DE1286628B

DE1286628B - Leistungsstarker Schwingungserzeuger mit Halbleiterelement

Info

Publication number: DE1286628B
Application number: DE1963S0088858
Authority: DE
Inventors: Bertling; Dipl-Phys Dr-Ing Toni
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-12-20
Filing date: 1963-12-20
Publication date: 1969-01-09

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen leistungsstarken Schwingungserzeuger, bei dem an eine Gl.eichspannungsquelle ein Schwingkreis angeschlossen ist, der aus einem Kondensator, einer Induktivität und einer über einen Transformator ausgekoppelten Last gebildet ist und durch ein Ventil im Sinne einer Aufrechterhaltung der Schwingungen beeinflußt wird.
Es sind schon Schwingungserzeuger bekanntgeworden, bei denen an eine Gleichspannungsquelle in einem bestimmten Rhythmus ein Reihenresonanzkreis angeschaltet wird. Zur periodischen Anschaltung dienen dabei gesteuerte Röhren.
Ferner sind Schwingungserzeuger bekannt, bei denen parallel zu einem Kondensator eines an eine Batterie anschaltbaren RC-Kreises ein Halbleiterelement geschaltet ist, dessen Strom-Spannungs-Kenulinie ähnlich verläuft wie die einer Glimmentladungsstrecke. Diese Kennlinie setzt sich zusammen aus einem vom Koordinatenursprung aus ansteigenden positiven Kenulinienteil, der bei Erreichen der Zündspannung in einen negativen Teil umschlägt (zunehmender Strom bei abnehmender Spannung) und dann in den stabilen positiven Arbeitsteil übergeht. Bei der bekannten Kippschaltung wird diese Kennlinie durch eine besondere Ausbildung und Gestaltung zweier an einem Halbleiterblättchen angebrachter Elektroden erreicht. Diese bekannte Schaltung arbeitet wie folgt: Beim Schließen des Stromkreises durch einen Schalter lädt sich der Kondensator bis auf die Kippspannung des Halbleiterelements auf. Bei Erreichen der Kippspannung (Ende des vom Koordinatenursprung aus ansteigenden positiven Kennlinienteils) wird das Halbleiterelement leitend, der Strom im Halbleiterelement springt auf einen Wert, der durch den Schnittpunkt der Ordinate des Wertes der Kondensatorspannung mit dem oberen positiven Kennlinienteil gegeben ist, und der Kondensator beginnt sich mit einem großen Strom über das Halbleiterelement zu entladen, wobei das Halbleiterelement so lange auf dem oberen positiven Kennlinienteil arbeitet, bis der Haltestrom unterschritten wird. Dann wirkt das Halbleiterelement wieder sperrend, und der Aufladevorgang des Kondensators setzt von neuem ein. Der in dem Schwingkreis fließende Strom ist dabei etwa sägezahnförmig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schwingungserzeuger zu schaffen, mit dem weitgehend sinusförmige Schwingungen erzeugt werden können und bei dem die Schwingungserzeugung kontaktlos mit einfacheren Mitteln als bei den bekannten Reihenresonanzkreisen möglich ist. Die Lösung besteht darin, daß das Ventil ein Halbleiterthyratron ist, bei dem zur Aufrechterhaltung und Begrenzung der Schwingung im negativen Bereich der Strom-Spannungs-Kennlinie der negative Innenwiderstand größer als der ohmsche Widerstand des Schwingkreises bemessen ist, derart, daß die mathematische Beziehung erfüllt ist. Darin bedeutet: L die Gesamtanteile an induktiven und C die Gesamtanteile an kapazitiven Widerständen des Schwingkreises.
Durch die erfindungsgemäße Bemessung wird erreicht, daß der Strom nicht wie bei den üblichen. Schaltungen über den negativen Bereich der Strom-Spannungs-Kennlinie hinaus ansteigt, sondern auf diesen Bereich begrenzt bleibt. Damit werden im Gegensatz zu dem bekannten RC-Schwingkreis mit Halbleiterelement sinusförmige Schwingungen erzeugt. Gegenüber den Schwingungserzeugern mit Reihenresonanzkreisen können die Schwingungen beim Erfindungsgegenstand kontaktlos und ohne Ansteuerung aufrechterhalten werden.
Um zu erreichen, daß der Schwingungserzeuger seine Schwingung auch bei einer Laständerung, bei der sich der Lastwiderstand R verändert, beliebig lange aufrechterhalten kann, wird z. B., um die Leistungsentnahme auf einem bestimmten Wert zu halten, die zugeführte Gleichspannung nachgestellt.
Die Schaltung nach der Erfindung läßt sich für einen Betrieb sowohl bei niederen Frequenzen als auch bei Frequenzen z. B. oberhalb des Hörbereiches durch entsprechende Bemessung seiner Schaltungsmittel einrichten.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung der Schwingungserzeuger vereinfacht dargestellt.
An die Klemme 1, 2 des Schwingkreises ist eine speisende Gleichspannungsquelle G angeschlossen. Der Schwingkreis selbst besteht aus einer Reihenschaltung des Halbleiterthyratrons S mit einem die Gesamtkapazität C des Schwingungskreises repräsentierenden Kondensator, einen den gesamten ohmschen Widerstand desselben bildenden Widerstand R und eine die gesamte Induktivität verkörpernde Drosselspule L, an deren sekundärer Wicklung bei 3 und 4 die Wechselspannung abgenommen wird.

Claims

Patentanspruch: Leistungsstarker Schwingungserzeuger, bei dem an eine Gleichspannungsquelle ein Schwingkreis angeschlossen ist, der aus einem Kondensator, einer Induktivität und einer über einen Transformator ausgekoppelten Last gebildet ist und durch ein Ventil im Sinne einer Aufrechterhaltung der Schwingungen beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Halbleiterthyratron (S) ist, bei dem zur Aufrechterhaltung und Begrenzung der Schwingung im negativen Bereich der Strom-Spannungs-Kennhinie der negative Innenwiderstand (Ri) größer als .der ohmsche Widerstand (R) des Schwingkreises bemessen ist, derart, daß die mathematische Beziehung erfüllt ist.