Anordnung mit mindestens einem Leuchtkondensator Es ist bekannt, dass einige Stoffe, ins besondere auf spezielle Weise behandelte lumineszierende Stoffe, u. a. Zinksulfid, Kad- miumsulfid und deren Mischkristalle, auch unter der, Einwirkung eines elektrischen Wech selfeldes sichtbare Strahlen aussenden.
Auf dieser. Erscheinung beruhen die sogenannten Leuchtkondensatoren, die aus zwei flachen Elektroden aus elektrisch leitendem Material bestehen, zwischen denen eine dünne Schicht eines solchen elektrolumineszierenden Stoffes als Dielektrikum angebracht ist. Wenigstens eine der Elektroden ist lichtdurchlässig:
Auf der Seite dieser Elektrode sendet der Leucht- kond'ensator Licht aus, wenn zwischen den Elektroden eine Wechselspannung hinreichen der Stärke, beispielsweise von einigen hun dert Volt, steht.
Im allgemeinen :ergibt sich eine praktisch brauchbare Elektrolumineszenz nur dann, wenn die Frequenz verhältnismässig hoch ist, beispielsweise in der Grössenordnung von eini gen Tausend Hz. Ein unmittelbarer Anschluss an, das elektrische Netz ist infolgedessen meist nicht möglich. Deshalb findet ein Vorschalt- gerät Anwendung, das die Netzfrequenz er höht..
Es kann dies ein mit einer oder meh reren Verstärkerröhren versehener Frequenz vervielfacher oder Oszillator sein, der, wenn das Netz ein Wechselstromnetz ist, mit gleich gerichteter Netzspannung gespeist wird.
Solche Vorrichtungen sind verwickelt. und haben einen geringen Wirkungsgrad. Die Er- findung bezweckt, eine Anordnung mit min- destens einem Leuchtkondensator zu schaffen, deren Speisegerät die Netzspannung mit ho hem Wirkungsgrad in Wechselspannung der vorteilhaftesten Frequenz und Spannung um %vandelt. Es kann nicht nur bei Wechselspan- nungsnetzen, sondern auch bei Gleichspan nungsnetzen Verwendung finden.
Die Erfindung besteht darin, dass das Speisegerät einen mit Rückkopplung arbeiten den Oszillator enthält, dessen Frequenz vor wiegend durch eine Kapazität und einen Wi- derstand bedingt wird. Auf diese Weise ergibt sich eine Wechselspannung mit steil ansteigen den Wellenflanken, :die zum Speisen der er wähnten Leuchtkondensatoren sehr zweckmä ssig ist.
Der Oszillator kann unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Gleichrichters, aus dem Wechselspannüngsnet,z gespeist wer den. Es hat sich herausgestellt, dass die Tat sache, dass die Schwingungen hierbei peri odisch unterbrochen werden, keinen Nachteil bedeutet zum Erzielen einer für die Praxis vorteilhaften Vorrichtung.
Vorzugsweise findet induktive Rückkopp lung Verwendung, wobei eine Selbstinduktion in Dreipunktschaltung mit der Anode, dem Steuergitter und :
der Kathode einer gesteuer ten Entladungsröhre, und das Steuergitter über eine Kapazität mit einem Ende der Selbstinduktion und über einen Widerstand mit der Kathode verbunden ist, wobei die verschiedenen Elemente so bemessen sind', dass die erzeugte Frequenz vorwiegend durch die erwähnte Kapazität und den Widerstand be dingt wird.
Der Leuchtkondensator' kann hier bei als Kapazität parallel zur Selbstinduktion oder einem Teil dieser Selbstinduktion ge schaltet sein.
Um unterschiedliche Leuchtkon:- densatoren auf möglichst vorteilhafte Weise der Vorrichtung anzupassen, ist es gewünseht, die Selbstinduktion. mit einer Anzahl An7ap- fungen zu versehen, wobei die Kathode der Röhre mittels eines Schaltorgans wahlweise mit einer dieser Anzapfungen verbunden sein kann.
