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Elektronisches Gerät mit Vorrichtung zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen - Dokument DE60032566T2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE60032566T2 04.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001104224
Titel Elektronisches Gerät mit Vorrichtung zur Beseitigung elektrostatischer Ladungen
Anmelder Sony Corp., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Sugiura, c/o Career Development Int. Inc., Yutaka, Minato-ku, Tokyo, JP;
Kaneko, c/o Sony Corporation, Tadashi, Shinagawa-ku, Tokyo, JP
Vertreter Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 80331 München
DE-Aktenzeichen 60032566
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 20.11.2000
EP-Aktenzeichen 003102720
EP-Offenlegungsdatum 30.05.2001
EP date of grant 27.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2007
IPC-Hauptklasse H05F 3/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H01J 29/86(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung (ein Gerät) mit einem Gehäuse, das einen Metallbereich enthält.

US-A-5898560 offenbart eine Vorrichtung zum Entfernen einer statischen Ladung aus einem elektrisch nicht leitenden Fluid. Die Vorrichtung empfängt hindurchgehenden Fluidfluss und hat ein leitfähiges Element für einen Eingriff mit dem Fluid. Das leitfähige Element ist geerdet.

US-A-5768086 offenbart eine tragbare Vorrichtung zum Dissipieren statischer Ladung. Sie umfasst eine Reihenanordnung eines Widerstands und einer Glühröhre.

Konventionellerweise ist beispielsweise bei vielen, eine Kathodenstrahlröhre verwendenden Fernsehempfängern ein Gehäuse, das den äußeren Umfangsbereich des Flächenpaneels der Kathodenstrahlröhre umgibt, aus einem synthetischen Harz hergestellt.

Jedoch tritt ein Fall auf bei dem es zur Bereitstellung eines Produktes mit einem hoch auflösenden Bild oder zur Verbesserung der Designleistung gewünscht wird, ein Metallgehäuse zu verwenden. In diesem Fall ist es notwendig, das Metallgehäuse zu erden.

Soweit sind Verfahren eingesetzt worden, in denen ein Metallelement, wie etwa ein Gehäuse wie oben erwähnt und ein Erdungsbereich, der auf einem Chassisboard einer elektronischen Vorrichtung vorgesehen ist, direkt miteinander verbunden sind oder miteinander über einen Widerstand verbunden sind.

Wo jedoch das Metallelement und der Erdungsbereich direkt miteinander verbunden sind, wie oben erwähnt, verursacht statische Elektrizität einen plötzlichen Fluss von Strom, wenn ein Anwender die elektronische Vorrichtung berührt. Dies verursacht beim Anwender ein unangenehmes Gefühl.

Wenn das Metallelement und der Erdungsbereich miteinander über einen Widerstand verbunden sind, kann, wenn beispielsweise eine Hochspannung am Frontpaneelbereich der Kathodenstrahlröhre auftritt, die Hochspannung nicht vom Widerstand allein absorbiert werden. Auch dies führt zum Problem, dass eine Entladung und dergleichen beim Anwender ein unangenehmes Gefühl verursacht.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher, eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, die ein Gehäuse aufweist, das teilweise oder vollständig aus Metall gemacht ist, welches effektiv den Metallbereich des Gehäuses erden kann und mit einem indirekten Blitzeinschlag oder dergleichen zurechtkommt, während die Auswirkung statischer Elektrizität vermindert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse zur Verfügung, das zumindest teilweise aus Metall hergestellt ist, umfassend einen Entladungspfad, der einen Metallbereich des Gehäuses mit einem Erdungsbereich verbindet, der in der elektronischen Vorrichtung vorgesehen ist, wobei der Entladungspfad eine Reihenschaltung einer Entladungsröhre und einer Parallelschaltung aus einem ersten Widerstand und einem Hochspannungskondensator enthält, und einen zweiten Widerstand, der parallel zur Reihenschaltung geschaltet ist.

Der zweite Widerstand dient dazu, einen Entladungsstrom, konstant an dem Metallbereich des Gehäuses auftritt, zu veranlassen, zur Erde zu fließen und einen steilen Strom aufgrund elektrostatischer Entladung zu verhindern. Die Entladungsröhre dient dazu, effektiv eine Hochspannung zu absorbieren, die im Metallbereich des Gehäuses aufritt und sie zu veranlassen, zur Erdungsseite zu entweichen.

Wenn beispielsweise eine temporäre Hochspannung auf der Erdungsbereichseite aufgrund eines indirekten Blitzeinschlags aufgetreten ist, wandelt die Parallelschaltung des ersten Widerstands und des Hochspannungskondensators Hochspannungslangwellenimpulse, die durch den indirekten Blitzschlag verursacht worden sind, mittels des Kondensators in möglichst kurze Impulse um, und verhindert damit, dass eine große Leistung direkt zum Metallbereich des Gehäuses übertragen wird. Durch das Übertragen der Impulse, die von der Parallelschaltung vermindert worden sind, an den Metallbereich des Gehäuses über die Entladungsröhre, die in Reihe mit der Parallelschaltung geschaltet ist, wird ein abrupter Spannungsanstieg auf der Gehäuseseite verhindert und damit der Einfluss auf den Anwender minimiert.

