DE1283893B - Schaltkreis mit kurzen Schaltzeiten fuer ohmsche und induktive Verbraucherwiderstaende - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schaltkreis Dies wird in einer von der Erfindung vorgezogenen mit kurzen Schaltkreisen für ohmsche und induktive Ausführungsart erreicht, bei der ein gesteuerter Verbraucherwiderstände mit hoher Leistungsauf- Gleichrichter in Serie mit dem Verbraucherwidernahme unter Benutzung von zwei abwechselnd stand zwischen den Versorgungsanschlüssen liegt, leitend gesteuerten Gleichrichtern, die durch eine 5 Ein zweiter gesteuerter Gleichrichter und eine Serien-Kapazität so gekoppelt sind, daß bei Aufsteuerung impedanz sind ebenfalls mit den Versorgungseines Gleichrichters der andere gesperrt wird. klemmen verbunden. Die Anoden der beiden Gleich-

Druckwerke benötigen die Bewegung mechanischer richter sind durch eine Kapazität gekoppelt, deren Elemente mit relativ hoher Energie. Diese Bewegung Aufgabe es ist, einen Gleichrichter stromlos zu ist impulsartig, d. h., eine große Beschleunigung ist io machen, wenn der andere Gleichrichter anfänglich nötig, um in sehr kurzer Zeit eine relativ hohe Strom zieht. Der Widerstand, welcher in Serie mit Geschwindigkeit zu erreichen. Dazu muß in einem dem zweiten Gleichrichter liegt, ist ein Transistor, elektromechanischen Umsetzer ein hoher elektrischer welcher einen sehr hohen Widerstand hat, während Strom während der ganzen Zeit der Beschleunigung des inaktiven Zustandes, und welcher einen sehr fließen. Im allgemeinen ist beim Bau von sehr 15 kleinen Widerstand beim Aufladen der Kapazität schnellen Druckwerken der Gebrauch von Leistungs- während der zyklischen Erregung der monostabilen transistoren zur Versorgung jeder Hammerspule Schaltung besitzt. Dieser veränderliche Widerstand üblich in Verbindung mit einem oder mehr Vor- verbessert wesentlich die Erholungszeit, welche hohe Verstärkern zur Steuerung der Leistungstransistoren. Operationsgeschwindigkeiten erlaubt. Sie verhindert Zwar arbeiten diese Schaltungen bei hohen Ge- »ο fast völlig einen Verluststrom im stabilen Zustand schwindigkeiten gut, doch erfordern Leistungs- des Kreises und erreicht größere Arbeitszuverlässigtransistoren mit den Vorverstärkungsstufen hohe keit. Die Leitfähigkeit des zweiten Gleichrichters Kosten zum Betrieb jedes Hammers. wird gesteuert durch eine zweite Kapazität und dem

In den letzten Jahren wurden mehr und mehr zugehörigen Lade- und Entladekreis,
gesteuerte Siliziumgleichrichter an Stelle der Lei- as Die vorhergehenden Eigenschaften und Vorzüge stungstransistoren verwendet. Die gesteuerten SiIi- der Erfindung sollen in der folgenden genaueren ziumgleichrichter haben besonders Vorzüge hinsieht- Beschreibung der vorgezogenen Ausführungsart gelich Kosten und Größe. Dazu kommt, daß ein relativ zeigt werden. Das Ausführungsbeispiel der Erfinniedriger Steuerstrom hohe Ausgangsströme schalten dung ist in der Zeichnung dargestellt,
kann, wodurch der Gebrauch von Vorstufen ver- 30 Die verbesserte monostabile Schaltung enthält mieden wird. Mit der Einführung der Monolith- einen ersten gesteuerten Siliziumgleichrichter 1, der technik und der Möglichkeit, gesteuerte Silizium- in Serie mit einem Verbraucherwiderstand 2 zwischen gleichrichter in dieser neuen Technik herzustellen, Erde und einer positiven Versorgungsklemme 3 liegt, können Größe und Kosten noch weiter verringert Ein zweiter gesteuerter Gleichrichter 4, ein Tranwerden. 35 sistor 5 und ein Emitterwiderstand 6 liegen in Serie

