DE2430481A1

DE2430481A1 - Electronic flash gun charging arrangement - with some magnetic energy retained in the transformer core, decreased time to charge storage capacitor

Info

Publication number: DE2430481A1
Application number: DE2430481A
Authority: DE
Inventors: Francis T Ogawa; Dennis J Wilwerding
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1973-06-28
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1975-01-16
Also published as: JPS5036923A

Abstract

The object is to decrease the time taken to charge the storage capacitor which provides the energy for the flash tube. The capacitor is charged to typically 350 volts from a primary battery of a few volts via an inverter and transformer. To increase the charge rate the transformer core is not permitted to give up all its energy during the charging half cycle before the remagnetising half cycle recommences. As the demagnetising, or charging, follows a natural growth law the bulk of the stored energy is transferred at the beginning of the half cycle. By remagnetising before full decay has taken place the capacitor recharging time can be cut to about half that required by a hitherto conventional charging circuit having full decay of transformer flux.

Description

Verfahren zum Betrieb einer Wechselrichterschaltung und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.Method for operating an inverter circuit and circuit arrangement to carry out the procedure.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Wechselrichterschaltung, insbesondere für Elektronenblitzgeräte, bei welchem - gesteuert durch einen Oszillator - primärseitig aus einer Batterie Energie in den Kern eines Übertragers eingespeist und sekundärseitig an eine Last abgegeben wird. Die Erfind bezieht sich ferner auf eine Schaltungsanordnung zur Durch führung des Verfahrens Aus der DAS 1 437 160 ist eine Wechseirichterschaltung bekannt, bei der die primärseitige Speisung eines Obertracgerkernes aus einer niedervoltigen Batterie durch einen Oszillator gesteuert wird. Jedesmal wenn die Speisung des Kernes durch den Oszillator unterbrochen wird, erfolgt sekundärseitig eine Energieabgabe an eine Last, beispielsweise einen Kondensator, der auf eine hohe Spannung aufzuladen ist. Die Energieabgabe an die Last erfolgt solange, bis die Magnetisierung des Kernes abgebaut ist. Anschließend wird der Kern wiederum magnetisiert, indem der Oszillator wiederum die Primürwicklung an die Batterie anschließt.The invention relates to a method for operating an inverter circuit, especially for electronic flash units, in which - controlled by an oscillator - Energy fed into the core of a transformer on the primary side from a battery and is delivered to a load on the secondary side. The inventor also relates to a circuit arrangement for carrying out the method from DAS 1 437 160 an inverter circuit is known in which the primary-side supply of a Obertracgerernes from a low-voltage battery controlled by an oscillator will. Whenever the supply to the core is interrupted by the oscillator, there is energy output on the secondary side to a load, for example a capacitor, which is to be charged to a high voltage. The energy is transferred to the load until the magnetization of the core is broken down. Then the core in turn magnetized by the oscillator in turn connecting the primary winding to the battery connects.

Derartige Wechselrichterschaitungen werden insbesondere zur die Aufladung von Elektronenblitzgeräte verwendet. Es hat scil herausgestellt, daß bei dem bekannten Verfahren zum Betrieb der. Wechselrichterschaltung die Aufladung des Elektronenblitzgerätes nach seiner Entladung verhält:nismäßig lange Zeit in Anspruch nimmt, da einerseits die Spannung der Batterie und dainit die durch den Oszillator gesebalteten .Speiseströme begrenzt sind und andererseits die Frequenz der Energieabgabe an die Last verhältnismäßig gering ist.Such inverter circuits are used in particular for charging used by electronic flash units. It has been found that in the case of the known Procedure for operating the. Inverter circuit charges the electronic flash unit behaves after its discharge: takes a long time, since on the one hand the voltage of the battery and thus the feed currents split by the oscillator are limited and, on the other hand, the frequency of the energy delivery to the load is proportionate is low.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Wechselrichterschaitung anzugeben, bei dem die Energieabgabe an die Last in kürzerer Zeit erfolgen kann. Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß dem im Anspruch 1 gekennzeichneten Verfahren. Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens sowie vorteilhafte Ausführungsformen dieser Schaltungsanordnung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.It is the object of the present invention to provide a method of operation an inverter circuit, in which the energy output to the load in can be done in a shorter time. The solution to this problem is achieved according to the claim 1 marked procedure. A circuit arrangement for carrying out the method and advantageous embodiments of this circuit arrangement are set out in the subclaims marked.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens werden im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren der beiliegenden Zeichnung erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Schaltschema eines Elektronenblitzgerätes, welches von der erfindungsgema'ßen Wechselrichterschaltung Gebrauch macht; und Figur 2 ein Impulsdiagramm zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Figur 1.The inventive method and a circuit arrangement for This method is carried out in the following with reference to an exemplary embodiment Illustrative figures of the accompanying drawings explained. Figure 1 shows a Circuit diagram of an electronic flash device, which is based on the inverter circuit according to the invention Makes use of; and FIG. 2 shows a pulse diagram to illustrate the mode of operation the circuit arrangement according to FIG. 1.

