DE2165425A1 - Drive system for electrical discharge devices - Google Patents

Drive system for electrical discharge devices

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DE2165425A1
DE2165425A1 DE19712165425 DE2165425A DE2165425A1 DE 2165425 A1 DE2165425 A1 DE 2165425A1 DE 19712165425 DE19712165425 DE 19712165425 DE 2165425 A DE2165425 A DE 2165425A DE 2165425 A1 DE2165425 A1 DE 2165425A1
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DE19712165425
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Jean Pierre; Reboul Jean Philippe; Grenoble Galves (Frankreich)
Akio; Koyama Masaharu; Mobara Chiba Miyamoto (Japan). HOIj 61-92 2H85 2165756 AT 30.12.71 Pr 30.12.70 Frankreich 7047285 Bez: Gasentladungs-Sichtgerät. Anm: Thomson-CSF, Paris; Vtr: Prinz, E., Dipl.-Ing.; Hauser, G., Dr.rer.nat; Leiser, G., Dipl.-Ing.; Pat-Anwälte, 8000 München
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Hitachi Ltd
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B44/00Circuit arrangements for operating electroluminescent light sources

Description

Antriebssystem für elektrische EntladungseinrichtungenDrive system for electrical discharge devices

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für eine elektrische Entladungseinrichtung, insbesondere ein Antriebssystem für eine elektrische Entladungseinrichtung, die ein Paar gegenüberliegender Elektroden mit einem dazwischen eingefügten dielektrischen Material, sowie eine in dem dielektrischen Material ausgebildete, mit einem Entladungsmedium gefüllte Zelle aufweist.The invention relates to a drive system for an electrical discharge device, in particular a drive system for a electrical discharge device comprising a pair of opposing electrodes with a dielectric interposed therebetween Material, as well as a formed in the dielectric material, filled with a discharge medium cell.

Zunächst sei auf Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen verwiesen, in der eine grundlegende Form einer elektrischen Entladungseinrichtung dargestellt ist, die mit dem neuartigen erfindungsgemäßen Antriebssystem betrieben werden kann; diese Entladungseinrichtung 1 enthält eine Isolatorplatte J3 mit einer Perforation 2, Isolatorplatten 4 und 5, die auf entgegengesetztenReference should first be made to Fig. 1 of the accompanying drawings, in which a basic form of electrical discharge device is shown, which with the novel according to the invention Drive system can be operated; this discharge device 1 includes an insulator plate J3 with a perforation 2, isolator plates 4 and 5 on opposite sides

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Seiten der Perforation 2 angeordnet sind, und ein Paar gegenüberliegender Elektroden 6 und 7> die an den Außenseiten der Isolatorplatten 4 und 5 befestigt sind. Die durch die Perforation 2 der Isolatorplatte 5 und die Isolatorplatten 4 und 5 gebildete Zelle 8 ist mit einem inerten Entladungsmedium, beispielsweise Neongas, Argongas und dergleichen, gefüllt, und die Elektroden 6 und 7 sind an eine Wechselstromquelle 9 angeschlossen. Wenigstens eines der Paare aus der Isolatorplatte 4 und der Elektrode 6 sowie der Isolatorplatte 5 und der Elektrode 7 ist aus transparentem Material hergestellt. Wenn eine hochfrequente Wechselspannung mit einer Sinus-Wellenform entsprechend der Darstellung in Fig. 2A aus der Quelle 9 an die Elektroden 6 und 7 angelegt wird, ergibt sich in der Zelle 8 in der Umgebung jedes Spitzenwertes der Wechselspannungswelle eine Plasma-Entladung, so daß sich ein aus einzelnen Spitzen bestehender Entladungsstrom gemäß der Darstellung in Fig. 2B ergibt. Mit der beschriebenen Einrichtung ist es möglich, durch passende Wahl der Konfiguration der Zelle 8 und die Anordnung einer Vielzahl von Entladungseinrichtungen gewünschte Muster von Buchstaben, Ziffern oder Symbolen sichtbar zu machen.Sides of the perforation 2 are arranged, and a pair of opposite Electrodes 6 and 7 which are attached to the outside of the insulator plates 4 and 5. The one through the perforation 2 of the insulator plate 5 and the insulator plates 4 and 5 are formed Cell 8 is filled with an inert discharge medium, for example neon gas, argon gas and the like, and the electrodes 6 and 7 are connected to an alternating current source 9. At least one of the pairs of the insulator plate 4 and the electrode 6 and the insulator plate 5 and the electrode 7 is made of transparent Material made. When a high frequency alternating voltage with a sine waveform as shown 2A is applied from the source 9 to the electrodes 6 and 7, a plasma discharge results in the cell 8 in the vicinity of each peak value of the alternating voltage wave, so that a discharge current consisting of individual peaks results as shown in FIG. 2B. With the device described it is possible by properly selecting the configuration of the cell 8 and arranging a plurality of discharge devices to make the desired pattern of letters, numbers or symbols visible.

Der Grund für die Verwendung eines Hochfrequenz-Wechselstromes für die Erzeugung der Glimmentladung in der Entladungseinrichtung ist folgender:The reason for using a high frequency alternating current for generating the glow discharge in the discharge device is the following:

Falls an die Elektroden 6 und 7 eine Gleichspannung angelegt würde, träte momentan Lumineszenz in der Entladungseinrichtung auf, doch würde darauf folgend eine weitere Entladung durch die Ansammlung von positiven und negativen Plasma-Ionen auf den inneren Oberflächen der Isolatorplatten 4 und 5 verhindert werden,If a direct voltage were applied to the electrodes 6 and 7, luminescence would occur momentarily in the discharge device, but a subsequent discharge would be prevented by the accumulation of positive and negative plasma ions on the inner surfaces of the insulator plates 4 and 5,

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Aus diesem Grund wird eine Hochfrequenz-Wechselspannung verwendet, wie in Fig. 1 angedeutet, um derartige Plasma-Ionen zu entfernen und somit eine kontinuierliche Entladung sicherzustellen. Praktisch wird zur Erzielung einer ausreichend großen Helligkeit eine Hochfrequenz der Größenordnung von 20 kHz bevorzugt.For this reason, a high-frequency alternating voltage is used, as indicated in FIG. 1, in order to remove such plasma ions and thus ensure a continuous discharge. In practice, a high frequency of the order of 20 kHz is preferred in order to achieve a sufficiently high brightness.

Die Entladungseinrichtung der in Fig. 1 dargestellten Bauart erfordert eine Durchbtuchsspannung von etwa 400 V, die etwa doppelt so groß ist wie die herkömmlicher Gasentladungsröhren, beispielsweise Neon-Glimmlampen und Nixie-Lampen (Handelsname). Aus diesem Grund sind verschiedene Arten von Antriebssystemen oder Antriebsschaltungen vorgeschlagen worden, die eine derartig hohe Durchbruchsspannung abzugeben vermögen.The discharge device of the type shown in Fig. 1 requires a breakdown voltage of about 400 V, which is about twice is as big as the conventional gas discharge tubes, for example neon glow lamps and Nixie lamps (trade name). For this reason, various types of drive systems or drive circuits having such able to deliver high breakdown voltage.

Bei einem früheren Antriebssystem, das in Fig. 3 dargestellt ist, wird eine Kombination aus einem Transistor 10 und einem Aufwärtstransformator 11 verwendet. Da es schwierig ist, einen Transistor mit hoher Spannungsbelastbarkeit zu beschaffen, wird ein Transistor mit einer Spannungsbelastbarkeit von beispielsweise 10 bis 200 V verwendet, und seine Ausgangsspannung wird auf die erforderliche Durchbruchsspannung von etwa 400 V herauftransformiert. Bei einem anderen früheren Antriebssystem, das in Fig. 3B dargestellt ist, ist der in Fig. 3A dargestellte Transistor 10 durch eine Elektronenröhre 12 hoher Spannungsbelastbarkeit ersetzt. In den Fig. JA und 3B stellen die Bezugszeichen 13 bis l6 Widerstände und die Bezugszeichen 17 bis 19 Kondensatoren dar.In an earlier drive system, shown in FIG a combination of a transistor 10 and a step-up transformer 11 is used. Since it is difficult to find one To procure transistor with a high voltage rating, a transistor with a voltage rating of, for example 10 to 200 V is used, and its output voltage becomes stepped up to the required breakdown voltage of around 400 V. Another prior drive system shown in FIG. 3B is that shown in FIG. 3A The transistor 10 is replaced by an electron tube 12 with a high voltage rating. In Figs. JA and 3B, the reference numerals 13 to 16 resistors and the reference numerals 17 to 19 Capacitors.

Bei der in Fig. 3A dargestellten Schaltung ist es zwar möglich,In the circuit shown in Fig. 3A it is possible to

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

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einen Transistor mit niedriger Nennspannung und eine Quelle mit niedriger Klemmenspannung zu verwenden, doch wird durch die Verwendung des Aufwärtstransformators eine Miniaturisierung der Schaltung ebenso verhindert wie eine Herabsetzung des Preises. Auf der anderen Seite ist es bei der in Fig. 3B dargestelltento use a transistor with a low voltage rating and a source with a low terminal voltage, however, by using the step-up transformer prevents miniaturization of the circuit as well as a reduction in price. On the other hand, it is the one shown in Fig. 3B

hoheheight

Schaltung notwendig, eine Quelle zu verwenden, die eine Betriebsspannung für die Elektronenröhre liefern kann. Dies verhindert ebenfalls eine Miniaturisierung der Schaltung. Überdies sind sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Betriebsdauer nicht befriedigend. Circuit necessary to use a source that has an operating voltage for the electron tube can deliver. This also prevents miniaturization of the circuit. Moreover, are both the reliability and the service life are unsatisfactory.

Die vorliegende Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, ein verbessertes Antriebssystem für eine elektrische Entladungseinrichtung zu schaffen, das es gestattet, die Versorgungsspannung auf weniger als die Hälfte des bei den früheren Antriebssystemen benötigten Wertes zu vermindern. Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem soll weder ein Aufwärtstransformator noch eine Vakuumröhre erforderlich sein, so daß es mit kleinen Abmessungen und geringem Gewicht hergestellt werden kann. Ferner soll das erfindungsgemäße Antriebssystem einen einfachen Schaltungsaufbau aufweisen und leicht herstellbar sein. Ferner soll das erfindungsgemäße Antriebssystem so beschaffen sein, daß es mit Festkörper-Schaltelementen wie Transistoren und Thyristoren statt Vakuumröhren arbeiten kann, so daß die Zuverlässigkeit und die nutzbare Lebensdauer erhöht werden.The present invention is therefore based on the object of an improved drive system for an electrical discharge device to create that allows the supply voltage to be less than half that of the previous drive systems to reduce the required value. In the drive system according to the invention, neither a step-up transformer nor a Vacuum tube may be required so that it can be made small in size and light in weight. Furthermore, this should Drive system according to the invention have a simple circuit structure and be easy to manufacture. Furthermore, the inventive The drive system must be designed so that it uses solid-state switching elements how transistors and thyristors can work instead of vacuum tubes, so that the reliability and the usable service life can be increased.

Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einem Antriebssystem für eine elektrische Entladungseinrichtung, die eine in einem Isolator gebildete, mit einem EntladungsmediumAccording to the present invention, this object is achieved with a drive system for an electrical discharge device, the one formed in an insulator, with a discharge medium

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gefüllte Zelle und ein Paar gegenüberliegender Elektroden auf der ■ Außenseite des Isolators aufweist, mit einer Versorgungsquelle, die eine Klemmspannung vorgegebenen Spitzenwerts aufweist, wobei das Antriebssystem gekennzeichnet ist durch eine Differentialschaltung, die ein an die Quelle angeschlossenes Paar von Schaltelementen aufweist, sowie Mittel zum abwechselnden Aus- und Einschalten der Schaltmittel und Mittel zur Verbindung der Elektroden der Entladungseinrichtung mit den Ausgangsklemmen der Differentialschaltung, wodurch an die Elektroden eine Betriebsspannung gelegt wird, die doppelt so groß ist wie die Klemmenspannung der Quelle.filled cell and a pair of opposing electrodes on the ■ Having outside of the insulator, with a supply source which has a clamping voltage of predetermined peak value, wherein the drive system is characterized by a differential circuit comprising a pair of switching elements connected to the source has, as well as means for alternately switching the switching means off and on and means for connecting the electrodes the discharge device to the output terminals of the differential circuit, whereby an operating voltage is applied to the electrodes which is twice as large as the terminal voltage of the source.

Die Schaltelemente sind vorzugsweise Festkörper-Halbleiterelemente wie Transistoren und Thyristoren.The switching elements are preferably solid-state semiconductor elements like transistors and thyristors.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, wobei alle sich ! vom Stand der Technik unterscheidenden Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung sein können. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in conjunction with the drawings, all of which ! Features that differ from the state of the art can be essential to the invention. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Entladungseinrichtung, bei der das erfindungsgemäße Antriebssystem anwendbar ist; \ 1 shows a schematic representation of an electrical discharge device in which the drive system according to the invention can be used; \

Fig. 2A und 2B Spannungs- und Strom-Wellenformen zwecks Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Entladungseinrichtung; Figures 2A and 2B are voltage and current waveforms for illustrative purposes the mode of operation of the discharge device shown in FIG. 1;

Fig. JA und 3B zwei Ausführungsformen früherer AntriebssystemeFIGS. JA and 3B show two embodiments of previous drive systems

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für Entladungseinrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Art;for discharge devices of the type shown in FIG Kind;

Fig. 4 einen Stromlaufplan zur Erläuterung des Arbeitsprinzips des erfindungsgemäßen Antriebssystems;4 shows a circuit diagram to explain the operating principle the drive system according to the invention;

Fig. 5 einen detaillierten Stromlaufplan entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung;Fig. 5 is a detailed circuit diagram corresponding to a Embodiment of the invention;

Fig. 6k bis 6g Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiels;Figs. 6k to 6g are waveforms for explaining the operation of the embodiment shown in Fig. 5;

Fig. 7 und 8 Modifikationen der in Fig. 5 dargestellten Antriebsschaltung; Figures 7 and 8 show modifications of the drive circuit shown in Figure 5;

Fig. 9 und 10 weitere Abwandlungen der vorliegenden Erfindung;Figs. 9 and 10 show further modifications of the present invention;

Fig. HA bis HD Eingangs-Impulswellenformen, die zum wirksamen J Betrieb der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform \ verwendet werden; undFig. HA to HD input pulse waveforms which are used for effective operation of the embodiment of J \ illustrated in Fig. 9; and

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer typischen Anordnung mehrerer aus erfindungsgemäßen Antriebssystemen betriebener Entladungseinrichtungen. 12 shows a block diagram of a typical arrangement of several discharge devices operated from drive systems according to the invention.

Nach dem in Fig. 4 dargestellten Stromlauf plan ist eine Entladungseinrichtung 1 an Klemmen 24 und 25 eines doppelpoligen Umschalters 23 über Leitungen 21* und 22 angeschlossen, wobei dieAccording to the circuit diagram shown in Fig. 4 is a discharge device 1 on terminals 24 and 25 of a double-pole changeover switch 23 connected via lines 21 * and 22, the

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Leitung 22 an Masse liegt. Die Anschlüsse 27, 28 und 26, 29 des Schalters 23 sind über Leitungen 31 bzw. J52 über Kreuz geschaltet, und die Anschlüsse 26 und 27 sind über Leitungen 33 bzw. 34 an eine Gleichspannungsquelle 35 angeschlossen.Line 22 is grounded. The connections 27, 28 and 26, 29 of the Switches 23 are cross-connected via lines 31 or J52, and terminals 26 and 27 are on via lines 33 and 34, respectively a DC voltage source 35 is connected.

Die Klemmenspannung V der Quelle 35 ist so gewählt, daß sie etwa die Hälfte, d.h. 200 V, der Durchbruchsspannung der Entladungseinrichtung 1 beträgt (obwohl diese Spannungen je nach der Art der Entladungseinrichtung variieren, werden diese Werte in der folgenden Beschreibung verwendet werden).The terminal voltage V of the source 35 is chosen so that it is about half, i.e. 200 V, of the breakdown voltage of the discharge device 1 (although these voltages, depending on the type of the discharge device vary, these values are in the following description).

Wenn der doppelpolige Umschalter 23 in Richtung des Pfeils 37 umgelegt wird, wird der Anschluß 2β mit dem Anschluß 24 verbunden, und der Anschluß 27 mit dem Anschluß 25. Demgemäß erhält die Ladung 21 ein positives Potential von 200 V. Andererseits werden, wenn der Schalter 23 in Richtung des Pfeils 38 umgelegt wird, die Verbindungen zwischen den Leitungen 33* 3^ und 21, 22 umgekehrt, so daß die Leitung 21 ein negatives Potential von 200 V erhält. Aus diesem Grund wird durch abwechselides Umlegen des Schalters 23 eine Spannung von der doppelten Höhe der Quellenspannung, d.h. eine Spannung von 400 V, an die Entladungseinrichtung angelegt und veranlasst diese zum Aufleuchten jedesmal dann, wenn die Polarität umgekehrt xvird. Anders ausgedrückt, wird die Entladungseinrichtung aus einer Gleichspannungsquelle von 200 V mit einer Wechselspannung von 400 V betrieben, so daß sich eine kontinuierliche Entladung ohne Störung durch die Plasma-Ionen ergibt. Fig. 5 zeigt ein Beispiel des neuartigen Antriebssystems, das entsprechend den in Verbindung mit Fig. 4 besprochenen Prinzipien aufgebaut ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Entladungs-*If the double-pole changeover switch 23 is flipped in the direction of arrow 37, the terminal 2β is connected to the terminal 24, and the terminal 27 to the terminal 25. Accordingly, the charge 21 receives a positive potential of 200 V. On the other hand, if the switch 23 is folded in the direction of arrow 38, the connections between lines 33 * 3 ^ and 21, 22 reversed, so that line 21 receives a negative potential of 200V. For this reason, by alternately turning the switch 23, a voltage twice the level of the source voltage, ie a voltage of 400 V, is applied to the discharge device and causes it to light up every time the polarity is reversed. In other words, the discharge device is operated from a direct voltage source of 200 V with an alternating voltage of 400 V, so that a continuous discharge results without interference from the plasma ions. FIG. 5 shows an example of the novel drive system constructed in accordance with the principles discussed in connection with FIG. In this embodiment, the discharge *

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einrichtung 1 zwischen die Kollektoren eines Paares von NPN- ■ Schalttransistoren 41 und 42 gelegt, deren Emitter an Masse liegen. Die Basen dieser Transistoren sind an Eingangsklemmen 43 bzw. 44 gelegt. Ferner sind die Kollektoren an je eine. Klemme einer Gleichspannungsquelle über Lastwiderstände 45 bzw. 46 angeschlossen. device 1 between the collectors of a pair of NPN- ■ Switching transistors 41 and 42 placed, the emitters of which are connected to ground. The bases of these transistors are connected to input terminals 43 or 44 placed. Furthermore, the collectors are each one. Terminal of a DC voltage source connected via load resistors 45 and 46, respectively.

Wenn ein positives Eingangssignal auf die Eingangsklemme 4^ gegeben und gleichzeitig die Eingangsklemme 44 an Masse gelegt wird, wird der Transistor 4l in den EIN-Zustand und der Transistor in den AUS-Zustand versetzt. Unter diesen Bedingungen ist eine Klemme 48 der Entladungseinrichtung 1 über den leitenden Trane· sistor 41 an Masse gelegt, während die andere Klemme 49 mit der Klemmenspannung V (200 V) der Quelle 35 gespeist wird, so daß die Entladungseinrichtung momentan aufleuchtet, wie es bereits in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde.When a positive input signal is applied to input terminal 4 ^ and at the same time the input terminal 44 is grounded, the transistor 4l is in the ON state and the transistor set to the OFF state. Under these conditions, a terminal 48 of the discharge device 1 is connected to the conductive trane sistor 41 is connected to ground, while the other terminal 49 is supplied with the terminal voltage V (200 V) of the source 35, so that the discharge device lights up momentarily, as has already been described in connection with FIG. 4.

Wenn andererseits ein positives Eingangssignal auf die Eingangsklemme 44 gegeben und die Klemme 43 an Masse gelegt wird, wird der Transistor 42 in den EIN-Zustand.versetzt, und der Transistor 41 in den AUS-Zustand. Somit wird die Polarität der an die Entladungseinrichtung gelegten Spannung umgekehrt und dadurch erneut ein momentanes Aufleuchten hervorgerufen.If, on the other hand, a positive input signal is applied to input terminal 44 and terminal 43 is connected to ground, will the transistor 42 is set to the ON state, and the transistor 41 to the OFF state. Thus, the polarity is that of the discharge device applied voltage is reversed and this causes a momentary lighting up again.

Die Arbeitsweise der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform soll nun unter Bezugnahme auf die in Fig. 6 dargestellten Wellenformen mehr im einzelnen betrachtet werden. Wenn Impulse entgegengesetzter Phase, die je eine Impulsperiode T und eine Impulsbreite T/2 aufweisen, wie in den Fig. 6a und 6s> dargestellt ist,The operation of the embodiment shown in FIG. 5 will now be considered in more detail with reference to the waveforms shown in FIG. If pulses of opposite phase, each having a pulse period T and a pulse width T / 2, as shown in FIGS. 6a and 6s> ,

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- 9 -auf die Eingangsklemmen 4^ und 44 gegeben werden, verändern sich - 9 - are given to input terminals 4 ^ and 44 change

• die Potentiale auf den Ausgangsklemmen 48 und 49 der Schalttransistoren 41 und 42 in der durch die Kurven der Figuren 6c und · 6d dargestellten Weise. Wenn man die Klemme 49 als Bezugspunkt auffasst, verändert sich die an der Entladungseinrichtung 1 anliegende Spannung wie in Fig. 6E dargestellt, d.h. daß eine pulsierende Spannung (400 V), die doppelt so groß ist. wie die Quellenspannung, an der Ent1adungseinrichtung liegt. Unmittel-• the potentials on output terminals 48 and 49 of the switching transistors 41 and 42 in the manner illustrated by the curves of Figures 6c and 6d. If you use terminal 49 as a reference point understands, the voltage applied to the discharge device 1 changes as shown in Fig. 6E, that is, a pulsating Voltage (400 V) that is twice as large. like the source voltage, is applied to the discharge device. Immediate

; bar nach jeder Polaritätsumkehr ergibt sich eine momentane Entladung in der Entladungseinrichtung, wie durch die in Fig. 6f dargestellte Kurve erläutert, und somit ergibt sich ein Aufleuch-; After every polarity reversal there is a momentary discharge in the discharge device, as explained by the curve shown in Fig. 6f, and thus there is a light-up

: ten entsprechend der Darstellung in Fig. 6g. : th as shown in Fig. 6g.

