DE2556070A1 - Tragbare hochspannungsquelle zur speisung von koronaentladungsschaltungen - Google Patents

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DR.-PHIL. G. NICK "L- Di.-hxG. J. CORNER

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München, den 8. Dezember 1975 Anwaltsaktenz.: l8l - Pat. l8

Coulter Information Systems, Inc., 7 De Angelo Drive, Bedford, Massachusetts , Vereinigte Staaten von Amerika

Tragbare Hochspannungsquelle zur Speisung von Koronaentladungs-

schaltungen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Hochspannungsquelle zur Speisung von Koronaentladungsschaltungen, welche an eine mitgeführte Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Hochspannungsquellen dieser Art bilden Gegenstand eines älteren Vorschlags entsprechend der deutschen Offenlegungsschrift 24 06 486.

In dem Bestreben, die der mitgeführten Gleichstromquelle entnommene Energie so gering wie möglich zu halten, hat man gemäß dem erwähnten älteren Vorschlag eine an die Gleichstromquelle angeschlossene Impulsquelle oder einen Oszillator vorgesehen, welcher aus der Gleichspannung der Gleichstromquelle ein Wechsel spannungssignal erzeugt, das aus einer Reihe: von Impulsen besteht, wenn die Impulsquelle erregt wird. Eine Zeitsteuerschaltung sperrt die Abgabe von Impulsen nach einer bestimmten Zeit. Zur Umformung der Impulse der abgegebenen Impulsreihe ist eine Impulsformerschaltung vorgesehen, welche die umgeformten Impulse an eine Spannungsvervielfachungsschaltung abgibt, in der die Impulse mittels eines Transformators hochtransformiert werden.

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Eine ähnliche Schaltung, welche ebenfalls Gegenstand eines älteren Vorschlages bildet, ist so aufgebaut, daß die Primärwicklung des soeben erwähnten Transformators Teil der Impulsformerschaltung ist. Der Spannungsquelle wird ein Betriebsstrom nur während einer halben Periode der Impulse entnommen. In der Sekundärwicklung des Transformators wird dann eine entsprechende Spannung induziert und mittels der Spannungsvervielfachungsschaltung zur Erzeugung der Koronaspannung multipliziert. Hingegen wird der Glexchspannungsquelle während der jeweils anderen Impulsperiode von der Impulsformersehaltung keine Energie entnommen. Trotzdem liefert die Hochspannungsquelle ununterbrochen die Koronaausgangsspannung· Die vorgeschlagene Schaltung hat außerdem noch den Vorteil, daß sie sowohl die hohe negative Koronaspannung als auch eine niedrige positive Vorspannung liefern kann, welche von der Spannungsvervielfachungsschaltung abgenommen werden können. Während die Schaltung nach dem erstgenannten älteren Vorschlag eine Zeitsteuerschaltung zur Steuerung der Impulsquelle aufweist, braucht eine solche Zeitsteuerschaltung bei der Hochspannungsquelle gemäß dem zweitgenannten älteren Vorschlag nicht vorhanden zu sein.

Durch die vorliegende Erfindung soll nun die Aufgabe gelöst werden, den Energieverbrauch der Hochspannungsquelle noch weiter ganz beträchtlich zu erniedrigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine tragbare Hochspannungsquelle zur Speisung von Koronaentladungsschaltungen erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen an eine Glexchspannungsquelle angeschlossenen Oszillator, welcher Schwingungen an eine Steuerschaltung liefert, die ihrerseits von den erstgenannten Schwingungen abgeleitete weitere Schwingungen an eine Impulsformerschaltung abgibt, die in Abhängigkeit von der jeweils ersten Halbwelle der weiteren Schwingungen jeweils einen ersten Spannungsimpuls einer Polarität und in Abhängigkeit von der jeweils zweiten Halbwelle der weiteren Schwingung jeweils einen zweiten Spannungsimpuls der jeweils anderen Polarität erzeugt,

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■wobei aber der Steuerschaltung von der Impulsformerschaltung ein Betriebsstrom im wesentlichen nur während der ersten Halbwelle der weiteren Schwingung, nicht aber während der zweiten Halbwelle der weiteren Schwingung entnommen wird, ferner durch eine an die Impulsformerschaltung angeschlossene Spannungsvervielfachungsschaltung, welche eine nutzbare Koronaausgangsspannung aus den genannten jeweils ersten und zweiten Spannungsimpulsen bildet und über Kopplungsmittel mit der Steuerschaltung verbunden ist, so daß dieser ein der Koronaausgangsspannung entsprechendes Koronasteuersignal zuführbar ist, derart, daß die Erzeugung der genannten weiteren Schwingungen mittels der Steuerschaltung auch vom Auftreten eines eine Koronaausgangsspannung unter einem bestimmten Wert meldenden Koronasteuersignal es abhängig ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen einer solchen Hochspannungsquelle bilden Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche hier zur Vereinfachung und Verkürzung der Beschreibung ausdrücklich hingewiesen wird.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise einen Schaltplan einer Hochspannungsquelle zur Speisung von Koronaentladungsschaltungen der hier vorgeschlagenen Art.

Zwar ist die vorliegende Hochspannungsquelle in mancherlei Hinsicht den Schaltungen gemäß den zuvor erwähnten älteren Vorschlägen ähnlich, doch sei die Beschreibung der Einzelheiten der Schaltung hier zur Erleichterung des Verständnisses und aus Gründen der Vollständigkeit wiederholt.

Die Schaltung ist in der Zeichnung allgemein mit 10 bezeichnet. Bei 12 ist eine Energiequelle angedeutet, welche eine Batterie enthält. Schaltmittel zum Einschalten der Hochspannungsquelle sind allgemein mit Ik bezeichnet und enthalten einen Auslöseschalter 15, einen Kondensator l6 und Widerstände 18, 19 und

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Die Energiequelle 12 ist über eine Leitung 22 und den Widerstand l8 an dem Verbindungspunkt 17 mit einem Anschlußkontakt des Auslöseschalters 15 verbunden. Der Widerstand 19 ist zwischen den Auslöseschalter 15 und Erde gelegt. Der Widerstand 20 ist mit einer Klemme an den Auslöseschalter 15 und mit seiner anderen Klemme an einen Anschluß des Kondensators 16 angeschlossen, üer andere Anschluß des Kondensators l6 ist an Erdpotential gelegt.

