DE2846933A1

DE2846933A1 - Schaltungsanordnung zum wahlweisen zufuehren von energie zu einer elektronenblitzroehre

Info

Publication number: DE2846933A1
Application number: DE19782846933
Authority: DE
Inventors: Charles Edmund Akins; Victor Boyd Lambour
Original assignee: Midland Ross Corp
Current assignee: Midland Ross Corp
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1978-10-27
Publication date: 1979-05-10
Also published as: FR2407637A1; GB2007047A; JPS5466125A

Description

	- 3-	2846933	Dipl.-lng.
	Patentanwäite		G. Leiser
Dipl.-lng.	Dipl.-Chem.
E. Prinz	Dr. G. Hauser
	Errisbergerstrasse 19
	8 München 60

Unser Zeichen; M 1436 25.Oktober 1978

MIDLAND-ROSS CORPORATION

55 Public Square

Cleveland, Ohio 44113 V.St.A.

Schaltungsanordnung zum wahlweisen Zuführen von Energie zu einer Elektronenblitzröhre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Energieversorgungseinheit und insbesondere auf eine Energieversorgungseinheit für eine Elektronenblitzröhre mit einem Kondensatorspeicher und mit der Möglichkeit zur Einstellung der von der Elektronenblitzröhre abgestrahlten Lichtintensität.

Verschiedene Energieversorgungseinheiten für Elektronenblitzröhren mit einem oder mehreren Speicherkondensatoren wurden bisher dazu benutzt, die elektrische Energie für die Entladung über die Elektronenblitzröhre zu liefern. Elektronenblitzröhren bestehen üblicherweise aus einem Glaskolben, in dem zwei elektrisch isolierte Elektroden angebracht sind. Der Kolben ist mit einem Gas wie Xenon gefüllt, das im ionisierten Zustand Licht mit hoher Intensität erzeugt. Eine Auslöseelektrode ist so angebracht, daß sie an die Außenseite des Glaskolbens angrenzt. Zwischen die zwei Elektroden wird eine hohe elektrische Spannung angelegt, und wenn die Röhre gezündet

908819/0715

werden soll, wird an die Auslöseelektrode ein Zündimpuls angelegt. Dieser Zündimpuls ionisiert das im Kolben befindliche Gas ausreichend,damit zwischen den zwei Elektroden ein Strom fließen kann, was zur Folge hat, daß die Elektronenblitzröhre aufblitzt. Die Energie für eine solche Elektronenblitzröhre wird gewöhnlich in einer Gruppe von Kondensatoren gespeichert, die elektrisch parallel zur Röhre geschaltet sind.

Es ist bekannt, daß die Intensität des von einer Elektronenblitzröhre ausgesendeten Lichts von der Energiemenge abhängt, die sich über die Röhre entlädt. In der Vergangenheit ist die im Kondensatorenblock gespeicherte Energie, die sich anschließend über die Röhre entlädt, durch Messen der Spannung überwacht worden, auf die die Kondensatoren im Kondensatorenblock aufgeladen sind. Diese Spannung wurde typischerweise mit einem Bezugswert verglichen, damit bestimmt wurde, wann die gewünschte Energiemenge im Kondensatorenblock gespeichert war. In der US-PS J5 868 562 ist eine Anordnung beschrieben, bei der von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht wird.

In der US-PS 3 688 659 ist beschrieben, daß temperaturabhängige Kapazitätsänderungen eines Kondensatorenblocks, der einem photo'graphischen elektronischen Blitzgerät Energie zuführt, Änderungen der Intensität des vom Blitzgerät abgestrahlten Lichts verursacht. In dieser bekannten Schaltungsanordnung werden solche Änderungen nicht korrigiert; dem Photographen wird lediglich die Blendeneinstellungsanpassung angezeigt, die zur Kompensation für die erwartete Lichtabstrahlung durchgeführt werden kann.

909819/0715

In der US-PS 4 005 337 ist eine Schaltungsanordnung beschrieben, die die einem Block aus Speicherkondensatoren zugeführte Energiemenge in einer Energieversorgungseinheit dadurch überwacht, daß die Größe des dem Kondensatorenblock zugeführten Stroms zur Bestimmung der gespeicherten Ladung festgestellt und integriert wird. Die Stromintegrationsfunktion und die Spannung am Kondensatorenblock werden von einem Komparator überwacht. Wenn eine ausgewählte Energiemenge gespeichert worden ist, wird von diesem Komparator eine Schaltanordnung aktiviert, damit der Kondensatorenblock von der Energieversorgungseinheit abgetrennt wird.

