DE2165602A1

DE2165602A1 - Spannungsversorgungsanordnung

Info

Publication number: DE2165602A1
Application number: DE19712165602
Authority: DE
Inventors: James Howard Addlestone Surrey Rowe (Großbritannien)
Original assignee: Plessey Handel und Investments AG
Current assignee: Plessey Overseas Ltd
Priority date: 1971-01-01
Filing date: 1971-12-30
Publication date: 1972-07-20
Also published as: CA992145A; JPS5512833B1; JPS4728425A; US3736465A; DE2165602C2; GB1374791A

Description

HiESSEY HANDEL UKD INVESTMENTS AG
6500 Zug, Schweiz

Gartenstrasse 2

Span nungs ve rsorgungsan Ordnung

Die Erfindung bezieht sich auf Spannungsversorgungsanordnungen, insbesondere auf Hochs pan nungs-Versorgungssysteme, die sehr schnell von einem Spaηnungswert auf einen anderen wechseln können.

Nach der Erfindung enthält eine Spannungsversorgungsanordnung eine erste Spannungsversorgungseinrichtung zur Lieferung einer vorbestimmten Ausgangs spannung an einer Ausgangskiemine der Anordnung, einen Speicherkondensator, eine zweite Spannungsversorgungseinrichtung zura Aufladen des Speicherkondensators, eine Transformatoreinrichtung, die mit dem Speicherkondensator wirkungsmäßig verbunden ist, und Schalteinrichtungen zum Entladen des Speicherkondensators über eine Primärwicklung der Transformatoreinrichtung zur Erzeugung einer Spannungsänderung an einer Sekundärwicklung der Transformatoreinrichtung, an welche die AU3gang3klemme angeschlossen iat«

Die erste Spannungsversorgungseinrichtung kann eine eine verhältnismäßig hohe Spannung liefernde GIe ic hs pan nungsquelle mit verhältnismäßig hoher Ausgangsimpedanz und kleiner Ausgangskapazität enthalten, die elektronisch auf zwei oder mehr verschiedene Spannungswerte einstellbar ist,

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von denen einer Null sein kann. Eine Spannung.sversorgungsanordnung nach der Erfindung eignet sich in hervorragender Weise für die Lieferung einer Endanoden-Hochspannung für Doppelleuchtstoff-K^todenstrahlröhren, wie sie für die Anzeige von Daten oder für andere Darstellungen in zwei oder mehr Farben Verwendung finden.

Die Farbe einer Doppelleuchtstoff-Katodenstrahlröhre ist durch die Größe der Endanodenspannung bestimmt, und es ist daher notwendig, die Endanodenspannung verhältnismäßig schnell umzuschalten, in einem typischen Fall bei einem Zweifarbensystem zwischen 5 kV und 15 kV , und zwischen drei verschiedenen Spannungswerten bei einem Dreifarbensystem.

Die Katodenstrahlröhre bildet für ein Spannungsversorgungssystem eine kapazitive Last in der Größenordnung von einigen 100 pF, und es ist daher notwendig, ein Spannungsversorgungssystem zu schaffen, das die Energie in einer kapazitiven Last dieser Art in etwa 30 us ändert. Einfache herkömmliche Hochspannungsversorgungssysteme mit geringer Leistung sind nicht in der Lage, die erforderliche Energie zu liefern, um die geforderten Spannungsänderungen in einer so kurzen Zeit durchzuführen. Dieser Mangel wird mit der erfindungsgemäßen Spannungs-Versorgungsanordnung beb.ob.en, bei welchem, wie später beschrieben wird, eine erste Spannungsversorgungseinrichtung hohe Spannungen für einelange Zeit , aber mit kleinem Leistungspegel liefert, parallel zu einer zweiten Spannungsversorgungseinrich« tung, welche den für die schnelle Umschaltung erforderlichen Energieausgleich liefert oder aufnimmt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt .Darin zeigen:

Fig.1 das Schaltbild einer Anordnung nach der Erfindung,

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Fig.2a und 2b angenäherte Ersatzschaltbilder der Schaltung von

Fig.3 ein allgemeines schematisches Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung,

Pig.4 ein allgemeines schematisches Blockschaltbild einer wei_ teren Anordnung nach der Erfindung,bei der zwei Transformatoren verwendet werden,

Fig. 5 ein allgemeines schematisches Blockschaltbild ähnlich Pig.4, bei dem aber nur ein Transformator verwendet wird,

Pig.6 ein allgemeines schematisches Blockschaltbild einer Anordnung für die Umschaltung von drei Spannungswerten und

Pig.7 ein Teilschaltbild einer Abwärtsschaltanordnung , die bei der erfindungsgemäßen Anordnung anwendbar ist.

Parbwechsel v/erden bei Doppelleuchtstoff-Katodenstrahlröhren

durch Änderungen der Endanodenspannung erzeugt.Zur Erzielung des vollen Parbenbereichs können Änderungen von bis zu 10 000 Y notwendig sein.

Die Endanodankapazität, einschließlich der Streukapazität kann zwischen etwa 250 und 1000 pP liegen, so daß entsprechende · ; ' Energieänderungen bis zu 0,1 Ws betragen können. Es kann notwendig sein, jede Änderung in 30 us oder weniger abzuschließen, und 5000 oder mehr Änderungszyklen pro Sekunde durchzuführen.

Diese Anforderungen überschreiten bei weitem die Fähigkeiten normaler Endanoden-Spannungsversorgungsschaltungen, die normalerweise mit nicht mehr als 100 iiA belastet werden und keine Überlastbarkeit von mehr als 400 iiA haben. Selbst wenn ihr Ausgang während der Niederspannungsperioden abgeschaltet würde, und die Endanodenkapazität schnell entladen würde, beispielsweise durch eine Hochvoltröhre,könnte eine solche Spannungsversorgungsschaltung höchstens etwa zwanzigmal pro Sekunde eine Kapazität

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von 500 pF von 5000 V auf 15 000 V + 5$ aufladen.

Das hier beschriebene System enthält eine zweiteilige Anordnung, bei welcher der erste Teil eine dauernde Spannungsversorgung bei einem oder allen erforderlichen V/erten liefert, während der zweite Teil die Energie für die schnellen Änderungen liefert.

Bei der in Fig.1 gezeigten Anordnung wird eine schnelle Aufwärtsänderung, wie sie für den zweiten Teil der Anordnung erforderlich ist, durch die Entladung eines Kondensators 1 geliefert, der eineKapazität 01 hat, die zuvor von einer Nachladeanordnung 1a , die lediglich eine Gleichspannungsquelle ist, über die Primär wicklung 2 eines Aufwärts transforms tors 3 aufgeladen worden ist. Die Sekundärwicklung des Transformators ist mit der Endanoden-Hochspannungsleitung über einen geeigneten Gleichrichter 6 verbunden. Der aufgeladene Kondensator 1, zusammen mit der Anoden kapazität der Katodenstrahlröhre, die durch einen Kondensator 7 dargestellt ist, und eine Kapazität CS hat, befindet sich in Resonanz mit der Streu induktivität L des Transformators, so daß ein Sinusstrom erzeugt wird, der in den Kondensator 7 fließt. Das Schalten erfolgt durch einen gesteuerten Kristal Igleichrioliter 8, der bei einer Umkehrung des durch ihn fließenden Stroms schaltet, d.h. nach einer halben Schwingungsperiode, wobei eine Umkehrung des Stromflußes in den Kondensator 7 durch einen Gleichrichter verhindert wird. Der Betrieb des Systems, wie er später in größeren Einzelheiten beschrieben wird, ergibt eine Überlagerung einer schnellen Spannungsänderung über eine Versorgungsgleichspannung, die von einer Anordnung 1b geliefert wird, die in der Lage ist, den erreichten Spannungswert zu halten, aber allein nicht in der Lage ist, diesen Spannungswert schnell zu erreichen.

