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Elektronenblitzgerät Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P -19
12 863.3) Das Hauptpatent es. (Pa-tentanmeldung P 19 12 863.3) betrifft ein Elektronenblitzgerät,
bei weichem eine gasgefüllte Blitsröhre an einer Speisespannung, vorzugsweise an
einem Speicherkondensator, anlieg-t und mit einer Zündelektrode zum Auslösen einer
Blitzentladung versehen ist. Nach dem Hauptpatent ,.. (Patentanmeldung P 19 12 863.3)
ist ein photoelektrischer Empfänger vorgesehen, der von dem vom Objekt reflektierten
Licht beaufschlagt ist, ferner ein integrierendes Glied zur wenigstens angenäherten
Integration des Lichtstromes und eine Löschschaltung zum Löschen der Blitzentladung
bei Erreichen eines vorgegebenen Lichtstromintegrals. Nach dem Hauptpatent erfolgt
das Löschen der Blitzentladung dadurch, daß in den Ladestromkreis der Blitzröhre
eine der Speisespazmung entgegengerichtete Spannung eingespeist wird, so daß die
Blitzröhre "umgepolt" wird und die Blitzentladung erlischt. Zu diesem Zweck ist
ein Kondensator vorgesehen, der über einen
gesteuerten Gleichrich-ter
entladen wird und dessen Entladestrom über einen Widerstand oder einen Transformator
eine der Speisespannungen entgegengerichtete Spannung gleicher oder größerer Amplitude
als die Speisespannung in den Entladestromkreis einspeist.
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Bei der in dem Hauptpatent ... (Patentanmeldung P 19 12 863.3) beschriebenen
Ausführungsbeispiel ist ein Kondensa-tor relativ hoher Kapazität erforderlich, weil
das Gas in der Blitzröhre auch nach der Beendigung der Blitzentladung noch für eine
gewisse Zeit ionisiert bleibt. Wenn nach zu kurzer Zeit schon wieder d-ie Spannung
vom Speieherkondensator an der Blitzröhre anliegt, kann es geschehen, daß infolge
diesser Restionisation eine erneute Zündung der Blitzröhre erfolgt. Der Kondensator
muß also so groß gehalten werden, daß er die Gegenspannung fiir eine Zeit aufrecht
zu erhal teri vermag, die größer a:Ls die Ent-.ionisationszeit der Blitzröhre ist.
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tim diese Schwierigkeiten zu vermeiden, sieht das Zusatzpatent ...
(Patentanmeldung P 20 21 880.8) vor, daß in Reihe mit der Blltzröhre ein gesteuerter
Halbleitergleichrichter liegt, der gLeichzeitig mit der Blitzröhre gezündet wird,
und daß durch die Löschschaltung die an dem gesteuerten Halbleitergleichrichter
abfallende Spannung vorübergehend umpolbar ist. Das Löschen der Blitzentladung erfolgt
bei einer solchen Anordnung nicht mehr wie bei dem Hauptpatent ...
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(Pitentanmeldung P 19 12 863.3) dadurch, daß die Blitzröhre selbst
durch vorübergehende Wegnahme der Speisespannung gelöscht wird. Vielmehr ist ein
gesteuerter Halbleitergleichrichter (Thyristor) in Reihe mit der Blitzröhre vorgesehen.
Dieser gesteuerte Halbleitergleichrichter wird zusammen mit der Blitzröhre gezündet,
so daß er die normale Blitzentladung nicht
beeinträchtigt. Das Löschen
der Blitzentladung erfolgt dadurch, daß vorübergehend die Spannung an dem Halbleitergleichrichter
umgepolt wird, so daß dieser sperrt.
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Ein solcher Halbleitergleichrichter hat eine wesentlich kürzere Relaxationszeit,
so daß er schon durch eine relativ kurzzeitige Umpolung der Spannung vollständig
gelöscht wird und damit natürlich auch die Blitzentladung unterbricht. Auf die Entionisation
der Blitzröhre selbst kommt es dabei nicht an. Die Umpolung der Spannung an dem
gesteuerten Halbleitergleichrichter wird nach dem Zusatzpatent ... (Patentanmeldung
P 20 21 880.8) dadurch bewirkt, daß die Löschschaltung einen Hilfskondensator enthält,
der über entkoppelnde Widerstände aufladbar und über einen zweiten gesteuerten Gleichrichter,
der von dem integrierenden Glied gesteuert ist, an einen den ersten gesteuerten
Gleichrichter enthaltenden Teil des Entladestromkreises anlegbar ist, und zwar mit
einer Polarität, die der Polarität der wahrend der normalen Entladung an diesem
Teil des Entladestromkreises abfallenden Spannung entgegengerichtet ist.