Daher wird es durch Bereitstellen der obigen Parallelschaltung im Entladungspfad des Gehäuses in der elektronischen Vorrichtung mit dem Metallgehäuse möglich, effektiv den Metallbereich des Gehäuses zu erden und mit einem indirekten Blitzschlag oder dergleichen zurecht zu kommen, während die Auswirkung statischer Elektrizität vermindert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt eine elektronische Vorrichtung mit einem Gehäuse bereit, das zumindest teilweise aus Metall hergestellt ist, und welches einen Entladungspfad umfasst, der einen Metallbereich des Gehäuses mit einem Erdungsbereich verbindet, der in der elektronischen Vorrichtung bereitgestellt ist, wobei der Entladungspfad eine Parallelschaltung eines Widerstands und einer Entladungsröhre enthält.

In der Parallelschaltung gemäß dem anderen Aspekt dient der Widerstand dazu, eine konstant auf dem Metallbereich des Gehäuses auftretenden Entladungsstrom zu veranlassen, zur Erde zu fließen und einen steilen Strom aufgrund der elektrostatischen Entladung zu verhindern. Die Entladungsröhre dient dazu, effektiv eine Hochspannung, die im Metallbereich des Gehäuses auftritt, zu absorbieren und zu veranlassen, dass sie zur Erdungsseite entweicht.

Daher wird es durch die Bereitstellung der obigen Parallelschaltung im Entladungspfad des Gehäuses in der elektronischen Vorrichtung mit dem Metallgehäuse möglich, effektiv den Metallbereich des Gehäuses zu erden, während der Einfluss statischer Elektrizität reduziert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr nachfolgend nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:

1 ein schematisches Diagramm ist, das die Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 ein schematisches Diagramm ist, das die Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und

3 ist ein schematisches Diagramm, welches die Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Die elektronische Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist ein Fernsehempfänger 10, der eine Kathodenstrahlröhre (CRT) 11 verwendet. Der Fernsehempfänger 10 hat ein Frontgehäuse 12, das den äußeren Umfangsbereich eines Frontpaneels 11A des CRTs 11 umgibt. Das Frontgehäuse 12 ist aus Metall hergestellt.

Das heißt, dass durch die Verwendung des Metallfrontgehäuses 12 der Fernsehempfänger 10 dieser Ausführungsform im Design gegenüber Fernsehempfängern, die ein aus einem synthetischen Harz hergestelltes Frontgehäuse verwenden, vorteilhaft ist und eine Produktspezifikation mit einem hochwertigeren Image realisiert wird als im Falle der Verwendung eines synthetischen Harzes.

Der Fernsehempfänger 10 ist mit einem Chassisboard (nicht gezeigt), auf dem verschiedene Schaltungsteile montiert sind, einem Rückgehäuse (nicht gezeigt) etc versehen. Das Chassisboard ist mit einem Erdungsbereich GND versehen, der dazu dient, den gesamten Fernsehempfänger unter Verwendung einer Stromleitung zu erden.

Ein Entladungspfad 20 ist zwischen dem Frontgehäuse 12 und dem Erdungsbereich GND vorgesehen, wodurch das Frontgehäuse 12 geerdet ist.

Der Entladungspfad 20 weist eine Reihenschaltung, in der eine Entladungsröhre 22 in Reihe mit einer Parallelschaltung 26 eines ersten Widerstands 24 und eines Hochspannungskondensators 25 verbunden ist, und einen zweiten Widerstand 21, der parallel zur obigen Reihenschaltung geschaltet ist, auf.

Zwischen dem Frontgehäuse 12 und dem Erdungsbereich GND eingefügt dient der zweite Widerstand 21 dazu, einen Strom einer CRT-Entladung, die konstant auftritt, zu absorbieren.

Parallel zum zweiten Widerstand 21 geschaltet, entlädt die aus der Entladungsröhre 22 und der Parallelschaltung 26 des ersten Widerstands 24 und des Hochspannungskondensators 25 bestehende Reihenschaltung bei einer Spannung von beispielsweise 7 kV.

Der Entladungspfad 20 mit der obigen Struktur entlädt effektiv bei einer Spannung, die auf der Seite des Frontgehäuses 12 auftritt und hält damit die Seite des Frontgehäuses 12 auf einem niedrigen Potenzial. Weiterhin verhindert der Entladungspfad 20 einen plötzlichen Fluss von Strom mittels des zweiten Widerstands 21 und reduziert dadurch den Einfluss statischer Elektrizität auf einen Anwender.