Gemäß Figur 1 bezieht eine Blitzlampe 4 des Elektronenblitzgerätes seine Energie aus einem parallelgeschalteten Kondensatpr 1. Die Zündung der Blitzlampe 4 erfolgt über ein Triggernetzwerk, bestehend aus einem Triggerwiderstand 8, einem Betätigungsschalter 7, einem Triggerkondensator 6 und einem Triggertransformator 5, welcher sekundärseitig an eine nicht näher bezeichnete Triggerelektrode angeschlossen ist. Der Aufbau und die Wirkungsweise dieses Triggernetzwerkes ist aus dem Stand der Technik wohlbekannt und bedarf hier keiner näheren Erläuterung.According to Figure 1 relates to a flash lamp 4 of the electronic flash device its energy from a parallel-connected condensate test 1. The ignition of the flash lamp 4 takes place via a trigger network consisting of a trigger resistor 8, a Operating switch 7, a trigger capacitor 6 and a trigger transformer 5, which is connected on the secondary side to an unspecified trigger electrode is. The structure and the mode of operation of this trigger network is well known from the prior art and requires no further explanation here.

Die Wecl1selrichterschaltung wird von einer Batterie 15 von bei spielsweise 6V Span mg gespeist und lädt den Kondensator 1 von beispielsweise 1600 po auf die relativ hohe Spannung von cirka 350V auf Die Batterie 15 ist über einen Schalter 30 mit dem einen Wicklungsende einer Primärwicklung 17 eines Übertragers 16 verbunden. Das andere Wicklungsende der primärwicklung 17 ist über die Kollektor-Emnitter-Strecke eines Transistors 21 mit dem anderen Pol der Batterie 15 verbunden. Die Basis des Transistors 21 ist an das eine Wicklungsende einer Steuerwicklung 19 angeschlossen. Das andere Wicklungsende der Steuerwicklung 19 ist über einen Widerstand 26 und einen Kondensator 29 an den negativen Pol der Batterie 15 gelegt. Dem Kondensator 29 ist eine Diode 23 parallelgeschaltet. Der Widerstand 26 kann als Widerstand 26' ebensogut zwischen die Basis des Transistors 21 und das eine Wicklungsende der Steuerwicklung 19 geschaltet sein, wie dies durch den gestrichelt eingezeichneten Widerstand 26' in Figur 1 angedeutet ist. Der Widerstand 26 bzw. 26' weist vorzugsweise einen Wert von 20 # auf. Ein Widerstand 25 ist der Kollektor-Basis-Strecke des Transistors 21 parallelgeschaltet. Weiterhin ist eine Diode 22 der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 21 parallelgeschaltet. Eine Sekundärwicklung 18 des Ubertragers 16 ist über eine Diode 24 mit dem Kondensator 1 verbunden. Die Diode 24 ist mit einem Strom von 1A belastbar, nie Primärwicklung 17, die Sekundärwicklung 18 und die Steuerwicklung 19 bestehen aus 25, 500 und 50 Windungen und die mit einem Punkt versehenen Enden der Windung weisen jeweils das gleiche Potential auf.The inverter circuit is powered by a battery 15 of for example 6V Span mg fed and charges the capacitor 1 from, for example, 1600 po to the relatively high voltage of around 350V to the battery 15 is via a switch 30 connected to one winding end of a primary winding 17 of a transformer 16. The other winding end of the primary winding 17 is across the collector-emnitter path of a transistor 21 is connected to the other pole of the battery 15. The basis of the Transistor 21 is connected to one winding end of a control winding 19. The other winding end of the control winding 19 is through a resistor 26 and a capacitor 29 is placed on the negative pole of the battery 15. The condenser 29 a diode 23 is connected in parallel. The resistor 26 can be used as a resistor 26 ' just as well between the base of the transistor 21 and one winding end of the control winding 19, as indicated by the dashed line resistor 26 ' is indicated in FIG. The resistor 26 or 26 'preferably has a value from 20 # to. A resistor 25 is the collector-base path of the transistor 21 connected in parallel. Furthermore, a diode 22 is the base-emitter path of the Transistor 21 connected in parallel. A secondary winding 18 of the transformer 16 is connected to the capacitor 1 via a diode 24. The diode 24 is with a current loadable from 1A, never primary winding 17, the secondary winding 18 and the control winding 19 consist of 25, 500 and 50 turns and the ends marked with a dot of the turn each have the same potential.

Ein Abschaltnetzwerk besteht aus einem Potentiometer 40, welches parallel zu dem Kondensator 1 geschaltet ist. Der Potentiometerabgriff ist über eine Neonlampe 41 mit der Basis eines Schalter tra31sistors 47 verbunden. Der Kollektor des Schalttransistors 42 ist mit der Basis des Transistors 21 vcr.buIldenjund der Emitter des Schalttransistors 42 ist an den negativen Pol der Batterie 15 angeschlossen.A shutdown network consists of a potentiometer 40 which is parallel is connected to the capacitor 1. The potentiometer tap is via a neon lamp 41 connected to the base of a switch transformer 47. The collector of the switching transistor 42 is connected to the base of transistor 21 vcr.buIldenjund the emitter of Switching transistor 42 is connected to the negative pole of battery 15.

