DE2101578B2

DE2101578B2 - Schaltung zum Zünden und Aufrechterhalten der Entladung einer Gasentladungsröhre

Info

Publication number: DE2101578B2
Application number: DE2101578A
Authority: DE
Inventors: John N. Los Altos Hills Calif. Dukes (V.St.A.)
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1970-02-05
Filing date: 1971-01-14
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2101578A1; JPS4822320B1; DE2101578C3; US3679934A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Zünden und Aufrechterhalten der Entladung einer Gasentladungsröhre, insbesondere eines Gaslasers. mit einer ersten, zum Aufrechterhalten der Entladung dienenden Gleichspannungsquelle, an welche die Röhre über ein Stabilisicrglied und einen für den Retn^bsstrom der Rohre durchlässigen Gleichrichter angeschlossen ist. und mit einem zum Gleichrichter parallelgeschaiteten Zür.dkondensator. der durch eine parallelgeschaltelc zweite Gleichspannungsquelle bei gelöschter Röhre bis zum Zünden derselben selbsttätig aufladbar ist.

In der Vergangenheit wurde d~i Gaslaser mit Hilfe einer aufwendigen und wenig wirksamen Stromversorgung mit Energie versorgt. Die Spannung zum Auslösen der Entladung eines Lasers ist zwei- bis dreimal größer als diejenige, die zur Aul'rechlcrhaltung der Entladung erforderlich ist. Manche Strom-Versorgungen erstellten die volle Spannung, die zum Starten ücs Lasers erforderlich ist. während des ganzen Betriebes und verwendeten in Reihe mit der Stromversorgung und dem Laser einen Vorwiderstand, um den geeigneten Spannungsabfall zum Aufrechterhalten der Entladung zu schaffen. Diese Technik vergeudet Energie in dem Vorwiderstand. Falls die Stromversorgung ihre Leistung von einer Wechselstromquelle empfängt, muß darüber hinaus der Transformator ein höheres Spannungs-Übersetzungsverhältnis aufweisen, als es zur Abgabe derjenigen Spannung erforderlich wäre, die zur Aufrechterhaltung des Betriebes nötig ist.

Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man eine Schaltung verwendet, die zwei getrennte Gleichspannungsversorgungen enthält, von denen eine zum Zünden und die andere zum Aufrechterhalten der Entladung der Gasentladungsröhre dient. Die Zündspannung wird dabei einem Kondensator entnommen, der durch die erstgenannte Spannungsquelle aufgeladen wird. Im Betriebszustand der Gasentladungsröhre ist dieser Kondensator durch eine Diode kurzgeschlossen, wobei die erstgenannte Spannungsquelle auch kurzgeschlossesn wird, so daß ein Widerstand zur Begrenzung von deren Kurzschlußstrom erforderlich ist. Dieser KurzschluBstrom kann zwar durch einen entsprechend gewählten großen Widerstandswert gering gehalten werden, jedoch wird auch in diesem Falle unnötig Wirkleistung verbraucht. Außerdem ist die bekannte Schaltung aufwendig, da sie zwei voneinander getrennte Gleichspannungsversorgungen erfordert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß der Zündkreis im Betriebszustand der Gasentladungsröhre keine Wirkleistung verbraucht und daß die zum Zünden erforderliche Gleichspannung in gerätetechnisch einfacher Weise erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Schaltung dadurch gelöst, daß der Gleichrichter aus zwei in Serie geschalteten Dioden besteht und daß diese Dioden die Gleichrichterelemente einer die zweite Gleichspannungsquelle bildenden wechselspannungsgespeisten Spannunjisverdopplerschaltung sind. Da die Spannungsverdopplerschaltung keine Ohmschen Widerstände enthält, ver braucht der Zündkreis praktisch keino Wirkleistung. Durch die Doppelfunktion der Gleichrichterclemente wird erreicht, daß als zweite Spannungsquelle praktisch eine Wechselspannungsquellc verwendet werden kann. Diese Wechselspannung kann demselben Transformator entnommen werden, der auch zur Versorgung der Betriebs-Glcichspannungsquelle dient. Dadurch ergibt sich insgesamt eine sehr einfache Schaltung zur Versorgung der Gasentladungsröhre.

Bevorzugte Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung stellt dar

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung einer Stromversorgung für eine Gasentladungsröhre mit automatischer Wiederauslöscschaltung und

F i g. 2 ein ausführliches Schaltbild einer Stromversorgung mit einem automatischen Wiederauslösekreis gemäß einem anderen Ausfül·. migsbeispiel der Erfindung.

