DE1488933A1 - Circuit arrangement for generating high-voltage output pulses - Google Patents

Circuit arrangement for generating high-voltage output pulses

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DE1488933A1
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Description

PATENTANWALT DIPL.-ING. H. E. BÖHMERPATENT Attorney DIPL.-ING. H. E. BOHMER

70S BOBLlNCBN 8 I N DBLFI N C BR 8TRAS SB 4970S BOBLlNCBN 8 I N DBLFI N C BR 8TRAS SB 49

PBRN8PRBCHBR (07031) «613040 I H 0 0 S? V VPBRN8PRBCHBR (07031) «613040 I H 0 0 S? V V

Böblingen, 2}. August I966
bu-ha
Boeblingen, 2}. August 1966
bu-ha

Anmelderin : International Business MachinesApplicant: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10Corporation, Armonk, N.Y. 10

Amtliches Aktenzeichen : Neuanmeldung
Aktenzeichen der Anmelderin : Docket 6933
Official file number: New registration
Applicant's file number: Docket 6933

Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungs-Ausgangs-Circuit arrangement for generating high-voltage output

impulsenimpulses

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungs-Ausgangsimpulsen mit Hilfe von einem Eisenkern-Transformator zugeführten Eingangsimpulsen.The invention relates to a circuit arrangement for generating high-voltage output pulses with the aid of an iron-core transformer applied input pulses.

Zu diesem Zweck ist es bisher erforderlich gewesen, eine Hochspannungsquelle zu verwenden, wobei sich dann der Nachteil ergeben hat, daß während der Impulspausen ein nennenswerter Leistungsverbrauch stattfindet. For this purpose it has hitherto been necessary to use a high voltage source to use, which then has the disadvantage that a significant power consumption takes place during the pulse pauses.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hochspannungsimpuls -Erzeuger der obengenannten Art zu schaffen, bei dem keine Hochspannungsquelle benötigt wird und kein Leistungsverbrauch während der Impulspausen stattfindet. Außerdem soll der Aufwand hierfür möglichst gering sein.The object of the invention is to provide a high voltage pulse -To create a generator of the above type in which no high voltage source is required and no power consumption takes place during the pulse pauses. In addition, the effort for this should be as low as possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß jeweils zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses Mittel an die PrimärwicklungAccording to the invention the object is achieved in that in each case Generating an output pulse means to the primary winding

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des Eisenkern-Transformators angeschlossen sind, die den weichmagnetiechen Transformatorkern während eines ersten Zeitintervalls in einer ersten Richtung vormagnetisieren und in einem zweiten Zeitintervall, das etwa der Dauer des Ausgangsimpulses entspricht, in den entgegengesetzten Magnetisierungszustand bringen, und daß sekundärseitig eine Diode in Serie mit einem Widerstand angeschlossen ist, deren Polung so gewählt ist, daß die Diode während des zweiten Zeitintervalls gesperrt und während des ersten Zeitintervalls sowie nach dem zweiten Zeitintervall bis zum Abklingen der Magnetisierung des weichmagnetischen Transformatorkerns in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, so daß dann der Widerstand im wesentlichen allein als Belastung für den Transformator wirkt.of the iron core transformer are connected, which make the soft magnetic smell Bias transformer core during a first time interval in a first direction and in one second time interval, which corresponds approximately to the duration of the output pulse, in the opposite magnetization state bring, and that on the secondary side a diode is connected in series with a resistor, the polarity of which is chosen so that the diode is blocked during the second time interval and during the first time interval and after the second time interval is biased until the magnetization of the magnetically soft transformer core in the forward direction, so that then the resistance acts essentially solely as a load on the transformer.

Vorteilhaft ist es dabei, wenn zwei getrennte Sekundärwicklungen verwendet werden, wovon die eine zur Speisung eines Verbrauchers und die zweite, im gegenüber der ersten umgekehrten Wicklungssinn, zur Speisung der aus Diode und Widerstand gebildeten Serienschaltung dient.It is advantageous if two separate secondary windings are used, one of which is used to feed a consumer and the second, in the opposite direction of the winding to the first, for supplying the series circuit formed by the diode and resistor serves.

An sich bestehen mehrere Möglichkeiten, um die für jeden Ausgangsimpuls erforderliche wechselnde Magnetisierung des Weicheisenkerns herbeizuführen, z.B., indem einer Primärwicklung bipolare Eingangsimpulse zugeführt werden, oder bei einer Wicklung mit Mittelanzapfung, wobei aber beide Wicklungsteile jeweils im entgegengesetzten Wicklungssinn gewickelt sind, durch Zuführen von Impulsen der ersten Polarität auf den einen Wicklungsteil und der anderen Polarität auf den anderen Wicklungsteil.There are several ways to do this for each output pulse required alternating magnetization of the soft iron core to bring about, e.g. by supplying bipolar input pulses to a primary winding, or in the case of a winding with a center tap, but both winding parts are wound in opposite directions by supplying pulses the first polarity on one part of the winding and the other polarity on the other part of the winding.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Enden der Primärwicklung je über einen Treiber angesteuert, wovon der Impulseingang des ersten Treibers über eine Impulsverzögerungsschaltung zur Bereitstellung eines Impulses während des zweiten Zeitintervalls mit dem Impulseingang des zweiten Treibers verbundenAccording to an advantageous development of the invention, the ends of the primary winding are each controlled via a driver, one of which the pulse input of the first driver via a pulse delay circuit connected to the pulse input of the second driver to provide a pulse during the second time interval

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ist, an den der Eingangsimpuls während des ersten Zeitintervalls angelegt wird. Ist die Primärwicklung im ganzen gleich gewickelt, dann werden an die Enden jeweils Treiberimpulse gleicher Polarität angelegt.to which the input pulse is applied during the first time interval. The primary winding is the same on the whole are wound, then drive pulses of the same polarity are applied to the ends.

Eine gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken vorteilhafte Treiberschaltung enthält einen mit dem Eingang der Treiberschaltung verbundenen Transistor, dessen Emitter an den Emitter eines zweiten normalerweise gesperrten und gegenüber dem ersten Transistor komplementären Transistor angeschlossen ist, wobei der erste Transistor normalerweise leitend ist. Die Emitterverbindung ist hierbei mit der Basis eines dritten normalerweise gesperrten Transistors verbunden, dessen Kollektor an einem Ende der Primärwicklung liegt, derart, daß beim Anliegen eines Impulses der erste Transistor gesperrt und der zweite sowie der dritte Transistor in den leitenden Zustand geschaltet werden. Damit wird ein kräftiger Impuls bereitgestellt, der den Transformatorkern auezusteuern vermag, so daß am Ausgang des Transformators bei einem entsprechenden Wicklungsverhältnis ein Hochspannungsimpuls zur Verfügung steht. Während der Impulspausen ist der LeJdtungsverbrauch vernachlässigbar gering, wobei durch die Aussteuerung des Transformatorkems von seinem ersten Magnetisierungszustand in seinen zweiten Magnetisierungszustand, also infolge Durchfahrens der gesamten Hystereseschleife, eine maximal-mögliche induzierte Spannung entsteht. Der Aufwand hierzu ist verhältnismäßig gering und außerdem ist eine maximal-mögliche Betriebssicherheit dadurch gewährleistet, daß während der Impulspausen keine Hochspannung auftreten kann.A driver circuit which is advantageous according to a further concept of the invention contains a transistor connected to the input of the driver circuit, the emitter of which is connected to the emitter of a second transistor, which is normally blocked and opposite to the first transistor complementary transistor is connected, the first transistor is normally conductive. The emitter connection is here connected to the base of a third normally blocked transistor, the collector of which is at one end of the primary winding lies in such a way that when a pulse is applied, the first transistor is blocked and the second and third transistor switched to the conductive state. This provides a powerful pulse that is able to control the transformer core, so that at the output of the transformer with a a high-voltage pulse is available in accordance with the winding ratio. The power consumption is during the pulse pauses negligibly small, with the modulation of the transformer core from its first magnetization state in its second magnetization state, i.e. a maximally possible induced as a result of running through the entire hysteresis loop Tension arises. The effort for this is relatively low and, moreover, maximum possible operational safety is thereby achieved ensures that no high voltage can occur during the pulse pauses.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die mit Hilfe von Ausführungsbeispielen anhand der nachstehend aufgeführten Zeichnungen näher erläutert wird, und aus den Patentansprüchen.Further advantages of the invention emerge from the following description, which is illustrated with the aid of exemplary embodiments on the basis of FIG The drawings listed below will be explained in more detail, and from the claims.

Es zeigen :Show it :

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-4-Fig. 1 : ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,-4-Fig. 1: a circuit diagram of the arrangement according to the invention,

Fig. 2 : ein Detailschaltbild eines in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendeten Treibers,FIG. 2: a detailed circuit diagram of a driver used in the circuit arrangement according to FIG. 1,

Fig. 3 : Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.Fig. 3: Pulse diagrams to explain the mode of operation the circuit arrangement according to the invention.

Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 1 enthält einen Transformator 10, der eine Primärwicklung 11 mit Mittelanzapfung und die beiden Sekundärwicklungen 12 und 13 besitzt. Der Mittelabgriff der Primärwicklung 11 liegt an festem Potential, in diesem Ausführungsbeispiel auf minus 12 Volt. Das eine Ende der Primärwicklung 11 liegt am Ausgang des ersten Treibers 20, während das andere Ende mit dem Ausgang des zweiten Treibers 30 verbunden ist. Ein Schaltungsbeispiel für die Treiber 20 und 30 ist in Fig. 2 dargestellt und wird weiter unten noch im einzelnen beschrieben.The embodiment of the arrangement according to the invention according to FIG. 1 contains a transformer 10 which has a primary winding 11 Center tap and the two secondary windings 12 and 13 has. The center tap of the primary winding 11 is at a fixed potential, in this embodiment to minus 12 volts. That one end of the primary winding 11 is at the output of the first driver 20, while the other end is connected to the output of the second driver 30. A circuit example for the drivers 20 and 30 is shown in Fig. 2 and will be discussed further below described in detail.

Die Treiber 20 und 30 dienen dazu, die Ströme jeweils entgegengesetzter Richtung auf die Primärwicklung 11 zu übertragen. Natürlich ist zu einem gegebenen Zeitpunkt jeweils einer der beiden Treiber wirksam.The drivers 20 and 30 serve to make the currents each opposite To transmit direction to the primary winding 11. Of course, at any given point in time, there is always one of the two Driver effective.

Um mit Hilfe des Transformators 10 Spannungsimpulse hoher Amplitude erzeugen zu können, ist jeweils ein relativ hoher magnetischer Fluß erforderlich. Eine solche große Flußänderung ergibt sich, indem durch die Primärwicklung zunächst ein Treiberstrom in der einen Richtung übertragen wird, um den Magnetkern in der einen Richtung vorzumagnetisieren, wobei eine Begrenzerschaltung vorgesehen ist, um einen an sich hierbei in der Sekundärwicklung entstehenden Spannungsimpuls zu unterdrücken. Anschließend wird ein Treiberstrom in gegenüber vorher umgekehrter Richtung über die Primärwicklung übertragen. Dies hat eine große Flußänderung zur Folge, so daß, da nunmehr auch die Begrenzerschaltung in Sperrich-To use the transformer 10 voltage pulses of high amplitude To be able to generate, a relatively high magnetic flux is required in each case. Such a great change in flow occurs by first transmitting a drive current in one direction through the primary winding to the magnetic core in one direction Direction to pre-magnetize, with a limiter circuit being provided in order to prevent a resulting in the secondary winding Suppress voltage pulse. Then a driver current is in the opposite direction from before via the Transfer primary winding. This results in a large change in the flux, so that, since the limiter circuit is now also in blocking

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tung betrieben wird, ein Spannungsimpuls an der Sekundärwicklung, die mit dem Ausgang verbunden ist, auftritt.device is operated, a voltage pulse on the secondary winding, connected to the output occurs.

