DE2121713C3 - Schaltungsanordnung für die Erzeugung von Ansteuerimpulsen für eine Abschneideeinrichtung eines StoBspannungsgenerators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Erzeugung von Ansteuerimpulsen für eine Abschneideoinrichtung eines Stoßspannungsgenerators, wobei dieser eine störungsunempfindlichc Laufzeitkette vorgeschaltet ist. Damit ist mit diesem Stoßspannungsgenerator die Erzeugung abgeschnittener Stoßwellen hoher Spannung, insbesondere für die Spannungsfesligkeitsprüfung möglich.

Zur Erzeugung von abgeschnittenen Stoßwellen mit Hilfe eines, durch eine Vervielfacherschaltung aufgeladenen Stoßspannungsgenerators, ist es bekannt, nach einer bestimmten Verzögerungszeit ab Zeitpunkt des Auftretens der Stirnflanke der Stoßwelle, eine Abschneidefunkenstrecke, beispielsweise durch Hervorrufen einer Vorentladung zwischen einer Zündelektrode und einer Kugel vorzuionisieren, wodurch pin Durchschlag infolge der anliegenden Spannung erfolgt. Damit wird die im Stoßspannungsgenerator vorhandene Fnereie durch Kurzschluß verbraucht.

Die Vorionisation erfolgt bei dieser bekannten Abschneideeinrichtühg (DL-PS 25 786) durch den Spannungsüberschlag, welcher die Folge eines Impulses ist, der von einer Antenne aufgefangen wird. Der Impuls entsteht gleichzeitig mit Beginn der Auslösung des Stoßspannungsgenerators infolge Abstrahlung von HF-Schwingungen. Diese werden durch eine Antenne aufgefangen und danach einer Gasentladungsröhre zugeführt, um die weitere Verwertung zu ermöglichen. Der durch die Gasentladungsröhre verstärkte Impuls gelangt zunächst an eine Laufzeitkette, die aus passiven Schaltelementen, in der Regel aus LC-Gliedem besteht, und danach zu einer Leistungsendstufe, die die Erzeugung eires Zündfunkens für die Abschneidefunkenstrecke vornimmt.

Zur Darstellung des Kurvenverlaufes der Spannung und zur Auswertung bestimmter Phasen der Spannungsänderung ist es bekannt, auf einer Oszillographenröhre den Spannungsverlauf der abgeschnittenen Stoßwellen darzustellen. Dazu muß gegebenenfalls der Elektronenstrahl bereits vor dem Beginn des Spannungsanstieges auf dem Schirm geschrieben werden. Die dazu notwendige Auslösung erfolgt durch ein Auslösegerät, irit dem zu einem beliebigen Zeitpunkt, z. B. durch Tastendruck, ein Impuls erzeugbar ist. Dieser kann frei wählbar und unterschiedlich verzögert an mehreren Ausgängen abgenommen werden. Dabei wird von dem verzögerten Impuls des einen Ausganges der Stoßspannungsgenerator ausgelöst und an dem anderen Ausgang, an dem beispielsweise der vom Tastendruck ausgelöste und geringer verzögerte Impuls anliegt, ist der Kathodenstrahlosziliograph angeschlossen. Es ist im Prinzip auch möglich, über einen weiteren Kanal des elektronisch arbeitenden Auslösegerätes, den Auslöseimpuls für die Abschneidefunkenstrecke zu erzeugen.

