可变线性线圈 本发明涉及一种用于个人计算机的监视器或类似物中的可变线性线圈。
众所周知，加入线性线圈是为了连接到电视接收机、个人计算机、或者类似物的监视器的水平偏转电路上，其目的是校正监视器屏幕上的失真。在电视接收机或类似物中，在线性线圈中流动的或充电的电流的频率恒定于15.75kHz或33.75kHz。因此，用具有恒定的或预定的DC(直流)磁场的线性线圈校正失真是可能的。另一方面，在个人计算机的监视器中，充电电流的频率范围宽达15kHz到120kHz。因此，在低频时的校正量和高频时的校正量之间存在差异。其结果是，在一个预定的DC磁场中不可能进行适宜的失真校正。
作为一种解决方案，按常规方式建议使用以下如图6所示的可变线性线圈。即，在磁芯b周围绕一个线圈“a”，并且在磁芯d周围绕一个磁场调节线圈c以调节偏置磁场，然后在垂直状态下把一个磁芯放在另一个磁芯的顶部(即，缠绕线圈的轴线在上、下方向延伸)，再加上永久磁铁e。把这样获得的组件放在电绝缘的基座g地上部，基座g例如由树脂构成，并且在基座g内埋入引线端f。把引线端f连接到线圈“a”和偏置磁场调节线圈c的对应终点端部。
在上述的常规可变线性线圈中，当把一个锯齿波电流加到线圈“a”(加入这个线圈“a”是为了连接到电视机或类似设备的阴极射线管的水平偏转电路上的)时，磁芯b将要产生磁致伸缩振动。这种振动经基座g传送到印刷电路板。因此，有时要产生拍音，或者即使不产生拍音，振动也要传送到其它组成部件，导致它们的可靠性损失。另外，由于在线圈“a”和偏置磁场调节线圈c之间的磁耦合很强，所以线圈“a”中的锯齿电流要感应到偏置磁场调节线圈c。因此，锯齿波电流按与偏置磁场调节线圈c的DC偏置控制电流重叠的方式进行流动。因而不可能把预定的磁偏置加到磁芯b上。结果，不可能获得线性线圈的原有的(或固有的)特性，因此使阴极射线管上的图象产生扰动。
鉴于常规的线性线圈的上述问题，本发明的目的旨在提供一种可变线性线圈：其中，当可变线性线圈表面安装在印刷电路板上时，可防止磁致伸缩振动的发生；其中，对表面安装在印刷电路板上的其它部件的可靠性没有伤害；以及，其中，可获得线性线圈的固有特性，因而对阴极射线管等的屏幕上的图象不产生任何扰动。
为了实现上述目的以及其它的一些目的，本发明是一可变线性线圈，它包括：绕第一磁芯缠绕的一个线圈；给第一磁芯加一偏置磁场的一个永久磁铁；绕第二磁芯缠绕的一个偏置磁场调节线圈；以及，一个电绝缘基座，用于在上面安装线圈、永久磁铁、和磁场调节线圈；其中，一个磁芯在另一个磁芯上部地放置第一磁芯和第二磁芯，并在两个磁芯之间设置一个非磁性的减震垫片。
在本发明的另一方面，提供一种可变线性线圈，它包括：绕第一磁芯缠绕的一个线圈；给第一磁芯加一个偏置磁场的一个永久磁铁；绕第二磁芯缠绕的一个磁场调节线圈；以及，一个电绝缘基座，用于在上面安装线圈、永久磁铁、和磁场调节线圈；其中，一个磁芯在另一个磁芯上部地放置第一磁芯和第二磁芯，并在两个磁芯之间设置一个非磁性垫片；并且，其中，在基座上安装第一磁芯、第二磁芯、和非磁性垫片的组合，在该组合和基座之间设置一个减震垫片。
通过在线圈和偏置磁场调节线圈之间加入非磁性减震垫片或非磁性垫片，使线圈和偏置磁场调节线圈之间的磁耦合变小。因此，可对绕有线圈的第一磁芯施加预定的磁偏置。结果，可获得线性线圈的固有特性，因此在阴极射线管的图像上不会产生任何扰动。
进而，由于非磁性减震垫片或者减震垫片是加在电绝缘基座和线圈之间的，所以当把可变线性线圈表面安装在印刷电路板上时，印刷电路板不会受到振动，因而不会发生拍音。再有，由于印刷电路板不会受到振动，所以不会对靠近线性线圈设置的其它部件的可靠性造成伤害。
通过参照以下结合附图的详细描述，本发明的上述目的和其它一些目的以及相关的优点都将变得显而易见，其中；
图1A是按本发明的可变线性线圈的第一实例的重要部分的一个剖面图；
图2A和2B分别是流过图1所示的线性线圈的磁场调节线圈的电流的波形曲线和流过一个常规的线性线圈的磁场调节线圈的电流的波形曲线；
