DE2833992C2

DE2833992C2 - Protection device against destruction caused by a flashover in a transmitter circuit

Info

Publication number: DE2833992C2
Application number: DE19782833992
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(Grad.) Beeken; Hans-Heinrich Ing.(Grad.) 1000 Berlin Vitters
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Telefunken Sendertechnik GmbH
Priority date: 1978-08-03
Filing date: 1978-08-03
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE2833992A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Dabei wird von Merkmalen ausgegangen, die bekacnt und in den Figuren der Deutschen Patentschrift 12 86 5.37 gezeigtThe invention relates to a protective device according to the preamble of claim 1 assumed features that are known and shown in the figures of German Patent 12 86 5.37

ίο sind.ίο are.

Dort ist ein Gleichrichter als Teil einer Gleichspannungsversorgung gezeigt, von dem über eine Siebkette mit Siebdrossel und Kondensator und über eine Modulationsdrossel eine Senderöhre gespeist wird.There is a rectifier as part of a DC voltage supply shown, of which via a sieve chain with filter throttle and condenser and via a Modulation choke a transmitter tube is fed.

is Parallel zum Kondensator liegt als Schutzeinrichtung eine zündbare Entladungsstrecke in Form eines Ignitrons, mit dem der Kondensator entladen werden kann, wenn es zu einem Röhrenüberschlag kommt Der Kondensator und das Ignitron bilden somit einen ersten Entladestromkreis. Ein weiterer Entladestromkreis wird beim Röhrenüberschlag durch die Modulationsdrossel, die Röhre und das Ignitron gebildet, so daß das Ignitron also zwei Entladestromkreisen als gemeinsame Entladungsstrecke angehörtis in parallel with the capacitor as a protective device an ignitable discharge path in the form of an Ignitron, with which the capacitor can be discharged can, if it comes to a tube flashover The capacitor and the ignitron thus form a first Discharge circuit. Another discharge circuit is created in the event of a tube flashover by the modulation choke, the tube and the ignitron are formed so that the ignitron has two discharge circuits as a common discharge path listened to

In der Patentschrift 12 86 597 ist darauf hingewiesen, daß sich bei einem üblichen Zündverfahren für das Ignitron nur eine fcurze Brenndauer ergibt, so daß dieses wieder erlischt obwohl die in beiden Entladestromkreisen gespeicherte Energie noch nicht zu Null geworden ist Zwar kann die Energie des Kondensators vernichtet werden, jedoch bleibt die Energie im anderen Entladestromkreis erhalten, weil die bei ihrem Abbau entstehende Stromrichtung entgegengesetzt verläuft zur Stromrichtung des Ignitrons im gezündeten Zustand. In Fig. 2 der bekannten deutschen Patentschrift wird daher als Ausweg angegeben, dem Ignitron ein zweites antiparallel zu schalten. Diese Maßnahme ist zwar sehr wirkungsvoll, aber aufwendig.In the patent specification 12 86 597 it is pointed out that in a conventional ignition method for the Ignitron only gives a short burn time, so this one goes out again although the energy stored in both discharge circuits has not yet become zero is The energy of the capacitor can be destroyed, but the energy remains in the other Preserved discharge circuit because the direction of the current produced when it is reduced runs in the opposite direction to the direction of flow of the ignitrone in the ignited state. In Fig. 2 of the known German patent specification is therefore given as a way out to connect a second anti-parallel to the Ignitron. This measure is very effective, but time-consuming.

It is the object of the invention to keep rpu as low as possible

Aufwand eine Schutzeinrichtung zu schaffen, welche dafür sorgt, daß die zündbare Entladungsstrecke zum Schutz des durch einen Überschlag gefährdeten Bauelementes so lange gezündet bleibt, bis durch zusätzliche, langsamere Schaltmittel die Gleichspannungsversorgung abgeschaltet ist, wobei diese Abschaltung in bekannter Weise erfolgen kann.Effort to create a protective device which ensures that the ignitable discharge path to the Protection of the component endangered by a flashover remains ignited until through additional, slower switching means, the DC voltage supply is switched off, this disconnection can be done in a known manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 oder 2 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the protective device with the features of patent claim 1 or 2 solved.

