DE1267752B - Decoupling device for a high frequency generator - Google Patents

Decoupling device for a high frequency generator

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DE1267752B
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Christopher Evan Mundell Tibbs
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    • HELECTRICITY
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Description

Auskopplungseinrichtung für einen Hochfrequenzgenerator Die Erfindung bezieht sich auf eine Auskopplungseinrichtung für einen Hochfrequenzgenerator mit einem allseitig abgeschirmten Schwingkreis, einer induktiven Auskoppelschleife und einer Abschirmung zwischen Schwingkreis und Auskoppelschleife.Decoupling device for a high frequency generator The invention relates to a decoupling device for a high frequency generator an oscillating circuit shielded on all sides, an inductive decoupling loop and a shield between the resonant circuit and the coupling-out loop.

Hochfrequenzgeneratoren, z. B. für hochfrequente Erhitzungseinrichtungen, strahlen eine Reihe unerwünschter harmonischer Frequenzen ihrer Grundfrequenz aus. Zur Schwächung der Ausstrahlung ist es bekannt, am Generatorausgang Tiefpaßfilter und/ oder lose Kopplungen zwischen dem Generator und dem Verbraucher anzuordnen. Dies ist jedoch nicht ausreichend, weil sich ein Tiefpaßfilter nicht an den großen Bereich der Arbeitsimpedanzen anpassen läßt, wie er in der Praxis in der Regel verlangt wird. Ferner ist die Stromdurchlässigkeit solcher Tiefpaßfilter, außer bei sehr großen Abmessungen, bei einem hohen Kopplungsverhältnis zwischen dem Verbraucher und der Auskoppelschleife verhältnismäßig gering, während andererseits bei einem geringen Kopplungsverhältnis die Energie an das Werkstück im wesentlichen in Form eines kurzen Impulses geliefert wird, da die Resonanzfrequenz des Verbrauchers innerhalb der Generatorfrequenz liegt.High frequency generators, e.g. B. for high-frequency heating devices, emit a number of undesirable harmonic frequencies of their fundamental frequency. To weaken the radiation, it is known to use a low-pass filter at the generator output and / or to arrange loose couplings between the generator and the consumer. However, this is not sufficient because a low-pass filter does not adhere to the large ones Can adjust the range of working impedances, as it usually requires in practice will. Furthermore, the current permeability of such low-pass filters is, except for very large dimensions, with a high coupling ratio between the consumer and the output loop relatively small, while on the other hand with one low coupling ratio, the energy to the workpiece is essentially in the form a short pulse is delivered because the resonance frequency of the consumer is within the generator frequency.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe liegt deshalb darin, die Ausstrahlung von harmonischen Frequenzen zu schwächen, ohne daß der Energiebedarf in Form von kurzzeitigen Impulsen geliefert werden muß.The object underlying the invention is therefore that To weaken the radiation of harmonic frequencies without reducing the energy requirement must be supplied in the form of short-term pulses.

Ein Schwingkreis für Hochfrequenz-Industriegeneratoren in Form eines allseitig geschlossenen Kastens (Topfkreis) ist bekannt. Dabei ist in dem Topfkreis eine Innenwand vorgesehen, auf deren gegenüberliegenden Seiten in einem Abstand die Einkopplungsvorrichtung von der Anode der Oszillatorröhre und die Auskopplungsvorrichtung zur Arbeitsvorrichtung angeordnet sind. Dadurch sind die Ein- und Auskoppelstelle kapazitiv entkoppelt. Irgendeine Abschirmung ist jedoch nicht vorgesehen.A resonant circuit for high-frequency industrial generators in the form of a box closed on all sides (pot circle) is known. It is in the pot circle an inner wall provided on the opposite sides at a distance the coupling device from the anode of the oscillator tube and the coupling device are arranged to the working device. This is the coupling and decoupling point capacitively decoupled. However, any shielding is not provided.

Ferner ist es bekannt, die Nutzleistung eines Hochfrequenzgenerators über einen Zwischenkreis, der aus Kapazität und Induktivität besteht, unter Benutzung geerdeter elektrostatischer Schirme auszukoppeln. Dabei findet ein geerdeter elektrostatischer Schirm in Zylinderform, also ein Käfig, Verwendung. Ein solcher elektrostatischer Schirm ist jedoch für elektromagnetische Felder durchlässig.It is also known that the useful power of a high frequency generator via an intermediate circuit, which consists of capacitance and inductance, using grounded electrostatic screens. It takes place a grounded electrostatic Cylindrical umbrella, i.e. a cage, use. Such an electrostatic one However, the shield is permeable to electromagnetic fields.

Die obengenannte Aufgabe ist bei der Auskopplungseinrichtung der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auskoppelschleife in Feldrichtung von mindestens zwei durch ein Dielektrikum voneinander getrennten leitfähigen Platten umgeben ist und daß die Platten einseitig und entgegengesetzt an eine Verbindungsplatte angeschlossen sind. Dadurch ist der Vorteil vermittelt, daß der kapazitive Blindwiderstand der Abschirmung durch eine induktive Komponente aufgehoben wird. Dadurch wird die Amplitude der magnetisch induzierten Spannung der Auskoppelschleife bei den harmonischen Frequenzen stärker herabgesetzt als die bei der Grundfrequenz induzierte Spannung. Dadurch wird die Auskopplung derart verbessert, daß beispielsweise beim Betrieb einer Kunststoffplatten-Verschweißeinrichtung die Schweißstellen wesentlich verbessert werden, da die Resonanzfrequenz der Einrichtung nicht innerhalb der Generatorfrequenz zu liegen braucht. Die Energiezufuhr zu der Einrichtung erfolgt nicht mehr in Form von kurzen Impulsen, so daß auch die Regelung der Stromzufuhr erleichtert ist.In the case of the decoupling device, the above-mentioned task is the one at the beginning described type solved according to the invention in that the coupling-out loop in the field direction of at least two conductive plates separated from one another by a dielectric is surrounded and that the plates on one side and opposite to a connecting plate are connected. This gives the advantage that the capacitive reactance the shielding is canceled by an inductive component. This will make the Amplitude of the magnetically induced voltage of the output loop in the case of the harmonic Frequencies reduced more than the voltage induced at the fundamental frequency. This improves the coupling out in such a way that, for example, during operation a plastic plate welding device significantly improves the welds because the resonance frequency of the device is not within the generator frequency needs to lie. The energy supply to the device is no longer in form of short pulses, so that the regulation of the power supply is also facilitated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen nachstehend erläutert.An embodiment of the invention is based on the drawings explained below.

F i g.1 stellt eine Vorderansicht der Auskoppelschleife dar; F i g. 2 ist eine Seitenansicht der Auskoppelschleife und F i g. 3 zeigt die Anordnung der Auskoppelschleife in einem Tankkreis sowie die Verbindung der Auskoppelschleife mit einem Verbraucher.Fig. 1 shows a front view of the output loop; F i g. Figure 2 is a side view of the extraction loop and F i g. 3 shows the arrangement of the decoupling loop in a tank circuit and the connection of the Decoupling loop with a consumer.

In der gezeigten Anordnung bildet der Tankkreis 1 den Schwingkreis eines Hochfrequenzgenerators. Die Hochfrequenzenergie wird vom Tankkreis zum Verbraucherkreis durch eine Auskoppelschleife 2 geliefert, die innerhalb des Tankkreises liegt. Die Auskoppelschleife 2 ist von einer Abschirmung umgeben, die aus drei Platten 3, 4 und 5 besteht, die entweder durch Luft oder durch eine andere dielektrische Schicht getrennt und auf diese Weise kapazitiv miteinander gekoppelt sind. Jede dieser Platten 3, 4 und 5 ist mit einem Ende an der unteren von zwei geerdeten Verbindungsplatten 6 befestigt und mit dem anderen Ende frei. Aneinander angrenzende Platten sind an entgegengesetzten Enden befestigt. Die Auskoppelschleife ist ebenso mit einem Ende an der unteren Verbindungsplatte 6 befestigt, während ihr anderes Ende durch eine Öffnung in dieser Platte führt und mit einer stromführenden Platte 7 verbunden ist, die parallel zwischen den Platten 6 liegt und mit einer Ausgangsleitung 8 verbunden ist, die sich auf der anderen Seite der stromführenden Platte 7 befindet und durch einen Auslaßkanal 9 führt. Die stromführende Platte 7 ist von jeder der Platten 6 durch elastische Blatteinlagen mit einer Dicke von etwa 0,8 mm getrennt.In the arrangement shown, the tank circuit 1 forms the resonant circuit of a high-frequency generator. The high-frequency energy is supplied from the tank circuit to the consumer circuit through a decoupling loop 2, which is located within the tank circuit. The coupling-out loop 2 is surrounded by a shield which consists of three plates 3, 4 and 5 which are separated either by air or by another dielectric layer and are capacitively coupled to one another in this way. Each of these plates 3, 4 and 5 is attached at one end to the lower of two earthed connection plates 6 and free at the other end. Adjacent panels are attached at opposite ends. The coupling-out loop is also attached at one end to the lower connecting plate 6, while its other end passes through an opening in this plate and is connected to a current-carrying plate 7, which lies parallel between the plates 6 and is connected to an output line 8 , the is located on the other side of the current-carrying plate 7 and leads through an outlet channel 9. The current-carrying plate 7 is separated from each of the plates 6 by elastic sheet inserts with a thickness of about 0.8 mm.

Im allgemeinen soll die Abschirmung aus den Platten 3, 4 und 5 beträchtlich länger als die Auskoppelschleife sein, und die letztere soll den Querschnitt der Abschirmung so weit, wie praktisch vertretbar ist, ausfüllen. Beispielsweise weist bei einem zylindrischen Tankkreis mit einem Durchmesser von etwa 82 cm und einer Höhe von etwa 32 cm die Auskoppelschleife eine Breite von etwa 15 cm auf und die geerdeten Platten 6 eine Länge von etwa 35 cm und eine Breite von etwa 30 cm. Die stromführende Platte ist allseitig etwa 5 cm kleiner als die geerdeten Platten 6. Es ist natürlich wünschenswert, diese Platten so groß wie möglich zu machen, um die gewünschte Kapazität zu erhalten, da die Verwendung zusätzlicher Platten zur Erhöhung der Kapazität in manchen Fällen zu weiteren unerwünschten Resonanzen führen kann.In general, the shielding from plates 3, 4 and 5 should be considerable longer than the coupling-out loop, and the latter should have the cross-section of the Complete the shielding as far as is practically justifiable. For example, has with a cylindrical tank circle with a diameter of about 82 cm and one Height of about 32 cm and the decoupling loop a width of about 15 cm grounded plates 6 have a length of about 35 cm and a width of about 30 cm. the The current-carrying plate is about 5 cm smaller on all sides than the earthed plates 6. It is of course desirable to make these panels as large as possible in order to to obtain the desired capacity, since the use of additional plates for Increasing the capacity in some cases can lead to further undesirable resonances can.

Die beschriebene Abschirmung hat die Charakteristik einer gedämpften Schwingung, so daß eine wachsende Dämpfung bei steigender Frequenz des magnetisch in der Auskoppelschleife induzierten Signals erzielt wird. Sie dämpft die Grundfrequenz sehr wenig, aber in manchen Fällen wird eine Dämpfung von beträchtlich mehr als 20 db der harmonischen Frequenzen in der Größenordnung der achten bis zehnten Harmonischen bei einer Arbeitsfrequenz von 27 MHz erreicht. Die Abschirmungsinduktivität ist mit der Abschirmungskapazität zwischen den Platten 3, 4 und 5 in Resonanz. Allgemein ist es wünschenswert, daß diese Resonanz zwischen der Grundfrequenz und der ersten Harmonischen auftritt. Die Abschirmung wird bei ihrer Resonanzfrequenz oder bei Frequenzen unterhalb dieser nur eine geringe Dämpfung hervorrufen, jedoch bei Frequenzen, die über der Resonanz liegen, einen Kurzschlußeffekt auf das magnetische Feld erzeugen. Die Resonanzfrequenz der Abschirmung ist jedoch nicht kritisch; ihr Einfluß wird nicht sehr groß sein, wenn der größte Teil des kapazitiven Blindwiderstandes durch die induktive Widerstandskomponente der Abschirmung aufgehoben wird. In manchen Fällen mag es jedoch wünschenswert sein, daß die Resonanzfrequenz in der Größenordnung der Grundfrequenz liegt oder sogar etwas darunter.The shielding described has the characteristics of a damped Vibration, so that a growing damping with increasing frequency of the magnetic is achieved in the output loop induced signal. It dampens the basic frequency very little, but in some cases an attenuation of considerably more than 20 db of harmonic frequencies in the range of the eighth to tenth harmonics achieved at an operating frequency of 27 MHz. The shield inductance is resonates with the shield capacitance between plates 3, 4 and 5. Generally it is desirable that this resonance between the fundamental frequency and the first Harmonic occurs. The shield is at its resonance frequency or at Frequencies below this cause only a slight attenuation, but at frequencies which are above resonance produce a short circuit effect on the magnetic field. However, the resonance frequency of the shield is not critical; their influence will not be very large if most of the capacitive reactance is through the inductive resistance component of the shield is canceled. In some In some cases, however, it may be desirable that the resonance frequency is of the order of magnitude the basic frequency is or even slightly below.

Wie in F i g. 3 gezeigt, sind die Platten 6 und 7 innerhalb des Tankkreises 1 an einem Arm 11 befestigt, der auf einem nicht gezeigten Isolator sitzt. Der Auslaßkanal 9 ist durch ein kurzes Rohr 10 mit einem weiteren Kanal 29 an einer abgeschirmten Entnahmekammer 12 verbunden. Das Rohr 10 geht durch eine Seite des Tankkreises. Die Ausgangsleitung 8, die bei der Frequenz, für die die Vorrichtung ausgelegt ist, eine Induktivität darstellt, führt zu der ersten von zwei Kondensatorplatten 13 und 14. Diese Platten sind parallel zueinander auf je einer Seite mit der abgeschirmten Kammer 12 verbundenen Platte 15 angeordnet und von dieser durch Einlagen aus Isolationsmaterial 16 und 17 getrennt. Die Platten 13 und 14 sind elektrisch durch einen leitenden Stutzen 18 verbunden, der durch ein offenes Loch in der Platte 15 und den Einlagen 16 und 17 führt. Die Platten 13 und 14 sind somit beide stromführend, und beide bilden mit der geerdeten Platte 15 einen Kondensator.As in Fig. 3, the plates 6 and 7 are attached within the tank circuit 1 to an arm 11 which is seated on an insulator (not shown). The outlet channel 9 is connected by a short pipe 10 to a further channel 29 on a shielded extraction chamber 12 . The tube 10 goes through one side of the tank circuit. The output line 8, which represents an inductance at the frequency for which the device is designed, leads to the first of two capacitor plates 13 and 14. These plates are arranged parallel to one another on each side of the plate 15 connected to the shielded chamber 12 separated from this by inserts 16 and 17 made of insulating material. The plates 13 and 14 are electrically connected by a conductive stub 18 which leads through an open hole in the plate 15 and the inserts 16 and 17. The plates 13 and 14 are thus both current-carrying, and both form a capacitor with the grounded plate 15.

Die Platte 14 bildet auch eine Elektrode eines Entnahmekondensators, dessen andere Elektrode durch eine weitere Platte 19 gebildet wird, die an einem Zapfen 20 anmontiert ist und deren Winkelbewegung um diesen Zapfen die Entnahmekapazität für den Arbeitskreis abstimmbar macht. Die Platte 19 des verstellbaren Kondensators ist durch eine flexible Leitung 21 mit einer Platte 22 verbunden, von der eine Ausgangsverbindung 23 zu den Heizelektroden 24 und 25 führt, zwischen denen sich die zu erhitzende Last 26 befindet.The plate 14 also forms an electrode of a withdrawal capacitor, the other electrode of which is formed by a further plate 19 which is mounted on a pin 20 and whose angular movement around this pin makes the extraction capacity adjustable for the working circuit. The plate 19 of the adjustable capacitor is connected by a flexible line 21 to a plate 22, from which an output connection 23 leads to the heating electrodes 24 and 25, between which the load 26 to be heated is located.

Der Tankkreis l., die Kammer 12 und die Kammer 27, in der der Oszillator untergebracht ist, sind alle in einer Schaltzelle 28 eingebaut.The tank circuit l., The chamber 12 and the chamber 27, in which the oscillator is housed, are all built into a switch cell 28.

Bei der beschriebenen Einrichtung ist die Resonanzfrequenz der Auskoppelschleife 2 und des Kondensators, der aus den Platten 6 und 7 gebildet wird, kleiner als die der Induktivität der Ausgangsleitung 8 und der Kapazität, die durch die Platten 13 und 14 mit der geerdeten Platte 15 entsteht. Beide Frequenzen liegen aber unter der Grundfrequenz des Oszillators.In the device described, the resonance frequency is the output loop 2 and the capacitor formed from plates 6 and 7 are smaller than that the inductance of the output line 8 and the capacitance created by the plates 13 and 14 with the grounded plate 15 is created. However, both frequencies are below the fundamental frequency of the oscillator.

Mit der beschriebenen Anordnung kann die Größe der Kopplung zwischen Auskoppelschleife und Tankkreis bis zu einem solchen Wert erhöht werden, daß die Resonanzfrequenz des Arbeitskreises einer Kunststoffplatten-Verschweißeinrichtung nicht durch die Oszillatorfrequenz zu laufen braucht, um eine ordnungsgemäße Schweißung zu erzielen. Es wird eine bessere Schweißcharakteristik vermittelt, weil die Energie nicht mehr während eines kurzen Impulses geliefert werden muß, und dadurch wird die Regelung der Energiezufuhr für den Schweißvorgang erleichtert. Der gezeigte Kreis weist ein sehr hohes Sperrverhältnis gegenüber harmonischen Frequenzen auf.With the arrangement described, the size of the coupling between Decoupling loop and tank circuit can be increased to such a value that the Resonance frequency of the working group of a plastic sheet welding device does not need to run through the oscillator frequency for a proper weld to achieve. Better welding characteristics are imparted because the energy no longer has to be delivered during a short pulse, and thereby becomes the regulation of the energy supply for the welding process facilitates. The one shown Kreis has a very high blocking ratio with respect to harmonic frequencies.

Falls es gewünscht wird, kann die Dämpfung der zweiten und dritten Harmonischen weiter verbessert werden, indem zwei weitere Kreise hinzugefügt werden, die Reihenresonanzkreise für die zweite bzw. dritte Harmonische zwischen der Kondensatorplatte 13 und der Abschirmkammer 12 darstellen. Mehrfach drehbare Auskoppelschleifen oder mehrere Auskoppelschleifen können in einigen Fällen angewendet werden sowie Faradaysche Käfige in Form von Drahtgittern, die an jedem Ende der in F i g.1 und 2 gezeigten Abschirmung angebracht werden. In einer anderen Ausführung können auch hochleitfähige Metallfolien, die als Abschirmung ausgebildet sind, die Enden der Abschirmung abschließen, so daß auf diese Weise sowohl die kapazitive als auch die induktive Streukopplung durch die sonst offenen Enden der Abschirmung vermieden wird.If desired, the attenuation can be the second and third Harmonics can be further enhanced by adding two more circles, the series resonance circuits for the second and third harmonics between the capacitor plate 13 and the shielding chamber 12 represent. Multiple rotatable decoupling loops or several outcoupling loops can be used in some cases will as well as Faraday cages in the form of wire grids attached to each end of the cages shown in F i g.1 and 2 must be attached. In another version you can also highly conductive metal foils, which are designed as a shield, the ends of the shield, so that in this way both the capacitive and the inductive stray coupling avoided by the otherwise open ends of the shield will.

Bei Verwendung einer guten dielektrischen Isolation zwischen den Platten 3, 4 und 5 zur Verminderung der Resonanzfrequenz der Anordnung kann die Isolation auch als Kunstharzfilm mit einer Dicke von etwa 1,2 mm angebracht werden. In diesem Fall sollten die Platten aus versilbertem Kupfer bestehen, um Wärmeverluste infolge der durch die Abschirmung fließenden starken Ströme möglichst gering zu halten. Ebenso können Polytetrafluoräthylen oder künstlicher Gummi verwendet werden.When using good dielectric isolation between the plates 3, 4 and 5 to reduce the resonance frequency of the arrangement, the isolation can also be applied as a synthetic resin film with a thickness of about 1.2 mm. In this In this case, the plates should be made of silver-plated copper to prevent heat loss as a result to keep the strong currents flowing through the shield as low as possible. Polytetrafluoroethylene or synthetic rubber can also be used.

Im oben beschriebenen Beispiel bewirkt die Abschirmung aus den Platten 3, 4 und 5 eine beträchtliche Dämpfung der harmonischen Frequenzen, auch wenn sie ohne die Kondensatoren verwendet wird, die durch die Platten 6 und 7 und den Platten 13 bis 15 gebildet sind. Die Verbindung der Ausgangsleitung 8 mit einem einzigen großen Kondensator (der entweder durch die Platten 6 und 7 oder durch die Platten 13 bis 15 gebildet sein kann) ergibt noch ein größeres Maß an Dämpfung. Diese Dämpfung wird aber noch weitergehend verbessert, wenn die Auskoppelschleife in der harmonischen Abschirmung mit dem ersten Kondensator (Platten 6 und 7) verbunden wird und wenn eine induktivitätsbehaftete Ausgangsleitung diesen Kondensator mit dem weiteren Kondensator verbindet, der durch die Platten 13 bis 15 gebildet ist. Gegebenenfalls kann der erste der beiden Kondensatoren durch die Wand des Tankkreises und eine entsprechende Auskleidung oder teilweise Auskleidung innerhalb des Innenraums gebildet sein.In the example described above, the shielding is effected from the plates 3, 4 and 5 a considerable attenuation of the harmonic frequencies, even if they without the capacitors used by plates 6 and 7 and the plates 13 to 15 are formed. The connection of the output line 8 with a single large capacitor (either through plates 6 and 7 or through the plates 13 to 15 can be formed) results in an even greater degree of damping. This attenuation but is still further improved if the coupling-out loop is in the harmonic Shield is connected to the first capacitor (plates 6 and 7) and if an inductive output line connects this capacitor to the other Connects capacitor, which is formed by the plates 13-15. Possibly can the first of the two capacitors through the wall of the tank circuit and one corresponding lining or partial lining formed within the interior be.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Dämpfungscharakteristik der Systeme aufeinander abgestimmt werden. So ist beispielsweise die Generatorfrequenz 27 MHz, die Resonanzfrequenz der Abschirmung der Auskoppelschleife gleich 32 MHz, woraus sich eine außerordentlich gute Dämpfung der höheren Harmonischen ergibt. Der aus den Platten 13 und 14 mit der geerdeten Platte 15 gebildete Kondensator und die induktivitätsbehaftete Ausgangsleitung 8 hat eine Resonanzfrequenz von etwa 21 MHz, so daß die tieferen harmonischen Frequenzen gut gedämpft sind. In diesem Fall ist die Resonanzfrequenz des Kreises der Auskoppelschleife 12 MHz.In the embodiment described, the damping characteristic of the systems are coordinated. For example, the generator frequency 27 MHz, the resonance frequency of the shielding of the coupling-out loop is 32 MHz, This results in extremely good damping of the higher harmonics. The capacitor formed from the plates 13 and 14 with the grounded plate 15 and the inductive output line 8 has a resonance frequency of about 21 MHz so that the lower harmonic frequencies are well attenuated. In this Case is the resonance frequency of the circle of the coupling-out loop 12 MHz.

Die beschriebene Abschirmung ist in ihrer Anwendung nicht auf den dargestellten Tankkreis beschränkt, sondern kann bei allen industriellen HF-Generatoren für Erhitzungsvorrichtungen weitgehend verwendet werden. Als Beispiel sei eine Spirale aus leitendem Material genannt, die zwischen Primär- und Sekundärkreis eines Abgabetransformators in einer Induktionserhitzungseinrichtung oder einer niederfrequenten dielektrischen Heizanordnung, z. B. zum Verleimen von Holz, angeordnet wird. Die Induktivität der Spirale ist in Eigenresonanz mit der Kapazität, die durch die Schleifen der Spirale gebildet wird. Die Abschirmung sollte so weit wie möglich nach außen um die Primär- und Sekundärspule gezogen werden, um die Verluste an den Enden der Abschirmung zu verringern.The shielding described is not applicable to the tank circuit shown, but can be used with all industrial HF generators are widely used for heating devices. Take a spiral as an example made of conductive material, between the primary and secondary circuit of an output transformer in an induction heater or a low frequency dielectric Heating arrangement, e.g. B. for gluing wood, is arranged. The inductance of the Spiral is self-resonating with the capacitance created by the loops of the spiral is formed. The shield should be as far outward as possible around the primary and secondary coil are drawn to reduce the losses at the ends of the shield to decrease.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann ein Teil des Tankkreises durch flache Platten abgeschirmt werden, die mit den verschiedenen Enden des Raumes verbunden sind. Dieser Teil enthält dann eine Ausgangsleitung, die durch eine Seitenwand zu den Heizelektroden führt. In dieser Ausführung ist ein Kondensator innerhalb des Tankkreises angeordnet, um einen spannungsvervielfachenden Effekt zu erzielen. An Stelle von flachen Platten, die einen Teil des Tankkreises abschirmen, können die Abschirmelemente auch koaxiale Zylinder oder dünne Rohre rund um die Ausgangsleitung sein. Zwischen solchen koaxialen Abschirmungen tritt eine sehr hohe Kapazität auf. Bei der Grundfrequenz ist der Widerstand der Abschirmung nicht klein genug, um den magnetischen Fluß, der den Leiter schneidet, merklich zu verringern. Bei höheren Frequenzen ist jedoch die Kapazität der Abschirmungselemente so gering, daß die Abschirmung den elektrischen Effekt eines vollständig leitenden Zylinders um die Ausgangsleitung erzielt. Auf diese Weise wird der magnetische Fluß bei harmonischen Frequenzen daran gehindert, den Leiter zu schneiden, da ein solcher Fluß in einen Strom umgewandelt wird, der innerhalb der Abschirmelemente umläuft.According to an expedient development of the invention, a part of the tank circuit are shielded by flat plates, which are connected to the various Ends of the room are connected. This part then contains an output line, which leads through a side wall to the heating electrodes. In this version is a capacitor arranged within the tank circuit to generate a voltage-multiplying To achieve effect. Instead of flat plates that form part of the tank circle shield, the shielding elements can also be coaxial cylinders or thin tubes be around the output line. Occurs between such coaxial shields a very high capacity. At the fundamental frequency is the resistance of the shield not small enough to make the magnetic flux that intersects the conductor noticeable to reduce. At higher frequencies, however, is the capacitance of the shielding elements so small that the shield has the electrical effect of being completely conductive Cylinder achieved around the output line. In this way the magnetic flux prevented from cutting the conductor at harmonic frequencies as one Flux is converted into a current that circulates within the shielding elements.

Die beschriebene Abschirmung kann an jeder geeigneten Stelle in eine Hochfrequenzanordnung eingebaut werden. Gegebenenfalls können auch verschiedene Abschirmeinheiten hintereinander verwendet werden, um die Höhe der harmonischen Dämpfung zu verbessern. Auf diese Weise ist es auch möglich, eine erste Abschirmung zwischen gekoppelte Schleifen in den Anodenkreis der Oszillatorröhre einzuführen, wenn die zweite der gekoppelten Schleifen zu einem Tankkreis führt, der weitere Abschirmungen um seine Auskoppelschleife haben kann. In einem solchen Fall wird der Anodenkreis auf dieselbe Frequenz wie der Tankkreis abgestimmt, und ein üblicher abgestimmter Gitteroszillator kann unter der Vorraussetzung, daß eine gute Stabilität im abgestimmten Anodenkreis herrscht, verwendet werden.The shielding described can be inserted into a High frequency arrangement can be installed. If necessary, different Shielding units are used one behind the other to reduce the level of harmonic To improve cushioning. In this way it is also possible to have a first shield insert between coupled loops in the anode circuit of the oscillator tube, if the second of the coupled loops leads to a tank circuit, the other one Can have shields around its decoupling loop. In such a case it will the anode circuit tuned to the same frequency as the tank circuit, and a common one A tuned grid oscillator can, provided that it has good stability prevails in the coordinated anode circuit.

Claims (7)

Patentansprüche: 1.. Auskopplungseinrichtung für einen Hochfrequenzgenerator mit einem allseitig abgeschirmten Schwingkreis, einer induktiven Auskoppelschleife und einer Abschirmung zwischen Schwingkreis und Auskoppelschleife, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Auskoppelschleife (2) in Feldrichtung von mindestens zwei durch ein Dielektrikum voneinander getrennten leitfähigen Platten (3, 4, 5) umgeben ist und daß die Platten (3, 4, 5) einseitig und entgegengesetzt an eine Verbindungsplatte (6) angeschlossen sind. Claims: 1 .. decoupling device for a high frequency generator with an oscillating circuit shielded on all sides, an inductive decoupling loop and a shield between the resonant circuit and the decoupling loop, d a d u r c h it is noted that the decoupling loop (2) in the field direction of at least two conductive plates (3, 4, 5) separated from each other by a dielectric is surrounded and that the plates (3, 4, 5) on one side and opposite to a Connection plate (6) are connected. 2. Auskopplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Auskoppelschleife (2) mit der Verbindungsplatte (6) und das andere Ende mit einer geerdeten Platte (7) verbunden ist, an der die Ausgangsleitung (8) angeschlossen ist und die mit der Verbindungsplatte (6) einen ersten Kondensator von solcher Kapazität bildet, daß eine niedrige Reaktanz bis zu einer Abschirmungskammer vorgesehen ist, in welcher die Auskoppelschleife und die Abschirmung angeordnet sind, und daß die Auskoppelschleife und der Kondensator bei einer Frequenz, die niedriger ist als die zweite Harmonische des Schwingkreises, in Resonanz sind. 2. decoupling device according to claim 1, characterized in that one end of the decoupling loop (2) with the connecting plate (6) and the other end is connected to a grounded plate (7) to which the Output line (8) is connected and the one with the connecting plate (6) first capacitor forms such a capacity that a low reactance up to provided to a shield chamber is in which the output loop and the shield are arranged, and that the coupling-out loop and the capacitor at a frequency that is lower than the second harmonic of the resonant circuit, are in resonance. 3. Auskopplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingkreis des Hochfrequenzgenerators aus einem Tankkreis (1) gebildet ist. 3. decoupling device according to claim 1 or 2, characterized in that the resonant circuit of the high-frequency generator is formed from a tank circuit (1). 4. Auskopplungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die induktive Ausgangsleitung (8) mit einem zweiten Kondensator (13,14) von solcher Kapazität verbunden ist, daß ebenfalls eine niedrige Reaktanz bis zu der Abschirmungskammer vorgesehen ist und die Resonanzfrequenz der Auskoppelschleife und des ersten Kondensators kleiner als die der Ausgangsleitung und des zweiten Kondensators und beide kleiner als die Grundfrequenz des Generators sind sowie die Grundfrequenz des Generators kleiner als die von der Kapazität und Induktivität der Platten (3, 4, 5) herrührenden Frequenz ist. 4. decoupling device according to claim 2 or 3, characterized in that the inductive output line (8) is connected to a second capacitor (13,14) of such a capacity that a low reactance is also provided up to the shielding chamber and the resonance frequency of the decoupling loop and the first capacitor is smaller than that of the output line and the second capacitor and both are smaller than the fundamental frequency of the generator and the fundamental frequency of the generator is smaller than the frequency resulting from the capacitance and inductance of the plates (3, 4, 5). 5. Auskopplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Verbindungsplatte (6) abgekehrten Seite der Platte (7) eine weitere geerdete Verbindungsplatte vorgesehen ist. 5. Decoupling device according to claim 2, characterized in that on the one facing away from the connecting plate (6) Side of the plate (7) a further grounded connection plate is provided. 6. Auskopplungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskoppelschleife (2) und die Ausgangsleitung (8) durch Öffnungen in den zwei geerdeten Verbindungsplatten (6) mit der Platte (7) verbunden sind. 6th Decoupling device according to claim 5, characterized in that the decoupling loop (2) and the output line (8) through openings in the two grounded connection plates (6) are connected to the plate (7). 7. Auskopplungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (8) von einem Kanal (9) umgeben ist, der mit dem ersten Kondensator verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1075 211; VDE-Vorschrift 0871, Teil 1/9.1952.7. decoupling device according to claim 5 or 6, characterized in that the output line (8) from a channel (9) is surrounded, which is connected to the first capacitor. Considered Publications: German Auslegeschrift No. 1075 211; VDE regulation 0871, part 1 / 9.1952.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1075211B (en) * 1960-02-11 Körting Radio Werke GmbH Grassau (Chiemgau) Oscillating circuit for high frequency industrial generators

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