Die Dauerversorgungseinrichtung kann einegeeignete steuerbare Gleichspannungs-Hochspannungsquelle mit großer Ausgangsimpedanz und niedriger A us gangs kapazität sein. Eine solche

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Versorgungseinrichtung ist zwar nicht in der lage, eine Spannung zu liefern, die sich in der erforderlichen Weise schnell ändert, aber sie kann so'ausgebildet sein, daß sie eine gegebene Spannung hält, nachdem diese durch den zweiten Teil des* Systems erzeugt worden ist.

Beim Betrieb des Systems erfolgt die Steuerung der Ausgangsspannung der Anordnung 1b und des Betriebs des gesteuerten Kristallgleichrichters durch eine lad esteueran Ordnung 1c,. die über eine Leitung 1d logische Signale empfängt, wenn Farbänderungen erforderlich sind, und die Ausgangssteuersignale liefert, die gleichzeitig dein gesteuerten Kristal !gleichrichter auslösen und die Ausgangs spannung der Anordnung 1b · ändern. Die Anordnung 1b kann eine Wechselspannungsquelle mit einem öchaltergesteuerten Spannungsteiler zur Änderung ihrer Ausgangsspannung enthalten, und die Steueranordnung 1c kann einfach einen monostabilen Impulsgenerator enthalten, der von einem auf die logischen Werte der Eingangssignale ansprechenden Schmitt-Trigger gesteuert wird.

Es soll nun auf Pig.2 bezug genommen werden.

Fig.2a ist ein vereinfachtes Ersatzschaltbild, in welchem der Kondensator 1 auf die Primär wicklung bezöge» ist. Die Induktivität L1 ist die auf die Primärwicklung bezogene Streuinduktivität. Die Spannung V2 ist die wirkliche Sekundärspannung geteilt durch das Ütersetzungsverhaltnis η des Transformators. Die WiderStandsverluste werden vernachlässigt.

Wenn anfänglich die Spannung V1 am Kondensator 1 um V größer als die Spannung V2 ist, fließt in einer auf das Schließen des Schalters 8 folgenden Halbperiode ein Strom vom Kondensator zu der vom Kondensator 10 dargestellten Sekundär kapazität Cs,

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bis der Ehdwert der Spannung V2 den End wert der Spannung V1 um V übersteigt. Dabei gilt:

Cs = η C₂

Wenn geeignete schnelle Hochvolt-Zweirichtungsschalter verfügbar wären, wie beispielsweise bei Sa und Sb in Fig.2b dargestellt ist, wo Sa und Sb Thyristoren, gesteuerte Kristallgleichrichter, Thyratrons od. dgl. darstellen, könnte die Ladung, die durch das Schließen des Schalters Sa zur Erzeugung eines Anstiegs der Ausgangsspannung vom Kondensator C1 auf den Kondensator Cs übertragen wurde, durch Schließen des Schalters Sb von dem Kondensator Cs auf den Kondensator C1 zurückübertragen werden, damit, falls erforderlich, eine Verringerung der Ausgangsspannung erreicht würde. Der ganze Zyklus verliefe also leistungslos, wobei nur die Schaltungsverluste ein Nachladen erfordern würden. Die Schaltung von Fig.1 kann nur einen Anstieg der Ausgangsspannung erzeugen. Eine erforderliche Verringerung der Ausgangs spannung muß durch andere Einrichtungen geschaffen werden. Die vom Kondensator 1 in jedem Zyklus abgegebene Energie muß zwischen den Schaltvorgängen ergänzt werden, wie durch die Anordnung 1a in Fig.1 angedeutet ist. Eine wirkungsvollere Ausführung der Schaltung ist in Fig.3 gezeigt; bei ihr erfolgt eine Resonanzübertragung von Ladung von einem Kondensator 19, der die Kapazität Cs darstellt, zu einem Kondensator 15, der die Kapazität C1 darstellt, sowie von dem Kondensator 15 zum Kondensator 19, wobei die Stromver- ©rgung nur die Schaltungsverluste ersetzt. In diesem Fall ist die Röhre oder sonstige Vorrichtung, die zur Entladung des Kondensators 19 für die Erzeugung eines schnellen Abfalls der Spannung verwendet wird, durch eine Hochvolt-Schaltvorrichtung in Serie mit der Sekundärwicklung des Transformators ersetzt, wobei der Schalter 13 dem Schalter Sb entspricht.