so Dabei ist von folgenden Überlegungen ausgegangen worden: Wenn es sich als störend erwiesen hat, daß die Entladungsstrecke vor dem Abschalten der Gleichspannungsversorgung erlischt so muß der Zeitraum zwischen dem Erlöschen und dem Abschalten der Gleichspannungsversorgung auf einen Wert verkürzt werden, der unterhalb der Entionisierungszeit der Entladungsstrecke liegt Diese Verkürzung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß das Erlöschen der Entladungsstrecke verzögert wird.so The following considerations have been assumed: If it has proven to be disturbing that the Discharge path before switching off the DC voltage supply disappears so the period must between the extinction and switching off of the DC voltage supply shortened to a value that is below the deionization time of the discharge path. This shortening can thereby can be brought about that the extinction of the discharge path is delayed.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der an sich erst verspätet einsetzende Kurzschlußstrom der Gleichspannungsversorgung durch Überbrückung der Siebdrossel zu derart rechtzeitigem Fließen veranlaßt wird, daß er noch rechtzeitig zu dem Mindeststrom beitragen kann, der für die Aufrechterhaltung des gezündeten Zustandes der Entladungsstrecke erforderlich ist
Anhand der Zeichnung wird dies näher erläutert undAnother possibility is that the short-circuit current of the DC voltage supply, which only starts late, is caused to flow in good time by bridging the filter throttle so that it can contribute in good time to the minimum current required to maintain the ignited state of the discharge path
This is explained in more detail using the drawing and

es wird auf bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung eingegangen.preferred developments of the invention are discussed.

Das in der Figur dargestellte vereinfachte Schaltbild zeigt eine über Schalter Sl an einem Dreiphasennetz liegende Gleichspannungsversorgung G, die eine Senderschaltung Sch speist Die Gleichspannungsversorgung enthält einen Transformator Tr mit nachgeschalteten Schaltern S 2 und Ventilen V. The simplified circuit diagram shown in the figure shows a DC voltage supply G, which is connected to a three-phase network via switch S1 and feeds a transmitter circuit Sch. The DC voltage supply contains a transformer Tr with switches S 2 and valves V connected downstream.

Bei einem Oberschlag in der Senderschaltung beansprucht die Abschaltung der Schalter 51 und 52 relativ viel Zeit, in welcher die zu schützende Senderschaltung Sch, insbesondere die darin enthaltene, induktionsbehaftete Last L schon Schaden erleiden kann, und dies, obwohl der Kurzschlußstrom der Gleichspannungsversorgung G wegen der Induktivitäten im Transformator 7rerst verzögert einsetztIn the event of a flashover in the transmitter circuit, switching off the switches 51 and 52 takes a relatively long time, in which the transmitter circuit Sch to be protected, in particular the inductive load L contained therein, can already suffer damage, even though the short-circuit current of the DC voltage supply G is due to the Inductances in the transformer 7 first set in with a delay

Daß die Senderschaltung trotzdem bei einem Oberschlag innerhalb der Schaltung Schaden erleiden kann, liegt darin, daß in ihr mehrere Energiespeicher enthalten sind.That the transmitter circuit still suffer damage in the event of a flashover within the circuit can, lies in the fact that it contains several energy stores.

Die Senderschaltung enthält nämlich zunächst eine Siebkette, bestehend aus einer Siebdross.;l L1 und einem Kondensator Cl, von dem aus die induktionsbehaftete Last L gespeist wird. Diese kann eine übliche Senderschaltung, beispielsweise zur Pulsdauermodulation enthalten. Dies ist angedeutet durch die Reihenschaltung einer Übertrager-Drossel L 3, einer Schaltröhre 5 und einer Senderöhre R, wobei die Sekundärwicklung von L 3 einerseits an Massepotential M liegt und andererseits über eine Freilaufdiode D mit der Verbindungsleitung beider Röhren verbunden ist.The transmitter circuit initially contains a sieve chain, consisting of a sieve throttle.; L L 1 and a capacitor Cl, from which the inductive load L is fed. This can contain a conventional transmitter circuit, for example for pulse duration modulation. This is indicated by the series connection of a transformer choke L 3, a switching tube 5 and a transmitting tube R, the secondary winding of L 3 on the one hand being connected to ground potential M and on the other hand being connected to the connecting line of both tubes via a freewheeling diode D.

Bei einem Überschlag innerhalb der induktionsbehaf teten Last L, insbesondere innerhalb der Senderöhre R würde sich der einen Energiespeicher bildende Kondensator C1 über den Lichtbogen in der Überschlagsstrekke (z. B. Senderöhre) entladen und damit Zerstörungen verursachen.In the event of a flashover within the inductive load L, in particular within the transmitter tube R , the capacitor C1, which forms an energy store, would discharge via the arc in the flashover path (e.g. transmitter tube) and thus cause destruction.