Die einer Elektronenblitzröhre zugeführte Energiemenge und die Lichtabgabe der Elektronenblitzröhre sind herkömmlicherweise dadurch verändert worden, daß die dem Kondensatorenblock zugeführte Spannung gesteuert wurde, wie die oben angegebenen Patentschriften zeigen. Wenn die Abstrahlung verringert werden sollte, also von der Elektronenblitzröhre eine verringerte Lichtmenge abgegeben werden sollte, wurde dazu in herkömmlicher Weise die Ladespannung an dem Block aus Speicherkondensatoren herabgesetzt, Da sich die gespeicherte Energie mit dem Quadrat der Spannung ändert und der Spannungswert mittels interner Schaltungen, in einfacher Weise gesteuert wex-den kann, wurde diese Lösung in großem Umfang angewendet.

Wenn die gespeicherte Spannung herabgesetzt wird, ist zur Erzielung eines stabilen Betriebs jedoch eine höhere Auslöeespannung erforderlich. Die höhere Auslösespannung ergibt schwerwiegende Probleme hinsichtlich einer Vergrößerung der elektromagnetischen Strahlung; sie kann auch erhöhte Fehlzündungen der Elektronenblitzröhre in großen Höhen bei der Anwendung in der Luftfahrt verursachen.

909819/0715

Es besteht daher der Bedarf nach einer einfachen und wirtschaftlichen Anordnung zur Erzielung einer reduzierten Lichtabgabe einer Elektronenblitzröhre, ohne daß dabei die Probleme der Fehlzündungen und der elektromagnetischen Störstrahlung auftreten, wie dies bei bisher eingesetzten Anordnungen der Fall war.

Eine nach der Erfindung ausgebildete Schaltungsanordnung zum wahlweisen Zuführen von Energie mit einer von mehreren Größen zu einer Elektronenblitzröhre enthält mehrere Kondensatoren und eine Ladeeinrichtung zur Erzielung eines vorbestimmten elektrischen Potentials. Der Elektronenblitzröhre ist eine Auslösevorrichtung zugeordnet, mit deren Hilfe sie gezündet werden kann. Eine selektive Schaltvorrichtung verbindet die Ladeeinrichtung mit ausgewählten Kondensatoren und die ausgewählten Kondensatoren mit der Elektronenblitzröhre in der Weise, daß die der Röhre Während des Zündens zugeführte Energie gesteuert werden kann, und daß die Größe der Lichtabgabe durch die Elektronenblitzröhre festgelegt werden kann.

Mit Hilfe der Erfindung soll also eine Energieversorgungseinheit für eine Elektronenblitzröhre geschaffen werden, die eine Einstellung der der Röhre zugeführten Energie ermöglichtj Diese Energieversorgungseinheit soll so ausgestaltet sein, daß ihre Schaltung einfach aufzubauen und zuverlässig im Betrieb ist. Eine Vergrößerung der Spannung des Auslöseimpulses der Elektronenblitzröhre bei einem Betrieb der Röhre mit reduzierter Lichtabgabe soll bei der mit Hilfe der Erfindung zu schaffenden Energieversorgungseinheit nicht notwendig sein.

909819/0715

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein Schaltbild einer bekannten Schaltung zur Zufuhr von Energie zu einer Elektronenblitzröhre und

Fig.2 ein elektrisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

In Fig.1 ist schematisch eine bekannte Energieversorgungseinheit für eine Elektronenblitzröhre dargestellt. Dabei liegt typischerweise parallel zu einer Elektronenblitzröhre 10 ein Kondensatorenblock C„; die Elektronenblitzröhre enthält zwei Energieanschlußklemmen 12 und 14 sowie eine Auslöseelektrode 16. An Eingangsklemmen 1Θ und 20 wird ein Auslöse-Eingangssignal angelegt, das von einem Spartransformator 22 auf einen ausreichenden Spannungswert■transformiert wird, damit ein Teil des Gases in der Elektronenblitzröhre 10 ionisiert wird. Wenn dies eintritt, entlädt sich die im Kondensatorenblock C_ gespeicherte elektrische Energie über die Elektronenblitzröhre 10, so daß diese aufblitzt; der Kondensatorenblock kann dabei aus einer beträchtlichen Anzahl von parallelgeschalteten Kondensatoren bestehen, die auf mehrere 100 Volt aufgeladen werden. Als Vorbereitung für das nächste Anlegen eines Auslöseimpulses an die Eingänge 18 und 20 wird der Kondensatorenblock C_ aus einer (nicht dargestellten) Gleichspannungsversorgungseinheit wieder aufgeladen.

Es ist bekannt, daß die Lichtabgabe einer Elektronenblitzröhre der Energie proportional ist, die sich in ihr entlädt. Bei einem Kondensatorenblock mit der Kapazität C₀ gilt:

9098 1 9/G71S

q = C₃V,

wobei sind : q die im Kondensatorenblock gespeicherte Ladung

und

ν die Spannung am Kondensatorenblock.

