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Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zum Konstanthalten der Klemmenspannung eines elektrischen Gerätes, das aus einer Stromquelle veränderlicher Spannung gespeist wird. Es ist bekannt, zwischen die Stromquelle und den Verbraucher, u. zw. in der positiven Leitung, eine gesteuerte Röhre zu schalten, deren innerer Widerstand entsprechend den Spannungsschwankungen am Verbraucher geändert wird. Es ist jedoch nicht möglich, auf diese Weise eine für alle Zwecke ausreichend konstante Spannung an den Klemmen des Verbrauchsgerätes zu erhalten, weshalb man gezwungen ist, der gesteuerten Röhre eine zweite Röhre vorzuschalten, welche die am Verbraucher auftretenden Spannungsschwankungen verstärkt. Diese Röhre kann als Widerstandsverstärker geschaltet sein, wobei die Kathode mit dem negativen Pol der Spannungsquelle zu verbinden ist.
Die Anode steht einerseits mit dem Gitter der Regelröhre und anderseits über einen Widerstand mit der positiven Klemme des Verbrauchsgerätes in Verbindung, so dass keine besondere Anodenstromquelle für die Verstärkerröhre erforderlich ist. Es tritt dabei jedoch die Schwierigkeit auf, dass bei hoher Leitfähigkeit der Regelröhre die Verstärkerröhre nahezu ganz gesperrt ist, so dass sie in diesem Gebiete schlecht wirkt.
Gemäss der Erfindung wird dieser Schwierigkeit dadurch abgeholfen, dass die Anode der Verstärkerröhre ausser mit dem Gitter der Regelröhre noch mit einem Punkte eines die Regelröhre überbrückenden Widerstandes verbunden wird.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schaltanordnung dargestellt, an Hand derer die Erfindung näher erläutert werden wird. Die-Fig. 2-5 stellen Weiterentwicklungen dar.
Mit 1 ist in den Figuren eine in Reihe mit dem zwischen den Klemmen 4 und 5 angeschlossenen Verbrauchsgerät geschaltete Röhre bezeichnet. In der Fig. 1 und den folgenden Figuren sind die Klemmen 2 und 3 der Schaltanordnung an eine Gleichstromquelle (Netz) angeschlossen, während die Klemmen 4 und 5 zum Verbraucher führen. Die Röhre 1 ist als Dreielektrodenröhre ausgebildet, deren Gitterpotential derartig von der Speisespannung des Verbrauchers an den Klemmen 4 und 5 abhängig ist, dass der innere Widerstand mit zunehmender Speisespannung zunimmt und mit abnehmender Spannung abnimmt.
Die Speisespannung an den Klemmen 4 und 5 kann infolge zweier Ursachen sehwanken, u. zw. erstens infolge der Spannungsschwankungen der Stromquelle zwischen den Klemmen 2 und 3, zweitens infolge der verschiedenen Stromaufnahme des zwischen 4 und 5 angeschlossenen Gerätes. Wenn das Gitter ohne Zwischenschaltung des Verstärkers 6 an die negative Netzleitung angeschlossen wäre, so würden die Beziehungen gelten :
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worin V die Speisespannung am Verbraucher zwischen den Klemmen 4 und 5, E die Spannung zwischen den Klemmen 2 und 3 (Netzspannung), i den Strom, g den Verstärkungsfaktor der Röhre 1, Ri deren inneren Widerstand, S deren Steilheit und Rb den Widerstand des Verbrauchgerätes darstellt.
Wenn die Verstärkerröhre 6 zwischen 4 und 5 geschaltet ist und eine G-faehe Verstärkung der Gitterspannungsschwankungen der Röhre 1 hervorruft, wird annähernd :
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der Speisespannung mit veränderter Stromstärke :
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Die Anordnung der Rohre 6 zwischen den Klemmen 4 und 5 hat jedoch den Nachteil, dass die Regelung im Extremfalle schlecht ist, da diese Röhre dann fast ganz gesperrt ist. Es wird daher, wie in den Figuren angegeben, die Regelröhre 1 durch einen aus den Teilen 7 und 8 bestehenden Widerstand überbrückt. Sowohl die Anode der Röhre 6 als auch das Gitter der Röhre 1 sind an einem Punkt dieses Spannungsteilers angeschlossen.