Gemäß F i g. 1 sind ein Gaslaser 1, ein Stabilisierungswiderstand 2, eine Stromversorgung 4 und zwei Dioden 8 und 9 derart in Reihe geschaltet, daß der Strom durch beide Dioden fließt, wenn der Gaslaser 1 in Betrieb ist. Ein Kondensator 5 ist parallel mit den Dioden 8 und 9 geschaltet, und eine Wechselstromquelle 11 und ein Kondensator 10 sind miteinander in Reihe und insgesamt parallel zur Diode 9 geschaltet. Der Kondensator 10, die Dioden 8 und 9 und der Kondensator 5 wirken als Spannungsverdcpplerschaltung. Wenn der Gaslaser 1 in Betrieb ist und der Strom von der Stromversorgung 4 durch ihn hindurchfließt, leiten die Dioden 8 und 9 und schließen den Kondensators sowie die Wechselstromquelle 11 mit dem Kondensator 10 kurz. Der Strom an der Wechselstromquelle 11 ist durch das Verhältnis der Kapazitäten 10 und 5 begrenzt, wenn der Kondensator 5 geladen wird. Wenn der Gaslaser 1 in Betrieb ist und die Dioden 8 und 9 dauernd leiten, ist die einzige Last an der Wechselstromquelle 11 im wesentlichen die Reaktanz des Kondensators 10, der derart bemessen ist, daß er im Vergleich zum Gaslaser 1 eine hohe Impedanz darstellt, so daß der Strom an der Wechselstromquelle 11 etwa um einen Faktor

10 geringer als der Strom an der Stromversorgung 4 ist. Wenn der Gaslaser 1 erlischt, wirkt er als unterbrochener Stromkreis, so daß kein Strom mehr durch die Dioden 8 und 9 fließt, die dann ebenfalls wie ein offener Stromkreis wirken. Die Wechselstromouelle

11 lädt dann den Kondensator 5 über den Kondcnsator 10 auf, bis die Summe der Spannungen am Kondensator 5 und an der Stromversorgung 4 ausreicht, um die Entladung im Gaslaser 1 wieder auszulösen.

Nachdem die Entladung einmal ausgelöst worden ist, fließt der Strom wieder durch die Dioden 8 und 9, so daß sie wieder als Kurzschlußkreis wirken.

Gemäß Fig.2 sind ein Gaslaser 1, ein Stabilisierungswiderstand 2, zwei Dioden 8 und 9, ein Kondensator 21 und zwei zusätzliche Dioden 14 und IS in Reihe geschaltet. Der Kondensator 21 ist der Glättungs- oder Filterkondensator für die Gleichrichterbrücke, die die Dioden 17, 18, 19 und 20 aufweist, die wiederum über den Transformator 22 mit Wechselstromleistung versorgt werden. Eine V/echselstromquelle 23, beispielsweise Wechselspannung aus dem Netz oder einem mit einer Gleichstromquelle verbundenen Wechselrichter liefert die Gleichstromleistung für den Transformator 22. Bei dieser Ausführungsform sind zwei selbsttätige Wiederausloseschaltkreise der in F i g. 1 dargestellten Form vorgesehen, wodurch eine maximale Auslösespannung abgegeben wird, die etwa dem Dreifachen der Spannung des offenen Kreises im Betrieb entspricht. Der erste selbsttätige Wiederauslösekreis weist Elemente 5,8,9 und 10 auf und wird mit Wechselstromleistuiig versorgt, indem er mit einer Seite des Transformators 22 und dem Knotenpunkt 24 der Gleichrichterbrücke verbunden wird. Der zweite selbsttätige Wiederauslösekreis weist die Elemente 13 bis 16 auf und wird mit Wechselstromleistung versorgt, indem er mit der anderen Seite des Transformators 22 und dem Knotenpunkt 25 der Gleichrichterbrücke verbunden ist. Es ergibt sich, daß der eine Transformator 22 zur Stromversorgung eines Betriebsstromkreises und zweier selbsttätiger Wiederauslösekreise verwendet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Zünden und Aufrechterhalten der Entladung einer Gasentladungsröhre, insbesondere eines Gaslasers, mit einer ersten, zum Aufrechterhalten der Entladung dienenden Gleichspannungsquelle, an welche die Röhre über ein Stabilisierglied und einen für den Betriebsstrom der Röhre durchlässigen Glcichrichter angeschlossen ist, und mit einem zum Gleichrichter parallelgeschaiteten Zündkondensator, der durch eine parallelgeschaltete zweite Gleichspannungsquelle bei gelöschter Röhre bis zum Zünden derselben selbsttätig aufladbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter aus zwei in Serie geschalteten Dioden (8, 9) besteht und daß diese Dioden die Gleichrichterelemente einer die zweite Gleichspannungsquelle bildenden wechselspannungsgespeisten Spannungsverdopplerschaltung (8 bis 10) sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, bei welcher die erste Gleichspannungsquelle durch eine wechselspannungsgespeiste Gleichrichteranordnung mit nachgeschaltetem Siebkondensator gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gleichrichteranordnung in Graetz-Brückenschaltung (17 bis 20) vorgesehen ist und daß zur Speisung der Spannungsverdopplerschaltung (8 bis 10) die Spannung über einer der beiden unmittelbar mit dem Gleichrichter (8, 9) verbundenen Dioden (17,18) der Graetz-Brückenschaltung dient.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß symmetrisch bezüglich der Graetz-Brückenschaltung (17 bis 20) eine weitere Anordnung mit einem Zündkondensator (13) und einer Spannungsverdopplerschaltung (14 bis 16) vorgesehen ist, welche analog zur entsprechenden ersten Anordnung (5: 8 bis 10) seschaltet ist (Fig.3).