Definitionsgemäß gilt : i = dq/dt, wobei i der Strom durch den Kondensatorenblock ist,so daß sich ergibt :

, _ _r dv

Die dem Kondensatorenblock zugeführte Leistung ρ ist gegeben durch:

ρ = vi
ρ = v(cs

Die dem Kondensatorenblock zugeführte Gesamtenergie beträgt:

W = f qdt =fc 4j dt W₈ = cjvdt.

Daraus ergibt sich W₀ = (1/2)C ν , wobei das anfänglich gespeicherte Potential den Wert Null hat.

Die im Kondensatorenblock gespeicherte und der Elektronenblitzröhre zugeführte Energie kann durch Verändern der Kapazität C des Kondensatorenblock eingestellt werden. Wenn von dieser Möglichkeit Gebrauch gemacht wird, kann die vom Kondensatorenblock gespeicherte Spannung für verschiedene Lichtabgabewerte gleich bleiben, so daß keine höhere Auslösespannung benötigt wird.

In Fig.2 ist das Schaltbild einer Elektronen-

909819/0 715

blitzröhrenschaltung nach der Erfindung dargestellt. Eine Ladeeinrichtung zur Abgabe eines vorbestimmten elektrischen Potentials enthält eine Ladeschaltung 26, die herkömmlich aufgebaut ist. Die Ladeschaltung 26 besteht einfach aus einer Gleichspannungsversorgungseinheit, die an ihren Ausgängen 28 und 30 eine vorbestimmte elektrische Gleichspannung liefert. Eine Eiektronenblitzröhre 32 enthält Leistungselektroden 34 und 36. Eine Auslösevorrichtung zum Zünden der Eiektronenblitzröhre 32 enthält eine Auslöseelektride 38, die über einen Spartransformator mit Auslöseschaltungseingängen 40 und 42 verbunden ist. Der Spartransformator 44 transformiert die an die Eingänge 40 und 42 angelegte Auslöse- Eingangsspannung aufwärts, so daß ein ZUndimpuls ,mit entsprechendem Spannungswert an die Auslöseelektrode 38 angelegt wird.

Ein aus mehreren Kondensatoren bestehender Kondensatorenblock enthält einen ersten Kondensator C₁ und einen zweiten Kondensator C «. °er erste Kondensator C- liegt elektrisch parallel zur Eiektronenblitzröhre 32. Der zweite Kondensator C₂ liegt elektrisch in Serie zu einer Diode D1; die Serienschaltung aus der Diode DT und dem zweiten Kondensator C₃₂ liegt elektrisch parallel zum ersten Kondensator C .. Der Ausgang 30 der Lade-

s ι

schaltung 26 ist am Verbindungspunkt zwischen dem ersten Kondensator C₃₁ und dem zweiten Kondensator C₃₂ angeschlossen. Mit Hilfe eines Schalters SW1 kann der Ausgang 28 der Ladeschaltung 26 in seiner Schaltstellung HI mit dem Schaltungspunkt zwischen dem zweiten Kondensator C_s2 und der Diode D1 oder in seiner Schaltstellung LO mit dem Schaltungspunkt zwischen der Diode D1 und dem ersten Kondensator C₃₁ verbunden werden.

909819/0715

Wenn sich der Schalter SW1 in seiner Schaltstellung HI befindet, werden die beiden Kondensatoren C₁ und Cp aufgeladen; wenn anschließend die Elektronenblitzröhre ausgelöst wird, entladen sich beide Kondensatoren über die Röhre 32, so daß eine relativ große Lichtabgabe eintritt. Wenn sich der Schalter SW1 jedoch in seiner Schaltposition LO befindet, ist die Diode D1 sowohl während des Ladens als auch des Entladens des Kondensators C , in Sperrichtung vorgespannt, so daß der Kondensator C ~ heim Betrieb der Schaltung keine Rolle spielt. Da die Ladeschaltung 26 eine vorbestimmte Ausgangsspannung zum Laden der Parallelschaltung der Kondensatoren C₁ und Cp oder des Kondensators C₁ allein liefert, können die der Elektronenblitzröhre 32 zugeführte Energie und die Größe ihrer Lichtabgabe einfach dadurch gesteuert werden, daß der Schalter SW1 in die gewünschte Schaltposition gebracht wird. Der Schalter SW1 und die Diode D1 ergeben somit eine selektive Schaltvorrichtung zum elektrischen Verbinden der Ladevorrichtung 26 mit ausgewählten Kondensatoren und zum elektrischen Verbinden ausgewählter Kondensatoren mit der Elektronenblitzröhre 32, so daß die der Elektronenblitzröhre während ihres Zündens zugeführte Energie gesteuert werden kann.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf eine Schaltung beschränkt, die nur zwei Kondensatoren oder zwei Kondensatorenblöcke enthält, die zum Speichern und zur Entladung über eine Elektronenblitzröhre ausgewählt werden. Das in der erfindungsgemäßen Schaltung angewendete Verfahren kann in einer Elektronenblitzröhren-Steuerschaltung angewendet werden, die jede beliebige Anzahl von Kondensatoren