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist zwischen Erde und der Versorgungsklemme 3. Die es danach, eine verbesserte Treiberstufe für Druck- Anoden der Gleichrichter 1 und 4 sind miteinander hammer (oder andere Verbraucher) anzugeben, durch eine Koppelkapazität 7 verbunden. Die Basis welche Gebrauch macht von gesteuerten Gleich- des Transistors 5 ist mit der Anode des Gleichrichtern. Der Gebrauch von gesteuerten Silizium- 40 richters 1 durch einen Begrenzerwiderstand 8 vergleichrichtern für Hammer-Treiberstufen ist nicht bunden. Ein Spannungsteiler aus den Widerständen neu. Mehrere Schaltungen sind vorgeschlagen wor- 10 und 11 verbindet die Anode des Gleichrichters 4 den, bei denen in einigen die Gleichrichter in mit Erde. Die Verbindungsstelle dieser beiden Widerbistabiler Wirkungsweise und einige wenige, bei stände ist mit der Erde über eine Diode 12 und eine denen sie in monostabiler Wirkungsweise arbeiten. 45 Kapazität 13 verbunden. Die Verbindung zwischen Aus verschiedenen Gründen, die unter anderem mit dieser Diode und der Kapazität ist einerseits mit der Synchronisationsproblemen zusammenhängen, ist der Steuerelektrode des Gleichrichters 4 und andererseits Gebrauch der monostabilen Arbeitsweise besonders mit dem Versorgungsanschluß 3 über einen Potentiovorteilhaft. Bekannte Schaltkreise mit gesteuerten meter 14 und einem Widerstand 15 verbunden. Die Gleichrichtern der monostabilen Type zeigten ver- 50 Steuerelektrode 16 des Gleichrichters 1 ist mit der schiedene Synchronisations- und Kontrollprobleme Quelle der Schaltimpulsse verbunden (nicht gezeichbesonders dort, wo es auf kurze Erholungszeiten net). Die Arbeitsweise der monostabilen Schaltung ankommt, welche bei Schnelldruckern benötigt ist die folgende:

werden. Praktische Ausführungen litten auch unter Der Gleichrichter 1 ist anfänglich in nichtleitendem

zu großer Verlustleistung. Deshalb stellt im beson- 55 Zustand, wobei das positive Potential der Anschluß-

deren diese Erfindung eine verbesserte sehr schnelle klemme 3 an der rechten Platte der Kapazität 7 liegt,

monostabile Schaltung zur Verfügung, welche von Ein Strom fließt über die Widerstände 11,14 und 15

gesteuerten Gleichrichtern Gebrauch macht. Sie ist und die Diode 12. Der Widerstandll ist so klein

dadurch gekennzeichnet, daß ein variabler Wider- im Vergleich zu den Widerständen 14 und 15, daß

stand in Form eines Transistors, dessen Basis und 60 praktisch keine Spannung über den Widerstandll

Emitter in Serie zu dem ersten Gleichrichter ge- abfällt. Deshalb wird die Verbindungsstelle von

schaltet sind und dessen Kollektor mit dem zweiten Diode 12, Kapazität 13 und der Steuerelektrode 4

Gleichrichter und der Kapazität verbunden ist in auf einem Potential von etwa 0,7VoIt liegen, wobei

Serie mit dem zweiten Gleichrichter so geschaltet Gleichrichter 4 positiv vorgespannt ist, also geringen

ist, daß während der Sperrzeit des ersten Gleich- 65 Widerstand hat. Da jedoch die Anode im wesent-

richters dieser Widerstand einen hohen Wert hat liehen auf Erdpotential liegt, ist der Strom von

und daß er für die Durchlaßzeit einen niedrigen Anode zu Kathode unbedeutend. Die linke Seite der

Wert hat. Kapazität 7 liegt deshalb auf Erdpotential. Der

Transistor 5 ist gewöhnlich in nichtleitendem Zustand, weil das positive Potential der Klemme 3 sowohl an Basis als auch an Emitter liegt.

Wenn ein positiver Impuls an den Eingang 16 gelegt wird, wird der Gleichrichter 1 leitend, und durch die Last 2 fließt ein Strom. Gleichzeitig gibt die Kapazität 7 einen negativen Impuls an der Verbindung zwischen Transistors und Gleichrichter4, wobei diese Stelle auf ein stark negatives Potential zu liegen kommt. Dieses sperrt den Gleichrichter 4 und bewirkt eine Aufladung der Kapazität 13 auf ein bestimmtes negatives Potential, welches durch das Verhältnis der Widerstände 10 und 11 gegeben ist. Die Kapazität 13 steuert wiederum den Gleichrichter 4. Der Transistors wird jetzt leitend. Die Kapazität 7 wird nun infolge des jetzt geringen Widerstandes des Transistors 5 sehr schnell aufgeladen bis etwa zur Potentialdifferenz zwischen Erdpotential und der Spannung an Klemme 3. Während dieser Zeit wird die Kapazität 13 positiv aufgeladen, durch die beiden Widerstände 14 und 15, da Diode 12 gesperrt ist. Bei genügender Aufladung kann jetzt der Gleichrichter 4 in den leitenden Zustand gesteuert werden. Durch Kapazität 7 wird die Anode des Gleichrichters 1 jetzt stark negativ, wodurch dieser gesperrt wird. Die Kapazität 7 wird über die Lastimpedanz 2 aufgeladen und, wenn die Spannung an der Anode des Gleichrichters 1 etwa

ίο die Spannung der Versorgung 3 erreicht, wird der Transistors gesperrt. Bei gesperrtem Transistors ist der Anodenkreis von Gleichrichter 4 unterbrochen, bis auf den kleinen Strom durch die Widerstände 10 und 11. Die Schaltung stellt sich wieder wie am Anfang ein, bevor Gleichrichter 1 leitend wurde.

Passende Werte für zufriedenstellende Arbeitsweise gibt unteres Beispiel. Damit ist jedoch der Anwendungsbereich der Erfindung nicht begrenzt.

Ohm

Widerstand 6 28

Widerstand 8 370

Widerstand 10 1200

Widerstand 11 210

Widerstand 14 0 bis 20 000

Widerstand 15 72000

Mikrofarad

Kapazität 7 4,1

Kapazität 13 0,051

Die verbesserten Ergebnisse durch den Gebrauch eines nichtlinearen Widerstandes, d. h. des Transistors 5, können auch in einer bistabilen oder anderen Art der dargestellten Schaltung gebraucht werden. Beispielsweise können die Widerstände 10, 11, 14 und 15, die Diode 12 und die Kapazität 13 entfernt werden. Gleichrichter 4 muß dann von einer äußeren Signalquelle gesteuert werden.

Die Erfindung ist am Beispiel einer vorgezogenen Ausführungsart dargestellt worden. Die Erfindung ist aber nicht auf diese spezielle Darstellung begrenzt. Die Erfindung hängt nicht ab von Einzelheiten der beschriebenen Schaltung.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltkreis mit kurzen Schaltzeiten für ohmsehe und induktive Verbraucherwiderstände mit hoher Leistungsaufnahme unter Benutzung von zwei abwechselnd leitend gesteuerten Gleichrichtern, die durch eine Kapazität so gekoppelt sind, daß bei Aufsteuerung eines Gleichrichters der andere gesperrt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein variabler Widerstand in Form eines Transistors, dessen Basis und Emitter in Serie zu dem ersten Gleichrichter geschaltet sind und dessen Kollektor mit dem zweiten Gleichrichter und der Kapazität verbunden ist, in Serie mit dem zweiten Gleichrichter so geschaltet ist, daß während der Sperrzeit des ersten Gleichrichters dieser Widerstand einen hohen Wert hat und daß er für die Durchlaßzeit einen niedrigen Wert hat.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen