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Schaltungsanordnung zum Einbrennen von Elektronenröhren
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Einbrennen von Elektronenröhren, bestehend aus einer Speiseanlage und einerAnzeigeanlage, zwischen welchen die Kathoden und die übrigen Elektroden einer Elektronenröhre angeschlossen sind.
Es ist bekannt, beim Einbrennen von Elektronenröhren an die einzelnen Röhrenelektroden die Einbrennspannung über Schutzglühlampen, die mehrere Funktionen haben, anzulegen. Zu diesem Zweck werden gewöhnlich Normalglühlampen mit einer Leistung von 15 bis 25 W/220 V benutzt. Mit Rücksicht darauf, dass die Elektronenröhrenherstellung eine Grossserienproduktion ist, bei der die Tageserzeugung mehrere tausend Stück beträgt, ist das bisherige Einbrennverfahren mittels Normalglühlampen sehr schwierig und ergibt hohe, durch den Spannungsabfall an den Glühlampen verursachte Energieverluste, die bei manchen Typen der erzeugten Elektronenröhren sogar den fünffachen Wert der erforderlichen Einbrennleistung erreichen.
Die oben erwähnten Energieverluste verursachen ferner eine Erhöhung der Umgebungstemperatur, was wieder eine Verschlechterung der Arbeitsbedingungen und den Bedarf von beträchtlichen Einrichtungskosten zum Lüften der Arbeitsräume zur Folge hat.
In diesem Zusammenhang darf auch die übermässige Anstrahlung durch mehrere hundert Glühlampen, der das Bedienungspersonal ausgesetzt ist, nicht unberücksichtigt bleiben.
Da die benutzten Glühlampen für eine Netzspannung bis 240 V bemessen sind, werden sie sehr oft zerstört, weil die angelegte Einbrennspannung einen Wert von 300 V erreichen kann und bei Kurzschlüssen innerhalb der Elektronenröhren beträchtliche Überlastungen entstehen, die die Glühlampen nicht ertragen können. Dadurch werden aber auch die Instandhaltungskosten übermässig erhöht.
Die Verwendung von Glühlampen ist ferner deswegen nicht vorteilhaft, weil durch diese Lampen keine Lichtsignalisierung kleiner Ströme im Kreis der Elektronenröhren ermöglicht werden kann. Die Glühlampen benötigen nämlich zum Aufleuchten einen viel grösseren Strom als jenen, der durch die Elektroden der Röhre fliesst. Weiters ist die Kurzschluss-Signalisierung unvollkommen, denn obwohl der Stromfluss durch die Elektroden während eines Kurzschlusses sehr beträchtlich ist, ist die Lichtausbeute der Glühlampe fast dieselbe wie bei einer Normalstromabnahme durch die Röhrenelektroden.
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rechnen muss.
Die oben erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten werden bei einer Schaltungsanordnung zum Einbrennen von Elektronenröhren, bestehend aus einer Speiseanlage und einer Anzeigeanlage, zwischen welchen die Kathoden und die übrigen Elektroden einer Elektronenröhre angeschlossen sind, erfindungsgemäss dadurch beseitigt, dass die Elektroden der zum Einbrennen bestimmten Elektronenröhre an die Netzspannungs-Sammelschienen über eine S pannungsverdopplergleichrichterschaltung (iVillardschaltung) angeschlossen sind, und dass in Serie mit den die negative Spannung abgebenden Halbleiterdioden der Verdopplerschaltung gleichgepolte Siliziumdioden der Anzeigeanlage eingeschaltet sind,
deren Anoden
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an die Kathoden der Elektronenröhre und deren Kathoden an die Basen von in Emitterschaltung angeord- neten PNP-Transistoren angeschlossen sind, wobei die Emitter dieser Transistoren auch an die Kathoden der zum Einbrennen bestimmten Elektronenröhre geschaltet sind, während die Kollektoren der Transito- ren über Signallampen an einen Netzfrequenzspannungs-Einweggleichrichter angeschlossensind, der eine Phasenverschiebung der gleichgerichteten Impulse um 1800 ermöglicht. Vorteilhafterweise können zwischen den Emittern und den Basen der Transistoren Schutzwiderstände der Anzeigeanlage eingeschaltet sein.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. l eine Schaltungsanordnung der zum Einbrennen von Verbundröhren, z. B. Empfängerröhren PCF 82, bestimmten Einrichtung, wodurch ein genügend kompliziertes Ausführungsbeispiel zum Einbrennen von Elektronenröhren dargestellt ist, und die Fig. 2 bis 4 erläutern die theoretischen Grundlagen des erfindungsgemässen Elektronenröhreneinbrennens, d. h. der Impulsverformung.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung aus einer Speiseanlage und einer Anzeigeanlage. Die Speiseanlage ist durch ein strichliert gezeichnetes und mit --2. -- bezeichnetes Rechteck abgegrenzt, wogegen sich die Anzeigeanlage inmitten eines ebenfalls strichliert gezeichneten und mit-K-bezeichneten Rechteckes befindet.
