DE3519712A1

DE3519712A1 - Electrical gap capacitor

Info

Publication number: DE3519712A1
Application number: DE19853519712
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Strobel (TU), 8900 Augsburg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-01
Filing date: 1985-06-01
Publication date: 1986-12-04

Abstract

An electrical gap capacitor has been described which was designated for short as a split capacitor or splitting. It comprises a relatively large electrode which covers two relatively small electrodes and, as a rule, an insulating film is located between them as the dielectric. The two relatively small electrodes are spaced apart by a gap and both are covered by the relatively large electrode, so that a triode is produced. If this triode has only one input or output lead on the large electrode, and the two small electrodes each have one input or output lead, then the device is a triode. However, if the large electrode has two input or output leads, then it is a tetrode. There are applications for both designs, preferably, for example, for controlling the charging current and the discharging current in capacitor circuits, but other applications are also conceivable.

Description

Elektrischer Spaltkondensator.Electric gap capacitor.

Erfinder:Christian Strobel.Inventor: Christian Strobel.

Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft einen elektrischen Spaltkondensator0 In Analogie zu den amerikanisohen Ausdrücken und Erzeugnissen,z.3. Split-Anode,Splitmagnetron,u.a.m. wird er auch als Splitkondensator bzw. als '*Splitting" nachfolgend im Text bezeichnet.The invention described below relates to an electrical Split capacitor0 In analogy to the American expressions and products, e.g. 3. Split anode, split magnetron, etc. It is also used as a split capacitor or as' * Splitting " hereinafter referred to in the text.

Splittings haben viele Anwendungsmögliohkeiten in den Schaltungen der Elektrotechnik und Elektronik zu erwarten. Sie haben eine Wirkung,welche zwar nicht gleich ist aber analog und insofern verwandt zu den Feststoffdioden sind.Sie können nmlich Stromkreiszonen sperren und andere Zonen eröffnen,d.h.Splittings have many uses in circuits of electrical engineering and electronics to be expected. They have an effect, which is true is not the same but is analogous and insofar as it is related to solid-state diodes can namely block circuit zones and open other zones, i.e.

sie können den elektrischen Strom in gewünschter Weise umrichten.they can convert the electrical current as desired.

Splittings haben die Machart einer Feststofftriode oder eine Feststofftetrode und bei dieser neuartigen Komponentenmachart besteht die Erfindung darin, d a s s mit Luft oder Vakuum oder Isolierfolie als Dielektrikum überdeckend einer grossflächigen Elektrode jenseits des Dielektrikums eine auf Distanz gespaltene gleich große aber im Flächenbetrag durch den Spalt verringerte Elektrode, nämlich dnk Trennung durch den Spalt ein Elektrodenpaar gegenüber liegt, wobei das Paar zwei Zuleitungen und die gegenüberliegende ungespaltene elektrode nur eine einzige oder beidseits des Bloktrodenrandes je eine, das heisst ebenfalls zwei Zuleitungen haben kann, je nach Anwendungsweise des SplittingsO Die Figuren de; Zeichnung zeigen dieses neuartige Schaltelement schematisch.Splittings are made in the form of a solid triode or a solid tetrode and in this novel component design, the invention consists in providing the s with air or vacuum or insulating film as a dielectric covering a large area Electrode on the other side of the dielectric an equally large but split at a distance Electrode reduced in area through the gap, namely by separation through the gap is opposite a pair of electrodes, the pair having two leads and the opposite unsplit electrode is only one or both sides of the The bloctrode edge can have one each, that is to say it can also have two feed lines, depending on the Application of the SplittingO The figures de; Drawing show this novel Switching element schematically.

Fig.1. zeigt das Splitting als Triode in Seitensicht0 Fig.2. zeigt dasselbe als Tetrode steil es im Gegensatz zu den drei Leitungen von Fig.1. hier vier Leitungen haben kann.Fig.1. shows the splitting as a triode in side view0 Fig.2. shows the same as the tetrode it steeply in contrast to the three lines of Fig.1. here can have four lines.

Fig.3. zeigt drei Splittings vom Tetrodentyp in einer Gleichspannungsübersetzerschaltung, und zwar in der Ladefase.Fig. 3. shows three splittings of the tetrode type in a DC voltage converter circuit, namely in the loading phase.