Durch die Anwendung dieser Schaltungen zur Verzögerung des Auslöseimpulses ist es zwar möglich, relativ lange Zeitbcr~^;che zu überstreichen, jedoch ist es damit nicht möglich, bei einem steilen Spannungsanstieg der Impulsflanke eine kurze Abschneidezeit, z. B. in der Größenordnung bis '.Os zu erreichen. Dieses ist lediglich möglich, wenn der Anstieg flacher verläuft. Der Grund für das Verengen der bekannten Schaltungen ist darin zu suchen, daß durch die Anhebung des elektrischen Potentials der Erde, die bei der Entladung großer Energie auftritt, es in Abhängigkeit von den Erdungsverhältnissen bis zu Spannungen von einigen kV zwischen den an sich an Erde liegender. Geräten kommen kann, wodurch die elektronischen Einrichtungen unwirksam werden bzw. Fehlimpulse entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung eines Stoßspannungsgneratcrs und einer Abschneideeinrichtung anzugeben, bei der die Abschneideeinrichtung über eine Laufzeitkette angesteuert wird, um den negativen Einfluß der Erdanhebung zu beseitigen, damit bei einem Stoßspannungsgenerator auch die Erzeugung von sehr kurzen, abgeschnittenen Stoßwellen 'md steilem Spannungsanstieg ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Auslöseimpuls an mindestens zwei Verzögerungskanälen gelegt ist, über die einerseits der Stoßvorgang ausgelöst und andererseits die Laufzeitkette, welche für elektrische Störimpulse von außen unempfindlich ist, da sie nur passive Bauelemente enthält, für die Abschneideeinrichtung angesteuert wird. Dabei ist die ggf. wählbare Verzögerungszeit des bzw. der Verzögerungskanäle für nie Auslösung des Stoßvor-

ganges gleich oder größer gewählt als die Verzögerungszeit des Verzögerungskanals für die Ansteuerung der Laufzeitkette. Die Anordnung kann so erfolgen, daß die Auslösung des Stoßspannungsgenerators und die Ansteuerung der Laufzeitkette über einen gemeinsamen Verzögerungskainal vorgenommen wird und zwischen diesem Verzögeirungskanal sowie einer nachfolgenden Endstuf.· zur Auslösung des Stoßspannungsgenerators ein weiterer Verzögerungskanal eingeschaltet ist. Es ist auch möglich, daß die Verzögerungskanäle zur Ansteuerung der Laufzeitkette und zur Auslösung des Stoßvorganges parallel angeordnet sind. Durch die Ansteuerung der störunempfindlichen Laufzeitkette gleichzeitig oder früher als die Auslösung der Stoüanlage, wird erreicht, daß der in der Laufzeitkette befindliche Impuls einer Beeinflussung durch Erdanhebungen mehr unierliegt, da die Laufzeitkette infolge fehlender aktiv wirkender Bauelemente gut isoliert angeordnet werden kann. Die Verzögerung in der Laufzeitkette kann fest eingestellt werden und im Maximalfall bis zu 10 s betragen.

Zur Ansteuerung eines Oszillographen, zur Darstellung des Kurvenverlaufes und für andere Einrichtungen, die in Abhängigkeit vom Auftreten der Stoßwelle gesteuert werden müssen, ist es notwendig, daß mehrere Verzögerungsk.inäle vorgesehen und gleichzeitig angesteuert werden.

Damit eine große Spannung zur Auslösung des Sioßgenerators und zum Zünden der Abschneidefunkenstrecke vorhanden ist, werden die Auslöseimpulse für beide Einrichtungen durch Verstärkerstufen hochtransformiert. Damit können Störspannungsimpulse, die geringere Amplitude haben, nicht zur Auslösung irgend eines Vorganges führen.

Die Erfindung soll nachstehend an Hund eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung näher erläutert werden.

In der Zeichnung zeigen:

F i g. 1 und 3 Blockschaltbilder zur Erzeugung von abgeschnittenen Stoßwellen,

F i g. 2 und 4 Diagramme, aus denen der Zeitablauf der Zündung des Stoßspannungsgenerator!! ersichtlich ist.

