絕緣膜圈數(shù)即可有效控制初、次級線圈間的距離，如1-3mm，及其間的磁耦合度、漏磁等。
本實用新型的變壓器由單一的絕緣線軸代替?zhèn)鹘y(tǒng)變壓器中的初、次級線軸，有效解決了傳統(tǒng)變壓器結構復雜、零件組配程序復雜、制作成本較高的問題，提高了性能價格比，在單一絕緣線軸上先完成初級線圈的繞制，再在覆繞絕緣膜后纏繞次級線圈，通過調(diào)整絕緣膜的繞覆圈數(shù)來有效控制初、次級線圈間的磁耦合程度及漏磁，從而設計出優(yōu)化的變壓器；本變壓器省去了傳統(tǒng)變壓器中由熱塑性有毒化學材料制成的次級線軸，對保護環(huán)境也是一重要貢獻。
權利要求1.一種顯示器顯象管的變壓器，包括設有容置空間的殼體和容置在容置空間內(nèi)的線圈、鐵心和線軸，其特征在于所述的線軸由線軸架體及設置在線軸架體上的繞線軸構成，繞線軸中心設有貫穿線軸架體的通孔，所述的鐵心套設在通孔中；所述的線圈包括纏繞在繞線軸表面上的初級線圈、繞覆在初級線圈外層表面上的絕緣膜圈層和纏繞在絕緣膜圈層最外層表面上的次級線圈。
2.根據(jù)權利要求1所述的顯示器顯象管的變壓器，其特征在于所述的繞線軸表面設有相互間隔且沿徑向突伸的肋板，肋板間形成繞線槽，所述的初級線圈依序纏繞在繞線槽中。
3.根據(jù)權利要求1所述的顯示器顯象管的變壓器，其特征在于所述繞線軸鄰近通孔的端緣處沿軸向對稱延伸設有兩定位凸緣，所述的套設在通孔內(nèi)的鐵心定位在兩定位凸緣間。
4.根據(jù)權利要求1所述的顯示器顯象管的變壓器，其特征在于所述線軸架體上于繞線軸底部的周緣上設有低壓端子，所述的初級線圈繞線端連接低壓端子，所述的低壓端子裸露在殼體外。
5.根據(jù)權利要求1所述的顯示器顯象管的變壓器，其特征在于所述線軸架體上于繞線軸兩端位置處沿徑向分別突伸有高壓端子架，高壓端子架上設有高壓端子，所述次級線圈的繞線端連接高壓端子，所述次級線圈纏繞在兩高壓端子架間，所述的高壓端子裸露在所述殼體外。
6.根據(jù)權利要求1所述的顯示器顯象管的變壓器，其特征在于所述殼體側緣設有溝槽，溝槽中嵌設有調(diào)整鈕。
7.根據(jù)權利要求1所述的顯示器顯象管的變壓器，其特征在于還包括一固定鐵心與殼體的扣件。
專利摘要本實用新型涉及一種顯示器顯象管的變壓器結構，以單一絕緣線軸來取代傳統(tǒng)變壓器中初級線軸與次級線軸的組合作用。包括殼體、線軸架體及其繞線軸、鐵芯和線圈。其中線圈包括纏繞在繞線軸表面上的初級線圈、繞覆在初級線圈外層表面上的絕緣膜層和纏繞在絕緣膜最外層的次級線圈。通過調(diào)整初、次級線圈間絕緣膜的圈數(shù)可有效控制初、次級線圈間的磁耦合程度及漏磁，以配合不同規(guī)格的顯示器顯象管，使結構簡化、組裝簡單、降低成本。
文檔編號H01F38/00GK2254232SQ9620738
公開日1997年5月14日 申請日期1996年4月3日 優(yōu)先權日1996年4月3日
發(fā)明者鄧明進 申請人:鄧明進