In diesem Ausführungsbeispiel stellt die Sekundärwicklung 12 die Ausgangswicklung dar. Ein Ende dieser Ausgangswicklung 12 liegt an festem Potential, in diesem Falle an Erde, während das andere Ende der Ausgangswicklung mit dem Verbraucher 60 verbunden ist, dem dann Spannungsimpulse großer Amplitude zugeführt werden. Der Wicklungssinn der Sekundärwicklung 13 ist entgegengesetzt dem der Wicklung 12, so daß die Spannungen in beiden Wicklungen gegeneinander um 18O in der Phase verschoben sind. Parallel zur Sekundärwicklung 13 liegt eine Begrenzerdiode 14 in Serie mit einem Dämpfungswiderstand 1^>. Fließt ein vom ersten Treiber 20 übertragener Strom durch die Primärwicklung 11, dann ist die Diode 14 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, so daß im wesentlichen die gesamte durch den Strom in der Sekundärwicklung 13 dargestellte Energie im Dämpfungswiderstand If? vernichtet wird. Es tritt lediglich eine geringe negative Spannung von der Ausgangswicklung auf, da ja der größte Anteil, der durch den Transformator übertragenen Energie im Dämpfungswiderstand I5 vernichtet wird. In diesem Ausführungsbeispiel dient also der erste Treiber 20 dazu, den Transformatorkerη in einer ersten Richtung vorzumagnetisieren,in diesem Falle demnach auf einen negativen Wert. Anschließend wird dann der Treiber 30 wirksam, wobei die Diode nun in Sperrichtung vorgespannt wird, so daß nahezu die gesamte Energie von der Ausgangswicklung 12 in Form eines Hochspannungsimpulses mit im wesentlichen rechteckförmiger Gestalt auftritt.In this exemplary embodiment, the secondary winding 12 represents the output winding. One end of this output winding 12 is at a fixed potential, in this case at ground, while the other end of the output winding is connected to the load 60 is then supplied with voltage pulses of large amplitude will. The direction of winding of the secondary winding 13 is opposite that of winding 12, so that the voltages in both windings are shifted in phase from one another by 180. A limiter diode 14 is located parallel to the secondary winding 13 in series with a damping resistance 1 ^>. Flows in from the first Driver 20 transmitted current through primary winding 11, then the diode 14 is forward biased so that substantially all of the current in the secondary winding 13 represented energy in the damping resistance If? is destroyed. There is only a small negative voltage from the output winding, since the largest part is caused by the transformer transmitted energy is destroyed in the damping resistor I5. In this exemplary embodiment, the first driver 20 is used to to pre-magnetize the transformer core in a first direction, in in this case to a negative value. The driver 30 then takes effect, with the diode is now biased in the reverse direction, so that almost the entire Energy from the output winding 12 in the form of a high voltage pulse occurs with a substantially rectangular shape.

Der erste Treiber 20 ist während elines Zeitintervalls wirksam, das durch die Periode eines monostabilen Multivibrators 40 festgelegt ist. Der monostabile Multivibrator 40 wird durch ein an die Eingangsklemme 45 angelegtes Steuersignal TO erregt. Das Steuersignal TO wird von einer geeigneten Quelle wie zum Beispiel einer Rechenanlage zugeführt, wenn es erforderlich sein sollte,The first driver 20 is effective during a time interval, which is determined by the period of a monostable multivibrator 40. The monostable multivibrator 40 is by a the control signal TO applied to the input terminal 45 is excited. That Control signal TO is supplied from a suitable source such as a computer system if it should be necessary

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einen Hochspannungsimpuls zu erzeugen, wie er für einen Druckvorgang, Stanzvorgang oder dergleichen erforderlich ist. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 40 liegt außerdem am Eingang eines zweiten monostabilen Multivibrators 50, dessen Ausgang mit dem. Eingang des zweiten Treibers 30 verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, daß mit dem Abklingen des Ausgangsimpulses aus dem ersten monostabilen Multivibrator 40 der erste Treiber 20 nicht weiter angesteuert wird, und damit in Bezug auf die Primärwicklung 11 unwirksam wird, während der zweite monostabile Multivibrator 50 angesteuert wird, um damit aen zweiten Treiber 30 wirksam wurden zu lassen.to generate a high voltage pulse, as it is for a printing process, Punching process or the like is required. The output of the monostable multivibrator 40 is also on Input of a second monostable multivibrator 50, the output of which with the. Input of the second driver 30 is connected. This ensures that with the decay of the output pulse from the first monostable multivibrator 40, the first Driver 20 is no longer activated, and thus becomes ineffective with respect to the primary winding 11, while the second monostable multivibrator 50 is controlled to thereby aen second Let driver 30 take effect.

