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Schaltungsanordnung für lichtmengengesteuerte Elektronen-
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blitzgeräte Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für lichtmengengesteuerte
Elektronenblitzgeräte mit einem von einer Energiequelle gespeisten Speicherkondensator
und einer zu
diesem Speicherkondensator parallelgeschalteten Serienschaltung,
die eine Blitzröhre und einen ersten elektronischen Schalter enthält, wobei der
erste elektronische Schalter zur An- und Abschaltung des durch die Blitzröhre fliegenden
Stroms dient und zwei Haupt- sowie eine Steuerelektrode aufweist und durch Umpolen
der an den Hauptelektroden liegenden Spannung gesperrt werden kann, und wobei ein
zweiter elektronischer Schalter vorgesehen ist, der aufgrund eines Steuerbefehls
von einer Schaltungsanordnung, die bei einer bestimmten von angestrahlten Objekten
reflektierten Lichtmenge anspricht, einen Kommutierungskondensator derart entlädt,
daß eine Umpolung der Spannung an den Hauptelektroden des ersten elektronischen
Schalters stattfindet und damit die Abschaltung des Stromflusses durch die Blitzröhre
eingeleitet wird.
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Bei lichtmengengesteuerten Elektronenblitzgeräten wird von einer Blitzlampe
nur soviel Licht abgegeben, wie zur richtigen Belichtung eines Bildes notwendig
ist. Um dies zu erreichen, ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die auf das
Licht der Umgebung anspricht und bei Erreichen eines bestimmten Lichtschwellwertes
die Stromzufuhr zur Blitzlampe unterbricht. Wird beispielsweise von der Blitzlampe
Licht ausgestrahlt, so fällt dieses Licht in der Regel auf Gegenstände, die sich
in der näheren Umgebung befinden.
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Von diesen Gegenständen wird ein Teil des Lichts wieder
auf
das Blitzgerät zurückreflektiert und bewirkt dort das Ansprechen einer lichtempfindlichen
Schaltung, sofern ein bestimmter Mindestbetrag an reflektiertem Licht überschritten
wird. Durch das Ansprechen der lichtempfindlichen Schaltung wird die Stromführung
zu der Blitzlampe unterbrochen, so daß die Blitzlampe verlöscht.
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Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Betriebsweise
eines Verbraucherelements bekannt, das den elektrischen Strom einer Energieversorgungsquelle
in einen Lichtblitz umwandelt und das funktionsmäßig mit Mitteln verbunden ist,
die das Licht des Verbraucherelements erfassen und ein Signal erzeugen, wenn eine
vorgegebene Lichtmenge erzeugt wurde (US-PS 3 857 o64). Diese Schaltungsanordnung
enthält einen ersten elektronischen Schalter mit zwei Hauptelektroden, mit denen
dieser Schalter in Reihe zu dem Verbraucherelement und einer Energieversorgungsquelle
verbunden ist. Außerdem besitzt er eine Steuerelektrode, mit der er ein Signal empfängt,
welches ihn leitend macht, um elektrische Energie auf das Verbraucherelement zu
geben und auf diese Weise einen Blitz zu erzeugen. Weiterhin ist bei dieser bekannten
Schaltungsanordnung eine mit Gas gefüllte und als Schalter arbeitende Röhre vorgesehen,
die zwei nahe beieinander liegende Hauptelektroden und eine Zündelektrode aufweist.
Diese gasgefüllte Röhre ist mit einer ihrer Hauptelektroden mit einer Hauptelektrode
des ersten elektronischen Schalters verbunden, wobei ein Kommutierungskondensator
zwischen die andere
Hauptelektrode der gasgefüllten Röhre und dem
Verbindungspunkt des ersten elektronischen Schalters und dem Verbraucherelement
angeschlossen ist.
