DE2347126A1

DE2347126A1 - Hochspannungserzeuger

Info

Publication number: DE2347126A1
Application number: DE19732347126
Authority: DE
Inventors: Gustl Dipl Ing Bergmann; Walter Spyra
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1973-09-19
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1975-03-27
Also published as: IT1024567B; FR2244294B1; ES430122A1; FR2244294A1; JPS5056532A

Description

PHILIPS PATENTYERWALTUNG GMBH, 2 Hamburg 1, Steindamm 94

Hochspannungserzeuger

Es ist bekannt, die Hochspannung für Röntgengeneratoren mittels eines Netztransformators und eines daran angeschlossenen Vervielfachers zu erzeugen (DT-AS 1 763 392). Ein Nachteil eines solchen Hochspannungserzeugers ist, daß er aufwendig und schwer ist und einen hohen Raumbedarf hat.

In Farbfernsehgeräten werden leichtere und preiswertere Hochspannungserzeuger verwendet, bei denen die Hochspannung mittels einer Vervielfacherschaltung erzeugt wird, deren Eingang die Zeilenrücklaufimpulse zugeführt werden. Ein Nachteil dieses Hochspannungserzeugers ist sein verhältnismäßig hoher Innenwiderstand.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Innenwiderstand eines Hochspannungserzeugers mit einer Wechselspannungsquelle

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und einer Vervielfacherschaltung herabzusetzen.

Ausgehend von einem Hochspannungserzeuger gemäß dem Ober- · "begriff des Hauptanspruclffi wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Der Hochspannungserzeuger enthält eine Impulsspannungsquelle TJ, die Impulse mit einer Pulsfrequenz von ca. 16 kHz und einer Amplitude von ca. '8 kV erzeugt.

ImpulsSpannungsquellen dieser Art sind insbesondere in der Parbfernsehtechnik so bekannt, daß auf ihren Aufbau hier nicht näher eingegangen werden soll. Die Verwendung einer Spannungsquelle mit einer verhältnismäßig hohen !Frequenz hat den Vorteil, daß am Ausgang der Vervielfacherschaltung ein wesentlich kleinerer Innenwiderstand erzfeit werden kann als bei Verwendung einer Spannungsquelle mit einer niedrigeren Frequenz.

Der eine Anschluß der Impulsspannungsquelle U ist an Masse geschaltet, während der andere Anschluß K dem !Eingang einer Vervielfacherschaltung V zugeführt wird. Die Vervielfacherschaltung V enthält eine Reihe mit gleicher Durchlaßrichtung in Serie geschalteter Gleichrichter Dg, D₁ ... Dc.

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Außerdem sind zwei Gruppen in Serie geschalteter Kondensatoren Ο.., Cp "bzw. CU, C., Gc vorgesehen. Die Gleichrichter und die Gruppen der Kondensatoren sind derart zusammengeschaltet, daß jeweils ein Kondensator (z.B. C.)die Serienschaltung zweier Dioden (z.B. D₂, D*) überbrückt. Jeder Yerbindungspunkt zweier Dioden ist also über einen Kondensator mit dem übernächsten Yerbindungspunkt verbunden. Der linke Anschluß des Kondensators G_x- ist an Masse geschaltet (liegt also auf dem gleichen Potential wie die untere Klemme der Spannungsquelle U). Da die Kondensatoren C₅, C,, CU - zumindest im Leerlauf - nur eine Gleichspannung führen, ist somit auch das Potential an den Elektroden dieser Kondensatoren konstant. Die Gruppe der Kondensatoren C.., Cg führt im Leerlauf zwar ebenfalls eine Gleichspannung. Da der linke Anschluß des Kondensators Cj aber an den anderen Anschluß K der ImpulsspannungsqueHe angeschlossen ist, schwankt das Potential an den Elektroden dieser Kondensatoren mit der von der ImpulsspannungsqueHe TJ gelieferten Wechselspannung. Die Diode Dg hat die Aufgabe, Schwingungsanteile mit negativer Polarität zu unterdrücken. In lallen wo dies nicht erwünscht oder erforderlich ist, kann diese Diode entfallen. Es läßt sich zeigen, daß die Gleichspannung an der Kathode des Gleichrichters D^ den dreifachen Wert der Amplitude der Impulsspannung hat.

Derartige Yervielfacherschaltungen sind allgemein bekannt (z.B. DI-AS 1 763 392)und auch im Handel als bauliche Einheit zu haben (z.B. Valvo-Typ BG 1895-641).

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Die Spannung am Ausgang des Vervielfachers wird dem Eingang eines weiteren, identisch aufgebauten Vervielfachers V zugeführt; in der Zeichnung sind daher einander entsprechende Bauelemente der Vervielfacherkaskaden V bzw. V¹ mit entsprechenden Bezugszeichen versehen (z.B. C₂ bzw. C ')· Die Kathode der Diode D^ ist an die Anode der Diode Dg¹ der Vervielfacherkaskade V angeschlossen. Während nun aber bei den tblichen Vervielfacherkaskaden der Verbindungspunkt der Dioden D. und D₅ über einen Kondensator (CL·, in der Zeichnung gestrichelt angedeutet) mit dem Verbindungspunkt der Dioden Dg¹, D^¹ der VervieIfacherkaskade V¹ verbunden sind, ist gemäß der Erfindung die Eingangsklemme K¹ der Vervielfacherschaltung V¹ (identisch mit dem Verbindungspunkt der Dioden Dg¹, D^¹) über einen Kondensator C mit der Klemme K der Spannungsquelle U verbunden (der Kondensator Cg kann dann entfallen). Somit wird die volle Amplitude der vom Impulserzeuger U gelieferten Wechselspannung über den Kondensator C auf ein erhöhtes Gleichspannungspotential übertragen. Das entspricht einer Parallelschaltung einer ImpulsSpannungsquelle zu einem Teil der Vervielfacherstrecke, so daß der Innenwiderstand am Ausgang der Schaltung (Kathode) der Diode D₁- ',die eine Ausgangsgleichspannung gleich der sechsfachen Amplitude der von der Impulsspannungsquelle ü gelieferten Impulse erzeugt (insgesamt also 50 kV), um C^ 50 io niedriger ist (gegenüber der herkömmlichen Schaltung, bei der anstelle des Kondensators C der Kondensator C^ vorgesehen ist).

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Die erfindungsgemäße Erniedrigung des Innenwiderstandes kann auch dadurch erfolgen,daß einer der an die untere Gruppe von Kondensatoren angeschlossenen Verbindungspunkte, z.B. der Verbindungspunkt der Dioden D^, Dg¹,mit dem anderen Anschluß der Wechselspannungsquelle U verbunden wird, d.h., daß zwischen Masse und die Kathode des Gleichrichters D₅ "bzw.. die Anode des Gleichrichters Dg¹ ein. Kondensator geschaltet wird. Wichtig ist nur, daß die Verbindung mit der Spannungsquelle so erfolgt, daß an den folgenden Gleichrichtern d"er Vervielfacherstrecke eine Wechselspannung anliegt. Das ist immer dann gewährleistet, wenn ein Anschluß der Wechselspannungsquelle II über einen Kondensator an einen solchen Verbindungspunkt angeschlossen ist, der der mit dem betreffenden Anschluß verbundenen Gruppe von Kondensatoren zugeordnet ist.

Eine weitere Herabsetzung des Innenwiderstandes ist dadurch möglich, daß die Anschlußklemme K über mehrere Kondensatoren mit verschiedenen,der Kondensatorgruppe CL, C₂> C-i¹» Cp' zugeordneten Verbindungspunkten verbunden wird. Bei Verwendung einer weiteren, den Vervielfacherkaskaden V bzw. V entsprechenden Vervielfachereinheit kann deren EingangsHemme die Eingangsspannung ebenfalls über einen Kondensator zugeführt werden.

Anstatt bei gleicher Zahl von Vervielfacherstufen den Innenwiderstand herabzusetzen, kann man mit der erfindungsgemäßen Anordnung auch bei gleichem Innenwiderstand die Zahl der

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Vervielfacherstufen erhöhen. Das hat den Vorteil,daß eine Wechselspannungsquelle mit einer wesentlich niedrigeren Wechselspannung verwendet werden kann und daß die Gleichrichter und Kondensatoren (wenn man von dem dem Kondensator C entsprechenden Kondensator absieht) eine geringere Spannungsfestigkeit haben können.

'PATENTANSPRÜCHE:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE;

( 1·) Hochspannungserzeuger mit einer Wechselspannungsquelle und einer Vervielfacherschaltung, die eine Gruppe in Serie geschalteter Gleichrichter und zwei Gruppen in Serie geschalteter Kondensatoren enthält, die derart zusammengeschaltet sind, daß jeweils zwei Dioden durch einen Kondensator überbrückt sind und an jeder Diode die Wechselspannung anliegt, wobei jeweils ein Anschluß der Spannungsquelle an jeweils eine Gruppe in Serie geschalteter Kondensatoren angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Anschluß (K) der Wechselspannungsquelle (U) über eine weitere,für Gleichstrom undurchlässige und für Wechselstrom durchlässige Verbindung (C) an den Verbindungspunkt zweier Gleichrichter (Dg¹, D..¹) angeschlossen ist.
2. Hochspannungserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Anschluß der Wechselspannungsquelle (K) und dem Verbindungspunkt zweier Gleichrichter (Dg¹, D.¹) ein Kondensator (C) geschaltet ist.
3. Hochspannungserzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mit der einen Gruppe von Kondensatoren verbundene Anschluß der Wechselspannungsquelle an Masse liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Anschluß der Wechselspannungsquelle (U) über einen Kondensator (C) mit wenigstens einem Kondensator (C₁ ·) der anderen Gruppe

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der in Serie geschalteten Kondensatoren (C. ... Cp') verbunden ist.
4. Hochspannungserzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit zwei identisch aufgebauten, hintereinander geschalteten Yervielfachereinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannung an einander entsprechende Eingangsklemmen (K, K¹) der Vervielfachereinheiten angelegt ist.
5. Hochspannungserzeuger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle einen Impulserzeuger mit einer verhältnismäßig hohen Pulsfrequenz,· vorzugsweise 10 — 40 kHz, hat.

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