Hat der Leuchtkondensator eine grosse Oberfläche, so kann es vorteilhaft sein, sie in eine Anzahl Abteilungen zu unterteilen, die in Reihe geschaltet werden. In diesem Falle ist es ausserdem oft leichter, eine gute Anpassung für die hohen Frequenzen zu er zielen.
Die Kathode kann unmittelbar geheizt werden, indem sie in Reihe mit einm Kon densator passender Kapazität gleichfalls un- mittelbar an das Wechselstromnetz angeschlos sen wird.
Ausführungsbeispiele der erfindungsge- mässen Anordnung werden nachstehend an Hand der beiliegenden Zeichnung näher er läutert.
Fig.1 stellt eine einfache Schaltung des Speisegerätes dar. Der Leuchtkondensator ist mit 1 bezeichnet. Er ist parallel zur Selbst- induktion 3 geschaltet, die in Dreipunktschal- tung mit der Anode,
dem Steuergitter <B>und</B> der Kathode der als Oszillator wirksamen Triode 2 verbunden ist. Die Selbstinduktion 3 kann von einer Spule mit einem Kern nahezu nicht elektrisch leitenden magnetischen Ma terials geliefert werden; die Anzapfung 4 ist mit einer der Netzklemmen 8 und zugleich über einen Kondensator 6, mit einem Ende dier zugleich als Glühfaden wirksamen Ka thode .der Triode verbunden.
Das andere Ende der Kathode ist mit der andern Netzklemme verbunden. Es wird angenommen, dass das Netz ein Wechselspannungsnetz ist. Das eine Ende der Spule 3 ist unmittelbar mit der Anode und das andere Ende über einen Kon densator 5 mit dem Steuergitter der Triode verbunden. Zwischen dieses Gitter und das linke Ende der Kathode ist ein Widerstand 7 geschaltet. Die Kathode kann auch mittelbar geheizt werden.
Die verschiedenen Schaltelemente sind so bemessen, d,ass die erzeugte Frequenz nicht von der Parallelschaltung der Selbstinduktion und der Kapazität des Leuchtkondensators,
son dern von der Kapazität des Kondensators 5 und dem Widerstand 7 bestimmt wird. Zu diesem Zweck sohl die Kapazität des Konden- sators 5 kleiner gewählt werden als in der üblichen Dreipunktschaltung. Eine vorteil- hafte Bemessung der verschiedenen Elemente ist die folgende:
R7 - 5-50 kSZ C5 --- 500-5000 pF L;=1Henry 01 = 500-5000 pF; C<B>6</B> = 0,5,uF.
Hierbei liegt die erzeugte Frequenz zwi schen 500 und<B>10000</B> Hz.
Wenn die Käpazität des Kondensators 5 hinreichend gross gewählt ist, wird eine Fre quenz erzeugt., die vorwiegend durch die Selbstinduktion 3 und die Kapazität 1 bedingt wird.
Wenn die Vorrichtung mit Wechsekpan- nung gespeist wird, ergeben sich während der halben Periode, in der die Spannung an der Anode negativ ist, Unterbrechungen der durch dien Widerstand und die Kapazität bedingten Schwingungen. Bei vorteilhafter Dimensionie- rung der Schaltelemente treten diese Schwin gungen nahezu während der ganzen Zeit, in der die Anode positiv ist, auf.
Während eini ger Zeit nach dem Aufhören dieser Schwin- gungen ergeben sich jedoch noch Schwingun gen in dem Kreis 1, 3, deren Frequenz durch die Selbstinduktion und die Kapazität der Leuchttafel bedingt wird.
In Fig. 2 stellt die Linie a .die Kurvenform der erzeugten Speisespannung dar, wie diese ist, wenn die Anode eine ausreichend hohe, positive Spannung aufweist.
Gegen das Ende der positiven halben Periode geht diese Kurve in die Kurve b über, die eine gedämpfte Schwingung darstellt, deren Frequenz durch die Selbstind'aktion und die Kapazität des Leuchtkondensators bedingt wird. Diese bleibt während kurzer Zeit nachdem Nulldurchgang wirksam. Die Kurve c ist die nahezu sinus- förmige Umhüllende.