Wenn der Widerstandswert von 7 mit r1 und der von 8 mit r2
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Es ist dabei in den negativen Leiter ein Widerstand 13 geschaltet und das Gitter der Röhre 6 mit einem Punkte dieses Widerstandes derart verbunden, dass die Gitterspannung ausserdem noch durch die Stromschwankungen beeinflusst wird. Nennt man den Wert des Widerstandes 13... r5 und den des Widerstandes 14... r6, so erhält man
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The invention relates to a switching arrangement for keeping the terminal voltage constant of an electrical device which is fed from a current source of variable voltage. It is known between the power source and the consumer, u. betw. in the positive line to switch a controlled tube, the internal resistance of which is changed according to the voltage fluctuations at the consumer. However, it is not possible in this way to obtain a sufficiently constant voltage at the terminals of the consumer device for all purposes, which is why it is necessary to connect a second tube upstream of the controlled tube, which amplifies the voltage fluctuations occurring at the consumer. This tube can be connected as a resistance amplifier, the cathode being connected to the negative pole of the voltage source.
The anode is connected on the one hand to the grid of the control tube and on the other hand via a resistor to the positive terminal of the consumer device, so that no special anode power source is required for the amplifier tube. However, the problem arises that if the control tube has a high conductivity, the amplifier tube is almost completely blocked, so that it has a poor effect in this area.
According to the invention, this difficulty is remedied in that the anode of the amplifier tube is connected, in addition to the grid of the control tube, to a point of a resistor that bridges the control tube.
In Fig. 1 an embodiment of a switching arrangement according to the invention is shown, on the basis of which the invention will be explained in more detail. The-Fig. 2-5 represent further developments.
In the figures, 1 denotes a tube connected in series with the consumer device connected between terminals 4 and 5. In Fig. 1 and the following figures, terminals 2 and 3 of the switching arrangement are connected to a direct current source (mains), while terminals 4 and 5 lead to the consumer. The tube 1 is designed as a three-electrode tube, the grid potential of which is dependent on the supply voltage of the consumer at terminals 4 and 5 such that the internal resistance increases with increasing supply voltage and decreases with decreasing voltage.
The supply voltage at terminals 4 and 5 can fluctuate due to two causes, u. firstly as a result of the voltage fluctuations of the power source between terminals 2 and 3, secondly as a result of the different power consumption of the device connected between 4 and 5. If the grid were connected to the negative power line without the interposition of the amplifier 6, the relationships would apply:
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where V is the supply voltage at the consumer between terminals 4 and 5, E is the voltage between terminals 2 and 3 (mains voltage), i is the current, g is the gain of tube 1, Ri is its internal resistance, S is its steepness and Rb is the resistance of the Consumption device represents.
If the amplifier tube 6 is connected between 4 and 5 and a G-type amplification of the grid voltage fluctuations of the tube 1 causes, approximately:
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the supply voltage with changed current strength:
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The arrangement of the tubes 6 between the terminals 4 and 5, however, has the disadvantage that the regulation is poor in extreme cases, since this tube is then almost completely blocked. It is therefore, as indicated in the figures, the control tube 1 bridged by a resistor consisting of parts 7 and 8. Both the anode of the tube 6 and the grid of the tube 1 are connected to one point of this voltage divider.
If the resistance value of 7 with r1 and that of 8 with r2
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A resistor 13 is connected in the negative conductor and the grid of the tube 6 is connected to a point of this resistor in such a way that the grid voltage is also influenced by the current fluctuations. If you name the value of resistor 13 ... r5 and that of resistor 14 ... r6, you get
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