CH192439A - Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform. - Google Patents

Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform.

Info

Publication number
CH192439A
CH192439A CH192439DA CH192439A CH 192439 A CH192439 A CH 192439A CH 192439D A CH192439D A CH 192439DA CH 192439 A CH192439 A CH 192439A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
voltage
discharge
arrangement according
dependent
discharge paths
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Elektricitaets-Gese Allgemeine
Original Assignee
Aeg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aeg filed Critical Aeg
Publication of CH192439A publication Critical patent/CH192439A/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Description

  

  Anordnung zur Erzeugung von     Wechselspannungen    rechteckiger     Kurvenform.       Die vorliegende Erfindung betrifft eine  Anordnung zur Erzeugung von     periodischen     Spannungsschwankungen mit     rechteckiger          Kurvenform    und praktisch beliebig kurzer  Dauer unter Verwendung von     gittergesteuer-          ten    Dampf- oder     Gasentladungsstrecken.    Der  artige     .Spannungsverläufe    sind bekanntlich  insbesondere für die .Steuerung von     Dampf-          oder        Gasentladungsstrecken        

  erwünscht,    vor  allem beispielsweise für     Prüfungszwecke     oder für     stroboskopische    Anordnungen, aber  auch für andere     betriebsmässige    Aufgaben,  wo es auf einen sehr genauen     Zündeinsatz     und eine beliebig, aber genau wählbare  Dauer der Steuerimpulse ankommt,     wie    z. B.  auch bei     Graetzsehaltungen.     



  Es ist     bereits    bekannt, solche Spannungs  schwankungen     mittels    Wechselrichter- oder       Kippschwingschaltungen    zu erzeugen. Je  doch     ist    bei diesen bekannten Anordnungen  die Steilheit des     Spannungsanstieges    und des       Spannungsabfalles    an den Flanken     des        er-          zeugten        ispannungsstosses    durch die Aus-         gleichvorgänge    an den     verwendeten    Energie  speichern begrenzt,

   und zweitens kann die  Dauer des     Spannungsstosses.    nicht unter einen       gewissen        Kleinstwert    herabgesetzt werden,  der bei     Wechselrichtern    in erster     Linie    dureh  die     Entionisierungsvorgänge    an den     Wechsel-          richterentladungsstrecken        und-    bei     -Kipp-          schwingschaltungen    .durch : die Dauer der  Ausgleichsvorgänge bestimmt ist.

   Es kann  mit     diesen        bekannten    Anordnungen also  weder     eine    Kurve von absolut rechteckigem  Verlauf oder zumindest     mit    wirklich senk  recht verlaufenden     Flanken    erreicht werden,  noch kann vor allem mit     -diesen        Anordnungen     die Dauer des,     Spannungsimpulses    auf derart  kurze Werte herabgedrückt werden, wie sie  sich für manche Zwecke neuerdings als not  wendig erwiesen haben.  



       Diese        beträchtlichen    Mängel werden  sämtlich vermieden durch Anordnungen, wel  che gemäss dem Gedanken der vorliegenden       Erfindung    aufgebaut     sind.    Bei dieser werden  sowohl für die     austeigende        wie    für die ab-      fallende Flanke des zu     erzeugenden    :

  Span  nungsstosses     Zündprozesse    von Dampf oder       Gasentladungsstrecken        verwendet.    Derartige       Zündprozesse    haben     bekanntlich    den Vorzug,  dass die Spannung an den Entladungsstrecken  sich mit praktisch unbegrenzter Steilheit  plötzlich     ändert.    Beim Erfindungsgegen  stand werden die senkrechten Spannungsän  derungen zu     Beginn    und Ende der Rechteck  kurve jeweils durch diesen beim     Zündprozess     auftretenden plötzlichen Spannungszusam  menbruch zweier nicht :

  durch     elektrische     Energiespeicher voneinander abhängiger     git-          tergesteuerter    Entladungsstrecken unmittel  bar erzeugt.     Gleichzeitig    sind auch die kon  stanten Spannungswerte der zu erzeugenden       Rechteckkurve    durch die     Stromkreise    dieser  beiden     Entladungsstrecken        bestimmt.    Auf  diese Weise gelingt es, den     angeschlossenen     Verbraucherkreis von den Ausgleichsvorgän  gen von Kondensatoren und     InduktivitMen     völlig zu befreien und damit eine ideale       Rechteckigkeit    zu erzielen,

   und weiterhin  kann auch die     Dauer    der erzeugten Span  nungsstösse beliebig     verringert    werden, da  die     Entionisierungsvorgänge    der verwende  ten Rohre     sich    im Verbraucherkreis ebenfalls       nicht    mehr bemerkbar machen können.  



  Zur, näheren     Erläuterung    des Erfindungs  gedankens sollen im folgenden einige     Aus-          führungsbeispiele    beschrieben werden,     mit     denen jedoch     kein.        Anspruch    auf Vollständig  keit in der Erschöpfung     sämtlicher    in den  Bereich der Erfindung     fallenden        Möglichkei-          ten    erhoben wird.  



  In     Abb.    1 der     Zeichnung    ist eine Anord  nung     dargestellt,    bei der beide zur Erzeu  gung der     gewünschten        rechteckigen    Span  nung dienenden Entladungsstrecken zu zwei  verschiedenen, in     Gleichrichterschaltung    an  geordneten :Systemen gehören.

   Der Einfach  heit halber möge, wie auch bei .den andern       Ausführungsbeispielen,    angenommen wer  den, dass der     Verbraucherwiderstand        verhä1t-          nismässig    gross     ist;    :dies trifft ja auch für das  hauptsächlich genannte     Arbeitsgebiet,    die       Erzeugung    von     Steuerspannungen    für     E.nt-          ladungsetrecken,        praktisch        immer    zu.

   Es sei    aber vorweg bemerkt,     dass    die Wirkungs  weise der Erfindung durch die Grösse des  Verbraucherwiderstandes nicht     beeinträch-          tigt        wird,    dieser     vielmehr    beliebige Werte  annehmen kann.

   Eine     Wechselstromquelle    7  speist in Parallelschaltung zwei Halbweg  gleichrichtersysteme 1 und 2, die im wesent  lichen aus je einer     gittergesteuerten        Dampf-          oder        Gasentladungs@atrecke    11     bezw.    21 und  einem im Anodenkreis angeordneten     Ohm-          sehen    Widerstand 12     bezw.    22 bestehen. Die       Entladungsstrecken    11 und 21 sind     katho-          denseitig    miteinander und mit dem einen  Pol der     Wechselspannungsquelle    7 verbun  den.

   Die     Steuerspannungen    der Entladungs  strecken werden über     :Strombegrenzungswi-          derstände    15     bezw.    25     jeweils    dem Mittel  punkt einer aus verschiedenartigen 'Schein  widerständen 13<B>,</B>     bezw.    23 und 14     bezw.    24       bestehenden    und an .die     Wechselspannung    7       angeschlossenen        Phasenschieberbrücke    ent  nommen.

   Zur beliebigen     Einstellung    des  Zündzeitpunktes innerhalb der     Wechselspan-          nungahalbwelle    ist     mindestens    einer der  Scheinwiderstände in jeder Brücke veränder  bar, im     Ausführungsbeispiel    die     Ohmschen     Widerstände 14 und 24. Zwischen den mit  den Anoden der Entladungsstrecken 11 und  21 verbundenen Klemmen 5 und 6.     ist    der  Verbraucherkreis mit dem Verbraucher  widerstand 3 angeschlossen. In Reihe mit  dem Verbraucher 3 ist     gegebenenfalls    noch       eine,Gleichspannungsquelle    4 vorgesehen.  



  Die     Wirkungsweise        dieser        Anordnung    ist  die     folgende    (vergleiche     Abb.        2):     Im Verlauf der positiven Halbwelle der       Wechselspannung    7, die durch die Kurve 7  in     Abb.    2a dargestellt sein möge, soll die       Entladungsstrecke    11 im Augenblick     #1    und  die     Entladungsstrecke    21 im Augenblick     t2     vermöge der entsprechend eingestellten     Pha-          senschiebersteuerspannungen    zünden.