Bezugnehmend auf das Impulsdiagramm gemäß Figur 2 sei im folgenden die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Figur 1 beschrieben: Die Schaltungsanordnung wird durch Schließen des Schalters 30 in Betrieb gesetzt. Es sei angenommen, daß der Kondensator 1 anfänglich nicht aufgeladen ist. Wenn der Schalter 30 gesclossen ist, fließt gemäß Figur 2 zum Zeitpunkt TO ein kleiner An fangsstrom aus der Batterie 15 über den Schalter, die Primärwicklung 17, den Widerstand 25 von 1 KQund die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 21. Dieser kleine Anfangsstrom schaltet den Transistor 21 in Durchlaßrichtung, womit die erste Speiseperiode des Wechselrichters in Gang gesetzt wird. Sobald der Transistor 21 durchgeschaltet ist, fließt ein Speisestrom I1 durch die Primärwindung 17 und über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 21. Aufgrund des durch die Primärwicklung 17 fließenden Stromes 11 werden Spannungen in der Sekundärwicklung 18 und der Steuerwicklung 19 des Übertragers 16 induziert. Diese Spannungen sind so gerichtet, daß die jeweils mit einem Punkt bezeichneten Wicklungsenden auf positivem Potential liegen. Die an der Steuerwicklung 19 anliegende Spannung verursacht einen Basisstrom I2, welcher über die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 21,die Diode 23, den Widerstand 26 und die Steuerwicklung 19 fließt. Der Strom I2 ist im wesentlichen konstant, wie dies der Abschnitt 45 in Figur 2 zeigt, da die über den Wicklungen 17 und 19 abfallenden Spannungen im wesentlichen konstant sind und der Widerstand 26 linearisierend wirkt.Referring to the timing diagram according to Figure 2 is in the following the mode of operation of the circuit arrangement according to FIG. 1 is described: The circuit arrangement is put into operation by closing switch 30. Assume that the capacitor 1 is initially not charged. When switch 30 is closed is, flows according to Figure 2 at time T0, a small starting current from the battery 15 via the switch, the primary winding 17, the resistor 25 of 1 KQ and the base-emitter path of transistor 21. This small initial current switches transistor 21 in the forward direction, with which the first feeding period of the inverter is started. Once the Transistor 21 is turned on, a feed current I1 flows through the primary winding 17 and through the collector-emitter path of the transistor 21. Due to the through the primary winding 17 of the current 11 flowing are voltages in the secondary winding 18 and the control winding 19 of the transformer 16 induced. These tensions are directed so that the winding ends marked with a point on positive Potential. The voltage applied to the control winding 19 causes a Base current I2, which via the base-emitter path of the transistor 21, the diode 23, the resistor 26 and the control winding 19 flows. The current I2 is essentially constant, as the section 45 in Figure 2 shows, since the over the windings 17 and 19 falling voltages are essentially constant and the resistance 26 has a linearizing effect.

Der Strom IZ hält den Transistor 21 im durchgeschalteten Zustand.The current IZ keeps the transistor 21 in the switched-on state.

Zu diesem Zeitpunkt verhindert die Diode 24 einen Stromfluß in der Sckundärwicklung t8 und nach dem Kondensator 1, Der Strom I3 in der Sekundäwicklung 18 wird durch den Abschnitt 46 in Figur 2 veransc-haulicht.At this point, the diode 24 prevents current flow in the Secondary winding t8 and after capacitor 1, the current I3 in the secondary winding 18 is indicated by the section 46 in FIG.

Aufgrund der Induktivität der Primärwicklung 17 steigt der Strom I1,ausgehend vom Zeitpunkt TO linear an, wie dies durch den Abschnitt 48 in Figur 2 dargestellt ist.Für den Strom 11 gilt I1 = (U). t, L wobei U die Spannung der Batterie 15, L die Induktivität der Primärwicklung 17 und t die Zeit darstellt, während der der Transistor 21 durchgeschaitet ist. Dieser Strom I1 magnetisiert den Kern des Übertragers 16. Da während dieser Zeit innerhalb der Sekundärwicklung 18 kein Strom fließen kann und somit dem übertrager 16 keine Energie entnommen wird, baut sich die aus der elektrischen Energie der Batterie 15 abgeleitete magnetische Energie E allmählich auf und wird in dem Übertrager 1 6 gespeichert. Der Betrag dieser gespeicherten Energie wächst ausgehend von dem Zeitpunkt TO stetig an, wie dies durch den Abschnitt 49 gemäß Figur 2 verdeutlicht wird.Due to the inductance of the primary winding 17, the current I1 increases starting linearly from time TO, as shown by section 48 in FIG For the current 11, I1 = (U) applies. t, L where U is the voltage of the battery 15, L the inductance of the primary winding 17 and t represents the time during which the Transistor 21 is turned on. This current I1 magnetizes the core of the transformer 16. Since no current flows within the secondary winding 18 during this time can and thus no energy is taken from the transmitter 16, the builds up the magnetic energy E derived from the electric energy of the battery 15 gradually and is stored in the transmitter 1 6. The amount of this saved Starting from the point in time TO, energy increases steadily, as indicated by the section 49 according to FIG. 2 is illustrated.

Der Strom durch die Primärwicklung I1 und die gespeicherte magnetische Energie steigen gemäß den Abschnitten 48 und 49 in Figur 2 kontinuierlich an, bis der konstante Basisstrom I2 nicht mehr ausreichend ist, um den weiter ansteigenden Kollektorstrom des Transistors 21 zu steuern. Der Transistor 21 wird demgemäß im Zeitpunkt T1 gesperrt. Gleichzeitig brechen die Spannungen über den Wicklungen 17,18 und 19 zusammen, die Ströme 11 und I2 werden zu Null, die Polarität der mit einem Punkt bezeichneten Wicklungsenden kehrt um und wird negativ, die erste Speiseperiode endet und die erste Energieabgabeperiode beginnt mit einem Betrag A gespeicherter magnetischer Energie in dem übertrager 16, wie dies in Figur 2 veranschaulicht ist.The current through the primary winding I1 and the stored magnetic Energy rise continuously according to sections 48 and 49 in FIG. 2 until the constant base current I2 is no longer sufficient to cope with the further increasing To control the collector current of the transistor 21. The transistor 21 is accordingly in Time T1 blocked. At the same time, the tensions break across the windings 17, 18 and 19 together, the currents 11 and I2 become zero, the polarity of the with one Point marked winding ends reverses and becomes negative, the first feeding period ends and the first energy release period begins with an amount A stored magnetic energy in the transmitter 16, as illustrated in FIG.