Die Figuren 7 und 8 zeigen abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung, bei denen Thyristoren 141, 142 und Feldeffekt-Transistoren 241, 242 statt der bei der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendeten Schalttransistoren 41 und 42 verwendet werden.Figures 7 and 8 show modified embodiments of the Invention, in which thyristors 141, 142 and field effect transistors 241, 242 instead of those in the embodiment according to FIG used switching transistors 41 and 42 are used.

: Fig. 9 zeigt eine weitere Abwandlung der vorliegenden Erfindung, ! bei der die in Fig. 7 dargestellten Lastwiderstände 45 und 46 j durch PNP-Schalttransistoren 51 und 52 ersetzt sind, deren ! Emitter gemeinsam an eine Klemme der Gleichspannungsquelle 55 gelegt sind. In Fällen, wo große Ströme fließen, wenn die Transistoren 51 und 4l oder die Transistoren 52 und 42 gleichzeitig in den EIN-Zustand versetzt werden, kann in Reihe mit den Transistoren 51 und 52 ein kleiner Widerstand vorgesehen sein. Einer j Eingangsklemme 56, die an die Basis des PNP-Transistors 5I ange- ; schlossen ist, wird ein Impuls zugeführt, der die gleiche Phasenj lage hat, wie der Impuls, der über die mit der Basis-Elektrode: Fig. 9 shows a further modification of the present invention,! in which the load resistors 45 and 46 j shown in Fig. 7 are replaced by PNP switching transistors 51 and 52, whose! Emitters are jointly connected to a terminal of the DC voltage source 55. In cases where large currents flow when the transistors 51 and 41 or the transistors 52 and 42 are turned ON at the same time, a small resistor may be provided in series with the transistors 51 and 52. An input terminal 56 connected to the base of the PNP transistor 5I ; is closed, a pulse is fed that has the same phase position as the pulse that is connected to the base electrode

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j -ιοί des NPN-Transistors 4l verbundene Eingangsklemme 43 eingegeben j wird. In der gleichen Weise werden Impulse gleicher Phasenlage !über die Eingangsklemmen 57 und 44 auf die Basen der Transistoren 52 und 42 gegeben.j -ιοί of the NPN transistor 4l connected input terminal 43 entered j will. In the same way, pulses with the same phase position are sent via the input terminals 57 and 44 to the bases of the transistors 52 and 42 given.

j Wenn der Transistor 4l sich im EIN-Zustand befindet und der Tran- !sistor 42 im AUS-Zustand, wird der Transistor 51 im AUS-Zustand gehalten, während der Transistor 52 im EIN-Zustand gehalten wird, I und umgekehrt. In dieser Weise kann durch den Ersatz der in derj When the transistor 4l is in the ON state and the tran- If transistor 42 is in the OFF state, the transistor 51 becomes in the OFF state held while transistor 52 is held ON, I and vice versa. In this way, by replacing the in the

1 Ausführungsform nach Fig. 5 verwendeten Lastwiderstände durch Schalttransistoren 51 und 52 ein wirkungsvollerer Schaltvorgang sichergestellt werden, wie im folgenden beschrieben werden wird: Wieder in Fig. 5 ist dargestellt, daß bei Bezeichnung des Entladestromes, der in der Entladungseinrichtung 1 fließt, wenn der Transistor 41 sich im EIN-Zustand und der Transistor 42 im AUS-Zustand befindet, mit I,, die an der Entladungseinrichtung 1 liegende Spannung durch die Gleichung V » I1R - I1R1 auSgedrüCkt werden kann, wobei R den Widerstandswert des Widerstandes 46 und Rm den Gleichstrom-Innenwiderstand des Transistors 4l darstellen. Im allgemeinen kann der Innenwiderstand R1^ vernachlässigt werden, da H^Rm ist. Dann ergibt sich die an der Entladungseinrichtung 1 anliegende Spannung als V - IR, also zu einem kleineren Wert als die Quellenspannung V. 1 embodiment according to FIG. 5 load resistors used by switching transistors 51 and 52 ensure a more effective switching process, as will be described below: Again in Fig. 5 it is shown that when designating the discharge current that flows in the discharge device 1 when the transistor 41 to 42 in is OFF state, with I ,, the voltage applied to the discharge device 1 by the equation V 'I 1 R in the oN state and the transistor - I 1 R 1 of g EDR ü Ckt be, can R the resistance of the resistor 46 and Rm represent the internal direct current resistance of the transistor 4l. In general, the internal resistance R 1 ^ can be neglected, since H ^ Rm. The voltage applied to the discharge device 1 then results as V - IR, i.e. at a value smaller than the source voltage V.

Wenn man den Strom I2 betrachtet, der durch den Widerstand 45 \ If you consider the current I 2 , which is caused by the resistor 45 \

i fließt (dieser Widerstand hat den gleichen Widerstandswert R wie der Widerstand 46)f ergibt sich I2 = V/R, da sich der Transistor ■ 41 im EIN-Zustand befindet und da sein Gleichstrom-Innenwiderstan4i flows (this resistor has the same resistance value R as resistor 46 ) f results in I 2 = V / R, since transistor 41 is in the ON state and since its internal direct current resistance4

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vernachlässigt werden kann. Dieser Strom I2 trägt nicht zur Leuchterscheinung der Entladungseinrichtung 1 bei, sondern ist lediglich erforderlich, um die Klemme 48 der Entladungseinrichtung auf Masse-Potential zu halten, und steht für den Leistungsverlust in der Antriebsschaltung. can be neglected. This current I 2 does not contribute to the luminous appearance of the discharge device 1, but is only required to keep the terminal 48 of the discharge device at ground potential and represents the power loss in the drive circuit.

In der gleichen Weise ergibt sich, wenn der Transistor 42 sich im EIN-Zustand und der Transistor 41 im AUS-Zustand befindet, die an die Entladungseinrichtung angelegte Potential-Differenz zu V - I-zR, wobei I_ den durch die Entladungseinrichtung fließenden Strom darstellt. Der durch den Widerstand 46 fließende Strom L· stellt sich durch die Beziehung I2, = V/R dar. Dies steht ebenfalls für den Leistungsverlust in der Antriebsschaltung. In the same way, when the transistor 42 is in the ON state and the transistor 41 is in the OFF state, the potential difference applied to the discharge device results from V-I-zR, where I_ represents the current flowing through the discharge device . The current L · flowing through the resistor 46 is represented by the relationship I 2 , = V / R. This also stands for the power loss in the drive circuit.

In dieser Weise vermindern die in der Ausführungsform nach Fig. 5 verwendeten Widerstände 45 und 46 die an die Entladungseinrichtung angelegte Spannung unter die Quellenspannung V. Überdies führen die Ströme Ip und I1,, die nicht durch die Entladungseinrichtung fliegen, zu dem Leistungsverlust und vermindern somit den Ausnutzungöfaktor der Quelle. Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform ist, obwohl die Schalttransistoren 5I und 52 als Last für die Schalttransistoren 41 und 42 wirken, der sich im Leitzustanö der Transistoren 4l und pi oder 42 und 52 ergebende Gleiehstromwiderstand PL1 vernachlässigbar klein, wie weiter oben bereits erwähnt wurde, und es ist somit möglich, an die Entladungseinrichtung eine im wesentlichen der Quellenspannung V gleiche Spannung anzulegen. Ferner wird, wenn der Transistor 51 im EIN-Zustand ist, der Transistor 41 im AUS-Zustand gehalten und umge-In this way, the resistors 45 and 46 used in the embodiment of Fig. 5 reduce the voltage applied to the discharge device below the source voltage V. Moreover, the currents Ip and I 1 ,, which do not flow through the discharge device lead to the loss of power and decrease thus the utilization factor of the source. In the embodiment shown in Fig. 9, although the switching transistors 5I and 52 act as a load for the switching transistors 41 and 42, the DC resistance PL 1 resulting in the conductive state of the transistors 4l and pi or 42 and 52 is negligibly small, as already mentioned above has been mentioned, and it is thus possible to apply a voltage substantially equal to the source voltage V to the discharge device. Further, when the transistor 51 is in the ON state, the transistor 41 is kept in the OFF state and vice versa.

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BAD ORiGfNALBAD ORiGfNAL

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kehrt, so daß keine Möglichkeit eines gleichzeitigen Leitzustandes
beider Transistoren 51 und 41 besteht. Dementsprechend ergibt sich1 kein dem Strom I2 und I2. nach Fig. 5 entsprechender Strom, und es
reverses, so that there is no possibility of a simultaneous conducting state
of both transistors 51 and 41. Accordingly, 1 does not result from the current I 2 and I 2 . according to Fig. 5 corresponding current, and it

ist somit ein verlustfreier Betrieb der Antriebsschaltung mitis thus a lossless operation of the drive circuit with

I gutem Wirkungsgrad sichergestellt. Es sei betont, daß alle Tran- j I ensured good efficiency. It should be emphasized that all Tran- j

sistoren 51, 41, 54 und 44 vom gleichen Leitfähigkeitstyp sein I jund an ihren Basen mit Impulsen gleicher Phasenlage gespeist wer- i jden können.sistors 51, 41, 54 and 44 of the same conductivity type be I. jand can be fed with pulses of the same phase at their bases.

:Da jedoch in Wirklichkeit auch während der Zeitdauer des AUS-Zustandes ein kleiner Sperrstrom durch den Transistor fließt,
jist es unmöglich, den Leistungsverlust der Antriebsschaltung auf ; JNull zu reduzieren; es ist jedoch möglich, den Leistungsverlust
jauf 1/100 bis 1/1000 desjenigen der in Fig. 5 dargestellten Schaljtung zu vermindern. -:
: However, since in reality a small reverse current flows through the transistor even during the period of the OFF state,
it is impossible to reduce the power loss of the drive circuit; Reduce JNull; however, it is possible the loss of performance
to be reduced to 1/100 to 1/1000 of that of the circuit shown in FIG. - :

'wie oben beschrieben wurde, wird vorzugsweise eine Antriebsfre-'As described above, a drive fre-

;quenz der Größenordnung von 20 kHz oder mehr verwendet. Wenn eine
Antriebsfrequenz von 50 kHz verwendet wird, beträgt die Periode j T 20 Mikro-Sekunden, und es ist somit erforderlich, den Basen der j betreffenden Transistoren 51, 52, 41 und 42 Impulse mit einer i Impulsbreite von 10 Mikro-Sekunden zuzuführen.
; Frequency on the order of 20 kHz or more is used. When a
Drive frequency of 50 kHz is used, the period j T is 20 microseconds, and it is thus necessary to supply the bases of the respective transistors 51, 52, 41 and 42 with pulses having a pulse width of 10 microseconds.

Obwohl bei derart hohen Antriebsfrequenzen Schalttransistoren mit
hoher Arbeitsgeschwindigkeit verwendet werden, haben die Transistoren eine mehr oder weniger große Speicherzeit. Bei Zuführung der
positiven Impulse gleicher Phasenlage zu den Transistoren 51 und
41 wird der Transistor 51 in den AUS-Zustand versetzt, und der
Transistor 41 in den EIN-Zustand. KLIs jedoch die Speicherzeit
Although with such high drive frequencies switching transistors with
high operating speed are used, the transistors have a more or less long storage time. When feeding the
positive pulses of the same phase to the transistors 51 and
41, the transistor 51 is set in the OFF state, and the
Transistor 41 in the ON state. KLIs however the storage time

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größer wird als 1/100 der Impulsbreite (10 Mikro-Sekunden in dem obigen Beispiel), kann der Transistor 51 zu einem Zeitpunkt, zu jdem der Transistor 41 in den EIN-Zustand versetzt wird, nicht in den AUS-Zustand gelangen. Anders gesagt, verbleibt der Transistor 51 während einer der Speicherzeit entsprechenden Zeitspanne im Leitzustand. Unter diesen Umständen wird infolge des Leitzustandes!becomes greater than 1/100 of the pulse width (10 microseconds in the example above), transistor 51 may at a time, too every time the transistor 41 is turned ON, not in enter the OFF state. In other words, the transistor 51 remains in during a period corresponding to the storage time Leading state. Under these circumstances, as a result of the leading state!

!des Transistors 41 ein großer Strom durch die Transistoren 5I und jof the transistor 41, a large current through the transistors 5I and j

41 geleitet und zerstört diese. Das gleiche gilt für die anderen :41 directed and destroyed them. The same goes for the others:

Transistoren 52 und 42. !Transistors 52 and 42.!

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform sind Widerstände ^ 53 und 54 mit kleinem Widerstandswert in die gemeinsamen Kollektor^In the embodiment shown in Fig. 10, resistors are ^ 53 and 54 with small resistance in the common collector ^

leitungen der Transistoren 51, 41 und 52, 42 eingefügt, um derart jlines of the transistors 51, 41 and 52, 42 inserted so as to j

i übermäßige Ströme zu verhindern. j i prevent excessive currents. j

ίDie zu großen Ströme können statt durch solche SchutzwiderständeίThe excessively large currents can instead be caused by such protective resistors

S ιS ι

)auch durch geringfügiges Modifizieren der den Basen der entspre- . . chenden Schalttransistoren zugeführten Impulse verhindert werden, und zwar in der folgenden Weise. j) also by slightly modifying the bases of the corresponding. . impulses supplied to the corresponding switching transistors are prevented, in the following way. j

Die Figuren HA, HB, HC und HD zeigen Wellenformen von Eingangsimpulsen, die den Basen der Transistoren 51 bzw. 41 bzw. 52 bzw. 42 zugeführt werden. Die Impulsperiode ist mit T bezeichnet, und die EIN- und AUS-Zeiten der entsprechenden Transistoren sind mit 0* T und T-,™ bezeichnet. Da diese Transistoren MinoritätsträgerFigures HA, HB, HC and HD show waveforms of input pulses applied to the bases of transistors 51, 41, 52 and 42, respectively. The pulse period is denoted by T, and the ON and OFF times of the respective transistors are denoted by 0 * T and T-, ™. As these transistors are minority carriers

UJM Ui? J?UJM Ui? J?

speichern, verbleibt jeder Transistor nach dem Empfang eines Steuerimpulses,der ihn sonst in den AUS-Zustand versetzen würde, während eines Intervalls τ , das etwas größer ist als die Speicher zeit "C1 , im EIN-Zustand.store, each transistor remains after receiving a control pulse that would otherwise put it in the OFF state, during an interval τ that is slightly greater than the memory time "C 1 , in the ON state.

