DE3708071A1 - Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere fuer eine gasentlandungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Energieversorgungsvorrichtung für ein Ionenimplantationsverfahren, insbesondere für ein Gasentladungs-Nitriersystem.

Da das Nitrieren von Metalloberflächen die Oberflächenhärte verbessert, findet das Verfahren der Ionenimplantation zunehmend größeres Interesse.

Eine derartige Ionenomplantation kann bekanntlich durch Erzeugung einer Glimmentladung rings um die zu behandelnden Teile in einer geeigneten, stickstoffhaltigen Atmosphäre erfolgen. Damit ein derartiges Verfahren kommerziell brauchbar ist, muß die Ionenimplantation jedoch auf einem relativ hohen Leistungspegel erfolgen, bei dem es leicht zu einer Lichtbogenbildung kommen kann. Insbesondere entsteht ein solcher unerwünschter Lichtbogen dann, wenn die zu nitrierenden Teile nicht einwandfrei sauber sind. Die Verunreinigungen oder Verschmutzungen an der Oberfläche eines zu nitrierenden Teils bilden bevorzugte Punkte für die Entstehung eines Lichtbogens, da in dem betreffenden Bereich eine hohe Emission eintritt.

Bisher war die Lichtbogenbildung, wenn sie erst einmal begonnen hatte, schwer zu kontrollieren, da es die negative Widerstandscharakteristik des Glimmentladungsprozesses erforderlich macht, anstelle der Spannung den Strom aus einem Versorgungskreis für die Gasentladungsstrecke zu steuern. Der Beginn einer Lichtbogenbildung hat nämlich die Tendenz, anstelle einer Stromerhöhung einen nicht proportionalen Anteil des gesamten Entladungsstroms auf einen eng lokalisierten Lichtbogen zu ziehen, d. h. auf den schmutzigen Punkt des oder der zu behandelten Teile(s). Wenn aber ein solcher Lichtbogen auch nur für relativ kurze Zeit erhalten bleibt, dann wird an diesem Punkt die Oberfläche verbrannt bzw. eine Grube ausgebrannt, so daß das Teil beschädigt wird. Mit den bisher üblichen Stromversorgungssystemen ist andererseits die Geschwindigkeit mit der der Versorgungsstrom verringert werden kann, um den Lichtbogen zu löschen, begrenzt; außerdem erfolgt auch der Wiederaufbau der gewünschten Glimmentladung mit entsprechender Leistung relativ langsam. Die relativ langen elektrischen Ansprechzeiten können es in der Praxis erforderlich machen, den Gasdruck in der Entladungskammer zeitweilig abzusenken, um die Glimmentladung wieder einzuleiten, da sich die erforderliche Ionenkonzentration für die Aufrechterhaltung der Glimmentladung zwischenzeitlich verringert haben kann.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Energieversorgungsvorrichtung für eine Gasentladungsvorrichtung bzw. ein verbessertes, nach dem Verfahren der Ionenimplantation arbeitendes Nitriersystem anzugeben, bei der bzw. bei dem ein beginnender Lichtbogen schnell gelöscht werden kann. Dabei wird gleichzeitig angestrebt, daß im Anschluß an das Löschen eines Lichtbogens schnell wieder eine Glimmentladung herbeigeführt werden kann. Außerdem wird angestrebt, daß der Strom während des Entladevorgangs exakt geregelt werden kann und daß hohe Spannungen und hohe Leistungen zur Verfügung stehen, die einen wirtschaftlichen Einsatz des Nitrierens durch Ionenimplantation ermöglichen. Andererseits soll die Vorrichtung bzw. das System sehr zuverlässig arbeiten und relativ einfach und preiswert aufgebaut sein.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Energieversorgungsvorrichtungen bzw. das System gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Kurz gesagt besteht der Grundgedanke der Erfindung darin, den Entladestrom für eine Gasentladungsvorrichtung insbesondere eine nach dem Verfahren der Ionenimplantation arbeitende Nitrierkammer, mit Hilfe eines Modulators für das Tastverhältnis zu regeln, welcher effektiv in Serie mit einer Induktivität und einer Inverterschaltung geschaltet ist, welche die Gasentladungsvorrichtung speist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer nach dem Verfahren der Ionenimplantation arbeitenden Nitriervorrichtung mit einem Energieversorgungssystem gemäß der Erfindung;

Fig. 2A und 2B schematische Schaltbilder von Steuerkreisen für das Energieversorgungssystem gemäß Fig. 1, und

Fig. 3 ein detailliertes Schaltbild eines von mehreren Schaltkreisen des Systems gemäß Fig. 1.

In den einzelnen Zeichnungsfiguren sind entsprechende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Wie eingangs ausgeführt, befaßt sich die vorliegende Erfindung speziell mit einer Stromversorgung bzw. einem Netzteil für eine Nitriervorrichtung, welche nach dem Prinzip der Ionenimplantation bzw. als Glimmentladungsvorrichtung arbeitet. Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Kammer 11 zum Nitrieren durch Ionenimplantation. Eine derartige Kammer 11 umfaßt typischerweise eine isolierte Basis bzw. einen Tisch 13, auf den im Betrieb Metallteile gelegt werden, deren Oberfläche durch Nitrieren gehärtet werden soll.

Über dem Tisch 13 mit den Werkstücken (nicht gezeigt) ist ein Druckgefäß 15 derart angeordnet, daß sich insgesamt eine geschlossene Kammer 11 ergibt, welche mit gasförmigen Stickstoff mit einem für das Nitrieren brauchbaren Druck gefüllt wird. Wie der Fachmann weiß, kann auch ein Gemisch von Stickstoff und Wasserstoff verwendet werden.

