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Verfahren zur Erzeugung von periodischen Impulsen aus einer Wechselspannung
Es ist bereits ein Verfahren zur Erzeugung von periodischen Impulsen aus einer Wechselspannung bekannt (s, z. B. der Aufsatz vonW. Meissen"Steuerung von Quecksilberdampf-Stromrichtern mit Transistor-
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von Stromrichtern verwendet werden können. Mit Hilfe einer zusätzlichen veränderbaren Gleichspannung kann die Phasenlage der Nulldurchgänge und damit der Impuls verschoben werden. Der Bereich, in dem diese Verschiebung der Phasenlage der Impulse vorgenommen werden kann, hängt von der Kurvenform der Wechselspannung ab. Bei Sinusform beträgt der praktisch verwertbare Bereich etwa 1200 elektrisch. Durch Änderung der Kurvenform der Wechselspannung lässt sich dieser Bereich erweitern.
Aus der österr. Patentschrift Nr. 208959 ist eine Schaltungsanordnung zur Steuerung einer gas-oder dampfgefüllten Entladungsröhre bekanntgeworden, bei der ein Kondensator von einer Wechselspannung aufgeladen und über einen parallelgeschalteten Widerstand entladen werden kann. Hiemit lässt sich eine Aussteuerung des Zündzeitpunktes der Entladungsröhre über einen grösseren Winkelbereich ermöglichen. Der Zündzeitpunkt wird durch den Schnittpunkt der Entladekurve des Kondensators und der Zündspannungskurve der Entladungsröhre bestimmt. Die Entladekurve des Kondensators geht gegen den Null-Wert der anliegenden Wechselspannung.
Dies hat den Nachteil, dass am Ende der Entladekurve des Kondensators diese Kurve tangential oder nahezu tangential an die Null-Linie bzw. die Zündspannungskennlinie der Entladungsröhre läuft, so dass ein Schnittpunkt nicht vorhanden oder zumindest nicht genau definiert ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von periodischen Impulsen aus einer Wechselspan-
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zusätzlichen veränderbaren Gleichspannung abgeleitet werden. Erfindungsgemäss wird der Kondensator statt auf den Null-Wert auf einen jenseits davon liegenden Potentialwert entladen. Dieses Verfahren erlaubt es, mit geringem Aufwand die Phasenlage der Impulse in einem Bereich von wenigstens 1800 elektrisch zu verschieben, wobei die oben beschriebenen Nachteile nicht auftreten.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, aus dem weitere Einzelheiten und Vorteile hervorgehen. Fig. l zeigt einen Schaltungsaufbau, wie er zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet werden kann. Fig. 2 zeigt das Potential zweier Punkte dieser Schaltung ohne Verwendung einer zusätzlichen Gleichspannung, Fig. 3 mit Verwendung einer Zusatzspannung.
In Fig. 1 ist über eine Diode D. ein Kondensator Cl an eine Wechselspannung u angeschlossen. Der eine Pol P des Kondensators ist über einen Widerstand ru an eine - 15 V-Gleichstromsammelschiene gelegt, der andere Pol über eine veränderbare Gleichspannungsquelle ust an die 0 V-Sammelschiene. Der Punkt P ist gleichzeitig mit der Basis eines pnp-Transistors T verbunden, dessen Emitter an der 0 V-Sammelschiene und dessen Kollektor über einen Widerstand P, an der-15 V-Sammelschiene liegt. An die Basis des Transistors T ist über eine Diode D eine Klemme A angeschlossen, an die gegebenenfalls eine kleine positive Spannung gelegt werden kann.
Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende :
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Eine im Sinne des Zählpfeils positive Halbwelle der Wechselspannung u lädt den Kondensator C auf.
Nach Erreichen des Scheitelwertes der Spannung (beispielsweise 10 V) sperrt die Diode D, und der Kondensator C, entlädt sich über den Widerstand Das Potential des Punktes P zeigt die Fig. 2a unter der Annahme, dass die zusätzliche Gleichspannung ut gleich Null sei. Nach dem Anstieg nach einer Sinusfunktion bis zum Scheitelpunkt derselben fällt das Potential nach einer Exponentialfunktion ab. Nach Erreichen desPotentialsNull fliesst durch dieEmitter-Basisstrecke des Transistors T einStrom, und der Punkt
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Betrachtung unberücksichtigt bleiben.
Mit der Stromaufnahme der Emitter-Basisstrecke wird auch der gesamte Transistor durchlässig, und an dem Punkte K springt das Potential von-15 V auf etwa 0 V. An dem Kollektor des Transistors T kann dann in geeigneter Weise, z. B. über einen Kondensator C, ein Impuls abgeleitet werden (Fig. 2b zeigt das Potential des Punktes K).
Fügt man nun, wie in Fig. 1 dargestellt, eine negative Gleichspannung u. t zwischen der 0 V-Sam- melschiene und dem Kondensator Cl ein, so erreicht das Potential des Punktes P früher den Wert Null (s. Fig. 3a), und damit wird auch der Transistor T entsprechend früher durchlässig. Der Potentialsprung an dem Punkte K von - 15 V auf 0 V tritt also entsprechend früher auf (s. Fig. 3b) und damit a. Ich der abge- leitete Impuls. Durch Veränderung der Grösse der Gleichspannung ust (in dem dargestellten Beispiel etwa in einem Bereich von 0 bis 8 V) lässt sich auf diese Weise also eine Impulsverschiebung über einen grossen
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Wechselspannung u beträgtaufbauen. Der Aufwand ist sehr gering, und die erreichbare Genauigkeit ist verhältnismässig gross.
Die angegebene Schaltung (Fig. 1) bietet noch die weitere Möglichkeit, die Impulserzeugung gänzlich zu unterbinden, beispielsweise im Störungsfalle. Wird die Klemme A an eine kleine positive Spannung gelegt, so bleibt die Basis des Transistors T ständig positiv, und der Transistor wird nicht mehr durchlässig.
Die angegebene Schaltung (Fig. 1) kann auch mit umgekehrten Vorzeichen ausgeführt werden, d. h. also mit einem npn-Transistor statt des pnp-Transistors, mit dem Ersatz der - 15 V-Sammelschiene durch eine + 15 V-Sammelschiene und mit einerumkehrung der Gleichspannung u, t sowie der Durchlassrichtung der beiden Dioden. Die Wirkungsweise bleibt die gleiche.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erzeugung von periodischen Impulsen aus einer Wechselspannung, bei dem'ein Kondensator mit Hilfe der Wechselspannung über eine Diode aufgeladen und über einen Widerstand entladen wird und die Impulse aus der Summe der Spannung an dem Kondensator und einer zusätzlichen veränder- baren Gleichspannung abgeleitetwerden, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator statt auf den Nullwert auf einen jenseits'davon liegenden Potentialwert entladen wird.