DE3347229A1 - Schaltungsanordnung fuer stroboskope - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer stroboskope

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DE3347229A1
DE3347229A1 DE19833347229 DE3347229A DE3347229A1 DE 3347229 A1 DE3347229 A1 DE 3347229A1 DE 19833347229 DE19833347229 DE 19833347229 DE 3347229 A DE3347229 A DE 3347229A DE 3347229 A1 DE3347229 A1 DE 3347229A1
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capacitor
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Ludger Dr.-Ing. 5628 Heiligenhaus Mense
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/30—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp
    • H05B41/34—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp to provide a sequence of flashes

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  • Discharge-Lamp Control Circuits And Pulse- Feed Circuits (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)

Description

Dipl.-Ing. A. Spalthoö, Patentanwalt, 43 Essen 3 3 A 7 2 2 9
-i-
11 Schaltungsanordnung für Stroboskope"
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für Stroboskope zur Untersuchung schnell verlaufender Vorgänge, welche einen an das Netz anschließbaren Transformator oder Spannungsvervielfacher und eine diesem nachgeordnete Gleichrichteranordnung mit nachgeschalte lern Speicherkondensator aufweist, an den über einen Begrenzungswiderstand od.dgl. ein Blitzkondensator mit einer parallel liegenden Blitzröhre geschaltet ist, welche mittels eines Tesla-Transformators mit einer gewünschten Blitzfrequenz zündbar ist.
Bei den bekannten Stroboskopen ist die Leistung pro Blitz und die maximale Blitzfrequenz dadurch begrenzt, daß diese nur soweit gesteigert werden können, daß das Plasma in der Entladungsstrecke der Blitzröhre sich noch zwischen den einzelnen Blitzen entionisieren kann. Es ist bekannt, daß durch Überdimensionierung der Elektroden und/oder Kühlung der Blitzröhre die Neigung der Blitzröhre zum Durchzünden in gewissem Umfange verringert und somit eine Steigerung von Blitzleistung bzw. Blitzfrequenz erzielt werden kann.
Dipl.-Ing. A. SpalthoH, Patentanwalt, 43 Essen q q / η ο ο η
Weiterhin ist es zur Erhöhung der Blitzfrequenz bekannt, ' daß vor die Blitzröhre Luftfunkenstrecken oder Thyratrons geschaltet werden, deren Glasfüllung eine kleinere Entinonisierungszeit aufweist als die üblicherweise wegen der höheren Lichtausbeute verwendeten Xenon- und Argon-Blitzröhren.
Auch sind Ausführungen von Stroboskopen bekannt, bei denen mehrere Blitzröhren nacheinander gezündet werden, so daß die maximale Blitzfrequenz proportional zur Röhrenzahl ansteigt.
Die Nachteile der vorerwähnten bekannten Stroboskopausgestaltungen bestehen darin, daß in den vorgeschalteten Gasentladungsstrecken, z.B. den Luftfunkenstrecken, erhebliche Energiemengen verlorengehen oder aber bei den nacheinander gezündeten Blitzröhren Fokussierungsschwierigkeiten wegen des großen Raumbedarfs auftreten, wobei zusätzlich die Ansteuerung der einzelnen Blitzröhren noch einen erheblichen zusätzlichen Steuerungsaufwand erfordert.
Von diesem· 'Stand ders Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Abhängigkeit der Blitzfrequenz und der
Dipl.-Ing. A. Spalthoff, Patentanwalt, 43 Essen 3 3 A 7 2 2 9
ßlitzenergie von der Entionisierungszeit der verwendeten Gasentladungs-Blitzröhre zu beseitigen.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß dem Speicherkondensator ein abschaltbarer GTO-Thyristor (gate turn of) nächgeschaltet ist und zwischen dem Bliikondensator und die Blitzröhre ein SRC-Thyristor (symetrisch sperrender Thyristor) eingeschaltet, ist, wobei GTO-Thyristor, SRC-Thyristor und Tesla-Transformator je von einem Generator gesteuert sind, die miteinander gekoppelt sind* Auf diese Weise wird der Aufladestrom für den Blitzkondensator mit der gewünschten Blitzfrequenz ein- bzw. abgeschaltet. Die Blitzenergie bzw. die Blitzfrequenz kann soweit erhöht werden, bis die Temperatur erreicht wird, bei der durch Überhitzung des Quarzglases der Blitzröhre eine Zündung der Blitzröhre nicht mehr möglich ist. Der SRC-Thyristor besitzt eine möglichst geringere Freiwerdezeit, weil diese für die maximal erreichbare Blitzfrequenz von erheblicher Bedeutung ist. Der SRC-Thyristor benötigt, um mit Sicherheit wieder die angegebene Sperrspannung aufnehmen zu können, einen Zeitraum von = 5 x der Freiwerdezeit des Thyristors. Es lassen sich so Blitzfrequenzen von 5000 - 10000 Hz mit einer bisher nicht erreichten Blitzenergie erzielen.
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Dipl.-Ing. A. Spalthoff, Patentanwalt, 43 Essen ο ο / η ο ο Q
-X-
Bei höheren Blitzfrequenzen und bei ionisierter Blitzröhre wird die Entladung des Blitzkondensator über die Blitzröhre vorteilhaft allein durch den SRC-Thyristor gesteuert.
Der Begrenzungswiderstand ist vorzugsweise so ausgelegt, daß der GTO-Thyristor erheblich geringer belastbar gewählt werden kann als der SRC-Thyristor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, welche ein Blockschaltbild darstellt, in dem wegen der besseren Übersicht die RC- bzw. RCD-Beschaltung der Halbleiter nicht dargestellt ist.
Vom Transformator 1 wird über den Gleichrichter 2 und den Schutzwiderstand 3 der Speicherkondensator 4 aufgeladen. Sobald der GTO-Thyristor 6 durch den Generator 11 angesteuert wird, lädt sich über den Begrenzungswiderstand 5 der Blitzkondensator 7 auf. Nach erfolgter Aufladung des Blitzkandensators 7 wird durch einen negativen Impuls des Steuergenerators 11 auf das Gitter des GTO-Thyristors 6 der GTO-Thyristor 6 gelöscht. Dadurch ist die Verbindung zwischen! dem Speicherkondensator 4- und dem Blitzkondensator 7 unterbrochen. Danach
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wird durch den Steuergenerator 12 der SRC-Thyristor 8 angesteuert. Noch während der Dauer des Ansteuerimpulses für den SRC-Thyristor 8 wird die Blitzröhre 9 durch den Teslatransformator 10 gezündet. Der Blitzkonden.c;ator 7 kann sich jetzt über den SRC-Thyristor 8 und die Blitzröhre 9 entladen. Da der GTO-Thyristor 6 abgeschaltet ist, kann kein Strom vom Speicherkondensator M- nachfließen. Der SRC-Thyristor 8 schaltet sich daher selbsttätig aus, und zwar unabhängig davon, ob die Blitzröhre 9 z.B. durch glühende Elektroden noch ionisiert ist oder nicht. Nach einem Zeitablauf von = 5 x der Freiwerdezeit - etwa 7,5 bis 12,5 Mikrosec. - also etwa ab 4-0 psec, sind dann die Ladungsträger im SRC-Thyristor 8 soweit abgebaut, daß dies mit der Nennsperrspannung beansprucht werden kann. Der Vorgang kann von neuem eingeleitet werden.
Durch die Hintereinanderschaltung des abschaltbaren GTO-Thyristors 6 und des konventionellen iiRC-Thyristors 8 lassen sich so Blitzfrequenzen und Blitzenergien erreichen, die es erstmalig erlauben, schwierige Probleme in der Strömungstechnik, wie z.B. Blasenbildung in trüben Flüssigkeiten, mit Erfolg anzugehen
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Claims (3)

