DE1013752B - Elektrischer Spannungsteiler - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Spannungsteiler, der Spannungen von gegebenen, abgestuften und zueinander in bestimmten Größenverhältnissen stehenden Werten liefert und insbesondere für die Speisung von photoelektrischen Elektronenröhren mit mehreren Elektroden verwendbar ist.

Für mit hohen Spannungen betriebenen Entladungsröhren hat man zur Vermeidung von Gleitentladungen im Rohrinnern bereits vorgeschlagen, durch Anlegen von zwischen den Potentialen der Hauptelektroden liegenden Spannungen an Zwischenelektroden eine gewünschte Spannungsverteilung an der Röhrenwand zu gewährleisten und dabei zur Behebung der bei sehr hohen Spannungen sich der Aufrechterhaltung der Zwischenpotentiale entgegenstellenden Schwierigkeiten die Entladungsröhre innerhalb der Stoßspannungsanlage als ein Teil davon anzuordnen und an ihr vorgesehene Spannungsteilerplatten als Kondensatoren des Stoßgenerators über Widerstände in Parallelschaltung an die Hochspannungsquelle anzuschließen und je in Reihe mit einer Funkenstrecke zu verbinden.

Ein in dieser Weise durch Verbindung von hintereinandergeschalteten Kondensatoren mit Widerständen und Entladungsstrecken und durch Entnahme von abgestuften Spannungen an den Anschlußpunkten der Kondensatoren wirksamer elektrischer Spannungsteiler wird nach der Erfindung so ausgebildet, daß die Widerstände und die Entladungsstrecken in Hintereinanderanordnung eine Kette ergeben, die neben der durch die Kondensatoren bewirkten Spannungszerlegung einen zweiten Spannungsteiler darstellt und eine der Zahl der Kondensatoren gleiche Anzahl von je aus einem Widerstand und einer damit in Reihe liegenden Funkenstrecke bestehenden Schaltgebilde umfaßt und bei der -die Verbindungspunkte dieser Schaltgebilde an die Verbindungspunkte der Kondensatoren angeschlossen sind.

Diese Vereinigung einer durch, eine Reihenschaltung von Kondensatoren erreichten Potentialverteilung mit einem mittels hintereinander angeordneter Widerstände und Entladungsstrecken die Potentiale an den Klemmen der Kondensatoren festlegenden Spannungsteiler gewährleistet nicht nur die Aufrechterhaltung einer im Innern einer Entladungsröhre Gleitentladungen vermeidenden Spannungsverteilung, sondern hat auch die weitere vorteilhafte Wirkung, daß ein praktisch konstantes Verhältnis zwischen den Teilspannungen gewahrt bleibt, wie diese insbesondere bei der Speisung von bestimmten Mehrfachelektronenröhren erforderlich ist, die zwischen zwei gegebenen Spannungswerten dann in befriedigender Weise arbeiten, wenn die Größenverhältnisse der an die verschiedenen Elektroden gelegten Spannungen aufrechterhalten Elektrischer Spannungsteiler

Anmelder:

Centre National de la Recherche
Scientifique, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. C. elemente, Patentanwalt,
Deggendorf, Krankenhausstr. 26

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 13. Februar 1951

Noel Felici, Grenoble, Isere (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden

werden. Es können nämlich, wenn auch die Ladungen der Kondensatoren nur einen schwachen Strom bean-Sprüchen, gewisse Unregelmäßigkeiten auftreten, und in diesem Fall kann sich die Ladung des entsprechenden Kondensators in anomaler Weise infolge eines vom gewöhnlichen Wert abweichenden Spannungsabfalls der mit diesem Kondensator verbundenen Elektrode ändern, was den Potentialunterschied an den Klemmen des Kondensators erhöht. Der als »Spannungebegrenzer« wirksame Teil der Schaltanordnung nach der Erfindung wird dann nach einer gewissen Zeit eingreifen und das gewünschte Verhältnis zwisehen den Spannungen wieder herstellen.

Die im Bedarfsfall erfolgende Ladung der Kondensatoren kann von Hand bewirkt oder auch selbsttätig gesteuert und z. B. durch das Sinken der Spannung an den Klemmen der Kondensatorgruppe oder eines der Kondensatoren unter einem vorbestimmten Wert von selbst herbeigeführt werden. Als Entladungsstrecken können elektrische Geräte mit nichtlinearer Leitfähigkeit, insbesondere Zündstrecken, Röhren mit ionisierter Gasfüllung oder ähnliche elektrische Entladungsgeräte, vorgesehen sein, und auch bestimmte halbleitfähige Körper, die diese Eigenschaft aufweisen, sind verwendbar.

Die Zeichnung veranschaulicht schematisch in einem Ausführungsbeispiel das Schaltungsbild eines elektrischen Spannungsteilers nach der Erfindung, der z. B. zur Speisung einer photoelektrischen Röhre dient, welche wenig oder nicht sichtbares Licht in ein mit dem Auge wahrnehmbares Licht umformt und gewiesermaßen ein Elektronenteleskop darstellt.

709 657/331

Das in der Zeichnung wiedergegebene Elektronenteleskop T weist eine Photokathode C und eine Anode A und zwischen diesen beiden Teilen drei zur Beschleunigung und Fokussierung der ausgesendeten Elektronen der Kathode dienende Elektroden E₁, £₂ und E₃ auf. Ein Spannungserzeuger, z. B. ein elektrostatischer Generator G, ist an die Klemmen ν und g einer Kette von in Reihe geschalteten Kondensatoren C₁, C₂, C₃, C₁ angeschlossen. Mit der Klemme ν ist auch die Kathode und mit der Klemme ζ auch die Anode C der Röhre T verbunden, wahrend die Elektroden E₁, E₂, E₃ je mit einem der drei Zwischenpunkte w, x, y zwischen den Kondensatoren C₁, c,

c. in Verbindung stehen.

Parallel zu den einzelnen Kondensatoren liegt je einer von vier Spannungsbegrenzern Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, deren \Yiderstand je von einem außerordentlich hohen Wert auf einen verhältnismäßig geringen Wert übergeht, welcher dem Potentialunterschied an den Klemmen des Spannungsbegrenzers bei dessen Auslösespannung entspricht. Als dieser Bedingung der nichtlinearen Leitfähigkeit genügend, können die Spannungsbegrenzer Z₁ bis Z₄ z. B. aus Zündstrecken oder aus mit ionisiertem Gas gefüllten Röhren bestehen.

Um die Stärke des Stromes auf einen Wert zu beschränken, bei dem die Ladung der einzelnen Kondensatoren C₁, C₂, C₃, c₄ praktisch nicht beeinträchtigt wird, ist je einer von vier Widerständen R₁, R₂, R₃, i?₄ in Reihe mit je einem der vier Spannungsbegrenzern Z₁ bis Z₄ geschaltet. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Spannung an den Klemmen eines jeden Kondensators am Ende der Ladung den erforderlichen Wert unabhängig von der \Orhergehend.en Entladung hat. Die Spannungsbegrenzer geben somit die Möglichkeit, die Spannungen bei jeder Wieder auf ladung der Kondensatoren auf einen bestimmten Wert einzu^ stellen. Bezeichnet man mit F₁, F₂, F₃, F₄ die Ladespannungen der einzelnen Kondensatoren C₁, C₂, C₃, C₄, die der Auslösung der Spannungsbegrenzer Z₁, Z₂, Z₃,1₁ entsprechen, so· sind die Werte der Kapazitäten der Kondensatoren so zu wählen, daß

₁ = C₂V₂ = C₃V₃ =

ist.

Wenn die Kondensatorengruppe wieder aufgeladen ist, kann die Spannungslieferung des Generators G angehalten werden, falls die Kapazität der Elektroden genügt, um während einer gewissen Zeit die Speisung der Elektroden der Röhre zu gewährleisten. Dabei werden die Spannungen an den Elektroden allmählich abnehmen, aber während dieser Abnahme bleiben die Größenverhältnisse zwischen den kleiner werdenden, Spannungen genau aufrechterhalten.

Die Helligkeit des Bildes des Teleskops sinkt bis auf den als annehmbar erachteten Wert, jedoch wird die Bildschärfe infolge der Wahrung der Fokussierung der Elektronenstrahlen nicht beeinträchtigt.

Der elektrische Spannungsteiler nach der Erfindung läßt sich mit Vorteil auch bei einem tragbaren Elektronenteleskop oder einem ähnlichen ortsveränderlichen Röhrengerät verwenden, bei dem die Speisung mit Hochspannung nur durch eine von Hand angetriebene Maschine erreicht werden kann, das aber die volle Freiheit der Hände während der Dauer einer Beobachtung verlangt. Bei Benutzung eines erfindungsgemäß ausgebildeten elektrischen Spannungsteilers braucht man nur die Ladung der Kondensatorengruppe vor dem Gebrauch des Röhrengerätes zu bewirken.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Spannungsteiler mit Reihenschaltung von mit Widerständen und Entladungsstrecken verbundenen Kondensatoren und mit Entnahme der Teilspannungen an den Verbindungspunkten der Kondensatoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände (R₁ bis R₁) und die Entladungsstrecken (Z₁ bis I₄) in Hintereinanderanordnung eine Kette bilden, die neben der der durch die Kondensatoren (C₁ bis C₄) bewirkten Spannungszerlegung einen zweiten Spannungsteiler darstellt und eine der Zahl der Kondensatoren gleiche Anzahl von je aus einem Widerstand und einer damit in Reihe liegenden Funkenstrecke bestehenden Schaltgebilden (R₁I₁ bis i?₄Z₄) umfaßt und bei der die Verbindungspunkte dieser Schaltgebilde an die Verbindungspunkte (v bis y) der Kondensatoren angeschlossen sind.

2. Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bedarfsfall erfolgende Ladung der Kondensatoren (C₁ bis c₄) von Hand oder selbsttätig gesteuert wird.

3. Spannungsteiler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Entladungsstrecken (I₁ bis Z₄) elektrische Geräte mit nichtlinearer Leitfähigkeit, insbesondere Zündstrecken, Röhren mit ionisierter Gasfüllung oder ähnliche elektrische Entladungsgeräte, vorgesehen sind.

4. Spannungsteiler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladung der Kondensatoren durch das Sinken der Spannung an den Klemmen der Kondensatorengruppe oder eines der Kondensatoren unter einen vorbestimmten Wert von selbst herbeigeführt wird.

Tn Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 714 600.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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