DE1093409B - Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Impulse - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Impulse, bei der eine Laufzeitkette aufgeladen und dann über einen Verbraucher mit Hilfe einer ausgelösten gleichrichtenden Anordnung entladen wird und die eine Schutzschaltung gegen eine auftretende Gegenspannung enthält, welche die auslösende Gleichrichteranordnung überbrückt, wobei die Schutzschaltung einen Gleichrichter aufweist, der so gepolt ist, daß er Ströme in der entgegengesetzten Richtung wie der auslösende Gleichrichter hindurchläßt, die infolge von Gegenspannungen am Eingang der Laufzeitkette auftreten und wobei eine strombegrenzende Impedanz in Reihe mit diesem Gleichrichter liegt.

Bei derartigen Anordnungen können Schwierigkeiten dadurch entstehen, daß durch einen Überschlag im Belastungskreis ein Kurzschluß erfolgt. In einem solchen Fall kann die die Impulse bildende Schaltung sich entladen und so stark ausschwingen, daß sie negativ, d. h. im umgekehrten Sinn, geladen wird, in dem sie normalerweise aufgeladen wird; die normale Aufladung ist hier als positive Aufladung bezeichnet. Hierbei kann es vorkommen, daß bei einer Wiederaufladung in positiver Richtung eine zu hohe Spannung erreicht wird, durch die weitere Schäden eintreten, und diese abwechselnde Entladung und Aufladung auf eine zu hohe Überspannung kann sich ständig weiter steigern, ohne daß es möglich ist, sie aufzuhalten, so daß das ganze Gerät abgeschaltet werden muß.

Um derartige Vorgänge zu vermeiden, ist es bekannt, einen entgegengesetzt gepolten Gleichrichter an die Laufzeitkette und an die Belastung anzuschließen, d. h., der Gleichrichter würde den auslösenden Gleichrichter überbrücken, jedoch umgekehrt gepolt sein. Auf diese Weise würde die Leitung bei einer negativen Aufladung entladen werden. Derartige Gleichrichter, die normalerweise aus Dioden bestehen, führen jedoch nur einen kleinen Strom im Vergleich zu dem der gesteuerten Entladungsröhre und würden daher bei einem derartigen fehlerhaften Betriebszustand selbst beschädigt werden.

Um den durch die Diode fließenden Strom zu begrenzen und eine derartige Beschädigung zu vermeiden, ist es bekannt, einen Widerstand in Reihe mit der Diode vorzusehen. Eine solche Anordnung hat jedoch, wenn sie auch die Diode schützt, eine Begrenzerwirkung auf die Abführung der umgekehrten Aufladung der Laufzeitkette, da der Strom notwendigerweise während einer verhältnismäßig langen Zeit durch den Entladungskreis fließen muß, wodurch eine Überspannung an der Schaltung bei der nächsten Wiederaufladung auftreten kann. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist es auch bekannt, einen Schaltungsanordnung zur Erzeugung
elektrischer Impulse

Anmelder:

Metropolitan -Vickers
Electrical Company Limited,
ίο London

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt,
Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 12. November 1957

Graham John, Bowdon, Cheshire,

und James Borland Lyall,

Manchester, Lancashire (Großbritannien),

sind als Erfinder genannt worden

Widerstand und eine Induktivität in Reihe miteinander und mit der Diode zu schalten. Die gedämpfte Schwingung, die sich auf dieser Anordnung in der Verbindung mit der Kapazität der Laufzeitkette ergibt, führt eine rasche Änderung der Spannung an der Schaltvorrichtung von einem negativen zu einem positiven Wert herbei. Die nächste Wiederaufladung erfolgt dann auf eine Spannung, die unter der normalen Spannung liegt. Wenn auch eine solche Anordnung eine gewisse Verbesserung derjenigen Schaltung darstellt, bei der nur ein Widerstand vorgesehen ist, so tritt doch der Nachteil auf, daß die Zunahme des Stromes sinusförmig erfolgt und daß daher in den Fällen, in denen eine rasche Spannungserhöhung notwendig ist, kein ausreichender Schutz geboten wird. Des weiteren ist es bereits bekannt, eine Diode allein, eine Induktivität in Reihe mit der Diode oder in Kombination mit einer Serieninduktivität bzw. einem Widerstand anzuordnen. Derartige Anordnungen haben jedoch nicht den gewünschten Erfolg gebracht.

Gemäß der Erfindung besteht die Impedanz aus der Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Induktivität, die so bemessen sind, daß die durch sie fließenden Ströme gleiche Amplitudenspitzen aufweisen. Zweckmäßigerweise wird die Laufzeitkette von einer Gleichstromquelle über eine Drossel und

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einen Gleichrichter in der Hochspannungsleitung aufgeladen, dabei liegen Auslöseschaltung und Schutzschaltung zwischen der die niedrige Spannung führenden Leitung und der Verbindungsstelle zwischen dem Gleichrichter und der Laufzeitkette.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Ausdruck »positiv« bei seiner Anwendung auf die Aufladung der Laufzeitkette denjenigen Richtungssinn bezeichnet, in dem die Schaltung normalerweise durch die aufladende Stromquelle aufgeladen wird; diese Bezeichnung soll nicht besagen, daß notwendigerweise eine positive Spannung erzeugt wird. Der Ausdruck »negativ« soll die umgekehrte Richtung bezeichnen.