Fig.4. zeigt dieselbe Schaltung wie in Fig.3.,aber in der Entladefase.Fig. 4. shows the same circuit as in Fig.3., but in the discharge phase.

Fig.50 zeigt in Draufsicht das Paar gespaltener Elektroden aus Metall.Ilie Folie hat Kreisform mit Bahnen.Fig. 50 shows a plan view of the pair of split electrodes made of metal Foil has a circular shape with tracks.

Fig.6. zeigt die ihm gegenüber liegende ungeteilte Elektrode aus Metall.Sie hat Kreisform mit Fahnen.Fig. 6. shows the undivided metal electrode opposite it has circular shape with flags.

Fig.7. zeigt die zwischen (1) und (2,3) liegende kreisrunde Dielektrikumfolie (Kunststoff) als (5) onne Fahnen.Fig.7. shows the circular dielectric film lying between (1) and (2,3) (Plastic) as (5) unne flags.

Fig.8.zeigt eine vielschichtige Splittingsäule ,mit Verschraubung und Kontaktschraube, Fig.9. zeigt ein rechteckiges Splittingelektrodenpaar aus Metall.Fig. 8 shows a multilayered splitting column with screw connection and contact screw, Fig. 9. shows a rectangular pair of splitting electrodes made of metal.

Fig.1O.zeigt die ihm über das Dielektrikum gegenüberliegende Monoelektrode (1) von Rechteckform.Fig. 10 shows the mono-electrode opposite it via the dielectric 1. Of rectangular shape.

Fig.11.zeigt die zwischen (1) und (2,3) liegende Dielektrikumfolie.Fig. 11 shows the dielectric film between (1) and (2,3).

Fig.12.seigt das Splittingspaket aus Iolien nach Fig.9. und 11.Fig. 12 shows the splitting package made of foil according to Fig. 9. and 11.

Im Einzelnen sind die Macharten und Wirkungsweisen Folgende: Fig. 1.In detail, the designs and modes of operation are as follows: Fig. 1.

Mit (1) ist die große Metallelektrode, mit (2,3) die ihr mit Spalt (11) gegenüberliegenden zwei halbierten Elektroden,mit (4) das Dielektrikum, mit (5) das Dielektrikum der anderen Hälfte, mit (6,7,8) die Triodenanschlfisse bezeichnet.Wie schon ausgedrückt wurde handelt es sich um einen Splittingtriodentyp.With (1) is the large metal electrode, with (2,3) the one with a gap (11) opposite two halved electrodes, with (4) the dielectric, with (5) the dielectric of the other half, with (6,7,8) the triode connections it has already been stated that it is a splitting triode type.

Fig.2.Fig. 2.

Hier ist die Splittingbauweise wie bei Fig.1. erfolgt.Die Monoelektrode (1) hat aber hier zwei gegenüberliegende Zuleitungen.Es handelt sich um einen Tetrodentyp des Splittings.Here the splitting construction is as in Fig. 1. The mono-electrode But here (1) has two opposite leads. It is a tetrode type of splitting.

Fig.39 In der Ladefase ist mit t Normalkondensatoren und drei Splittingtetroden eine Kondensatorschaltung im Aufladezustand gezeigt. Der Ladeschalter (16) ist eingeschaltet, der Entladeschalter (17) aus»eschaltet. Die Ladeschienen (18,19,20) führen Aufladestrom aus Gleichspannungsquelle U1.Fig. 39 In the charging phase there are normal capacitors and three splitting tetrodes with t a capacitor circuit shown in the charged state. The charging switch (16) is switched on, the discharge switch (17) switches off. The charging rails (18, 19, 20) carry charging current from DC voltage source U1.

Die Entladeschienen(21) sind stromlos.Es werden sowohl die Kondensatoren (12,13,14,15) wie die drei Splittings (1,2,3) aufgeladen.The discharge rails (21) are de-energized. Both the capacitors (12,13,14,15) are charged like the three splittings (1,2,3).

Fig,4* Die Schaltung von Fig.3. ist hier in Entladefase gezeigt.Fig, 4 * The circuit of Fig.3. is shown here in the unloading phase.