Die Verbindung zwischen dem Kondensator 16 und dem Widerstand stellt den Ausgang der zuvor erwähnten Schaltmittel 14 dar und ist über eine Leitung 23 an einen Oszillator 24 angeschlossen. Der Oszillator 24 ist eine auf einer Halbleiterscheibe gebildete komplementäre integrierte Metalloxid-Halbleiterschaltung (CMOS), welche vier logische NAND-Sehaltelemente enthält. Jedes der NAND-Schaltelemente hat zwei Eingänge und einen Ausgang. Sämtliche vier NAND-Schaltelemente arbeiten in folgender Weise: Erscheint an beiden Eingängen eine hohe Signalspannung oder positive Signalspannung, so nimmt der Ausgang des betreffenden. NAND-Schaltelementes eine niedrige Signalspannung an. Für sämtliche anderen Kombinationen hoher und niedriger Signalspannungen an den Eingängen des NAND-Schaltelementes hat die Ausgangs-Signal spannung einen hohen Wert.

Wie zuvor schon erwähnt, ist der Ausgang der Schaltmittel Ik über die Leitung 23 mit dem Oszillator 2k verbunden. Im einzelnen führt die Leitung 23 zu einem ersten Eingang des NAND-Schaltelementes 30. Der Ausgang des NAND-Schaltelementes 30 ist an die zusammengeschlossenen Eingänge des NAND-Schaltelementes 32 gelegt und hat außerdem mit einem Anschluß des Widerstandes Jk Verbindung. Von dem anderen Anschluß des Widerstandes 3k führt eine Verbindung zu dem zweiten Eingang des NAND-Schaltelementes 30 und außerdem zu einem Anschluß eines Kondensators 36. Der andere Anschluß dieses Kondensators 36 ist mit dem Ausgang des NAND-Schaltelementes 32 verbunden, welcher zugleich den Ausgang des Oszillators 2k bildet. Die NAND-Sehalt-

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elemente 30 und 32, der Widerstand Jk und der Kondensator 36 bilden eine besondere Art eines Oszillators, welcher oft als astabiler Multivibrator oder als astabile Kippstufe bezeichnet wird.

Vor dem Schließen des Auslöseschalters 15 ist der erste Eingang des NAND-Schaltelementes 30 über die Widerstände 19 und 20 geerdet, so daß an diesem ersten Eingang des NANDwSchaltelementss 30 Erdpotential herrscht, also eine niedrige Signalspannung auftritt. In diesem Zustand wird die von den NAND-Schaltelementen 30 und 32 gebildete, astabile Kippstufe in einem stabilen Betriebszustand oder einem Ruhezustand gehalten, wobei der Ausgang des NAND-Schaltelementes eine hohe Signalspannung aufrecht erhält und demzufolge der Ausgang des NAND-Schaltelementes 32 auf niedriger Signalspannung gehalten wird. In diesem Betriebszustand werden am Ausgang des NAND-Schaltelementes 32 kerne Schwingungen erzeugt und die NAND-Schalt elemente 30 und 32 beziehen von der Batterie 13 auch keinen Strom.

Wird nun der Auslöseschalter 15 geschlossen, so wirken der Kondensator l6 und der Widerstand 20 als Tiefpaßfilter, um die durch das Schließen des Auslöseschalters 15 hervorgerufenen Einschwingstörungen zu beseitigen. Die Widerstände 18 und 19 stellen einen Spannungsteiler dar und liefern eine konstante positive Spannung oder eine, hohe Signalspannung über den Widerstand 20 an den ersten Eingang des NAND-Schaltelementes 30. Gelangt nun eine hohe Signalspannung auch noch zu dem zweiten Eingang des NAND-Schaltelementes 30, so schaltet der Ausgang des NAND-Schaltelementes 30 von einer hohen auf eine niedrige Signalspannung um. Dies bewirkt, daß der Ausgang des NAND-Schaltelementes 32 nun eine hohe Signalspannung annimmt und der Kondensator 36 beginnt, sich umgekehrt aufzuladen. Die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 36 und dem Widerstand Jk nimmt gegen Null ab oder nimmt eine niedrige Signalspannung an, was mit einer Geschwindigkeit geschieht, welche

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durch die schaltungsmäßigen Werte des Widerstandes 3k und des Kondensators 36 bestimmt ist. Hat die Spannung an dem genannten Verbindungspunkt einen bestimmten Wert erreicht, so wirkt auf das NAND-Schaltelement 30 von diesem Verbindungspunkt her auf den zweiten Eingang praktisch eine niedrige Signalspannung. Diese niedrige Signalspannung bewirkt, daß das NAND-Schaltelement 30 seinen Schaltzustand wechselt und wieder eine hohe Signalspannung an seinem Ausgang darbietet. Die hohe Signalspannung, welche sich den Eingängen des NAND-Schaltelementes 32 mitteilt, führt dazu, daß der Ausgang des NAND-Schaltelementes 32 von einer hohen Signalspannung auf eine niedrige Signalspannung umwechselt, so daß sich nun der Kondensator 36 in der anderen Richtung aufzuladen beginnt. Die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator 36 und dem Widerstand 3k beginnt mit einer Geschwindigkeit anzusteigen, die sich, wie oben angegeben, aus den schaltungsmäßigen Werten der Bauteile 36 und 3k bestimmt. Hat die Spannung an dem genannten Schaltungspunkt einen bestimmten Wert erreicht, so nimmt das NAND-Schaltelement 30 an seinem zweiten Eingang praktisch eine hohe Signalspannung auf, so daß das NAND-Schaltelement 30 wieder seinen Schaltungszustand wechselt und am Ausgang eine niedrige Signalspannung darbietet.

Die vorstehend beschriebenen Vorgänge dauern an, so-lange der Auslöseschalter 15 geschlossen ist und der erste Eingang zu dem NAND-Schaltelement 30 eine hohe Signalspannung erhält, so daß am Ausgang des NAND-Schaltelementes 30 bzw. 32 Schwingungen in Gestalt einer Folge .verhältnismäßig stabiler und gleichförmiger Rechteckimpulse auftreten, welche zwischen einer hohen und einer niedrigen Signalspannung wechseln. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Schwingungefrequenz etwa 5 kHz. Nachdem der Oszillator als C-MOS-Bauteil ausgeführt ist, bezieht der Oszillator 2k verhältnismäßig wenig Strom, selbst wenn er angeschaltet ist und schwingt. Es sei jedoch an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß die Arbeitsfrequenz des Oszillators 2k sich abhängig von den schaltungsmäßigen Werten der verwendeten Bauteile ändert. Bei einer Schwingungsfrequenz von 5 kHz sind Frequenzänderungen von +^ 1 kHz entsprechend den Schwankungen

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der schaltungsmäßigen Werte der verwendeten Bauteile durchaus normal« Die Schwankungen der Speisespannung haben jedoch verhältnismäßig wenig Einfluß auf die Frequenz, was auf der Wirkungsweise der hier verwendeten integrierten Schaltung beruht.

Der Ausgang des Oszillators 24 wird an den ersten Eingang eines einer Steuerschaltung 40 angehörenden NAND-Sehaltelementes 38 übertragen. Das NAND-Schaltelement 38 wirkt als Sperrgatter. Wenn am zweiten Eingang des NAND-Sehaltelementes eine niedrige Signalspannung auftritt, so bleibt der Ausgang des NAND-Schaltelement es 38 auf einer hohen Signalspannung. Tritt aber an dem zweiten Eingang des NAND—Schaltelementes 38 eine hohe Signalspannung auf, so wechselt der Ausgang des NAND-Schaltelementes 38 in Abhängigkeit von einer hohen Signalspannung an dem ersten Eingang zu einer niedrigen Signalspannung über und kehrt zu einer hohen Signalspannung zurück, wenn an dem ersten Eingang des Nand-Schaltelementes 38 wieder eine niedrige Signalspannung anliegt. Nachdem die Schwingungen, welche von dem Oszillator erzeugt werden, in abwechselnden Halbwellen zwischen einer niedrigen Signalspannung und einer hohen Signalspannung hin- und herwechseln, haben sie die Wirkung, daß am Ausgang des NAND-Schaltelement es 38 in entsprechender Weise abwechselnd eine hohe Signalspannung und eine niedrige Signalspannung auftreten, vorausgesetzt, daß eine hohe Signalspannung an dem zweiten Eingang des NAND-Schaltelementes 38 anliegt, derart, daß also vom Ausgang 38 eine dem Ausgangssignal des Oszillators entsprechende Signalschwingung abnehmbar ist. Die erzeugten Impulse sind in ihrer Gestalt gleichförmig, da der Oszillator 24 ständig in Betrieb ist und seine Impulse ebenfalls gleichförmig sind.

Der Ausgang des NAND-Schaltelementes 38 der Steuerschaltung 40 ist über eine Leitung 46 mit der Impulsformerschaltung 48 verbunden. Die Impulsformerschaltung 48 enthält einen Strombegrenzungswiderstand 56, welcher an die Basis eines pnp-Transistors 50 angeschlossen ist. Der Emitter dieses Transistors 50 ist über die Leitung 22 mit der Energiequelle 12 verbunden und der Kollektor des Transistors 50 hat über den Widerstand 58 Verbin-

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dung zur Erde. Der Kollektor des Transistors 50 ist außerdem über den Widerstand 6O mit der Basis des Transistors 52 gekoppelt. Ein Strombegrenzungswiderstand 51 verbindet den Kollektor des Transistors 52 mit der Stromquelle 12 und ein Kondensator 53 ist zwischen den Verbindungspunkt des Widerstandes und der Stromquelle 12 einerseits und Erdpotential andererseits gelegt. Der Transistor 52 liegt in Emitterfolgeschaltung, wobei der Emitter an die Basis eines Transistors 54 angeschlossen ist. Die Emitterfolgeschaltung ist für den Transistor 52 vorzuziehen, da sie es ermöglicht, daß der Transistor 52 eine niedrigere Nennspannung hat, als erforderlich wäre, wenn der Transistor 52 und der Transistor 54 in Darlington-Schaltung lägen. Der Emitter des Transistors 54 ist an Erdpotential angeschlossen und der Kollektor ist an die Kathode einer Überspannungsschutz-Zenerdiode 62 gelegt, deren Anode mit dem Emitter des Transistors 54 gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 54 hat außerdem mit der Primärwicklung eines zum Hochtransformieren dienenden Transformators 68 über eine an die Klemme 70 angeschlossene Leitung 64 Verbindung. Die andere Klemme 72 der Primärwicklung des Transformators ist über die Leitung 22 an die Stromquelle 12 und außerdem über einen Wechselstrom-Koppelkondensator 63 an Erde angeschlossen. Die Transistoren 50 und sind so ausgelegt, daß von dem Kollektor zum Emitter des Transistors 5^ ein beträchtlicher Strom fließen kann, wenn sich die Transistoren 52 und 54 im Einschaltzustand befinden.

Wenn von dem Oszillator 24 keine Schwingungen erzeugt werden und jeweils für eine Halbwelle jedes Schwingungszyklus während des Auftretens von Schwingungen nimmt der Ausgang des NAND-Sehaltelementes 38 eine hohe Signalspannung an, wie zuvor ausgeführt wurde. Diese hohe Signalspannung wird über die Leitung und den Widerstand 56 an die Basis des Transistors 50 gelegt. Nachdem am Emitter des Transistors 50 eine Speisespannung anliegt und an der Basis eine hohe Signalspannung auftritt, wird der Transistor 50 in dem nichtleitenden Zustand oder im Sperr-

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zustand festgehalten bzw. vorgespannt. Ist der Transistor 50 nicht leitend, so tritt an dem Widerstand 58 kein Spannungsabfall auf, so daß auch die Transistoren 52 und 54 nichtleitend oder gesperrt bleiben. Sind die Transistoren 50, 52 und 54 nichtleitend, so wird von der Impulsformerschaltung 48 im wesentlichen kein Strom aufgenommen.

Für die jeweils anderen Halbwellen jedes Schwingungszyklus während des Auftretens von Schwingungen bietet der Ausgang des NAND-Schaltelementes 38 eine niedrige Signalspannung, welche über die Leitung 46 und den Widerstand 56 an die Basis des Transistors 50 gelangt. Diese niedrige Signalspannung wirkt als Vorspannung für den Transistor 50 in Vorwärtsrichtung, so daß dieser Transistor einen Sättigungsstrom durchläßt und am Widerstand 58 ein Spannungsabfall auftritt. Die gleichmäßige Rechteckform der Impulse des NAND-Schaltelementes 38 führt zu einer raschen und gleichmäßigen Betätigung des Transistors 50. Man erkennt also, daß der Transistor 50 durch die Rechteckwellen-Steuersignal in besonders günstiger Weise geschaltet wird.

