DE1805247A1 - Stromversorgungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungsanlage, die gleichzeitig eine Wechselspannung und eine Gleichspannung liefern kann, die einander überlagert sind, und wobei die Amplitude und/oder die Polarität der Gleichspannung wahlweise steuerbar ist. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Stromversorgung, die für Bildschauvorrichtungen geeignet ist, die aus einer Kombination eines elektrolumineszierenden mit einem photoleitfähigen Material bestehen.

Eine Bildschauvorrichtung besteht grundsätzlich aus einem elektrolumineszierenden und einem photoleitfähigen Element. Sie arbeitet grundsätzlich so, daß eine Wechselspannung und eine Gleichspannung einander überlagert über diese Elemente angeschlossen werden. Die Wellenform des Lumineszenzausgangs des elektrolumineszierenden Elementes aufgrund der Wechselstromanregung kann dann durch die überlagerte Gleichspannung gesteuert werden, die die Empfindlichkeit des photoleitfähigen Elementes steuert. Eine •Steuerung kann auch durch ein Verändern des Widerstandes des photoleitfähigen Elementes erzielt werden. Die Stromversorgung für den Betrieb einer solchen Bildsohauvorrichtung muß eine von '

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einer Gleichspannung überlagerte Wechselspannung abgeben, wobei die Amplitude und/oder die Polarität der Gleichspannung nach Wunsch veränderlich sein muß. Dabei muß jede Schwankung ; der Wechselspannung vermieden werden.

Bislang war es schwierig, eine einzige Stromversorgungsanlage zu erhalten, die diesen Erfordernissen genügt. Her- : kömmlich war es deshalb, zusammengesetzte Stromquellen zu ver- ■ wenden, die aus einer Serienschaltung einer Wechselstromquelle j und einer Gleichstromquelle bestehen, die in der Ige ist, eine j veränderliche Gleichspannung abzugeben. Die so aufgebaute herkömmliche Stromversorgungsanlage ist jedoch kostspielig und i überdies auch im Betrieb aufwendig und schwierig zu handhaben.

Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine einzige Stromversorgungsanlage zu schaffen, die den angegebenen Forderungen genügt, billig in der Herstellung und leicht zu handhaben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wechselstromquelle, an die ein Ausgangstransformator angeschlossen ist, dessen Sekundärwicklung an entgegengesetzt liegenden Abschnitten Klemmen aufweist, zwischen die und eine Last Kondensatoren geschaltet sind, weiter durch einen gemeinsamen Schal tarm, der wahlweise auf einen .von mehreren Zwischenabgriffen des Ausgangstransformators schaltbar ist, und durch Gleichrichterelemente, die so zwischen die lastseitigen Ansohlußklemmen der Kondensatoren und den gemeinsamen Schaltarm gelegt sind, daß ihre mit dem Schaltarm verbundenen Anschlüsse gleiche Polarität aufweisen.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der

Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise erläutert, und zwar zeigen

Fig. 1 die Schaltung einer Ausführungsform der Erfindung ,und Fig. 2 die Schaltung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Stromversorgungsanlage mit einem Oszillator 10, einem Wechselstromleistungsver-. stärker 20, und einem Ausgangstransformator 21, der an den Wechselstromverstärker 20 angeschlossen ist. An entgegengesetzten Abschnitten der Sekundärwicklung des Ausgangstrans-I formators 21 vorgesehene Klemmen a und e sind durch Kondensa- ! toren 30 und 40 großer Kapazität mit Ausgangsklemmen 50 und 60 ■ der Elektroden 71 und 72 einer Last 70 verbunden, die hier ein Lichtverstärker ist. Der Lichtverstärker 70 weist entgegengesetzte Elektroden 71 und 72 auf, von denen beispielsweise die Elektrode 72 lichtdurchlässig ist. Zwischen die Elektroden 71 ί und 72 ist eine photoleitfähige Schicht 73 und eine elektrolumineszierende Schicht 74 eingelegt. Ein gemeinsamer Schalter 100 ist wahlweise mit einem von mehreren Zwischenabgriffen b, c und d verbindbar, die zwischen den Klemmen a und e angeordnet sind. Gleichrichterelemente 91 und 92, die beispielsweise Siliciumdioden sein können, sind zwischen den gemeinsamen Schaltarm 100 und Punkte 81 und 82 gelegt, die sich ihrerseits zwischen der Last 70 und den Kondensatoren 30 bzw. 40 befinden. Die Gleichrichterelemente 91 und 92 sind dabei so geschaltet, daß ihre mit dem Schaltarm verbundenen Anschlüsse gleiche Polarität aufweisen.