图3是按本发明的可变线性线圈的第二实例的重要部分的一个剖面图；
图4是按本发明的可变线性线圈的第三实例的重要部分的一个剖面图；
图5是图4所示的可变线性线圈的一个改进实例的重要部分的一个剖面图；
图6是常规的可变线性线圈的重要部分的一个剖面图。
现在，参照附图说明本发明的优选实施例。
图1表示按本发明的一个可变线性线圈的第一实例。在图1中，标号1代表绕由铁氧体构成的鼓形磁芯2缠绕的线圈，加入该线圈是为了连接到阴极射线管的水平偏转电路。标号3代表绕由铁氧体构成的鼓形磁芯4缠绕的偏置磁场调节线圈。标号5代表一个盘形的永久磁铁，它粘结到在鼓形磁芯2上部的一个凸缘的外表面上。标号6代表一个由树脂等制成的电绝缘基座，在基座上固定地放置线圈1、偏置磁场调节线圈3、和永久磁铁5。基座6有引线端7，围绕引线端7缠绕并焊接线圈1的终点端部和偏置磁场补偿线圈3的终点端部。
上述的组成部件不同于常规的线性线圈的组成部件。
在本发明中，在鼓形磁芯2和鼓形磁芯4之间插入一个垫片8，垫片8由一种非磁性材料制成，例如多孔树脂、橡胶、等，垫片8也用作减震材料。把垫片8粘结到磁芯2、4这两者上。应确定该垫片8的厚度，使其满足以下条件：即，可吸附鼓形磁芯2的磁致伸缩振动；由于线圈1和偏置磁场调节线圈3之间的磁耦合，直流(DC)偏置控制电流和锯齿波电流不会以相互叠加的方式流动；以及，可使鼓形磁芯2加上预定的直流磁偏置。按照上述安排，即使由于存在流入线圈1的水平偏转电流使鼓形磁芯2产生磁致伸缩振动，这些振动也会被垫片8吸收减弱。因此，振动不会发送到基座6上，结果，不会发生因印刷电路板的振动而产生的拍音。另外，通过流入偏置磁场调节线圈3的预定数值的直流电流，可对鼓形磁芯2加一预定的直流磁偏置，借此可获得线性线圈的固有特性。
各个部件的尺寸实例如以下所述。鼓形磁芯2的构成：用20根直径为0.2mm的漆包线捆扎成束并缠绕25圈从而形成线圈1；柱形部分的直径为6mm；每个圆形凸缘的直径为15mm，磁芯的总高度为13mm。鼓形磁芯4的构成：用直径为0.2mm的漆包线缠绕500圈；柱形部分的直径为6.5mm；每个圆形凸缘的直径为15mm，磁芯4的总高度为3mm。永磁铁5为直径14mm高3mm的盘形。垫片8的厚度为2mm，直径为14.5mm，由尿烷泡沫制成，尿烷泡沫既为非磁性的又是减震的。
把上述线性线圈放置在一个印刷电路板上，并通过焊接把引线端8固定到接线部分。让为频率64kHz具有峰值Ipp的12安培的锯齿波电流流过线圈1。用固定到印刷电路板上的一个振动传感器测量印刷电路板的振动幅度。通过一个放大器放大振动传感器的输出，并用一个电平测试仪测量电压值。已经发现，由这个电压值核准的振动幅度是0.05mv。当把线性线圈按实际情况表面安装在印刷电路板上时，没有任何拍音发生。
该线性线圈在线圈1和偏置磁场调节线圈3之间的耦合系数为0.1。当让频率为64kHz具有峰值Ipp的12安培的锯齿波电流流过线圈1，并且让200毫安的直流电流流过偏置磁场调节线圈3时，其波形如图2A所示。如从此图可以看到的，流过线圈1的锯齿波电流几乎没有什么影响，或者说没有任何影响。在使用这个线性线圈时，在阴极射线管的图象上不会发生任何扰动。对照例(如图6所示)
对于下述部件，使用和图1实例中的部件相同的部件。即，磁芯b和d、盘形永久磁铁e、绕一个磁芯“b”缠绕的线圈“a”、绕另一个磁芯d缠绕的偏置磁场调节线圈c、和埋入4根引线端f的基座g均与图1中所示的实例中的相应部件相同。
把这个可变线性线圈安装在一个印刷电路板上，并通过焊接把引线端固定到接线部分。让频率为64kHz具有峰值Ipp的12安培的锯齿波电流流过线圈“a”，并且发现，用和上述相同的方式，通过电平测试仪的电压值核实的印刷电路板的振动幅度为0.5mV。这在印刷电路板中要产生拍音。