Die von dem Widerstand 58 abgreifbare Spannung wird über den Widerstand 60 an die Basis des Transistors 52 übertragen, so daß die Transistoren 52 und 54 in Durchlaßrichtung vorgespannt werden und dadurch leitend geshaltet werden. Der Kondensator verbessert die Stromanstiegszeit für den Transistor 52, indem die Wechselstromimpedanz der Stromquelle herabgesetzt wird, so daß die Schaltgeschwindigkeit erhöht wird und die Betriebseigenschaften der Transistoren 52 und 54 verbessert werden. Die Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit und der Betätigung der Transistoren 52 und 54 und die rasche und gleichmäßige Betätigung des Transistors 50 bewirken, daß der Transistor 52 und insbesondere der Transistor 54 präzise und mit gutem Wirkungsgrad betätigt werden. Befindet sich der Transistor 54 im leitenden Zustanii, so wird von der Batterie 13 der Stromquelle 12 über die an die Bilemme 72 angeschlossene Leitung 22 ein Sättigungsstrom durch die Primärwicklung des Transformators 68 geleitet

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und gelangt von dem Transformator 68 über die an die Klemme 70 angeschlossene Leitung 64 zu der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 54, von wo aus der Strom zur Erde abfließen kann. Der Sättigungsstrom bewirkt eine Sättigung des Eisenkernes des Transformators 68. Nachdem der Sättigungsstrom nur während einer Halbwelle jedes Schwingungszyklus fließt, wenn Schwingungen auftreten, was für eine kurze Zeit nach Betätigung des Auslöseschalters 15 geschieht, bezieht die Impulsformerschaltung 48 insgesamt verhältnismäßig wenig Strom, so daß die Batterie verhältnismäßig klein und mit niedriger Kapazität ausgelegt werden kann. Nachdem ferner die Impulsformerschaltung 48 unmittelbar mit einer Energiequelle verbunden ist und nicht die gesamte, für den Betrieb erforderliche Leistung vom Oszillator geliefert wird, bleibt die von der Schaltung 10 gelieferte Ausgangsspannung konstant, obwohl beträchtliche Veränderungen in der Frequenz der Oszillatorschaltung 24 auftreten können. Der Grund hierfür wird nachfolgend aufgezeigt werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß ein zusätzlicher Vorteil darin besteht, daß bedeutend weitere Toleranzen bezüglich der schaltungsmäßigen Werte der Schaltungsbauteile zugelassen werden können, so daß die Schaltungsbauteile billiger sind und sich geringere Kosten der für die Massenproduktion geeigneten Hochspannungsquelle ergeben.

Bei dem hier beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Transformator 68 ein Windungsverhältnis von etwa 50 : 1 , so daß die in der Sekundärwicklung induzierte, an den Klemmen und 76 auftretende Spannung gegenüber der an die Primärwicklung des Transformators 68 angelegtenSpannung hochtransformiert ist. Jedesmal, wenn ein Sättigungsstrom durch die Primärwicklung des Transformators fließt und den Transformator 68 sättigt, wird eine Spannung von etwa 1000 Volt in der Sekundärwicklung induziert und erscheint an den Klemmen 74 und 76· Wenn der Transistor 54 bei jeder zweiten Halbwelle der Oszillatorschwingungen gesperrt wird und der Strom durch die Primärwicklung des Transformators 68 unterbunden wird, hat das Magnetfeld bzw.

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die darin gespeicherte Energie, welche nnter Sättigung des Transformators 68 eingespeichert worden ist, das Bestreben sich zu erhalten und induziert eine hohe Spannung entgegengesetzter Polarität in der Sekundärwicklung zwischen den Klemmen 74 und 76. Diese Spannung nimmt innerhalb einer bestimmten Zeitdauer T auf Null ab und steigt dann wieder in positiver Richtung an, so daß die Spannung oszilliert. Die Schwingungsfrequenz der Oszillatorschaltung 24 wird so gewähit, daß eine halbe Periode eine Dauer T₁ hat, welche kurzer als T ist. Hierdurch wird eine maximale Energieübertragung durch das magnetische Feld auf die Sekundärwicklung sowohl bei Sättigung des Transformators als auch bei Unterbrechung des Sättigungsstromes erreicht. Solange eine halbe Periode der Schwingungen des Oszillators eine Dauer besitzt, welche entweder kleiner als T ist oder jedenfalls lange genug ist, um im wesentlichen eine maximale Energieübertragung zur Sekundärwicklung zu erreichen, erhält man einen hohen Gesamtwirkungsgrad der Hochspannungsquelle. Das bedeutet, daß die Frequenz des Oszillators 24 sehr stark innerhalb der oben bezeichneten Grenzen schwanken kann, ohne daß ein wesentlicher Einfluß auf den Wirkungsgrad der Hochspannungsquelle festzustellen ist.

An die Ausgangsklemmen 74 und 76 der Sekundärwicklung des Transformators 68 ist eine Spannungsvervielfachungsschaltung 66 angeschlossen, welche acht Dioden 78, 80, 82, 84, 86, 87, 88 und 89 und neun Kondensatoren 90, 92, 94, 95, 96, 98, 99, 100 und 101 enthält. Die Kondensatoren 90, 92 und 94 sind jeweils mit einem Anschluß miteinander verbunden und haben Verbindung zu der Klemme 76· Der Kathodenanschluß der Diode 80, der Anodenanschluß der Diode 78 und ein Anschluß des Kondensators 96 sind mit der Transformatorklemme 74 verbunden. Der Anodenanschluß der Diode 80, der Kathodenanschluß der Diode 82 und der andere Anschluß des Kondensators 92 sind zusammengeschlossen. Der andere Anschluß des Kondensators 96, ein Anschluß des Kondensators 98, der Anodenanschluß der Diode 82 und der Kathodenanschluß der Diode 84 sind miteinander verbunden. Der Anodenan-

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schluß der Diode 84, der Kathodenanschluß der Diode 86, der erste Anschluß des Kondensators 95 und der zweite Anschluß des Kondensators 94 sind miteinander gekoppelt. Schließlich sind der Anodenanschluß der Diode 86, der Kathodenanschluß der Diode 88, ein erster Anschluß des Kondensators 99 und der andere Anschluß des Kondensators 98 miteinander verbunden*

Der Anodenanschluß der Diode 88, der Kathodenanschluß der Diode 87 und der andere Anschluß des Kondensators 95 sind zusammengeschlossen; der Anodenanschluß der Diode 87, der Kathodenanschluß der Diode 89 und der andere Anschluß des Kondensators sind miteinander verbunden; der Anodenanschluß der Diode 89 und der eine Anschluß des Kondensators 100 sind miteinander verbunden und der andere Anschluß des Kondensators 100 hat Verbindung mit dem ersten Anschluß des Kondensators 101. Der andere Anschluß des Kondensators 90, der Kathodenanschluß der Diode und der andere Anschluß des Kondensators 101 haben miteinander über den Schaltungspunkt 102 Verbindung. Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Spannungsvervielfachungsschaltung sei angenommen, daß der Schaltungspunkt 102 geerdet ist.