Das Druckgefäß 15 ist typischerweise geerdet, und die Energiezufuhr zu der Kammer 11 erfolgt durch Anlegen einer negativen Spannung an den Tisch 13. Der Druck innerhalb des Gefässes 15 und die Energiezufuhr zu der Kammer 11 werden vorzugsweise auf Werten gehalten, die für das Aufrechterhalten einer Glimmentladung rings um die zu nitrierenden Teile geeignet sind. Bei der Glimmentladung werden bekanntlich Ionen erzeugt, welche in Richtung auf die Teile bzw. Werkstücke - ggfs. kann auch nur ein Werkstück vorgesehen sein - beschleunigt werden, wo sie wirksam in die Oberfläche implantiert werden und eine Oberflächenhärtung bewirken. Da es unerwünscht ist, daß eine Ionenimplantation auch an den Gefäßwänden erfolgt, ist anstelle der üblichen Wechselstromspeisung, wie sie für andere Glimmentladungseinrichtungen typisch ist, eine Gleichstromspeisung erfolgderlich.

Obwohl es sich dabei um ein relativ kompliziertes Verfahren handelt, wird das Nitrieren durch Ionenimplantation in einigen Fällen gegenüber den üblicheren chemischen Verfahren bevorzugt, da bei der Ionenimplantation die Oberflächenstruktur und die Endbearbeitungsqualität eines Werkstücks im wesentlichen unverändert erhalten bleibt, natürlich mit Ausnahme der erwünschten, erhöhten Härte.

Das Hauptziel der Erfindung besteht nun darin, das Aufrechterhalten der Glimmentladung zu erleichtern, insbesondere während der Anfangsphase des üblichen Ionen-Nitrierprozesses in der bisher ein erhebliches Risiko für die Entstehung eines Lichtbogens gegeben ist.

Wie eingangs ferner erwähnt, sind für das Einleiten und Aufrechterhalten des Glimmentladungsprozesses eine ziemlich hohe Spannung und hohe Leistung erforderlich, wobei die Spannung höher ist als die typischerweise verfügbare Netzspannung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird daher mit einer Versorgungseinheit gearbeitet, in der ein Aufwärts-Transformator eingesetzt wird, der mit einer Frequenz arbeitet, die deutlich höher ist, als die übliche Netzfrequenz. Bei einer in der Praxis eingesetzten, erfindungsgemäßen Versorgungseinheit für eine Leistung von etwa 50 000 kW erwies sich ein Transformator mit einer Betriebsfrequenz von etwa 500 Hz als vorteilhaft, wobei die (in den USA) übliche Netzfrequenz von 60 Hz zur Verfügung stand. Diese etwa um den Faktor 10 über der Netzfrequenz liegende Betriebsfrequenz ermöglicht den Einsatz eines kleineren und effektiveren Transformators. Der Transformator ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen T 1 bezeichnet.

Der TransformatorT 1 besitzt eine einzige Primärwicklung W 1 und zwei Sekundärwicklungen W 2 und W 3. Jede der Sekundärwicklungen W 2 und W 3 speist einen zugeordneten Vollweg-Gleichrichter BR 1 bzw. BR 2 und die Gleichstromausgänge der beiden Brückengleichrichter BR 1, BR 2 sind in Serie geschaltet, so daß sich die Ausgangsspannungen addieren und für einen ausreichenden Spannungspegel zur Versorgung der Nitrierkammer 11 sorgen. Die Primärwicklung W 1 des Transformators T 1 wird beim Ausführungsbeispiel über eine Inverterbrücke 21 gespeist, durch welche die Primärwicklung W 1 mit der gewünschten Wechselspannung mit relativ hoher Frequenz gespeist wird, wobei die Inverterbrücke 21 gewisse weitere Funktionen hat, die nachstehend noch näher erläutert werden. Die Inverterbrücke 21 wird über einen Stromregelkreis 25 mit Gleichstrom aus einer konventionellen Gleichstromversorgungseinheit 23, insbesondere einem Gleichrichter- Netzteil, versorgt.

Sowohl die Inverterbrücke 21 als auch der Stromregelkreis 25 arbeiten mit Hochstrom-Schalteinrichtungen zum Schalten der Ströme für die Primärwicklung des Transformators T 1. In Fig. 1 ist jede der Hochstrom- Schalteinrichtungen als einfacher Transistor mit einer zugeordneten, durch Optokopplung isolierten Treiberschaltung (Blöcke A bis D, W, X, Y, Z) dargestellt. Bei den zu beherrschenden Leistungspegeln versteht es sich jedoch, daß die einzelnen Schalttransistoren typischerweise als Darlington-Schaltungen ausgebildet sind, und daß die Treiberschaltungen aktive Bauteile mit optisch angekoppelten Signaleingängen umfassen, denen Steuersignale aus der in Fig. 2 detailliert dargestellten Steuerschaltung zuführbar sind. Für die Erläuterung der Erfindung wird es aber als ausreichend angesehen, wenn jede dieser Schaltungen als Schalter angesehen wird, welcher durch ein geeignetes Steuersignal in den leitenden (durchgeschalteten) oder den gesperrten Zustand gebracht werden kann. In Fig. 1 sind die einzelnen aus jeweils einer Transistoranordnung und einer Treiberschaltung bestehenden Schaltkreise der Inverterbrückenschaltung 21 mit den Bezugszeichen QA-QD bezeichnet, während die entsprechenden Schaltkreise des Stromregelkreises 25 mit QW-QZ bezeichnet sind. Dabei liegt parallel zu den genannten Schaltkreisen jeweils eine in Sperr-Richtung gepolte Diode (Freilaufdiode), wie dies bei Schalteinrichtungen für eine induktive Last üblich ist. Ein repräsentatives, detailliertes Schaltbild eines in der Praxis vorteilhaften Schaltkreises ist in Fig. 3 gezeigt und wird weiter hinten noch näher erläutert.

Während die Schaltkreise QA-QD und QW-QZ physikalisch ähnlich aufgebaut und daher in der vorliegenden Beschreibung entsprechend beschrieben sind, werden in den Ansprüchen unterschiedliche bzw. unterscheidbare Bezeichnungen verwendet, um auch ohne Hilfe von Bezugszeichen eine klare Lehre zum technischen Handeln zu vermitteln.