Ohne den Widerstand A3 und die Funkenstrecke F und bei kurzgeschlossenem Widerstand R 6 und kurzgeschlossener Induktivität L 2 in der Anodenzuleitung der Entladungsstrecke E würden sich bei einem Kurzschluß in der induktionsbehafteten Last L folgende Verhältnisse ergeben:Without the resistor A3 and the spark gap F and with a short-circuited resistor R 6 and short-circuited inductance L 2 in the anode lead of the discharge path E , the following conditions would arise in the event of a short circuit in the inductive load L:

Sobald die Entladungsstrecke £ gezündet hat, würde sich der zweite Energiespeicher (Kondensator Cl) innerhalb des zweiten Entladestr&nkreises II entladen mit der durch einen Pfeil angedeuteten Stromrichtung und mit einer relativ kurzen Zeitkonstante von beispielsweise 100 Microsekunden, die durch den Dämpfungswiderstand R 4 mitbestimmt ist. Durch die Entladung von CX über E wird verhindert, daß der Lichtbogen in L durch die Ladungsmengen gespeist wird, die in C1 gespeichert sind.As soon as the discharge path £ has ignited, the second energy store (capacitor Cl) would discharge within the second discharge circuit II with the current direction indicated by an arrow and with a relatively short time constant of, for example, 100 microseconds, which is also determined by the damping resistance R 4. Discharging CX through E prevents the arc in L from being fed by the amounts of charge stored in C1.

Zugleich bildet sich aber noch ein erster Entladestromkreis I aus mit der ebenfalls durch einen Pfeil angedeuteten Stromrichtung und mit einer Zeitkonstanten von beispielsweise 6 Millisekunden. Wie man sieht, verlaufen die Stromrichtungen der beiden Entladestromkreise I und II in der Entladungsstrecke E entgegengesetzt Wegen der unterschiedlichen Zeitkon- eo stanten und Größe der Energiespeicher wird zwar zunächst der Entladestrom im Entladestromkreis II überwiegen und damit den gezündeten Zustand der Entladungsstrecke £ aufrecht erhalten, nach einiger Zeit aber ergänzen tich die Entladeströme in den Entladungsstromkreisen innerhalb der Entladungsstrecke B zu Null und die Entlad .nigsstrecke erlischt ohne daß die Energie im ersten Energiespeicher L 3 vernichtet worden wäre, Der nach einigen Millisekunden
zende Kurzsclilußstrom der Gleichspannungsversorgung G würde sich ημη voll über die Oberschlagsstelle in der induktionsbehafteten Last L entladen und dort zwangsläufig Zerstörungen verursachen.At the same time, however, a first discharge circuit I is also formed with the current direction also indicated by an arrow and with a time constant of, for example, 6 milliseconds. As you can see, the current directions of the two discharge circuits I and II run in opposite directions in the discharge path E. Because of the different time constants and size of the energy storage device, the discharge current in the discharge circuit II will initially predominate and thus the ignited state of the discharge path £ will be maintained For some time, however, the discharge currents in the discharge circuits within the discharge section B add to zero and the discharge .nigs section extinguishes without the energy in the first energy store L 3 having been destroyed after a few milliseconds
Zende Kurzsclilußstrom the DC voltage supply G would ημη fully discharged via the flashover point in the inductive load L and inevitably cause destruction there.