Der zweite Treiber 30 bleibt dann für einen durch die Periode des zweiten monostabilen Multivibrators 50 festgelegtes Zeitintervall wirksam, um seinerseits einen Treiberstrom durch die Primärwicklung 11 zu übertragen. An dieser Stelle sei bemerkt, daß nach Abschalten des zweiten Treibers 30, d.h. nach Abklingen des Ausgangsirapulses aus dem zweiten monostabilen Multivibrator 50 infolge der dann im Transformator 10 wirksamen magnetischen Flußrichtung die Diode 14 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird, so daß in der Ausgangswicklung 12 kein überschwingen auftreten kann und die im Transformatorkern gespeicherte Energie im Dämpfungswiderstand vernichtet wird.The second driver 30 then remains for one through the period of the second monostable multivibrator 50 set time interval effective, in turn, a drive current through the primary winding 11 to transfer. At this point it should be noted that after switching off the second driver 30, i.e. after the initial pulse has decayed from the second monostable multivibrator 50 as a result of the magnetic flux direction then effective in the transformer 10 the diode 14 is biased in the forward direction so that no overshoot can occur in the output winding 12 and the im Transformer core stored energy in the damping resistor is destroyed.

Der Schaltungsaufbau der Treiber 20 und 30 ist im wesentlichen gleich, so daß es genügt, die Schaltung eines Treibers, wie in Fig. 2, darzustellen. Hierbei ist der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators 40 mit dem Eingang eines Inverters 21 im Treiber 20 verbunden.The circuit construction of the drivers 20 and 30 is essential the same, so that it suffices to illustrate the circuit of a driver as in FIG. Here the output of the first is monostable Multivibrator 40 is connected to the input of an inverter 21 in driver 20.

Der Ausgang des Inverters 21 ist je mit der Basis eines Transistors 22 und des Transistors 23 verbunden, deren Emitter zusammengeschaltet sind. Beide Transistoren sind zueinander Komplementär. So stellt z.B. der Transistor 22 einen NPN-Transistor dar, dessen Kollektor auf Erdpotential liegt und der normalerweise weitend ist,The output of the inverter 21 is each connected to the base of a transistor 22 and the transistor 23 connected, the emitter of which is connected together are. Both transistors are complementary to each other. For example, transistor 22 is an NPN transistor whose Collector is at earth potential and which is normally expanding,

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wo hingegen der Transistor 23 ein PNP-Transistor ist, dessen Kollektor über einen Widerstand 62 auf festem negativen Potential (- 12 V) liegt. Ein dritter Transistor 24 vom PNP-Leitungstyp ist mit seiner Basis über einen Widerstand 100 an die Emitterverbindung der beiden ersten Transistoren 22 und 23 angeschlossen. Der dritte Transistor 24 ist normalerweise nicht leitend. Beim Einsatz des positiven Ausgangsimpulses vom ersten monostabilen Multivibrator 40 wird die Basis des Transistors 22 negativ, so daß der Transistor 22 in den nichtleitenden Zustand gelangt. Damit wird aber die Basisspannung sowohl des Transistors 23 als auch des Transistors 24 ausreichend negativ, so daß dann beide Transistoren in den leitenden Zustand gelangen. Wenn der Transistor 24 leitend ist, fließt ein relativ hoher Treiberstrom durch die mit dem Kollektor des Transistors 24 verbundene Primärwicklung Beim Abfall des Ausgangsimpulses des monostabilen Multivibrators 40 wird der Transistor 22 wieder in den leitenden Zustand gebracht, während die zweiten und dritten Transistoren 23 und 24 gleichzeitig in den Aus-Zustand gelangen. Unter der Steuerung des dritten Transistors 24 wird dann der Stromfluß durch die Primärwicklung 11 unterbunden.where, however, the transistor 23 is a PNP transistor, the collector of which is at a fixed negative potential (-12 V) via a resistor 62. A third transistor 24 of the PNP conductivity type has its base connected to the emitter connection of the two first transistors 22 and 23 via a resistor 100. The third transistor 24 is normally not conductive. When the positive output pulse from the first monostable multivibrator 40 is used, the base of the transistor 22 becomes negative, so that the transistor 22 becomes non-conductive. In this way, however, the base voltage of both the transistor 23 and the transistor 24 becomes sufficiently negative so that both transistors then become conductive. When the transistor is conducting 24, flows a relatively high drive current through the connected to the collector of the transistor 24 primary winding At the falling of the output pulse of the monostable multivibrator 40, the transistor 22 is again brought into the conductive state, while the second and third transistors 23 and 24 go into the off state at the same time. The flow of current through the primary winding 11 is then prevented under the control of the third transistor 24.