Wie die Bezeichnung Inverterbrücke 21 andeutet, sind die Schaltkreise QA-QD nach Art einer Brückenschaltung miteinander verbunden, um in der Primärwicklung W 1 des Transformators T 1 durch selektive Ansteuerung der genannten Schaltkreise eine Stromrichtungsumkehr zu ermöglichen. Ferner sind die Gleichstromanschlüsse der Inverterbrücke 21 mit den Bezugszeichen 31 und 33 bezeichnet und liegen zwischen den Schaltkreisen QA und QB bzw. QC und QD. In entsprechender Weise sind die Wechselspannungs-Ausgangsanschlüsse der Inverterbrücke 21 mit den Bezugszeichen 35 und 37 bezeichnet und liegen zwischen den Schaltkreisen QA und QD bzw. QB und QC. Die Transistoranordnungen der Schaltkreise QA-QD werden zur Erzeugung eines Wechselspannungs-Ausgangssignals zwischen den Ausgangsanschlüssen 35 und 37 paarweise alternierend leitend gesteuert. Wenn die Transistoren der Schaltkreise QA und QC leitend gesteuert sind, fließt der Strom in der einen Richtung durch die Primärwicklung W 1, und wenn nur die Transistoranordnungen der Schaltkreise QB und QD leitend gesteuert sind, fließt der Strom durch die Primärwicklung W 1 in der entgegengesetzten Richtung.

Wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, werden die Schaltkreise QA-QD von ihrer zugeordneten Steuerschaltung mit variblem Tastverhältnis angesteuert, derart, daß nur während eines Teils jeder Halbwelle ein Strom aus der Gleichstrom-Versorgungseinheit 23 durch die Primärwicklung W 1 fließt. Anders als bei üblichen Inverterschaltungen wird jedoch für den Rest jeder Halbwelle ein Zustand hergestellt, in dem alle vier Schaltkreise QA-QD eingeschaltet bzw. leitend sind.

Wie oben angedeutet, erfolgt die Energiezufuhr für die Inverterbrücke 21 aus der Versorgungseinheit 23 über den Stromregelkreis 25. Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt der Stromregelkreis 25 vier gleichartige, parallel geschaltete Strecken, von denen jede die Serienschaltung eines der Schaltkreise QW-QZ mit einer zugeordneten Induktivität LW-LZ und einem zugeordneten Stromsensor CSW-CSZ umfaßt. Mit Hilfe der nachstehend, anhand von Fig. 2 noch zu beschreibenden Steuerschaltung wird jeder der Schaltkreise QW-QZ mit einem pulsweiten-modulierten Steuersignal angesteuert, wobei die Durchschaltzeitpunkte zeitlich gestaffelt sind, um eine Glättung des zu der Inverterbrücke 21 fliessenden Stroms zu bewirken. Dabei wird das Tastverhältnis für die Ansteuerung für die einzelnen Schaltkreise QW-QZ in Abhängigkeit von einem Rückkopplungssignal geregelt, welches von den betreffenden Stromsensoren QSW-QSZ erhalten wird, um den mittleren Strompegel auf einem vorgebbaren Pegel zu halten. Der vorgebbare bzw. vorgegebene Pegel ist dabei für alle vier Parallelzweige im wesentlichen gleich, so daß die Last gleichmäßig aufgeteilt wird. Zwischen jeder Induktivität LW-LZ und dem zugeordneten Schaltkreis QW-QZ ist jeweils die Kathode einer der Dioden DW-DZ angeschlossen, deren Anoden mit dem positiven Speisespannungsanschluß der Versorgungseinheit 23 verbunden sind, so daß die Dioden als Freilaufdioden arbeiten können. Auf diese Weise kann der Strom, der sich beim Abschalten eines der Schaltkreise QW-QZ aufgrund des zusammenbrechenden Feldes der zugeordneten Induktivität LW-LZ ergibt, über die betreffende Freilaufdiode abfließen.

Zusätzlich ist parallel zu den Anschlüssen des vollständigen Stromregelkreises 25 eine Diode DS vorgesehen, welche verhindert, daß der Verbindungspunkt 33 zwischen der Inverterbrücke 21 und dem Stromregelkreis 25 ein Potential annimmt, welches negativer ist als das Potential des negativen Anschlusses der Versorgungseinheit 23 und welche die Schaltung damit gegen induzierte Impulse schützt, die von der Primärwicklung W 1 des Transformators T 1 aufgrund der Schaltvorgänge durch die Schaltkreise QA-QD erzeugt werden.

Bei dem speziell betrachteten Ausführungsbeispiel sind die Induktivitäten LW-LZ, welche effektiv in Serie zu der Primärwicklung W 1 liegen, als diskrete Bauelemente dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß die betreffenden Induktivitäten bei Einsatz eines Transformators mit hoher Reaktanz bzw. bei Verwendung eines sogenannten Ballast-Transformators Induktivitäten des Transformators selbst sein können. Das betrachtete Ausführungsbeispiel zeigt jedoch die derzeit bevorzugte Ausführungsform. Außerdem besteht in Ausgestaltung der Erfindung auch die Möglichkeit, das Tastverhältnis der Schaltkreise der Inverterbrücke 21 zur Stromregelung zu modulieren bzw. zu variieren. Eine Stromregelung mit Hilfe eines separaten Satzes von Schaltkreisen wird jedoch derzeit bevorzugt.

Wie Fig. 2 zeigt, werden die Signale, die in den parallelen Zweigen des Stromregelkreises 25 mit Hilfe der Sensoren CSW-CSZ erzeugt werden und die den erfaßten Strömen entsprechen, über zugeordnete Tiefpaßfilter aus Widerständen R 11-R 14 und Kondensatoren C 11-C 14 jeweils an den invertierenden Eingang eines zugeordneten Operationsverstärkers A 1-A 4 angelegt. Gleichzeitig wird an den nicht invertierenden Eingang jedes der Operationsverstärker A 1-A 4 über einen zugeordneten Widerstand R 21-R 24 ein wählbares Schwellwertsignal angelegt, welches dem gewünschten Strompegel durch die parallelen Zweige des Stromregelkreises 25 entspricht. Das Schwellwertsignal ist dabei typischerweise eine von einer Bedienungsperson einstellbare Spannung, beispielsweise vom Abgriff eines Potentiometers. Weiterhin besitzt jeder der Operationsverstärker A 1-A 4 einen Rückkopplungszweig mit einem Widerstand R 31-R 34, so daß er im wesentlichen als Komporator mit einer gewissen Hysterese arbeitet.

Die Ausgangssignale der einzelnen Operationsverstärker A 1-A 4 sind im wesentlichen binäre Signale, welche als Eingangssignale an zugeordnete NAND-Gatter G 1-G 4 angelegt werden, durch deren Ausgangssignale zugeordnete Flip-Flops FF 1-FF 4 gesetzt werden.

Die Flip-Flops FF 1-FF 4 dienen ihrerseits dazu, über zugeordnete Treiberverstärker A 5-A 8 die Leuchtdioden von zugeordneten Optokopplern OPT-W-OPT-Z anzusteuern.

Wie oben angedeutet, dienen diese Optokoppler dem Ein- und Ausschalten der Strom-Schaltkreise QW-QZ des Stromregelkreises 25.

Kurz gesagt arbeitet der Stromregelkreis 25 normalerweise in der nachstehend beschriebenen Weise: Unter der Voraussetzung, daß der erfasste Strompegel unter der dem Schwellwert- bzw. Referenzsignal entsprechenden Schwelle liegt, wird jeder der Schaltkreise QW-QZ zu dem ihm zugeordneten Zeitpunkt des Zyklus eines Ringzählers 41 eingeschaltet, da das betreffende Signal des Ringzählers 41 über das betreffende NAND- Gatter G 1-G 4 zu dem betreffenden Flip-Flop FF 1-FF 4 durchgeschaltet wird und dieses setzt. Das Einschalten jedes der Schaltkreise QW-QZ hat zur Folge, daß der Strom in dem entsprechenden Parallelzweig des Regelkreises 25 anzusteigen beginnt. Wenn dann das in entsprechender Weise ansteigende Ausgangssignal des zugeordneten Stromsensors CSW-CSZ den durch das Schwellwertsignal vorgegebenen Punkt erreicht, ändert das Ausgangssignal des zugeordneten Komparator-Verstärkers A 1-A 4 seinen Zustand, wodurch das entsprechende Flip-Flop zurückgesetzt wird. Durch das Zurückschalten des Flip-Flops wird wiederum der betreffende Strom- Schaltkreis QW-QZ abgeschaltet.

Es ist zu beachten, daß die vorstehend erläuterte Arbeitsweise in erheblichem Maße asnychron ist, da das Abschalten der Schaltkreise nicht durch getaktete Signale erfolgt, sondern statt dessen empirisch bestimmt wird. Weiterhin ist der Strom unter Betriebsbedingungen, bei denen nur eine schwache Belastung der Nitrierkammer vorliegt, in einem bestimmten Parallelzweig möglicherweise noch nicht unter den Pegel abgefallen, der erforderlich ist, um den betreffenden Komparator zurückzusetzen, wenn der Ringzähler im Verlauf seines Zyklus den Punkt erreicht, an dem das betreffende Flip-Flop angesteuert wird. In diesem Fall steuert das Ausgangssignal des Komparator-Verstärkers A 1-A 4 das betreffende NAND-Gatter G 1-G 4 so, daß das Ausgangssignal des Ringzählers blockiert wird, so daß das betreffende Flip-Flop FF 1-FF 4 nicht gesetzt wird. Tatsächlich können mehrere vollständige Zyklen des Ringzählers verstreichen, ehe der Strom auf den entsprechenden Pegel abfällt, da der Strom durch die Induktivität aufrecht erhalten wird und über die zugeordnete Freilaufdiode DW-DZ weiterfließt.

Wie oben ausgeführt, werden die Schaltkreise, die die Inverterbrücke 21 bilden, mit einem vorgegebenen Tastverhältnis bzw. mit pulsbreitenmodulierten Signalen gesteuert. Ein zyklisch arbeitender Steuerkreis für das Tastverhältnis ist in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 51 bezeichnet. Der Tastverhältnis-Steuerkreis 51 liefert, wie die Zeichnung zeigt, an zwei getrennten Ausgängen zwei Impulsfolgen, von denen jede ein Tastverhältnis von weniger als 50% hat, und die gestaffelt sind bzw. in der Phase alternieren. Jedes dieser Impulsfolgesignale wird über zugeordnete invertierende Gatter G 7, G 8 und zugeordnete Treiberverstärker A 10 bzw. A 11 dazu verwendet, das betreffende Paar der Optokoppler anzusteuern, welche ihrerseits die Schaltkreise QA-QD steuern, die die Inverterbrücke 21 bilden.

Wie oben ausgeführt, arbeiten die Schaltkreise, die die Inverterbrücke 21 bilden, paarweise zusammen, so daß jeweils die Kreise QA und QC und die Kreise QB und QD gleichzeitig eingeschaltet sind. Anders als bei konventionellen Schalterinvertern mit moduliertem Tastverhältnis wird jedoch das Zeitintervall zwischen dem Zustand, in dem nur das eine Schaltkreispaar eingeschaltet ist und dem Zustand, in dem nur das andere Schaltkreispaar eingeschaltet ist, durch einen Zustand überbrückt, in dem alle vier Schaltkreise eingeschaltet sind und nicht durch einen Zustand, in dem alle vier Schaltkreise ausgeschaltet sind. Man erkennt, daß der Gleichstrom-Eingangskreis der Inverterbrücke 21 von der eine niedrige Impedanz aufweisenden Gleichstrom- Versorgungseinheit 23 durch die Induktivitäten in jedem der parallelen Zweige des Stromregelkreises 25 getrennt ist. Diese Indusktivitäten begrenzen das plötzliche Ansteigen des Stroms wirksam, wenn die Transistoren aller vier Schaltkreise QA-QD leitend gesteuert werden. Außerdem sieht man, daß während des normalen Betriebes stets ein Pfad von den Gleichstrom-Eingangsanschlüssen der Inverterbrücke 21 für den Strom vorhanden ist, welcher über den Stromregelkreis 25 fließt, welcher seine Serieninduktivitäten umfaßt.