Es ist zweckmäßig, den Strom I1 und damit die Speiseperiode zu unterbrechen, bevor der Ubertrager 16 in die Sättigung gelangt.It is advisable to interrupt the current I1 and thus the feed period, before the transformer 16 reaches saturation.

Durch geeignete Auslegung der Schaltungsanordnung wird sichergestcllt, daß der Wert des Stromes I1, welcher die Sperrung des Transistors 21 veranlaßt, eine die Sättigung des Ubertragers 16 bewirkende Größe nicht erreicht.A suitable design of the circuit arrangement ensures that that the value of the current I1, which causes the blocking of the transistor 21, a size causing the saturation of the transformer 16 is not reached.

Die Spannung über der Sekundärwicklung 18 ist Iiunmehr so gerichtet, daß das obere Wicklungsende positiv ist. Nunmehr fließt ein Strom I3 durch die Sekundärwicklung 18, wie dies durch den Abschnitt 51 in Figur 2 veranschaulicht wird. Dieser Strom I3 fließt durch die Diode 24 nach dem Kondensator 1. Die in dem Ubertrager 1 6 gespeicherte magnetische Energie wird nun abgegeben und erzeugt den Strom I3. Der Strom 13 lädt den Kondensator 1 auf. Die Energieübertragung auf den Kondensator 1 hat zur Folge, daß der Betrag der gespeichertqn magnetischen Energie E ausgehend von dem Wert A in dem Zej.tpunkt T1 linear abnimmt, wie dies durch den Abschnitt 52 in Figur 2 veranschaulicht wird. Während der Energieabgabe stimmt die Spannung über der Sekundärwicklung 18 im wesentlichen mit der Spannung über dem Kondensator 1 übere n. Diese Spannung steigt selbstverständlich an, da die Ladung des Kondensators wächst. Die Änderung der Magnetisierung des übertragers 16 induziert in der Steuerwicklung 19 eine Spannung, welche das untere Ende der Wicklung positiv macht. Diese induzierte Spannung wird durch de Spannungsänderung über der Sekundärwicklung 18 und das Windungsverhältnis der Windungen 18 und 19 bestimmt.The voltage across the secondary winding 18 is directed in such a way that that the upper end of the winding is positive. A current I3 now flows through the secondary winding 18, as illustrated by section 51 in FIG. This stream I3 flows through the diode 24 to the capacitor 1. The one stored in the transformer 16 Magnetic energy is now released and generates the current I3. The stream 13 charges the capacitor 1 on. The energy transfer to the capacitor 1 has the consequence that the amount of stored magnetic energy E based on the value A decreases linearly at time T1, as indicated by section 52 in FIG is illustrated. During the energy release, the voltage across the secondary winding is correct 18 essentially with the voltage across the capacitor 1 over n. This voltage naturally increases as the charge on the capacitor increases. The change the magnetization of the transformer 16 induces a voltage in the control winding 19, which makes the bottom of the coil positive. This induced voltage will by the change in voltage across the secondary winding 18 and the turns ratio of turns 18 and 19 determined.

Die sich über dar Steuerwicklung 1 9 aufbauende Spannung verursacht einen Steuerstrom I4, welcher durch den Abschnitt 53 in Figur 2 dargestellt ist, Der Steuerstrom I4 fließt über den Widerstand 26, den Kondersator 29, die Diode 22 und die Steuerwicklung 19. Die Diode 23 ist bei dem nunmehr über der Steuerwicklung 19 herrschenden Potential in Sperrichtung gepolt. Die Umkehr der Polarität der Spannung über der Steuerwicklung 19 im Zeitpunkt T1 hat die Beendigung des Basis stromes I2 und den Einsatz des' Steuerstromes I4 zur Folge, wie dies durch die Abschnitte 55 und 53 in Figur 2 dargestellt ist.The voltage building up across the control winding 19 causes a control current I4, which is represented by section 53 in Figure 2, The control current I4 flows through the resistor 26, the capacitor 29, the diode 22 and the control winding 19. The diode 23 is now above the control winding 19 prevailing potential is polarized in the reverse direction. Reversing the polarity of the voltage via the control winding 19 at time T1 has the termination of the base current I2 and the use of the 'control current I4 result, as indicated by the sections 55 and 53 is shown in FIG.

Da der Steuerstrom 14 durch die Diode 22 fließt, wird an dieser ein Spannungsabfall crzeugt, welcher den Emitter des Transistors 21 auf positivem Potential gegenüber seiner Basis hält.Since the control current 14 flows through the diode 22, this becomes a Voltage drop which causes the emitter of transistor 21 to be at positive potential holds against its base.

Der Transistor 21 wird hierdurch während der Energieabgabeperiode im Sperrzustand gehalten. Demgemäß wird der Strom I1 vom Zeitpunkt T1 an auf Null gehalten, wie dies durch den Abschnitt 56 in Figur 2 dargestellt ist.The transistor 21 is thereby turned on during the power delivery period held in the locked state. Accordingly, the current I1 becomes from the point of time T1 an is held at zero, as shown by section 56 in FIG.