Die aus dem ersten Widerstand 24 und dem Hochspannungskondensator 25 bestehende Parallelschaltung 26 ist in Reihe mit der Seite des Erdungsbereichs GND der Entladungsröhre 22 geschaltet.

Die Parallelschaltung 26 mit der obigen Struktur hat die Funktion, einen Entladungsstrom (oben erwähnt) auf der Entladungsröhre 22 dazu zu veranlassen, zur Seite des Frontgehäuses 12 zu entweichen, wie auch die Funktion, Hochspannungsimpulse, die an der Erdungsbereich-GND-Seite auftreten, in Impulse zu verwandeln, die einen möglichst niedrigen Spannungsspiegel haben, und veranlasst solche Impulse dazu, über die Entladungsröhre 22 zum Frontgehäuse 12 zu entweichen.

Beispielsweise tritt ein Fall auf in dem der Fernsehempfänger 10 dieser Ausführungsform durch einen indirekten Blitzschlag beeinflusst wird, in welchem Fall temporär eine Hochspannung auf die Seite des Erdungsbereiches GND gegeben wird. Spezifischer ist der Fernsehempfänger 10 dieser Art in einer solchen Weise konfiguriert, dass, wenn der Einfluss eines indirekten Blitzschlags groß ist, eine Anti-Blitzschlagschaltung in der Vorrichtung aktiviert wird und eine große Leistung dazu veranlasst wird, zur Primärseite der Stromqelle zu entweichen. Wenn der Einfluss eines indirekten Blitzschlags klein ist, wird die Anti-Blitzschlagschaltung nicht aktiviert und eine gewisse Hochspannung wird am Erdungsbereich GND erzeugt.

Daher gibt es die Befürchtung, dass, falls die Hochspannung am Erdungsbereich GND als solche zur Seite des Frontgehäuses 12 übertragen wird, ein Anwender, der das Frontgehäuse 12 berührt, sich unwohl fühlt.

Im Hinblick auf das Obige werden bei dieser Ausführungsform Hochspannungsimpulse mit einer relativ langen Wellenlänge einer auf der Seite des Erdungsbereiches 12 erzeugten Hochspannung in Impulse verwandelt, die einen möglichst niedrigen Spannungspegel aufweisen, indem jene in relativ kurze Impulse mittels der auf dem ersten Widerstand 24 und dem Hochspannungskondensator 25 bestehenden Parallelschaltung aufgelöst werden. Die sich ergebenden Impulse werden dazu veranlasst, über die Entladungsröhre 22 zum Frontgehäuse 12 zu entweichen.

Eine Ladung, die zum Frontgehäuse 12 entwichen ist, wird aus dem Frontgehäuse 12 durch natürliche Entladung freigesetzt oder zur Seite des Erdungsbereiches GND freigesetzt, nachdem die Spannung des Erdungsbereiches GND gesunken ist.

Wie oben beschrieben, kann der Fernsehempfänger 10 dieser Ausführungsform, der im Entladungspfad 20 des Frontgehäuses 12 mit einer Reihenschaltung versehen ist, in welcher die Entladungsröhre 22 in Reihe mit der Parallelschaltung des ersten Widerstands 24 und des Hochspannungskondensators 25 und des zweiten Widerstands 21, der parallel zur obigen Reihenschaltung geschaltet ist, verbunden ist, effektiv den Metallbereich des Gehäuses 12 erden und mit einem indirekten Blitzeinschlag oder dergleichen klarkommt, während der Einfluss statischer Elektrizität vermindert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.

2 ist ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Komponenten in 2, welche dieselben Komponenten wie 1 aufweisen, bekommen dieselben Bezugszeichen wie die letzteren und werden nicht beschrieben.

Wie im Falle der ersten Ausführungsform ist diese Ausführungsform auf einen Fernsehempfänger 10 gerichtet, der einen CRT 11 verwendet, der ein Metallfrontgehäuse 12 aufweist.

Bei diesem Fernsehempfänger 10 weist ein Entladungspfad 30 zwischen dem Frontgehäuse 12 und dem Erdungsbereich GND eine Parallelschaltung 33 auf, die aus einem Widerstand 31 und einer Entladungsröhre 32 besteht.

Zwischen dem Frontgehäuse 12 und dem Erdungsbereich GND eingefügt, dient der Widerstand 31 dazu, einen Strom der CRT-Entladung, der konstant auftritt, zu absorbieren.

Parallel zum Widerstand 31 eingebunden entlädt die Entladungsröhre 32 bei einer Spannung von beispielsweise 7 kV.

Die Parallelschaltung 33 mit der obigen Struktur entlädt effektiv eine Spannung, die auf der Seite des Frontgehäuses 12 auftritt und hält damit die Seite des Frontgehäuses 12 auf niedrigem Potenzial. Weiterhin verhindert die Parallelschaltung 33 einen plötzlichen Stromfluss mittels des Widerstands 31 und verhindert damit den Einfluss von statischer Elektrizität auf einen Benutzer.

Wie oben beschrieben, kann der Fernsehempfänger 10 dieser Ausführungsform, der mit der Parallelschaltung 33 im Entladungspfad 33 des Frontgehäuses 12 versehen ist, effektiv den Metallbereich des Gehäuses 12 erden, während der Einfluss statischer Elektrizität vermindert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.

Obwohl in jeder der obigen Ausführungsformen die elektronische Vorrichtung, auf welche die Erfindung angewendet wird, ein Fernsehempfänger, der einen CRT einsetzt, angewendet wird, ist die Erfindung nicht auf so einen Fall beschränkt. Die Erfindung kann in ähnlicher Weise auf andere elektronische Vorrichtungen mit einem Metallgehäuse angewendet werden.

Das Gehäuse, für welches ein Entladungspfad vorgesehen wird, ist nicht auf ein Gehäuse beschränkt, das vollständig aus Metall hergestellt ist und kann ein Gehäuse sein, von dem nur ein Teil aus Metall hergestellt ist.

Wie oben beschrieben sind bei einem elektronischen Apparat gemäß der Erfindung die Reihenschaltung, in der die Entladungsröhre in Reihe mit der Parallelschaltung des ersten Widerstands und des Hochspannungskondensators und dem zweiten Widerstand, der parallel zur obigen Reihenschaltung verbunden ist, geschaltet ist, in den Entladungspfad eingefügt, der den Metallbereich des Kabinetts mit dem in der elektronischen Vorrichtung vorgesehenen Erdungsbereich verbindet.

Daher ermöglicht es der obige Entladungspfad in der elektronischen Vorrichtung mit dem Metallgehäuse, den Metallbereich des Gehäuses effektiv zu erden und mit einem indirekten Blitzschlag oder dergleichen klarzukommen, während der Einfluss statischer Elektrizität vermindert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.

Bei einer anderen elektronischen Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die aus dem Widerstand und der Entladungsröhre bestehende Parallelschaltung in den Entladungspfad eingefügt, der den Metallbereich des Gehäuses mit dem Erdungsbereich, der in der elektronischen Vorrichtung vorgesehen ist, verbindet.

Daher ermöglicht es der mit der obigen Parallelschaltung versehene Entladungspfad in der elektronischen Vorrichtung mit dem Metallgehäuse, effektiv den Metallbereich des Gehäuses zu erden, während der Einfluss statischer Elektrizität vermindert wird und die Erzeugung einer Hochspannung verhindert wird.


Anspruch[de]
Elektronisches Gerät (10) mit einem zumindest teilweise aus Metall gebildeten Gehäuse (12), umfassend:

einen Entladungspfad (20), der einen Metallteil des Gehäuses mit einem Erdungsteil verbindet, der im elektronischen Gerät vorgesehen ist, wobei der Entladungspfad beinhaltet:

eine Reihenschaltung einer Entladungsröhre (22) und einer Parallelschaltung (26) eines ersten Widerstands (24) und eines Hochspannungskondensators (25); und

einen zweiten Widerstand (21), der mit der Reihenschaltung parallel verbunden ist.
Elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei der erste Widerstand und der Hochspannungskondensator der Reihenschaltung auf der Seite des Erdungsteils vorgesehen sind. Elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei der Erdungsteil auf einer Chassistafel des elektronischen Geräts vorgesehen ist. Elektronisches Gerät gemäß Anspruch 1, wobei das elektronische Gerät ein Fernsehempfänger einschließlich einer Bildröhre (11) ist und der Metallteil des Gehäuses ein Frontgehäuse bildet, das einen Außenumfangsbereich eines Frontpaneels der Bildröhre umgibt. Elektronisches Gerät (10) mit einem zumindest teilweise aus Metall gebildeten Gehäuse (12), umfassend:

einen Entladungspfad (20), der einen Metallteil des Gehäuses mit einem Erdungsteil verbindet, der im elektronischen Gerät vorgesehen ist, wobei der Entladungspfad eine Parallelschaltung (33) aus einem Widerstand und einer Entladungsröhre (32) beinhaltet.
Elektronisches Gerät gemäß Anspruch 5, wobei der Erdungsteil auf einer Chassistafel des elektronischen Geräts vorgesehen ist. Elektronisches Gerät gemäß Anspruch 5, wobei das elektronische Gerät ein Fernsehempfänger einschließlich einer Bildröhre (11) ist und der Metallteil des Gehäuses ein Frontgehäuse bildet, das einen Außenumfangsbereich eines Frontpaneels der Bildröhre umgibt.






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