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Zunächst sei die Arbeitsweise der Transistoren 5I und 4l betrachtet. Da diese Transistoren durch die in den Figuren HA bzw. HB dargestellten Impulse gesteuert werden, befindet sich, wenn der dem Transistor 51 zugeführte Impuls im Zustand a der in Pig. HA dargestellten Kurve vorliegt, der dem Transistor 41 zugeführte Impuls in dem in Pig. HB dargestellten Zustand b, mit dem Ergebnis, daß der Transistor 51 sich im EIN-Zustand befindet, während sich der Transistor 41 sich im AUS-Zustand befindet. Wie in Fig. HA dargestellt ist, empfängt die Basis des Transistors 51 das AUS-Signal b, nachdem sie das EIN-Signal a während des Intervalls Tqjt empfangen hat, und zwar infolge der Speicherzeit, und sein Kollektorstrom wird Null nach t (nicht dargestellt). VJie durch einen Teil c der in Fig. 11 gezeigten Kurve dargestellt ist, wird während dieser Zeit, die Basis des Transistors 41 mit einem AUS-Signal beaufschlagt. Erst nach Ablauf des Intervalls T , das länger ist als die Speicherzeit 1C des Transistors 51, wird ein durch den Teil ά der Kurve nach Fig. HB dargestelltes EIN-Signal der Bais des Transistors 41 zugeführt und versetzt diesen in den ! EIN-Zustand.First, consider the operation of transistors 5I and 4l. Since these transistors are controlled by the pulses shown in FIGS. HA and HB, when the pulse supplied to transistor 51 is in state a, that in Pig. HA is present, the pulse applied to transistor 41 in the in Pig. HB, with the result that the transistor 51 is in the ON state, while the transistor 41 is in the OFF state. As shown in Fig. HA, the base of the transistor 51 receives the OFF signal b after receiving the ON signal a during the interval Tqjt due to the storage time, and its collector current becomes zero after t (not shown ). As is represented by a part c of the curve shown in FIG. 11, the base of the transistor 41 is applied with an OFF signal during this time. Only after the expiry of the interval T which is longer than the storage time 1 C of the transistor 51, a through part of the curve ά of FIG. HB represented ON signal of Bais of the transistor 41 is supplied and this offset in the! A condition.

; Die Arbeitsweisen der Transistoren 52 und 42 sind gleich denen der Transistoren 51 und 41 mit der Ausnahme, daß Steuerimpulse entgegengesetzter Phase angewendet werden. Auf diese Weise wird durch Zuführ von Steuerimpulsen mit leitfähigkeits-verhindernden Perioden zu den entsprechenden Schalttransistoren die Gefahr übermäßiger Stromdurchgänge beseitigt und somit ein sicheres Arbeiten der Antriebsschaltung mit hohem Wirkungsgrad erzielt. Überdies kann die Anzahl der Bauteile vermindert werden, da es möglich ist, die in Fig. 10 dargestellten Schutzwiderstände 53; The operations of transistors 52 and 42 are the same as those of transistors 51 and 41 except that control pulses of opposite phase are applied. That way will by supplying control pulses with conductivity-preventing periods to the corresponding switching transistors the danger eliminates excessive current passages and thus achieves a safe operation of the drive circuit with a high degree of efficiency. Moreover, since it is possible to use the protective resistors 53 shown in FIG. 10, the number of components can be reduced

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- 15 und 54 wegzulassen.- to omit 15 and 54.

Um die Schalttransistoren nichtleitend zu machen, ist es lediglich erforderlich, den der Basis irgendeines der Schalttransistoren zugeführten Steuerimpuls zu beenden.To make the switching transistors non-conductive, it's just required to terminate the control pulse applied to the base of any of the switching transistors.

Fig. 12 zeigt eine typische Anordnung einer Anzahl von Entladungseinrichtungen, bei denen die neuartigen Antriebssysteme verwendet werden können. Darin ist eine Vielzahl von Entladungselementen 1 an Verbindungsstellen 48a bis 48v und 49a bis 49s angeschlossen. Die Ausgangsklemmen der Antriebssysteme (nicht dargestellt) sind an diesen Verbindungsstellen angeschlossen. Z.B. sind die Ausgangsklemmen 48 einer Vielzahl von Antriebsschaltungen, von denen jede den in Fig. 5 dargestellten Aufbau aufweist, an die Verbindungsstellen 48a bis 48v angeschlossen, während die anderen Ausgangsklemmen 49 an die Verbindungsstellen 49a bis 49s angeschlossen sind, so daß irgendeine der Entladungseinrichtungen oder irgendeine Kombination aus mehreren Entladungseinrichtungen zur Entladung gebracht werden kann.Fig. 12 shows a typical arrangement of a number of discharge devices employing the novel propulsion systems can be. A large number of discharge elements 1 are located therein connected to connection points 48a to 48v and 49a to 49s. The output terminals of the drive systems (not shown) are connected to these connection points. E.g. are the output terminals 48 of a plurality of drive circuits, each of which has the structure shown in FIG. 5, to the connection points 48a to 48v are connected, while the other output terminals 49 are connected to the connection points 49a to 49s are, so that any one of the discharge devices or any combination of several discharge devices for Discharge can be brought.

Betrachtet man die beiden Verbindungsstellen 48h und 48g für den I Fall, daß nur die an diese Verbindungsstellen angeschlossenen An-.triebsschaltungen in Betrieb gesetzt werden, während andere Antriebsschaltungen, die an die verbleibenden Verbindungsstellen angeschlossen sind, unwirksam gehalten werden, ruft die Entladungs-'einrichtung Ic bei Beaufschlagung mit einer vorbestimmten Spannung eine Entladung hervor, während die an dieselben Verbindungsstellen 48h und 49g angeschlossenen anderen Entladungseinrichtungen la, Ib, ld, If, Ig und Ie nur eine Spannung empfangen, dieIf one considers the two connection points 48h and 48g for the I case that only the drive circuits connected to these connection points are put into operation while other drive circuits connected to the remaining connection points are connected, are held ineffective, calls the discharge 'device Ic when a predetermined voltage is applied a discharge, while the other discharge devices connected to the same junctions 48h and 49g la, Ib, ld, If, Ig and Ie only receive a voltage that

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halb so groß ist wie die vorbestimmte Spannung, d.h. nur die ■ Klemmenspannung der Gleichspannungsquellen, so daß diese anderen Entladungseinrichtungen nicht zur Entladung kommen. Natürlich kommen auch die an andere Verbindungsstellen angeschlossenen Entladungseinrichtungen nicht zur Entladung. Ferner kommen, da die Verbindungsstelle 48g ebenfalls mit der Betriebsspannung beaufschlagt wird, die daran angeschlossenen Entladungseinrichtungen Ic und Ie zur Entladung, während die verbleibenden Entladungseinrichtungen nicht zur Entladung kommen. Demgemäß kann durch wahlweises Inbetriebsetzen irgendeines oder mehrerer der an die Verbindungsstellen 48a bis 48v und 49a bis 49s angeschlossenen Antriebssysteme jedes beliebige Muster zur Anzeige gebracht werden.is half the predetermined voltage, i.e. only the ■ Terminal voltage of the DC voltage sources so that these other discharge devices do not come to discharge. Naturally the discharge devices connected to other connection points also come not to discharge. Furthermore, the connection point 48g also has the operating voltage applied to it is, the connected discharge devices Ic and Ie to discharge, while the remaining discharge devices do not come to discharge. Accordingly, by selectively starting any one or more of the Connection points 48a to 48v and 49a to 49s connected Drive systems any pattern can be displayed.