Um dies zu verhindern, ist einer Ausführungsform der Erfindung entsprechend im Anodenkreis des Ignitrons E ein Widerstand R 6 (Größenordnung 1 Ω) parallel zu einem dritten Energiespeicher, einer Luftdrossel L2 (Größenordnung 1 mH), vorgesehen. Bei der Entladung von Cl entsteht an R 6 eine Spannung, welche die Luftdrossel L 2 auflädt Dadurch wird der Strom durch das Ignitron i?nach Entladung des zweiten Energiespeichers C1 für einige Millisekunden aufrecht erhalten, und zwar in der gewünschten Richtung, wie im Entladestromkreis II eingezeichnet Auf diese Weise ist durch die passiven Schaltelemente R6 und L2 für eine Verkürzung derjenigen Zwischenzeit gesorgt worden, die vergeht einerseits zwischen dem Ende des Oberwiegens des Stromflusses in dem Entladestromkreis II (der die gewünschte Su omfiußrichtung der !Entladungsstrecke E aufweist) und andererseits dem !Einsetzen des Kurzschlußstromes der Gleichstromversorgung G. Dabei ist die Verkürzung der Zwischenzeit erzielt worden durch das Hinauszögern des Stromflusses im Entladestromkreis II, so daß der dort fließende Strom denjenigen im Entladestromkreis I länger überwiegen konnte. Das Ignitron E kann auf diese Weise unter Umständen so Iang2 gezündet gehalten werden, daß auch der durch die Drossel L1 erst relativ spät einsetzende Kurzschlußstrom der Gleichstromversorgung Güber das Ignitron geleitet wird.To prevent this, according to one embodiment of the invention, a resistor R 6 (order of magnitude 1 Ω) is provided in the anode circuit of the ignitron E in parallel to a third energy store, an air throttle L2 (order of magnitude 1 mH). When Cl is discharged, a voltage is generated at R 6 , which charges the air throttle L 2.This means that the current through the Ignitron i? Is maintained for a few milliseconds after the second energy store C1 has been discharged, in the desired direction, as in discharge circuit II In this way, the passive switching elements R6 and L2 shortened the intermediate time that passes on the one hand between the end of the predominance of the current flow in the discharge circuit II (which has the desired flow direction of the discharge path E ) and on the other hand the! Onset of the short-circuit current of the direct current supply G. The shortening of the intermediate time was achieved by delaying the current flow in the discharge circuit II so that the current flowing there could outweigh that in the discharge circuit I for longer. In this way, the Ignitron E can, under certain circumstances, be kept ignited in such a way that the short-circuit current of the direct current supply G, which occurs relatively late through the choke L 1, is also conducted via the Ignitron.

Eine andere oder zusätzliche Maßnahme zur Verkürzung der genannten Zwischenzeit besteht in der !Überbrückung der Siebdrossel L 1 durch die Reihenschaltung des Widerstandes R 3 und der Funkenstrecke F. Wenn nämlich beim Entladen von Cl bei noch vorhandener Speisespannung (geliefert durch die Gleichspannungsversorgung) der Spannungsabfall an der Siebdrossel L 1 immer mehr ansteigt zündet die Funkenstrecke F. Dadurch steigt der Kurzschlußstrom der Gleichstromversorgung G so rasch an, daß das !Ignitron £ weiter leitend bleibtAnother or additional measure to shorten the above-mentioned intermediate time is to bypass the filter throttle L 1 by connecting the resistor R 3 in series and the spark gap F. If the voltage drop occurs when Cl is discharged while the supply voltage is still present (supplied by the DC voltage supply) the filter throttle L 1 rises more and more ignites the spark gap F. As a result, the short-circuit current of the direct current supply G rises so rapidly that the! ignitron remains conductive

Es ist also auch durch R 3 und Fdafür gesorgt worden, daß sich die Zwischenzeit verkürzt zv.-ischen dem Ende des Überwiegens der über A4 und das Ignitron fließenden Stromkomponenten gegenüber derjenigen, die über R 5 und das Ignitron fließt und dem Einsetzen des Kurzschlußstromes der Gleichstromversorgung G; und zwar ist diese Verkürzung, soweit es R 3 und F betrifft dadurch erzielt worden, daß das Einsetzen des IlCurzschlußstromes der Gleichstromversorgung G beschleunigt worden istIt has therefore also been ensured by R 3 and F that the intermediate time is shortened zv.-ischen the end of the predominance of the current components flowing via A4 and the ignitron compared to those flowing via R 5 and the ignitron and the onset of the short-circuit current of the DC power supply G; This shortening, as far as R 3 and F is concerned, has been achieved by the fact that the onset of the short-circuit current of the direct current supply G has been accelerated

Beide Maßnahmen zur Verkürzung der genannten Zwischenzeit nämlich sowohl die Einfügung von R 6 parallel zu L 2 in die Anodenzuleitung des Ignitrons E, als auch die Überbrückung der Siebdrossel L1 durch die Reihenschaltung von A3 und F, können in Kombination angewendet werden.Both measures to shorten the mentioned intermediate time, namely the insertion of R 6 parallel to L 2 in the anode lead of the ignitrone E, and the bridging of the filter throttle L 1 by connecting A3 and F in series, can be used in combination.