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Nachteilig ist bei dieser Schaltungsanordnung, daß die gasgefüllte
Röhre mit einer besonderen Steuerelektrode versehen werden muß.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Schaltungsanordnung
der Vorbeschriebenen Art als zweiten elektronischen Schalter eine Röhre vorzusehen,
die eine derartige Steuerelektrode nicht benötigt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als zweiter
elektronischer Schalter eine gasgefüllte Röhre mit zwei gegenüberliegenden Elektroden
vorgesehen ist, deren Gasfüllung und Gasdruck derart gewählt sind, daß sich die
Hauptphase der Entladung im wesentlichen im Hochstrom -Bogenbetrieb abspielt und
daß die Durchschaltung dieser Röhre durch eine Schaltungsanordnung bewirkt wird,
die eine zusätzliche Spannung an die Elektroden der Röhre legt, die sich der normalerweise
an den Elektroden der Röhre anstehenden Spannung überlagert und mit dieser zusammen
die Durchbruchspannung der Röhre überschreitet.
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Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin,
daß die Zündung der als Schalter wirkenden Röhre nicht über die Steuerelektrode
erfolgt, sondern durch Uberlagern
einer zusätzlichen Spannung
zu der an den Hauptelektroden dieser Röhre anstehenden Spannung erreicht wird.
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Uberschreitet die Summe der Spannungen die Durchbruchspannung der
Röhre, so zündet diese durch. Dagegen bleibt die Röhre gesperrt, wenn die Durchbruchspannung
nicht erreicht wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltungsanordnung, bei der eine zusätzliche
Spannung an die als zweiter elektronischer Schalter wirkenden Röhre geführt ist,
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung, bei der die zusätzliche Spannung parallel zu den
beiden Elektroden der Röhre gelegt ist, Fig. 3 eine Schaltungsanordnung, bei der
die zusätzliche Spannung parallel zu den beiden Elektroden der Röhre gelegt ist
und eine Diode mit ihrer Anode an der einen Elektrode der Röhre liegt, Fig. 4 eine
Schaltungsanordnung, bei der die zusätzliche Spannung parallel zu den beiden Elektroden
der Röhre gelegt ist und eine Diode mit ihrer Kathode
an der einen
Elektrode der Röhre liegt.
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Fig. 5 eine Schaltungsanordnung, bei der eine zusätzliche Spannung
an die Röhre gelegt ist und eine Sekundärwicklung eines Transformators mit dieser
Röhre in Reihe liegt, die gleichzeitig als Strombegrenzungsdrossel wirkt, Fig. 6
eine Schaltungsanordnung, bei der eine zusätzliche Spannung an die Röhre angelegt
ist und eine Diode sowie eine Sekundärwicklung eines Transformators mit der Röhre
in Reihe liegen.
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In der Fig.1 ist eine Blitzröhre lol dargestellt, die mit ihrer Anode
an einen nicht gezeigten Blitzkondensator, mit ihrer Zündelektrode an einen nicht
gezeigten Zündtransformator und ihrer Kathode an die Anode eines als ersten Schalter
dienenden Serienthyristors 102 angeschlossen ist.
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Die nicht dargestellten Schaltungseinrichtungen sind an sich bekannt
und bedürfen deshalb keiner näheren Erläuterung (vergl. z.B. DT-OS 22 o6 773. Die
Steuerelektrode des erwähnten Thyristors 102 ist einerseits über einen ersten Widerstand
1o3 mit dem nicht gezeigten Zitndkondensator und andererseits über einen zweiten
Widerstand 104 und einen Kondensator 105 mit einer Hauptelektrode der als zweiter
Schalter dienenden Röhre 106 verbunden. Von dieser Hauptelektrode der Röhre 106
führt noch eine Verbindung zu der Anode des ersten elektronischen Schalters 102,
und
zwar über eine Drossel 107 und einen Kommutierungskondensator
108. Außerdem ist diese Hauptelektrode über die Drossel 107 und einen Widerstand
1o9 mit der Anode der Blitzröhre lol verbunden.
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Die andere Hauptelektrode der Röhre 106 ist sowohl über einen Kondensator
11o an die Sekundärwicklung 111 eines Transformators 112 als auch über eine Diode
113 an die Kathode des Thyristors 102 angeschlossen, wobei die Diode 113 anodenseitig
an der Röhre 106 liegt. Zwischen der Kathode der erwähnten Diode 113 und dem Kondensator
105 befindet sich noch eine weitere Diode 114, deren Anode an demjenigen Anschluß
des Kondensators 105 liegt, der nicht mit der Röhre 106 verbunden ist.