In der F; g. 1 ist in einem Blockschaltbild der Impulsverlauf zur Steuerung eines Stoßgenerators 1 dargestellt. Ein Impuls 2 bewirkt das Ansteuern von Ver/ögerungskanälen 3; 4 und 5. Der Verzögerungskanal 3 hat die kürzeste Verzögerungszeit, weil mit ihm ein Oszillograph 6 schon vor Beginn des Spannungsanstieges angesteuert werden muß. damit die Nullinie vom Kathodenstrahl des Oszillographen 6 mitgeschrieben wird. Die Verzögerungskanäle 4 und 5 geben den Eingangsimpuls 2 etwas später als der Ver/ogerungskanal 3 ab. Durch den Ausgangsimpuls des Vcr/ögerungskanals 4 wird eine Endstufe 7 angesteuert, welche einen Hojhspannungsimpuls zur Auslösung des Stoßgenerators 1 liefen Bevor der Stoßspannungsgenerator 1 ledoch zur Auslösung kommt, iv. der Impuls i'iis oeni Yerzögerungskanal 5 in eine Laufzeitkette 8 abgegeben worden. In dieser Laufzeitkette 8 erfolgt eine Ver/oge- to rung des Ausgangsimpulses des Veiv.ögcrunpskanals 5 um ca. 10 jis. Während der Laut/eil des Ininul·.e- in der Laufzeitkette 8 erfolgt die Abgabe der SinLuncrgic, womit eine starke Anhebung des Erdpoienti.iK verbunden ist. Diese F.rdanhebung übt jedoch keinen Einfluß auf den :·■ der Lauf/ekkette befindlichen Impuls aus. Nachdem der Impuls die Laufzeitkette 8 passiert hat. wird er in einer Endstufe °t verstärkt und irr Abschneidefunkenstrecke 10 ebenfalls als Hoehsparinungsimpuls zugeführt Diese Abschneidefunkenstrecke 10 bewirkt infolge ihres Ourchzündens nunmehr das Abschneiden der Stoßwelle.

In der Fig.2 ist die Wirkungsweise der Verzögerungskanäle 3; 4 und 5 im Zusammenhang miteinander dargestellt. Zum Zeitpunkt u> liegt der Impuls 2 an den drei Verzögerungskanälen an. Die unterschiedliche Laufzeit des Impulses 2 in den Verzögerungskanäien 3: 4 und 5 ist durch die senkrechte Schraffur in dem Diagramm verdeutlicht. Der Verzögerungskanal 3 gibt nach Ablauf seiner in ihm eingestellten Zeit, dem Zeitpunkt fi, ein Ausgangssignal an den Oszillographen 6. Dadurch beginnt der Oszillograph mit der Aufzeichnung. Es wird zunächst die Nullinie geschrieben. Im Verzögerungskanal 5 wird nach Ablauf der ebenfalls einstellbaren Zeit, zum Zeitpunkt t, ein Impuls an die Laufzeitkette 8 abgegeben. Während der Impuls in der Laufzeitkette 8 unbeeinflußbar läuft, erfolgt zum Zeitpunkt tj infolge der eingestellten Zeit irn Verzögerungskanal 4 die Auslösung des Stoßgene- ators 1. Dadurch entsteht ein steiler Spannungsanstieg. Der Oszillograph zeichnet weiterhin den Spannungsverlauf der Kurve auf. Nach Erreichung des Scheitel« ertes der Stoßspannung bleibt diese eine gewisse, jedoch änderbare Zeit auf diesem Wert, bis das Absehneiden der Stoßspannung dadurch eingeleitet wird, weil der Impuls die Laufzeitkette 8 passiert hat und die Abschneic-'funkenstrecke to zum Zeitpunkt ;₄ über die Endstufe 9 ansteuert. Damit ist die Erzeugung des abgeschnittenen Stoßes beendet.

Während die Zeitpunkte t\: I2 und r_f infolge der Einstellbarkeit der Vcr/ögerungskanäle frei gewählt werden können, ist die Zeitspanne /wischen /; und ti durch die Laufzeitkette fest vorgegeben. Durch die Veränderbarkeit der Verzögerungskanäle kann jedoch in einem ausreichend weilen Bereich die Veränderung der Abschneidezeit erfolgen.