Es hat sich herausgestellt, dass die spitzen- förmige Spannung a mit steilen Flanken für die Elektrolumineszenz vorteilhaft ist. Der effektive Wert der erzeugten Spannung kann 200 V betragen bei einer Speisespannung von 220 V, 50 Hz.
Fig. 3 stellt eine Schaltung dar, bei welcher der Leuchtkondensator 1 zwischen die Anode der Röhre und die unmittelbar an das Netz angeschlossene Kathodenzuleitung geschaltet ist.
Die an dem Leuchtkondensator wirksame Spannung der Oszillatorfrequenz ist hierbei etwas niedriger als bei der Schaltung gemäss Fig.1. Anderseits steht aber auch .die Netz- spannung von 50 Hz stets über dem Leucht- kondensator. Es ergibt sich somit weniger Flimmern, während auch beim Wegfallen der Triode der Leuchtkondensator nach wie vor leuchtet, wenn auch mit geringerer Intensität.
Wird ausserdem noch ein Schalter 9 in die Heizfadenleitung eingefügt, so lässt sich die Triode ausschalten, wobei die Netzspannung an dem Leuchtkondensator wirksam bleibt und diese mit niedrigerer Intensität nach wie vor leuchtet.
In Fig. 4 ist eine symmetrische Schaltung mit zwei wechselweise wirksamen Oszillator- röhren 11 und 12 dargestellt. Die Glühfäden werden über zwei einander gleiche in Reihe geschaltete Kondensatoren 15 und" 16 mit Wechselstrom des Netzes gespeist. Der Leucht- kondensator ist zwischen den Anoden ange schlossen. Die Spulen 13 und 14 können auf einen gemeinsamen Kern gewickelt sein. In diesem Falle lässt sieh Flimmern nahezu völlig vermeiden.
nie beschriebenen Vorrichtungen haben noch den Vorteil, d@ass sie aus standardisierten Teilen bestehen und äusserst wenig Raum beanspruchen.
Arrangement with at least one luminous capacitor It is known that some substances, in particular luminescent substances treated in a special way, u. a. Zinc sulphide, cadmium sulphide and their mixed crystals emit visible rays, even when exposed to an alternating electrical field.
On this. The phenomenon is based on the so-called luminous capacitors, which consist of two flat electrodes made of electrically conductive material, between which a thin layer of such an electroluminescent substance is applied as a dielectric. At least one of the electrodes is translucent:
The luminous capacitor emits light on the side of this electrode when there is an alternating voltage of sufficient strength, for example of a few hundred volts, between the electrodes.
In general: a practically usable electroluminescence only results if the frequency is relatively high, for example in the order of a few thousand Hz. As a result, direct connection to the electrical network is usually not possible. A ballast is therefore used that increases the mains frequency.
It can be a frequency multiplier or an oscillator provided with one or more amplifier tubes, which, if the network is an alternating current network, is fed with a rectified network voltage.
Such devices are involved. and have a low efficiency. The aim of the invention is to create an arrangement with at least one luminous capacitor, the supply device of which converts the mains voltage with a high degree of efficiency into alternating voltage of the most advantageous frequency and voltage by%. It can be used not only in AC voltage networks, but also in DC voltage networks.
The invention consists in the fact that the supply device contains an oscillator working with feedback, the frequency of which is mainly determined by a capacitance and a resistance. In this way, there is an alternating voltage with steeply rising wave flanks: which is very useful for feeding the luminous capacitors mentioned.
The oscillator can be immediate, i. H. without the interposition of a rectifier, from the alternating voltage network, z fed to who. It has been found that the fact that the vibrations are periodically interrupted here does not mean any disadvantage for achieving a device that is advantageous in practice.
Inductive feedback is preferably used, with self-induction in three-point connection with the anode, the control grid and:
the cathode of a steered discharge tube, and the control grid is connected via a capacitance to one end of the self-induction and via a resistor to the cathode, the various elements being dimensioned so that the frequency generated is mainly due to the capacitance and the resistance mentioned thing is.
The luminous capacitor 'can be switched on as a capacitance parallel to the self-induction or a part of this self-induction.