Ist der Wechselstromleistungsverstärker 20 in Betrieb, so liegen zwischen dem gemeinsamen Schaltarm 100 und der Klemme a bzw. zwischen dem gemeinsamen Schaltarm 100 und der Klemme e

Wechselausgangsspannungen V.-j und V.₂. Die Wechselspannungen V.- und V.ρ werden durch die Gleichrichterelemente 91 und 92 gleichgerichtet und erscheinen so als über den Kondensatoren 30 und 40 abgreifbare Gleichspannungen V_ß. und V^ ·

Es soll nun angenommen werden, daß zwischen den Ausgangsklemmen 50 und 60 eine Gleichspannung· V^ auftritt, wobei das Potential der Ausgangsklemme 60 als Bezugspotential benützt wird. Es gilt dann V„ = V^p ~ ^gi· ^^s^ ^^er gemeinsame Schaltarm 100 mit dem Zwischenabgriff c verbunden, der von den Klemmen a und e gleichweit entfernt ist, so ist V.. = V.p, damit V-g.» * V^p und V_ß « 0. Zwischen den Elektroden 71 und des die Last 70 darstellenden Lichtverstärkers liegt dann Ie- .· diglich die Wechselspannung V. an. Eine Gleichspannung V_R tritt zwischen den Klemmen der Last 70 nicht auf. Wird jedoch der gemeinsame Schaltarm 100 in Eichtung auf die Klemme a hin verschoben und nun mit dem Zwischenabgriff b verbunden, so ist

also V_B1<V_B2 und V_ß = V_ß2 -V_ßl> 0. Hier wird

nun eine Gleichspannung V_ß mit positiver Polarität über der Last 70 angelegt, die der Wechselspannung V. überlagert ist. Selbstverständlich ist die Summe der Spannungen V.₁ und V.« konstant und etwa gleich V.. Deshalb treten Schwankungen in der Wechselspannung V. nicht auf, obwohl nun eine Gleichspannung V_n vorhanden ist. - '

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Der gemeinsame Schaltarm 100 soll nun weiter in Richtung zur Klemme a verschoben werden. Der Wert der positiven Gleichspannung V_ß wächst damit an, bis er schließlich dann sein Maximum erreicht, wenn der.gemeinsame Schaltarm 100 mit der Klemme a verbunden ist. Dabei ist nun V.- ■ 0, und die maximale Gleiohspannung hängt von der Verstärkung der Spannung V_A5> ab.

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Wird der gemeinsame Schaltarm 100 über die Klemme a hinaus zu einer Klemme a¹ verschoben, so wird der oben angegebene Maximalwert nicht mehr überschritten.

Wird andererseits der gemeinsame Schaltarm 100 in entgegengesetzter Richtung verschoben, also in Richtung auf die Klemme e und beispielsweise mit dem Zwischenabgriff d verbunden, so ist V.-!> V.ρ un<* damit V_ßl> V·™· Deshalb wird nun eine Gleichspannung V^ negativer Polarität der Wechselspannung V. überlagert. Verschiebt man den gemeinsamen Sehaltarm 100 weiter in Richtung auf die Klemme e, so steigt der Wert der negativen Gleichspannung V_R an, bis sie schließlich ihren Maximalwert dann erreicht, wenn der gemeinsame Schaltarm 100 mit der Klemme e verbunden ist. Dabei ist V.^ * 0» und der Wert der maximalen Gleichspannung hängt von der Verstärkung von V.- ab. Wird der gemeinsame Schaltarm 100 weiter, also über die Klemme e hinaus verschoben, so hat das keinen Einfluß auf den beschriebenen Maximalwert, der dabei nicht geändert wird.

Die Wechselspannung V. bleibt immer unveränderlich die gleiche, da die Kondensatoren 30 und 40 fest mit den Klemmen ' a bzw. e verbunden sind. Die Wechselspannung V. kann aber χ^ selbstverständlich, ohne daß der Oszillator 10 und der WeiChselstromleistungsverstärker 20 neu eingestellt werden müssen, verändert werden, wenn man passende Umschalter vorsieht, mit deren Hilfe der Verbindungspunkt der Kondensatoren 30 und 40 mit dem Ausgangstransformator 21 verändert verden kann.

Anstelle von solchen Umschaltern zum Verlegen der AnschluBpunkte der Kondensatoren 30 und 40 und des gemeinsamen—'

ORlQlNAL INSPECTED

Schaltarms 100 können auch Gleitschieber zum Verschieben der Verbindungspunkte dieser Teile verwendet werden. Damit man die Wechselspannung V. wirkungsvoll abnehmen kann, muß die Kapazität der Kondensatoren 30 und 40 möglichst groß gewählt werden, damit unerwünschte Spannungsverluste vermieden werden. Das gilt auch für die weiter unten zu beschreibende weitere Ausführungsform der Erfindung.