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Die Schaltung nach dem Zusatzpatent ... (Patentanmeldung P 20 21 880.8)
erfordert bei Blitzgeräten hoher Leistung gesteuerte Gleichrichter, die für eine
entsprechend hohe Leistung ausgelegt sind. Solche gesteuerten Gleichrichter sind
verhältnismäßig teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektronenblitzgerät
nach dem Zusatzpatent ... (Patentanmeldung P 20 21 880.8) unter Verwendung preiswerter
Bauelemente für hohe Leistungen auszulegen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in Reihe mit
der Blitzröhre in dem von der Löschschaltung umpolbaren Teil des Entladestromkreises
die Parellelschaltung von zwei gesteurten Hal bleitergleichrichtern, jeder in Reihe
mit einer Drossel, angeordnet ist und beide gesteuerten Halbleitergleichrichter
gleichzeitig mit der Blitzröhre gezündet werden.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der reis von gesteuerten
Halbleitergleichrichtern über proportional mit der Leistung anwächst, für welche
diese gesteuerten Halbleitergleichrichter ausgelegt sind. Eine hohe Leistung laCßt
sich also leichter durch zwei parallelgeschaltete gesteuerte Halbleiterglei.chriehter
realisieren. Dabei zeigt; sich jedoch in der Praxis, daß wegen der unvermeidlichen
Unterschiede der Zündzeitpunkte der beiden Halbleitergleichrichter bei einfacher
Paralleis chaltung jeweils einer derselben mit der vollen Stromspitze im Zeitpunkt
der Zündung beaufschlagt würde, und dadureh eine Überlastung dieses gesteuerten
Halbleitergleichrichters stattfinden müßte. Die Erfindung ruht auf der Erkenntnis,
daß sich diese bei Parallelschaltung von zwei gemeinsam gezündeten gesteuerten Halbieitergleichrichtern
auftretenden Schwierigkeiten dadurch vermeiden lassen, daß mit jedem dieser gesteuerten
Halbleitergleichrichter eine Drossel in Reihe geschaltet wird. Eine solche Drossel
dämpft die Stromspitze im Zeitpunkt der Zündung, so daß eine starke Belastung der
beiden gesteuerten Halbleitergleichrichter erst dann eintritt, wenn beide Gleichrichter
sicher gezündet haben. Im übrigen wird aber die Entladung durch
die
Drosseln, die praktisch rein induktive Widerstände darstellen, nicht beeinträchtigt,
da die Entladung nach dem Zünden der Blitzröhre im wesentlichen Gleichstromcharakter
besitzt.
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In gleicher Weise läßt sich in weiterer Ausbildung der Erfindung bei
der Löschschaltung verfahren: Es kann vorgesehen werden, daß die Löschschaltung
ein zweites Paar von gesteuerten Halbleitergleichrichtern aufweist, die jeder in
Reihe mit einer Drossel und einem Kondensator parallel zu je einem der gesteuerten
EIalbleitergleichrichter im Entladestromkreis der Blitzröhre geschaltet sind, daß
jeder der Kondensatoren über Entkopplungswiderstände an der Speisespannung liegt
und daß die gesteuerten Halbleitergleichrichter der Löschschaltung von dem -integrierenden
Glied bei Erreichen eines vorgegebenen Lichtstromsignals gleichzeitig gezündet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kondensatoren der Löschschaltung
mit einer Seite jeweils zwischen dem gesteuerten Haibleitergleichrichter im Entladestromkreis
und der zugehörigen Drossel anliegen. Für die Entladung der Kondensatoren in der
Löschschaltung liegt parallel zu dem Kreis, über welchen sich die Kondensatoren
nachZu'nden der gesteuerten Halbleitergleichrichter durch das integrierende Glied
entladen und die Umpolung der Spannung an den gesteuerten Halbleitergleichrichtern
im Entladestromkreis bewirken, ein weiterer Kreis, der über die Blitzröhre geschlossen
ist. Die Anordnung der Drosseln zwischen den Kondensatoren und der Blitzröhre machen
diesen Kreis für die Kondensatorentladung relativ hochohmig,
so
daß die Kondensatorladung praktisch voll für die Umpolung der gesteuerten EIalb~Leitergleichrichter
im Entladestromkreis ausgenutzt werden kann.