Im allgemeinen variiert die Durchbruchssapnnung von Entladungseinrichtungen der in Fig. 1 dargestellten Art mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Frequenz des Eingangssignals. So nimmt beispielsweise im Fall einer Sinus-förmigen Spannung die Durchbruchsspannung mit zunehmender Frequenz ab. Wenn beispielsweise eine Isolierplatte 3 mit einer Dicke von 0,3 mm und Isolierplatten 4 und 5 mit Dicken von je 0,1 mm verwendet werden und als Entladungsmedium Neongas mit einem Druck von 200 Torr verwendet wird, ergab sich bei einer Frequenz von 50 kHz eine Durchbruchsspannung von 400 V ss; bei Steigerung der Frequenz auf 500 kHz nahm diese Durchbruchsspannung auf 500 V ab. Infolgedessen ist es bei Verwendung eines Eingangssignals mit einem hohen Anteil an hochfrequenten Komponenten, beispielsweise eines Rechteckwellensignals, möglich, die Entladungseinrichtung mit einer Entladungsspannung von nur 300 V zu betreiben, auch wenn die Impulsfolgefrequenz beispielsweise nur 50 kHz beträgt, da ein hoher AnteilIn general, the breakdown voltage of discharge devices of the type shown in FIG. 1 varies more or less depending on the frequency of the input signal. For example, in the case of a sinusoidal voltage, the breakdown voltage decreases with increasing frequency. For example, if an insulating plate 3 with a thickness of 0.3 mm and insulating plates 4 and 5 with thicknesses of 0.1 mm each are used and neon gas with a pressure of 200 Torr is used as the discharge medium a breakdown voltage of 400 V pp resulted at a frequency of 50 kHz; when increasing the frequency to 500 kHz this breakdown voltage decreased to 500V. As a result is it when using an input signal with a high proportion of high-frequency components, for example a square wave signal, possible to operate the discharge device with a discharge voltage of only 300 V, even if the pulse repetition frequency for example only 50 kHz, because a high proportion

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der hochfrequenten Komponente von 500 kHz vorhanden ist. Bei dem neuartigen Antriebssystem ist nur die Hälfte der Entladungsspannung, d.h. eine Eingangsspannung von nur 150 V, ausreichend. Anders gesagt, eine Entladungseinrichtung, die mit einer von dem früheren Antriebssystem erzeugten Spannung von 400 V, 50 kHz betrieben wurde, kann mit einer Quellenspannung von I50 V betrieben werden, wenn es sich dabei um eine von dem neuen Antriebssystem erzeugte Rechteckwelle von 50 kHz handelt. Es ist somit klar, daß es mit dem neuartigen Antriebssystem möglich ist, die Entladungseinrichtung mit einer Durchbruchsspannung zu betreiben, die kleiner ist als die Hälfte der bei früheren Antriebssystemen ver- ; wendeten Spannung.the high frequency component of 500 kHz is present. With the new drive system, only half of the discharge voltage is i.e. an input voltage of only 150 V is sufficient. In other words, a discharge device operated with a voltage of 400 V, 50 kHz generated by the earlier drive system can be operated with a source voltage of 150 V. if it is a square wave of 50 kHz generated by the new drive system. It is therefore clear that it is possible with the novel drive system to operate the discharge device with a breakdown voltage that is less than half that of previous drive systems; turned tension.

Insgesamt hat das neuartige Antriebssystem folgende Vorteile:Overall, the new drive system has the following advantages:

j Es ist möglich, Entladungseinrichtungen des Typs mit auf der j Außenseite der Zelle angebrachten Elektroden mit einer Quelle zur Entladung oder Glimmentladung zu bringen, deren Klemmenspannung etwa die Hälfte der Durchbruchsspannung der Entladungseinrichtung beträgt. Wenn eine Betriebsspannung verwendet wird, die einen hohen Anteil an hochfrequenten Komponenten enthält, wie etwa eine Rechteckwelle, ist es möglich, die Entladungseinrichtung mit einer Quelle zu betreiben, deren Klemmenspannung weniger als die Hälfte der Durchbruchsspannung beträgt, Aus diesem Grunde ist es nicht notwendig, Hochspannungselemente wie Vakuumröhren oder Gasentladungsröhren und Aufwärtstransformatoren zu verwenden wie in den herkömmlichen Antriebssystemen. Da es möglich ist, diese aufwendigen Elemente durch handelsübliche Pestkörperelemente wie Transistoren oder Thyristoren zu ersetzen^ kann man kompaktej It is possible to use discharge devices of the type with on the j to bring electrodes attached to the outside of the cell with a source for discharge or glow discharge, their terminal voltage is about half the breakdown voltage of the discharge device. If an operating voltage is used that contains a high proportion of high-frequency components, such as a square wave, it is possible to use the discharge device operate with a source whose terminal voltage is less than half the breakdown voltage, for this reason it is not necessary to use high voltage elements such as vacuum tubes or gas discharge tubes and step-up transformers as in conventional drive systems. Since it is possible to replace these elaborate elements with commercially available plague elements how to replace transistors or thyristors ^ one can be compact

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Antriebssysteme mit geringen Kosten herstellen. Überdies ist der Schaltungsaufbau des Antriebssystems einfach, da ein Paar von ■ Pestkörper-Schaltelementen differentiell oder abwechselnd betrieben wird.Manufacture drive systems at a low cost. In addition, the circuit structure of the drive system is simple because a pair of ■ Pest body switching elements operated differentially or alternately will.

Obwohl bei den oben beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen eine Gleichspannungsquelle verwendet wurde, ist es klar, daß stattdessen auch eine Quelle verwendet werden kann, die aus einer Wechselstromquelle über einen Halbwellengleichrichter abgeleitet ist, oder eine andere Quelle mit ähnlichen Spitzenwerten.Although in the exemplary embodiments described above a DC voltage source was used, it is clear that a source can be used instead, which consists of a AC power source is derived through a half-wave rectifier, or some other source with similar peak values.

Es versteht sich, ferner, daß statt rechteckiger Eingangssignal^ auch Eingangssignale von Sägezahn- oder Dreieckform verwendet werden könnenr It will be appreciated further that, instead of rectangular input signal ^ also input signals can be used by sawtooth or triangular shape r

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Claims (1)