Ist die von der Wechselstromquelle gelieferte Leistung unzureichend, so kann eine zu niedrige Impedanz der Gleichrichterschaltung das ordnungsgemäße Funktionieren der Wechselstromquelle nachteilig beeinflussen. Dadurch bedingte Fehler können vermieden werden, indem man zumindest einen Kondensator mit geringerer Kapazität als die Kondensatoren 30 und 40 zwischen den Anschlußpunkt 81 oder den Anschlußpunkt 82 und den gemeinsamen Schaltarm 100 einschaltet. Ein solcher Kondensator kann beispielsweise auch in den gemeinsamen Schaltarm,--100 eingeschaltet werden. Dieser zusätzliche Kondensatorakann auch eine veränderliche Kapazität :h#feen, wodurch eine weitere Möglichkeit zum Verändern deriGCLeichspaniiLing V^ügegeben^istii

Fig. 2 zeigt eine andere AusfuHrüngsform der Erfindung mit einem Wechselstromoszillator 22,; der zusammen mit einer Gleichstromquelle 23 als Wechselstromquelle arbeitet. Entgegengesetzt liegende Klemmen a und e der Sekundärwicklung, eines Ausgangstransformators 24 sind durch Kondensatoren 30 und 40 entsprechend großer Kapazität mit Ausgangsklemmen 50 f und 60 verbünden, zwischen denen ein als Last 70 dienender LicnWerstarker liegt. Auf diese Weise wird über die

eine Wechselspannung V. angelegt. Sin gemeinsamer Schaltarm " 100 ist als zwischen den Klemmen a und e angreifender Gleit- ⁶ 9 0 8J 2AJ ΰ BJ Jg. ,. ' -7-

IKSPECTiD

schieber ausgebildet. Als Gleichrichterelemente 91 und 92 werden Silieiumdioden verwendet, die zwischen den gemeinsamen Schaltarm 100 und Punkte geschaltet sind, die zwischen der Last 70 und den Kondensatoren 30 bzw. 40 liegen. Die Gleichrichterelemente 91 und 92 sind so angeschlossen, daß ihre mit dem Schaltarm 100 verbundenen Anschlüsse gleiche Polarität aufweisen. Ein Kondensator 110 ist parallel zur Last 70 gelegt. Bei dieser Ausführungsform bilden die Induktivität des Ausgangstransformators 24, die Kapazität des Kondensators 110 und diejenige der Last 70 den Resonanzkreis des Wechselstromoszillators 22.

Kondensatoren 31 und 41, die eine kleinere Kapazität aufweisen als die Kondensatoren 30 und 40 sind zwischen den Kondensator 30 und das Gleichrichterelement 91 bzw. zwischen den Kondensator 40 und das Gleichrichterelement 92 geschaltet. Sie tragen dazu bei, alle unerwünschten Rückwirkungen auf den Wechselstromkreis zu unterdrücken. Wird der gemeinsame Schaltarm 100 zwischen den entgegengesetzt liegenden Klemmen a und e des Ausgangstransformators 24 hin-und hergeschoben, so wird die Amplitude und die Polarität der der durch Selbstschwingung erzeugten Wechselspannung V. überlagerten Gleichspannung 1' verändert. Sie ist damit einstellbar.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße Stromversorgungsanlage einen sehr einfachen Aufbau hat und doch eine beliebige Einstellung nach Amplitude und Polarität für eine Gleichspannung erbringt, die einer Ausgangswechselspannung überlagert ist, deren Amplitude ständig konstant bleibt.

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Claims (2)

Patentansprüche ;

1.'Stromversorgungsanlage, insbesondere für das Versorgen eines Festkörper-Bildverstärkers mit Wechsel- und Gleich+ spannung, gekennzeichnet durch eine Wechselstromquelle (10,20 ■ bzw. 22, 23), an die ein Ausgangstransformator (21 bzw. 24) an-;

geschlossen ist, dessen Sekundärwicklung an entgegengesetzt '.

liegenden Abschnitten Klemmen (a,e) aufweist, zwischen die und ; eine last (70) Kondensatoren (30,40) geschaltet sind, weiter |. durch einen gemeinsamen Schaltarm (100), der wahlweise auf \ einen von mehreren Zwischenabgriffen des Ausgangstransfor- \ mators (21 bzw. 24) schaltbar ist, und durch Gleichrichterele- j mente (91,92), die so zwischen die lastseitigen Anschlußklemmen} der Kondensatoren (30,40) und den gemeinsamen Schaltarm gelegt J

sind, daß ihre mit dem Schaltarm (100) verbundenen Anschlüsse | gleiche Polarität aufweisen. . j

2.Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangstransformator (21) mit einer
Wechselstromquelle (10) über einen Leistungsverstärker (20)
verbunden ist{Fig. 1).

3» Stromversorgungsanlage nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ausgangstransformator (24) direkt mit
der Wechselstromquelle (22,23) verbunden ist (Fig. 2).