Die Speiseanlage-Z-ist so ausgeführt, dass von den Sammelschienen --1, 2 und 3-regelbare Wechselspannung an die Kondensatoren--C1, C2 und C3-- angelegt wird, die zusammen mit den Di-
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ter (zweitem Gitter) und den Anoden der zum Einbrennen bestimmten Röhre-E-zugeführt. Entsprechend der Stromabnahme der einzelnen Röhrenelektroden entstehen Spannungsabfälle an den Kondensatoren-Cl bis C3--, welche jedoch, da sie Reaktanzcharakter aufweisen, keine Wirkverluste darstellen. Die Kondensatoren-Cl bis C3-- sind so bemessen, dass ihre Werte die nötige Belastungsimpedanz der Röhre-E-bilden und einen etwaigen Kurzschlussstrom einer fehlerhaften Röhre auf einen angemessenen Wert herabsetzen.
Wenn ein Kurzschluss in der Röhre entsteht, wird von der Spannungsquelle die durch die Sammel- schienen-l., 2 und 3-zugeführte volle Spannung an denjenigen Kondensator angelegt, welcher der kurzgeschlossenen Elektrode zugeordnet ist. Für das Steuergitter der Röhre wird diese Schaltungsanordnung jedoch nicht angewandt, da die Steuergitterspannung gering ist und es deshalb ausreichend ist,. eine für den Steuergitter-Kurzschlussstrom bemessene Miniatursignallampe an den Steuergitterkreis zu koppeln. Der Strom der Signallampe-Zg-wird durch die Sammelschiene --4-- aus einer Niederspannungsquelle geliefert.
Im wesentlichen beruht die Funktion der Anzeigeanlage --K-- in der Ausnutzung der Strom-Spannungscharakterittik der Siliziumdioden --D7 bis D9-- der Anzeigeanlage --K--, die jeweils in Serie an die Dioden--D4 bis D6-- der Speiseanlage --Z-- geschaltet sind. Die Dioden-D7 bis D9-- sind durch die Schutzwiderstände --R1 bis R3-- überbrückt. An den Dioden --D7 bis D9-- werden Impulse erzeugt, deren Dauer proportional der Stromabnahme der einzelnen Röhrenelektroden ist. Die Amplitude dieser Impulse ist konStant und von der Strom-Spannungscharakteristik der benutzten Dioden abhängig.
Die auf diese Weise erzeugten Impulse werden den Basen der in Emitterschaltung angeordneten Transistoren--T1, T2 und T3-- zugeführt, die mit geerdeten Emittern als Koinzidenzschaltungen im Schaltsystem arbeiten.
Die Impulsformen sind aus den Fig. 2 bis 4 ersichtlich. Die Kurve --A-- in Fig. 2 stellt die Kennlinie der durch die Sammelschienen--1, 2 oder 3-- zugeführten Eingangsspannung --U1-- dat, Die Kur- ve-B- (Vollinie) in Fig. 3 stellt die Kennlinie der beim Normalbetrieb der Basis eines Transistors zugeführten Spannung-U2-- dar (mittlerer Stromverbrauch), während die Kurve die strichliert eingezeichnet ist, die Kennlinie eines Höchststromverbrauches durch eine kurzgeschlossene Röhrenelektrode darstellt.