Die Spannungsvervielfachungsschaltung wirkt folgendermaßen: Zur Zwefcke der Erläuterung sei davon ausgegangen, daß in der Sekundärwicklung des Transformators 68 eine Spannung E induziert wird und daß, wie bereits gesagt, der Schaltungspunkt auf Erdpotential liegt, so daß bei einer Induktion der Spannung in der Sekundärwicklung in solcher Richtung, daß die Klemme positiv und die Klemme 76 negativ ist, die Klemme 74 über die in Vorwärtsrichtung vorgespannte Diode 78 geerdet wird, während der Kondensator 90 auf eine Spannung -E aufgeladen wird. Wenn sich dann die in der Sekundärwicklung des Transformators induzierte Spannung umdreht, wird die Klemme 74 negativ und die Klemme 76 wird positiv. Die Sekundärwicklung liegt dann in Reihe mit der Spannung von -E, auf welche der Kondensator 90 zuvor aufgeladen worden ist, so daß die effektive Spannung an der Klemme 74 nun -2E beträgt. Hierdurch wird die Diode 80 in

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Vibrwärt sri chtung vorgespannt, so daß der Kondensator 92 von der Sekundärwicklung her aufgeladen wird. Die Kondensatoren und 92 sind in Serie geschaltet, so daß die an dem Verbindungspunkt der Dioden 80 und 82 auftretende Spannung -2E beträgt. Bei der nächsten Spannungsumkehr durch entsprechende Induktion in der Sekundärwicklung wird die Klemme 74 wieder positiv und ist wieder über die Diode 78 geerdet, während die Klemme 76 wieder negativ wird und den Kondensator 90 erneut auf -E auflädt. Die Diode 82 wird jetzt in Vorwärtsrichtung vorgespannt, so daß der Kondensator 96 die Spannungen, auf welche die Kondensatoren 90 und 92 aufgeladen worden sind, übernehmen kann und sich auf eine Spannung von -2E auflädt. Bei einer weiteren Spannungsumkehr wird die Klemme 74 wieder negativ und hat eine Spannung von -2E gegenüber Erde. Diese Spannung liegt in Reihe zu der Spannung von -2E an dem Kondensator 96. Diese Spannung steht in Durchlaßrichtung an der Diode 84 an, so daß der Kondensator 94 auf eine Spannung von -4E aufgeladen wird. Wenn beim nächsten Spannungswechsel die Klemme 74 wieder positiv wird, wird sie abermals über die Diode 78 geerdet und die Klemme 76 nimmt negative Spannung an, so daß der Kondensator wieder auf -E aufgeladen wird. Dies erniedrigt die Spannung an der Verbindung zwischen den Dioden 82 und 84 und den Kondensatoren 96 und 98 auf -2E. Die Aufladungsspannung des Kondensators 9k bleibt aber auf einem Wert von -4E, da die Diode 84 in Sperrrichtung mit Spannung beaufschlagt ist und folglich eine Entladung verhindert. Durch die am Kondensator 94 auftretende Aufladungsspannung von -4E wird die Diode 86 in Vorwärtsrichtung vorgespannt, so daß die Spannung auf den Kondensator übergehen kann. Der Kondensator 98 lädt sich dann auf eine Spannung von -2E auf, wobei eine weitere Spannung von -2E am Kondensator 96 auftritt. Am Verbindungspunkt zwischen den Dioden 86 und 88 und dem Kondensator 98 herrscht folglich eine Spannung von -4E. Bei der nächsten Spannungsumkehr wird die Klemme wieder negativ und nimmt eine Spannung von -2E gegenüber Erde an. Diese Spannung liegt in Reihe mit der Spannung von -2E, auf welche sich der Kondensator 96 aufgeladen hat, sowie mit

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der Spannung von -2E, auf welche der Kondensator 98 aufgeladen worden ist, so daß am Verbindungspunkt zwischen den Dioden 86 und 88 und dem Kondensator 98 jetzt eine Spannung von -6E auftritt. Diese Spannung von -6E belastet die Diode 88 in Durchlaßrichtung, so daß der Kondensator 95 auf eine Spannung von -2E aufgeladen wird, wobei an dem Kondensator 94 eine Spannung von -4E auftritt. Wenn sich dann die Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators wieder umdreht, wird die Klemme 74 abermals positiv und ist über die Diode 78 geerdet, während die Klemme 76 negativ wird und eine Wiederaufladung des Kondensators 90 auf eine Spannung von -E bewirkt. Die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 82 und 8k und den Kondensatoren 96 und 98 nimmt auf -2E ab und die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 86 und 88 und den Kondensatoren und 99 erniedrigt sich auf -4E. Die Spannungen, auf welche sich die Kondensatoren 9k und 95 aufgeladen haben, bleiben jedoch -4E bzw. -2E, da die Dioden 84 und 88 in Sperrichtung belastet werden. Durch die Spannung von -4E an dem Kondensator 94 und die Spannung von -2E an dem Kondensator 95 wird die Diode 87 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß die Ladung auf den Kondensator 99 übertragen werden kann. Der Kondensator 99 lädt sich auf eine Spannung von -2E auf und weitere Spannungen von -2E treten jeweils an den Kondensatoren 96 und 98 auf. Bei der nächtsen Spannungsumkehr liegt die an der Klemme 74 auftretende Spannung in Reihe mit den Spannungen in der Größe von -2E, auf welche die Kondensatoren 961 98 und 99 aufgeladen worden sind, so daß eine Spannung von -8e an dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 87 und 89 und dem Kondensator 99 auftritt. Durch diese Spannung von -8E wird die Diode 89 in Durchlaßrichtung beaufschlagt, so daß sich die Serienschaltung aus den Kondensatoren 100 und 101 auf die Spannung von -8E auflädt. Bei der nächsten Spannungsumkehr wird die Klemme 74 dann wieder positiv und wird über die Diode 78 geerdet. Die Klemme 76 nimmt negatives Potential an und der Kondensator 90 wird wieder auf -E aufgeladen. Die Kondensatoren 96, 98 und 99 sind in Reihenschaltung an die geerdete Klemme 74 gelegt, so daß sich die Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen den Dioden 87 und 89

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auf -6Ε erniedrigt. Die Diode 89 ist unter diesen Bedingungen in Sperrichtung vorgespannt, so daß eine Entladung der Kondensatoren 100 und 101 zu den Kondensatoren 99» 98 und 96 hin verhinfert wird. Das bedeutet, daß eine Spannung von -8E an den Kondensatoren 100 und 101 sowie auf der Leitung 104 aufrecht erhalten wird. Bei dem hier beschriebenen, bevorzugten Ausführung sb ei spiel beträgt die in der Sekundärwicklung des Transformators induzierte Spannung annähernd 1000 Volt, so daß auf der Leitung 104 schließlich eine Spannung von etwa 8OOO Volt auftritt. Eine Spannung von etwa 8000 Volt ist der notwendige Spannungswert, um eine Koronaspannung und einen Koronastrom zu erzeugen und um einen stabilen Betrieb und eine Regelung zu ermöglichen. Die Kondensatoren 100 und 101 haben zum einen die Fähigkeit, die Ladung für eine Schwingungsperiode zu speichern und wirken zum anderen auch als Filter, welcher unerwünschte, auf der Leitung 104 etwa auftretende Impulse abschwächt. Die Spannungsvervielfachungsschaltung 66 bewirkt also eine Spannungsverachtfachung, so daß die Hochspannungsquelle 10 die notwendige Koronaausgangsspannung zu liefern vermag.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Spannungsvervielfachungsschaltung 66 keine Verbindung zu der Batterie 13 hat. Die gesamte Ladespannung wird von der in dem Transformator 68 induzierten Spannung gebildet, so daß kein zusätzlicher Strom oder keine zusätzliche Leistung außer demjenigen bzw. derjenigen aus der Batterie 13 entnommen wird, welcher bzw. welche zum Betrieb der Impulsformerschaltung 48 und des Oszillators 24 erforderlich ist. Wie zuvor erwähnt, ist in beiden Schaltungen der Leistungsverbrauch und die Stromaufnahme auf minimalen Wert gebracht.

Parallel zu den Kondensatoren 100 und 101 liegen zwischen der Leitung 104 und dem Schaltungspunkt 102 sechs in Reihe geschaltete Widerstände 106, 107, 108, 109, 110 und 111, welche Ableitungswider stände oder Potentialsteuerwiderstände sind, die zur Stabilisierung der Hochspannungsquelle dienen. Die Leitung 112, welche die Verbindung zwischen den Kondensatoren 100 und

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101 mit der Verbindung zwischen den Widerständen 108 und 109 verbindet, bewirkt einen Spannungsausgleich zwischen den sich an den Kondensatoren 100 und 101 jeweils aufbauenden Spannungen.

Ein Spitzenstrom-Begrenzungswiderstand 113 und eine Belastung liegen in Reihenschaltung zwischen der Leitung 104 und Erdpotential. Der Widerstand 113 verhindert die Einleitung von Überströmen, welche zu Zerstörungen führen könnten,in die Belastung 114. -Die Belastung Il4 hat die Form des Widerstandes der Koronaelektrode, welche beispielsweise nahe der Oberfläche eines islektrophotographischen Films angeordnet ist, welcher durch Koronaentladung von der Koronaelektrode aufgeladen werden soll. Die hohe Koronaspannung, welche auf die Belastung 114 übertragen wird, bewirkt eine Ionisierung der Luft nahe der Oberfläche des elektrophotographisehen Films, wodurch die Oberfläche des Films aufgeladen wird, wie dies an anderer Stelle ausführlich beschrieben ist.

Wenn die Belastung 114 abgetrennt wird, so können die Spannungsvervielfachungsschaltung 66 und die hohe Energie, welche in dem magnetischen Feld des Transformators 68 gespeichert ist, eine Spannung an der Klemme 70 verursachen, welche so stark ansteigt, daß sie zu einer Zerstörung der Transistoren 52 und 54 führen kann. Um die Transistoren dagegen zu schützen, ist die Zenerdiode 62 vorgesehen, welche die an der Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 54 anstehende Spannung auf einen Wert unterhalb der Durchbruchsspannung des Transistors 54 begrenzt. Wenn beispielsweise die Durchbruchsspannung des Transistors 54 einen Wert von 50 Volt hat, so wählt man für die Zenerdiode 62 die Type VR 47A, welche eine Zusammenbruchsspannung von etwa 47 Volt aufweist.

Die Hochspannungsquelle 10 benötigt ein Minimum an Strom. Dies wird dadurch erreicht, daß der von der Leitung 104 abgegebene Koronastrom bestimmt und zu gegebener Zeit ein weiterer Betrieb;,

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der Impulsformerschaltung 48 gesperrt wird. Der Oszillator 24 entnimmt aus der Batterie 13 außerordentlich wenig Strom, selbst wenn der Oszillator ständig in Betrieb ist, während die Impulsformerschaltung 48 im Betrieb im wesentlichen den gesamten Strom, welcher von der Hochspannungsquelle 10 bereitgestellt wird ,entnimmt, so daß in denjenigen Zeiten, in welchen die Impulsformerschaltung 48 gesperrt ist, die Hochspannungsquelle 10 praktisch keinen Strom aus der Batterie 13 entnimmt. Die gewünschte Koronaspannung ist verhältnismäßig hoch und schwankt mit Änderungen der Belastung, so daß eine Bestimmung schwierig ist. Aus diesem Grunde wird der Koronastrom gemessen, indem der Strom bestimmt wird, welcher an dem Ausgang der Spannungsvervielfachungsschaltung auftritt. Die Übertragung der Schwingungen von dem Oszillator 24 zur Impulsformerschaltung 48 wird dann unterbrochen, wenn der auftretende Koronastrom einen bestimmten Wert übersteigt. Diese Bestimmung des Ausgangsstromes und die Rückkopplungsregelung zur Erzielung eines minimalen Strombedarfs der Hochspannungsquelle 10 wird als Stromregelung bezeichnet. Diese Schaltungsaufgabe übernimmt die Steuerschaltung 40.

In der Steuerschaltung 40 sind ein zur Bestimmung des Stromes dienendes Potentiometer 120 und ein zur Begrenzung des Maximalstromes dienender Pufferwiderstand 122 in Reihe zwischen den Schaltungspunkt 102 der Spannungsvervielfachungsschaltung 66 und Erdpotential gelegt. Ein Kondensator 124 und eine Zenerdiode 126 sind zueinander parallel geschaltet und liegen außerdem parallel zu der Serienschaltung des Potentiometers 120 und des Widerstandes 122, so daß eine Zerstörung der integrierten Schaltungsbauteile der Steuerschaltung 40 vermieden wird, wenn an der Belastung Il4 ein Überschlag auftreten sollte. Der bewegliche Kontaktarm 128 des Potentiometers 120 ist über den Widerstand I30 mit den beiden Eingängen des NAND-Sehaltelementes 132 verbunden. Der Kondensator 134 und die Diode 136 liegen parallel zwischen den Eingängen des NAND-Sehaltelementes 132 und Erdpotential und die Diode 138 ist zwischen die Eingänge

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des NAND-Sehaltelementes und die Energiequelle 12 geschaltet. Die Dioden 136 und I38 dienen zum Schutz gegen Überspannungen und legen die Spannung an dem Eingang des NAND-Schaltelementes 132 fest, so daß verhindert wird, daß die Spannung zu weit unter Erdpotential abfällt oder zu weit über Erdpotential ansteigt und zu einer Beschädigung des NAND-Schaltelementes 132 führen würde. Ein Anschluß eines Widerstandes l40 ist mit den Eingängen des NAND-Schaltelementes 132 verbunden, während der andere Anschluß dieses Widerstandes an den tferschieblichen Kontaktarm l42 eines Potentiometers 144 gelegt ist. Die eine Klemme des Potentiometers 144 ist nicht beschaltety während die andere Klemme Verbindung zum Ausgang des NAND-Schaltelementes 132 hat. Der Ausgang des NAND-Schaltelementes 132 führt zu dem zweiten Eingang des zuvor schon erwähnten NAND-Schaltelementes 38· Wie oben ausgeführt, nimmt der erste Eingang des NAND-Schaltelementes 38 die Schwingungen des Oszillators 24 auf.

Im Betrieb bilden das Potentiometer 120 und der Widerstand 122 einen Stromweg zwischen dem Ausgang der Spannungsvervielfachungsschaltung 66 und Erdpotential, so daß der Strom, welcher durch das Potentiometer 120 und den Widerstand 122 fließt, proportional zu dem Koronastrom ist, welcher durch die Belastung fließt. Nachdem der Stromweg über das Potentiometer 120 und den Widerstand 122 von dem Schaltungspunkt 102 ausgeht und zur Erde führt, ist die am Potentiometer 120 auftretende und mittels des beweglichen Kontaktarmes 128 abgreifbare Spannung gegenüber Erdpotential positiv. Wenn der durch das Potentiometer 120 fließende Strom ansteigt, was einen Anstieg des Koronastromes über die Leitung 104 signalisiert, so nimmt die Spannung an dem Kontaktarm 128 zu. Diese Spannung wird über den Widerstand I30 an die Eingänge des NAND-Schaltelementes 132 angekoppelt und wenn diese Spannung einen bestimmten Schwellenwert übersteigt, welcher in dem NAND-Schaltelement 132 vorgegeben ist, so ändert sich das Ausgangssignal des NAND-Schaltelementes 132 von einem hohen Wert auf einen niedrigen Wert. Wenn die Koronaspannung und damit der Koronastrom abfallen, so nimmt auch die Spannung,

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welche an die Eingänge des NAND-Schaltelementes 132 angekoppelt wird, entsprechend ab. Fällt diese Spannung unter den im NAND-Schalt el em ent 132 vorgegebenen Schwellenwert ab, so wechselt das Ausgangssignal des NAND-Schaltelementes 132 von einem niedrigen Signalwert zu einem hohen Signalwert über.

Das Potentiometer 144, der Widerstand l4O und der Kondensator haben eine Rückkopplungswirkung mit Bezug auf den Betrieb des NAND-Schaltelementes 132, so daß eine gleichförmigere Regelung erreicht wird. Wenn nämlich die Spannung am Eingang des NAND-Schaltelementes 132 ansteigt und der Ausgang auf einen niedrigen Signalspannungswert umzuschalten sucht, so vermindert die Spannungsrückkopplung zum Kondensator 134 die Spannung am Eingang des NAND-Schaltelementes 132 und verhindert dadurch ein rasches Überwechseln des Ausganges von dem hohen Signalspannungswert auf den niedrigen Signalspannungswert. Wenn die Eingangsspannung abfällt und der Ausgang des NAND-Schaltelementes auf die hohe Signalspannung umzuschalten sucht, so bewirkt die Spannungsrückkopplung zum Kondensator 134 eine Erhöhung der Spannung am Eingang des NAND-Schaltelementes 132, so daß ein rasches Umschlagen des Ausganges des NAND-Schaltelementes von der niedrigen Signalspannung auf die hohe Signalspannung verhindert wird.

Wenn an dem Ausgang des NAND-Schaltelementes 132 ein niedriges Spannungssignal auftritt, welches anzeigt, daß eine für die gewünschten Zwecke geeignete Koronaspannung entwickelt wird und welche an den zweiten Eingang des NAND-Schaltelementes 38 angekoppelt wird, so wird das NAND-Sehaltelement 38 gesperrt, so daß keine Schwingungen mehr von dem Oszillator an die Impulsformerschaltung 48 weitergegeben werden. Wenn also eine ausreichend hohe Koronaspannung erzeugt worden ist, so bewirkt die Steuerschaltung 4θ, daß danach nicht noch weiter Leistung entnommen wird, so daß der Leistungsverbrauch der Hochspannungsquelle 10 auf minimalem Wert bleibt. Wenn die an den Kondensatoren 100 und 101 auftretende Spannung durch Ableitung allmäh-

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lieh abfällt und unter einen gewünschten Pegel absinkt oder bei Inbetriebsetzung der Schaltung 10, wenn der gewünschte Koronastrom noch nicht erreicht ist, bewirkt die Steuerschaltung 40, daß die Schwingungen die Impulsformerschaltung 48 erreichen, s© daß ©in gewünschter Koronastrom dann erzeugt und aufrecht erhalten werden kann. Die zuvor beschriebene Rückkopplungs-. wirkung des NAND-Schaltelementes 132 führt dazu, daß das NAND-Seiiaitolement 38 eine Anzahl von Impulsen oder eine Impulsfolge zu. der Impulsformerschaltung 48 gelangen läßt, um die gewünschte Koronaspannung aufrecht zu erhalten, so daß also nicht bloß ein einziger Impuls für die Aufrechterhaltung der Koronaspannung durchgelassen wird. Die Rückkopplungswirkung ermöglicht eine stabile Bestimmung und Regelung der Spannung, während bei Übertragung einzelner Impulse von dem NAND-Schaltelement 38 her ohne eine Rückkopplung die Koronaspannung über und unter den gewünschten Spannungswert hinausschwingen würde, und zwar mit bedeutend größerer Geschwindigkeit aufgrund einer oftmaligen Betätigung der Steuerschaltung während kurzer Zeit, derart, daß der Betrieb unstabil wäre und die Steuerung und Regelung verhältnismäßig schwierig und mit schlechtem Wirkungsgrad zu verwirklichen wäre, was jedoch durch die hier vorgeschlagenen Schaltungsmaßnahmen vermieden ist.

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Claims (16)

Patentansprüche »

1./ Tragbare Hochspannungsquelle zur Speisung von Koronaent- ^fadungsschaltungen, gekennzeichnet durch einen an eine Gleichspannungequelle (12, 13) angeschlossenen Oszillator (24), welcher Schwingungen an eine Steuerschaltung (4θ) liefert, die ihrerseits von den erstgenannten Schwingungen abgeleitete, weitere Schwingungen an eine Xmpulsformerschaltung (48) abgibt, die in Abhängigkeit von der jeweils ersten Halbwelle der weiteren Schwingungen jeweils einen ersten Spannungsimpuls einer Polarität und in Abhängigkeit von der jeweils zweiten Halbwelle der weiteren Schwingungen jeweils einen zweiten Spannungsimpuls der jeweils anderen Polarität erzeugt, wobei aber der Steuerschaltung von der Impulsformerschaltung ein Betriebs» strom im wesentlichen nur während der ersten Halbwelle der weiteren Schwingungen, nicht aber während der zweiten Halbwelle der weiteren Schwingungen entnommen wird, und ferner durch eine an die Impulsformerschaltung angeschlossene Spannungsvervielfachung sschaltung (166), welche einen nutzbaren Koronaausgang aus den genannten jeweils ersten und zweiten Spannungsimpulsen bildet und über Kopplungsmittel mit der Steuerschaltung verbunden ist, so daß dieser ein dem Koronaausgang entsprechendes Koronast euer signal zuführbar ist, derart, daß die Erzeugung der genannten weiteren Schwingung mittels der Steuerschaltung auch vom Auftreten eines einen Koronaausgang unter einem bestimmten Wert meldenden Koronasteuersignals abhängig ist.

2. Hochspannungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine mit den genannten Kopplungsmitteln (lOO, 102, 124, 126) verbundene Detektorschaltung (120, 122, 130, 134, 132, l40, 144) enthalten, welche ein Detektorsignal in Abhängigkeit vom Auftreten eines unter einem bestimmten Wert liegenden Koronaausganges erzeugt und daß mit der Detektorschaltung und dem Oszillator (24) ein Torschaltelement (38) verbunden ist, von welchem in Abhän-

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gigkeit von den erstgenannten Schwingungen und dem Detektorsignal die genannten weiteren Schwingungen abnehmbar (46) sind.

3. Hochspannungsquelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Torschaltelement (38) ein NAND-Schaltelement ist.

4. Hochspannungsquelle nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Detektormittel eine Fühlerschaltung (120, 122, 130, 134, l4O, 144) enthalten, mittels welcher eine Spannung gebildet wird, welche sich in Abhängigkeit vom Koronaausgang ändert, wobei mit der Fühlerschaltung ein weiteres Torschaltelement (132) verbunden ist, von welchem das genannte Detektor— signal abnehmbar ist, wenn die von der Fühlerschaltung gebildete Spannung unter einen bestimmten Wert abfällt.

5· Hochspannungsquelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte weitere Torschaltelement (132) ein NAND-Schaltelement ist.

6. Hochspannungsquelle nach Anspruch 4 oder 5 ι dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlerschaltung eine Widerstandsanordnung (120, 122, 130) zur Bestimmung eines zum Koronaausgang proportionalen Stromes und zur Erzeugung der genannten, sich entsprechend dem Strom ändernden Spannung enthält und daß das weitere Torschaltelement (132) abhängig von einem Wert der genannten Spannung betätigt wird, welcher über einem Schwellenwert gelegen ist und das Auftreten des gewünschten Koronaausganges anzeigt, derart, daß das weitere Torschaltelement das Detektorsignal sperrt, während in Abhängigkeit von einem Wert der genannten Spannung unterhalb des Schwellenwertes entsprechend einem Koronasignal unterhalb des gewünschten Koronaausganges das Detektorsignal abgegeben wird.

7. Hochspannungsquelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Torschaltelement (132) ein Halbleitergerät ist und daß mit diesem eine Rückkopplungsschaltung (134, l4O, 144) verbunden ist, welche auf das weitere Torschaltelement zur Sta-

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bilisierung von dessen Betrieb eine Rückkopplungswirkung ausübt.

8. Hochipannungequelle nach Anspruch 7« dadurch gekennzeichnet, daß das von einem NAND-Sehaltelement gebildete weitere Torschaltelement (132) mindestens einen Eingang und einen Ausgang aufweist und daß die Rückkopplungsschaltung einen mit dem Ausgang des NAND-Sehaltelementes verbundenen Widerstandszweig (144, l4O) sowie einen Kondensator (134) enthält, welcher zwischen den Eingang des NAND-Schaltelementes und Erdpotential gelegt ist.

9. Hochspannungsquelle nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Koronaausgang eine Koronaausgangsspannung ist, während das Koronasteuersignal ein Koronastrom ist, welcher sich entsprechend der Koronaausgangsspannung ändert und mit welchem über die genannten Kopplungsmittel die Detektorschaltung beaufschlagbar ist.

10. Hochspannungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (24) eine astabile Kippstufe (30, 32, 3^:, 36) ist.

11. Hochspannungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsvervielfachungsschaltung (66) eine Spannungsveracht fachung vornimmt.

12. Hochspannungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsformerschaltung (48) eine an die Steuerschaltung (4o) angeschlossene Schalteinrichtung (50, 52, 5^) sowie einen Transformator (68) enthält, der mit der Schalteinrichtung verbunden ist, wobei während einer ersten Halbwelle der genannten weiteren Schwingungen die Schalteinrichtung einen Eingangsstrom aufnimmt und einen Sättigungsstrom durch den Transformator führt und während der zweiten Halbwelle der genannten weiteren Schwingungen die Stromaufnahme beendet und den Sättigungsstrom durch den Transformator sperrt, derart, daß

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der Transformator abhängig vom Aufbau des Sättigungsstroms ausgangsseitig einen ersten Spannungsimpuls und abhängig von der Beendigung des Sättigungsstromes einen zweiten Spannungsimpuls abgibt.

13. Hochspannungsquelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (68) eine Primärwicklung und eine Sekundärwicklung besitzt, von welchen die Primärwicklung zwischen die Gleichspannungsquelle (12, 13) und die genannte Schalteinrichtung (50, 52, 54) gelegt ist und von welchen die Sekundärwicklung die genannten beiden Spannungsimpulse abgibt.

14. Hochspannungsquelle nach Anspruch I3, dadurch gekennzeichnet , daß der Transformator (68) so bemessen ist, daß er durch den genannten Sättigungsstrom in die Sättigung kommt und dabei in seiner Sekundärwicklung der eine Spannungsimpuls induziert wird, während bei Beendigung des Sättigungszustandes des Transformators in dessen Sekundärwicklung der jeweils andere Spannungsimpuls induziert wird.

15· Hochspannungsquelle nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schalteinrichtung (50» 52, 54) ein erstes Halbleiterschaltelement (50)1 das mit der genannten Steuerschaltung (40) verbunden ist, normalerweise nichtleitend ist und nur in Abhängigkeit von der ersten Halbwelle der genannten weiteren Schwingungen leitend geschaltet wird, sowie ein zweites Halbleiterschaltelement (52, 54) enthält, das mit dem erstgenannten Halbleiterschaltelement und dem Transformator (68) verbunden ist und nur in Abhängigkeit vom Leitungszustand des ersten Halbleiterschaltelementes eingeschaltet wird, um den Sättigungsstrom zu leiten und durch den Transformator zu führen.

16. Hochspannungsquelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Transformators (68) zwischen das genannte zweite Halbleiterschaltelement (54) und die Gleich-

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Spannungsquelle (12, 13) gelegt ist, derart, daß die genannten beiden Spannungsimpulse in der Sekundärwicklung des Transformators induziert werden.

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