DE551703C - Einrichtung zur Glaettung der Pulsationen eines aus einer Wechselspannung mittels Gleichrichterroehren erzeugten Gleichstromes - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3. JUNI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 551 KLASSE 21 d² GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Dezember 1926 ab

Zur Kompensation von Spannungsschwankungen einer Gleichstromquelle ist es bekannt, diese Spannungsschwankungen ganz oder zum Teil an das Gitter einer Glühkathodenröhre zu legen, deren Gitterspannung so bemessen ist, daß die durch sie hervorgerufene Schwankung der Anodenspannung der Röhre oder der von der Schwankung des Anodenstromes hervorgerufene Spannungsabfall in einem Widerstand die Spannungsschwankungen der Stromquelle kompensiert. Es handelt sich in diesem bekannten Fall um eine besondere, neben dem Gleichrichter bzw. der Gleichstromquelle erforderliche Einrichtung. Im Gegensatz hierzu werden nun gemäß der Erfindung die Gleichrichterröhren selbst durch entsprechende Schaltung des Gitters gleichzeitig zur Glättung des sonst pulsierenden Gleichstromes benutzt, d. h. mit Hilfe der bekannten Gitterschaltung so ausgestaltet, daß sie ohne Zuhilfenahme einer besonderen Anordnung einen konstanten Gleichstrom liefern.

Gegenstand der Erfindung ist mithin eine Einrichtung zur Glättung der Pulsationen eines aus einer Wechselspannung mit Hilfe von Glühkathoden- oder Wehnelt-Kathodengleichrichtern erzeugten Gleichstromes, bei der die zur Gleichrichtung verwendeten Vakuumröhren mit an ein !Compensationspotential gelegten Gittern versehen sind. Gemäß der Erfindung sind diese Gitter an solche Punkte der Schaltung angeschlossen, daß, wenn die positive Halbwelle jeweils an der Anode einer Röhre liegt, während dieser Halbperiode der Momentanwert der zugehörigen Gitterspannung negativ ist und ihr Absolutwert mit der Anodenspannung sich nahezu proportional ändert. Auf diese Weise gelingt es, die Welligkeit praktisch vollkommen zu beseitigen, ohne die Geichrichteranordnung wesentlich zu verteuern. Es wird nämlich durch das Anwachsen der negativen Gitterspannung beim Anwachsen der positiven Anodenspannung der Anodenstrom, der bei einer gitterlosen Röhre steigen würde, stark gehemmt, beim Abnehmen der positiven Anodenspannung aber weit weniger stark gehemmt, so daß ein Ausgleich stattfindet.

Nach der Erfindung kann das Verhältnis des Absolutwertes der Gitterspannung zur Anodenspannung gleich dem Durchgriff der betreffenden Röhre gewählt werden, was an sich für andere Zwecke bereits bekannt ist.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben "worden:

Walther Deutsch in Frankfurt a. M.

Die Erfindung gibt die Möglichkeit, die Einrichtung mit der beschriebenen Gitterschaltung mit oder ohne Anwendung bereits bekannter Methoden zur Wechselstromtonbeseitigung für die Sende- oder Empfangsapparate der drahtlosen Telephonie zu verwenden.

Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip ergibt sich aus der folgenden Überlegung:

In Abb. ι ist eine Charakteristik einer Eingitterröhre (Anodenstrom J_a als Funktion der Gitterspannung e_g) gezeichnet, und zwar für mehrere Anodenspannungen E_a', E_a", E_a'"

(s. Abb. 2, wo die eingezeichneten Ordinaten die angenommenen Werte auf der Spannungskurve zeigen). E_a' entspricht dem maximalen Wert der aufgedrückten Wechselspannung. Für sie habe das Gitter der betreffenden Röhre die Gitterspannung e_g. Der Anodenstrom ist mithin J_a'. Sinkt die Anodenspannung auf den kleineren Wert E_a", so muß der Erfindung gemäß (die dazu erforderliche Schaltung wird weiter unten erörtert) die der Anodenspannung E_a" entsprechende negative Gitterspannung e_g" in demselben Verhältnis abnehmen wie die Anodenspannung. In Abb. r ist dieser Wert als e_g" eingetragen, und ihr entspricht der Anodenstrom I_a". Dasselbe gilt für den Punkt E_a'", e_g" und 7_a'" usw. Man sieht daraus, daß trotz der abnehmenden Anodenspannung der Anodenstrom des betreffenden Glühventils seinen Wert unverändert beibehalten hat.

