HIGH VOLTAGE CASCADE

Abstract: 1. High-tension cascade particularly for television receivers, comprising inside a cast cascade body and forming in each case a part of the pump column or memory column of a cascade circuit, a first and a second row of in each case elongated, substantially identically orientated capacitors (C1 to C5) which are directly connected to one another electrically and disposed seriatim in the direction of the relevant longitudinal axes of the capacitors, and further comprising, disposed between the capacitors of the two parallel rows, a plurality of diodes (D1 to D6) of the cascade circuit, and with, connected to the high-tension end of the memory column, a bleeder resistor (126), a pump voltage connecting lead (138) being connected to the low-voltage end of the pump column, a high voltage connecting lead (142) being connected to the high-tension end of the memory column and a bleeder resistor connecting lead (146) being connected to the bleeder resistor (126), the cascade body being formed with a compound-filled beaker housing (112), which in the region of the low-voltage ends of the two columns is constructed with a connection plate which is substantially at right-angles to the longitudinal directions of the rows and projects beyond the cross-section of the cascade body at least on one side and connecting leads (138, 142) carrying voltages in the kilovolt range are lead out of the cascade body in the region of its end which is opposite that of the connection plate, characterised in that the pump voltage, the high voltage and the bleeder resistor connecting leads (138, 142, 166) are lead out of the beaker orifice, and in that the protruding plate edge (130) of the connection plate which is constructed with a plate connection face (118) is provided with at least one contact pin (128) for making contact with a plate, and in that mounted on the cascade body there is a single- or multi-stage voltage regulator part (168) which on the earth side is connected to at least one of the contact pins (128a, 128b) and to the bleeder resistor (126) via the bleeder resistor connecting lead (166).

Description: Hochspannungskaskade Die Erfindung betrifft eine Hochspannungs-Kaskade, insbesondere für Fernsehgeräte, umfassend innerhalb eines vergossenen Kaskadenkörpers. eine erste und eine zweite jeweils wenigstens einen Teil der Pumpsäule bzw. der Speichersäule einer Kaskadenschaltung bildende Reihe jeweils aus länglichen, im wesentlichen gleich orientierten, in Richtung der jeweiligen Kondensatorlängsachsen hintereinander angeordneten, elektrisch unmittelbar miteinander verbundenen Kondensatoren und ferner umfassend mehrere zwischen die Kondensatoren der beiden parallel nebeneinander angeordneten Reihen geschaltete Dioden der Kaskadenschaltung, wobei das Niederspannungs- und das Hochspannungsende der beiden Reihen an einander entsprechenden Reihenenden liegen und wobei an das Niederspannungsende der ersten Reihe eine PumpspannungsAnschlussleitung und an das Hochspannungsende der zweiten Reihe eine Hochspannungs Anschlussleitung angeschlossen sind. Eine derartige# Hochspannungs-Kaskade ist bekannt (Otto Limann Fernsehtechnik ohne Ballast" 12. Auflage, Franzis Verlag, München, 1978, Seite 271). In den Kaskadenkörper sind hierbei die beiden Kondensatoren C 2 und C 4 der Pumpsäule sowie die Kondensatoren C 3 und C 5 der Speichersäule eingegossen (Bild 18.22). Der Massekondensator C 1 (Bild 18.21) ist jedoch nicht im Kaskadekörper integriert und muss daher bei dem Zusammenbau des entsprechenden Gerätes, insbesondere des Fernsehgerätes, gesondert montiert werden. Der bekannte Kaskadenkörper ist ungeeignet, unmittelbar mit einer Schaltungsplatine verbunden z.B. verlötet zu werden, wenn diese Schaltungsplatine zur Durchführung weiterer elektrischer Funktionen mit im Niederspannungsbereich arbeitenden Bauteilen, wie Transistoren und IC's versehen ist. Die Schaltspannungen derartiger Bauteile liegen im Voltbereich. Die sowohl am Hochspannungs-, wie auch am Niederspannungsende des bekannten Kaskadenkörpers aus diesem herausgeführten Anschlussleitungen stehen jedoch unter Spannungen im kV-Bereich, was ein unmittelbares Verlöten mit einer bestückten Platine von vorne herein ausschliesst, da sonst die Gefahr von induzierten Fehlerspannungen in den Transistoren, IC's oder dergleichen und gegebenenfalls auch die Gefahr von Überschlägen bestünde. Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine kompakte HochspannungeKaskade bereitzustellen, welche bei geringem Platine-Flächenbedarf unmittelbar an einer Schaltungsplatine anbring- und anschliessbar ist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Kaskadenkörper im Bereich der Niederspannungsenden der beiden Reihen mit einer zu den Reihen-Längsrichtungen im wesentlichen senkrechten Platinen-Anschlussfläche ausgebildet ist, von welcher Niederspannungs-Anschluss leitungen zur Kontaktierung mit einer Platine abstehen, dass in den Kaskadenkörper zwischen dem Niederspannungsende der zweiten Reihe und der Platinen-Anschlussfläche ein Kondensator eingegossen ist, welcher den an Masse anliegenden Massekondensator der Speichersäule der Kaskadenschaltung bildet und welcher einerseits mit dem nächstfolgenden Kondensätor der zweiten Reihe und andererseits mit einem der Niederspannungs Anschlussleitungen elektrisch unmittelbar verbunden ist, dass das Niederspannungsende der ersten Reihe gegenüber dem mit der Niederspannungs-Anschlussleitung verbundenen Ende des Massekondensators in Reihen-Längsrichtung von der Platinen-Anschlussfläche weg um wenigstens 5mm, besser um wenigstens 10mm, am besten um wenigstens 12mm versetzt ist, und dass die Pumpspannungs-Anschlussleitung sowie die Hochspannungs-Anschlussleitung aus dem Kaskadenkörper im Bereich von dessen der Platinen-Anschlussfläche gegenüber liegendem Ende herausgeführt sind. Die aus der Platinen-Anschlussfläche heraus geführten Niederspannungs-Anschlussleitungen können unmittelbar mit der gedruckten Schaltungsplatine verlötet werden, so dass eine aufwendige Verdrahtung der Niederspannungs Anschlüsse entfällt. Bei entsprechend mechanisch stabiler Ausgestaltung der Niederspannungs-Anschlussleitungen kann eine gesonderte Halterung für den Kaskadenkörper entfallen, was wiederum die Montage dieses Teils erleichtert. Der Massekondensator der Kaskadenschaltung ist in den Kaskadenkörper integriert, so dass eine gesonderte Bestückung der Platine mit dem Massekondensator entfällt. Der Platinen-Flächenbedarf ist vergleichsweise niedrig, da die zum Beispiel bei einer dreistufigen Kaskadenschaltung erforderlichen 5 Kondensatoren einschliesslich des Massekondensators in den beiden zur Platinen Anschlussfläche senkrechten Reihen angeordnet sind. Dieser, den Querschnitten zweier Kondensatoren entsprechende Platinen-Flächenbedarf vergrössert sich auch nicht, wenn die Stufenanzahl der Kaskadenschaltung erhöht wird. Die Induzierung von Fehlerspannungen in dem den montierten Kaskadenkörper umgebenden Bereich der gedruckten Schaltung der Schaltungsplatine ist deshalb ausgeschlossen, weil das Niederspannungsende der ersten Reihe, an welchem die Pumpspannung (8 kV Wechselspannung) anliegt, gegenüber dem mit der Niederspannungsleitung verbundenen Ende des Massekondensators in Richtung weg von der Platinen Anschlussfläche in angegebener Weise versetzt ist. Um möglichst kompakte Abmessungen des Kaskadekörpers zu erhalten, kann die Platinen-Anschlussfläche auf den Massekondensator mit geringem Abstand folgen, wobei dennoch ausreichender Abstand des Niederspannungsendes der ersten Reihe von der Schaltungsplatine gewährleistet ist. Da die unter Spannungen im kV Bereich stehenden Anschlussleitungen (Pumpspannungs Anschlussleitung sowie HochspannungsAnschlussleitung) aus dem Kaskadekörper im Bereich von dessen der Platinen-Anschlussfläche gegenüber liegendem Ende heraus geführt sind, besteht auch nicht die Gefahr der Fehlerspannungs-Induzierung durch diese Leitungen. Die Bestückung der Schaltungsplatine mit der neuerungsgemässen Hochspannungskaskade gestaltet sich besonders einfach, wenn die Niederspannungs-Anschlussleitungen als Lötstifte oder Lötfahnen ausgebildet sind. Die Hochspannungskaskade wird lediglich auf die vorgebohrte Schaltungsplatine aufgesetzt, wobei die Lötstifte bzw. Lötfahnen in die zugeordneten Platinen-Anschlusslöcher eindringen. Anschliessend wird von der Platinen-Unterseite her eine Verlötung vorgenommen, gegebenenfalls in einem Lötbad. Bevorzugt sind die Dimensionen der Anschlussfläche sowie der zur Anschlussfläche im wesentlichen parallelen Querschnittsfläche des Kaskadenkörpers jeweils kleiner als die zur Querschnittsfläche senkrechte Höhe des Kaskadenkörpers. Aufgrund der Anordnung der Kondensatoren in zwei parallelen zur Platinen Anschlussfläche senkrechten Reihen bereitet es keine Schwierigkeiten, die Dimensionen in der angegebenen Art festzulegen; die übrigen Bauteile der Kaskadeschaltung, insbesondere die Dioden, finden entweder zwischen den beiden Kondensator-Reihen oder seitlich davon ausreichend Platz. Da die sonstigen Bauteile der Schaltungsplatine hauptsächlich rechteckigen Umriss haben, ergibt sich bei einer quaderförmigen Ausgestaltung des Kaskadenkörpers eine optimale Ausnutzung der Platinenfläche. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung fällt die Längsachse des länglichen Massekondensators mit den Längsachsen der Kondensatoren der zweiten Reihe im wesentlichen zusammen, was das Zusammenstellen der beiden Kondensator-Reihen vor dem Vergiessen erleichtert. In einer hierzu alternativen Ausführunqsform der Erfindung ist der längliche Massekondensator zum Niederspannungsende der ersten Reihe hin geneigt. Diese Massnahme verringert die Bauhöhe des Kaskadenkörpers, ohne die Querschnittsfläche des Kaskadenkörpers zu vergrössern. Da auch bei dieser Anordnung das an die zweite Reihe angeschlossene, auf einer Gleichspannung von etwa 8 kV liegende Ende des Massekondensators von der PlatinenAnschlussfläche relativ weit entfernt ist (halbe Kondensatorlänge bei einer Neigung von 450 ), besteht keinesfalls die Gefahr, von Fehlerspannungen, welche von dem 8 kV-Ende des Massekondensators induziert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kondensatoren der ersten Reihe gegenüber den Kondensatoren der zweiten Reihe in Reihen-Längsrichtung zur Platinen-Anschlussfläche hin um angenähert eine halbe Kondensatorenlänge versetzt sind. Hierdurch wird zum einen sichergestellt, dass zumindest bei der Ausführungsform mit in Längsrichtung der zweiten Reihe orientiertem Massekondensator, das Niederspannungsende der ersten Reihe ausreichend von der Platinen-Anschlussfläche entfernt ist, da eine halbe Kondensatorlänge bei üblichen Kondensatoren von Fernseh-Hochspannungs Kaskaden etwa 12 mm entspricht. Zum andern ergibt sich aufgrund dieser versetzten Anordnung eine Vergrösserung des Abstands der beiden Hochspannungsenden der beiden Reihen, was die Feldstärke zwischen dem auf z.B. 24 kV Gleichspannung liegenden Ende der zweiten Reihe und dem unter einer zwischen + 8 und + 24 kV variierenden Spannung stehenden Ende der ersten Reihe entsprechend verringert. Das Auftreten von Spannungsrissen oder gar von überschlägen ist auch bei Langzeitbetrieb vernachlässigbar gering. Bei der eingangs genannten bekannten Hochspannungs Kaskade erstrecken sich die stabförmigen Dioden der Kaskadenschaltung teils in Diagonalrichtung, teils in Querrichtung zwischen den auf gleicher Höhe nebeneinander angeordneten Kondensatoren der beiden Reihen, wobei in den Lötpunkten zwischen aufeinander folgenden Kondensatoren 4 Elemente miteinander zu verbinden sind, nämlich jeweils 2 Kondensatoren und 2 Dioden. Diese vierfachverbindung ist arbeitsaufwendig bei der Herstellung; aufgrund der räumlichen Enqe kommt ein Verschweissen der Drähte nicht in Frage. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Teil der vorzugsweise von Si-Dioden gebildeten Dioden der Kaskadenschaltung zwischen den beiden Reihen angeordnet ist, dass die Kondensatoren der beiden Reihen mit von den Kondensatorenenden im wesentlichen senkrecht zur Kondensator Längsrichtung in Richtung zur jeweils anderen Reihe hin abstehenden Anschlussdrähten versehen sind, und dass jeweils einer der beiden Dioden-Anschlussdrähte der Dioden zwischen den beiden Reihen mit einem Anschlussdraht der Kondensatoren der einen Reihe und der jeweils andere Diodenanschlussdraht mit einem Anschlussdraht der Kondensatoren der anderen Reihe verlötet oder verschweisst ist. Da die Verbindungspunkte in dem Raum zwischen den beiden Reihen liegen, besteht ausreichend Platz für ein Verschweissen an diesen Verbindungspunkten. Die beiden Kondensatorreihen können nahe aneinander heran rücken, da sich die Dioden nunmehr parallel zu den Reihenlängsrichtungen erstrecken. Die für die Dioden zur Verfügung stehende Einbaulänge ist ausreichend, insbesondere dann, wenn gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung Si-Dioden eingesetzt werden, welche sich durch besonders geringe Länge auszeichnen. Für den Fall des Einsatzes einer an Masse anliegenden Klemmdiode der Kaskadenschaltung wird vorgeschlagen, diese im Kaskadenkörper zu vergiessen und mit einer der Niederspannungs-Anschlussleitungen elektrisch leitend zu verbinden, so dass bei der Montage der Hochspannungskaskade keine zusätzlichen Anschlussarbeiten für die Klemmdiode durchzuführen sind. Um den im allgemeinen vorgesehenen Schutzwiderstand der Kaskadenschaltung nicht gesondert montieren zu müssen, wird vorgeschlagen, diesen Schutzwiderstand im Kaskadenkörper zu vergiessen. Hochspannungs-Kaskadenschaltungen sind häufig mit einem an die Hochspannungs-Anschlussleitung angeschlossenen Spannungsteiler zur Bereitstellung einer Fokusspannung versehen. Ein derartiger Spannungsteiler wird auch als Bleeder-Widerstand bezeichnet. Gemäss einer ersten Ausführungsform der Neuerung ist dieser Bleeder-Widerstand im Kaskadenkörper vergossen, wobei eine Bleeder-Widerstandsabgriffleitung (Fokus Spannungsleitung) aus dem Kaskadenkörper im Bereich des der Platinen-Anschlussfläche gegenüberliegenden Endes des Kaskadenkörpers herausgeführt ist, und wobei der masseseitige