Transformierte und einweggleichgerichtete Netzspannung, durch die Kurve-C-in Fig. 3 dargestellt, wird durch die Sammelschiene --6-- (Fig.1), den Miniatursignallampen --Z1, Z2 und Z3-- zu- geführt, die an den Kollektorkreis des entsprechenden Transistors-T1, T2 oder T3-- gekoppelt sind.
Sobald Koinzidenz des Impulses-B-mit dem Impuls-C-oder des Impulses-B'-mit dem Impuls--C'-- eintritt (Fig. 3 oder 4), leuchtet die entsprechende Signallampe-Zl, Z2 oder Z3-- auf.
Die Leuchtdichte der aufleuchtenden Signallampe ist dabei konstant im Bereich von zirka 3 bis 100je des abgenommenen Röhrenstromes bei einwandfreier Röhre.
Die Anzeigeanlage-K-dient ferner zum Auffinden von durch Kurzschluss bzw. Überstrom verur-
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sachten Röhrenstörungen. Um diese Störungen aufzufinden, ist es notwendig, die Phase der durch die Sammelschiene-6-zugeführten Kollektorspannung-U3- (Fig. 4) zu verschieben, was durch die
Umpolung der Primäranzapfungen des Speisetransformators (in den Zeichnungen nicht eingezeichnet) vorgenommen werden kann.
Bei der Feststellung der oben erwähnten Defekte erhalten die Impulse der Kollektorspannung-U3- der Transistoren-Tl, T2 und T3- die durch die Kurve-C'-in Fig. 4 dargestellte Form.
In diesem Fall erfolgt ein Aufleuchten der Signallampen lediglich im Bereich von zirka 80 bis 1000, 10 des abgenommenen Röhrenhöchststromes, u. zw. deswegen, weil in diesem Fall Koinzidenz nur jenes
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Die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung ist sehr vorteilhaft, da vor allem durch die Benutzung geglätteter und stabilisierter Spannung der Einbrennprozess verbessert wird, indem die momentane Bewegungsgeschwindigkeit der Ionen wesentlich erniedrigt wird, so dass die Emissionsschicht der zum Einbrennen bestimmten Elektronenröhre eine geringere Gefahr läuft zerstört zu werden.
Die Signalisierung des durch die Röhrenelektroden fliessenden Stromes wird durch Miniatursignallampen, z. B. vom 6 V-Typ, vorgenommen, die eine lange Lebensdauer aufweisen, da sie nur während des Kontrollvorganges eingeschaltet sind und weder intensives Licht, noch hohe Temperatur erzeugen.
Ausserdem weist die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung noch die folgenden Vorteile auf :
Die Brenneinrichtung ist von kleinen Ausmassen ; Überwachungsmöglichkeit des Einbrennprozesses in allen Stufen;
Verwendung eines kurzschlussfesten Spannungsverdopplers ; eine Anzahl der Dioden wird zum Abtasten der dem Basis-Emitterkreis der als Schalter gekoppelten
Transistoren zugeführten Signalimpulse benutzt ; genaue Unterscheidung zwischen zerstörten (kurzgeschlossenen) und unversehrten Elektronenröhren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung zum Einbrennen von Elektronenröhren, bestehend aus einer Speiseanlage und einer Anzeigeanlage, zwischen welchen die Kathoden und die übrigen Elektroden einer Elektronenröhre angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden der zum Einbrennen, be-
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negative Spannung abgebenden Halbleiterdioden (D4, D5 und D6) der Verdopplerschaltung gleichgepolte Siliziumdioden (D7, D8 und D9) der Anzeigeanlage (K) eingeschaltet sind, deren Anoden an die Kathoden der Elektronenröhre (E) und deren Kathoden an die Basen von in Emitterschaltung angeordneten PNPTransistoren (Tl, T2, T3) angeschlossen sind, wobei die Emitter dieser Transistoren auch an die Kathoden der zum Einbrennen bestimmten Elektronenröhre (E) geschaltet sind, während die Kollektoren der Transistoren (Tl, T2 und T3)
über Signallampen (ZI, Z2 und Z3) an einen Netzfrequenzspannungs-Einweggleichrichter angeschlossen sind, der eine Phasenverschiebung der gleichgerichteten Impulse um 1800 ermöglicht.