在线圈“a”和偏置磁场调节线圈c之间的磁耦合系数k是0.5。让在频率64kHz具有峰值Ipp的12安培的锯齿波电流流过线圈“a”，并且让一个200毫安的直流电流流过偏置磁场调节线圈3。在这种情况下，在流过线圈“a”的锯齿波电流的影响下，要在阴极射线管的图象上产生扰动。
众所周知，通过以下公式可以获得磁耦合系数1k：
k=M/(L1·L2)1/2其中：L是互感，并可以表示为M=(La-Lo)/4(其中，La是当线圈1和偏置磁场调节线圈3是串联连接时的电感，Lo是当通过反相上述两个线圈之一而串联连接上述两个线圈时的电感)，L1和L2分别是线圈1和偏置磁场调节线圈3的电感。
图3表示本发明的可变线性线圈的第二实例。
在此例中，在绕有线圈1的鼓形磁芯2的上部，放置一个绕有偏置磁场调节线圈3的鼓形磁芯4。鼓形磁芯4是通过一个由非磁性材料制成的垫片81放上去的。把磁芯2、磁芯4、和垫片81的上述组合(或组合件)经一由减震材料制成的垫片82固定地安装到设有引线端7的一个基座6上。在鼓形磁芯2周边的周围设置组合成圆柱形的、两个大致C形的永久磁铁51、52。
垫片81由0.3mm厚的酚醛树脂制成，垫片82由1.0mm厚的异丁橡胶片制成。通过垫片81调节在线圈1和偏置磁场调节线圈3之间的磁耦合程度，并且通过垫片82吸收减弱鼓形磁芯2的磁致伸缩振动。磁耦合系数k是0.2，表示印刷电路板振动的电压是0.06mV。
在此第二实例中，对于下述部件，即：绕有线圈1的鼓形磁芯2、绕有偏置磁场调节线圈3的鼓形磁芯4，以及提供引线端7的基座6，都使用和图1所示相同的尺寸。对于C形永久磁铁51、52，使用如下的尺寸：耦合时的内径为7.6mm，外径为11.6mm，高度为13mm。
图4表示本发明的可变线性线圈的第三实例。
该第三实例与图3所示的第二实例的差别如下。即，相对于基座6来说，在绕有线圈1的鼓形磁芯2和绕有偏置磁场调节线圈3的鼓形磁芯4之间的沿垂直方向观察到的位置关系刚好相反。此外，使用C形永久磁铁51和盘形永久磁铁52作为永久磁铁，所说磁铁51放在鼓形磁芯2的周边，所说磁铁52放在位于上侧的鼓形磁芯1的凸缘的外表面上。
作为插在鼓形磁芯2和鼓形磁芯4之间的非磁性垫片81，使用0.5mm厚的丙烯酸树脂片(或板)。作为插在鼓形磁芯4和基座6之间的减震垫片82，使用2mm厚的硅橡胶片(或板)。此例的磁耦合系数k是0.15，表示印刷电路板振动的电压是0.05mV。
在此例中，使用13mm高的C型永久磁铁51，以及直径为14mm、厚度为2.4mm的盘形永久磁铁52。其余的组成部件都和图3所示的第二实例所用的部件相同。
图5表示的是图4所示的可变线性线圈的一个改进实例。在此改进实例和图4所示的第三实例之间的差别是，分别在鼓形磁芯2的上、下凸缘的外表面上设置两个盘形永久磁铁51、52。这个改进实例的磁耦合系数是0.1，表示印刷电路板振动的电压是0.05mV。
在此实例中，使用直径为14mm、厚度为15mm的永久磁铁51、52。其余的组成部件都和图4所示的实例中的组成部件相同。
已经发现，鉴于上述的和其它的实例的实验结果，在线圈1和偏置磁场调节线圈3之间的磁耦合系数k最好应是0.1至0.2。
虽然在上述的实例中都没有表示出来，但应为可变线性线圈提供一个外部覆盖物，为此或者借助于浸涂法提供一个树脂涂层、或者把线性线圈包在一个树脂外壳中、或者用树脂管覆盖线性线圈。
正如以上所说明的，按照本发明可以防止当把可变线性线圈装在印刷电路板上时发生的拍音。因此，不会伤害表面安装在印刷电路板上的其它部件的可靠性。再有，可以获得线性线圈的固有特性，因此可以防止对阴极射线管上图象的扰动。
显而易见，上述的可变线性线圈满足了上述所有的目的，并且还具有商业实用性广阔的优点。应该理解，本发明的上述具体形式旨在具有代表性，因为在这些教导范围内的某些改进对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
因此，在确定本发明的整个范围的过程中应参照下述的权利要求书。