Eine derartige Anordnung gestattet sowohl eine rasche Zunahme als auch eine Aufrechterhaltung des Stromes durch die schützende Diode und liefert daher einen ähnlichen Schutz wie die bekannte Serienanordnung von Widerstand und Induktivität, wobei jedoch der Spitzenstrom durch die Diode bei einem gegebenen Grad des Schutzes wesentlich geringer ist. Wahlweise kann bei einer gegebenen Diode die Abmessung der Schaltelemente so gewählt werden, daß die umgekehrte Ladung rascher abgeführt wird und auf diese Weise ein besserer Schutz vorhanden ist.

Die Erfindung wird nun im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Schaltanordnung zur Erzeugung von Impulsen;

Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Erzeugung von Impulsen gemäß der Erfindung, und

Fig. 3 zeigt graphisch die Ströme, die bei der Anordnung nach Fig. 2 fließen.

In Fig. 1 wird die Laufzeitkette oder das impulsbildende Element PFN von einer Stromquelle HT über eine Drossel H und einen Ladegleichrichter D1 aufgeladen. Die Schaltung PFN wird dadurch entladen, daß eine Auslösespannung zugeführt wird, welche die ausgelöste Vorrichtung T (die hier als Gasentladungsröhre, z. B. ein Thyratron, dargestellt ist) leitend wird. Hierdurch wird die Laufzeitkette über den Verbraucher entladen. Wenn, wie oben erwähnt, in dem Verbraucher, z. B. einem Magnetron, ein Fehler, z. B. ein Durchschlag, auftritt, dann neigt die Laufzeitkette bei der Entladung über die Röhre T dazu, durchzuschwingen und eine negative Aufladung herbeizuführen. Um einen solchen Vorgang unschädlich zu machen, hat man versucht, einen Gleichrichter D2 in die Schaltung einzufügen. Wie oben erwähnt, wurde der Entladungsgleichrichter D 2 bei den bekannten Anordnungen entweder allein oder in Reihe mit einem Widerstand oder auch in Reihe mit einem Widerstand und einer Induktivität vorgesehen, die durch das Zeichen X bezeichnet sind.

Fig. 2 zeigt die Anordnung gemäß der Erfindung, bei der die Schutzschaltung eine Diode D2 in Reihe mit einer Begrenzerschaltung enthält, die einen Widerstand R und eine Induktivität L in Parallelschaltung aufweist.

Die Entladeströme, die bei einer solchen Schaltung entstehen, sind in Fig. 3 dargestellt. Der Strom /^ fließt durch den Widerstand R. Der Strom hat zu Anfang einen hohen Wert und fällt dann rasch ab. Der Strom nimmt, anders ausgedrückt, zwar auf einen hohen Wert rasch zu, fällt dann aber auf Null ab, so daß die Diode unwirtschaftlich ausgenutzt wird. Der Strom I_L ist der Strom, der durch die Induktivität L fließt. Dieser Strom nimmt langsam auf einen hohen Wert zu und nutzt die Diode besser aus; er erzeugt auch den notwendigen Übergang vom negativen zum positiven Spannungswert. Der Strom Ig, der durch den Widerstand R und die Induktivität L der Schaltung fließt, entspricht etwa der Summe der Ströme I_R und Ii· Dieser Strom hat die gewünschte Charakteristik, da er sehr rasch auf einen etwa konstanten Wert zunimmt und dann wieder rasch abfällt. Die Diode Ό2 wird daher bis auf den zulässigen Belastungswert maximal ausgenutzt, wobei eine rasche Umkehr der Netzspannung möglich ist und bei der folgenden Wiederaufladung der Schaltung eine Überspannung verhindert wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung elektrischer Impulse, bei der eine Laufzeitkette aufgeladen und dann über einen Verbraucher mit Hilfe einer ausgelösten gleichrichtenden Anordnung entladen wird und die eine Schutzschaltung gegen eine auftretende Gegenspannung enthält, welche die auslösende Gleichrichteranordnung überbrückt, wobei die Schutzschaltung einen Gleichrichter enthält, der so gepolt ist, daß er Ströme in der entgegengesetzten Richtung wie der auslösende Gleichrichter hindurchläßt, d.h. Ströme, die infolge von Gegenspannungen an dem Eingang der Laufzeitkette auftreten, und wobei in Reihe mit diesem Gleichrichter eine strombegrenzende Impedanz liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz aus Parallelschaltung eines Widerstandes und einer Induktivität besteht, die so bemessen sind, daß die durch sie fließenden Ströme gleiche Amplitudenspitzen aufweisen.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeitkette von einer Gleichstromquelle über eine Drossel und einen Gleichrichter in der Hochspannungsleitung aufgeladen wird und daß die Auslöseschaltung und die Schutzschaltung beide zwischen der die niedrige Spannung führenden Leitung und der Verbindungsstelle zwischen dem Gleichrichter und der Laufzeitkette liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 945 270;
»IRE-Transactions on Component Parts«, März 1957, S. 7 bis 13.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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