In order to adapt different luminous capacitors to the device in the most advantageous way possible, it is desirable to use the self-induction. to be provided with a number of taps, wherein the cathode of the tube can be optionally connected to one of these taps by means of a switching element.
If the luminous capacitor has a large surface, it can be advantageous to subdivide it into a number of compartments which are connected in series. In this case it is also often easier to achieve a good match for the high frequencies.
The cathode can be heated directly in that it is also connected directly to the alternating current network in series with a suitable capacitor.
Embodiments of the arrangement according to the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.
1 shows a simple circuit of the power supply unit. The luminous capacitor is denoted by 1. It is connected in parallel to the self-induction 3, which is in three-point connection with the anode,
the control grid <B> and </B> the cathode of the triode 2 acting as an oscillator is connected. The self-induction 3 can be supplied by a coil with a core of almost non-electrically conductive magnetic Ma terials; the tap 4 is connected to one of the mains terminals 8 and at the same time via a capacitor 6, with one end of the cathode, which also acts as a filament, of the triode.
The other end of the cathode is connected to the other power terminal. It is assumed that the network is an AC voltage network. One end of the coil 3 is directly connected to the anode and the other end via a capacitor 5 Kon with the control grid of the triode. A resistor 7 is connected between this grid and the left end of the cathode. The cathode can also be heated indirectly.
The various switching elements are dimensioned so that the generated frequency is not dependent on the parallel connection of the self-induction and the capacitance of the luminous capacitor,
Son countries of the capacitance of the capacitor 5 and the resistor 7 is determined. For this purpose, the capacitance of the capacitor 5 should be selected to be smaller than in the usual three-point circuit. An advantageous dimensioning of the various elements is the following:
R7 - 5-50 kSZ C5 --- 500-5000 pF L; = 1Henry 01 = 500-5000 pF; C <B> 6 </B> = 0.5, uF.
The generated frequency is between 500 and <B> 10000 </B> Hz.
If the capacitance of the capacitor 5 is selected to be sufficiently large, a frequency is generated. Which is mainly due to the self-induction 3 and the capacitance 1.
If the device is supplied with AC voltage, interruptions in the oscillations caused by the resistance and the capacitance occur during half the period in which the voltage at the anode is negative. If the switching elements are advantageously dimensioned, these vibrations occur almost during the entire time that the anode is positive.
For some time after these vibrations have ceased, however, vibrations still occur in circuit 1, 3, the frequency of which is determined by the self-induction and the capacity of the illuminated panel.
In FIG. 2, line a represents the curve shape of the supply voltage generated, as it is when the anode has a sufficiently high, positive voltage.
Towards the end of the positive half period, this curve changes into curve b, which represents a damped oscillation, the frequency of which is determined by the self-induction and the capacitance of the luminous capacitor. This remains in effect for a short time after the zero crossing. The curve c is the almost sinusoidal envelope.
It has been found that the peak-shaped voltage a with steep edges is advantageous for electroluminescence. The effective value of the generated voltage can be 200 V with a supply voltage of 220 V, 50 Hz.
Fig. 3 shows a circuit in which the luminous capacitor 1 is connected between the anode of the tube and the cathode lead directly connected to the network.
The voltage of the oscillator frequency effective at the luminous capacitor is here somewhat lower than in the circuit according to FIG. On the other hand, however, the mains voltage of 50 Hz is always above the luminous capacitor. This results in less flickering, while the luminous capacitor continues to glow even when the triode is omitted, albeit with less intensity.
If, in addition, a switch 9 is inserted into the filament line, the triode can be switched off, the mains voltage remaining effective on the luminous capacitor and the latter still lighting up with a lower intensity.
4 shows a symmetrical circuit with two alternately effective oscillator tubes 11 and 12. The filaments are fed with alternating current of the mains via two identical capacitors 15 and 16 connected in series. The luminous capacitor is connected between the anodes. The coils 13 and 14 can be wound on a common core. In this case, see Avoid almost all flicker.
Devices never described have the advantage that they consist of standardized parts and take up very little space.