   Der  Spannungsverlauf an den Klemmen 5 und 6,  d. h. an den Anoden, bezogen auf die Ka  thodenleitung, wird dann durch die Kurve 5       bezw.    die strichpunktierte     Kurve    6 darge  stellt, die     beider    mit der     Kurve    7 zusammen  fallen, solange die     betreffenden.    Entladungs-           strecken    nicht leitend     sind,    und die im Au  genblick     t1        bezw.        t2    plötzlich auf den Wert.  der     Lichtbogenspannung    absinken.

   Wie ohne  weiteres ersichtlich     ist,    zeigt dann die, den  Klemmen 5 und 6     aufgedrückte    Spannung,  bezogen auf die Klemmen 5, den in     Abb.        2h     gezeigten Verlauf, das, heisst :die !Spannung ist  während :

  des     grössten    Teils der     Wechselspan-          nungsperiode    Null und steigt nur während  der kurzen Zeit     (t2-t,)    mit einem plötz  lichen Anstieg und einem ebenso plötzlichen  Abfall auf endliche Werte in     praktisch    voll  kommener     Rechteckform.    Die Dauer     (t2-tl)     des     iSpannung,-stosses    kann durch entspre  chende gegenseitige     Einstellung    der beiden       Phasenechieberbrücken    13, 14     bezw.    28, 24  beliebig verkürzt werden.

   Denn für die       Entionisierung    und Wiedergewinnung der  Steuerfähigkeit steht beiden Entladungs  strecken die gesamte negative Halbwelle vom  Augenblick     t,    bis zum Augenblick     t4    zur       Verfügung.     



  Durch die Einführung der Spannungs  quelle 4 mit der angegebenen Polarität er  reicht man, dass :die am eigentlichen Verbrau  cher 3, d. h. zwischen den Klemmen 6 und 8       aufgedrückte    Spannung sowohl negative wie  positive Richtung annimmt. Der Spannungs  verlauf der Klemme 8 in bezug auf die Ka  thoden der     Entladungsstrecken    ist in     Abh.    2a  durch die Kurve 8     dargestellt,    die um den       Betrag    der     Gleichspannung    4 höher liegt als  die Kurve 5.

   Die rechteckige Wechselspan  nung mit kurzen     positiven    und langen nega  tiven Amplituden wird :durch die Kurve 6 in       Abb.        2b        dargestellt,    jedoch bezogen auf die  Kurve 8 als Nullinie. Durch     Änderung    der  Gleichspannung 4 kann jedes beliebige Ver  hältnis zwischen     positiver    und negativer  Amplitude erreicht werden.

   Darüber hinaus  kann auch ein     iSpannungsverlauf    vollständig  im positiven oder im negativen Bereich er  zwungen werden, der nur kurzzeitige     .Span-          nungserhöhungen    oder Spannungsabsenkun  gen     aufweist,    je nach der Polarität der  Gleichstromquelle 4 und deren Grössenver  hältnis zu der Amplitude der Wechselstrom  quelle     'I.        Dien    Höhe der     @Spannungsstösse    kann    im übrigen auch durch gleichsinnige Phasen  verschiebung beider     Gitterspannungen    ver  ändert werden.

   Vorteilhaft     wird    man jedoch  die Zündzeitpunkte     t1    und     t,    in die Nähe des       Spannungsmaximums        legen;    die stets einem  bestimmten Ausschnitt aus der Wechsel  spannungskurve 7 entsprechende     Spannungs-          amplitude    kann dann bei :den verhältnis  mässig     ,sehr    kurzen Impulsdauern praktisch  als konstant angesehen werden.  



       Anderseits    kann man aber auch eine ge  wisse Unabhängigkeit der Spannungsampli  tude von der     Phasenlage    der     Zündzeitpunkte     erzielen, wenn als     Wechselspannungsquelle     eine     Einrichtung    vorgesehen     ist,    welche  Wechselspannungen mit abgeflachten Kup  pen,     wenigstens:

      in der einen Halbwelle, lie  fert und beispielsweise nach     Abb.    3 aufge  baut sein kann. .Eine     Wechselspannungs-          quelle    für     eänusförmige    Wechselspannung 70  arbeitet auf einen geschlossenen Kreis, der  aus einer     urgesteuerten    Dampf- oder     Gasent-          ladungsstrecke    71 und einem verhältnismässig  hohen Widerstand 72     besteht.    An den Klem  men des     Widerstandes    72 tritt nur während  der     Stromdurchlasszeiten    der Entladungs  strecke 71 eine     !Spannung    auf.

   Durch     Vor-          schaltung        einer     7 3  mit einer Spannung, die     etwa    gleich der hal  ben Amplitude der     Wechselspannung    70 ist,  entsteht     zwischen    den Klemmen 74 und 75  eine Spannung mit dem in     Abb.    4 dargestell  ten Kurvenverlauf, bezogen auf das Poten  tial der Klemme 75.  



  Wird eine     :derartige    Spannungsquelle an       ,Stell:o,der        iSpannungsiquelle    7 in die Anord  nung gemäss     Abb.    1 eingefügt, und zwar     :

  der-          art,    dass die Klemme 75     mit    den Kathoden  der     Entladungm#trecken    11 und 21,     verbunden     ist -die     Phasenschieberbrücken    werden da  bei vorteilhaft     unmittelbar    an die Span  nungsquelle 70     angeschlossen    - so bleibt die  erzeugte Spannung absolut     rechteckig,    auch  wenn die     Zündmomente    der     Entladungsstr        ek-          ken    aus.

   irgendwelchen Gründen,     beispiels-          weise    zur Regelung, stark in der Phase ver  schoben werden. Im übrigen wird aber die      Arbeitsweise durch diese     Abänderung    nicht       berührt.     



  Um bei derartigen Anordnungen mit  einer einzigen     Gleichspannungsquelle    (4, 73)       auszukommen,    kann man entweder die Span  nungsquelle 4 statt in den Verbraucherkreis,  zwischen die beiden Gleichrichter, und zwar  zwischen die beiden Widerstände 12 und 22,  einfügen. Dies geschieht derart, dass die  Klemme 74 der     Wechselspannungsquelle    bei  spielsweise als     Anzapfung    einer einzigen  Gleichstrombatterie     ausgebildet    wird und  mit dem Widerstand 22 unmittelbar verbun  den bleibt.  



  Eine andere Schaltungsweise die eben  falls auf dem     Gleichrichterprinzip    beruht  und mit einer Wechselspannung nach     Abb.    4  arbeitet, und die ebenfalls mit nur einer ein  zigen     Gleichhilfss        pannungs.quelle    auskommt,  ist in     Abb.    5 dargestellt. Vorausgesetzt ist  .dabei allerdings, dass .der innere Widerstand  der Spannungsquelle 7 nach     Abb.    3 genügend  gross ist, so dass der der zuletzt zündenden  Entladungsstrecke 21 zugeordnete Anoden  widerstand 22 kurzgeschlossen werden kann.

    In der     Abb.    -5 sind die beiden Gleichspan  nungsquellen 4     bezw.    73 der Übersichtlich  keit und des besseren Vergleichs mit der An  ordnung der     Abb.    1 halber getrennt darge  stellt; sie werden jedoch in Wirklichkeit  zweckmässig in Reihenschaltung zu einer  einzigen     Batterie    zusammengefasst, deren Ge  samtspannung U etwas kleiner sein muss als  die Amplitude der     Wechselspannung    70. Die       übrigen    Elemente der     Schaltung    stimmen  mit denen der     Abb.    1     bezw.    der     Abb.    3 über  ein und sind wie diese beziffert.

   Die Steue  rung der Entladungsstrecken 11 und 12 kann  mit den gleichen Hilfsmitteln     erfolgen    wie  in der Anordnung der     Abb.    1 und ist nicht  mehr besonders dargestellt.  



  Die     Wirkungsweise    der in     Abb.    5 ge  zeigten Anordnung möge anhand der Kurven  der     Abb.    6 näher erklärt werden. Die     @Span-          nung    zwischen den Klemmen 74 und 75, be  zogen auf das Kathodenpotential der Gleich  richterröhren 11     und    21, wird durch die    Kurve a mit der Nullinie b dargestellt       (Abb.    6a).

   Die gleiche Kurve a gibt aber  auch, bezogen auf die um den Betrag der  Spannung E der Batterie 4 niedriger gelege  nen     Nullinie    c, den Verlauf der     .Spannung    an  den beiden     Entladungsstrecken    11 und 21,  bezogen auf das     Kathodenpotential,    für den  Fall, dass beide dauernd gesperrt sind. Zün  det nun beispielsweise das, Rohr 11 im Au  genblick     tl    und das Rohr 21 im Augenblick       t,    so stellt die Kurve d in     Abb.    6a den Ver  lauf des Anodenpotentials der Entladungs  strecke 21 dar.