Nach öffnen der Schalter 52 entlädt sich die Siebdrossel L1 Über R 3 und F. Der Widerstand R 3 ist tto bemessen, daß die Spannung an der Siebdrossel L i nach dem Zünden der Funkenstrecke F kleiner ist als die Durchlaßspannung der Ventile V. Die Energie der Siebdrossel L1 w!t:d somit in /? 3 und /^verbrauchtAfter the switch 52 is opened, the filter throttle L 1 discharges through R 3 and F. The resistor R 3 is dimensioned so that the voltage at the filter throttle L i after the spark gap F has been ignited is less than the forward voltage of the valves V. The energy the filter throttle L 1 w! t: d thus in /? 3 and / ^ consumed

Das hat den zusätzlichen Vorteil, daß das Ignitron E die Siebdrossel Li nicht mit zu entladen braucht Dadurch wird es möglich, ein Ignitron mit einerThis has the additional advantage that the Ignitron E does not need to discharge the filter choke Li as well. This makes it possible to use an Ignitron with a

geringeren zulässigen Ladungsmenge zu verwenden, als wenn die Siebdrosscl L1 mitentladen werden müßte. Durch die Einfügung der Widerstände R 4 und R 6 wird der Spitzenstrom durch das Ignitron gedämpft, das auf diese Weise nur für einen geringeren Spitzenstrom ausgelegt sein muß. Der Widerstand Λ 5 dient zur Umsetzung der Energie der Drossel L 3 in Wärme bei der Entladung.to use a lower permissible amount of charge than if the Siebdrosscl L 1 had to be discharged at the same time. By inserting the resistors R 4 and R 6, the peak current through the ignitron is dampened, which in this way only has to be designed for a lower peak current. The resistor Λ 5 is used to convert the energy of the throttle L 3 into heat during discharge.

Durch die dargestellte Schutzeinrichtung kann daher nicht nur ein zusätzliches, antiparallel geschaltetes Ignitron eingespart werden, sondern das einzige verbleibende Ignitron E kann auch schwächer ausgelegt sein, als es ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen nötig wäre.The protective device shown therefore not only saves an additional, anti-parallel connected ignitron, but the only remaining ignitron E can also be designed to be weaker than would be necessary without the measures according to the invention.

1 sheet of drawings

Claims

Claims;

1. Protection device against destruction by a flashover in a transmitter circuit, which has a choke (L 3) as a first electrical energy store, and which is supplied by a direct voltage supply (G) via a filter choke (L 1) with a downstream capacitor (Cl) as a second energy store is fed, with a discharge path (E) that can be ignited when a flashover occurs, by means of which the discharge of the energy storage device via the flashover path (e.g .: R, S) in the transmitter circuit is prevented and between the energy storage devices (L 3, Cl) is arranged so that both energy stores can each be discharged via a discharge circuit (I, II), but the two discharge circuits receive the discharge path (E) as a common component in which the two discharge currents of the discharge circuits flow in opposite directions with different time constants , characterized in that to shorten the intermediate time, d ie between the end of the predominance of the one of the two discharge currents that maintains the ignited state in the discharge path (£ ^ and the onset of the short-circuit current of the direct current supply (G) via the filter choke (Ll) , at least one choke (L 2) as third energy store is connected in series with the discharge path f £ J.

2. Schuizeinrichtuvig against destruction by a flashover in a transmitter circuit, which has a choke (L 3) as a first electrical energy storage device, and which is supplied by a DC voltage supply (G) via a filter choke (L 1) with a downstream capacitor (Cl) as second energy store is fed, with a discharge path (E) that can be ignited when a flashover occurs, through which the discharge of the energy store via the flashover path (e.g .: R, S) in the transmitter circuit is prevented and between the energy stores (L3, Cl ) is arranged so that both energy stores can be discharged via one discharge circuit (I, II) each, but the two discharge circuits contain the discharge path (E) as a common component in which the two discharge currents of the discharge circuits decay in opposite directions with different time constants flow, characterized in that to shorten the intermediate time, between the end of the predominance of that of the two discharge currents that passes in the discharge path (free ignited state upright, and the onset of the short-circuit current of the direct current supply (G) via the filter choke (L 1), in addition to the filter choke (L 1) a series connection of a resistor (R 3) and a switching element (F), which greatly reduces its resistance when a threshold voltage is exceeded, is provided.

3. Protection device according to claim 1, characterized in that the throttle (L 2), a resistor (R 6) is connected in parallel.

4. Protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the throttle (L 2) as the discharge path (E) is contained in both discharge circuits (I, II) at the same time.