Bei der Ausführung nach der F i g. 1 ist die Länge tier Abschneidezeit von der Einstellung an den Verzögerungskanälen 4 und 5 abhängig. Um dieses /u vermeiden bzw. um die Möglichkeit einer Fehlbedienung /u verringern, kann der zur Auslösung benötigte Impuls 2 auch an einen gemeinsamen Verzögerungskanal gelegt werden. Diese Anordnung ist in der F i g. 3 dargestellt. Der Impuls 2 gelangt an den Verzögerungskanal 3 für den Oszillographen 6 und an den Verzögerungskanal 5. Dieser kann auch für eine konstante Verzögerungszeit dimensioniert sein. Nach dem Passieren des Verzögerungskanales 5 gelangt der Impuls gleichzeitig an den Verzögerungskanal 4 und an die Laufzeitkette 8. In der F i g. 4 ist dieser Zeitpunkt mit ί.·> bezeichnet. Der Verzögerungskanal 4 gibt zum Zeitpunkt /5 den Auslosebefehl über die Endstufe 7 zum Stoßspannungsgenerator 1. Die Verzögerungszeit des Verzögerungskanals 4 ist in den Grenzen 0 bis S IP ns einstellbar. Bei einer Einstellung der Verzögerungszeit 0 wird die nv.Mmale Abschneide/.eit für die Stoßspannungswelle erreicht. Diese entsprich! im Ausführungsbeispiel der Ver/ögeriingszeit der 1 auf/eitkettc 8 und beträgt 10 iis. Der Impuls zur Absehne.Jung des .^p'.nnungsstoßes befindet sich zum Zeitpunkt des Zündens des Stoßspannungsgenerator 1 im Normalfall, d.h.. wenn f 1 > 0 < (t_A - ;₂) ist, immer in der passiv wirkenden, gut isolierten Laufzeitkette 8. Eine Veränderung des Einsatzpunktes des Schreibstrahles auf dem Os/i'lographen 6 kann durch die Änderung der Verzögerungszeit Jes \ er/ögerungskanals 3 vorgenommen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für die Erzeugung von Ansteuerimpulsen, um mittels eines Stoßspannungsgenerators und einer über eine störungsunempfindliche Laufzeitkette angesteuerten Abschneideeinrichtung abgeschnittene Stoßwellen hoher Spannung, insbesondere für die Spannungsfestigkeitsprüfung, zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auslöseimpuls wenigstens zwei Verzögerungskanälen, wovon mindestens einer in seiner Verzögerungszeit veränderbar ist, zugeführt wird, wobei Sber einen Verzögerungskanal der Stoßspannungsgenerator ausgelöst wird und über einen weiteren die der Abschneideeinrichtung vorgeschaltete Laufzeitkette angesteuert wird, wobei die Verzögerungszeit für die Auslösung des Stoßspannungsgenerators gleich oder größer ist als die Verzögerungszeit für die Ansteuerung der Laufzeitkette.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Stoßspannungsgenerators und die Ansteuerung der Laufzeitkette über einen gemeinsamen Verzögerungskanal erfolgt und zwischen diesem Verzögerungskanal und einer Endstufe zur Auslösung des Stoßspannungsgenerators ein weiterer Verzögerungskanal vorgesehen ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungskanäle zur Ansteuerung der Laufzeitkette und zur Auslösung des Stoßvorgange' parallel angeordnet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöseimpuls an einem weiteren Verzögerungskanai anliegt, der mit einem Oszillographen verbunden ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Laufzeitkette eine Verzögerung des Ausloseimpulses bis maximal 10 us erfolgt.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösung des Stoßspannungsgenerators und die Ansteuerung der Abschneidefunkenstrecke über Verstärkerstufen erfolgt.