DE652372C

DE652372C - AC-fed power supply unit

Info

Publication number: DE652372C
Application number: DEK124458D
Authority: DE
Original assignee: L VON KRAMOLIN
Current assignee: L VON KRAMOLIN
Priority date: 1932-02-28
Filing date: 1932-02-28
Publication date: 1937-10-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aussiebung der Wechselstromkomponenten aus Gleichstromkreisen, insbesondere in Netzanschlußverstärkergeräten. Durch die neue Anordnung soll ein möglichst einfaches und preiswertes Netzanschlußgerät geschaffen werden. Dies geschieht dadurch, daß auf kostspielige Siebketten verzichtet wird und die Beruhigung durch Einführung einer um etwa i8o° phasenverschobenen Hilfskomponenten und durch Benutzung von gesättigten Entladungsstrecken hergestellt wird.The invention relates to a device for screening out the alternating current components from DC circuits, especially in power amplifier units. With the new The arrangement is intended to create a network connection device that is as simple and inexpensive as possible will. This is done by doing without expensive sieve chains and calming down by introducing an auxiliary component out of phase by about 180 ° and is made using saturated discharge paths.

Es ist an sich bereits bekannt, um i8o° phasenverschobene Hilfskomponenten zur Unterdrückung der Störgeräusche in die Gleichstromkreise einzuführen. Bei den bekannten Einrichtungen sind aber stets besondere Transformatoren bzw. besondere Gleichrichter vorhanden, so daß nicht Gewähr gegeben ist, daß die beiden Ströme in Phase und Größe der Kompensation entsprechend übereinstimmen. Es können Phasenverschiebungen durch verschiedene Impedanzen der Übertragerwicklungen auftreten, die den beabsichtigten Kompensationseffekt illusorisch machen.It is already known per se to use auxiliary components phase-shifted by 180 ° To introduce noise suppression in the DC circuits. With the known Facilities are always special transformers or special rectifiers available, so that no guarantee it is given that the phase and size of the two currents correspond to the compensation to match. There can be phase shifts due to different impedances of the Transformer windings occur, which illusory the intended compensation effect do.

Im Gegensatz dazu-wird bei dem Gegenstand der Erfindung, der ein wechselstromgespeistes Netzanschlußgerät zur Lieferung eines von störenden Wechselstromkomponenten freien Gleichstromes, bei dem die Wechselstromkomponenten durch eine, um i8o° phasenverschobene Hilfsspannung beseitigt sind, betrifft, die Kompensationsspannung unmittelbar in den Gleichstromkreis gebracht, und zwar dadurch, daß die Kompensationswicklung auf dem gleichen Kern des Netzanschlußtransformators untergebracht ist wie die den Gleichrichter speisende Wicklung. Um auch die Vorröhren beruhigen an können, werden gesättigte Entladungsstrecken benutzt. Es ist dadurch möglich, ein einfaches und billiges Netzanschlußgerät zu schaffen. Der Fortfall der sonst erforderlichen großen Induktivitäten und Kapazitäten wirkt sich auch dahin aus, daß die Zeitkonstante des Beruhigungskreises klein ist, so daß bei Geräten mit betriebsmäßig schwankender Gittervorspannung, wie es beispielsweise bei Dynamikregeleinrichtungen und bei elektrischen Musikinstrumenten der Fall sein kann, dieser Netzanschlußteil mit der geringen Zeitkonstanten besonders vorteilhaft anzuwenden ist.In contrast to this, in the case of the subject of the invention, which relates to an AC-powered mains connection device for supplying a direct current free of interfering alternating current components, in which the alternating current components are eliminated by an auxiliary voltage out of phase by 180 °, the compensation voltage is brought directly into the direct current circuit, and in that the compensation winding is accommodated on the same core of the mains connection transformer as the winding that feeds the rectifier. In order to be able to calm down the pre-tubes, saturated discharge paths are used. It is thereby possible to create a simple and inexpensive network connection device. The omission of the otherwise necessary large inductances and capacitances also has the effect that the time constant of the calming circuit is small, so that in devices with operationally fluctuating grid bias, as can be the case, for example, with dynamic control devices and electrical musical instruments, this mains connection part with the low time constants is particularly advantageous to use.