Bleeder-Anschluss mit einer der Niederspannungs-Anschlussleitungen verbunden ist. Der masseseitige Bleeder-Anschluss kann gegebenenfalls über ein ein- oder mehrstufiges Spannungs Reglerteil mit Masse verbunden sein. Dieses Spannungs Reglerteil kann am Kaskadenkörper angebracht sein oder an anderer Stelle an der Schaltungsplatine vorgesehen sein mit entsprechender Leitungsführung der gedruckten Schaltung. Um die bei dem Vergiessen der eingangs genannten bekannten Hochspannunqskaskade erforderliche Giessform einzusparen wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Kaskadenkörper mit einem ausgegossenen Gehäuse, vorzugsweise Bechergehäuse gebildet ist. Um die Entzündungsgefahr aufgrund lokaler Überhitzung zu beseitigen, wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse aus flammwidrigem Kunststoff besteht und mit Epoxydharz in flammwidriger Zusammensetzung vergossen ist. Das Ausgiessen des Bechergehäuses gestaltet sich besonders einfach, wenn der Boden des Bechergehäuses die PlatinenAnschlussfläche trägt. Die aus der Becher öffnung herausragenden Anschlussleitungen müssen lediglich kurzfristig bis zur Erhärtung der Ausgiessmasse fixiert werden. Um am Kaskadenkörper angebrachte weitere Bauteile, insbesondere das bereits erwähnte ein- oder mehrstufige Spannungs-Reglerteil, in einfacher Weise mit der gedruckten Schaltung der Schaltungsplatine elektrisch verbinden zu können, wird vorgeschlagen, dass die Platinenanschlussfläche an einer über den Querschnitt des Kaskadenkörpers wenigstens an einer Seite hervorkragenden, gege#enenfalls von der entsprechend vergrösserten Bodenplatte des Bechergehäuses gebildeten Anschlussplatte ausgebildet ist, und dass der hervorkragende Plattenrand mit Zusatzanschlussleitungen, vorzugsweise Zusatzlötstiften zur Kontaktierung mit der Platine versehen ist. Gemäss einer bereits erwähnten Ausführunqsform der Erfindung ist der. Bleeder-Widerstand in das Gehäuse eingegossen. In Anwendungsfällen, bei welchen es auf eine weitgehende Wärme-Abkopplung des sich während des Betriebes relativ stark erwärmenden Bleeder-Widerstandes von der Hochspannungskaskade ankommt, wird vorgeschlagen, dass der Bleeder-Widerstand an einer Gehäuseaussenseite angebracht ist, vorzugsweise durch Ausgiessen eines den Bleeder Widerstand aufnehmenden, zur Gehäuseaussenseite hin offenen, am Gehäuse anliegenden Zusatz-Gehäuseteils. Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Schaltbild einer Hochspannungs Kaskade für die Hochspannungs-Er zeugung in Farbfernsehgeräten; Fig. 2 eine geschnittene Vorderansicht einer neuerungsgemässen Ausführungsform einer Hochspannungs-Kaskade mit integriertem Bleeder (Schnittlinie II-II in Fig. 3); Fig. 3 eine geschnittene Seitenansicht der Anordnung in Fig. 2 (Schnittlinie III-III in den Fig. 2 und 4); Fig. 4 eine geschnittene Rückansicht der Anordnung in Fig. 2 (Schnittlinie IV-IV in Fig. 3); Fig. 5 eine vereinfachte Vorderansicht einer zweiten neuerungsgemässen Ausführungsform einer Hochspannungs-Kaskade mit ge sondert vergossenem Bleeder; Fig. 6 eine teilweise abgebrochene Seitenan sicht der Anordnung in Fig. 5 (Blickrichtung VI in Fig. 5); und Fig. 7 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäss Fig. 5 und 6. Die Kaskadenschaltung gemäss Fig. 1 liefert aufgrund einer als Pumpspannung Up bezeichneten Wechselspannung eine als Hochspannung UH bezeichneten Gleichspannung, deren Spannungswert etwa dem dreifachen Scheitelspannungswert der Pumpspannung entspricht. Bei einer beispielsweise von einer Zeilenablenkstufe eines Farbfernsehgerätes gelieferten zwischen + 8 kV variierenden Pumpspannung ergibt sich demnach eine Hochspannung von etwa 24 kV, welche als Bildröhrenhochspannung dient. Die Hochspannungs-Kaskadenschaltung besteht aus zwei Reihen von Kondensatoren C1 bis C5, welche über Dioden D1 bis D5 miteinander verbunden sind. Die aus den beiden Kondensatoren C1 und C2 bestehende Reihe wird als Pumpsäule bezeichnet, die aus den drei Kondensatoren C3 bis C5 bestehende Reihe als Speicher säule. An dem in Fig. 1 linken Ende der Pumpsäule, d.h. am Kondensator C 1, welches als Niederspannungsende der Pumpsäule bezeichnet werden kann, liegt die Pumpspannung Up an. Das in Fig. 1 ebenfalls links angeordnete Niederspannungsende der Speichersäule liegt an Masse, so dass der erste Kondensator C 5 dieser Säule auch als Massekondensator bezeichnet werden kann. Die Diode D 1 ist zwischen das Niederspannungsende der Pumpsäule und den Verbindungspunkt der Kondensatoren C 5 und C 4 der Speichersäule mit Durchlassrichtung zur Speichersäule hin geschaltet; die Diode D 2 ist zwischen den Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren C 5 und C 4 und den Verbindungspunkt der beiden Kondensatoren C 1 und C 2 mit Durchlassrichtung zur Pumpsäule hin geschaltet usw. Ferner ist eine Klemmdiode D 6 vorgesehen, welche zwischen Masse und das Niederspannungsende der Pumpsäule geschaltet ist mit Durchlassrichtung zur Pumpsäule hin. Fig. 1 gibt die bei der Ausführungsform der Hochspannungs-Kaskade gemäss Fig. 2 bis 4 verwendete Form der Verdrahtung wieder. Man erkennt, dass die Dioden in der Reihenfolge D 6, D 1, D 2, D 3, D 4 und D 5 hintereinander geschaltet sind in gleicher Durchlassrichtung, und dass die Verknüpfungspunkte aufeinander folgender Dioden leiterartig abwechselnd mit den Kondensatoren der Pumpsäule und der Speichersäule verbunden sind. In die Hochspannungsleitung ist ein mit "RS" be zeichneter Schutzwiederstand eingeschaltet. Anschlie ssend an diesen Schutzwiderstand zweigt eine zu Widerständen R 1 und R 2 führende Leitung ab. Diese Widerstände R 1 und R 2 werden von einem als "Bleeder" bezeichneten Entladewiderstand gebildet. In der Ausführungsform gemäss Fig. 2 bis 4 liefert ein Mittelabgriff zwischen den Widerständen R 1 und R 2 eine mit UF bezeichnete Fokusspannung. In der Ausführungsform gemäss Fig. 5 bis 7 dagegen sind die Widerstände R 1 und R 2 zu einem einzigen Wider stand vereinigt; die Fokusspannung UF wird von einem Spannungsregler R 3 geliefert, welcher sich an den Bleeder anschliesst. Die Fokusspannung liegt im Bereich von 8 - 9 kV. An den Spannungsregler R 3 kann sich ein zweiter Spannungsregler R 4 an schliessen, welcher eine ebenfalls regelbare Spannung z.B. eine Gitterspannung UG im Bereich zwischen 4 und 5 kV liefert. Die Hochspannungskaskade 10 gemäss Fig. 2 bis 4 besteht aus einem Bechergehäuse 12, welches die vorstehend beschriebenen Kondensatoren C 1 bis C 5 und Dioden D 1 bis D 6 sowie den Schutzwiderstand RS aufnimmt und mit einem Epoxydharz 14 in flammwidriger Zusammensetzung vergossen ist Das Becher gehäuse 12 aus flammwidrigem Kunststoff besitzt einen Becherboden 16, welcher entweder, wie dar gestellt, ein gesondertes Bauteil bildet oder einstückig mit dem übrigen Bechergehäuse ausgebildet ist. Die Aussenseite des Becherbodens 16 wird als Platinen-Anschlussfläche 18 bezeichnet, da diese, wie in Fig. 3 angedeutet ist, unmittelbar auf eine Schaltungsplatine 20 aufgesetzt werden kann, wobei noch zu beschreibende, von der Fläche 18 senkrecht abstehende Lötstifte 22 entsprechende Platinenbohrungen 24 durchsetzen und an der Platinenunterseite 27 verlötet sind. Hierdurch ist die Hochspannungs-Kaskade mit seinen an die Lötstifte 22 angeschlossenen Niederspannungsanschlüssen in die gedruckte Schaltungs-Platine 20 integriert. Nach dem Verlöten der Lötstifte 22 können die über die Unterseite 27 der Platine 20 vorstehenden Stiftenden abgeschnitten werden. Das Niederspannungsende der Speichersäule, also der Kondensator C 5, ist mit einem mit 22 a bezeichneten Lötstift unmittelbar verbunden. Die Klemmdiode D 6 ist an einen Lötstift 22 b angeschlossen und das masseseitige Ende des die Widerstände R 1 und R 2 bildenden Bleeders 26 an einen Lötstift 22 c. Für den Fall, dass am Gehäuse 12 der Hochspannungs-Kaskade 10 ein Spannungsregler angebracht ist, entsprechend der noch zu beschreibenden Ausführungsform gemäss F1ig.5 und 7, sind eine oder mehrere Zusatzlötstifte 28 vorgesehen, welche einen über den Querschnitt des Gehäuses 12 in Fig. 3 nach links vorkragenden Randstreifen 30 des Becherbodens 16 durchsetzen und daher von oben her zugänglich sind. Die Kondensatoren der Pump- und Speichersäule bestehen aus länglich zylindrischen, beidendig kontaktierten Wickelkondensatoren. Die Kondensatoren jeder Säule sind gleich orientiert und derart hintereinander angeordnet, dass ihre Längsachsen (Zylinderachsen) zusammenfallen und damit die Längsrichtung 32 der Speichersäule bzw. die Längsrichtung 34 der Pumpsäule definieren. Die beiden Richtungen 32 und 34 verlaufen parallel zueinander und in Höhenrichtung A des oben offenen Bechergehäuses 12. Die beiden Kondensatoren C 1 und C 2 liegen symmetrisch zum mittleren Kondensator C 4, mit anderen Worten, die beiden Kondensatoren C 2 und C 1 sind gegenüber den Kondensatoren C 3 und C 4 etwa um die#Hälfte der Kondensatorlänge a in Längsrichtung 34 zum Becherboden 18 hin versetzt. Aufeinanderfolgende Kondensatoren der beiden Säulen sind über angenähert u-förmig gebogene, mit den Stirnkontaktierungen verlötete Anschlussdrähte 36 miteinander verbunden. Jeweils einer der beiden Schenkel eines Anschlussdrahtes 36 steht über dem jeweiligen Kondensatorumriss in Richtung zur gegenüber liegenden Kondensatorreihe vor. Aufgrund der angegebenen gegenseitigen Versetzung der Kondensatoren der beiden Säulen folgt in Höhenrichtung A des Bechergehäuses 12 auf einen Anschlussdraht 36 z.B. der Speichersäule, ein Anschlussdraht 36' der Pumpsäule. In Fig. 2 am oberen Ende des Kondensators C 2 (Hochspannungsende der Pumpsäule) sowie am unteren Ende des Kondensators C 1 (Niederspannungsende der Pumpsäule) ist ebenfalls ein auf die gegenüber liegende Säule zulaufender Anschlussdraht 36' stirnseitig an den jeweiligen Kondensator angelötet. Am oberen Ende des Kondensators C 3 (Hochspannungsende der Speichersäule) ist ebenfalls ein entsprechender Anschlussdraht 36 festgelötet. Zwischen die aufeinanderfolgenden Anschlussdrähte 36' und 36 ist nun ausgehend vom Anschlussdraht 36' am unteren Ende des Kondensators C 1 bis zum Anschlussdraht 36 am oberen Ende des Kondensators C 3 jeweils eine der Dioden D 1 bis D 5 zwischengeschaltet. Die Anschlussdrähte der demzufolge eben falls in Höhenrichtung A des Bechergehäuses 12 orientierten Dioden sind mit den Anschlussdrähten 36 bzw. 36' verlötet oder verschweisst. Die Verschweissung ist bevorzugt, da diese aufgrund der freiliegenden Schweissstellen problemlos durchführbar ist und eine zuverlässigere Verbindung herstellt. Die bereits erwähnte Klemmdiode D 6 ist einerseits mit dem Lötstift 22 b und andererseits mit dem unteren Ende der Diode D 1 verbunden. Die Pumpspannung Up wird dem unteren Ende des Kondensators C 1 über eine Pumpspannungs-Anschlussleitung 38 zugeführt. Die Anschlussleitung 38 verläuft ausgehend am unteren Ende des Kondensators C 1 in Höhenrichtung A des Bechergehäuses 12, um schliesslich das offene obere Ende des Bechergehäuses 12 zu verlassen. Vom oberen Ende des Kondensators C 3 (Hochspannungsende der Speichersäule) geht eine Verbindungsleitung 40 zum Schutzwiderstand RS. An das andere Ende des Schutzwiderstands ES ist zum einen eine aus dem oberen Ende des Bechergehäuse -12 herausgeführte Hochspannungs-Anschlussleitung 42 angeschlossen und zum anderen über eine Leitung 44 der bereits erwähnte Bleeder 26. Der Bleeder 26 in Form einer einen Schichtwiderstand tragenden Keramikplatte, welche in einem nicht dargestellten Halterahmen gemäss dem deutschen Gebrauchsmuster 78 16 370 eingesetzt sein kann, weist einen Widerstandsabgriffspunkt 46 auf, an den eine Fokusspannungsleitung 48 angeschlossen ist. Diese Leitung 48 ist wiederum aus dem offenen Gehäuseende herausgeführt. Der Schichtwiderstandsbereich oberhalb des Abgriffspunktes 46 bildet den Widerstand R 1 und der Bereich unterhalb des Abgriffspunktes den Widerstand R 2 gemäss Fig. 1. Das untere (masseseitige) Ende des Bleeders 26 ist, wie bereits erwähnt, mit dem Lötstift 22c leitend verbunden. Die vorstehend beschriebene Hochspannungskaskade ist einfach in der Herstellung, da die leiterartige Anordnung (mit versetzten Sprossen) der Kondensatoren C 1 bis C 5 samt den Dioden D 1 bis D 6 problemlos zusammenstellbar ist. Das Anfügen des Bleeders 26, des Schutzwiderstandes ES sowie der Leitungen 38, 42 und 48 bereitet auch keine Schwierigkeiten. Die so erhaltene Anordnung wird in das Bechergehäuse eingeführt und die Verbindung mit den Lötstiften hergestellt. Falls der Becherboden ein gesondertes Bauteil bildet, wird zuerst die Verbindung mit den Lötstiften hergestellten und anschliessend der Bechergehäusemantel auf- geschoben. Wie bereits erwähnt, kann dieçerfindungsgemässe HochspannungsKaskade unmittelbar auf eine Schaltungsplatine 20 aufgesetzt und mit dieser über die Lötstifte 22 verlötet werden. Der Platinen Flächenbedarf ist gering; so beträgt die Breite b des Bechergehäuses 10 etwa 3 cm und die Tiefe c etwa 2,5 cm. Die Höhe d liegt dagegen bei etwa 8 cm, was jedoch keine Einschränkung darstellt, da in dieser Richtung zumeist ausreichend Platz ist. Auch sorgt diese relativ grosse Höhe dafür, dass die h ochspannungs führenden Leitungen ausreichenden Abstand von der Schaltungsplatine 20 einhalten. Aufgrund der beschriebenen versetzten Anordnung der beiden Kondensatorreihen (Verschiebung des unteren Endes des Kondensators C 1 gegenüber dem Kondensator C 5 um etwa eine halbe Kondensatorlänge a in Richtung weg vom Gehäuseboden 16 ergibt sich ein ausreichend hoher Abstand der hochspannungsführenden Bauteile innerhalb des Bechergehäuses 12 von der Schaltungsplatine 20, so dass die Gefahr der Induzierung von Fehlerspannungen bzw. Fehlerströmen praktisch beseitigt ist. Die in den Fig. 5 bis 7 gezeigte weitere erfindungsgemässe Ausführungsform einer Hochspannungs-Kaskade ist mit 110 bezeichnet, wobei Bauelemente dieser Ausführungsform, die solchen der Hochspannungs Kaskade 10 gemäss Fig. 1 bis 4 entsprechen, mit denselben Bezugsziffern versehen sind, jeweils vermehrt um die Zahl 100. Die Hochspannungskaskade 110 besteht ebenfalls aus einem nach oben hin offenen Bechergehäuse 112, welches die Bauelemente der Kaskadenschaltung aufnimmt. Der Bleeder 