PatentansprücheClaims Antriebssystem für eine elektrische Entladungseinrichtung, die eine in einem Isolator gebildete, mit einem Entladungsmedium gefüllte Zelle und ein Paar gegenüberliegender Elektroden auf der Außenseite des Isolators aufweist, mit einer Versorgungsquelle, die eine Klemmspannung vorgegebenen Spitzenwerts aufweist, gekennzeichnet durch eine Differentialschaltung, die ein an die Quelle angeschlossenes Paar von Schaltelementen aufweist, sowie Mittel zum abwechselnden Aus- und Einschalten der Schaltmittel und Mittel zur Verbindung der Elektroden der Entladungseinrichtung mit den Ausgangsklemmen der Differentialschaltung, wodurch an die Elektroden eine Betriebsspannung ge- - legt wird, die doppelt so groß ist wie die Klemmenspannung der Quelle.Drive system for an electrical discharge device, which is formed in an insulator, with a discharge medium having a filled cell and a pair of opposing electrodes on the outside of the insulator, with a source of supply, which has a clamping voltage of predetermined peak value, characterized by a differential circuit which has a pair of switching elements connected to the source, and means for alternately turning it on and off the switching means and means for connecting the electrodes of the discharge device to the output terminals of the differential circuit, whereby an operating voltage is applied to the electrodes that is twice as high as the terminal voltage of the Source. 209831/0607209831/0607 21654212165421 2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j die Klemmenspannung vorgegebenen Spitzenwerts etwa gleich der , halben Durchbruchsspannung der Entladungseinrichtung ist.2. Drive system according to claim 1, characterized in that j the terminal voltage of the predetermined peak value is approximately equal to half the breakdown voltage of the discharge device. J5. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentialschaltung ein Paar paralleler Zweige enthält, die je einen Widerstand und ein damit in Reihe geschaltetes Schaltelement aufweisen, wobei die Enden der Widerstände gemeinsam an einer Klemme der Quelle liegen und die Verbindungen zwischen den widerständen und ihren zugehörigen Schaltelementen an die Elektroden der Entladungseinrichtung angeschlossen sind.J5. Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that that the differential circuit contains a pair of parallel branches, each with a resistor and one connected in series with it Have switching element, wherein the ends of the resistors are common to a terminal of the source and the Connections between the resistors and their associated switching elements to the electrodes of the discharge device are connected. 4. Antriebssystem nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente Transistoren gleichen Leitfähigkeitstyps aufweisen, deren Kollektoren über zugeordnete Widerstände an eine Klemme der Quelle angeschlossen sind und deren Emitter an die andere Klemme der Quelle angeschlossen sind, und daß Mittel vorgesehen sind, um sich wiederholende Eingangssignale entgegengesetzter Phase auf die Basen der Transistoren zu geben und dadurch die Transistoren abwechselnd in EIN- und AUS-Zustände zu versetzen.4. Drive system according to claim J, characterized in that the switching elements have transistors of the same conductivity type, the collectors of which are connected via associated resistors one terminal of the source are connected and their emitters are connected to the other terminal of the source, and that Means are provided for applying repetitive input signals of opposite phase to the bases of the transistors give and thereby to put the transistors alternately in ON and OFF states. 5. Antriebssystem nach Anspruch J5, dadurchgekennzeichnet, daß die Schaltelemente der Differentialschaltung Thyristoren auf- !5. Drive system according to claim J5, characterized in that the switching elements of the differential circuit thyristors open! j weisen.j wise. 209831/0607209831/0607 21654152165415 - U- - U- 6. Antriebssystem nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente der Differentialschaltung Feldeffekttransistoren aufweisen.6. Drive system according to claim J>, characterized in that the switching elements of the differential circuit have field effect transistors. j 7· Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gäcennzelehnet, daß die Differentialschaltung ein parallel an die Quelle angeschlossenes Paar von Zweigen aufweist, wobei jeder Zweig ein Paar von in Reihe geschalteten Schaltelementen aufweist, deren Verbindungen an die Elektroden der Entladungseinrich-■ tung angeschlossen sind, und daß Mittel vorgesehen sind, um ; die Schaltelemente abwechselnd in EIN- und AUS-Zustände zu versetzen derart, daß in dem einen Zweig das dem' einen Pol ij 7 · Drive system according to claim 1, characterized in that the differential circuit has a pair of branches connected in parallel to the source, each branch having one Has pair of series-connected switching elements, the connections of which to the electrodes of the discharge device device are connected, and that means are provided to; the switching elements alternately in ON and OFF states move in such a way that in one branch the one pole i der Quelle benachbarte Schaltelement und in dem anderen Zweig das dem anderen Pol der Quelle benachbarte Schaltelement | in den EIN-Zustand versetzt werden, während die anderen Schalt-; elemente der Zweige in den AUS-Zustand versetzt werden. ■the source neighboring switching element and in the other branch neighboring the other pole of the source switching element | are placed in the ON state, while the other switching; elements of the branches are switched to the OFF state. ■ ,8. Antriebssystem nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß das dem einen Pol der Quelle benachbarte eine Schaltelement j erste und zweite Schalttransistoren gleichen Leitfähigkeits- ! typs aufweist, von denen die Emitter an den einen Pol der Quelle angeschlossen und die Basen mit Eingangssignalen entgegengesetzter Phase beschickbar sind, daß die dem anderen Pol der Quelle benachbarten anderen Schaltelemente dritte und vierte Sehalttransistoren gleichen Leitfähigkeitstyps aufweisen, von denen die Emitter an den anderen Pol der Quelle angeschlossen und die Basen mit Eingangssignalen entgegengesetzter Phase beschickbar sind, daß die Kollektoren der in,8th. Drive system according to Claim 7 *, characterized in that the one switching element adjacent to one pole of the source j first and second switching transistors with the same conductivity ! type, of which the emitter to one pole of the Source connected and the bases with input signals opposite Phase can be fed that the other pole of the source adjacent to the other switching elements third and fourth holding transistors have the same conductivity type, of which the emitters are connected to the other pole of the source and the bases with input signals opposite Phase can be charged that the collectors of the in 209831 /0607209831/0607 21654232165423 Reihe geschalteten Transistoren in jedem Zweig miteinander verbunden sind, daß die Elektroden der Entladungseinrichtung an die Verbindungsstellen zwischen den Kollektoren der in Reihe geschalteten Transistoren der betreffenden Zweige angeschlossen sind, wobei die dem einen Pol der Quelle benachbarten ersten und zweiten Transistoren vom entgegengesetzten Leitfähigkeitstyp sind wie die dem anderen Pol der Quelle benachbarten dritten und vierten Transistoren, und daß Mittel vorgesehen sind, um den Basen des ersten und zweiten Transistors Eingangssignal© eilei^l^r Phase zuzuführen, so daß der erste und vj/->rt-a ', r uisistor und der zweite und dritte Transistor abwechselnd in EIN- und Aus-Zustände versetzt werden.Series-connected transistors in each branch are interconnected to form the electrodes of the discharge device connected to the junctions between the collectors of the series-connected transistors of the branches concerned with the first and second transistors adjacent to one pole of the source from the opposite one Conductivity type are like the third and fourth transistors adjacent to the other pole of the source, and that means are provided to the bases of the first and second transistor input signal © eilei ^ l ^ r phase so that the first and vj / -> rt-a ', r uisistor and the second and third transistor are alternately set to ON and OFF states. 9. Antriefaa:; .i„em nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den betreffenden Transistoren zugeführten Eingangssignale eine derartige relative Phasenlage haben, daß sich eine der Speicherzeit der betreffenden Transistoren entsprechende Leitungs-Sperrperiode ergibt.9. Drive faa :; .i "em according to claim 8, characterized in that the input signals fed to the transistors concerned have such a relative phase position that one of the Storage time of the respective transistors corresponding conduction blocking period results. j 10.Antriebssystem nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß : jeder der parallelen Zweige einen Strombegrenzungswiderstand aufweist.j 10.Antriebssystem according to claim J, characterized in that: each of the parallel branches has a current limiting resistor. 11.Antriebssystem nach einem der vorhergehenden-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsquelle eine Gleichspannungsquelle aufweist.11.Antriebssystem according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the supply source comprises a DC voltage source. 209831/0607209831/0607
DE19712165425 1970-12-29 1971-12-29 Drive system for electrical discharge devices Pending DE2165425A1 (en)

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