Schalter (i6) wurde geöffnet und (17) geschlossen.Man sieht, wie der Stromrichtungspfeil von Fig.3. an den 4 Kondensatoren (12,13214,15)welcher in Fig.3. nach rechts zeigt,hier sici gewendet hat und nach Links zeigt; d.heisst,dass die Kondensatoren in den Verbraucherkreis U2 entladen werden.Jedooh sind dabei die Aufladeschienen (18,19,20) stromlos und die Entladeschienen (21) führen Entladestrom, und zwar in den Verbraucher-Kreis U2 bei höherer Spannung gegenüber Ul. Der Entladestrom läuft dabei über die Monoelektroden (1) der Splittings,welche Brückenbildung annehmen'Einer der prominenten Effekte der Si,littingtetroden.Switch (i6) was opened and (17) closed. You can see how the Current direction arrow from Fig. 3. on the 4 capacitors (12,13214,15) which in Fig. 3. points to the right, has turned here and points to the left; i.e. that the Capacitors are discharged into the consumer circuit U2. The charging rails are in this case (18,19,20) de-energized and the discharge rails (21) carry discharge current, namely in the consumer circuit U2 at a higher voltage compared to Ul. The discharge current is running at the same time via the mono-electrodes (1) of the splitting, which assume bridging the prominent effects of the Si, litting tetrodes.

Fig Hier geht es um eine Splittingtetrodentype mit gesohichteter Struktur. Es sind kreisförmige Elektrodenmetallblätter benutzt, die über eine Stange geschichtet sind0 Es sind hier die beider Splittinghälften eines gespcltenen Elektrodenpaares (2,3) mit Spalt (11) und Führungshalbkreisbohrungen für den Schichtungsdorn gezeigt.Beide Elektroden haben je eine gelochte Kontaktfahne (23,24).Fig This is about a splitting tetrode type with a layered structure. Circular electrode metal sheets are used, which are layered over a rod sind0 Here are the two split halves of a split electrode pair (2,3) with gap (11) and guide semicircular bores for the layering mandrel are shown. Both Electrodes each have a perforated contact tab (23, 24).

Fig.6.Fig. 6.

Hier ist die metallische Monoelektrode des Splitting kreisrund mit Zentralbohrung,zwei gegenüber Fig.5. um 90° versetzten gelichten Kontaktfahnen(25) mit Bohrungen (26) gezeigt. Sie hat Index (1) und die Bohrung Index (27).Here the metallic mono-electrode of the splitting is also circular Central bore, two opposite Fig. 5. cleared contact lugs offset by 90 ° (25) shown with bores (26). It has index (1) and the bore index (27).

Fig.7.Fig.7.

Hier handelt es sich um das kreisrunde Dielektrikum aus Isolierfolie (5).Zwischen (1) und (5,2) sowie zwischen (5,2) und (1) liegt jeweils eine solche Folie.Sie hat keine Fahne.This is the circular dielectric made of insulating foil (5). There is one between (1) and (5.2) and between (5.2) and (1) Slide, it has no flag.

Fig.8.Fig. 8.

Es sind eine Anzahl Splitelektroden Fig.5. sowie Monoelektroden der Fig.6. nebst zwischenliegenden Dielektrikronden der Fig.7.There are a number of split electrodes Fig.5. as well as monoelectrodes of the Fig. 6. together with interposed dielectric electrodes of FIG. 7.

mit Endisolierplatten (38) gesohichtet auf Dorn (28) und verschraubt mit Kontaktstnngen (30,32,34) nebst Muttern (31,34).with end insulating plates (38) sighted on mandrel (28) and screwed with contact bars (30,32,34) and nuts (31,34).

An den Muttern werden Schaltleitungen verklemmt.Switching lines are jammed at the nuts.

Fig.9.Fig. 9.

Es sind zwei gesplittete Teile (2,3) von rechteckiger Form mit dem Durchstecken der Kontaktschrauben und Pressohrauben dienenden Löchern (23,2) gezeigt.Die beiden Belege sind aus diinnem Metallblech gefertigt.There are two split parts (2,3) of rectangular shape with the Pushing through the contact screws and press ear screws serving holes (23,2) Both documents are made of thin sheet metal.

Fig. 10.Fig. 10.

Dieser sletallbelag (1) des Splitkondensators überdeckt im geschichteten Stapel die beiden Elektroden (2,3) der Fig.9.This metal covering (1) of the split condenser is covered in the layered Stack the two electrodes (2,3) of Fig. 9.

Fig. 11.Fig. 11.