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Die Primärwicklung 115 des Transformators 112 ist über einen Kondensator
116 an die Anode eines Thyristors 117 und an einen Widerstand 118 angeschlossen,
wobei die Kathode dieses Thyristors 117 an dem jeweils anderen Anschluß der Sekundär-
und Primärwicklung 111, 115 des Transformators 112liegt. Die Steuerelektrode des
Thyristors 117 ist mit einer nicht gezeigten Schaltungsanordnung verbunden, we.lche
das von der Blitzlampe lol ausgesandte und vom Objekt zurückgestrahlte Licht erfaßt.
Derartige Schaltungsanordnungen sind bereits bekannt (vergl. US-PS 3 857 o64, Fig.l
Nr. 104, 105). Von der Kathode der Röhre lol führt über einen Widerstand 119 noch
eine Verbindung zu den Kathoden des Thyristors 102, der Dioden 113, 114 sowie zu
einem
Anschluß der Sekundärwicklung 111.
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Die Funktionsweise der in Fig.l dargestellten Schaltungsanordnung
ist wie folgt: Zunächst wird gleichzeitig mit dem nicht gezeigten Blitzkondensator
der Kommutierungskondensator 108 über die Widerstände 1o9 und 119 aufgeladen. Auch
der Kondensator 105 lädt sich über die Drossel 107 und die Diode 114 auf.
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Gelangt nun ein Zündimpuls an die Steuerelektrode des Thyristors 102,
so wird dieser Thyristor 102 durchgeschaltet. Der Zündimpuls wird beim Auslösen
des Blitzkontaktes von einer nicht dargestellten Zündimpulseinrichtung über den
Widerstand 103 auf die erwähnte Steuerelektrode gegeben. Der Thyristor 102 schaltet
also durch und bewirkt damit, daß die von einem hohen Strom durchflossene Blitzlampe
lol, deren Plasma über eine Außenelektrode ionisiert wurde, Licht abstrahlt. Das
abgestrahlte Licht wird nun von den angestrahlten Objekten reflektiert und gelangt
auf eine nicht dargestellte Schaltungsanordnung, welche die Menge des reflektierten
Lichts mißt. Ist eine vorgebbare Lichtmenge reflektiert worden, so wird der Thyristor
117 an seiner Steuerelektrode mit einem Signal beaufschlagt, das die Durchschaltung
dieses Thyristors 117 bewirkt. Hierdurch wird der zuvor aufgeladene Kondensator
116 über die Primärwicklung 115 des Transformators 112 entladen. Der auf diese Weise
in der Sekundärwicklung 111 des Transformators 112 erzeugte Spannungsimpuls wird
über den Kondensator
11o zusätzlich zu der bereits an der Röhre
106 anstehenden Spannung angelegt.
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Die Summe der an den Elektroden der Röhre 106 anstehenden Spannungen
ist nun größer als die Durchbruchs spannung dieser Röhre 106 und bewirkt ihr Durchzünden.
Damit fließt ein Strom von dem Kondensator 108 über die Drossel 107, die Röhre 106,
die Diode 113 und den Thyristor 102. Durch den in Sperrichtung zum Thyristor 102
fließenden Strom wird dieser Thyristor 102 gesperrt, wobei die Sperrung sehr schnell
erfolgt, weil der Kondensator 105 die Steuerelektroden/ Kathoden - Strecke negativ
vorgespannt hatte und sich über diese Strecke entlädt. Die Diode 114 ist dabei gesperrt.
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Die Diode 113 muß natürlich so gepolt sein, daß der an der Sekundärwicklung
111 des Transformators 112 entstehende zusätzliche Spannungsimpuls nicht über die
Diode 113 kurzgeschlossen wird, sondern sich additiv der Spannung überlagert, die
vom Kondensator 108 an die Röhre 106 geliefert wird.
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Die Drossel 107 dient bei der Anordnung der Fig.l dazu, den Strom
zu begrenzen, der vom Kondensator 108 über den Thyristor 1o2 fließt, damit der Thyristor
1o2 nicht zerstört wird.