   Im     Augenblick        t,        wird    näm  lich ein     Stromkreis        gesehlossen,        dessen    trei  bende Spannung gleich der Spannung U ist,  und der sich über die Batterien 7.3 und 4, den  Widerstand 12,     die,    Entladungsstrecke 11  und den Widerstand 72 ,schliesst. Die Entla  dungsstrecke 71 ist in dem in     Betracht    kom  menden Zeitraum     --        zwischen    den Augen  blicken<I>t'</I> und<I>t"</I> - ,stromlos, so dass der  innere Widerstand der Spannungswelle 70  gleich dem Widerstand 72 ist.

   Ist nun der  Widerstand 1'2 des     Gleichrichters    1 bei  spielsweise viermal so gross, als der Wider  stand 72, so wird die Spannung     zwischen     Anode und Kathode der Entladungsstrecke  21 im Augenblick     t,    auf Vierfünftel ihres  Wertes sinken. Im Augenblick 4 bricht sie  vollends zusammen auf den Wert der prak  tisch     vernachlässigbaren        Brennspannung,    wo  mit auch die während der Zeit     (t,-t,).    bren  nende Entladungsstrecke 11 zum Erlöschen  gebracht wird.

   Im Augenblick     t3,   <I>wo</I> die Am  plitude der     Wechselspannung    70 grösser wird  als die Spannung U, welche vom     Augenblick          t2    ab am Widerstand 72 liegt, wird auch die  Entladung im Rohr 21 unterbrochen. Beide  Entladungsstrecken 11 und     1(2    müssen     erst     im Augenblick     t4        wieder        steuerfähig    sein,  d. h. an einer Neuzündung     verhindert    wer  den.     Die    hierzu zur Verfügung stehende Zeit  ist in jedem Falle hinreichend gross.

   Vom  Augenblick 4 an     verläuft    die     Kurve    d     bis     zum Augenblick     t1    der nächsten     Zündung     zusammen mit der Kurve a. Es,     ist    nun leicht  einzusehen, dass bei diesen     Verhältnissen    die  Spannung am     Verbraucher    3, und zwar be-      zogen auf das Potential der     Klemme    50,  nach der Kurve 60 der     Abb.    6b verläuft, wel  che in ihren Kurven den Potentialverlauf  der entsprechend bezifferten Klemmen der       Abb.    5 darstellt.  



  Durch Änderung der Phasenlage .der  Zündzeitpunkte     t1    und     t2        einerseits,    und  durch Wahl des     Verhältnisses:   
EMI0005.0008  
   d. h. es       Batterieansatzpunktes    74     bezw.    60 für den  Verbraucher anderseits, hat man es mit dieser  Schaltung in der Hand, jede beliebige ideale       Pechteckspannung    herzustellen, und zwar  symmetrische wie     unsymmetrische    .Spannun  gen (bis zu solchen mit äusserst kurzen Span  nungsstössen in der einen Richtung), und  Spannungen mit oder ohne Gleichstromkom  ponente.  



  Eine Verringerung der     Flankensteilheit     der erzeugten Spannungskurven kann gege  benenfalls     leicht    durch     Parallelsehaltung     eines     Kondensators    zum Verbraucher erzielt  werden. Der Widerstand -des Verbrauchers       selbst    darf ohne Störung des     Betriebes    in  weiten Grenzen veränderlich sein.  



  Eine weitere Ausführungsform für die       Durchführung    des. Erfindungsgedankens be  dient sich des     Wechselrichterprinzips.    Eine       entsprechende    Anordnung ist in     Abb.    7 dar  gestellt. Es sind zwei Wechselrichter 1 und  2     vorgesehen,    :deren Entladungsstrecken 11  und 11'     bezw.    21 und 21' zusammen mit  Kondensatoren 18     bezw.    2<B>8</B> und     Ohmschen          Widerständen    12 und 12'     bezw.    22 und 22'  in bekannter     Weise    in Parallelanordnung zu  sammenarbeiten.

   Beide Wechselrichter wer  den aus     einer    gemeinsamen Spannungsquelle  4 gespeist, und zwar mit der gleichen Span  nung U. Sie können dabei entweder parallel  oder aber auch in Reihe an die Gleichspan  nungsquelle     angeschlossen    sein, welche im  einen Fall die Spannung U, im andern Fall  die Spannung 2U     besitzen    müsste. Die     dritte     und     zweckmässigste    Möglichkeit ist jedoch  eine Speisung, wie sie in     Abb.    7     dargestellt          ist.    Sie stellt einen Zwischenfall zwischen       Parallelspeisung    und Reihenspeisung dar.

         Die        Batterie    4 braucht hierbei nur für eine    Spannung     (2U-E)    bemessen zu werden. Es  ist allerdings zweckmässig, die beiden Ab  griffe     mindestens    eines- Wechselrichters, an  der     Batterie    veränderlich zu halten, so dass  eine Änderung der Spannung E erzielt     wird,     deren vorteilhafte Auswirkung später be  schrieben werden soll. Zur Herstellung sym  metrischer Verhältnisse in den beiden Wech  selrichtern ist es ferner zweckmässig, .diese  aus gleich gross bemessenen     .Schaltelementen     aufzubauen.

   Zumindest sollen diese so be  messen sein, dass     der,Spannungsanstieg    an  ,den beiden Entladungsstrecken '11 und 21  nach deren Löschung mit genau den gleichen  Zeitkonstanten vor sich geht.  



  Zur Lieferung der gewünschten     Recht-          eekspannung    für den Verbraucher 3 dienen  an sich nur .die beiden Entladungsstrecken 11  und 21, während die     Hilfsentladungsstrecken     11' und 21' deren Löschen bewirken und im  übrigen die Möglichkeit geben, dass     Beein-.          flussungen        durch        Energiespeieher    jeweils nur  zwischen einer     Hauptentladungs,strecke        (11.,     21) und den     zugeordneten        Hilfsentladungs-          strecken    (11', 21') auftreten,

   jedoch nicht       zwischen    .den     Hauptentladungsstrecken    und  damit im Verbraucherkreis. Die Einrichtun  gen für die Steuerung der beiden     Wech3el-          richter    mögen im     folgenden    zusammen mit  der     Wirkung,s:weise    der Anordnung anhand  der     Abb.    7 und 8 näher erläutert werden.  



  Es möge zunächst angenommen werden,  dass die beiden Entladungsstrecken 11 und  21 leitend sind. Durch Einleitung der Ent  ladung in den beiden Entladungsstrecken 11'  und 21'     mittels    der Gitterst,     uerang    werden  die beiden     Hauptentladungsstrecken    mit       Hilfe    der Kondensatoren 18 und 28 gleich  zeitig gelöscht.

   Dies geschieht beispielsweise  dadurch,     d.ass    das Steuergitter der Ent  ladungsstrecke 21' von aussen eine die Zün  dung ermöglichende .Spannung erhält, und  dass der beim Einsetzen ,der Entladung in der  Entladungsstrecke 21' auftretende Stromstoss  über einen Transformator 3,1 .dem     Gitterkreis     der Entladungsstrecke 11' zugeführt wird,  der ausser der     :

  Sekundärwicklung    dieses       Transformators    eine die Entladung nor-      malerweise verhindernde     Flilfsspannungs-          quelle    16' und     gegebenenfalls    einen Strom  begrenzungswiderstand 15' enthält.     Durch          diese    Anordnung     wird    mit Sicherheit er  reicht, dass die beiden     Hilfsentladungs-          strecken    gleichzeitig zünden.

   Einige Zeit  nach der hierdurch bewirkten     gleichzeitigen     Löschung der Entladungsstrecken 11 und 2.1  ist die     Anodenspannung    an diesen beiden       Entladungsstrecken    vermöge der Umladung  der     -Kondensatoren    1,8     bezw.    2,8 wieder auf  den vollen Betrag der Spannung U angestie  gen.