Dieses als Dielektrikum dienende Isolierstoffblatt überdeckt im geschichteten Stapel die Metallelektroden (1,z,3) und lässt sich zusammen mit ihnen im Stapel verschrauben. Es ist mit (5) bezeichnet. Die Löcher haben Index (3.) und passen auf die Blätter (1,2,3) Fig. 12.This sheet of insulating material, which serves as a dielectric, is covered in the layered one Stack the metal electrodes (1, z, 3) and can be stacked together with them screw. It is denoted by (5). The holes have index (3.) and fit onto the leaves (1,2,3) Fig. 12.

Der Stapel ist in der Reihenfolge (5),(2,3),(5),(1),(5),(2,3), (5),und so fort geschichtet und dann mit zwei Endisolierplatten (j8) und mit Schraube (34,35,36,37) nebst Muttern (38) geeignet zusammengepresst,um über die Schrauben und Muttern geeignet verdrahtet zu werden.Die Schrauben sind aus Isolierstoff gefertigt.The stack is in the order (5), (2,3), (5), (1), (5), (2,3), (5), and immediately layered and then with two end insulating plates (j8) and with screw (34,35,36,37) together with nuts (38) suitable pressed together to fit over the bolts and nuts The screws are made of insulating material.

Die Anwendung der Splittingkondensatoren z.B. auf Klebetechniken bzw. Druckschaltungstechniken besonderer Art wird beim Typ 9§integrierte Kondensatoren" in einer späteren Patentanmeldung beschrieben.The application of the splitting capacitors e.g. on adhesive techniques or A special kind of pressure circuit technology is used in type 9 "integrated capacitors" described in a later patent application.

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Claims

P a t e n t claims 1. Electrical gap capacitor (splitting) characterized as a solid triode or solid tetrode, d a s s with Air or vacuum or insulating film as a capacitor dielectric for a large area Sheet metal electrode on the other side of the dielectric an equally sized split at a distance but the area of the metal electrode is reduced, namely thanks to the separation with a gap a pair of metal electrodes is opposite, this pair having two associated leads and the opposite, unsplit electrode only has a single central lead in the sense of a triode or it has two leads at a distance in the Snne a residue tetrode, whereby Depending on the use, the triode type or the tetrode type may be suitable.

2o electrical gap capacitor according to claim 1, characterized in, d a s s in the sense of FIGS. 1 to 7 with round electrodes, two semicircular shapes (2,3) with the centering semi-circular recess (22) the split side of the covering and a round metal electrode (1) opposite to the former and through dielectric Foil (5) of round shape is separated from the former, the wiring being the two metal sheets (2,3) diametrically each a metal lug (2J, 24) and the electrode (1) Two metal flags (25) lying perpendicular to these flags each have two Holes (23.2) or

(25), whereby every capacitor only consists of two types of coatings (2,3) of FIG. 7., an insulating covering (5) of FIG. 7., and a metal electrode of FIG. 60 can consist, as well as of two covering the metal electrodes and suitable End foils (5) held together by pressing plates, or according to Fig. 8. consists of a plurality of stacked and then screwed elements, one Parallel connection of all electrodes (3) and all electrodes (2) as well as all electrodes (1), or whose series connection is feasible.

3. Electric gap capacitor according to Ansprijohen 1st and 2nd and after Figures 9 to 12 characterized in that the same layering as in figures 5. bis 8 is also feasible for rectangular electrodes.

4. Electric gap capacitor according to claims 1. to 3.

and Figures 5 to 12 in the sense of F .1. marked as triode type , where HetallbelaM (i) has only a single derivative (6) and from this only one Deriving two circuits via connections (7) and (8) can operate.

5. Electric gap capacitor after response 1. to 3. and after Fig. 2. characterized in that it is a tetrodontic type with two supply lines (9, 10) from (1) and two supply or discharge lines (7) or (8) to (3) and (2), sometimes diode behavior can deliver if you have these tetrodes according to Fig.3. and 4. in charge and discharge circuits suitably connected by capacitors (12, 13, 14, 15), these tetrodes' equal loss losses the charging current source and the charging of the tetrodes in the overall balance of the Discharge is received so that the discharge efficiency becomes close to 100 y.

6. Metallic fission capacitor according to the design of FIGS. 1.

and 2. characterized in that there are also many other applications are feasible and some problems become solvable, including applying them to others Applications is hereby included in the claim.