DE680367C - Selengleichrichter, insbesondere zur Gleichrichtung kleinster Messstroeme - Google Patents

Description

• Selengleichrichter, insbesondere zur Gleichrichtung kleinster Meßströme Beim Selenmetallgleichrichter ist der Widerstand in der Sperrichtung sehr hoch und beim Anlegen verschiedener kleiner Spannungswerte wenig veränderlich; in der Durchgangsrichtung ist er dagegen stark spannungsabhängig und nimmt mit steigender Spannung schnell ab. Auf dieser besonderen Eigenschaft beruht die Gleichrichterwirkung jedes Metallgleichrichters.
• Aus der Kennlinie des bekannten Selengleichrichters, die unter der Bezeichnung a in der Zeichnung wiedergegeben ist, erkennt man, daß der Durchgangsstrom bei kleinen Spannungen sehr klein ist. Erst von etwa oj Volt ab steigt der Durchgangsstrom wesentlich schneller als die angelegten Spannungen an.
• Mit dem Ansteigen des Durchgangsstromes bei Spannungen über 0,3 Volt verbessert sich auch sehr schnell das für die Leistung des Selengleichrichters maßgebende Gleichrichterverhältnis, d. h. das Verhältnis von Durchgangsstrom zum Rückstrom. Für die Verwendbarkeit des Selengleichrichters hat die geringe Leitfähigkeit und damit das schlechte Gleichrichterverhältnis im untersten Bereiche der Kennlinie praktisch keine nachteilige Bedeutung, da man es in den weitaus meisten Fällen in der Hand hat, eine solche Spannung an den Selengleichrichter anzulegen, daß die Leitfähigkeit in Durchgangsrichtung groß und der Rückstrom im Verhältnis zum Durchgangsstrom zu vernachlässigen ist. Normalerweise beträgt die an den Selengleichrichter angelegte Spannung etwa i Volt je Gleichrichterscheibe in Durchgangsrichtung. Aber auch bei einer Spannung von 0,4 Volt ist die Leitfähigkeit und das Gleichrichterverhältnis schon recht günstig und für die praktische Verwendung gut brauchbar.
• Es gibt nun aber besondere Fälle, z. B. Meßschaltungen, bei denen selbst der geringe Spannungsabfall von 0,4 Volt am Ventil zu hoch sein würde. Für die Ausrüstung besonders hochwertiger und empfindlicher Meßinstrumente ist deshalb der bekannte Selengleichrichter als Meßventil nicht geeignet.
• Im folgenden soll ein Verfahren zur HersteRung eines Selengleichrichters angegeben werden, dessen Kennlinie so verläuft, daß der Gleichrichter auch schon bei kleineren an7 gelegten Spannungen, als es beim bekannten Gleichrichter der Fall ist, eine ausreichende Leitfähigkeit besitzt.
• Der Aufbau des Selenmetallgleichrichters ist zunächst der bekannte. Auf einer Grundplatte aus einem Metall der Eisengruppe oder einem Leichtmetall, das mit einem Metall der Eisengruppe überzogen ist, wird die Selenschicht fest aufgeschmolzen und darauf durch verschiedene therinische Formierprozesse unter teilweiser Anwendung von Druck vom amorphen in den graukristallinen Metallzustand überführt. Auf die so vorbereitete Gleichrichterplatte wird erfindungsgemäß nach einem der bekannten Verfahren eine Gegenelektrode aus Antimon oder einer Antimonlegierung aufgebracht. Als besonders brauchbar hat sich das Aufdampfen der Gegenelektrode aus Antimon erwiesen.
• Die besonderen Eigenschaften eines Selenmetallgleichrichters mit einer Antimongegenelektrode ergeben sich sehr wahrscheinlich aus einer hierbei besonderen Ausbildung der wirksamen Sperrschicht. In der Zeichnung gibt die Kennlinie b den ungefähren Stromspannungsverlauf eines solchen Selengleichrichters mit einer Antimongegenelektrode wieder.
• Ein Vergleich der beiden Kennlinien a und b miteinander zeigt, daß die Leitfähigkeit in der Durchgangsrichtung bei dem gekennzeichneten Selengleichrichter bei kleineren Spannungen, z. B. bei o,2 Volt, wesentlich höher ist als bei dem bekannten Selengleichrichter. Daß bei dem neuen Selengleichrichter bei höheren Spannungen die Leitfähigkcit in Durchgangsrichtung und das Gleichrichterverhältnis schlechter ist als beim bekannten Gleichrichter, ist unbeachtlich, da jener als Spezialgleichrichter immer nur für sehr kleine Betriebsspannungen Verwendung finden wird, also in einem Bereiche, in dem dieser Gleichrichter dem bekannten Selengleichrichter überlegen ist.
• Hieraus ergibt sich z. B. die gute Verwendungsmöglichkeit des gekennzeichneten Selengleichrichters als Meßgleichrichter für den Einbau in hochwertige Meßinstrumente. Die sich bei dieser Verwendung bietenden Vorteile sind folgende: Ein Drehspulinstrument braucht für den Vollausschlag seines Zeigers einen bestimmten Strom, der z. B. bei Verwendung eines bekannten Selengleichrichters durch eine an ihn angelegte Spannung von etwa 0,4 Volt erreicht wird. Der gleiche Ausschlag des Instrumentzeigers würde dann bei Verwendung eines erfindungsgemäßen Gleichrichters schon beim Anlegen einer um o,-- Volt kleineren Spannung erreicht werden. Der Wattverbrauch und damit die Verluste im Meßinstrument sind demnach im zweiten Falle entsprechend kleiner als im ersten.
• Bei genauen Messungen kleinster Strom-oder Spannungswerte mit einem Ventilmeßinstrument können diese Unterschiede schon von größerer Bedeutung sein.
• Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung des gekennzeichneten Selengleichrichters in einer Meßschaltung besteht darin, daß die Meßinstrumentenskala schon bei geringen Meßwerten einen nahezu proportionalen Verlauf hat und infolgedessen auch schon im unteren Bereiche der Skala genaue Ablesungen gemacht werden können.
• Der neue Selengleichrichter läßt sich aber auch in anderen Fällen mit Vorteil gegenüber dem bekannten Selengleichrichter anwenden, und zwar immer dort, wo kleine Spannungen bis zu etwa o,7 Volt an den Gleichrichter angelegt werden sollen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Selengleichrichter mit schichtmäßigem Aufbau, welcher aus einem Metall der Eisengruppe als Grundplatte einer auf diese aufgebrachten und dann formierten Selenschicht und einer auf die Selenschicht nach einem der bekannten Verfahren aufgebrachten Gegenelektrode besteht, insbesondere zur Gleichrichtung kleinster Meßströme mit einem Spannungsabfall. bis zu o,7 Volt, vorzugsweise bis zu 0,5 Volt je Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode aus Antimon besteht,
2. 2. Selengleichrichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenelektrode aus einer Antimonlegierung besteht.