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In der Fig.2 ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, bei der die zusätzliche
Spannung nicht durch Anheben des Potentials einer Hauptelektrode der Röhre 206 hinzugefügt
wird, sondern durch direkte Uberlagerung der zusätzlichen Spannung zu der an den
Elektroden der Röhre 206 anstehenden Spannung. Die Sekundärwicklung 211 des Transformators
212 liegt zu diesem Zweck mit einem Anschluß direkt an der einen Elektrode der Röhre
206 und mit dem anderen Anschluß über einem Kondensator 210 an der anderen Elektrode
der Röhre 206. Im Gegensatz zu der Schaltungsanordnung gemäß Fig.1 ist die Drossel
207 nicht zwischen der ersten Hauptelektrode der Röhre 206 und dem Kommutierungskondensator
208 angeordnet, sondern zwischen der zweiten Hauptelektrode und der Diode 2 Wird
der Thyristor 217 gezündet, so entsteht an der Sekundärwicklung 211 des Transformators
212 wieder ein Spannungsimpuls, der zu der Spannung hinzuaddiert wird, die vom Kondensator
208 her an den Elektroden der Röhre 206 ansteht. Beide Spannungen überschreiten
die Durchbruchspannung der Röhre 206, so daß diese zündet. Der bereits oben beschriebene
Kommutierungsvorgang, der zur Abschaltung des Thyristors 202 führt, wiederholt sich
nun.
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Durch die Anordnung der Drossel 207 unterhalb der Röhre 206 wird erreicht,
daß nicht nur der Entladestrom des Kondensators 208, sondern auch der Entladestrom
des Kondensators 205 hinsichtlich der Amplitudenspitzen eingeebnet wird.
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Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Prinzips ist in der Fig.3
gezeigt. Die zusätzliche Spannung wird hierbei ähnlich wie in der Anordnung gemäß
Fig.2 überlagert.
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Anders als dort ist jedoch nunmehr die Röhre 306 zwischen die beiden
Kondensatoren 308 und 305 geschaltet. Der Kondensator 305 lädt sich somit nicht
gleichzeitig mit dem Kondensator 308 auf, sondern bleibt zunächst leer. Erst beim
Kommutierungsvorgang, also dann, wenn sich der Kondensator 308 entlädt, wird der
Kondensator 305 über den Widerstand 320 und die Diode 314 aufgeladen und spannt
die Steuerelektroden/Kathoden-Strecke des Thyristors 302 über den Widerstand 321
negativ vor.
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Die Fig.4 unterscheidet sich von der Fig.3 dadurch, daß die Diode
413 nicht unterhalb der Röhre 406, sondern darüber angeordnet ist. Dies kann bei
einigen Schaltungen von Vorteil sein.
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Die Fig.5 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der keine zusätzliche
Drossel vorgesehen ist, sondern die Sekundärwicklung 511 des Transformators 512
die Funktion dieser Drossel übernimmt. Außerdem ist parallel zur Primärwicklung
515 des Transformators 512 eine Diode 522 vorgesehen, die ein Schwingen des aus
der Primärwicklung 511 des Transformators 512 und dem Kondensator 516 bestehenden
Schwingkreises verhindert. Wie bei der Anordnung nach Fig.3, wird der Kondensator
505 erst beim Kommutierungsvorgang aufgeladen.
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Durch die Sekundärwicklung 511 des Transformators 512 verringert sich
nach der Zündung der Röhre 506 die Stromanstiegsgeschwindigkeit, und die in der
Sekundärwicklung 511 induzierte Spannung gelangt als negative Gitterspannung über
den Widerstand 520 und den Kondensator 505 auf die Steuerelektrode des Thyristors
502 und verbessert dessen Abschaltverhalten.
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In der Fig.6 schließlich ist eine Schaltungsanordnung gezeigt, bei
der in Reihe zu der Röhre 606 die Sekundärwicklung 611 des Transformators 612 und
die Diode 613 liegt.
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Eine zusätzliche Drossel ist hierbei ähnlich, wie bei der Anordnung
gemäß Fig.5, nicht notwendig. Im übrigen entspricht die Anordnung gemäß Fig.6 den
Anordnungen gemäß den Figuren 1 und 2, d.h. die beiden Kondensatoren 608,605 werden
während des Kommutierungsvorgangs entladen.