Während der Energieabgabeperiode wird ebenfalls ene Spannung in der lirimärwiclclullg 17 induziert. Da jedoch der Transistor 21 zu diesem Zeitpunkt gesperrt ist, hat diese Spannung keine Auswirkung und erzeugt keinen Strom. Der Transistor 21 muß jedoch so ausgewählt sein, daß er durch diese Spannung nicht beschädigt wird. Eine nicht dargestellte Diode kann in bekannter Weise der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 21 parallelgeschaltet werden, um die in der Primärwicklung 17 erzeugten Spannungsspitzen kurzzuschließen.During the energy delivery period there is also a voltage in the lirimärwiclclullg 17 induced. However, since the transistor 21 at this time is locked, this voltage has no effect and does not generate any current. Of the However, transistor 21 must be selected so that it is not damaged by this voltage will. A diode, not shown, can be the emitter-collector path in a known manner of the transistor 21 are connected in parallel to the generated in the primary winding 17 Short-circuit voltage peaks.

Im gleichen Maße wie die gespeicherte magnetische Energie E abnimmt, da sie in Form elektrischer Energie an den Kondensator 1 abgegeben wird, nimmt der in der Sekundärwicklung fließende Strom I3 ebenfalls linear ab, wie dies durch den Abschnitt 51 in Figur 2 veranschaulicht ist.As the stored magnetic energy E decreases, since it is delivered to the capacitor 1 in the form of electrical energy, the Current I3 flowing in the secondary winding also decreases linearly, as indicated by the Section 51 is illustrated in FIG.

Bei einem herkömmlichen Wechselrichter nehmen die gespeicherte magnetische Energie und der Strom I3 solange ab und die Energieabgabeperiede dauert solange, bis die gespeicherte magnetische Energie und der Strom I3 den Wert Null erreicht haben, wie dies durch die gestrichelten Linien innerhalh der Figur 2 angedeutet ist. Bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen Wechselrichter endet jedoch die Energieabsabeperiode zu einem Zeitpunkt, iem die gespeicherte magnetische Energie und der Ladestrom I3 noch einen maßgeblichen Wert aufweisen. Diese Wirkungsweise wird maßgeblich durch den Kondensator 29 bewerkstelligt, der über den Widerstand 26 an die Steuerwicklung 19 angeschlossen ist und einen Wert von vorzugsweise O,i/uF aufweist und welcher als zeitbestimmendes Element für die Energie abgabeperiode des Wehcselrichters wirkt.With a conventional inverter take the stored magnetic Energy and the current I3 as long as and the energy release period lasts as long as until the stored magnetic energy and the current I3 reach the value zero have, as indicated by the dashed lines within FIG is. In the case of the present inverter according to the invention, however, the energy dissipation period ends at a point in time when the stored magnetic energy and the charging current I3 still have a relevant value. This mode of action is decisive the capacitor 29 accomplished through the resistor 26 to the control winding 19 is connected and has a value of preferably O, i / uF and which acts as a time-determining element for the energy delivery period of the converter.

Wic zuvor bereits erwähnt, erzeugt die Spannung über der Steuerwicklung 19 einen Strom 14, der über-den Konclensator 29 fließt.As mentioned earlier, this creates the voltage across the control winding 19 a stream 14 which flows via the condenser 29.

Der Kondensator 29 wird somit von dem Strom I4 aufgeladen, wobei die die Aufladezeit bestimmende Zeitkonstante durch den Kapazitätswert des Kondensators 29 und den Widerstandswert des Widerstandes 26 vorgegeben ist.The capacitor 29 is thus charged by the current I4, the The time constant that determines the charging time through the capacitance value of the capacitor 29 and the resistance value of the resistor 26 is specified.

Die Energieahgabeperiode und der Abfall der gespeicherten magnetischen Energie E und des Stromes I3 setzen sich solange fort, bis der Strom I4 praktisch zu Null geworden ist. Zu diesem Zeitpunkt T2 verschwindet der Spannungsabfall über der Diode 221 und der Transistor 21 wird nicht mehr in Sperrichtung betrieben. Die an der Primärwicklung 17 anstehende Spannung verursacht nunmehr einen Basisstrom, der ausgehend von dem unteren Ende der Primärwicklung 17,über den Widerstand 25 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistor 21 fließt. Dieser Basisstrom schaltet den Transistor 21 zum Zeitpunkt T2. Der durch die Primärwicklung fließende Strom I1 wird dementsprechend wieder hergestellt, wie dies durch den Abschnitt 57 in Figur 2 dargestellt ist, und die Polarität-der Wicklungen 17, 18 und 19 kehrt wiederum um, d.h. die mit einem Punkt versehenen Wicklungsenden weisen wiederum das positive Potential auf. Dies hat zur Folge, daß der konstante Basisstrom I2, wie durch den Abschnitt 58 in Figur 2 angedeutet, wiederum fließt und den Transistor 21 im durchgeschalteten Zustand hält. Die Umkehrung der Polarität der Steuerwicklung 19 verursacht ebenfalls das Verschwinden des Stromes I4 während der nun folgenden Speiseperiode, wie dies durch den Abschnitt 59 in Figur 2 dargestellt ist. Der Kondensator 29 kann sich während dieser Speiseperiode entladen, so daß er während der nächsten Energleabgabeperiode diese wieder steuern kann. Im Zeitpunkt T2 wird ebenfalls der durch die Sekundärwicklung fließende Strom I3 zu Null, wie dies der Abschnitt 60 in Figur 2 darsteilt. Demzufolge wird der Abfall der gespeicherten magnetischen Energie E gestoppt und beginnt nunmehr entsprechend dem Speisestrom I1 wiederum anzuwachsen, wie dies durch den Abschnitt 61 in Figur 2 veranschaulicht ist.The energy consumption period and the drop in stored magnetic Energy E and the current I3 continue until the current I4 practically has become zero. At this point in time T2, the voltage drop disappears the diode 221 and the transistor 21 are no longer operated in the reverse direction. the The voltage present at the primary winding 17 now causes a base current, starting from the lower end of the primary winding 17, via the resistor 25 and the base-emitter path of the transistor 21 flows. This base current switches the transistor 21 at time T2. The current flowing through the primary winding I1 is accordingly restored, as indicated by section 57 in FIG 2 is shown, and the polarity of windings 17, 18 and 19 reverses again um, i.e. the winding ends marked with a point again show the positive Potential. This has the consequence that the constant base current I2, as by the Section 58 indicated in Figure 2, again flows and the transistor 21 is switched through State holds. Reversing the polarity of the control winding 19 also causes the disappearance of the current I4 during the now following feed period, like this is represented by section 59 in FIG. The capacitor 29 can discharged during this feeding period, so that it will during the next energy release period can control this again. At time T2, the secondary winding is also generated flowing current I3 to zero, as shown in section 60 in FIG. As a result the fall of the stored magnetic energy E is stopped and starts now again to grow in accordance with the supply current I1, as indicated by the section 61 is illustrated in FIG.

