DE598072C

DE598072C - Power supply unit

Info

Publication number: DE598072C
Application number: DEL69180D
Authority: DE
Original assignee: BERNHARD LOEWE DR
Current assignee: BERNHARD LOEWE DR
Priority date: 1927-07-14
Filing date: 1927-07-14
Publication date: 1934-06-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entnahme eines Gleichstromes höherer Spannung aus dem Starkstromnetz. Sie beruht im Prinzip auf der Erkenntnis, daß Kondensatoren ausreichender Größe imstande sind, nach vorheriger Aufladung auf die erforderliche Spannung einen für einen Verbraucher notwendigen Strom (z. B. Anodenstrom für Röhren) eine gewisse Zeit lang zu liefern.The invention relates to a device for drawing a direct current of higher voltage from the power grid. It is based in principle on the knowledge that capacitors Sufficient size are able to, after having been charged to the required Voltage to supply a current necessary for a consumer (e.g. anode current for tubes) for a certain period of time.

Wenn man eine Einrichtung trifft, den Kondensator in passenden Zeitintervallen wieder aufzuladen, so kann ein Strom störungsfrei dem Kondensator dauernd entnommen werden. When a facility is encountered, the capacitor is re-installed at appropriate time intervals charge, a current can be continuously drawn from the capacitor without interference.

Zur völligen Ausschaltung der Netz- oder Gleichrichtergeräusche wird erfindungsgemäß die Einrichtung so getroffen, daß der Speisestrom für den Kondensator, den sogenannten Arbeitskondensator, nicht direkt dem Netz oder Gleichrichter entnommen wird, sondern daß ein zweiter Kondensator passender Größe, der als Schöpfkondensator bezeichnet werden möge, vorhanden ist. Dieser wird abwechselnd an die Speisequelle und an den Arbeitskondensator gelegt, also die Elektrizität gewissermaßen periodisch aus dem Starkstromnetz in den Arbeitskondensator geschöpft.According to the invention, the mains or rectifier noises are completely eliminated the device made so that the feed current for the capacitor, the so-called Working capacitor, is not taken directly from the mains or rectifier, but that a second capacitor of suitable size, which can be referred to as a suction capacitor may, is present. This is alternately sent to the supply source and to the working capacitor placed, so the electricity periodically scooped from the power network into the working capacitor.

In einer in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform bezeichnet 1 den Schöpfkondensator, 2 den Arbeitskondensator, 3 eine übliche Elektronenröhre. 4 und S sind Anschlüsse für das Starkstrom-Gleichstrom-Netz bzw. bei Wechselstromnetzen für den Gleichrichter. 6 und 7 sind synchron laufende automatische Schaltvorrichtungen, die gestatten, den Schöpfkondensator 1 entweder an die Speisequelle, d. h. Punkt 8 und 9, oder an den Arbeitskondensator, Punkt 10 und 11, zu legen. Die von Punkt 12 und 13 an doppelt gezogenen Linien verdeutlichen die Verbindung der bisher beschriebenen Anordnung mit der Elektronenröhre 3.In an embodiment shown in Fig. 1, 1 denotes the suction capacitor, 2 the working capacitor, 3 a conventional electron tube. 4 and S are connectors for the heavy current direct current network or in the case of alternating current networks for the rectifier. 6 and 7 are synchronous automatic switching devices that allow the suction capacitor 1 to either Source of supply, d. H. Points 8 and 9, or the working capacitor, points 10 and 11, too place. From points 12 and 13 onwards, twice Solid lines illustrate the connection of the arrangement described so far with the electron tube 3.

Der Arbeitsgang ist folgender: Zunächst liegen die Kontakte der Schaltvorrichtungen 6 und 7 an Punkt 8 und 9. Hierdurch ist der Schöpfkondensator 1 mit der Gleichstromspeisequelle verbunden. Nach erfolgter Aufladung werden die Kontakte an 10 und 11 gelegt, wodurch der Arbeitskondensator 2 mit dem Schöpfkondensator 1 verbunden ist und von letzterem aufgeladen wird. Jetzt wird der Schöpfkondensator 1 wieder an die Speisepunkte 8 und 9 gelegt, lädt sich auf und teilt seine Ladung nach Umschaltung wieder dem Arbeitskondensator 2 mit usf.The operation is as follows: First, the contacts of the switching devices 6 are located and 7 at points 8 and 9. This means that the suction capacitor 1 is connected to the direct current supply source tied together. After charging, the contacts are placed at 10 and 11, whereby the working capacitor 2 is connected to the suction capacitor 1 and is charged by the latter. Now the scoop capacitor 1 is back to the feed points 8 and 9 placed, charges and shares its charge after switching back to the Working capacitor 2 with etc.

Die Einrichtung hat den Vorzug, daß die Umschaltungen, soweit es sich um die Öffnungen von Stromkreisen handelt, stromlos erfolgen. Aber auch etwa auftretende Schließungsfunken lassen sich durch Einschaltung passender Widerstände, wie dies punktiert bei 14 und 15 angedeutet ist, weitgehend unterdrücken. Diese Widerstände haben die Aufgabe, unerwünschte S chwingungsvorgänge zu verhindern. Als Umschaltvorrichtungen 6 und 7 lassen sich sowohl mechanische als auchThe device has the advantage that the switchovers, as far as the openings dealing with electrical circuits, take place without current. But also any closing sparks that may occur can be made by switching in suitable resistors, like this dotted is indicated at 14 and 15, largely suppress. These resistors have the task of preventing undesired oscillation processes to prevent. As switching devices 6 and 7, both mechanical and

elektrische Einrichtungen unschwer verwenden. Der Rhythmus der Umschaltungen ist in weiten Grenzen variabel. Bereits bei zwei maliger Umschaltung pro Sekunde ist bei den gebräuchlichen Empfangsanordnungen für drahtlose Telephonic keine störende Pulsation der Empfangslautstärke zu bemerken. Zweckmäßig wählt man die Zahl der Pulsationen, d.h. die Zahl der sekundlichen Aufladungen, ίο unterhalb oder oberhalb der Hörbarkeitsgrenze. Es leuchtet ein, daß jeder beliebige Rhythmus für den Umschalter möglich ist, und zwar sowohl unterhalb der Hörbarkeitsgrenze als auch im Hörbarkeitsbereich und oberhalb desselben. Sehr schnelle Aufladungszahlen haben an sich den Vorteil, daß der Schöpf- und der Arbeitskondensator wesentlich kleiner gewählt werden können und daß demgemäß das Absinken der Spannung zwischen den einzelnen Aufladungen kleiner wird. Erfolgt jedoch das Umschalten mit einem im hörbaren Bereich liegenden Rhythmus, so kann ein leises hörbares Tönen eintreten, was jedoch in üblicher Weise durch verhältnismäßig einfache und_ billige Siebkreise ausgesiebt werden kann, da es sich nunmehr nicht um beliebige unkontrollierbare Netzgeräusche handelt, sondern um einen einzigen, durch den Umschaltrhythmus gegebenen Ton.use electrical equipment with ease. The rhythm of the switchovers is variable within wide limits. When switching twice per second, the customary receiving arrangements for wireless telephonic no disturbing pulsation notice the reception volume. The number of pulsations is expediently chosen, i.e. the number of secondary charges, ίο below or above the audibility limit. It goes without saying that anyone Rhythm for the switch is possible, both below the audibility limit and in the audibility range and above it. Very fast recharge numbers have the advantage that the scoop and working capacitor can be chosen to be much smaller and that accordingly the drop in voltage between the individual charges is smaller will. However, if switching occurs with a rhythm that is within the audible range, in this way a faint audible sounding can occur, which, however, is usually achieved by means of relatively simple and inexpensive sieve circles can be screened out, since it is now not about any uncontrollable network noise, but about a single tone given by the switching rhythm.

Unterhalb der Hörbarkeitsgrenze bestehen andere Vorteile; insbesondere ist es leicht möglich, sehr geräuschlos und mit geringem Kraftverbrauch arbeitende Umschaltvorrichtungen zu verwenden, deren Lebensdauer außerordentlich hoch wird. Die Größe der Kondensatoren richtet sich naturgemäß nach dem Verbrauch der angeschlossenen Verstärker- bzw. Verbrauchsapparatur 3. Je größer dieser Stromverbrauch ist, um so größer müssen Schöpf- und Arbeitskondensator sein und um so schneller erfolgt zweckmäßig der Umschaltrhythmus.There are other advantages below the audibility limit; in particular, it is easy possible, switching devices working very noiselessly and with little power consumption to use, the service life of which is extremely long. The size of the capacitors depends, of course, on the consumption of the connected amplifier or consumption apparatus 3. The greater This power consumption is, the greater the need for the suction and working capacitors and the faster the switching rhythm is expediently carried out.

In der Figur ist eine doppelpolige Umschaltung angenommen. Jedoch läßt sich die Einrichtung im Prinzip auch mit einem einzigen Umschalter 6 oder 7 ausführen, da einer der beiden Pole mitunter fest an die Netzstromquelle angeschlossen bleiben kann. Die erfindungsgemäß verwendeten Umschalter können mechanischer Art sein. In diesem Falle können sie mechanisch mit Pendelgleichrichtern üblicher Art gekoppelt werden. Die Pendelgleichrichter brauchen übrigens im vorliegenden Falle nur einen ungefähr gleichgerichteten Strom zu liefern, der eine starke Welligkeit besitzen kann.In the figure, double-pole switching is assumed. However, the Device in principle also run with a single changeover switch 6 or 7, there one of the two poles can sometimes remain permanently connected to the mains power source. The changeover switches used according to the invention can be of a mechanical type. In this case they can mechanically with pendulum rectifiers be coupled in the usual way. Incidentally, the pendulum rectifiers only need one approximately in the present case to deliver rectified current, which can have a strong ripple.

Die Umschalteinrichtung kann aber auch rein elektrischer Art sein, z. B. Quecksilberdampflampen mit Hilfszündung oder Elektronenrelais, deren Gitter zur Herbeiführung eines Schalteffektes mit positiven oder negativen Spannungen aufgeladen werden.The switching device can also be of a purely electrical type, e.g. B. Mercury vapor lamps with auxiliary ignition or electron relays, their grid to bring about a switching effect with positive or negative Voltages are charged.

Das wesentliche Kennzeichen der Erfindung liegt in der Abtrennung des Netzes von dem Verbraucher, so daß Störgeräusche überhaupt nicht durchdringen können.The main characteristic of the invention lies in the separation of the network from the consumer, so that background noise cannot penetrate at all.

Die Erfindung hat zwei weitere wesentliche Vorteile.The invention has two other major advantages.

Erstens: die Netzanschlußgeräte für Rundfunkempfänger, welche nach der Erfindung gebaut sind, bieten auf seiten des Verbrauchers nicht die geringste Kurzschlußgefahr, da eine dauernde völlige Abtrennung des Rundfunkapparates von dem Netz besteht.First: the network connection devices for radio receivers, which according to the invention are built, do not offer the slightest risk of short circuits on the part of the consumer, since there is a permanent complete disconnection of the radio from the network.

Zweitens: aus demselben Grunde ergibt sich als weiterer Vorteil, daß keine besonderen Vorkehrungen notwendig sind, gleichviel, ob einer der Starkstromnetzleiter geerdet ist oder nicht.Second: for the same reason, there is a further advantage that no special Precautions are necessary, regardless of whether one of the power lines is grounded or not.

Es ist für die Erfindung bedeutungslos, ob der Schöpf- und Arbeitskondensator aus einer Kapazität mit festem Dielektrikum oder solcher mit flüssigem Dielektrikum, z. B. aus Elektrolytkondensatoren, besteht. Durch die Leitungen 4 und S braucht übrigens nicht einmal Gleichstrom oder gleichgerichteter Strom zugeführt zu werden. Vielmehr können die Leitungen 4 und S mit Wechselstrom gespeist werden. In diesem Falle ist es nur notwendig, in an sich bekannter Weise dafür zu sorgen, daß die Kontaktgebung der Zungen 6, 7 mit den Kontakten 8, 9 nur in den Augenblicken maximaler Spannung einer der beiden Halbperioden erfolgt. Es ist hierbei gleichgültig, welche von beiden Halbperioden gefaßt wird, da man die Stromrichtung durch Umpolung der Pole 4, 5 bzw. 10, 11 jederzeit richtig ausschalten kann. Die Einrichtung kann zur Lieferung eines Stromes für. beliebige Verbraucher, vorzugsweise sowohl des Anodenstromes zur Verstärkereinrichtung als auch zur Lieferung des Heizstromes, verwendet werden. Hierbei ist eine besondere Transformation entbehrlich, da man die Stärke des Heizstromes durch die Größe des Schöpfkondensators und die Geschwindigkeit des Schöpfumschaltrhythmus beliebig· regeln kann.It is irrelevant for the invention whether the creation and working capacitor from one Solid or liquid dielectric capacitance, e.g. B. off Electrolytic capacitors. Incidentally, through the lines 4 and S does not need to be supplied once direct current or rectified current. Rather, can the lines 4 and S are fed with alternating current. In this case it is only necessary to ensure in a manner known per se that the contact of the tongues 6, 7 with the contacts 8, 9 only in the moments of maximum voltage of one of the takes place in both half-periods. It does not matter which of the two half-periods is taken because the current direction can be changed at any time by reversing the polarity of poles 4, 5 or 10, 11 can turn off properly. The facility can be used to supply electricity for. any Consumers, preferably both the anode current to the amplifier device as can also be used to supply the heating current. Here is a special transformation dispensable because the strength of the heating current is determined by the size of the suction condenser and can regulate the speed of the scoop switching rhythm as desired.

Claims

Patent claims:

1. Mains connection device, characterized in that the consumer of a Capacitor is fed, which is not connected directly to the grid, but is charged by a second capacitor which is continuously alternating between the mains and the first capacitor during operation will.

2. Mains connection device according to claim 1, characterized by a double-pole Switching.

3- network connection device according to claim ι, characterized in that the switching takes place unipolar if one of the two Pole can remain permanently connected to the network.

4. Mains connection device according to one of the preceding claims, characterized in that that the charging of the switchable capacitor takes place from an alternating current network, the switching is carried out in time with the alternating current.

5. Mains connection device according to one of the preceding claims, characterized in that that the alternating folding over of the second capacitor by a mechanical or gas discharge path (e.g. mercury vapor lamp with auxiliary ignition) or controlled electron discharge paths existing switch takes place.

6. Mains connection device according to one of the preceding claims, characterized in that that when using mechanical changeover switch, the changeover switch for the scoop capacitor with a pendulum breaker is coupled to produce a rectified current.

7. Mains connection device according to one of the preceding claims, characterized in that that the charging of the capacitors to avoid oscillations via intermediate resistors he follows.

8. Network connection device according to one of the preceding claims, characterized in that that the number of secondary charges is below or above the audibility limit, expedient but takes place at least twice per second.

9. Network connection device according to one of the preceding claims, in particular at high switching speeds, characterized in that in the circuit to the consumer filter circuits are switched on to filter out the switching frequency.

10. Network connection device according to one of the preceding claims, characterized through the use of electrolytic capacitors.

For this purpose ι sheet of drawings