DE1149450B

DE1149450B - Schaltung zur Erzeugung von Impulsen

Info

Publication number: DE1149450B
Application number: DEL31766A
Authority: DE
Inventors: Guenther Alich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1958-11-20
Filing date: 1958-11-20
Publication date: 1963-05-30

Description

Schaltung zur Erzeugung von Impulsen Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Erzeugung von Impulsen, insbesondere von solchen hoher Spannung und hoher Energie. Es ist eine Schaltung zur Erzeugung von Impulsen hoher Spannung bekannt, bei der ein steuerbares Ionenrohr mit einem ImpuIstransformator in Reihe geschaltet ist. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt ein Kondensator, der über einen Widerstand von einer Gleichspannungsquelle aufgeladen wird und sich nach Aussteuerung des Ionenrohres über den Impulstransformator und das Ionenrohr entlädt. Am Ausgang des Impulstransformators entstehen somit Impulse hoher Spannung.
In dieser bekannten Schaltung ist zur Schwingungsunterdrückung dem Impulstransformator primärseitig ein Gleichrichter parallel geschaltet.
Die bekannte Schaltung hat den Nachteil, daß sie nicht zur Erzeugung von Impulsen mit hoher Impulsfolgefrequenz geeignet ist, da sich die durch die Größe des Ladewiderstandes und des Kondensators gegebene Aufladezeit nicht beliebig klein machen läßt. Wird nämlich der Kondensator sehr klein gemacht, so haben die Impulse nicht genügend Energie. Ist dagegen der Aufladewiderstand zu klein, so kann der Fall eintreten, daß die Ionenröhre nicht mehr gelöscht wird, mindestens jedoch noch glimmt.
Diese Nachteile werden, ausgehend von der bekannten Schaltung zur Erzeugung von Impulsen, insbesondere solchen hoher Spannung und hoher Energie, bei der ein mit einer Steuerelektrode ausgestattetes Schaltelement mit mindestens einem die Impulse abgebenden Impulstransformator in Reihe und parallel zu dieser Reihenschaltung ein Kondensator geschaltet ist, der von einer Gleichspannungsquelle aufgeladen wird und sich nach Aussteuerung des Schaltelementes über den Impulstransformator und das Schaltelement entlädt, erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Gleichspannungsquelle aus einer Einphasen-Wechselspannungsquelle mit einem nachgeschalteten Gleichrichter besteht, wobei die Häufigkeit der gleichgerichteten Halbwellen die mögliche Impulsfolgefrequenz bestimmt.
Die Ladespannung des Kondensators folgt somit im wesentlichen dem Verlauf der gleichgerichteten Halbwellen der Wechselspannung. Der dem Schaltelement und dem Impulstransformator parallel geschaltete Kondensator wird zweckmäßig über einen einstellbaren Widerstand aufgeladen. Die Zeitkonstante dieses Zweiges ist durch die Größe des Kondensators und des Widerstandes gegeben. Wird nach Aufladung des Kondensators durch einen Steuerimpuls das Schaltelement ausgesteuert, so wird hierdurch der Entladekreis für den Kondensator geschlossen. Die Entladezeit richtet sich nach der Größe der verwendeten Schaltglieder, wie Kondensator, Impulstransformator und gegebenenfalls Entladewiderstand. Dadurch, daß nach jeder Halbwelle die Ladespannung des Kondensators auf annähernd Null zurückgeht, wird erreicht, da.ß an dem mit einer Steuerelektrode ausgestatteten Schaltelement nach der Entladung keine Spannung mehr liegt, d. h., sofern ein Ionenrohr verwendet wird, daß die Löschspannung dieser Röhre unterschritten wird. Daher läßt sich der Ladewiderstand sehr klein machen, d. h., man kann durch die Aufladung des Kondensators mit einer pulsierenden Gleichspannung Impulse mit sehr hoher Impulsfolgefrequenz erzeugen. Je nach Frequenz der angelegten Wechselspannung bzw. je nach Art der Gleichrichtung ist somit eine bestimmte Impulsfolgefrequenz möglich. Geht man z. B. von Netzfrequenz aus, so wird man bei Einweggleichrichtung gerade alle 20 ms, dagegen z. B. bei Brückengleichrichtung gerade alle 10 ms einen Impuls zulassen können.
Da somit die Häufigkeit der gleichgerichteten Halbwellen die mögliche Impulsfolgefrequenz bestimmt, kann unter Umständen zur Speisung des Kondensators auch eine Gleichspannungsquelle anderer Art gewählt werden, sofern dafür Sorge getragen ist, daß deren Spannung innerhalb eines jeden Intervalls den Wert Null annimmt, d. h., man kann eine sogenannte pulsierende Gleichspannung verwenden.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert. In dem Ausführungsbeispiel ist als steuerbares Schaltelement 2 eine Ionenröhre gewählt, die durch die Steuerelektrode 1 zum Zünden gebracht . werden kann. In den meisten Fällen wird man als Schaltelement diese Ionenröhre (Thyratron) vorsehen. Durch die Verwendung von Ionenröhren beherrscht man in einfacher Weise das Schalten großer Ströme. Für viele Zwecke ist auch- die Verwendung von Elektronenröhren oder Transistoren möglich. In Reihe mit dem Schaltelement 2 liegt der Impulstransformator 3 und der Entladewiderstand B. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt der Kondensator 4. Die Sekundärseite des Impulstransformators besteht aus den voneinander galvanisch getrennten Sekundärwicklungen 10, 11 und 12. Die gesamte Schaltungsanordnung ist erfindungsgemäß über einen Gleichrichter 5 und einem einstellbaren Widerstand 9 an die Klemme 6 einer Wechselspannungsquelle angeschlossen.
Im Betrieb wird bei der beispielsweise dargestellten Einweggleichrichiung während jeder positiven Halbwelle der Wechselspannung der Kondensator 4 über den Vorwiderstand 9 und den Gleichrichter 5 aufgeladen. Die Ladezeit richtet sich nach den Werten des Vorwiderstandes 9 und des Kondensators 4. Die Entladung des Kondensators 4 wird in bekannter Weise durch einen an die Steuerelektrode 1 des Schaltelementes 2 gegebenen Steuerimpuls zur Zündung der Röhre eingeleitet. Die Entladezeit und damit die Dauer und Form. des Ausgangsimpulses an den Wicklungen 10, 11 und 12 wird durch den Kapazitätswert des Kondensators 4, den Induktivitätswert des Impulstransformators 3 und den Ohmschen Widerstand 8 bestimmt.
Ein dem Impulstransformator in bekannter Weise parallel geschalteter Gleichrichter 7 dient zur Schwingungsunterdrückung. Der Gleichrichter ist so geschaltet, daß er für den Entladestoß des Kondensators 4 eine Sperre darstellt. Durch den Gleichrichter 7 ist gewährleistet, daß unerwünschte Halbwellen imAusgangsimpuls des Impulstransformators 3 nicht auftreten.
Die Sekundärwicklungen des Transformators sind galvanisch getrennt voneinander und können deshalb beliebige, voneinander unabhängige Potentiale erhalten.
In vielen Fällen wird man mit einem einzigen Transformator auskommen. Will man außer der galvanischen auch eine magnetische Trennung der Sekundärwicklungen, so sieht man mehrere Impulstransformatoren vor, die entweder parallel zueinander oder in Reihen miteinander geschaltet sind. Die erfindungsgemäß ausgebildete Schaltung liefert Impulse, die wegen ihrer großen Energie für niederohmige Schaltkreise gut geeignet sind. So kann man mit Hilfe dieser Impulse Potentialverlagerungen wie Rückstellungen in einem mit Kaltkathodenröhren bestückten Zählkreis bewirken.
Auf Grund der Freizügigkeit in der Wahl der potentialmäßigen Festlegung der Impulsausgänge ist die erfindungsgemäß ausgebildete Schaltung zur Betätigung von mehrstufigen elektronischen Zählwerken geeignet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schaltung zur Erzeugung von Impulsen, insbesondere solchen hoher Spannung und hoher Energie, bei der ein mit einer Steuerelektrode ausgestattetes Schaltelement mit mindestens einem die Impulse abgebenden Impulstransformator in Reihe und parallel zu dieser Reihenschaltung ein Kondensator geschaltet ist, der von einer Gleichspannungsquelle aufgeladen wird und sich nach Aussteuerung des Schaltelementes über den Impulstransformator und das Schaltelement entlädt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle aus einer Einphasen-Wechselspannungsquellc mit einem nachgeschalteten Gleichrichter besteht, wobei die Häufigkeit der gleichgerichteten Halbwellen die mögliche Impulsfolgefrequenz bestimmt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in. an sich bekannter Weise dem Impulstransformator zur Schwingungsunterdrückung ein Gleichrichter (7) parallel ' geschaltet ist.
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den aus dem Schaltelement (2), dem Impulstransformator (3) und dem Kondensator (4) gebildeten Entladekreis ein einstellbarer Widerstand (8) geschaltet ist.
4. Schaltung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulstransformator (3) mehrere Sekundärwicklungen (10, 11, 12) besitzt, die gegebenenfalls galvanisch voneinander getrennt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 955 074.