Faßt man den vorstehend erläuterten Sachverhalt zusammen, so ergibt sich, daß der Strom 14 den Transistor 21 für eine vorgegebene Zeitperiode T1 bis T2 gesperrt hält, wobei diese Zeitperiode durch die Zeit bestimmt wird, die der Strom I4 braucht, um auf Null zurückzugehen. Am Ende dieser Zeitperiode bewirkt das Verschwinden des Stromes I4 die Durchschaltung des Transistors 21, das Wiedereinsetzen des durch die Primärwicklung 17 flieE.enden Stromes 11-, den Start der Zeiten Speiseperiode und die Beendigung der zuvor bestehenden Energieabgabeperiode, d.h.If one summarizes the facts explained above, it results that the current 14 the transistor 21 for a predetermined period of time T1 to T2 holds locked, this time period being determined by the time the Current I4 needs to go back to zero. Effect at the end of this period of time the disappearance of the current I4, the switching on of the transistor 21, the reinsertion of the current 11- flowing through the primary winding 17, the start of the feed period and the termination of the pre-existing energy delivery period, i.

den Unterbruch des durch die Sekundärwicklung fließenden Stromes I3 und die Beendigung der Abgabe der gespeicherten magnetischen Energie.the interruption of the current I3 flowing through the secondary winding and terminating the release of the stored magnetic energy.

Der Kondensator 29 und der Widerstand 26 sind so gewählt, daß die Energieabgabeperiode T1 bis T2 beendet wird, während noch ein wesentlicher Betrag B an gespeicherter magnetischer Energie in dem übertrager 16 vorhanden ist. Auf diese Weise wird die Energieabgabeperiode beträchtlich kürzer als dies in bekannten Schaltungen der Fall ist, wo alle gespeicherte Energie abgegeben wird.The capacitor 29 and the resistor 26 are chosen so that the Energy delivery period T1 to T2 is ended while still a substantial amount B of stored magnetic energy in the transmitter 16 is present. on in this way the energy release period becomes considerably shorter than in known ones Circuits is the case where all of the stored energy is released.

Während aller auf die ersten Speiseperiode TO bis T1 folgenden Speiseperioden weist der Wechselrichter die gleiche zuvor beschriebene Wirkungsweise auf. Als einziger Unterschied ist zu vermerken, daß beim Beginn jeder Speiseperiode nach der ersten der Strom I1 nicht von Null ausgehend ansteigt, sondern sofort einen Wert einnimmt, der durch den Wert bestimmt, welcher der Strom I3 am Ende der vorausgegangenen Encrgieabgabeperiode aufwies. Der Strom 11 beginnt somit, ausgehend von diesem Wert, seinen Anstieg bis zu einem Wert, welchen der Strom 11 während der ersten Speiseperiode ebenfalls erreichte.Daraus folgt, daß alle nachfolgenden Speiseperioden kürzer als die erste Speiseperiode sind. Dies geht aus Figur 2 hervor, wo mehrere Speiseperioden T4 bis T5 und T6 bis T7 dargestellt sind.During all of the feeding periods following the first feeding period TO to T1 the inverter has the same mode of operation as described above. As the only one The difference should be noted that at the beginning of each feeding period after the first the current I1 does not increase starting from zero, but immediately assumes a value, which is determined by the value of the current I3 at the end of the previous energy output period exhibited. Starting from this value, the current 11 thus begins its rise up to to a value which the current 11 also reached during the first feeding period it follows that all subsequent feeding periods are shorter than the first feeding period are. This can be seen from Figure 2, where several feeding periods T4 to T5 and T6 to T7 are shown.

Demcjemäß fließt während der zweiten und folgenden Speiseperioden, während der Transistor 21 durchgeschaltet ist, der Strom Ii ei1tsprechend dem Abschnitt 57,und neue magnetische Energie wiid in den übertrager 16 eingespeichert, wie dies durch den Abschnitt 61 gemäß Figur 2 dargestellt ist. Diese Vorgänge setzen sich solange fort, bis der Transistor 21 wiederum gesperrt'wird und den Strom I1 unterbricht. hinsichtlich der zweiten Speiseperiode ist dies zum Zeitpunkt T3 der Fall, zu welchem Zeitpunkt gleichzeitig die zweite Energieabgabeperiode startet.Accordingly, during the second and subsequent feeding periods, while the transistor 21 is on, the current Ii corresponds to the section 57, and new magnetic energy is stored in the transmitter 16, like this is represented by the section 61 according to FIG. These processes continue until the transistor 21 is again blocked and interrupts the current I1. with regard to the second feeding period, this is the case at time T3, at which point Time at the same time the second energy delivery period starts.