Um die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Schaltung zu erläutern, sei zunächst daran erinnert, daß zur Bereitstellung eines Hochspannungsimpulses am Verbraucher 60 zunächst die Magnetisierung des Transformatorkerns des Transformators 10 auf einen negativen Wert gebracht wird, wenn ein Steuerimpuls TO (Fig. 3) dem ersten monostabilen Multivibrator 40 (Fig. 1) zugeführt wird. Wenn der erste monostabile Multivibrator 40 wirksam wird, dann gelangt der erste Treiber 20 in den Ein-Zustand, so daß ein Strom durch die Primärwicklung 11 und ihren Mittelabgriff auf die negative Potentialquelle (- 12 V) fließt und zwar für eine Dauer, die durch die Periode des ersten monostabilen Multivibrators 40, d.h. vom Zeitpunkt TO bis zum Zeitpunkt T1 (Fig. 3),festgelegt ist.In order to explain the operation of the circuit according to the invention, it should first be remembered that, in order to provide a high-voltage pulse at the consumer 60, the magnetization of the transformer core of the transformer 10 is first brought to a negative value when a control pulse TO (Fig. 3) is sent to the first monostable multivibrator 40 (Fig. 1) is supplied. When the first monostable multivibrator 40 becomes effective, the first driver 20 goes into the on-state, so that a current flows through the primary winding 11 and its center tap to the negative potential source (-12 V) for a duration that through the period of the first monostable multivibrator 40, ie from time TO to time T1 (FIG. 3), is fixed.

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Bei dieser Bedingung fließt ein Strom durch die Sekundärwicklung 15, da dann die Diode 14 in Vorwärtsrichtung vorgespannt wird. Dabei wird der größte Teil der Energie im Dämpfungswiderstand 15 vernichtet, so daß nur ein Spannungsimpuls mit sehr geringer Amplitude an der Ausgangswicklung 12 auftreten kann. Wenn der Ausgangsimpuls des ersten monostabilen Multivibrators 40 abfällt, dann wird der zweite monostabile MultfUrator 50 wirksam, so daß dann der zweite Treiber J>0 während des Zeitintervalls T1 bis T2 eingeschaltet wird und ein Strom durch den entsprechenden Teil der Primärwicklung 11 über ihren Mittelabgriff auf die negative Potentialquelle (- 12 V) fließt. Da der vom zweiten Treiber 30 ausgehende Strom durch die Primärwicklung 11 in entgegengesetzter Richtung als der vom ersten Treiber 20 ausgehende Strom fließt, wird die Diode 14 in Sperriehtung vorgespannt, so daß der auf Grund der Induktionswirkung entstehende Strom nun von der Ausgangswicklung 12 Übernommen und ein Hochspannungsimpuls auf den Verbrn'mher 60 übertragen wird. Nach dem Abfall des Ausgangsimpulses vom zweiten monostabilen Multivibrator 50 wird der zweite Treiber JtO wieder in den Aus-Zustand gebracht, so daß der Fluß im Transformatorkern zusammenbricht. Während des Zusammenbruchs des magnetischen Flusses wird die Diode 14 wieder in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß die dabei auftretende Energie im Dämpfungswiderstand I5 vernichtet wird.In this condition, a current flows through the secondary winding 15 because the diode 14 is then biased in the forward direction. Most of the energy in the damping resistor 15 is destroyed, so that only a voltage pulse with a very low amplitude can occur on the output winding 12. If the output pulse of the first monostable multivibrator 40 falls, then the second monostable multivibrator 50 becomes effective, so that the second driver J> 0 is then switched on during the time interval T1 to T2 and a current through the corresponding part of the primary winding 11 via its center tap the negative potential source (- 12 V) flows. Since the current from the second driver 30 flows through the primary winding 11 in the opposite direction than the current from the first driver 20, the diode 14 is biased in a blocking manner, so that the current resulting from the induction effect is now taken over by the output winding 12 and turned on High voltage pulse is transmitted to the engine 60. After the output pulse from the second monostable multivibrator 50 has dropped, the second driver JtO is brought back into the off state, so that the flux in the transformer core collapses. During the breakdown of the magnetic flux, the diode 14 is again biased in the forward direction, so that the resulting energy in the damping resistor I5 is destroyed.

Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung Hochspannungsimpulse bereitzustellen in der Lage ist, ohne daß die Notwendigkeit besteht, ein Hochspannungsversorgungsgerät einzusetzen. Weiterhin ergibt sich, daß die erfingdungsgemäße Schaltungsanordnung in ihrem Aufbau relativ einfach und nicht aufwendig ist. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß während des Zeitraums, in dem kein Hochspannungsimpuls erzeugt werden soll, beide Treiber ausgeschaltet sind und daher der Leistungsverbrauch praktisch dem Leerlaufzustand entspricht. DasFrom the foregoing it can be seen that the circuit arrangement according to the invention provide high-voltage pulses in the Is able to without the need to use a high voltage supply device. Furthermore, it follows that the inventive Circuit arrangement is relatively simple and not expensive in structure. Furthermore, there is the advantage that during the period in which no high voltage pulse is to be generated, both drivers are switched off and therefore the Power consumption practically corresponds to the idle state. That

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bedeutet, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung Sicherheit und Wirtschaftlichkeit weitgehend gewährleistet sind.means that when using the circuit arrangement according to the invention Safety and economy are largely guaranteed.

Obgleich im obengezeigten Ausführungsbeispiel zwei getrennte Treiber verwendet werden, ist es auch durchaus möglich, nur eine einzige Treiberanordnung zu verwenden, die dann aber bipolare Impulse abgeben muß.Although two separate drivers are used in the exemplary embodiment shown above, it is also entirely possible to use only one to use only driver arrangement, which must then emit bipolar pulses.

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Claims (3)

