DE2625845B2

DE2625845B2 - Zündschaltung für Quenchröhren in elektronischen Blitzgeräten

Info

Publication number: DE2625845B2
Application number: DE2625845A
Authority: DE
Inventors: Alfred Ing.(Grad.) 8000 Muenchen Hauenstein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1976-06-09
Publication date: 1978-03-30
Also published as: FR2354678A1; FR2354678B1; DE2625845C3; DE2625845A1; JPS52152672A; US4158155A; IT1083807B

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündschaltung für Quenchröhren in elektronischen Blitzgeräten mit automatischer Lichtmengendosierung, wobei die Quenchröhre zum Entladen eines Blitzkondensators oder zum Löschen eines Serienthyristors eingesetzt ist.

Elektronische Blitzgeräte mit automatischer Dosierung der Lichtmengen bzw. der Leuchtzeit sind seit vielen Jahren bekannt und handelsüblich. Das einfachste Verfahren zur Beeinflussung der Leuchtzeit der Blitzröhre besteht darin, der Blitzröhre eine weitere, abgedunkelte Blitzröhre, eine sogenannte Quenchröhre, parallelzuschalten. Diese Quenchröhre wird gezündet, sobald das vom angeblitzten Objekt reflektierte Licht seinen Sollwert erreicht hat; in diesem Augenblick bildet die Quenchröhre einen niederohmigen Parallelstrompfad zu der Blitzröhre. Die Blitzröhre erlischt und die im Blitzkondensator noch vorhandene Restladung wird in der Quenchröhre vernichtet (US-PS 38 57 064).

Die Tatsache, daß bei der vorstehend beschriebenen Schaltung die im Blitzkondensator noch gespeicherte Restladung unnötigerweise vernichtet wird, hat zu einer weiteren Schaltung geführt, bei der in Serie zu der Blitzröhre ein steuerbares Halbleiterelement, vorzugsweise ein Thyristor, angeordnet ist, der bei Beginn des Blitzvorgangs zusammen mit der Blitzröhre eingeschaltet und bei Erreichen der gewünschten Leuchtzeit mit Hilfe einer Löschschaltung wieder ausgeschaltet wird. Bei dieser Schaltungsvariante, bei der der Strom durch die Blitzröhre durch den in Serie zu der Blitzröhre liegenden Thyristor, der deswegen auch Serienthyristor genannt wird, abgeschaltet wird, bleibt die im Blitzkondensator noch vorhandene Restladung erhalten. Die Löschschaltung ihrerseits besteht aus einem Kondensator, einer Drosselspule und einem weiteren steuerbaren Schaltelement. Der Kondensator ist zu Beginn des Blitzvorgangs auf eine bestimmte Spannung aufgeladen. Nach Erreichen des Sollwertes der Leuchtzeit wird das zweite Schaltelement eingeschaltet, der Kondensator entlädt sich über die Drosselspule, das zweite Schaltelement und den Serienthyristor. Dabei ist der Löschstrom dem Blitzstrom entgegengerichtet. Sobald der Löschstrom auf die Größe des Blitzstroms angestiegen ist, wird der Haltestrom des Serienthyristors unterschritten; der Serienthyristor schaltet wie gewünscht in den Aus-Zustand, wodurch auch die Blitzröhre erlischt (US-PS Re. 28 025).

Als steuerbares Schaltelement zum Einschalten des Löschkreises kann ebenfalls ein Thyristor, der dann Löschthyristor heißt, verwendet wenden. Es ist jedoch auch möglich, hierfür eine Quenchröhre zu verwenden.

Aus diesem Grund trifft man gasgefüllte Quenchröhren sowohl in handelsüblichen Blitzgeräten, die die Restladung im Blitzkondensator vernichten, als auch in Blitzgeräten, die die Restladung im Blitzkondensator erhalten.

Zum Zünden ihrer Gasstrecke besitzen sowohl die Blitzröhren als auch die Quenchröhren der handelsüblichen Blitzgeräte eine Zündelektrode. Diese Zündelektrode besteht im einfachsten Fall aus einem Metallring, der in der Nähe der Kathode außen auf die Wand der Röhre aufgebracht ist. Mit Kathode und Zündelektrode ist die Sekundärwicklung eines Zündübertragers verbunden. Dieser Zündübertrager erzeugt einen hohen Spannungsimpuls, wodurch die Gasfüllung der Röhre vorionisiert und dadurch der Entladungsvorgang zwischen den Hauptelektroden eingeleitet wird (DT-AS 19 65 937).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündschaltung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der Quenchröhren ohne Zündelektrode verwendet werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in Serie zur Quenchröhre die Parallelschaltung von einer Sekundärwicklung eines Zündübertragers und einer Diode liegt und daß an der Primärwicklung des Zündübertragers eine Serienschaltung aus einem Kondensator und einem steuerbaren Schaltelement angeordnet ist.

Damit ergeben sich die Vorteile, daß die für die Schaltung benötigten Quenchröhren einfacher und billiger herzustellen und in das Blitzgerät einzubauen sind, da keine freiliegende, Hochspannung führende Zündelektrode mehr vorgesehen ist, daß der Zündübertrager nur die Differenz zwischen der Durchbruchspannung der Quenchröhre und der Spannung, auf die — je nach Schaltungsvariante — der Blitzkondensator bzw. der Löschkondensator aufgeladen ist, erzeugt werden muß und daß nunmehr eine zweite, einfache und billige Möglichkeit gegeben ist, um Quenchröhren in elektronischen Blitzgeräten zu zünden.

Bei der vorliegenden Schaltung wird von der an sich bekannten Möglichkeit Gebrauch gemacht, gasgefüllte Röhren dadurch zu zünden, daß die Spannung an den Elektroden über die lonisierungsspannung erhöht wird. Dies ist beispielsweise aus der DT-OS 16 38 977 bekannt. Bei dieser bekannten Schaltung wird die Zündspannung von der Sekundärwicklung des Zündübertragers über einen Kondensator an die Elektroden der Blitzröhre geliefert. Zwischen Blitzröhre und Blitzkondensator ist eine Diode angeordnet, die den Blitzkondensator von der hohen Zündspannung entkoppelt. Der in Serie mit dem Zündübertrager liegende Kondensator dient seinerseits dazu, die Sekundärwicklung des Übertragers vom Blitzkondensator zu entkoppeln. Die bekannte Schaltung benötigt gegenüber der erfindungsgemäßen Schaltung zusätzlich den hochspannungsfesten Kondensator; außerdem muß der Zündtransformator die volle Zündspannung liefern, während bei der erfindungsgemäßen Schaltung die am Blitz- oder Löschkondensator liegende Spannung zur Zündung der Röhre mit ausgenützt wird, da die im Zündübertrager erzeugte Spannung mit der Kondensatorspannung in Serie liegt. Hochspannungsübertrager stellen bekanntlich besonders hohe Anforderungen an die isolation, so daß der in der erfindungsgemäßen Schaltung eingesetzte Zündübertrager wegen der verhältnismäßig geringen Sekundärspannung vorteilhaft ist.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung in Form von Auführungsbeispielen und Meßkurven näher

erläutert werden.

Fig. 1 zeigt die für die Erklärung der Erfindung .iötigen Teile der Schaltung eines elektronischen Automatik-Blitzgerätes, bei dem die im Bliizkondensator gespeicherte Restladung vernichtet wird. Man erkennt eine Blitzröhre B mit Zündelektrode Z, deren Hauptelektroden mit der Blitzspannung + Kb bzw. mit Masse verbunden sind. Parallel zur Blitzröhre fliegt die Quenchröhre Q, wobei in Serie mit der Quenchröhre Q die Sekundärwicklung Π2 des Zündübertragers Ü mit parallelgeschüiteter Diode D liegt. An die Primärwicklung /7| des Zündübertragers Ü ist die Serienschaltung aus einem Kondensator C\ und einem Thyristor 77)2 geschaltet. Die beiden Widerstände R\ und /?2 dienen dazu, den Kondensator C\ auf eine definierte Spannung aufzuladen.

Man erkennt weiter ein Fotoelement P, welches das vom angeblitzten Objekt reflektierte Licht empfängt und an die Regelschaltung R weitergibt. Die Regelschaltung R, die keine Veränderungen gegenüber bekannten Regelschaltungen benötigt, gibt an die Steuerelektrode des Thyristors 77)2 einen Impuls, worauf dieser in seinen r.iederohmigen Zustand geschaltet wird. Dadurch entlädt sich der Kondensator C\ über die Primärwicklung n\ des Zündübertragers Ü, wodurch in der Sekundärwicklung /72 eine Spannung erzeugt wird, die an dem mit der Quenchröhre Q verbundenen Wicklungsende negativ, an dem mit der Masse verbunden und mit einem Punkt gekennzeichneten Wicklungsende positiv ist. Diese Sekundärspannung addiert sich zur Blitzspannung V_B derart, daß die Durchbruchspannung der Quenchröhre C? überschritten wird. Sobald die Quenchröhre Q gezündet ist. fließt die im Blitzkondensator gespeicherte Restladung vom Anschluß + Vb über die in Flußrichtung geschaltete Diode D zur Masse ab, wodurch wie gewünscht die Blitzröhre Berlischt.

