DE1021934B

DE1021934B - Electrical voltage stabilizer

Info

Publication number: DE1021934B
Application number: DEN12215A
Authority: DE
Inventors: Gerald Offley Crowther
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1955-05-13
Filing date: 1956-05-08
Publication date: 1958-01-02
Also published as: NL207063A

Description

Elektrischer Spannungskonstanthalter Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung einer Vorrichtung zum Konstanthalten :einer elektrischen Spannung gemäß dem Patent 1006 943. In diesem Patent ist ein Spannungskonstanthalter be->chrieben, der von einer stabilisierten und vorher eingestellten Gleichstromausgangsspannung auf eine andere stabilisierte und vorher eingestellte Gleichstromausgangsspannung umgeschaltet werden kann. Dieser Konstanthalter besitzt eine zwischen einer Eingangsklemme und einer Ausgangsklemme liegende veränderliche Impedanz, Mittel zum Erzeugen mehrerer Teilbeträge der Ausgangsspannung, wobei jeder Teilbetrag unabhängig vorher eingestellt wird, und ferner Mittel, durch. die jeder Teilbetrag in verschiedenen Zeitpunkten mit einer Vergle;chspannung verglichen werden kann, wobei das Ergebnis dies Vergleichs dazu verwendet wird, die :erwähnte veränderliche Impedanz derart zu beeinflussen, daß die Ausgangsspannung auf einen dem verglichenen Teilbetrag entsprechenden Wert stabilisiert wird.Electric voltage stabilizer The invention relates to an improvement of a device for keeping an electric voltage constant: an electric voltage according to patent 1006 943. This patent describes a voltage stabilizer which changes from a stabilized and previously set direct current output voltage to another stabilized and previously set direct current output voltage can be switched. This stabilizer has a variable impedance between an input terminal and an output terminal, means for generating a plurality of partial amounts of the output voltage, each partial amount being independently set in advance, and further means by. which each partial amount can be compared at different times with a comparison voltage, the result of this comparison being used to influence the mentioned variable impedance in such a way that the output voltage is stabilized to a value corresponding to the compared partial amount.

Wenn eine Belastung mit einer kapazitiven Komponente, z. B. infolge von Streukapazität, mit den Ausgangsklemmen verbunden wird, ist es einleuchtend, daß bei einer Einstellung der Ausgangsspannung zu einem niedrigeren Wert die maximale Änderung nicht größer als die durch die Zeitkonstante der Belastung bedingte Änderung ist.When a load with a capacitive component, e.g. B. as a result of stray capacitance, is connected to the output terminals, it is obvious that when the output voltage is set to a lower value, the maximum Change not greater than the change caused by the time constant of the load is.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltung zu schaffen, durch die dieser hTachteil wenigstens teilweise beseitigt wird.The invention aims to provide a circuit through which this h disadvantage is at least partially eliminated.

Wach der Erfindung wird dies bei einem Spannungskonstanthalter nach dem Patent 1006 943, der zur Speisung einer Belastung mit kapazitiver Komponente dienen soll, dadurch erreicht, daß eine Entladungsröhre zwischen den Ausgangsklemmen angeschlossen wird, die nur stromleitend ist, wenn die Ausgangsspannung von einem höheren Wert auf einen niedrigeren Wert eingestellt wird.According to the invention, this is achieved in a voltage stabilizer according to patent 1006 943, which is intended to supply a load with capacitive components, in that a discharge tube is connected between the output terminals, which is only conductive when the output voltage has a higher value a lower value is set.

Die Röhre ist vorzugsweise eine gittergesteuerte Hochvakuumröhre, die von einer Vorspannu:ng gesperrt gehalten wird, bis sie beim erwähnten Übergang von einem an das Steuergitter gelegten positiven Impuls stromleitend gemacht wird.The tube is preferably a grid controlled high vacuum tube, which is kept locked by a preamble until it reaches the mentioned transition is made conductive by a positive pulse applied to the control grid.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der das Schaltbild nach Fig. 1 des Patentes 1006 9.13 mit entsprechender Ergänzung dargestellt ist.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which the circuit diagram according to FIG. 1 of patent 1006 9.13 is shown with a corresponding addition.