   Vermöge einer der     Wechselspannungs,-          quelle    32 entnommenen und dem     Gitterkreis     über einen     Transformator    33 zugeführten  Wechselspannung, der gegebenenfalls noch  eine     normalerweise    sperrende     Vorspannung     116 überlagert sein kann, wird darauf in       irgend    einem Zeitpunkt die     Entladungs-          sirecke    11 gezündet. Der hierbei einsetzende  Stromstoss erzeugt in der Sekundärwicklung  des     Transformators    30 eine Spannung, wel  che einen     Schwingungskreis    37, 38 anstösst.

    Durch     geeignete    Bemessung     dieses        Schwin-          gungskreises        lässt    sich erreichen, dass seine       Ausgangsspannung    um einen gewissen Win  kel nacheilt.

   Diese 'Spannung     wird    dem Git  terkreis der     zweiten        Hauptentladungsstrecke     21 über     einen        Widerstand    39 zugeführt, so  dass     dass    Rohr 21 mit einer     .gewissen,    genau       bestimmten    und     einstellbaren        Zeitverzöge-          rung    nach dem Rohr 11 leitend     wird.    Im       Gitterkreis        des    Rohres 21 ist ausserdem noch  zweckmässig eine veränderliche,

   den Ent  ladungseinsatz verhindernde     Vorspannung     2!6 und ein     Stroinbegxenzungswideretand    25  vorgesehen. Die     .Steuerfrenadspannungen    für  die     Entladungsstrecken    11 und 21'     können     verschiedenen,

       untereinander    jedoch syn  chronen     Wechselspannungsquellen    entnom  men     werden.    Vorteilhaft wird jedoch die  gleiche     Spannungsquelle    verwendet und   wie im     Ausführungsbeispiel    - .die     Wech-          selspannungskomponente    der     einen    Ent  ladungsstrecke, beispielsweise 21', durch       Zwischenschaltung        eines    mittelangezapften       T'rana,formators    34 und einer phasenverschie  benden     Brückenanordnung    35,

   36 in der    Phase gegenüber der     Wechselspannungskom-          ponente    der andern     fremdgesteuerten    Ent  ladungsstrecke indem     gewünschten    Mass ver  schoben.  



  Die Kurven<I>a</I> und<I>b</I> der     Abb.        8a        stellen     den Verlauf     des        Potentialas    der Anoden der  Entladungsstrecken 11     bezw.    21 dar. Dabei  sind die     Potentiale    bezogen auf den nega  tiven     Perl    .der Batterie 4,     dessen        Potential    als       Nullinie        eingetragen    ist. Es mögen wieder  anfangs beide     Entladungsstrecken    11 und 21  leitend sein.

   Es liegt an ihnen dann     nur    die  Brennspannung     e$.    Die Kurve a liegt dabei  um den Betrag     U   <B>-E</B> höher als die     Kurve   <I>b;</I>  die Gerade c     stellt    also das     Kathodenpoten-          tial    der Entladungsstrecken 11 und 11' dar.

    Im Augenblick     t1    werden nun die beiden  Rohre 11 und     Q21,        wie    oben     beschrieben     wurde, gelöscht, d. h. die Kurven a und b       sinken    plötzlich stark ab, um darauf nach       Massgabe    der Zeitkonstanten im     Umladekreis     der     gommutierungskondensataren    18     bezw.     28 allmählich wieder anzusteigen, und zwar  so lange,     bis    die Spannung zwischen Anode  und Kathode jedes Rohres den Betrag U er  reicht.

   Zur Zeit     t2    wird die Entladungs  strecke 11     in    der     beschriebenen        Weise    durch  die Gittersteuerung freigegeben, d. h. die  Kurve a sinkt auf den Wert der     Brennspan-          nung,    bezogen auf die Kurve c.

   Nach einer  bestimmten einstellbaren und,     beliebig        kurz     zu haltenden Zeit     wird    durch den Stromstoss  in der     Entladungsstrecke    11 im Augenblick       t3    auch das Rohr 21 gezündet, so dass nun  mehr auch die Kurve b auf den     Wert    der  Brennspannung, bezogen auf die Nullinie,  plötzlich     absinkt.    Beide     Entladungsstrecken     brennen     nun,        bis    im Augenblick     t1    .der näch  sten Periode der Vorgang von neuem     beginnt.     



  Statt der beschriebenen, vom     Entladungs-          einsatz    im Rohr 11     abhängigen        Schwin-          gungsskreissteuerung    kann für die bei  den     Hauptentladungssireeken        ebenfalls.    eine       Steuerung    durch Fremdspannung vorgesehen  werden.     Dieee    sind dann in entsprechender       Weise    in der Phase gegeneinander zu ver  schieben.

        Da an die Anoden der beiden Rohre 11  und 21 (Klemmen 5 und 6) der Verbraucher  3 unmittelbar angeschlossen ist, lässt sich die  erzeugte     Rechteckspannung,    wie ohne wei  teres ersichtlich, durch Differenzbildung aus  den beiden Kurven a und b der     Abb.    8a dar  stellen     (Abb.    8b).     Die    Kurve d stellt dabei,  bezogen auf die     eingezeichnete    Nullinie,     da-s          Potential    der Klemme 6 gegenüber der  Klemme 5 dar.

       Es        ist        anhand    dieser Kur  vendarstellungen ferner deutlich zu     ersehen,          dass    eine reine     Rechteckspannung    nur dann  erhalten werden kann, wenn die beiden     Ano-          denspannungskurven        a    und b im Zeitraum       t2-tl    parallel verlaufen,     .d.    h. wenn die bei  den massgebenden     Zeitkonstanten    gleich  sind.

       Dies    bedeutet aber, wie schon oben ge  sagt, einen     symmetrischen    Aufbau der bei  den     Wechselrichter.    Die Kurven lassen  ferner erkennen,     dass.    durch Änderung der       Spannungsabgriffe    an der Batterie 4, d. h.  durch Änderung der Spannung E, jede be  liebige Gleichstromkomponente der erzeugten       Rechteck3pannung    erzielt werden kann.

   In  dem Sonderfall der reinen Parallelschaltung  beider Wechselrichter     besteht    die     erzeugte     Spannung nur aus einer Folge kurzzeitiger  Impulse, zwischen denen die Spannung den       Wert    Null annimmt; im Sonderfall der  Reihenschaltung erhält man dagegen eine  Gleichspannung mit     kurzzeitigen,Spannungs-          absenkungen.     



  Die Breite der Spannungsimpulse (Zeit  raum     t@        t2)    kann     ebenso    wie bei .den früher  beschriebenen Anordnungen durch entspre  chende Phasenverschiebung zwischen den  Zündzeitpunkten der Rohre 11 und 21 ver  ändert werden und insbesondere unabhängig  von irgendwelchen     Entionisierungsochwierig-          keiten    auf eine beliebig kurze Dauer ver  ringert     werden.     



  Bei der beschriebenen Anordnung der       Abb.    7 war zunächst vorausgesetzt, dass der  Verbraucherwiderstand 3 gegenüber dem     in-          nern.    Widerstand der Anordnung zwischen  den Klemmen 5 und 6 gross sein möge.  Nimmt nun der Verbraucherwiderstand  Werte in der     Grössenordnung    der Wider-    stände 12, 22     ust.    an, so     wird    zwar die     Är-          beitsweise        in    ihrem     grundsätzlichen    Verlauf  nicht gestört.

   Es tritt jedoch ohne besondere  Hilfsmassnahmen dann der Fall ein,     dass    die  erzeugte     iSpannungskurve    (d in     Abb.    8b) je  weils im Augenblick     t1    einen treppenartigen  Absatz erhält. Der Grund hierfür liegt       darin,    dass im Zeitraum     zwischen        t1    und t2  beide     Entladungsistrecken    gelöscht, im<I>Zeit-</I>  raum zwischen     t3    und     t1    dagegen leitend sind.

         Bezeichnet    man den Gleichstromwiderstand  des Verbrauchers mit     R3    und den Wider  stand der Elemente 1!2, 22 mit     R12    und     R22,     so ist der innere Widerstand der     Einrichtung          zwischen    den Klemmen     ä    und 6 bei     Ver-          nachläissigung    des     innern    Batteriewiderstan  des im     Zeitraum        t2-tl    gleich R =     R12        +        R22,     im Zeitraum     tl-t,

      dagegen R - 0, wenn  vom     Lichtbogenabfall    der     Entladungsstrek-          ken    abgesehen     wird.        Derartige    Änderungen  des     innern        Widerstandes        können    aber, wenn  .der     Verbraucherwiderstand    in die Grössen  ordnung der     uriderstände    12     usf.    kommt,  nicht ohne     Auswirkung    auf die Spannung  zwischen den     Klemmen    15 und 6 bleiben.  