Die Abbildungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Es ist hier ein Zweiröhrenempfänger dargestellt, bei "dem die erste Röhre außer der Röhrenanode α noch eine weitere Anode b besitzt, wobei die Röhrenanode α an ihrer der Anode b zugewandten äußeren Seite durch Barium o. dgl. aktiviert ist, so daß sie infolge der Erhitzung durch die ihr -zugeordnete Kathode c ihrerseits wieder nach b Elektronen auszusenden imstande ist. Dadurch ist esThe figures illustrate an embodiment of the subject matter of the invention. It is here a dual tube receiver shown in "the α the first tube other than the tube anode yet another anode b, said the tube anode α at its anode b facing outer side by barium o. The like. Is activated so as to the result Heating by the cathode c assigned to it is in turn able to send out electrons to b again

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möglich, zu erreichen, daß zwischen α und b eine gesättigte Elektronenentladung stattfindet, so daß die Strecke a-b einen unendlich' hohen oder wenigstens angenähert unendlich hohen Wechselstromwiderstand besitzt, wodurch erzielt ist, daß dem Anodenstrom etwa überlagerte Wechselstromkomponenten in der Röhre nicht zur Wirkung gelangen und damit eine bedeutend geringere Aussiebung als bisher erforderlich wird. Die mit dem Lautsprecher oder sonstigem Anzeigeinstrument d verbundene Endröhre e liegt aber direkt im Anodenstromkreis; für diese Röhre muß also zumindest eine Aussiebung der Wechselstromkomponenten in so hohem Maße geschaffen werden, daß diese Komponente nicht mehr störend auf die Wiedergabe von d wirkt.possible to achieve that between α and b occurs a saturated electron discharge, so that the route has from an infinitely 'high or at least substantially infinitely high AC resistance is thereby achieved in that the anode current is about superposed alternating current components do not get into the tube to effect and so that a significantly lower screening is required than before. The output tube e connected to the loudspeaker or other display instrument d is, however, directly in the anode circuit; for this tube at least a screening of the alternating current components must be created to such an extent that this component no longer has a disruptive effect on the reproduction of d .

Gemäß der Erfindung wird diese Filterung ohne die bisher notwendige Anwendung von ao Drosselspulen oder hohen Ohmschen Widerständen erreicht, wobei aber natürlich der Erfindungsgedanke auch mit den an sich bekannten Mitteln zur Aussiebung, also den obengenannten Widerständen und Drosseln in a5 Verbindung mit Kondensatoren, verwendet werden kann.According to the invention, this filtering is carried out without the previously necessary use of ao choke coils or high ohmic resistances achieved, but of course the idea of the invention also with the means for sieving known per se, that is to say the above-mentioned resistors and chokes in a5 connection with capacitors, can be used.

Der Erfindungsgegenstand beruht auf folgender Überlegung: Wird aus einem Wechselstromnetz durch einphasige Gleichrichtung (im Falle unseres Ausführungsbeispiels der Fig.-1 bildet die Strecke zwischen Kathode c und Heizfaden / in der ersten Röhre den Einweggleichrichter für diese Gleichrichtung) ein pulsierender Gleichstrom gewonnen, so hat dieser die Gestalt der ausgezogenen Linie in Fig. 2. Durch im Gleichstromkreis vorhandene Kapazitäten und Ohmsche oder induktive Widerstände kann diese Kurvenform etwas verflacht werden, so daß sie die Gestalt der punktiert gezeichneten Linie der ■ Fig. 2 erhält. Diese punktiert gezeichnete Linie der Fig. 2 ist aber im wesentlichen nichts anderes als ein Gleichstrom, dem eine Wechselstromkomponente überlagert ist, welche im wesentlichen der Form des ursprünglichen Wechselstromes, durch dessen Gleichrichtung der Gleichstrom gewonnen wurde, entspricht. Zur Aussiebung dieses überlagerten restlichen Wechselstromes waren bisher ziemlich kostspielige Filtermittel, wie große Drosselspulen in Kombination mit großen Kapazitäten, erforderlich, die, wie erwähnt, eine große Zeitkonstante besitzen. The subject of the invention is based on the following consideration: If a pulsating direct current is obtained from an alternating current network by single-phase rectification (in the case of our exemplary embodiment in Fig. 1, the path between cathode c and filament / in the first tube the one-way rectifier for this rectification) is obtained This curve shape can be flattened somewhat, so that it has the shape of the dotted line in FIG. 2. This dotted line in FIG. 2 is essentially nothing more than a direct current on which an alternating current component is superimposed, which essentially corresponds to the shape of the original alternating current through whose rectification the direct current was obtained. To filter out this superimposed residual alternating current, rather expensive filter means, such as large choke coils in combination with large capacitances, which, as mentioned, have a large time constant, have hitherto been required.

55.. Durch die Einrichtung gemäß der Erfindung soll die Notwendigkeit so groß dimensionierter Aüssiebemittel oder überhaupt die Notwendigkeit des Vorhandenseins weiterer Aussiebemittel beseitigt werden. Wie an Hand von Fig. 2 (punktierte Linie) festgestellt wurde, ist der gewonnene Gleichstrom im wesentlichen durch eine Wechselstrom-· komponente verunreinigt, welche in Fre-". quenz und Kurvenform dem primären Wech-' selsfrom annähernd entspricht. Zur Aussiebvtng dieser Wechselstromkomponenten wird .»sun in den Gleichstromkreis eine ebensolche Wechselstromkomponente künstlich eingeführt, welche der störenden Wechselstromkomponente gegenüber um i8o° in der Phase verschoben ist. Dies wird durch eine Hilfswicklung erreicht, welche mit am Netztransformator untergebracht ist und in Fig. 1 durch g bezeichnet ist, während h die sekundäre Wechselspannung liefert, welche durch Gleichrichtung zwischen c und f die Anodenstromlieferung bewirkt. Zur Erreichung der ersten Abflachung der scharf ausgezeichneten Kurve in Fig. 2, wobei diese dann in die gestrichelt gezeichnete Kurve der Fig. 2. übergeführt wird, ist es übrigens nicht unbedingt notwendig, im Gleichstromkreis selbst irgendwelche Induktivitäten, Widerstände oder Kapazitäten vorzusehen, sondern es ist möglich, eine teilweise Abflachung der gleichgerichteten Halbwelle schon durch hohe Primärselbstinduktion des Transformators zu erreichen, .wie dies beispielsweise vom Gleichrichterbau her bekannt ist, wo teilweise durch hohe primäre Selbstinduktion bzw. durch An- go Wendung von Streutransformatoren ähnliche Effekte erreicht werden, welche z. B. bei Quecksilberdampfgleichrichtern dazu benutzt werden, um das Abreißen einzelner Phasen zu verhindern. Da, wie bekannt, bei der Endröhre eines Verstärkers ein ziemlich geringer Grad der Aussiebung schon 'genügt, um Störungen der Wiedergabe zu verhindern, und dieser geringe Grad der Aussiebung durch Anwendung des oben geschilderten Prinzips der Einführung einer um i8o° phasenverschobenen Hilfswechselstromkomponente mit sehr einfachen Mitteln, also meist ohne Anwendung einer besonderen Beruhigungsdrosselspule, ereicht werden kann, so ergibt sich ein außerordentlich einfacher Geräteaufbau. Für die Vorstufen des Verstärkers braucht ja keine besondere Beruhigung geschaffen zu werden, da hier durch die gesättigte Elektronenentladungeine ausreichende no Beruhigung erzielt wird. Es wäre natürlich auch möglich, für die Endröhre durch eine gesättigte Elektronenentladung die Beruhigung zu schaffen, wobei diese Elektronenentladung für die Endröhre selbst wieder n₅ innerhalb der Endröhre nach dem Beispiel der hier für die Vorröhre gegebenen Anordnung erzielt werden könnte. Da aber in der Endröhre erheblichere Emissionsströme benötigt werden, so ist dieser Weg manchmal nicht der günstigste, obwohl auch eine solche Beruhigungsart mit dem Hauptgegenstand55 .. The device according to the invention is intended to eliminate the need for such large-sized screening means or even the need to have additional screening means at all. As was established with reference to FIG. 2 (dotted line), the direct current obtained is essentially contaminated by an alternating current component which in frequency and curve shape approximately corresponds to the primary alternating current an alternating current component is artificially introduced into the direct current circuit, which is shifted in phase by 180 ° with respect to the interfering alternating current component. This is achieved by an auxiliary winding which is accommodated on the mains transformer and is denoted by g in FIG. while h supplies the secondary alternating voltage, which causes the anode current to be supplied by rectifying between c and f . To achieve the first flattening of the sharply marked curve in FIG Incidentally, not absolutely necessary, any inductive elements in the direct current circuit itself to provide resistors or capacitances, but it is possible to achieve a partial flattening of the rectified half-wave already through high primary self-induction of the transformer, as is known, for example, from rectifier construction, where partly through high primary self-induction or by an approach similar effects can be achieved by scatter transformers, which z. B. be used in mercury vapor rectifiers to prevent individual phases from tearing off. Since, as is well known, in the end tube of an amplifier a rather low degree of filtering is sufficient to prevent interference with the reproduction, and this low degree of filtering by applying the principle described above of introducing an auxiliary AC component phase-shifted by 180 ° with very simple Means, so mostly without the use of a special calming choke coil, can be achieved, the result is an extremely simple device structure. For the pre-stages of the amplifier no special calming needs to be created, since a sufficient calming is achieved here through the saturated electron discharge. It would of course also possible to provide the calming of the output tube by a saturated electron discharge, said electron discharge for the end tube itself again n ₅ could be achieved within the output tube according to the example given here for the Vorröhre arrangement. However, since considerable emission currents are required in the end tube, this route is sometimes not the cheapest, although this type of calming is also the main subject

der vorliegenden Erfindung kombiniert werden kann. Die Einführung der um i8o° phasenverschobenen Hilfswechselstromkomponente kann natürlich nicht nur durch eine in Serie geschaltete Wicklung, sondern ebensogut durch eine zum Anodenkreis parallel geschaltete Hilfswicklung erreicht werden. Zur Einstellung der richtigen Größe dieser Wechselstromhil-fskomponente kann esof the present invention can be combined. The introduction of the around i8o ° out of phase auxiliary alternating current component can of course not only by one winding connected in series, but just as well achieved by an auxiliary winding connected in parallel to the anode circuit will. To set the correct size of this AC auxiliary component it can

ίο wünschenswert sein, die Größe dieser Komponente regelbar zu machen, was sowohl bei Paralleleinführung der Komponente als auch bei der in Fig. ι gezeichneten Serienschaltung zur" Einführung der Hilfskomponente durch einen regelbaren Widerstand i erreicht werden kann.ίο be desirable to make the size of this component be controlled, which both parallel introduction of the component i may be achieved even with the in Figure ι. subscribed series circuit for "introduction of the auxiliary component through a variable resistor as well.

Es ist ferner natürlich der Erfindungsgedanke keineswegs auf Einweggleichrichter beschränkt, sondern er kann in gleicherweise bei zwei- und mehrphasigen Gleichrichtern angewendet werden. Der große Vorzug liegt darin, daß in den meisten Fällen besondere Beruhigungsdrosseln, manchmal sogar auch besondere Beruhigungskondensatoren, erübrigt werden können, so daß ein vollständiges Netzanschlußempfangsgerät z. B. nunmehr aus dem Abstimmkreis, zwei Röhren ohne irgendwelche Kopplungselemente und einem Netztransformator besteht. Wie bereits erwähnt, ist es in manchen Fällen möglich, sogar die in Fig. ι gezeichneten Kondensatoren ganz oder teilweise zu ersparen.Furthermore, of course, the idea of the invention is by no means based on half-wave rectifiers limited, but it can be used in the same way with two-phase and multi-phase rectifiers be applied. The great advantage is that in most cases special Stabilizing chokes, sometimes even special calming capacitors, are not necessary can be, so that a complete network connection receiving device z. B. now from the tuning circuit, two tubes without any coupling elements and a power transformer consists. As mentioned earlier, in some cases it is possible to even use the in Fig. Ι drawn capacitors to spare in whole or in part.

Zur Vereinfachung des Aufbaues ist es möglich, mehrere oder alle Röhren in einer Mehrfachröhre zusammenzufassen.To simplify the construction, it is possible to use several or all of the tubes in one To summarize multiple tubes.

Claims

Patent claims:

1. AC-fed power supply unit for supplying one of the disruptive Alternating current components of free direct current, in which the alternating current components are eliminated by an auxiliary voltage phase-shifted by 180 °, characterized in that the compensation winding is accommodated on the same core as that of the rectifier feeding winding that the auxiliary voltage continues directly to the DC circuit is supplied and that saturated discharge paths serve as additional screen means.

2, amplifier for connection to an AC power supply unit according to claim 1, characterized in that the additional screening for the pre-tubes of the amplifier in the anode circuit of these tubes provided discharge paths with these tubes in are housed in a single vessel.

1 sheet of drawings