Die beschriebene Schaltungsausbildung erleichtert das Unterdrücken beginnender Lichtbögen, wie sie während der Anfangsphase des Nitrierprozesses, wie oben erwähnt, auftreten können. Die Lichtbogenbildung wird unterdrückt bzw. der Lichtbogen wird gelöscht, indem die Transistoranordnungen aller vier Schaltkreise QA-QD der Inverterbrücke 21 unabhängig vom Zustand des Reglers 45 für das Tastverhältnis leitend gesteuert werden. Da durch das Durchschalten aller vier Inverterbrückentransistoren effektiv ein Kurzschließen der Primärwicklung W 1 des Transformators T 1 erfolgt, wird die an die Nitrierkammer 11 angelegte Spannung praktisch sofort auf Null gebracht; es erfolgt also eine sogenannte "Brecheisen"-Aktion, die sehr schnell wirksam werden kann, da es nicht erforderlich ist, den Stromfluß durch die verschiedenen Induktivitäten LW-LZ zu unterbrechen. Statt dessen sorgen die Freilaufdioden DW-DZ für einen Strompfad, der die Induktivitäten und den Eingangskreis der Brücke verbindet, so daß dieser Strom weiterfließen kann, so wie auch der geregelte Strom über die Schaltkreise QW-QZ fließen kann, wenn diese eingeschaltet sind.

Die neue Schaltungsausbildung gemäß der Erfindung erleichtert außerdem das schnelle Wiederanlegen der Leistung an die Nitrierkammer. Da der für das Aufrechterhalten der Glimmentladung erforderliche Strom tatsächlich bereits zwischen den Gleichstrom-Anschlüssen der Inverterbrücke 21 fließt, ist es dazu lediglich erforderlich, diesen Strom wieder durch die Primärwicklung des Transformators T 1 zu schicken, indem man einfach die Transistoranordnungen eines der Schaltkreispaare der Brücke abschaltet.

Da die Energiezufuhr zur Nitrierkammer über eine Stromregelung erfolgt, ist eine beginnende Lichtbogenbildung durch Erfassen des von der Kammer gezogenen Stroms nicht ohne weiteres erkennbar. Die Wirkung der Lichtbogenbildung besteht nämlich nicht darin, daß die Stromstärke ansteigt, sondern darin, daß der Strom auf einen kleinen Punkt gebündelt wird, an dem die Werkstückoberfläche dann verbrennt bzw. an dem eine Grube entsteht. Folglich wird die Lichtbogenbildung bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Überwachen der an der Nitrierkammer anliegenden Spannung ermittelt. Das betreffende Signal ist in Fig. 1 und 2 mit dem Bezugszeichen VS bezeichnet.

Das Spannungssignal VS wird über einen Spannungsteiler aus den Widerständen R 51 und R 52 an den nicht invertierenden Eingang eines Verstärkers A 9 angelegt, der im wesentlichen als Impedanzwandler arbeitet und im wesentlichen dieselbe Spannung wie an seinem Eingang als Quelle niedriger Impedanz an die beiden Eingänge eines Verstärkers A 10 anlegt, der als Komparator arbeitet. Das Ausgangssignal des Verstärkers A 9 wird einerseits als gepuffertes Abtastsignal über einen Widerstand R 53 an den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A 10 angelegt, während ein verzögerter und gedämpfter Signalanteil über ein Tiefpassfilter mit einem Widerstand R 54 und einem Kondensator C 15 an den invertierenden Eingang des Verstärkers A 10 angelegt wird. Dabei liegt parallel zu dem Kondensator C 15 ein veränderlicher Widerstand R 55, an dem die Dämpfung eingestellt werden kann. Der Verstärker A 10 besitzt außerdem einen Rückkopplungszweig mit einem Widerstand R 56, so daß sich eine gewisse Hysterese ergibt. Das Ausgangssignal des Komparator-Verstärkers A 10 wird über eine Diode D 21 und ein invertierendes Gatter G 9 dem einen Eingang eines NOR-Gatters G 10 zugeführt. Das Ausgangssignal des Gatters G 10 triggert wiederum einen monostabilen Multivibrator 47. Das Ausgangssignal des Multivibrators 47 wird an einen Synchronisiereingang des Reglers 45 angelegt. Durch das Ausgangssignal des Multivibrators 47 wird im wesentlichen ein Vorrücken des Zustands des Reglers 45 herbeigeführt und dessen Betrieb "eingefroren". Am Ende des durch das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 47 vorgegebenen Zeitintervalls nimmt der Regler 45 seinen Betrieb wieder auf und rückt zur nächsten Phase der Ansteuerung der Inverterbrücke 21 weiter, deren Schaltkreise QA-QD geschaltet werden, so daß wieder Strom zur Primärwicklung W 1 des Transformators T 1 fließt. Die interne Logik des Reglers für das Tastverhältnis ist dabei so ausgebildet, daß die Richtung des Stroms, der an die Primärwicklung W 1 angelegt wird, nach einem Synchronisierimpuls zu der Stromrichtung vor dem Triggern des monostabilen Multivibrators 45 entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß eine ins Gewicht fallende Gleichstromkomponente an die Primärwicklung W 1 des Transformators T 1 angelegt wird.

Wie oben ausgeführt, entspricht das Signal, welches an den nicht invertierenden Eingang des Verstärkers A 10 angelegt wird, im wesentlichen dem Augenblickswert der Spannung, die an der Nitrierkammer 11 anliegt, während das Signal das an den invertierenden Eingang dieses Verstärkers angelegt wird, einem verzögerten und gedämpften Anteil dieses Signals entspricht. Wenn der Strom an die Primärwicklung des Transformators T 1 angelegt wird, dann steigt die Transformatorausgangsspannung an der Kammer schnell an und bleibt dann für die Dauer des entsprechenden Impulses der Tastfrequenz auf einem relativ stabilen Pegel. Unter der Annahme, daß kein Lichtbogen auftritt, hat der gedämpfte und verzögerte Anteil der Signalspannung folglich stets eine weniger negative Größe als das direkt an den Verstärker angelegte Signal, und zwar bis zum Ende des Durchsteuerintervalls. Folglich bleibt das Ausgangssignal des Komparator-Verstärkers A 10 normalerweise während des betreffenden Intervalls auf einem niedrigen Pegel. Wenn jedoch in diesem Zeitintervall ein Lichtbogen zu entstehen beginnt, dann fällt die abgetastete Spannung VS schnell ab und "kreuzt" das verzögerte Signal, wodurch der Komparator-Verstärker A 10 getriggert wird, so daß dessen Ausgangssignal auf einen hohen Pegel geht. Diese Pegeländerung triggert über die Gatter G 9 und G 10 den monostabilen Multivibrator 47. Letzterer läßt den Zustand des Reglers 45 für das Tastverhältnis derart vorrücken, daß alle vier Schaltkreise der Inverterbrücke 21 gleichzeitig leitend gesteuert werden. Wie oben beschrieben, führt dies wegen der Überbrückung der Primärwicklung W 1 dazu, daß die Spannung über der Nitrierkammer 11 sehr schnell abfällt. Das Zeitintervall, für welches die Ausgangs-Versorgungsspannung des Transformators T 1 für die Kammer 11 wirksam unterbrochen wird, wird durch das Kippintervall des monostabilen Multivibrators 47 bestimmt, welches vorzugsweise ein Parameter ist, welcher vom Bedienungspersonal eingestellt werden kann, um eine optimale Anpassung an das jeweils durchzuführende Nitrierverfahren zu erreichen.

Um zu verhindern, daß der monostabile Multivibrator 47 am Ende des normalen Durchschaltintervalls getriggert wird, nämlich dann, wenn der Augenblickswert der erfassten Spannung VS automatisch kleiner wird als der verzögerte und gedämpfte Signalanteil, wird das Eingangssignal für den Multivibrator 47 während dieser Zeit durch das zweite Eingangssignal für das Gatter G 10 blockiert. Dieses Blockiersignal wird mit Hilfe eines zweiten monostabilen Multivibrators 53 erzeugt, welcher seinerseits über ein NAND-Gatter G 12 getriggert wird, dem als seine beiden Eingangssignale die beiden invertierten Signale des Reglers 45 zugeführt werden. Die Funktion dieser Logi besteht darin, den monostabilen Multivibrator 53 jedesmal zu triggern, wenn die Transistoranordnungen aller vier Schaltkreise der Inverterbrücke 21 gleichzeitig eingeschaltet werden. Wie oben erläutert, tritt dieser Zustand zwischen den alternierend aufeinanderfolgenden Phasen auf, in denen der Strom in der einen oder anderen Richtung an die Primärwicklung des Transformators angelegt wird. Das auf die beschriebene Weise erzeugte Signal ist somit geeignet, ein Ausgangssignal des ersten monostabilen Multivibrators 47 aufgrund der normalen Umschaltvorgänge zu verhindern.

Wie Fig. 3 zeigt, umfaßt jeder Schaltkreis eine eigene kleine Gleichstromversorgung 81 zur Energieversorgung einer Treiberschaltung 83 für einen Darlington-Transistor- Baustein QP, welche den eigentlichen Leistungsschalter bildet. Dabei ist zwischen einer eingangsseitig vorgesehenen Leuchtdiode 85 und einem Gatter bzw. Schalter 87 mit einem Fototransistor oder einer Fotodiode als Eingangselement bei galvanischer Trennung nur eine optische Kopplung vorhanden. Das Gatter 87 steuert eine erste Treiberstufe mit zwei Transistoren 89 und 91, an denen die üblichen Vorspannungen zur Erzielung eines Schalterbetriebs anliegen. Dieses erste Transistorpaar treibt seinerseits ein zweites Paar von komplementären, symmetrischen Transistoren 93 und 95 über einen Begrenzungswiderstand 97. Dabei wird die Spannung in Durchlaßrichtung für den Transistor 95 durch eine Zenderdiode Z 1 begrenzt. Weiterhin erfolgt für den Sperrzustand eine Fixierung mittels einer Klammerdiode D 15, die mit dem Kollektorkreis des Darlington-Transistor- Bausteins QP verbunden ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird und daß gleichzeitig weitere vorteilhafte Ergebnisse erzielt werden.

Weiterhin wird deutlich, daß dem Fachmann, ausgehend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müßte.

Claims (10)