909819/0715

enthält, die in ausgewählter Weise in den Energieversorgungskreis der Röhre eingeschaltet und aus diesem Kreis ausgeschaltet werden können.

Die beschriebene Schaltungsanordnung bildet zwar eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, doch können im Rahmen der Erfindung ohne weiteres auch Abwandlungen und Änderungen vorgenommen werden.

909 8 1 9/071 S

ORlGiNAL INSPECTED

Al

Leerseite

Claims

Patentanwälte

Dipl-Ing. Dfpl.-Chem. Dipl -Ing

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstr.isse 19

8 München 60

Unser Zeichen: M 1436 25.Oktober 1978

MIDLAND-ROSS CORPORATION

55 Public Square

Cleveland, Ohio 44113 V.St.A.

Patentansprüche

^ Schaltungsanordnung zum wahlweisen Zuführen von Energie mit einem von mehreren Werten zu einer Elektronenblitzröhre mit mehreren Kondensatoren, einer Ladeeinrichtung zur Erzielung eines vorbestimmten elektrischen Potentials, einer Elektronenblitzröhre und einer Auslösevorrichtung zum Zünden der Elektronenblitzröhre, gekennzeichnet durch eine selektive Schaltvorrichtung zum elektrischen Verbinden der Ladeeinrichtung mit ausgewählten Kondensatoren und zum elektrischen Verbinden der ausgewählten Kondensatoren mit der Elektronenblitzröhre in der Weise, daß die der Elektronenblitzröhre während des Zündens zugeführte Energie steuerbar ist und daß die Lichtabgabe der Elektronenblitzröhre festlegbar ist.
2. Elektronenblitzröhren-Schaltungsanordnung mit einer Elektronenblitzröhre, einer Vorrichtung zum Auslösen der Elektronenblitzröhre, einer Ladeschaltung zur Erzielung eines vorbestimmten Potentials an zwei Ladeschaltungsausgängen und einem ersten Kondensator, der parallel zu der Elektronenblitzröhre geschaltet ist, gekennzeichnet durch eine Diode, und einen zweiten, damit in Serie geschalteten Kondensator , eine Verbindungs-

90981 9/071S

ORIGINAL INSPECfED

Vorrichtung zum elektrischen Parallelschalten der Serienschaltung aus der Diode und dem zweiten Kondensator mit dem ersten Kondensator und eine Schaltvorrichtung zum Verbinden eines der Ladeschaltungsausgänge mit dem elektrischen Schaltungspunkt zwischen den beiden Kondensatoren und zum wahlweisen Verbinden des anderen Ladeschaltungsausgangs mit dem Schaltungspunkt zwischen dem zweiten Kondensator und der Diode oder mit dem Schaltungspunkt zwischen der Diode und dem ersten Kondensator, wobei entweder der erste Kondensator auf das vorbestimmte Potential aufgeladen und über die Elektronenblitzröhre entladen werden kann oder die Parallelschaltung aus den beiden Kondensatoren auf das vorbestimmte Potential aufgeladen und über die Elektronenblitzröhre entladen werden kann, so daß der Elektronenblitzröhre eine von zwei Energiemengen zur Steuerung ihrer Lichtabgabe zugeführt werden kann.

Elektronblitzröhren-Schaltungsanordnung mit einer Elektronenblitzröhre, einer Vorrichtung zum Zünden der Elektronenblitzröhre, einer Energieversorgungseinheit zur Erzielung eines vorbestimmten elektrischen Potentials und einem Kondensatorenblock, der mit der Elektronenblitzröhre und der Energieversorgungseinheit so verbunden ist, daß er von dieser Energieversorgungseinheit abgegebene Energie speichert und der Elektronenblitzröhre zuführt, gekennzeichnet durch eine weitere Kondensatorvorrichtung und eine selektive Schaltvorrichtung zum Parallelschalten der zusätzlichen Kondensatorvorrichtung zu dem Kondensatorenblock zur Vergrößerung der der Elektronenblitzröhre zugeführten Energie zur Erzielung einer Vergrößerung der Helligkeit dieser Elektronenblitzröhre.

909819/0715