In der Figur liegt eine elektrische Entladungsröhre 1 in der positiven Leitung 18, 18 zwischen einer Eingangsklemme 19 und einer Ausgangsklemme 20. Zwischen den Eingangsklemmen 19, 19 liegt die Kombination eines Widerstandes 7 mit zwei elektrischen Entladungsröhren 2 und 3, deren Anoden und: Kathoden parallel geschaltet sind, und einer Vergleichsspannungsquelle in Form einer Neonstabilisationsröhre B. Der Widerstand 7 liegt in der gemeinsamen Anodenzuleitung für die Röhren 2 und 3, und die an dieser Leitung auftretende Spannung gelangt an das Steuergitter der Röhre 1.In the figure, an electric discharge tube 1 is in the positive one Line 18, 18 between an input terminal 19 and an output terminal 20. Between the input terminals 19, 19 is the combination of a resistor 7 with two electrical ones Discharge tubes 2 and 3, the anodes and: cathodes of which are connected in parallel, and a reference voltage source in the form of a neon stabilization tube B. The resistor 7 is in the common anode lead for tubes 2 and 3, and the one on this Voltage occurring in the line reaches the control grid of tube 1.

Ein Widerstand .9 liegt parallel zur Reihenschaltung des Widerstandes 7 und der Röhren 2 und 3, um zu erreichen, daß die Neonstabilisationsröhre 8 gezündet bleibt. Das Steuergitter 4 der Röhre 2 wird von einem einstellbaren Spannungsteiler gespeist, der aus der Reihenschaltung der Widerstände 10, 11 und 12 besteht und an die Ausgangsklemmen 20, 20 angeschlossen ist.A resistor .9 is parallel to the series connection of the resistor 7 and tubes 2 and 3 in order to cause the neon stabilization tube 8 to ignite remain. The control grid 4 of the tube 2 is controlled by an adjustable voltage divider fed, which consists of the series connection of resistors 10, 11 and 12 and is connected to the output terminals 20, 20.

Die Spannung am Steuergitter 4 ist ein Teil der Ausgangsspannung, und dieser Teil kann innerhalb bestimmter Grenzen durch Änderung des Widerstandes 11 geändert werden. DasSteuergitter 5 der Röhre3 ist mit einem zweiten, aus den Widerständen 13, 14 und 15 bestehenden Spannungsteiler über einen Widerstand 16 verbunden, der zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände 14 und 15 und dem Steuergitter 5 liegt. Der Widerstand 16 wirkt als Teil der Anodenbelastung einer Taströhre 17, die das Steuergitter 5 mit Erde verbindet. Die Röhre wird dadurch stromleitend gemacht oder gesperrt, daß über die Klemmen 21, 21 an ihr Steuergitter eine Spannung gelegt wird. Der am Gitter 4 wirksame Teil der Ausgangsspannung ist kleiner als der am Gitter 5 wirksame Teil, so daß bei gesperrter Taströhre 17 die Röhre 3 stroml@eitend und die Röhre 2 gesperrt ist, während bei stromführender Röhre 17 die Spannung des Steuergitters 5 bis unter die von der Neonstabilisationsröhre 8 bedingte Kathodenspannung sinkt, so daß die Röhre 3 gesperrt und die Röhre 2 stromleitend wird.The voltage at the control grid 4 is part of the output voltage, and this part can be changed within certain limits by changing the resistance 11 can be changed. The control grid 5 of the tube 3 is connected to a second, from the Resistors 13, 14 and 15 existing voltage divider via a resistor 16 connected between the junction of resistors 14 and 15 and the control grid 5 lies. The resistor 16 acts as part of the anode loading of a probe tube 17, which connects the control grid 5 to earth. This makes the tube conductive or blocked that a voltage is applied to their control grid via terminals 21, 21 will. The part of the output voltage effective at the grid 4 is smaller than the effective part on the grid 5, so that when the probe tube 17 is locked, the tube 3 is conducting and tube 2 is blocked, while when tube 17 is conducting the voltage of the control grid 5 to below that of the neon stabilization tube 8 Conditional cathode voltage drops, so that the tube 3 is blocked and the tube 2 is conductive will.

Mit den Eingangsklemmen 19, 19 ist eine Gleichstromspeisequelle, z. B. ein Netzanschlußgerät, verbunden, das an das 'Wechselstromnetz angeschlossen ist und aus einem Transformator, einem Gleichrichter und einem Abflachfilter bestehen kann.With the input terminals 19, 19 is a DC power source, z. B. a power supply connected, which is connected to the 'AC network and consist of a transformer, a rectifier and a flat filter can.