PATENTANSPR(JCiIE :
1.1 Schaltungsanordnung fur Strobonkope zur optischen Untersuchung schnell verlaufender Vorgänge, welche einen an das Netz anschließbaren Transformator (1) oder Spannungsvervielfacher und eine diesem nachgeordnete Gleichrichteranordnung (2) mit nachgeschaltetem Speicherkondensator (4) aufweist, an den über einen Begrenzungswiderstand (5) od.dgl. ein Blitzkondensator (7) mit einer parallel liegenden Blitzröhre (9) geschaltet ist, welche mittels eines Tesla-Transformators (10) mit einer gewünschten Blitzfrequenz zündbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Speicherkondensator (4) ein abschaltbarer GTO-Thyristor (6) nachgeschaltet ist und zwischen den Blitzkondensator (7) und die Blitzröhre (9) ein SRC-Thyristor (8) eingeschaltet ist, wobei GTO-Thyristor (6), SRC-Thyristor (8) und Tesla-Transforraator (10) je von einem Generator (11, 12, 13) gesteuert sind, die miteinander gekoppelt sinc\
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Dipl.-Ing. A. Spalthoff, Patentanwalt, 43 Essen "3 ^ Λ 7 9 ? Q
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß bei höheren Blitzfrequenzen und bei ionisierter Blitzröhre (9) die Entladung des Blitzkondensators
(7) über die Blitzröhre (9) allein durch den SfiC-Thyristor
(8) gesteuert ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß' der Begrenzungswiderstand (5) so ausgelegt ist, daß der. GTO-Thyristor (6) erheblich geringer belastbar gewählt werden.kann als der SRC-Thyristor (8).
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