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Die Löschschaltung kann einen weiteren gesteuerten Halbleitergleichrich-ter
enthalten, der über einen Widerstand an einem von der Speisespannung aufgeladenen
Kondensator liegt Der Verbindungspunkt zwischen Halbleitergleich richter und Wtders-tand
ist dann über je einen weiteren Widerstand mit den Steuerelektroden der beiden Halbleitergleichrichter
des besagten zweiten Paares verbunden0 Der weitere gesteuerte Halbleiterglichrichtergleichrichter
kann dann unmittelbar von einem integrierenden Glied gesteuert sein. Dabei kann
dannQNSntegrierende Glied zwei über einen Schalter wahlweise e£nschaltbare Kondensatoren
enthalten, die silber einen Photowiderstand aufladbar sind.
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Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausfu'hrungsbeispiel unter
Bezugnahme aul die zugehörige Zeichnung naher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein
Schaltbild eines erfindungsgemäßen Elektronenblitzgerätes.
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An zwei Eingangsklemmen + und - liegt eine Versorgungsspannung an,
die in üblicherWeise gewonnen werden kann. Die Versorgungsspannung lädt einen Speicherkondensator
10 auf. Der Speicherkondensator 10 entlädt sich über eine Blitzröhre 11. In dem
Entladestromkreis liegt ein Widerstand 12, ein zweiter Widerstand 14, ferner die
Parallelschaltung zweier gesteuerter Halbleitergleichrichter (Thyristoren) 16, 18,
die jeder mit einer Drossel 20 bzw. 22 in Reihe liegen. Die Blitzröhre 11 wird durch
einen
Hochspannungsimpuls auf eine Zündelektrode 24 gezündet.
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Dieser Hochspannungsimpuls wird dadurch erzeugt, daß bei Schließen
eines Blitzkontakts 26 ein Kondensator 28, der über einen Spannungsteiler mit Widerständen
30, 32 und 34 aufgeladen wird, sich über die Primärwicklung 36 eines Zündtransformators
38 entlädt, dessen Sekundärwicklung 40 mit der Zündelektrode 24 verbunden ist.
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Von der an den Widerständen 30 und 72 abfallenden Spannung wird über
Widerstände 42 und 44 ein Kondensator 46 aufgeladen. Der Verbindungspunkt zwischen
dem Widerstand 42 und dem Kondensator 46 liegt an der Steuerelektrode eines gesteuerten
Halbleitergleichrichters 48. Der gesteuerte Halbleitergleichrichter 48 liegt mit
einem Serienwiderstand 50 an einem Kondensator 52, der über einen Widerstand 54
von der Spannung an dem Widerstand 30 aufgeladen ist. Der Verbindungspunkt zwischen
dem gesteuerten Halbleitergleichrichter 48 und dem Widerstand 50 liegt über Widerstände
56, 58 an den Steuerelektroden der gesteuerten Halbleitergleichrichter 16 bzwO 18
im Entladestromkreis der Blitzröhre 11.
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Wenn die Blitzröhre i1 durch Schließen des Kontaktes 26 mittels eines
Impulses auf die Steuerelektrode 24 gezündet wird, dann wird durch das Schließen
des Kontaktes 26 gleichzeitig das Potential der Steuerelektrode des gesteuerten
Halbleitergleichrichters 48 zum Positiven hinaiehoben.
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Der Kondensator 46 sorgt für den zum Zünden des gesteuerten Halbleitergleichrichters
48 erforderlichen Strom. Wenn der gesteuerte Halbleitergleich
richter
48 zündet, dann wird über diesen von dem Kondensator 52 ein Stromstoß auf die Steuerelektroden
der gesteuerten Halbleitergleichrichter 16 und 18 gegeben, so daß diese gleichzeitig
mit der Blitzröhre 11 gezündet werden. Unterschiede im Zündzeitpunkt der gesteuerten
Halbleitergleichrichter 16 und 18 werden durch die Drosseln 20 und 22 ausgeglichen,
so daß auch in dem Zeitpunkt, in welchem die Entladung einsetzt, keine Überlastung
eines der gesteuerten Halbleitergleichrichter eintreten kann.
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Der Löschstromkreis enthält bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein
zweites Paar von gesteuerten Halbleitergleichrichtern 60, 62. Der gesteuerte Halbleitergleichrichter
60 liegt in einem Stromkreis, der von dem Punkt zwischen dem gesteuerten Halbleitergleichrichter
16 und der Drossel 20 ausgeht und einen Kondensator 64, einen.
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Widerstand 66 and eine Drossel 68 enthält. Von dem gesteuerten Halbleitergleichrichter
60 führt dieser Stromkreis dann zu dem Punkt zwischen den Widerständen 12 und 14.
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Der gesteuerte Halbleitergleichrichter 62 liegt in einem Stromkreis,
der ausgeht von dem Punkt zwischen dem gesteuerten Halbleitergleichrichter 18 und
der Drossel 22 und der einen Kondensator 70, einen Widerstand 72 und eine Drossel
74 enthält. Dieser Stromkreis geht von dem gesteuerten Halbleitergleichrichter 62
dann ebenfalls zwischen die Widerstände 12 und 14.
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Die Kondensatoren 64 und 70 werden über Entkopplungswiderstände von
der Speisespannung aufgeladen und
zwar einmal über den gemeinsamen
Widerstand 76 sowie die für diese Aufladung vernachlässigbaren Drosseln 20 und 22
und zum anderen über Widerstände 78 bzw0 80o Die Steuerung der gesteuerten Halbleitergleichrichter
60 und 62 erfolgt über ein integrierendes Glied bestehend aus einem Photowiderstand
82, einer Diode 84 sowie umschaltbar einem Paar von Kondensatoren 86 bzw.
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88. Zu jedem der Kondensatoren ist ein Widerstand 90 bzw. 92 parallelgeschaltet.
Die Umschaltung kann mittels eines Schalters 94 bewerkstelligt werden. Von der Speisespannung
wird über Widerstände 96 und 98 ein Kondensator 100 aufgeladen. Die Spannung an
dem Kondensator 100 wird durch eine Zener-Diode 102 stabilisiert, die parallel zu
dem Kondensator 100 und dem Widerstand 98 liegt. An dem Kondensator 100 liegt ein
weiterer gesteuerter Halbleitergleichrichter 104 in Reihe mit einem Widerstand 106.
Die Steuerelektrode des gesteuerten Halbleitergleichrichters 104 ist über eine Leitung
108 mit dem beweglichen Kontakt des Schalters 94 verbunden, an welchem in Arbeitsstellung
desselben die Spannung an einem der Integrationskondensatoren 86 bzwO 88 abgegriffen
wird.
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Der Punkt zwischen dem gesteuerten Halbleitergleichrichter 104 und
dem Widerstand 106 ist über eine Leitung 110 und zwei Widerstände 112 bzwo 114 mit
den Steuerelektroden der gesteuerten Halbleitergleich richter 60 bzw. 62 verbunden.
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Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Nach Zünden der Blitzröhre
fällt das von dem ObJekt reflektierte Licht auf den Iphotowiderstand 82o
An
dem Photowiderstand 82 und dem eingeschalteten Kondensator 86 oder 88 liegt die
Spannung an, die bei der Blitzentladung an dem Widerstand 14 im Entladestromkreis
der Blitzröhre 11 abfällt0 Der Kondensator, z.B.
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86, wird aufgeladen. Bei einem bestimmten Lichtstromintegral wird
durch die Spannung an dem Kondensator 86 der gesteuerte Gleichrichter 104 gezündet.
Durch diese Zündung wird von dem Kondensator 100 ein Stromstoß auf die Zündelektroden
der gesteuerten Gleichrichter 60 und 62 gegeben. Hierdurch werden die Kondensatoren
64 und 70 über den Widerstand 14 entladen, wodurch an diesem ein SpannungsabfalL
entsteht, der die Spannung an den gesteuerten Gleichrichtern 16 bzw. 18 umpolt.
Die gesteuerten Gleichrichter 16 und 18 werden daher nichtleitend und bleiben nach
einer Freiwerdezeit -von etwa 12 Nikrosekunden auch nach der Entladung der Kondensatoren
64 bzw. 70 im nichtleitenden Zustand. Die Kondensatoren 64 und 70 werden dann über
die Entladungsröhre 11 aus dem Kondensator 10 noch umgeladen, und dann löscht auch
die Röhre 11.
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Der Widerstand 12 ist vorteiLhafterweise groß gegen den Widerstand
14. Auf diese Weise wird erreicht, daß der zu dem "normalen" Enttadestromkreis der
Kondensatoren 64 und 70 parallele Stromkreis über die Drossel 20 bzw0 Drossel 22,
die Röhre 11, Kondensator 10 und Widerstand 12 vergleichsweise hochohmig ist.
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Die realativ hochohmigen Widerstände 90 und 92 sorgen dafür, daß die
Kondensatoren 86 bzw. 88 zu Beginn der Integration jeweils entladen sind.