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In diesem Pall wird eine S pa η η ung3 änderung nach, oben durch Schließen des Schalters 11 erzeugt, der dem Schalter Sa entspricht, so daß der Sekundär strom des Transformators 11a durch die Gleichrichter gruppe 12 fließt; eine Spannungsänderung nach unten ergibt sich durch das Schließen der Gruppe von gesteuerten Kristallgleichrichtern 13, worauf ein Priraärstrora durch den Gleichrichter H in den der Kapazität C1 entsprechenden Kondensator 15 fließt. Die untere Grenze der Endanodenspannung ist durch die Spannung V .. bestimmt, auf welcher ein Kondensator 16 durch den Kriechstrom über die Gleichrichter gruppe η 12, 13 und einen Widerstatß 17 gehalten wird, der ein Korona-Stabilisator, eine Zener-Diode, eine Lawinendiodengruppe oder eine andere Stabilisierungsanordnung sein kann. Eine Schaltanordnung 18, über die die Ladung des Kondensators 15 von einer nicht dargestellten Gleichspannungsversorgung ergänzt wird, wird während der Perioden hoher Spannung offengehalten, und erst geschlossen, nachdem die Ladung von dem der Kapazität Cs entsprechenden Kondensator 19 zu dem Kondensator 15 zurückgekehrt ist, so daß sie nur bis zu der stabilen Versorgungsspannung nachgeladen zu werden braucht. Diese Schaltung ist nur zur Erläuterung angegeben worden. Sie eignet sich noch nicht für Ausgangsspannungen, die 1OOO Y wesentlich überschreiten, da geeignete Vorrichtungen für die Aufgabe des Schalters 13 zur Zeit nicht in kleinen oder wirtschaftlichen Größen verfügbar sind, doch kann die Anwendung dieser Schaltung auf höhere Spannungen erweitert werden, wenn solche Schaltvorrichtungen verfügbar werden.

Es ist zu erkennen, daß die Hochspannungsleitung 21 von einer stabilen Dauer-Gleichspannungsversorgungsanordnung 22 gespeist wird, und daß Schaltsteuer-Auslöseimpulse von einer Spannungsänderungs-Steueranordnung 23 abgegeben werden, damit die Dauerversorgungsspannung synchron mit dem Umschalten der gesteuerten Kristallgleichrichter 11 und 13 geändert wird. Logische Steuersignale werden über eine Leitung 23a zugeführt.

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Es sei nun wieder auf Fig.2 Bezug genommen. Wenn der Schalter für eine halbe Periode der Eigenschwingungsfrequenz des Kreises 11, 01, Cs geschlossen wird, während die Spannung V1 um V größer als die Spannung 72 ist, schwingt Ladung von der Kapazität 01 zur Kapazität Cs über, bis die Spannung V2 die Spannung V1 um · V überschreitet. Beim nächsten Schließen des Schalters für eine halbe Periode kehrt die Anordnung in den ursprünglichen Zustand zurück. Somit kann, wenn keine Schaltungsverluste vorhanden sind, erreicht werden, daß die Spannung Y2 unendlich oft zwiscten zwei beliebigen gewählten Werten hin- und herschwingt« Da ferner die Änderung sinusförmig und nicht exponentiell erfolgt, sind offensichtlich die Zustände und die zwischen den Zuständen verstreichende Zeit klar definiert und in gewissem Ausmaß steuerbar, d.h, daß die Änderungen nicht asymptotisch erfolgen.Außerdem hängt die Zeit nicht von der Größe der Änderung ab. Perioden von nur 30 us sind in der Praxis durchaus erzielbary.. ·