Auch die Bedingung, die für eine Konstanz des Anodenstromes notwendig ist, läßt sich aus Abb. 1 und 2 unschwer herleiten. Da nämlich e_g der Anodenspannung E_a proportional sein soll, also e_g = k · E_a ist, so folgt daraus: de_g = k-äE_a, mithin: -tS^ = &=-^.

Das Verhältnis der Gitterspannung e_g zur Anodenspannung E_a ist so zu wählen, daß es dem Durchgriff D^k der verwendeten Eingitterröhre gleich wird.

Für die Bauart der Röhre und die Art der Einregulierung ist diese grundsätzliche Bedingung von Wichtigkeit, jedoch können sich diese theoretischen Bedingungen je nach dem Verwendungszweck und der Art der Schaltung ändern, so daß man am besten bei der jeweiligen Verwendung den Kompensationspunkt durch Einregeln bestimmt.

Die Schaltung selbst geht z. B. aus Abb. 3 hervor, die jedoch nur ein Beispiel sein soll, auf das der Erfindungsgedanke keineswegs beschränkt ist.

In Abb. 3 bedeuten 1 und 2 die Klemmen einer Wechselstromquelle, die mit dem Widerstand 3 verbunden sind. Die Mitte des Widerstandes 3 führt zur negativen Gleichstromklemme 4. In bekannter Weise sind die beiden Gleichrichterröhren 5 und 6 so geschaltet, daß sie in Gegentaktschaltung arbeiten. Die Glühkathoden dieser Röhren sind parallel geschaltet, und ein Pol ist an die positive Gleichstromquelle 7 geführt. In Abb. 3 werden der Einfachheit halber die Glühkathoden von einer fremden Heizquelle gespeist; das ist jedoch nicht erforderlich, der Heizstrom kann auch von der Wechselspannung 1, 2, gegebenenfalls über einen Transformator, entnommen werden.

Diese Gleichrichterschaltung ist an sich bekannt; dem Gedanken der Erfindung gemäß sind jedoch die Gleichrichterröhren 5 und 6 als Eingitterröhren ausgebildet, und das Gitter der Röhre 5 ist an den Punkt 8 des Widerstandes 3 geführt, während das Gitter der Röhre 6 an dem Punkt 9 des Widerstandes 3 liegt. Diese Anschlüsse sind an dem Widerstand 3 einregelbar und werden in der Nähe desjenigen Punktes liegen, für den die aus Abb. ι und 2 abgeleiteten Beziehungen gelten. Zwischen den Klemmen 4 und 7 liegt ein Kondensator 10 zur Ausgleichung kleiner Restschwankungen des pulsierenden Stromes. Der Widerstand 11 wird dann gemäß den oben durchgeführten Überlegungen von einem konstanten Strom durchflossen, so daß er, als Potentiometer verwendet, es gestattet, konstante Spannungen an ihm zur Verwendung für Empfangszwecke u. dgl. abzugreifen.

Die erhaltene konstante Gleichspannung kann z. B. in gleicher Weise sowohl als Anodenspannung als auch als Heizspannung für Radioempfänger oder Sender dienen.

Als Röhren werden vorzugsweise solche mit geringem Durchgriff und hoher Steilheit verwendet. In dem obigen Beispiel ist der Einfachheit halber ein Widerstand 3 für die Spannungsteilung des Wechselstromes verwendet worden. Es läßt sich selbstverständlich in bekannter Weise auch ein Transformator dafür benutzen, wie denn überhaupt der Erfindungsgedanke sich auf fast jede Gleichrichteranordnung sinngemäß übertragen läßt.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Glättung der Pulsationen eines aus einer Wechselspannung mit Hilfe von Glühkathoden- oder Wehnelt-Kathodengleichrichtern erzeugten Gleichstromes, bei der die zur Gleichrichtung verwendeten Vakuumröhren mit an ein Kompensationspotential gelegten Gittern versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gitter an solche Punkte der Schaltung angeschlossen sind, daß, wenn die jeweils positive Halbwelle an der

   Anode einer Röhre liegt, während dieser Halbperiode der Momentanwert der zugehörigen Gitterpannnung negativ ist und ihr absoluter Wert mit der Anodenspannung sich nahezu proportional ändert.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Absolutwertes der Gitterspannung zur Anodenspannung gleich dem Durchgriff der betreffenden Röhre gewählt ist.
3. 3. Die Verwendung der Einrichtung nach Anspruch 1 zur Wechselstromtonbeseitigung mit oder ohne Anwendung bereits bekannter Methoden für die Sende- oder Empfangsapparate der drahtlosen Telephonie.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen