DE1276193B - Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Erzeugung von elektrischen Impulsen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erzeugung von verhältnismäßig leistungsstarken elektrischen Impulsen hoher Flankensteilheit über den Sperrstromabfall eines an einer Wechselspannung liegenden Halbleitergleichrichters, insbesondere einer Diode.
• Es sind Schaltungen zur Impulserzeugung bekannt, die sich den steilen Abfall des einen Halbleitergleichrichter, insbesondere eine Diode, in Sperrichtung durchfließenden Stromes auf den Wert Null, sobald die Diode ihre volle Sperrfähigkeit erreicht, zunutze machen. Die Diode liegt dabei an einer Wechselspannung. Die maximale Verlustleistung des in Durchlaß- und Sperrichtung fließenden Stromes bestimmt die Impulshöhe. Bei den zur Impulserzeugung speziell vorgesehenen Dioden, sogenannten Recovery-Dioden, wird die Flankensteilheit mit zunehmender Impulshöhe schlechter.
• Die Erfindung bezweckt eine Anordnung, bei der bei gegebener Verlustleistung des Halbleitergleichrichters, z. B. einer Diode (im folgenden Recovery-Diode genannt), die Leistung des durch den Sperrstromabfall erzeugten Impulses wesentlich höher ist als bei den bekannten Schaltungen, ohne daß sich die Impuls-Anstiegszeit erhöht.
• Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Halbleitergleichrichter an einer Wechselspannung liegt, die in Sperrichtung höhere Amplituden aufweist als in Durchlaßrichtung.
• Eine sehr einfache Schaltung zur Erzeugung unterschiedlicher Amplituden der positiven bzw. negativen Halbwellen der Wechselspannung, an der die Recovery-Diode liegt, besteht in einer Reihenschaltung eines Widerstandes, der von einer weiteren Diode überbrückt ist. Die Polarität dieser Diode ist derjenigen der Recovery-Diode entgegengesetzt.
• Soll der erzeugte Impuls eine sehr steile Rückflanke aufweisen, so wird vorteilhaft ein kurzgeschlossenes Kabel vorgesehen, dessen Länge klein gegenüber der Wellenlänge der die Recovery-Diode sperrenden Wechselspannung ist.
• Einen sehr spitzen Impuls erhält man, wenn die Wellenlänge des Kabels so bemessen ist, daß der in das Kabel einlaufende Impuls das kurzgeschlossene Ende dann erreicht, wenn der Impuls auf die halbe Amplitude angestiegen ist. Selbstverständlich kann der erzeugte Impuls aber auch in bekannter Weise induktiv oder kapazitiv ausgekoppelt werden.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Wechselspannung mit unterschiedlichen Amplituden in den positiven und negativen Halbwellen, F i g. 2 ein Strom-Spannungs-Diagramm des Impulserzeugers nach der Erfindung, F i g. 3 ein Strom-Spannungs-Diagramm bekannter mit Recovery-Dioden arbeitender Impulserzeuger. In F i g. 1 liegt eine Diode 1(Recovery-Diode), die jedoch grundsätzlich auch durch einen anderen steuerbaren oder ungesteuerten Halbleitergleichrichter ersetzt werden kann, in Reihe mit einem Widerstand 2, der von einer Diode 3 überbrückt ist. An Punkt 4 ist ein kurzgeschlossenes Kabel 5 angeschlossen, dessen Länge klein ist gegenüber der Wellenlänge der Speisewechselspannung u.
• Ist die Speisewechselspannung u in Durchlaßrichtung der Recovery-Diode 1 gepolt, dann ist der Strom ü (F i g. 2) wegen des beträchtlichen Spannungsabfalles im Vorwiderstand 2 verhältnismäßig klein; kehrt die Spannung u hingegen ihre Richtung um, wird die Recovery-Diode 1 also in Sperrichtung beansprucht, dann liegt fast die gesamte, nur um den geringen Spannungsabfall an der Diode 3 verminderte Spannung an ihr.
• Der in Sperrichtung fließende Strom 12 (F i g. 2) steigt mit der in den negativen Halbwellen viel höheren Spannung somit an, bis zum Zeitpunkt t2 die Recovery-Diode 1 plötzlich ihre Sperrfähigkeit zurückerlangt. Der steile Abfall des hohen Sperrstromes i@ auf den Wert Null wird als steile Vorderflanke eines starken Stromimpulses über Punkt 4 zum Teil, vorzugsweise zur Hälfte, in eine Leitung 6 übertragen, zum anderen Teil läuft er in das kurzgeschlossene Kabel 5 hinein, an dessen Ende er unter Phasenumkehr reflektiert wird und dadurch als sehr steile Rückflanke des Stromimpulses ebenfalls in die Leitung 6 übertragen wird. In F i g. 2 ist die Speisewechselspannung in Durchlaßrichtung der Recovery-Diode mit ui, in Sperrichtung mit u2 bezeichnet. Die Amplituden der Spannungen u1, u2 unterscheiden sich voneinander. Der Strom in Durchflußrichtung ist mit il, in Sperrichtung mit i2 bezeichnet. Zwischen Zeitpunkt t2, an dem die Recovery-Diode ihre Sperrfähigkeit wiedererlangt, und Zeitpunkt t" nimmt der Sperrstrom sehr schnell auf den Wert Null ab.
• Es ist offensichtlich, daß die Höhe des entstehenden Stromimpulses bei gleicher Flankensteilheit bedeutend größer ist als bei bekannten Schaltungen, bei denen, entsprechend F i g. 3, die Sperrspannung u2, bei der der Abfall des Sperrstromes i2 erfolgen kann, maximal gleich der Höhe der in Durchlaßrichtung angelegten Spannung ui ist.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Erzeugung von verhältnismäßig leistungsstarken elektrischen Impulsen hoher Flankensteilheit über den Sperrstromabfall eines an einer Wechselspannung liegenden Halbleitergleichrichters, insbesondere einer Diode, dadurch gekennzeichnet, daß derHalbleitergleichrichter (1) an einer Wechselspannung liegt, die in Sperrichtung höhere Amplituden aufweist als in Durchlaßrichtung.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reine mit dem Halbleitergleichrichter (1) ein von einer entgegengesetzt gepolten Diode (3) überbrückter Widerstand (2) liegt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Impulsrückflanke ein kurzgeschlossenes Kabel (5) mit einer gegenüber der Wellenlänge der Wechselspannung kleinen Länge vorgesehen ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Kabels so bemessen ist, daß die Laufzeit des Impulses in dem Kabel gleich seiner Anstiegszeit ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 623 716.