Da große Änderungen der Endanodenspannung für das Zweileuchtstoff -Farbsteuerungsverfahren wesentlich sind, muß die Verstärkung der Ablenkverstärker in Abhängigkeit von der Hochspannung verändert werden, damit die Änderungen der Ablenkempfindlichkeit kompensiert werden. Bei einem magnetischen Ablenksystem mit einer Ablenkempfindlichkeit von a/Vü„'sind Einrichtungen vorgesehen, welche die Hochspannung U™ abtasten und die Empfindlichkeit des Ablenkverstärkers entsprechend dem Faktor yU^so steuern, daß die Strahlablenkung sich nicht mit der Hochspannung ändert. Bei einem elektrostatischen Ablenksystem kann eine ähnliche Kompensation in Übereinstimmung mit den Änderungen der Hochspannung U^ vorgenommen werden. Da auf diese Weise die Ablenkempfindlichkeit unabhängig von der Endanodenspannung gemacht wird, kann ein wesentlich höherer Welligkeitsgrad der Versorgungsspannung als normalerweise zugelassen werden. Demzufolge kann die den Dauerlaststrom liefernde Versorgungsanordnung einfacher als bei anderen Anwendungsfällen sein;

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insbesondere kann eine Schaltung ähnlich derjenigen von Fig.1 verwendet werden, die sich von der zuvor beschriebenen nur dadurch unterscheidet, daß sehr oft eine kleineLadung auf den Kondensator 7 aufgebracht wird, und daß ein·einfacher Gleichspannungs-Rückkopplungskreis, der die Naehlade-Anordnung steuert, dazu verwendet wird, die Hochspannungsleitung auf dem jeweils gewählten Ausgangswert zu stabilisieren· Wenn die Kapazität C2 einen Wert von 500 pF hätte, ein Nachladen 10 000 mal pro Sekunde vorgenommen würde und ein Dauerstrom von 100 uA zur last geliefert würde, wäre die Welligkeit nur 20 Y, und es wäre keine weitere Glättung erforderlich.

E^ne weitere Ausführung der Erfindung, die schnelle Änderungen sowohl nach oben, als auch nach unten ermöglicht, ist in Fig.4 dargestellt. Die erste Spannungsversorgungseinrichtung enthält den Kondensator 30, der von der Stromversorgungsanordnung 35 über eine Induktivität 36 und einen Gleichrichter 37 nachgeladen wird und in regelmäßigen Intervallen über die Primärwicklung 31 des Transformators 32 durch einen gesteuerten Kristallgleichrichter 33 unter Steuerung durch einen Auslöseoszillafcor 34 entladen wird. Die k us gangs span η ung an der Sekundärwicklung des Transformators speist die Hochspannungsleitung über einen Gleichrichter 38. Die Regelung des Wertes der Hochspannung erfolgt durch Rückkopplung über einen Spannungsteiler 40 zu der Spannungssteueranordnung 41. Id der Steueranordnung wird das Rückkopplungssignal mit einer Spannung verglichen, deren Wert durch ein an der Klemme 29 ankommendes Spannungssteuersignal bestimmt ist, wodurch ein Regelsignal erzeugt wird, mit dem die StromversorgungsanOrdnung 35 korrigiert wird. Da die verfügbare Ausgangsleistung der ersten Spannungsversorgungseinrichtung klein ist, kann diese nicht allein die ganze Lastkapazität 53 schnell laden oder entladen.

