DE3506067A1 - Generator zur erzeugung magnetischer impulsfolgen - Google Patents
Generator zur erzeugung magnetischer impulsfolgenInfo
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/35—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
- H03K3/352—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region the devices being thyristors
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- H03K3/57—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a semiconductor device
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Description
Generator zur Erzeugung magnetischer Impulsfolgen
Die Erfindung richtet sich auf einen Generator zur Erzeugung
magnetischer Impulsfolgen gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei herkömmlichen solchen Generatoren, bei denen der Entladungsstrom
eines Kondensators über ein Schaltorgan, wie z.B. einen Thyristor, an eine Spule angelegt wird, bilden
die Spule und der Kondensator unvermeidlich einen Serien-Resonanzkreis, der Stromschwingungen hervorruft. Die negative
Spannung des Ladestromes jedoch befindet sich noch in dem Kondensator, da das betreffende Schaltorgan einen Strom nur
bei positiver Polarität passieren läßt. Bei der nächsten Aufladung des Kondensators sind daher ein hoher Anfangsstrom und ein hohes Maß elektrischer Energie erforderlich,
um die negative Spannung auszulöschen und den Kondensator auf ein positives Niveau aufzuladen.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Generator der genannten Art den anfänglichen Ladestrom
und vor allem den elektrischen Energieverbrauch zu
-2-
verri ngern.
Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnende Maßnahme des
Anspruchs 1 gelöst.
Die betreffende Diode verhindert eine negative Aufladung des Kondensators.
Dabei zeigt
Fig. 1 das Schaltbild eines herkömmlichen Generators zur
Erzeugung magnetischer Impulsfolgen,
Fig. 2 den Spannungsverlauf in der Schaltung nach Fig. 1,
Fig. 3 das grundlegende Schaltbild eines Generators nach der Erfindung,
Fig. £ den Spannungsverlauf, wie er in der Schaltung nach
Fig. 3 auftritt,
Fig. 5 das Schaltbild eines Generators, der in der Lage
ist, eine alternierende magnetische Impulsfolge zu erzeugen , und
Fig. 6 das Schaltbild einer Ausführungsforrn, bei welcher
einer Diode ein Lade- und ein Entladekondensator parallelgeschaltet sind.
In den Zeichnungen bedeutet A einen Niederfrequenz-Oszillator,
B eine Stromquelle, C einen Kondensator, D eine Diode, G .eine Triggerspannung, L eine Spule zur Erzeugung magnetischer
Impulsfolgen, R einen Widerstand und SCR einen
Thyri stör.
-3-
Die Erfindung gibt einen Generator zur Erzeugung magnetischer Impulsfolgen mit einem verhältnismäßig geringen Man
elektrischer Energie an, bei dem eine Diode einem Schaltorgan, wie z.P. einem Thyristor, umgekehrt parallel- oder
einem aufzuladenden und zu entladenden Kondensator parallelgeschaltet
ist, um eine in dem Kondensator gespeicherte negative Spannung zu unterdrücken. Damit gelingt es die
Ladestromspitzen auf 1/3 zu verringern und gleichzeitig die zur Laden des Kondensators erforderliche Energie in Vergleich
zu einem herkömrr l j eben einschlägigen Gerät auf 1/?,f
zu reduz ieren.
Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät zur Erzeugung magnetischer Impulsfolgen, das sich dadurch
kennzeichnet, daß eine Diode einem Kondensator oder einen
gesteuerten Gleichrichter parallel- bzw. umgekehrt parallelgeschaltet
ist, der dazu dient, den Entladestrom des Kondensators zur Erzeugung der magnetischen Impulsfolgen einer
Spule zuzuführen. Dabei absorbiert die Diode die aus der Serienresonanz des Kondensators und der Spule entstehende
negative Spannung.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen
erläutert:
Fig. 1 zeigt die Schaltung eines herkömmlichen Generators
zur Erzeugung magnetischer Ιπ-pulsföl gen , worin keine Diode
Verwendung findet. Der Strorr. aus der Stromquelle B fließt
durch einen V'iderstand R und lädt den Kondensator C auf. Gelangt die Trigger-Spannung G aus dem Niederfrequenz-Oszillator
A an die Steuerelektrode des Thyristors SCR, so entlädt sich der Kondensator C unmittelbar über die Spule L.
Der Spannungsverlauf an diesem Punkt geht aus Fig. 2 hervor.
Die Ladespannung an den. Kondensator C beträgt 250 V,
BAD ORDINAL
wie in Fig. 2 bei a bezeichnet. Das Triggersianal fracht
den Thyristor SCP an dem Punkt b leitend, und die Serienresonanz aus der Spule L und dem Kondensator C läßt die
Spannung an dem Kondensator C auf -200 V absinken, wie bei b dargestellt. Wird der Thyristor SCR in den nichtleitenden
Zustand gebracht, so beginnt ein Strom über den V'iderstand
R in den Kondensator C zu fließen. Dabei gelangt an den
unter -200 V stehenden Kondensator C eine Spannung von +250 V, was zur Folge hat, daß, wie in Fig. 2 durch a, b
und c sowie die schrägen Linien angegeben, in den Kondensator ein ziemlich hoher Strom fließt, um die Spannung an
dem Kondensator auf das Ausgangsniveau zu bringen.