126 ist jedoch abweichend von der vorher beschriebenen Ausführungsform nicht zusammen mit den Kondensatoren C 1 bis C 5 in das Bechergehäuse 112 eingegossen, sondern aus Gründen besserer Wärmeabkopplung in ein Zusatzgehäuse teil 160 eingegossen, welches sowohl nach oben hin als auch zu der in Fig. 5 erkennbaren Vorderseite des Gehäuses 112 hin offen ist. Zum Vergiessen wird das Zusatzgehäuseteil 160 an das Bechergehäuse 112 gehalten, so dass sich ein von den Innenflächen des Zusatzgehäuseteils sowie von der Vorderseite 162 des Bechergehäuses begrenzter, nach oben hin offener Ausgiessraum bildet. Nach dem Ausgiessen verbindet das verwendete Epoxydharz das Zusatzgehäuseteil 160 mit dem Bechergehäuse 112. Der Bleeder 126 ist mit dem in das Bechergehäuse 112 eingegossenen Schutzwiderstand ES über eine Verbindungsleitung 144 verbunden, welche zur Erleichterung des Zusammenbaus einen nach oben hin offenen Schlitz 164 des Bechergehäuses 112 durch setzt. Wie in Figur 6 angedeutet ist der Schutzwiderstand RS auf der Bleeder-Seite mit der Hoch spannungs#nschlussleitung 144 verbunden und auf der anderen Seite über eine Verbindungsleitung 140 mit dem oberen Ende des Rondensators C 3. Die Pumpspannungs-Anschlussleitung 138 geht vom in Fig. 5 angedeuteten Kondensator C 1 aus und ist ebenso wie die Hochspannungs-Anschlussleitung 144 oben aus dem Bechergehäuse 112 herausgeführt. Vom Bleeder 126 geht eine Verbindungsleitung 166 aus, welche das Zusatzgehäuseteil 160 an seiner offenen Oberseite verlässt und zu einem zweistufigen Spannungsreglerteil 168 führt. Das Teil 168 ist seitlich am Bechergehäuse 122 befestigt, vorzugsweise angeklebt. Es besteht aus zwei einzelnen Spannungsreglern 170 und 172, deren konstruktiver Aufbau aus der DE-PS 26 00 156 hervorgeht. Der als erstes auf den Bleeder 126 folgende Spannungsregler 170 entspricht dem regelbaren Widerstand R 3 in Fig. 1 und liefert die Spannung U#;dementsprechend liefert der nächste Spannungsregler 12 als regelbarer Widerstand R 4 die Spannung U. Die entsprechenden Ausgangsleitungen 174 bzw. 176 sind in den Fig. 6 und 7 angedeutet. Das masseseitige Ende des Spannungsreglers 172 z.B. über zwei Verbindungsleitungen 178 und 180 mit Zusatzlötstiften 128a und 128b verbunden, welche einen vorkragenden Rand 130 des Becherbodens 118 durchsetzen. Die Lage dieser Zusatzlötstifte ist in Fig. 7 strichliert angedeutet, ebenso wie die Lage der Lötstifte 122a und 122b, welche den Masseanschluss des Massekondensators C 5 bzw. der Klemmdiode D 6 herstellen.

Claims: Hochspannungskaskade Patentansprüche 1. Hochspannungskaskade, insbesondere für Fernsehgeräte, umfassend innerhalb eines vergossenen Kaskadenkörpers eine erste und eine zweite jeweils wenigstens einen Teil der Pumpsäule bzw. der Speichersäule einer Kaskadenschaltung bildende Retihe jeweils aus länglichen, im wesentlichen gleich orientierten, in Richtung der jeweiligen Kondensatorlängsachsen hintereinander angeordneten, elektrisch unmittelbar miteinander verbundenen Kondensatoren und ferner umfassend mehrere zwischen die Kondensatoren der beiden parallel nebeneinander angeordneten Reihen geschaltete Dioden der Kaskadenschaltung, wobei das Niederspannungs- und das Hochspannungsende der beiden Reihen an einander entsprechenden Reihenenden liegen und wobei an das Niederspannungsende der ersten Reihe eine Pumpspannungs-Anschlussleitung und an das Hochspannungsende der zweiten Reihe eine Hochspannungs Anschlussleitung angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaskadenkörper im Bereich der Nieder spannungsenden der beiden Reihen mit einer zu den Reihen-Längsrichtungen (32, 34) im wesentlichen senkrechten Platinen-Anschlussfläche (18) ausgebildet ist, von welcher Niederspannungs-Anschlussleitungen (22) zur Kontaktierung mit einer Platine (20) abstehen, dass in den Kaskadenkörper zwischen dem Niederspannungs ende der zweiten Reihe und der Platinen-Anschlussfläche (18) ein Kondensator (C 5) eingegossen ist, welcher den an Masse anliegenden Massekondensator der Speichersäule der Kaskadenschaltung bildet und welcher einerseits mit dem nächstfolgenden Kondensator (C 4) der zweiten Reihe und andererseits mit einem der Niederspannungs-Anschluss leitungen (22a) elektrisch unmittelbar verbunden ist, dass das Niederspannungsende der ersten Reihe gegenüber dem mit der Niederspannungsleitung verbundenen Ende des Massekondensators in Reihen-Längsrichtung von der Platinenanschlussfläche (18) weg um wenigstens 5mm, besser um wenigstens 10 mm, am besten um wenigstens 12 mm versetzt ist, und dass die Pumpspannungs-Anschlussleitung (38) sowie die Hoch spannungs -Anschlussleitung (42) aus dem Kaskadenkörper im Bereich von dessen der Platinenanschlussfläche gegen überliegendem Ende herausgeführt sind. 2. Hochspannungskaskade nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die Niederspannungs-Anschluss leitungen als Lötstifte (22) oder Lötfahnen ausge bildet sind. 3. Hochspannungskaskade nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimensionen (b, c) der Anschluss fläche (18) sowie der zur Anschlussfläche im wesentlichen parallelen Querschnittsfläche des Kaskadenkörpers jeweils kleiner sind als die zur Querschnitts fläche senkrechte Höhe (d) des vorzugsweise quader förmigen Kaskadenkörpers. 4. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längs achse des länglichen Massekondensators (C 5) mit den Längs achsen der Kondensatoren (C 4, C 3) der zweiten Reihe im wesent lichen zusammenfällt. 5. Hochspannungskaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Masse kondensator zum Niederspannungsende der ersten Reihe hin geneigt ist, vorzugsweise um etwa 450. 6. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konden satoren (C1, C2) der ersten Reihe gegenüber den Kondensatoren (C3, C4) der zweiten Reihe in Reihen-Längsrichtung (32, 34) zur Platinenanschlussfläche (18) hin um angenähert eine halbe Kondensatorenlänge (a) versetzt sind. 7. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der vorzugsweise von Si-Dioden gebildeten Dioden (D1 - D6) der Kaskadenschaltung zwischen den beiden Reihen ange ordnet ist, dass die Kondensatoren (C1,C2,C3,C4) der beiden Reihen mit von den Kondensatorenenden im wesentlichen senk recht zur Kondensator-Längsrichtung in Richtung zur jeweils anderen Reihe hin abstehenden Anschluss drähten (38, 38') versehen sind, und dass jeweils einer der beiden Dioden-Anschlussdrähte der Dioden (D1 - D5) zwischen den beiden Reihen mit einem Anschlussdraht (38) der Kondensa toren (C3, C4) der einen Reihe und der jeweils andere Dioden Anschlussdraht mit einem Anschlussdraht (385 der Kondensatoren (C1, C2) der anderen Reihe verlötet oder verschweisst ist. 8. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die an Masse anliegende Klemmdiode (D6), der Kaskadenschaltung im Kaskadenkörper vergossen und mit einer der Nieder spannungs-Anschlussleitungen (22b) elektrisch leitend verbunden ist. 9. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein in die Hochspannungs-Anschlussleitung eingesetzter Schutz widerstand RS im Kaskadenkörper vergossen ist. 10. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Hochspannungsanschlussleitung (42) elektrisch leitend verbundener Bleeder-Widerstand (26) im Kaskadenkörper vergossen ist, dass eine Bleeder-Widerstands Abgriffs leitung (Fokus-Spannungsleitung) (48) aus dem Kaskadenkörper im Bereich des der Platinen-Anschluss fläche gegenüberliegenden Endes des Kaskadenkörpers herausgeführt ist, und dass der masseseitige Bleeder Anschluss mit einer der Niederspannungs-Anschlussleitungen (22c) verbunden ist. 11.Hochspannungskaskade nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kaskadenkörper mit einem ausgegossenen Gehäuse, vorzugsweise Becher gehäuse (12; 112) gebildet ist. 12. Hochspannungskaskade nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, dass das Gehäuse (12; 112) aus flammwidrigem Kunststoff besteht und mit Epoxydharz (14) in flammwidriger Zusammen setzung vergossen ist. 13. Hochspannungskaskade nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (18; 118) des Bechergehäuses (12; 112) die Platinenanschlussfläche (18) trägt. 14. Hochspannungskaskade nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen anschlussfläche (18) an einer über den Querschnitt des Kaskadenkörpers wenigstens an einer Seite hervor kragenden, gegebenenfalls von der entsprechend ver grösserten Bodenplatte (16; 116) des Bechergehäuses (12; 112) gebildeten Anschlussplatte ausgebildet ist, und dass der hervor kragende Plattenrand (30; 130) mit Zusatzanschlussleitungen, vorzugsweise Zusatzlötstiften, (28; 128) zur Kontaktierung mit der Platine versehen ist. 15. Hochspannungskaskade nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Hochspannungs leitung (144) verbundener Bleeder-Widerstand (126) an einer Gehäuseaussenseite (162) angebracht ist, vorzugsweise innerhalb eines zur Gehäuseseite (162) hin offenen, am Gehäuse (112) an liegenden ausgegossenen Zusatzgehäuseteils (160). 16. Hochspannungskaskade nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Kaskadenkörper ein mit dem Bleeder-Widerstand (128verbundenes, ein- oder mehrstufiges Spannungsreglerteil (168) angebracht ist.

Inventors: LAXY, HELMUT, RYBARCZIK, DIETER, SCHOTT, LOTHAR, UTRATA, EBERHARD
Applicants: ROEDERSTEIN SPEZIALFABRIKEN FUR BAUELEMENTE DER ELEKTRONIK UND KONDENSATOREN DER STARKSTROMTECHNIK GMBH
Application year: 1984
Main classification: H01L25
IPC codes: H01L25