Nach der Erfindung ist eine Triode 22 vorgesehen, deren Anode mit der Kathode der Röhre 1 und deren Steuergitter mit der Anode der Röhre 17 verbunden ist. Ihre Kathode liegt am Abgriff eines Spannungsteil@ers, der zwischen der Anode der Röhre 1 und Erde liegt und aus der Reihenschaltung der Widerstände 23 und 24 besteht. Der Widerstand 24 ist von einem Entkopplungskondensator 25 überbrückt. Der Spannungsteiler liefert eine positive Vorspannung für die Kathode der Röhre 22, so daß letztere im Ruhezustand gesperrt bleibt.According to the invention, a triode 22 is provided, the anode with the cathode of the tube 1 and its control grid connected to the anode of the tube 17 is. Your cathode is at the tap of a voltage divider between the anode of the tube 1 and earth and from the series connection of the resistors 23 and 24 consists. The resistor 24 is bridged by a decoupling capacitor 25. The voltage divider provides a positive bias for the cathode of the tube 22, so that the latter remains blocked in the idle state.

Die Wirkungsweise der Schaltung nach der Erfindung ist wie folgt: Wenn die Taströhre 17 gesperrt ist, ist die Röhre 3 stromleitend und die Röhre 2 ist gesperrt; die Ausgangsspannung ist dann gleich der niedrigeren der beiden vorher eingestellten Spannungen und ist stabilisiert.The operation of the circuit according to the invention is as follows: When the sensing tube 17 is blocked, the tube 3 is conductive and the tube 2 is is locked; the output voltage is then equal to the lower of the two before set voltages and is stabilized.

Um nachzuweisen, daß eine Stabilisation erfolgt, sei angenommen, daß die Spannung an den Klemmen 20, 20 langsam abnimmt; dann sinkt die Spannung am Gitter 5 und der Anodenstrom d:r Röhre 3, die Spannung an der Anode der Röhre 3 nimmt zu, und das Gitter der Röhre 1 verringert deren Inmpedanz. so daß die Spannung an den Klemmen 20, 20 zunimmt und somit der angenommenen Spannungsabnahme entgegengewirkt wird.To demonstrate that stabilization is occurring, assume that the voltage at terminals 20, 20 slowly decreases; then the voltage on the grid drops 5 and the anode current d: r tube 3, the voltage at the anode of tube 3 increases, and the grid of the tube 1 reduces its impedance. so that the tension on the Terminals 20, 20 increases and thus counteracts the assumed decrease in voltage will.

Um diese niedriger: Ausgangsspannung auf den gewünschten Wert einzustellen, wird der veränderliche Widerstand 14 entsprechend reguliert.To lower this: set the output voltage to the desired value, the variable resistor 14 is regulated accordingly.

Wird darauf die Tatröhre 17 stromleitend gemacht, so daß die Röhre 3 gesperrt wird, so nimmt die Ausgangsspannung zu, bis die Röhre 2 den Strom übernimmt. Dann wird die Ausgangsspannung an den Klemmen 20, 20 auf die gleiche Weise stabilisiert, jedoch bei der höheren Spannung, die durch Änderung der Einstellung des veränderlichen Widerstandes 11 innerhalb bestimmter Grenzen einstellbar ist.If then the Tatröhre 17 is made conductive so that the tube 3 is blocked, the output voltage increases until the tube 2 takes over the current. Then the output voltage at terminals 20, 20 is stabilized in the same way, however, at the higher voltage that can be achieved by changing the setting of the variable Resistance 11 is adjustable within certain limits.

Wenn die Röhre 17 wieder gesperrt wird, wird die Röhre 3 stromleitend, so daß die Ausgangsspannung abnimmt und ihrerseits die Röhre 2 sperrt.When the tube 17 is blocked again, the tube 3 is conductive, so that the output voltage decreases and in turn the tube 2 blocks.

So wird lediglich dadurch, daß die Taströhre 17 stromleitend gemacht oder gesperrt wird, die Ausgangsspannung von einer niedrigeren stabilisierten Spannung auf eine höhere stabilisierte Spannung geschaltet, und umgekehrt.So is only made by the fact that the probe tube 17 is made conductive or locked, the output voltage from a lower stabilized voltage switched to a higher stabilized voltage, and vice versa.

Wenn die Röhre 17 stromleitend wird, nimmt ihre Anodenspannung ab, das Gitter der Röhre 22 erhält gleichfalls eine kleinere Spannung, und die Röhre 22 bleibt gesperrt. Wie aber bereits erklärt wurde, nimmt die Ausgangsspannung bis auf die neue stabilisierte Spannung zu, und die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 14, 15 und 16 nimmt daher gleichfalls zu, so daß, wenn die Röhre 17 wieder gesperrt wird, die Spannung an der Anode der Röhre 17 und am Gitter der Röhre 22 bis auf die Spannung des Verbindungspunktes der Widerstände 14, 15 und 16 zunimmt. Hierdurch wird die Röhre 22 stromleitend und ist daher in der Lage, die Kapazität einer zw#isclien den Klemmen 20, 20 angeschlossenen Belastung zu entladen. Die Ausgangsspannung nimmt bis zu der von der Regelröhre 3 stabilisierten niedrigeren Spannung zu, und damit nimmt die Spannung aln Gitter der Röhre 22 ab, bis diese wieder gesperrt wird. Dadurch ist die Röhre 22 nur während des übergangs von einer höheren stabilisierten Spannung auf eine niedrigere stabilisierte Spannung stromleitend und dient zur Entladung der Kapazität einer mit den Klemmen 20, 20 verbundenen Belastung, so daß ein schnellerer Übergang ermöglicht wird.When the tube 17 becomes conductive, its anode voltage decreases, the grid of the tube 22 also receives a lower voltage, and the tube 22 remains blocked. As already explained, however, the output voltage increases up to the new stabilized voltage, and the voltage at the junction of resistors 14, 15 and 16 therefore also increases, so that when the tube 17 is again blocked, the voltage at the anode of the tube 17 and on the grid of the tube 22 except for the voltage at the connection point of the resistors 14, 15 and 16 increases. This makes the tube 22 conductive and is therefore able to discharge the capacitance of a load connected between the terminals 20, 20. The output voltage increases up to the lower voltage stabilized by the control tube 3, and thus the voltage on the grid of the tube 22 decreases until it is blocked again. As a result, the tube 22 is only conductive during the transition from a higher stabilized voltage to a lower stabilized voltage and serves to discharge the capacitance of a load connected to the terminals 20, 20, so that a faster transition is made possible.

Der die Schaltelemente 22 bis 25 enhaltende Teil der Schaltung kann ähnlich auch an die Schaltung nach Fig. ? des Patentes 1006943 angeschlossen werden, wobei die gleichen Vorteile erzielt «erden.That part of the circuit containing the switching elements 22 to 25 can similar to the circuit according to Fig.? of patent 1006943 can be connected, with the same advantages achieved «ground.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Constant voltage holding circuit according to patent 1 006943 for a load with capacitive components. characterized in that one or more discharge tubes (22) are connected between the output terminals (20, 20) and are only conductive when the output voltage is set from a higher value to a lower value. ?.

The circuit of claim 1, characterized in that is DA13 uses a grid-controlled Ilochvakutunröhre connected between the Ausgangshleininen and locked by a bias voltage is maintained until `väihrend of Cherga.ngs is leg eight current conducting by rushed to the Stetiel, grid defined positive pulse .

3. Connection according to claim 2 for 1-rzieleli two stribilized output voltages with one variable series impedance between the 1_IIlgall - @ - and output signals. the consists of an electric discharge tube, as well as a first controlled one Discharge tube, a second controlled discharge tube and a sensing device, the affected tubes having common anode and cathode circuits and the common anode circuit is connected to your control grid of the Reilielirälire while the single cathode circuit contains the reference voltage source, and further the control grid of each tube with the tapping one on the output terminals connected voltage divider and the control grid of the former Tube the higher, the control grid of the latter tube the lower output voltage conditional, and finally the sensing device from an electric discharge tube exists, which lies in the control grid circle of the second tube in such a way that it requires whether the second controlled tube is conductive or not, characterized. that the control grid of the discharge tube located between the output terminals (20, 20) (22) is connected to the anode circuit of the probe tube (17).