  In vielen Fällen ist zwar eine     derartige,          stufenweise        Änderung    der Spannung d im  Augenblick     t,    praktisch     bedeutungslos.    Soll  sie jedoch     unterbunden    werden, so     kann     hierzu eine Änderung der Anordnung gemäss       Abb.    9 dienen. Es werden zu diesem Zweck  die Betriebsgleichspannungen der Rohre 11  und 21     ungleich    gemacht, und zwar     wird    die  Spannung der     Entladungsstrecke    11 in be  stimmter, leicht zu berechnender     Weise    ver  grössert.

   Die     notwendige        ,Spannungserhöhung          4U    ergibt sich     aus    der Forderung,     dass    die  Kurve a, ungeachtet des     Spannungsabfalles          des    Verbraucherstromes über die Wider  stände 12 und 22, um den Betrag     U-E     höher liegen muss     als    die Kurve     b.        Hieraus     ergibt sieh die     Zusatzspannung       <I>DU - U .</I>     (R12        +   <B>R22)

  /R3-</B>    Im übrigen ist die Anordnung der     Abb.    9  genau so aufgebaut wie     die-der        Abb.    7.  



  Eine besondere     Batterieanzapfung        bezw.          eine        Zusatzbatterie    gemäss     Abb.    9 kann ver-      mieden werden, indem die     tetriebs@spannung     des gesamten Wechselrichters um den Betrag  <I>AU</I> erhöht wird und statt dessen in den  Anodenkreis der Entladungsstrecke 11' ein       Zusatzwiederstand    von .der Grösse     des.    Wi  derstandes 3 eingefügt wird.  



  Im Sonderfalle der reinen     Parallelschal-          tung    sind     derartige    Hilfsmassnahmen nicht       notwendig.    In     diesem    Falle ändert sich zwar  der innere     Widerstand    ebenso, jedoch liegt  zwischen den Klemmen 5 und 6 gerade in  der Zeit,     wo,der    innere     Widerstand    endliche  Werte     annimmt,    keine Spannung.  



  Versuche haben gezeigt,     .dass    mit den be  schriebenen Anordnungen Spannungen von  dem in     Abb.    8b gezeigten Verlauf     praktisch     immer     erreicht    werden können. Es:. besteht       insbesondere    keinerlei Anlass zu der Befürch  tung, dass die     unstetigen    Vorgänge im     Au-          tl    sich     ungünstig    auf den Kurven  genblick  verlauf auswirken.



  Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform. The present invention relates to an arrangement for generating periodic voltage fluctuations with a rectangular curve shape and practically any short duration using grid-controlled vapor or gas discharge paths. Such voltage curves are known, in particular, for controlling vapor or gas discharge paths

  desirable, especially, for example, for testing purposes or for stroboscopic arrangements, but also for other operational tasks where a very precise ignition start and an arbitrary but precisely selectable duration of the control pulses is important, such as B. also with Graetzes circuits.



  It is already known to generate such voltage fluctuations by means of inverter or relaxation circuits. However, in these known arrangements, the steepness of the voltage rise and the voltage drop on the flanks of the generated voltage surge is limited by the compensation processes in the energy stores used,

   and secondly, the duration of the voltage surge. not be reduced below a certain minimum value, which in the case of inverters is primarily determined by the deionization processes on the inverter discharge paths and, in the case of breakover circuits, by the duration of the equalization processes.

   With these known arrangements, neither a curve with an absolutely rectangular course or at least with really perpendicular edges can be achieved, nor can the duration of the voltage pulse be reduced to such short values as it is for some with these arrangements Purposes have recently proven necessary.



       These considerable shortcomings are all avoided by arrangements which are constructed in accordance with the concept of the present invention. In this case, for the rising as well as for the falling edge of the to be generated:

  Voltage surge ignition processes of vapor or gas discharge paths are used. Such ignition processes are known to have the advantage that the voltage at the discharge paths suddenly changes with practically unlimited steepness. In the subject of the invention, the vertical voltage changes at the beginning and end of the rectangular curve are not affected by this sudden voltage breakdown that occurs during the ignition process:

  directly generated by electrical energy storage of interdependent grid-controlled discharge paths. At the same time, the constant voltage values of the square wave to be generated are determined by the circuits of these two discharge paths. In this way it is possible to completely free the connected consumer circuit from the balancing processes of capacitors and inductances and thus to achieve an ideal rectangular shape.

   and the duration of the generated voltage surges can also be reduced as desired, since the deionization processes of the tubes used can also no longer make themselves felt in the consumer group.



  For a more detailed explanation of the invention, some exemplary embodiments are described below, but none of them. Claim to completeness is made in exhaustion of all possibilities falling within the scope of the invention.



  In Fig. 1 of the drawing an arrangement is shown in which both of the discharge paths used to generate the desired rectangular voltage belong to two different systems, arranged in a rectifier circuit.

   For the sake of simplicity, it may be assumed, as in the case of the other exemplary embodiments, that the consumer resistance is relatively large; : this also applies practically always to the main area of work mentioned, the generation of control voltages for electrical discharge lines.

   It should be noted in advance, however, that the mode of action of the invention is not impaired by the size of the consumer resistance, which can instead assume any values.

   An alternating current source 7 feeds two half-wave rectifier systems 1 and 2 in parallel, each of which consists of a grid-controlled vapor or gas discharge line 11 respectively. 21 and an ohmic resistor arranged in the anode circuit see 12 respectively. 22 exist. The discharge paths 11 and 21 are connected to one another on the cathode side and to one pole of the AC voltage source 7.

   The control voltages of the discharge are stretched via: Current limiting resistors 15 respectively. 25 in each case the center of one of different types of 'dummy resistors 13 <B>, </B> respectively. 23 and 14 resp. 24 existing phase shifter bridge connected to .die AC voltage 7 was taken.

   For any setting of the ignition point within the alternating voltage half-wave, at least one of the apparent resistances in each bridge can be changed, in the exemplary embodiment the ohmic resistances 14 and 24 connected to the consumer resistor 3. In series with the consumer 3, a DC voltage source 4 is optionally provided.



  The mode of operation of this arrangement is as follows (see Fig. 2): In the course of the positive half-wave of the alternating voltage 7, which may be represented by curve 7 in Fig. 2a, the discharge path 11 should be at the moment # 1 and the discharge path 21 at the moment t2 due to the appropriately set phase shifter control voltages ignite.

   The voltage curve at terminals 5 and 6, i.e. H. at the anodes, based on the Ka method line, is then BEZW by the curve 5. the dash-dotted curve 6 represents Darge, which both coincide with the curve 7, as long as the relevant. Discharge paths are not conductive, and at the moment t1 respectively. t2 suddenly to the value. the arc voltage will drop.

   As can be seen without further ado, the voltage applied to terminals 5 and 6, based on terminals 5, then shows the curve shown in Fig. 2h, that is: the voltage is during:

  of the major part of the alternating voltage period is zero and only increases during the short time (t2-t,) with a sudden increase and an equally sudden decrease to finite values in a practically perfect rectangular shape. The duration (t2-tl) of the voltage, shock can be or by appropriate mutual setting of the two phase shift bridges 13, 14. 28, 24 can be shortened as required.

   Because the entire negative half-wave from the moment t to the moment t4 is available for the deionization and recovery of the controllability.



  By introducing the voltage source 4 with the specified polarity, it is enough that: the actual consumer 3, d. H. voltage applied between terminals 6 and 8 assumes both negative and positive direction. The voltage profile of the terminal 8 in relation to the cathodes of the discharge paths is shown in dependence on 2a by the curve 8, which is higher than the curve 5 by the amount of the direct voltage 4.

   The rectangular AC voltage with short positive and long negative amplitudes is: represented by curve 6 in Fig. 2b, but based on curve 8 as the zero line. By changing the DC voltage 4, any ratio between positive and negative amplitude can be achieved.

   In addition, a voltage curve can be forced completely in the positive or negative range, which has only brief voltage increases or voltage drops, depending on the polarity of the direct current source 4 and its size ratio to the amplitude of the alternating current source I. The level of the voltage surges can also be changed by shifting the phase of both grid voltages in the same direction.