Fig. 2 zeigt einen Schaltungsauszug für ein Blitzgerät, bei dem der Stromfluß durch die Blitzröhre B mit Hilfe eines Serienthyristors 77), geschaltet wird. Bei Beginn des Blitzvorgangs werden die Spannungen V₁ und V₆ gleichzeitig erzeugt, wodurch die Blitzröhre B gezündet und der Serienthyristor Th\ eingeschaltet werden. Der Löschkondensator Ci ist über die Widerstände R3 und Ra auf die Blitzspannung Vb aufgeladen. Sobald nun das vom Fotoempfänger P empfangene Licht die Sollichtstärke erreicht hat, gibt die Regelschaltung R an den Thyristor 77)2 einen Impuls ab, der diesen in seinen niederohmigen Zustand schaltet. Hierdurch entlädt sich der über die beiden Widerstände R\ und /?2 aufgeladene Kondensator Ci über die Primärwicklung n\ des Zündübertragers Ü. Hierdurch wird in der Sekundärwicklung n; des Zündübertragers Ü eine Spannung erzeugt, die sich zu der im Kondensator C'2 vorliegenden Spannung addiert und die Quenchröhre Q zündet. Damit entlädt sich der Kondensator Q über die Spule L, die Quenchröhre Q, die Diode D und den Serienthyrislor Th\. Die Richtung des Löschstromes ist der Richtung des Blitzstromes entgegengesetzt. Sobald nun der Löschstrom die Höhe des Blitzstroms erreicht hat, wird der Haltestrom des Serienthyristors Th\

ίο unterschritten; der Serienthyristor schaltet in seinen hochohmigen Zustand und die Blitzröhre Berlischt.

Die in Serie zur Quenchröhre Q liegende Spule L dient dazu, den Anstieg des Löschstroms auf einen für die im Löschkreis liegenden Bauelemente ungefährlichen Wert zu begrenzen. Darüber hinaus bildet die Spule L mit dem Löschkondensator Ci einen Serienschwingkreis, wodurch bei geeigneter Dimensionierung bekanntlich der Löschvorgang günstig beeinflußt wird.
Fig. 3 zeigt eine Schaltung, die gegenüber der in F i g. 2 dargestellten Schaltung leicht vereinfacht wurde und mit der die in den Fig.4, 5 und 6 dargestellten Meßkurven aufgenommen wurden. Man sieht, daß gegenüber der in Fig.2 dargestellten Schaltung die Spule L, der Serienthyristor Th\ und die Blitzröhre B fehlen und die Regelschaltung R durch den Schalter 5 ersetzt ist. Eingetragen ist der Strom /q durch die Diode sowie die Spannung uo an der Diode während des Löschvorgangs.

F i g. 4 zeigt den Verlauf des Diodenstroms /d in

so Abhängigkeit von der Zeit f. Die Kurve a) zeigt den Verlauf des Stromes bei Verwendung einer schnellen Diode (BY 295); die Kurve bezeigt den Stromverlauf bei Verwendung einer mittelschnellen Diode (1 N 4007). Man erkennt, daß der Strom /b nach etwa 2μ sek seinen Maximalwert von 800—900 A erreicht und nach 4μ sek wieder auf Null zurückgeht.

Fig. 5 zeigt die Spannung u_D an der Diode ebenfalls in Abhängigkeit von der Zeit t für die beiden untersuchten Dioden.

4(i Fig. 6 zeigt endlich die Verlustleistung pv an der Diode. Man erkennt, daß die Spitzenleistung nach knapp 2μ sek einen Wert von 50—8OkW erreicht. Da der Stromfluß jedoch bereits nach 4μ sek wieder auf Null zurückgeht, ist die mittlere Verlustleistung so klein,

-15 daß ohne weiteres Dioden verwendet werden können, die für einen Flußstrom von ca. 1 A ausgelegt sind. Die Sperrspannung der Diode muß so hoch sein, daß die Diode durch die in der Sekundärwicklung des Zündübertragers Ü erzeugte Spannung nicht zerstört wird.

Hierz.112 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Zündschaltung für Quenchröhren in elektrischen Blitzgeräten mit automatischer Lichtmengendosierung, wobei die Quenchröhre zum Entladen eines Blitzkondensators oder zum Löschen eines Serienthyristors eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Serie zur Quenchröre (Q) die Parallelschaltung von einer Sekundärwicklung (ni) eines Zündübertragers (Ü) und einer Diode (D) liegt und daß an der Primärwicklung (ni) des Zündübertrages (Ü) eine Serienschaltung aus einem Kondensator (C]) und einem steuerbaren Schaltelement (Tfi2) angeordnet ist.