U8B933U8B933 PATENTANSPRÜCHE PA TENT CLAIMS Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Hochspannungs-Ausgangsimpulsen mit Hilfe von einem Eisenkern-Transformator zugeführten Eingangsimpulsen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses Mittel (20,30,40,50) an die Primärwicklung (11) des Eisenkern-Transformators (10) angeschlossen sind, die den weichmagnetischen Transformatorkern während eines ersten Zeitintervalls (TO bis T1) in einer ersten Richtung v<" "magnetisieren und in einem zweiten Zeitintervall (T1 bis T2), Jas etwa der Dauer des Ausgangsimpulses entspricht, in den entgegengesetzten Magnetisierungszustand bringen und daß sekundärseitig eine Diode (14) in Serie mit einem Widerstand (15) angeschlossen ist, deren Polung so gewählt ist, daß die Diode (14) während des zweiten Zeitintervalls (T1 bis T2) gesperrt und während des ersten Zeitintervalls (TO bis T1) sowie nach dem zweiten Zeitintervall (T1 bis T2) bis zum Abklingen der Magnetisierung des weichmagnetischen Transformatorkerns in Durchlaßrichtung vorgespannt ist, so daß dann der Widerstand (I5) im wesentlichen allein als Belastung für den Transformator (10) wirkt.Circuit arrangement for generating high-voltage output pulses with the help of an iron core transformer supplied input pulses, characterized in that each for generating an output pulse means (20,30,40,50) to the primary winding (11) of the iron core transformer (10) are connected, the soft magnetic transformer core during a first time interval (TO to T1) in a first direction v <"" and magnetize in a second time interval (T1 to T2), yes corresponds approximately to the duration of the output pulse, bring into the opposite magnetization state and that on the secondary side a diode (14) in series with a resistor (15) is connected, the polarity of which is chosen so that the diode (14) during the second time interval (T1 to T2) locked and during the first time interval (TO to T1) and after the second time interval (T1 to T2) until the magnetization of the magnetically soft transformer core has decayed is biased in the forward direction, so that then the resistor (I5) essentially alone as a load for the Transformer (10) works. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Sekundärwicklung (12) zur Speisung eines Verbrauchers (60) und eine zweite Sekundärwicklung (13) mit gegenüber der ersten (12) umgekehrten Wicklungssinn zur Speisung der aus Diode (14) und Widerstand (I5) gebildeten Serienschaltung dient.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a first secondary winding (12) for feeding a consumer (60) and a second secondary winding (13) with the opposite direction of winding compared to the first (12) for the supply the series circuit formed from diode (14) and resistor (I5) serves. 3. Schaltungsanordnung mindestens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (11) einen Mittelabgriff besitzt, der auf festem Potential (- 12 V) liegt, und daß die Enden der Primärwicklung (11) je über einen Treiber (20,30)3. Circuit arrangement at least according to claim 1, characterized in that that the primary winding (11) has a center tap which is at a fixed potential (-12 V), and that the Ends of the primary winding (11) each via a driver (20,30) 909833/0268909833/0268 U88933U88933 angesteuert werden, wovon der Impulseingang des ersten Treiber ä(30) über eine Impulsverzögerungsschaltung (50) zur Bereitstellung eines Impulses während des zweiten Zeitintervalls (T1 bis T2) mit dem Impulseingang des zweiten Treibers (20) verbunden ist, an den der Eingangsimpuls während des ersten Zeitintervalls (TO bis T1) angelegt wird.are controlled, of which the pulse input of the first Driver ä (30) via a pulse delay circuit (50) for Provision of a pulse during the second time interval (T1 to T2) with the pulse input of the second driver (20) to which the input pulse is applied during the first time interval (TO to T1). Schaltungsanordnung mindestens nach Anspruch ~5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulseingang des ersten Treibers (30) über eine erste monostabile Kippschaltung (50) mit dem Impulseingang des zweiten Treibers (20) verbunden ist, der durch die Hinterflanke einer an den Impulseingang des zweiten Treibers (20) angeschlossenen zweiten monostabilen Kippschaltung (40) angestoßen wird, der andererseits der Eingangsimpuls zum Zeitpunkt (TO) zugeführt wird.Circuit arrangement at least according to claim 5, characterized in that the pulse input of the first driver (30) is connected via a first monostable multivibrator (50) to the pulse input of the second driver (20), which is connected to the pulse input of the second driver through the trailing edge of a (20) connected second monostable multivibrator (40) is triggered, on the other hand, the input pulse at the time (TO) is fed. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Treiber (20 oder 30) einen ersten normalerweise leitenden mit seinem Eingang verbundenen Transistor (22) enthält, dessen Emitter an den Emitter eines zweiten, normalerweise gesperrten, gegenüber dem ersten komplementären Transistors (23) angeschlossen ist und daß die Emitterverbindung mit der Basis eines dritten, normalerweise gesperrten Transistors (24) verbunden ist, dessen Kollektor an einem Ende der Primärwicklung (11) liegt, derart., daß beim Anlegen eines Impulses der erste Transistor (22) gesperrt und der zweite (23) sowie der dritte Transistor (24) in den leitenden Zustand geschaltet werden. Circuit arrangement according to Claims 1 to 4, characterized in that the driver (20 or 30) normally has a first conductive transistor (22) connected to its input, the emitter of which is connected to the emitter of a second, normally locked, opposite to the first complementary transistor (23) is connected and that the emitter connection with the Base of a third, normally blocked transistor (24) is connected, the collector of which is at one end of the primary winding (11) is such. That when a pulse is applied, the first transistor (22) is blocked and the second (23) and the third transistor (24) can be switched to the conductive state. 909833/0268909833/0268 LeerseiteBlank page
DE19661488933 1965-09-01 1966-08-25 Circuit arrangement for generating high-voltage output pulses Pending DE1488933A1 (en)

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