Die Wirkungsweise des Wechselrichters während der zweiten und jeder folgenden Energieabgabeperiode ist die gleiche wie anhand der ersten Energieabgabeperiod2 T1 bis T2 bereits beschrieben. Somit wird während jeder Energieabgabeperiode,beispielsweise während der Perioden T3 bis T4 und T5 bis T6, der Transistor 21 gesperrt. Der Strom I3 weist den durch den Abschnitt 51 in Figur 2 dargestellten Verlauf auf und die gespeicherte magnetische Energie wird zur Aufladung des Kondensators 1 entsprechend dem Abschnitt 52 in Figur 2 benutzt. Dieser Vorgang hält solange an, bis der Transistor 21 wiederum durchgeschaltet wird, wodurch der Strom I1 wiederum fließt und die Abgabe der gespeicherten magnetischen Energie unterbrochen wird.The operation of the inverter during the second and each The following energy release period is the same as based on the first energy release period2 T1 to T2 already described. Thus, during each energy delivery period, for example During the periods T3 to T4 and T5 to T6, the transistor 21 is blocked. The current I3 has the course shown by the section 51 in Figure 2 and the stored magnetic energy is used to charge the capacitor 1 accordingly the section 52 in Figure 2 is used. This process continues until the transistor 21 is switched through again, whereby the current I1 flows again and the output the stored magnetic energy is interrupted.

Diese abwechselnden Speise- und Energieabgabeperioden setzen sich fort, wobei schrittweise Energie in den Kondensator 1 übertragen wird, solange der Wechselrichter in Betrieb ist. Bei einer Abschaltung des Wechselrichters wird während der letzten Energie abgabeperiode alle in dem bertrger 16 gespeicherte magnetische Energie abgegehen und zur Aufladung des Kondensators 1 benutzt. Die Abschaltung des Wechselrichters kann durch Öffnen des Schalters 30 bewirkt werden oder durch den Transistor 42, wenn dieser wie nachstehend erläutert, eingeschaltet wird. Bezugncfhmend auf Figur 2 sei angenommen, daß die Abschaltung des Wechselrichters im Zeitpunkt T7 erfolgt, zu welchem Zeitpunkt eine normale Speiseperiode gerade endet. Im Zeitpunkt T7 wird somit die letzte Energieabgabeperiode gestartet.These alternating feeding and energy delivery periods continue continues, with energy being gradually transferred into the capacitor 1 as long as the Inverter is in operation. If the inverter is switched off, during the last energy release period all stored in the transmitter 16 magnetic Energy dissipated and used to charge the capacitor 1. The shutdown of the inverter can be effected by opening the switch 30 or by transistor 42 when turned on as explained below. Related on FIG. 2 it is assumed that the inverter is switched off at the time T7 takes place at which point in time a normal feeding period is just ending. At the time T7 will thus the last energy release period started.

Der Transistor 21 ist während der letzten Enrgieabgabeperiode gesperrt. Demgemäß wird alle gespeicherte magnetische Energie zur Aufladung des Kondensators 1 herangezogen, wie dies durch den Abschnitt 62 in Figur 2 dargestellt ist. Die Energieentnahme endet zum Zeitpunkt T8, welcher Zeitpunkt das Ende der letzten Energieabgabeperiode bildet.The transistor 21 is blocked during the last energy output period. Accordingly, any stored magnetic energy is used to charge the capacitor 1 is used, as shown by section 62 in FIG. the Energy extraction ends at point in time T8, which point in time is the end of the last energy delivery period forms.

Wie--zuvor bereits erwähnt, wird durch die gestrichelten Linien innerhalb Figur 2 die Wirkungsweise eines bekannten Wechselrichters angedeutet. Ein dem Strom I4 entsprechender Strom tritt in den bekannten Wechselrichterschaltungen nicht auf. Aus den gestrichelt dargestellten Kurven geht hervor, daß alle gespeicherte Energie bei dem bekannten Wechselrichter dem über trager während jeder Energieabgabeperiode entnommen wird, während bei dem Wechselrichter gemäß der vorliegenden Erfindung zu jedem Zeitpunkt ein wesentlicher Betrag B an gespeicherter magnetischer Energie in dem Übertrager verbleibt. Bei dem erfindungsgemäßen Wechselrichter wird jede Energieabgabeperiode vorzeitig unterbrochen und es wird zusätzliche magnetische Energie in den Ubertrager 16 eingesPeist bevor alle magnetische Energie aus dem übertrager entnommen ist. Somit wird während jeder Energieabgabeperiode nur ein Teil der gespeicherten Energie dem übertrager 16 entnommen. Die Energieentnahme aus dem übertrager 16 wird somit auf Zeitabschnitte beschränkt in welchen die größte Energie in dem übertrager gespeichert ist und in welchen die übertragung am raschesten und wirksamsten bewerkstelligt werden kan. Die Bedeutung der erfindungsgemäßen Maßnahme liegt darin, daß die Energieübertragung viel rascher vonstatten geht. Es hat sich herausgestellt, daß mit dem Wechselrichter gemaß der vorliegenden Erfindung die Blitzbereitschaft der Blitzeinrichtung gemäß Figur 1 gegenüber den bekannten Sinrichtungen etwa doppelt so schnell wieder hergestellt werden kann.As mentioned earlier, the dashed lines inside Figure 2 indicates the mode of operation of a known inverter. In the stream The current corresponding to I4 does not occur in the known inverter circuits. From the curves shown in dashed lines it can be seen that all of the stored energy in the known inverter the over carrier during each energy delivery period is removed while in the inverter according to the present invention at any point in time a substantial amount B of stored magnetic energy remains in the transmitter. In the inverter according to the invention, each Energy delivery period interrupted prematurely and it becomes additional magnetic Energy fed into the transformer 16 before all magnetic energy is released transmitter is removed. Thus, there will only be one during each energy delivery period Part of the stored energy is taken from the transmitter 16. The energy extraction from the transmitter 16 is thus limited to time segments in which the largest Energy is stored in the transmitter and in which the transfer is fastest and can be accomplished most effectively. The importance of the measure according to the invention lies in the fact that the transfer of energy takes place much more quickly. It has found that with the inverter according to the present invention Flash readiness of the flash device according to Figure 1 compared to the known devices can be restored about twice as quickly.

Der Wecllsclrichter gemäß Figur 1 wird bis zu seiner Abschaltung Energie in den Kondensator 1 einspeisen, bis dieser auf seine maximale Spannung aufgeladen ist. Mit wachsender Spannung des Kondensators 1 nimmt der Ladeeffekt ab Um diesen Bereich, in dem der Ladeffekt schlecht ist, zu unterdrücken, ist ein herkömraliches Abschaltnetzwerk vorgesehen. Der Abgriff des Potentiometers 40 wird von Hand so verstellt, daß die Neonlampe 41 eingeschaltet wird, wenn die Spannung über dem Kondensator 1 eine vorbestimmte Größe erreicht. Wenn die Neonlampe 41 einschaltet, schaltet sie ihrerseits den Transistor 42 ein, wodurch die Basis-Emitter-Strecke des Transistor 21 kurzgeschlossen wird und der Wechselrichter die Spannung auf dem Koncensator 1 nicht mehr vergrößern kann. Der Wechselrichter bleibt somit solange abgeschaltet, wie die Spannung über dem Kondensator 1 genügend hoch bleibt, um die Neonlampe 41 zu zünden.The inverter according to FIG. 1 becomes energy until it is switched off Feed into capacitor 1 until it is charged to its maximum voltage is. As the voltage of the capacitor 1 increases, the charging effect decreases around this To suppress the area in which the charging effect is bad is a traditional one Disconnection network provided. The tap of the potentiometer 40 is done by hand adjusted that the neon lamp 41 is switched on when the voltage across the capacitor 1 reaches a predetermined size. When the neon lamp 41 turns on, switches they in turn turn transistor 42, creating the base-emitter junction of the transistor 21 is short-circuited and the inverter applies the voltage to the capacitor 1 can no longer enlarge. The inverter remains switched off as long as how the voltage across the capacitor 1 remains high enough to power the neon lamp 41 to ignite.

Wenn die Spannung über dem Kondensator 1 genügend abfällt, sodaß die Neonlampe 41 ausgeschaltet wird, so schaltet auch der Transistor 42 aus und der Wechselrichter kann wieder arbeiten.When the voltage across the capacitor 1 drops enough, so that the Neon lamp 41 is turned off, the transistor 42 also turns off and the Inverter can work again.

Die Wiedereinschaltung des Wechselrichters kann durch Leckverluste des Kondensators 1,durch Stromentnahme von anderen Teilen der Schaltungsanordnung und/oder durch das Zünden der Blitzlampe 4 verursacht werden. Solange der Schalter 30 geschlossen ist, wird der Wechselrichter durch den Transistor 42 in Betrieb und außer Betrieb gesetzt, wodurch der Kondensator 1 immer auf der gewünschten Spannung gehalten wird.The restart of the inverter can be caused by leakage losses of the capacitor 1, by drawing current from other parts of the circuit arrangement and / or caused by the ignition of the flash lamp 4. As long as the switch 30 is closed, the inverter is operated through transistor 42 and put out of operation, whereby the capacitor 1 always at the desired voltage is held.

Claims

1. Method for operating an inverter circuit, in particular for electronic flash units, in which - controlled by an oscillator - on the primary side Energy from a battery is fed into the core of a transformer and on the secondary side is delivered to a load, that is to say Point in time at which the transfer core (16) still has a residual amount of energy, the energy output to the load (1) is interrupted and the supply of the transformer core (16) is switched on again from the battery (15).

2. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, in which the supply of the transformer from the battery via a primary winding - controlled by a switching element - takes place, a secondary winding via a Rectifier is connected to the load and a winding the switching element actuated so that the control winding (19) is connected to a capacitor (29) which, when the transmitter releases energy (16) is charged and that the capacitor (29) is connected to the switching element (21) and this switches through in the charged state.

3. Circuit arrangement according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a transistor (21) is arranged as Schaltelemerlt, whose Collector-emitter path is connected in series with the primary winding (17) and its base on the one hand with the control winding (19) (25) and on the other hand via a Resistance is connected to the collector.

4. Circuit arrangement according to claim 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that the capacitor (29j has a diode which is blocked when it is charged (23) is connected in parallel and a resistor (26) is connected in series.

5. Circuit arrangement according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the base-emitter path of the transistor (21) is a diode (22) is connected in parallel.

Blank page