   However, it is advantageous to place the ignition times t1 and t1 in the vicinity of the voltage maximum; the voltage amplitude, which always corresponds to a specific section from the alternating voltage curve 7, can then be regarded as practically constant with: the relatively short pulse durations.



       On the other hand, you can also achieve a certain independence of the voltage amplitudes from the phase position of the ignition times if a device is provided as the AC voltage source, which AC voltages with flattened couplings, at least:

      in one half-wave, delivers and can be built up, for example, according to Fig. 3. An alternating voltage source for anusoidal alternating voltage 70 operates on a closed circuit, which consists of a controlled vapor or gas discharge path 71 and a relatively high resistance 72. A voltage occurs at the terminals of the resistor 72 only during the current passage times of the discharge path 71.

   By connecting a 7 3 with a voltage that is approximately equal to half the amplitude of the AC voltage 70, a voltage with the curve shape shown in Fig. 4 is created between terminals 74 and 75, based on the potential of terminal 75 .



  If such a voltage source is connected to, Stell: o, the voltage source 7 is inserted into the arrangement according to Fig. 1, namely:

  in such a way that the terminal 75 is connected to the cathodes of the discharge lines 11 and 21 - the phase shifter bridges are advantageously connected directly to the voltage source 70 - so the generated voltage remains absolutely square, even if the ignition moments of the discharge current ek out.

   for any reason, for example for regulation, can be shifted significantly in phase. Otherwise, however, the method of operation is not affected by this change.



  In order to get by with a single DC voltage source (4, 73) in such arrangements, either the voltage source 4 can be inserted between the two rectifiers, namely between the two resistors 12 and 22, instead of in the consumer circuit. This is done in such a way that the terminal 74 of the AC voltage source is designed, for example, as a tap of a single DC battery and remains directly connected to the resistor 22.



  Another circuit, which is also based on the rectifier principle and works with an alternating voltage as shown in Fig. 4, and which also requires only one single DC auxiliary voltage source, is shown in Fig. 5. A prerequisite, however, is that the internal resistance of the voltage source 7 according to FIG. 3 is sufficiently large so that the anode resistance 22 associated with the discharge path 21 that was last ignited can be short-circuited.

    In Fig. -5, the two DC voltage sources are 4 respectively. 73 for the sake of clarity and better comparison with the arrangement of Fig. 1 separately represents Darge; In reality, however, they are expediently combined in series to form a single battery, the total voltage U of which must be slightly smaller than the amplitude of the alternating voltage 70. The other elements of the circuit agree with those of Fig. 1 respectively. of Fig. 3 above and are numbered like this.

   The control of the discharge paths 11 and 12 can be done with the same tools as in the arrangement of Fig. 1 and is no longer specifically shown.



  The mode of operation of the arrangement shown in Fig. 5 should be explained in more detail using the curves in Fig. 6. The voltage between the terminals 74 and 75, based on the cathode potential of the rectifier tubes 11 and 21, is shown by curve a with zero line b (Fig. 6a).

   The same curve a also gives, based on the zero line c, which is lower by the amount of the voltage E of the battery 4, the course of the voltage at the two discharge paths 11 and 21, based on the cathode potential, in the event that both are permanently blocked. If, for example, the tube 11 ignites at the moment t1 and the tube 21 at the moment t, curve d in Fig. 6a shows the course of the anode potential of the discharge path 21.

   At the moment t, a circuit is closed namely, the driving voltage of which is equal to the voltage U, and which closes via the batteries 7.3 and 4, the resistor 12, the discharge path 11 and the resistor 72. The discharge path 71 is de-energized in the period under consideration - between the eyes <I> t '</I> and <I> t "</I> - so that the internal resistance of the voltage wave 70 is the same the resistor 72 is.

   If the resistance 1'2 of the rectifier 1 is, for example, four times as large as the counter was 72, the voltage between the anode and cathode of the discharge path 21 will drop to four-fifths of its value at the moment t. At the moment 4 it collapses completely to the value of the practically negligible burning voltage, where also that during time (t, -t,). burning discharge path 11 is extinguished.

   At the moment t3, <I> where </I> the amplitude of the alternating voltage 70 is greater than the voltage U, which from the moment t2 is applied to the resistor 72, the discharge in the tube 21 is also interrupted. Both discharge paths 11 and 1 (2 must only be controllable again at the moment t4, that is, they must be prevented from re-ignition. The time available for this is in any case sufficient.

   From the moment 4 on, the curve d runs up to the moment t1 of the next ignition together with the curve a. It is now easy to see that under these conditions, the voltage at consumer 3, based on the potential of terminal 50, runs according to curve 60 in Fig. 6b, which curves show the potential curve of the corresponding numbered terminals which Fig. 5 represents.



  By changing the phase position of the ignition times t1 and t2 on the one hand, and by choosing the ratio:
EMI0005.0008
   d. H. it battery attachment point 74 respectively. 60 for the consumer on the other hand, this circuit makes it possible to produce any ideal pitch corner voltage, both symmetrical and asymmetrical voltages (up to those with extremely short voltage surges in one direction), and voltages with or without DC component.



  A reduction in the edge steepness of the voltage curves generated can, if necessary, easily be achieved by keeping a capacitor in parallel with the consumer. The resistance of the consumer itself may vary within wide limits without disrupting operation.



  A further embodiment for the implementation of the inventive concept is based on the inverter principle. A corresponding arrangement is shown in Fig. 7. Two inverters 1 and 2 are provided: their discharge paths 11 and 11 'respectively. 21 and 21 'together with capacitors 18 respectively. 2 <B> 8 </B> and ohmic resistors 12 and 12 'respectively. 22 and 22 'to work together in a known manner in parallel.

   Both inverters are fed from a common voltage source 4, with the same voltage U. They can either be connected in parallel or in series to the DC voltage source, which in one case is the voltage U and in the other the voltage 2U would have to own. The third and most useful option, however, is a supply as shown in Fig. 7. It represents an incident between parallel feed and series feed.

         The battery 4 only needs to be dimensioned for one voltage (2U-E). However, it is expedient to keep the two grips from at least one inverter variable on the battery, so that a change in voltage E is achieved, the advantageous effect of which will be described later. To produce symmetrical relationships in the two inverters, it is also expedient to build them up from switching elements of the same size.

   At least these should be measured in such a way that the “voltage rise on” the two discharge paths 11 and 21 occurs with exactly the same time constants after they have been extinguished.



  Only the two discharge paths 11 and 21 are used to supply the desired right-hand voltage for the consumer 3, while the auxiliary discharge paths 11 'and 21' cause them to be deleted and otherwise give the possibility of impairment. Fluxes through energy stores only occur between a main discharge path (11., 21) and the associated auxiliary discharge path (11 ', 21'),

   but not between .the main discharge paths and thus in the consumer circuit. The devices for controlling the two inverters may be explained in more detail below together with the effect of the arrangement with reference to FIGS. 7 and 8.



  It may initially be assumed that the two discharge paths 11 and 21 are conductive. By initiating the discharge in the two discharge paths 11 'and 21' by means of the grid, the two main discharge paths are simultaneously extinguished with the aid of the capacitors 18 and 28.

   This is done, for example, by the fact that the control grid of the discharge path 21 'receives a voltage from the outside that enables ignition, and that the current surge occurring in the discharge path 21' when the discharge begins is via a transformer 3, 1 .the grid circuit the discharge path 11 'is fed, which in addition to the:

  The secondary winding of this transformer contains an auxiliary voltage source 16 'which normally prevents the discharge and, if necessary, a current limiting resistor 15'. This arrangement ensures that the two auxiliary discharge paths ignite at the same time.

   Some time after the resultant simultaneous deletion of the discharge paths 11 and 2.1, the anode voltage at these two discharge paths is due to the reversal of the capacitors 1.8 respectively. 2.8 again increased to the full value of the voltage U.

   By virtue of an alternating voltage taken from the alternating voltage source 32 and fed to the grid circuit via a transformer 33, which may optionally be superimposed by a normally blocking bias voltage 116, the discharge corner 11 is then ignited at some point in time. The current surge that occurs here generates a voltage in the secondary winding of the transformer 30 which triggers an oscillating circuit 37, 38.

    By suitably dimensioning this oscillating circuit, it can be achieved that its output voltage lags behind by a certain angle.

   This voltage is fed to the grid circuit of the second main discharge path 21 via a resistor 39, so that tube 21 becomes conductive after tube 11 with a certain, precisely defined and adjustable time delay. In the lattice circle of the tube 21, a variable,

   Pre-tensioning 2! 6 and a Stroinbegxenzungswideretand 25 provided. The .Steuerfrenadspannungen for the discharge paths 11 and 21 'can be different,

       however synchronous AC voltage sources are taken from each other. Advantageously, however, the same voltage source is used and, as in the exemplary embodiment, the alternating voltage component of one discharge path, for example 21 ', by interposing a center-tapped T'rana, formator 34 and a phase-shifting bridge arrangement 35,

   36 shifted in phase by the desired amount compared to the alternating voltage component of the other externally controlled discharge path.



  The curves <I> a </I> and <I> b </I> of Fig. 8a represent the course of the potential of the anodes of the discharge paths 11 and 21. The potentials are based on the negative pearl .der battery 4, the potential of which is entered as the zero line. Both discharge paths 11 and 21 may initially be conductive again.

   Then only the running voltage e $ is up to them. The curve a is higher than the curve <B> -E </B> than the curve <I> b; </I> the straight line c thus represents the cathode potential of the discharge paths 11 and 11 '.

    At the moment t1 the two tubes 11 and Q21 are now deleted, as described above, i.e. H. the curves a and b suddenly drop sharply to then, according to the time constants in the charge circuit of the gommutierungskondensataren 18 respectively. 28 gradually increase again, until the voltage between the anode and cathode of each tube the amount U it reaches.

   At time t2, the discharge path 11 is released in the manner described by the grid control, d. H. curve a drops to the value of the burning voltage, based on curve c.

   After a certain adjustable time that can be kept as short as desired, the tube 21 is also ignited by the current surge in the discharge gap 11 at the moment t3, so that now the curve b also suddenly drops to the value of the operating voltage, based on the zero line. Both discharge paths now burn until the process begins again at the moment t1. Of the next period.



  Instead of the oscillation circuit control described, which is dependent on the discharge in the tube 11, it is also possible for the main discharge sireeks. control by external voltage can be provided. These are then to be shifted against each other in a corresponding manner in the phase.

        Since the consumer 3 is directly connected to the anodes of the two tubes 11 and 21 (terminals 5 and 6), the generated square-wave voltage can, as is readily apparent, be represented by calculating the difference between the two curves a and b in Fig. 8a (Fig. 8b). The curve d represents, based on the drawn zero line, the potential of the terminal 6 compared to the terminal 5.

       It can also be clearly seen from these graphs that a pure square-wave voltage can only be obtained if the two anode voltage curves a and b run parallel in the period t2-t1, .d. H. if they are the same for the relevant time constants.

       However, as mentioned above, this means a symmetrical structure for the inverter. The curves also show that by changing the voltage taps on the battery 4, i. H. by changing the voltage E, any direct current component of the generated square-wave voltage can be achieved.

   In the special case of the pure parallel connection of the two inverters, the generated voltage consists only of a series of brief pulses, between which the voltage assumes the value zero; in the special case of a series connection, on the other hand, a direct voltage with brief voltage drops is obtained.



  The width of the voltage pulses (time t @ t2) can be changed, as in the arrangements described earlier, by appropriate phase shift between the ignition times of the tubes 11 and 21 and, in particular, reduced to any short duration regardless of any deionization problems will.



  In the described arrangement in Fig. 7, it was initially assumed that the consumer resistance 3 with respect to the inside. Resistance of the arrangement between terminals 5 and 6 may be large. If the consumer resistance now takes values in the order of magnitude of the resistances 12, 22 ust. on, the working method is not disturbed in its basic course.

   However, without any special auxiliary measures, the case then arises that the generated voltage curve (d in Fig. 8b) receives a step-like shoulder at the moment t1. The reason for this is that in the period between t1 and t2, both discharge paths are deleted, while in the <I> period </I> between t3 and t1 they are conductive.

         If the direct current resistance of the consumer is denoted by R3 and the resistance of the elements 1! 2, 22 with R12 and R22, the internal resistance of the device between terminals and 6 is when the internal battery resistance is reduced in the period t2-tl equal to R = R12 + R22, in the period tl-t,

      on the other hand R - 0, if the arc drop in the discharge path is disregarded. Such changes in the internal resistance, however, cannot remain without affecting the voltage between terminals 15 and 6 if the consumer resistance is in the order of magnitude of the resistances 12 and so on.



  In many cases, such a step-wise change in the voltage d at the instant t is practically insignificant. However, if it is to be prevented, a change in the arrangement according to Fig. 9 can be used. For this purpose, the DC operating voltages of the tubes 11 and 21 are made unequal, namely the voltage of the discharge gap 11 is increased in certain, easy-to-calculate manner ver.

   The necessary voltage increase 4U results from the requirement that curve a, regardless of the voltage drop in the consumer current across the resistances 12 and 22, must be higher than curve b by the amount U-E. This results in the additional voltage <I> DU - U. </I> (R12 + <B> R22)

  / R3- </B> Otherwise, the arrangement of Fig. 9 is constructed exactly as that of Fig. 7.



  A special battery tap or An additional battery as shown in Fig. 9 can be avoided by increasing the operating voltage of the entire inverter by the amount <I> AU </I> and instead an additional resistance of the size of the in the anode circuit of the discharge path 11 ' Resistance 3 is inserted.



  Such auxiliary measures are not necessary in the special case of a pure parallel connection. In this case, the internal resistance changes as well, but there is no voltage between terminals 5 and 6 at the time when the internal resistance assumes finite values.