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Die zweite, schnelle Spannungsversorgungseinrichtung entnimmt ihre Energie aus dem Kondensator 42. Um die Ausgangsspannung schnell zu erhöhen, wird der gesteuerte Kristallgleichrichter 44 geschlossen, so daß der Kondensator 42 über die zweite Primärwicklung 43 des Transformators 32 entladen wird. Der entsprechende Stromimpuls geht über den Gleichrichter 38 zu der Hochspannungsleitung 39. Gleichzeitig wird der Kondensator 42 über den Thyristor 4'4 und die Primärwicklung auf die Spannung -Vs aufgeladen. Die Größe der zur Hochspannungsleitung gelieferten Ladung hängt von dem Wert des Kondensators 42 ,

fc den Spannungswerten +Vs und -Vs , dem Übersetzungsverhältnis des Transformators 32 und dem Wert der Gesamt kapazität 53 ab. Die folgende schnelle Verringerung wird durch Auslösung des Thyristors 45 hervorgerufen, der den Kondensator 42 über die Primärwicklung des Transformators 47 von dein Spannungswert -Vs auf den Spannungswert +Vs entlädt. Dadurch wird eine Ladung von der Hochspannungsleitung über dem Gleichrichter 48 in die Kondensatoren 50 und 51 der stabilisierten Bezugsspannungsgruppe 49 geliefert, die in Kaskade geschaltete Lawinendioden enthält. Der Spannungswert, auf den die Kondensatoren 50 und 51 aufgeladen werden, entspricht dem höchsten erforderlichen Hochspan nungs wert und ist durch die Serienschaltung von Lawinendioden 52 in der Gruppe 49 bestimmt, von denen für eine maximale

ψ Hochspannung von 15 000 V etwa 25 vorhanden sind. Die Kondensatoren 50 und 51 sind so groß, daß sie eine Spannung , die (im vorliegenden Fall) sehr nahe bei 15 000 V liegt, für eine beträchtliche Zeit halten können. Demzufolge führt der Gleichrichter 48 nur den sehr kleinen Lawinenstrom der Lawinendioden 52, außer wenn ein Spannungsimpuls vom Transformator 47 angelegt wird. Die Verbindung mit der Mittelklemme der Bezugsspannungsgruppe über den Gleichrichter 54 klemmt die Hochspannungsleitung auf den unteren gewählten Hochspannungswert fest, wodurch ein Überschwingen nach unten vermieden wird. In der gleichen Weise

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klemmt der Gleichrichter 48 die Hochspannungsleitung auf dem oberen Wert fest, wenn diese nach oben geschaltet wird.

Gleichzeitig mit jedem Schaltvorgang überträgt die Steueranordnung 41 die erforderliche Korrektur für die neue Ausgangsspannung über die Steuer leitung zu der gesteuerten Stroraversorgungsanordnung 35.

Wenn aus irgendeinem Grund die Anordnung für eine sehr lange Dauer auf dem unteren Hochspannungswert stehenbleiben muß, können die Ladungen auf den Kondensatoren 50 und 51 und möglicherweise auch auf dem Kondensator 42 abfallen. Wenn ein solcher Betrieb erforderlich ist, kann eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der beiden Ladungswerte notwendig sein. Diese Einrichtung ist nicht dargestellt. Ein mögliches Verfahren, das für eine Farbwiedergabe geeignet ist, besteht darin, daß der Steuercomputer oder eine andere äußere Steuereinrichtung etwa 10 oder 20 mal pro Sekunde eine kurze Aufladung auslöst. Bei einer Zweifarbenwiedergabe kann dies so erfolgen, daß am Rand des Bildschirms der Katodenstrahlröhre ein Testsymbol erscheint, das anzeigt, daß die zweite Farbe betriebsbereit ist.

Fig.5 zeigt eine weitere Anordnung, die derjenigen von Fig£4 sehr ähnlich ist, aber nur einen einzigen Transformator verwendet. Die erste Spannungsversorgungseinrichtung arbeitet genau in der gleichen Weise wie in Fig.4. Die schnelle Spannungsänderung nach oben, die durch die Entladung des Kondensators vom S pan nungs wert +Vs auf den Spannungs wert -T/s über die Primärwicklung 69 des Transformators 62 mit Hilfe des Thyristors erfolgt, liefert eine Ladung über den Gleichrichter 66 und die Sekundärwicklung des Transformators zur Hochspannungsleitung 79. Die folgende Umschaltung nach unten ergibt sich durch Auslösung des Thyristors 77, wodurch der Kondensator 68 mit einem umgekehrten Strom über die Primärwicklung 69 umgeladen wird. Der umgekehrte Sekundärstrom fließt über den Gleichrichter 78 in die

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Kapazität der Bezugsspannungsgruppe 67. Diese Anordnung ißt gegebenenfalls nur für einen langsameren oder weniger genauen Betrieb als .diejenige von Fig.4 geeignet, da die Restschwingungsenergie im Transformator nach dem Schalten eine nachfolgende Stromführung des Gleichrichters 78 nach einer Spannungsänderung nach oben verursachen kann, was einen Spannungsverlust auf der Hochspannungsleitung zur Folge haben kann.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform, die derjenigen von Fig.4 ähnlich ist, jedoch die Wahl eines dritten Spannungswerts ermöglicht. Die erste Spannungsversorgungseinrichtung arbeitet in gleicher Weise wie in Fig.4, spricht aber auf drei gesteuerte S pan nungs werte an. Die zweite Spannungsversorgungseinrichtung ist in zwei Teile aufgeteilt, wobei die Kondensatoren 80 und 81 in Verbindung mit zwei getrennten Primärwicklungen 82, 83 bzw. 84, 85 auf den beiden Transformatoren die gespeicherte Energie für die Erzeugung schneller Spannungeänderungen liefern. Die im Kondensator 80 gespeicherte Energie wird vom Thyristor 86 über die Primärwicklung 82 geschaltet, damit eine teilweise Aufwärtsschaltung erzeugt wird, oder"durch einen Thyristor 87 über die Primärwicklung 84, damit eine teilweise Abwärtsschaltung erzeugt wird. Der zweite Teil der gesamten Aufwärts schaltung erfolgt mit Hilfe des Thyristors 88 und der Primärwicklung Der zweite Teil der gesamten Abwärtsschaltung erfolgt mit Hilfe des Thyristors 89 und derPrimärwicklung 85. Ein gesamter Aufwärtssöbritfc von dem Spannungswert i(d.h. dem niedrigsten Spannungswert) zu dem Spannungswert 3 (d.h. dem höchsten Spannungswert) würde dadurch erfolgen, daß die Thyristoren 86 und 88 , wie erforderlich, entweder gleichzeitig oder nacheinander ausgelöst werden. Eine gesamteAbwärtsschaltung würde in ähnlicher Weise dadurch erfolgen, daß die Thyristoren 89 und 87 entweder gleichzeitig oder nacheinander ausgelöst werden. Die Steuer-

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anordnung 90 ist so ausgeführt, daß sie drei Steuer zustände anstatt zwei erzeugt. Eine Erweiterung auf eine noch größere Anzahl von Schaltstufen könnte durch die weitere Unterteilung des Kondensators G1 (80 und 81 ) in die erforderliche Anzahl von Teilen erreicht werden.

• Pig.7 zeigt eine weitere-Anordnung für die Erzeugung einer Abwärtsstufe. Eine Kaskade von lawinengleichr ic htern 91 der zuvor erwähnten Art, aber ohne Parallel kapazität , enthält eine Anzahl von Gleichrichterzellen, die ausreicht, um dsn erforderlichen maximalen Hochspannungswert auszuhalten. Diese Anordnung wird durch den Transformator 92 in einen starken Lawinenstrom getrieben, damit eine Abwärtsschaltung erzeugt wird. In diesem Fall kann der Transformator 92 auch den Aufwärtsschalt impuls liefern. Diese Anordnung kann hinsichtlich der Anderungsfrequenz oder der Änderungsgröße durch die Leistungsgrenzen der Gleichrichter zellen 91 beschränkt sein.

Pat e nta ns pr üc he

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Claims

!Patentansprüche

Spannungsversorgungsanordnung, gekennzeichnet durch eine erste Spannungsversorgungseinrichtung zur Lieferung einer vorbestimmten Ausgangsspannung an einer Ausgangs klemme der Anordnung, einen Speicherkondensator, eine zweite Spannungsversorgungseinrichtung zum Aufladen des Speicherkondensators, eine Transformatoreinrichtung, die"mit dem Speicherkondensator wirkungsmäßig verbunden ist, und Schalteinrichtungen zum Entladen des Speicherkondensators über eine Primärwicklung der Trans formatoreinrichtung zur Erzeugung einer Spannungsänderung an einer Sekundärwicklung der Transformatoreinrichtung, an welche die Auagangs klemme angeschlossen ist.

Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schaltsteuereinrichtung zum Umschalten der ersten Spannungsversorgungseinrichtung zwischen zwei oder mehr stabilen Zuständen synchron mit dem Betrieb der Schalteinrichtung, wobei an der Ausgangsklerame für jeden Zustand eine vorbestimmte Spannung geliefert wird.

Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformatoreinrichtung einen doppelt gewickelten Transformator aufweist, daß der Speicherkondensator an eine Primärwicklung des Transformators angeschlossen ist, daß die Schalteinrichtung durch einen das Entladen des Kondensators über die Primärwicklung steuernden ersten Schalter, und einen in Serie mit einer spannungsbestimmenden Einrichtung und einer Sekundärwicklung des Transformators geschalteten zweiten Schalter gebildet ist, und daß die Schalter unter Steuerung durch die Schaltsteuereinrichtung synchron mit den Zustandsänderungen zur Änderung der Spannung an der Ausgangsklemme von einem Spannungswert zu einem anderen abwechselnd betätigbar sind.

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Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die !Era ns forma tor einrichtung einen doppelt'gewickelten Transformator enthält, daß die zweite Spannungsversorgungseinrichtung zwei Spannungsschienen entgegengesetzter Polarität aufweist, daß der Speicherkondensator in Abhängigkeit von Signalen, die von der Schaltsteuereinrichtung geliefert •werden, auf das Potential der einen oder der anderen Stromschiene aufgeladen und durch den einen oder den anderen von zwei die Schalteinrichtung bildenden Schaltern entladen wird.

Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformatoreinrichtung zwei doppelt gewickelte Transformatoren aufweist, daß die zweite Spannungsversorgungseinrichtung eine positive und eine negative Spannungsschiene aufweist, und daß die Schalteinrichtung Schalter aufweist, über welche der Speicherkondensator auf das Potential der einen bzw. der anderen Spannungsschiene aufgeladen wird und über die eine oder die andere der Primärwicklungen entladen wird.

Spannungsversorgungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transforroatoreinrichtung einen doppelt gewickelten Transformator aufweist, der wenigstens zwei Primärwicklungen hat, von denen eine die erste Spannungsversorgungseinrichtung bildet und dazu verwendet wird, über die Sekundärwicklung und eine Gleichrichteranordnung eine Spannung an der Aus gangs klemme zu liefern.

Spannungsversorgungsanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsversorgungseinrichtung durch die Schaltsteuereinrichtung zwischen zwei oder mehr stabilen Spannungszuständen umschaltbar ist, von denen einer der Spannung KuIl entspricht, und daß die Spannung an der Ausgangs klemme , wenn

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sich die erste S pan nungs ve rs orgu ngs einrichtung in dem Zustand Null befindet, durch eine Bezugsspannungsanordnung definiert ist, die in Serie mit der Sekundärwicklung des Transformators geschaltet ist.

Spannungsversorgungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsppannungsanordnung mehrere in Serie geschaltete Lawinendioden enthält.

Sichtgerät mit einer Katodenstrahlröhre, dadurch gekennzeichnet, daß die Endanodenspannung der Katodenstrahlröhre durch eins Spannungsversorgungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche erzeugt wird.

Sichtgerät nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß der der Katodenstrahlröhre zugeordnete Ablenkverstärker in Abhängigkeit von einer von der Spannungsversorgungsanordnung erzeugten Hochspannung gesteuert wird.

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