1. Energieversorgungsvorrichtung für eine Gasentladungsvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: Es ist eine Brückenschaltung (21) mit Gleichstromeingangsanschlüssen (31, 33) und Wechselstrom-Ausgangsanschlüssen (35, 37) und mehreren ersten Schaltkreisen (QA-QD) vorgesehen;
es ist ein mit relativ hoher Frequenz arbeitender Aufwärts-Transformator (T 1) vorgesehen, dessen Primärwicklung (W 1) mit den Wechselstromanschlüssen (35, 37) der Brückenschaltung (21) verbunden ist;
es sind Hochspannungs-Gleichrichteinrichtungen (BR 1, BR 2) vorgesehen, um von der Sekundärseite (W 2, W 3) des Aufwärts-Transformators (T 1) Energie für eine Gasentladung zu liefern;
es ist mindestens eine Induktivität (LW-LZ) vorgesehen; es ist mindestens eine Stromschalteinrichtung (QW-QZ) vorgesehen;
es sind Verbindungseinrichtungen vorgesehen, welche die Stromschalteinrichtung (QW-QZ), die Induktivität (LW-LZ) und die Gleichstrom-Eingangsanschlüsse (31, 33) als Serienschaltung mit den Anschlüssen einer Gleichstromversorgungseinheit (23) verbinden;
es ist mindestens eine Diode (DW-DZ) vorgesehen, die als Freilaufdiode parallel zu der Serienschaltung, der Induktivität (LW-LZ) und der Eingangsanschlüsse (31, 33) der Brückenschaltung (21) (jedoch nicht parallel zu der Stromschalteinrichtung (QW-QZ)) geschaltet ist;
es sind Sensoreinrichtungen (CSW-CSZ) vorgesehen, um den Strom zu erfassen, der aufgrund einer Gasentladung gezogen wird, die durch die Hochspannungs-Gleichrichtereinrichtungen (BR 1, BR 2) gespeist wird;
es sind Regeleinrichtungen (Fig. 2A) vorgesehen, welche in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Sensoreinrichtungen (CSW-CSZ) das Tastverhältnis für das Durchschalten der Stromschalteinrichtungen (QW-QZ) modulieren;
es sind weitere Regeleinrichtungen (Fig. 2B) vorgesehen, die in einem ersten Betriebszustand die ersten Schaltkreise (QA-QD) der Brückenschaltung (21) in alternierender Folge der leitenden Phasen steuern, um die Gleichspannung in eine Wechselspannung umzusetzen, deren Frequenz beträchtlich höher ist als die Netzfrequenz, und die in einem zweiten Betriebszustand alle ersten Schaltkreise (QA-QD) in den leitfähigen Zustand steuern, um dadurch die Wechselstrom-Ausgangsanschlüsse (35, 37) wirksam zu überbrücken;
es sind weitere Sensoreinrichtungen vorgesehen, um die Spannung über der durch die Hochspannungs-Gleichrichtereinrichtungen (BR 1, BR 2) gespeisten Gasentladungsstrecke zu erfassen; und
es sind Einrichtungen (Fig. 2B) vorgesehen, um die weiteren Regeleinrichtungen in Abhängigkeit von der ermittelten Spannung von dem ersten in den zweiten Betriebszustand zu schalten, wenn die Spannung (VS) über der Gasentladungsstrecke unter einen Pegel abfällt, der die Entstehung eines Lichtbogens anzeigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Schaltkreise (QA-QD) in der Brückenschaltung (21) paarweise bestätigt werden, und daß die weiteren Regeleinrichtungen (Fig. 2B) zum Betätigen der ersten Schaltkreise (QA-QD) eine Tastverhältnis-Regelschaltung (45) umfassen, welche bei dem ersten Betriebszustand jedes Paar von ersten Schaltkreisen (QA-QD) während eines vorgebbaren Teils einer entsprechenden Halbwelle eines Reglerzyklus ausschaltet, wobei beide Paare von ersten Schalteinrichtungen (QA-QD) in den Zeiten zwischen den vorgebbaren Teilen der Halbwellen leitend gesteuert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtungen (Fig. 2A) zur Modulation des Tastverhältnisses (Pulsbreitenmodulation) Einrichtungen umfassen, um die Stromschalteinrichtungen (QW-QZ) auszuschalten, wenn der Strom durch die Serienschaltung über einen ersten vorgegebenen Schwellwert steigt sowie Einrichtungen, um die Stromschalteinrichtungen (QW-QZ) in vorgegebenen Intervallen einzuschalten, vorausgesetzt, daß der Strom durch die Serienschaltung unter einen zweiten vorgewählten Schwellwert abgesunken ist, der niedriger als der erste vorgewählte Schwellwert ist.

4. Energieversorgungsvorrichtung für eine Gasentladungsvorrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Es sind mehrere Transistoren bzw. Transistoranordnungen vorgesehen, die zu einer Inverterbrückenschaltung (21) geschaltet sind, welche ein Paar von Gleichstrom-Eingangsanschlüssen (31, 33) und ein Paar von Wechselstrom-Ausgangsanschlüssen (35, 37) aufweist, wobei die Transistoren bzw. Transistoranordnungen paarweise betätigbar sind;
es ist ein mit relativ hoher Frequenz arbeitender Aufwärts-Transformator (T 1) vorgesehen, dessen Primärwicklung (W 1) mit den Wechselstrom-Ausgangsanschlüssen (35, 37) der Brückenschaltung (21) verbunden ist;
es sind Hochspannungs-Gleichrichtereinrichtungen (BR 1, BR 2) vorgesehen, um auf der Sekundärseite (W 2, W 3) des Aufwärts-Transformators (T 1) eine Gasentladungsvorrichtung (11) mit Gleichstrom zu speisen;
es sind mehrere Induktivitäten (LW-LZ) vorgesehen;
es ist eine entsprechende Anzahl von Stromschalteinrichtungen (QW-QZ) - jeweils eine für jede Induktivität - vorgesehen;
es sind Verbindungseinrichtungen vorgesehen, um jede Stromschalteinrichtung (QW-QZ) und ihre zugeordnete Induktivität (LW-LZ) in Serie mit den Eingangsanschlüssen der Brückenschaltung (21) zwischen die Anschlüsse einer Gleichstromversorgungseinheit (23) zu schalten;
es ist eine entsprechende Anzahl von Dioden (DW-DZ) vorgesehen, von denen jede parallel zu der Serienschaltung einer der Induktivitäten (LW-LZ) und den Eingangsanschlüssen (31, 33) der Brückenschaltung (21) geschaltet ist (jedoch nicht parallel zu der betreffenden Stromschalteinrichtung (QW-QZ)), um als Freilaufdiode zu dienen, wenn die betreffende Stromschalteinrichtung (QW-QZ) ausgeschaltet wird;
es sind entsprechende Sensoreinrichtungen (CSW-CSZ) vorgesehen, um den Strom zu erfassen, der über die einzelnen Induktivitäten (LW-LZ) fließt;
es sind Abschalteinrichtungen vorgesehen, um jeweils diejenigen Stromschalteinrichtungen (QW-QZ) auszuschalten über deren zugeordnete Induktivität (LW-LZ) ein einen vorgewählten Schwellwert überschreitender Strom fließt;
es sind entsprechende Einschalteinrichtungen vorgesehen, um die einzelnen Stromschalteinrichtungen (QW-QZ) während vorgewählter Zeitintervalle einzuschalten, vorausgesetzt, daß der Strom durch die betreffende Induktivität (LW-LZ) unter einen zweiten vorgewählten Schwellwert abgesunken ist, der niedriger ist als der erste vorgewählte Schwellwert;
es sind Einrichtungen (Fig. 2B) vorgesehen, welche die Transistoren bzw. Transistoranordnungen der Brückenschaltung (21) in einem ersten Betriebszustand in alternierender Folge der leitenden Phasen steuern, um den Gleichstrom in einen Wechselstrom mit einer Frequenz umzusetzen, welche deutlich höher ist als die Netzfrequenz, und die in einem zweiten Betriebszustand alle Transistoren bzw. Transistoranordnungen in den leitfähigen Zustand steuern, um die Wechselstrom- Ausgangsanschlüsse (35, 37) der Brückenschaltung (21) wirksam zu überbrücken;
es sind weitere Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Spannung (VS) über der durch die Hochspannungs- Gleichrichtereinrichtungen (BR 1, BR 2) gespeisten Gasentladungsstrecke zu erfassen; und es sind Einrichtungen (Fig. 2B) vorgesehen, um die Regeleinrichtungen in Abhängigkeit von der ermittelten Spannung (VS) von dem ersten in den zweiten Betriebszustand zu schalten, wenn diese Spannung (VS) über der Gasentladungsstrecke unter einen Pegel abfällt, der die Entstehung eine Lichtbogens anzeigt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Ansteuern der Transistoren bzw. Transistoranordnungen eine Regelschaltung (45) für das Wechselstrom-Tastverhältnis umfassen, welche bei einem ersten Betriebszustand jedes Paar von Transistoren bzw. Transistoranordnungen während eines vorwählbaren Teils einer entsprechenden Halbwelle eines Reglerzyklus ausschaltet, wobei beide Paare von Transistoren bzw. Transistoranordnungen in den Zeiten zwischen den vorwählbaren Teilen der Halbwellen leitend gesteuert sind.

6. System zum Nitrieren durch Ionenimplantation, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Es ist eine Hochspannungsversorgungseinheit vorgesehen; es ist eine Kammer (11) vorgesehen, die eine Umgebung für eine Gasentladung definiert;
es ist mindestens eine Induktivität (LW-LZ) vorgesehen;
es ist mindestens eine Stromschalteinrichtung (QW-QZ) vorgesehen;
es sind Verbindungseinrichtungen vorgesehen, welche die Stromschalteinrichtung (QW-QZ), die Induktivität (LW-LZ) und die Kammer (11) als Serienschaltung zwischen die Anschlüsse einer Versorgungseinheit (23) legen;
es sind Sensoreinrichtungen (CSW-CSZ) vorgesehen, um den von der Kammer (11) gezogenen Strom zu erfassen;
es sind Regeleinrichtungen (2 A) vorgesehen, welche in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der Sensoreinrichtungen (CSW-CSZ) das Tastverhältnis für das Durchschalten der Stromschalteinrichtung (QW-QZ) modulieren;
es ist mindestens eine Diode (DW-DZ) vorgesehen, die als Freilaufdiode parallel zu der Induktivität (LW-LZ) und der Kammer (11) geschaltet ist (jedoch nicht parallel zu der Stromschalteinrichtung (QW-QZ)), um den induzierten Strom abzuleiten, wenn die Stromschalteinrichtung (QW-QZ) abgeschaltet wird;
es ist mindestens ein weiterer Schaltkreis (Fig. 2B) vorgesehen, um die Kammer (11) selektiv zu überbrücken;
es sind weitere Sensoreinrichtungen zum Erfassen der Spannung (VS) über einer Entladungsstrecke in der Kammer (11) vorgesehen; und
es sind Einrichtungen vorgesehen, die auf die Ausgangssignale der weiteren Sensoreinrichtungen ansprechen, um den weiteren Schaltkreis derart zu betätigen, daß die Kammer (11) wirksam überbrückt wird, wenn die Spannung (VS) über der Entladungsstrecke unter einen Pegel abfällt, der die Entstehung eines Lichtbogens anzeigt.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (11) mit den in Serie geschalteten Einrichtungen über einen Aufwärts-Transformator (T 1) verbunden ist, und daß der weitere Schaltkreis die Kammer (11) durch Kurzschließen der Primärwicklung (W 1) des Transformators (T 1) überbrückt.

8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schaltkreis mehrere Transistoren bzw. Transistoranordnungen umfaßt, die zu einer Inverterbrücke verbunden sind, um den Strom aus der Versorgungseinheit in eine Wechselspannung mit relativ hoher Frequenz zur Speisung der Primärwicklung (W 1) des Aufwärts-Transformators (T 1) umzusetzen.

9. Energieversorgungsvorrichtung für eine Gasentladungsvorrichtung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
Es ist ein Aufwärts-Transformator (T 1) vorgesehen;
es ist eine Gleichstrom-Versorgungseinheit (23) vorgesehen;
es ist eine Induktivität (LW-LZ) vorgesehen;
es ist ein Brückenschaltkreis (21) vorgesehen, welcher vier Stromschaltkreise umfaßt, die derart miteinander verbunden sind, daß sie für eine Richtungsumkehr des über die Induktivität (LW-LZ) aus der Gleichstromversorgungseinheit (23) erhaltenen Stroms in der Primärwicklung (W 1) des Transformators (T 1) sorgen, wobei der Strom in einer ersten Richtung durch die Primärwicklung (W 1) fließt, wenn nur ein erstes Paar der Schaltkreise eingeschaltet ist und in der entgegengesetzten Richtung, wenn nur ein zweites Paar der Schaltkreise eingeschaltet ist;
es sind zyklisch arbeitende Regeleinrichtungen (Fig. 2A) vorgesehen, die mit einem wählbaren Tastverhältnis arbeiten, um jedes Paar der Schaltkreise während eines wählbaren Teils einer entsprechenden Hälfte des Arbeitszyklus der Regeleinrichtung abzuschalten, wobei beide Paare von Schaltkreise während der Zeiten zwischen diesen Zyklusteilen leitend gesteuert sind, und
es sind Einrichtungen vorgesehen, welche während des genannten Teils des Arbeitszyklus der Regeleinrichtungen sämtliche Schaltkreise einschalten, wenn die Ausgangsspannung unter einen vorgegebenen Pegel fällt, der anzeigt, daß ein Lichtbogen entsteht bzw. vorhanden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoreinrichtungen vorgesehen sind, um den von den Gleichrichtereinrichtungen bei einer Gasentladung gelieferten Strom zu erfassen, und es sich Regeleinrichtungen vorgesehen, welche das Tastverhältnis für den der Primärwicklung (W 1) des Transformators (T 1) zugeführten Strom in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen dieser Sensoreinrichtungen (CSW-CSZ) ändern.