Fig. 3 zeigt das Schaltbild eines erfinduncsgerr.äßen Generators,
worin eine Diode D dem Thyristor SCR umgekehrt parallelgeschaltet ist. Der Spannungsverlauf in dem Augenblick,
wo der Kondensator C über die Spule L entladen wird, ist aus Fig. 4 ersichtlich. Die Leitfähigkeit des
Thyristors SCP bringt die Spannung von dem stationären Niveau d auf den lr'ert e.
Bei dem herkömmlichen Generator beträgt die Spannung am
Punkt c, wie gesagt, -200 V (Fig. 2), während bei dem erfindungsgemäßen Generator die Spannung arr Punkt e gemäß
Fig. Λ null beträgt, da die Diode D die negative Spannung
aus dem Ladestrom absorbiert. Da bei diesen- GerKt die
Ladung des Kondensators bei 0 ν beginnt, erscheinen eier Spitzenbetrag wie auch der Wert des Ladestror.es außerordentlich
verringert auf etwa 1/3 bzw. etwa 1/2,5 gegenüber den betreffenden Werten herkömmlicher Generatoren. Es wird
also durch Zuschalten einer Diode gemäß der Erfindung ein sehr wirtschaftliches Gerät erhalten, das mit wesentlich
weniger elektrischer Energie auskommt.
-n-
BAD ORlGWAL
(ο
Gemäß Fig. 5 wird eine Gruppe von Schaltkreisen nach Fig.
3 in Kombination in der V'eise verwendet, daß einer der
Scha.ltkrei se eine magnetische Impulsfolge einer bestimmten
Polarität in einer Spule L. und der andere Schaltkreis eine magnetische Impulsfolge entgegengesetzter Polarität
in einer Spule L„ hervorruft. Eine alternierende magnetische
Impulsfolge vird nun auf einfache V'eise dadurch erhalten, daß man mittels des Γ-iederf renuenz-Οεζ i llators A
abwechselnd Trionersionale G. und G„ an die beiden Thvristo-
""" " 1 c
ren SGP1 und SCH„ anlegt.
Bei der Schaltung nach Fig. 6 lädt die Stromquelle P bei
Leitfähigkeit des Thyristors SCR. über die Spule L zusätzlich
zu dem Kondensator C einen Kondensator C auf, und der Kondensator C„ entlädt sich bei Leitfähigkeit
des Thyristors SCRp über die Spule L. Diese aufeinanderfolgenden Lade- und Entladevorgänge des Kondensators C„
führend zu miteinander abwechselnden magnetischen Feldern unterschiedlicher Polarität, da der Strom durch die
Spule L sich bei öcr Ladung und Entladung des Kondensators Cp umkehrt.
Durch Parallelschalten der Diode D für die Ladung und Entladung des Kondensators C_ kann die Spule L mit einem
verhältnismäßig kleinen Ladestrom betrieben werden, da die negative Spannung aus der Serienresonanz öer Spule L und
dem Kondensator C? von der Diode P absorbiert wird.
Wie vorausgehend beschrieben, wird ein Generator, der in der Lage ist, das gleiche Ausgancssignal mit weniger Ladestrom
zu liefern, einfach dadurch erhalten, daß man in einem Schaltkreis, worin ein Kondensator zur Erzeugung
magnetischer Impulsfolgen über eine Spule entladen wird, eine Diode dem Thyristor oder Kondensator parallelschaltet.
-6-BAD ORIGINAL
Während die vorausgehend beschriebenen AusfUhrungsbeispiele
eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung angeben, versteht es sich doch, daT für den Fachmann Abwandlungen
hiervon auf der Hand liegen, ohne hierdurch vom Geist
der Erfindung abzuweichen.
Die Offenbarung umfaßt auch den hier beiliegenden englischsprachigen
Text.
Claims (3)
- Patentansprüche:Generator zur Erzeugung magnetischer Impulsfolgen, mit einem Kondensator (z.B. C), einem gesteuerten Gleichrichter (z.B. SCR), einer Spule (z.B. L) und einem Niederfrequenz-Oszillator (A), wobei der Kondensator, die Spule und der gesteuerte Gleichrichter miteinander in Reihe und der Ausgang des Niederfrequenz-Oszizillators zwischen Kathode und Steuerelektrode des gesteuerten Gleichrichters geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet , daß eine Diode (z.B. D) dem Kondensator (z.B. C) parallel- oder dem gesteuerten Gleichrichter (z.B. SCR) umgekehrt parallelgeschaltet ist.
- 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Gleichrichter ein Thyristor (z.B. SCR) ist.
- 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gleichstrom dem Kondensator (z.B. C) über einen Widerstand (z.B. R) zugeführt wird.
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