  Tests have shown that with the arrangements described, voltages of the course shown in Fig. 8b can practically always be achieved. It:. in particular, there is no reason to fear that the discontinuous processes in the au- tl have an unfavorable effect on the course of the curve.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Erzeugung periodischer, rechteckiger .Spannungsschwankungen von praktisch beliebig kurzer Dauer, unter Ver wendung von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken, dadurch gekenn zeichnet, PATENT CLAIM: Arrangement for generating periodic, rectangular voltage fluctuations of practically any short duration, using grid-controlled vapor or gas discharge paths, characterized by dass die senkrechten Spannungsän- derungen zu Beginn und Ende der Rechteck kurven jeweils durch den beim Zündprozess auftretenden plötzlichen Spannungszusam- menbruch zweier nicht durch elektrische Energiespeicher voneinander abhängiger git- tergesteuerter Entladungsstrecken unmittel bar erzeugt werden, und dass auch die kon stanten Spannung werte der zu erzeugenden Rechteckkurve durch die :Stromkreise dieser beiden Entladungsstrecken bestimmt sind. that the vertical voltage changes at the beginning and end of the rectangle curves are generated directly by the sudden voltage collapse that occurs during the ignition process of two grid-controlled discharge paths that are not dependent on one another by electrical energy storage, and that the constant voltage values of the Rectangular curve through which: the circuits of these two discharge paths are determined. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Entladungsstrecken in Gleichrichter- schaltung mit phasengleichen oder auch identischen sinusförmigen Wechselspan nungen gespeist werden, und dass .sie mit beliebiger Phasendifferenz im Bereich .des Wechselspannungsmagimums gezün det werden. 2. <B> SUBClaims: </B> 1. Arrangement according to patent claim, characterized in that the two discharge paths in a rectifier circuit are fed with in-phase or identical sinusoidal alternating voltages, and that they are supplied with any phase difference in the area of the alternating voltage maximum be ignited. 2. Anordnung nach Unteranspruch 1, da- .durch gekennzeichnet, dass dem Ver braucher eine zusätzliche, veränderbare Gleiehspannungsquelle (4) vorgeschaltet ist, deren Polarität und Grösse die Gleichstromkomponente der erzeugten Spannungskurve bestimmt. 3. Anordnung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, .dass die beiden Entladungsstrecken von einer Wechsel spannungsquelle mit abgeflachten. Span nungskuppen gespeist werden. 4. Arrangement according to dependent claim 1, characterized in that an additional, changeable DC voltage source (4) is connected upstream of the consumer, the polarity and size of which determines the DC component of the voltage curve generated. 3. Arrangement according to dependent claim 1, characterized in that the two discharge paths of an alternating voltage source with flattened. Voltage peaks are fed. 4th Anordnung nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die ab geflachte Wechselspannungskurvenform mit Hilfe eines Gleichrichters -erzeugt wird. 5. Anordnung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, .dass zur Erzeu gung einer abgeflachten Wechselspan nungskurvenform ein Einweggleichrioh- ter mit in Reihe geschalteter Gleichspan nungsquelle dient. 6. Arrangement according to dependent claim 3, characterized in that the flattened AC voltage curve shape is generated with the aid of a rectifier. 5. Arrangement according to dependent claim 4, characterized in that a one-way rectifier with a series-connected direct voltage source is used to generate a flattened alternating voltage curve shape. 6th Anordnung nach Unteransprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Wechselspannungsquelle der Verbrau cher (3) und eine zuerst zündende Ent- ladungsstrecke (11) einerseits und die zusätzliche Gleichspannungsquelle (4) und eine zuletzt zündende Entladungs strecke (21) andererseits jeweils in Reihenschaltung angeschlossen sind, wo bei die Kathoden der beiden Entladungs strecken unmittelbar, die Anoden über einen ohmischen Widerstand 12 mitein- ander verbunden sind. Arrangement according to dependent claims 2 and 5, characterized in that the consumer (3) and a first igniting discharge path (11) on the one hand and the additional direct voltage source (4) and a last igniting discharge path (21) on the other hand are connected to the AC voltage source Connected in series, where the cathodes of the two discharge stretches directly, the anodes are connected to one another via an ohmic resistor 12. 7. Anordnung nach Unteranspruch 6, da durch gekennzeichnet, dass der Anzapf- punkt (74) der beiden in Reihe geschal teten Gleichspannungsquellen (7.3, 4) veränderbar ist. B. 7. Arrangement according to dependent claim 6, characterized in that the tapping point (74) of the two series-connected direct voltage sources (7.3, 4) can be changed. B. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Entladungsstrecken, deren Entladungs- einsatz den Beginn bezw. das Ende der Spannungsschwankung hervorruft, je- weils Teile von Wechselrichtern in Par allelschaltung bilden, die mit Hilfe von einem parallel geschalteten und fremd gesteuerten Hilfswechselriehter .so ge- steuert werden, dass die beiden Ent ladungsstrecken (1I1, 21) in jeder Periode gleichzeitig erlöschen, Arrangement according to patent claim, characterized in that the two discharge paths, the discharge of which the beginning respectively. The end of the voltage fluctuation causes each part of the inverters to be connected in parallel, which are controlled with the help of an externally controlled auxiliary change-over device connected in parallel so that the two discharge paths (11, 21) are extinguished simultaneously in each period , um dann mittels ihrer eigenen Steuergitter mit beliebiger, veränderlicher Phasendifferenz gezündet zu werden. 9. Anordnung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Betriebs gleichspannungen der einzelnen Wech selrichter einander gleich sind. 10. in order to be ignited by means of their own control grid with any variable phase difference. 9. Arrangement according to dependent claim 8, characterized in that the DC operating voltages of the individual inverters are equal to each other. 10. Anordnung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass die Betriebs- gleichspannung des einen der vier Wech- selrichterrohre (11) umsoviel grösser ist als diejenige der drei andern Rohre, dass die beim gleichzeitigen Erlöschen der beiden Entladungsstrecken (11, 21) auf tretende Änderung des innern Wider standes der Anordnung den Verlauf der Spannung am Verbraucher nicht beein flusst. 11. Arrangement according to dependent claim 8, characterized in that the DC operating voltage of one of the four inverter tubes (11) is so much greater than that of the three other tubes that the change occurring when the two discharge paths (11, 21) are simultaneously extinguished the internal resistance of the arrangement does not affect the voltage curve at the consumer. 11. Anordnung nach Unteranssprueh 8, da durch gekennzeichnet, dass die Betriebs spannung des einen der beiden Haupt wechselrichter grösser ist als die des an dern, und dass ein zum Verbraucher (3) symmetrisch angeordneter, gleich grosser Widerstand zwischen den Anoden der beiden andern Entladunbgssstrecken (11', 21') vorgesehen ist. 12. Anordnung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass der Einsatz punkt der Entladung in den beiden Ent ladungsstrecken (11, 21) unabhängig voneinander geregelt werden kann. 13. Arrangement according to sub-claim 8, characterized in that the operating voltage of one of the two main inverters is greater than that of the other, and that a resistor of equal size, symmetrically arranged to the consumer (3), between the anodes of the two other discharge paths (11 ', 21') is provided. 12. The arrangement according to dependent claim 8, characterized in that the point of use of the discharge in the two discharge paths Ent (11, 21) can be controlled independently. 13. Anordnung nach Unteranspruch 12, da durch gekennzeichnet, dass der Stromstoss beim Entladungseinsatz der ersten Ent- ladungsstrecke (11) über einen Transfor mator (30) und einen Schwingungskreis (3,7, 38) die Zündung der andern Ent ladungsstrecke (21) einleitet, mit einer Verzögerung, die durch die Bemessung des ,Schwingungskreises bestimmt wird und mit dieser verändert werden kann. 14. Arrangement according to dependent claim 12, characterized in that the current surge when the first discharge path (11) starts to discharge initiates the ignition of the other discharge path (21) via a transformer (30) and an oscillating circuit (3, 7, 38), with a delay that is determined by the dimensioning of the oscillation circuit and can be changed with this. 14th Anordnung nach Unteranspruch 8, da durch gekennzeichnet, dass durch den Zündstromstoss der einen fremdgesteuer ten Hilfsentladungsstrecke (21') über einen Übertrager (31) dem Gitter .der andern Hilfsentladungestrecke (11') ein Spannungsstoss zugeleitet wird, :der einen gleichzeitigen Entladungseinsatz in bei .den Hilfsentladungsstrecken bewirkt. Arrangement according to dependent claim 8, characterized in that a voltage surge is fed to the grid of the other auxiliary discharge path (11 ') through the ignition current surge of one externally controlled auxiliary discharge path (21') via a transformer (31), which leads to a simultaneous start of discharge in . the auxiliary discharge paths.
CH192439D 1935-05-03 1936-04-29 Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform. CH192439A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE192439X 1935-05-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH192439A true CH192439A (en) 1937-08-15

Family

ID=5734093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH192439D CH192439A (en) 1935-05-03 1936-04-29 Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH192439A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1928757B2 (en) CIRCUIT ARC FOR STABILIZATION AND IGNITION OF WELDING ARCs
DE709199C (en) Circuit arrangement for generating breakover vibrations
DE2608436C2 (en) Electrical circuit for an electrostatic dust collector
DE755354C (en) Circuit arrangement for saw tooth generators
CH192439A (en) Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform.
AT149294B (en) Arrangement for generating alternating voltages with a rectangular waveform.
DE696731C (en) annexes of temporally rectangular course
DE916659C (en) Control of discharge vessels by means of an immersion igniter
DE756518C (en) Circuit arrangement for generating saegezahnfoermiger currents
DE587112C (en) Arrangement for generating periodic direct current surges through gas discharge vessels with control electrodes
DE864702C (en) Method for frequency division by means of an automatic multivibrator synchronized by an alternating voltage
DE943247C (en) Device for the initial control of discharge vessels by immersion ignition
DE732964C (en) Inverter or converter with DC link
AT235970B (en) Device for feeding an inductive and / or relatively small load via an ignitron
EP0165893B1 (en) Brightness control device for a fluorescent lamp
AT237752B (en) Circuit arrangement for controlling a gas discharge tube
AT219156B (en) Control device for a resistance welding device
DE700746C (en) tion capacitor in converter circuits
AT151604B (en) Arrangement for elastic converters.
DE729763C (en) Arrangement for converting direct current into high-frequency alternating current by means of grid-controlled vapor or gas discharge paths
AT146113B (en) Inverter for generating high frequencies.
DE757217C (en) Device for voltage regulation of a generator by means of controllable gas or vapor discharge paths
DE691247C (en) g of the transmission ratio of transformers by means of grid-controlled discharge paths
DE949413C (en) Time circle
DE964683C (en) Arrangement for achieving phase-locked synchronism with an arbitrarily adjustable phase position between the alternating voltage supplied to the synchronous motor of a television film scanner and a control voltage occurring at a vertical frequency