DE904730C

DE904730C - Device for charging a capacitor in connection with a discharge tube, in particular for photographic purposes

Info

Publication number: DE904730C
Application number: DEN4490A
Authority: DE
Inventors: Jiri Nessel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-10-02
Filing date: 1951-10-02
Publication date: 1954-02-22

Description

Vorrichtung zum Laden eines Kondensators in Verbindung mit einer Entladungsröhre, insbesondere für photographische Zwecke Es sind Vorrichtungen zum Laden eines Kondensators bekannt, der dann mittels einer Gasentladungsröhre entladen wird, wobei eine Entladung großer Helligkeit entsteht.Device for charging a capacitor in connection with a discharge tube, especially for photographic purposes They are devices for charging a capacitor known, which is then discharged by means of a gas discharge tube, a discharge great brightness arises.

Diese Geräte, die hauptsächlich für photographische Zwecke benutzt werden, haben aber den Nachteil, daß die Helligkeit und Färbung der Entladung weitgehend vom Zustand und den Eigen schaften der benutzten ;Bestandteile des Gerätes beeinflußt werden. Dieser Zustand und die Eigenschaften des ,Gerätes ändern sich in dem Maße und in solchen Zeitabständen, daß sich dies der Kontrolle des Benutzers entzieht. Die Entladungslielligkeit kann bis im Verhältnis i : 5 variieren. Die spektrale Zusammensetzung variiert so sehr, daß Farbaufnahmen nur selten gelingen 'können, abgesehen davon, daß auch die Belichtungszeit verschieden ist. Diese Unregelmäßigkeiten werden an Hand nachstehender Formeln kurz begründet.These devices mainly used for photographic purposes but have the disadvantage that the brightness and color of the discharge are largely influenced by the condition and properties of the components used in the device will. This state and the properties of the device change to the same extent and at such intervals that it is beyond the control of the user. The discharge brightness can vary up to a ratio of i: 5. The spectral The composition varies so much that color photographs can only rarely be successful, apart from the fact that the exposure time is also different. These irregularities are briefly justified using the formulas below.

Die im Kondensator gespeicherte Energie, die in Wattsekunden angegeben wird, ist durch die Formel W=o,5 C-E2 gegeben, wobei W die Energie, C die Kapazität des Kondensators und E die Spannung am Kondensator ist. Es wächst also die Energie mit dem Quadrat der Spannung. Die von der Entladungsröhre abgegebene Strahlungsintensität wird durch die Formel S=cWn ausgedrückt, wobei S die Strahlungsintensität, c die Konstante für eine bestimmte Röhre, W die Energie des geladenen 'Kondensators und n ein Wert ist, der von der Art des benutzten Gases und den spektralen( Eigenschaften des von der Röhre bestrahlten Lichtes abhängig ist. . Für das sichtbare Spektrum variiert dieser Wert zwischen 1,5 und 2,1 je nach dem benutzten Gas. Legt man z. B. n. = 2 zugrunde, so °kann man aus der obenstehenden Formel einfach errechnen, daß, wenn die Spannung der Stromquelle auf 8o% ihres anfänglichen Wertes sinkt, die im Kondensator gespeicherte Energie nur etwa 64% und die von der Röhre abgegebene Lichtleistung nur etwa 41 % des anfänglichen Wertes ausmacht.The energy stored in the capacitor, expressed in watt seconds is given by the formula W = 0.5 C-E2, where W is the energy, C is the capacity of the capacitor and E is the voltage across the capacitor. So the energy grows with the square of the tension. The intensity of the radiation emitted by the discharge tube is expressed by the formula S = cWn, where S is the radiation intensity, c is the Constant for a given tube, W is the energy of the charged 'capacitor and no Value depends on the type of gas used and the spectral ( Properties of the light irradiated by the tube is dependent. . For the visible Spectrum this value varies between 1.5 and 2.1 depending on the gas used. Lays one z. B. n. = 2, so ° one can easily calculate from the above formula, that when the voltage of the power source drops to 80% of its initial value, the energy stored in the capacitor is only about 64% and that given off by the tube Light output is only about 41% of the initial value.

Nimmt man an, daß die Batteriespannung bei Belastung auf etwa 6o% ihrer Anfangsspannung sinkt, was bei einem wirtschaftlichen Betrieb mit Trockenbatterie als Stromquelle der Fall sein soll, ergibt sich, daß, während die im Kondensator gespeicherte Energie 36% des Anfangswertes beträgt, die von der Röhre abgegebene Lichtstrahlung nur 13 % des anfänglichen Wertes ausmachen kann.Assuming that the battery voltage drops to about 6o% when loaded their initial voltage drops, which is the case with economical operation with a dry battery as a power source should be the case, it follows that while the in the capacitor stored energy is 36% of the initial value that is given off by the tube Light radiation can only make up 13% of the initial value.

Dieser Umstand macht bei den bisher bekannten Geräten die Verwendung von Trockenbatterien als Stromquelle unwirtschaftlich, aber auch bei Akkumulatoren sind die Unterschiede der Spannung so groß, daß die Lichtstärke im Verhältnis von i : 2 variieren kann.This fact makes use of the previously known devices using dry batteries as a power source is uneconomical, but also with accumulators the differences in voltage are so great that the light intensity is in the ratio of i: 2 can vary.

Dazu kommt noch die Abhängigkeit der Spannung am Kondensator von der Ladezeit, die vom Innenwiderstand der Stromquelle und dem Zustand des Kondensators abhängig ist. :So kann man auch bei einer neuen Batterie nur einen Bruchteil der vollen Lichtstärke erhalten, wenn nicht lange genug mit dem Auslösen des Blitzes gewartet wird. Die richtige Wartezeit ist jedoch schwer zu erkennen, da dieselbe von dem Zustand des Kondensators und der Batterie abhängig ist. Dies kommt besonders bei der Verwendung von Elektrolytkondensatoren zur Geltung, die nach langer Nichtbenutzung einen hohen Reststrom aufweisen, so daß eine Ladezeit benötigt wird, die vielfach länger ist als die normale.In addition there is the dependence of the voltage on the capacitor on the Charging time, depending on the internal resistance of the power source and the condition of the capacitor is dependent. : Even with a new battery, you can only get a fraction of the Get full light output if not long enough with the flash firing is being serviced. However, the correct waiting time is difficult to tell because the same depends on the condition of the capacitor and the battery. This comes especially when using electrolytic capacitors that come into their own after a long period of non-use have a high residual current, so that a charging time is required that is many times longer than normal.

Die obenerwähnten ;Nachteile können teilweise dadurch beseitigt werden, daß man von der Verwendung von Trockenbatterien und Elektrolytkondensatoren absieht und eine Stromquelle mit einem kleinen inneren Widerstand und großer Belastbarkeit verwendet. Eine solche Stromquelle ist aber sehr schwer und bedingt die Verwendung eines Akkumulators von großer Kapazität. Dies vergrößert, erschwert und verteuert den Apparat bedeutend, was bei tragbaren Geräten ein großer Nachteil ist.The disadvantages mentioned above can be partially eliminated by that one refrains from the use of dry batteries and electrolytic capacitors and a power source with a small internal resistance and a large load capacity used. However, such a power source is very heavy and requires use a large capacity accumulator. This makes it bigger, more difficult and more expensive the apparatus significantly, which is a major disadvantage with portable devices.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß man eine :Stromquelle höherer Anfangsspannung, als die Betriebsspannung des Kondensators ist, verwendet und zwischen die Stromquelle und den Kondensator Reguliermittel einschaltet und über den Kondensator eine Glimmröhre schaltet, die gleichzeitig :die Lichtleistung anzei gt un.d@den Kondensator vor Überspannung schützt.According to the invention, these disadvantages are eliminated by the fact that a: current source with a higher initial voltage than the operating voltage of the capacitor is used and regulating means connects between the power source and the capacitor and a glow tube switches over the capacitor, which at the same time: the light output anzei gt un.d@ protects the capacitor from overvoltage.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. In Fig. i bedeutet i den Speicherkondensator, zu dem parallel die Entladungsröhre 2 geschaltet ist. Die Spannung am Kondensator i wird mittels einer Glimmröhre 3 mit langer Kathode angezeigt, die über den Widerstand 4 angeschaltet wird. Die Ladung des Kondensators i erfolgt durch den Schalter 5, Druckschalter 6, regulierbaren Widerstand 7 und die Widerstände 8; 9 und io. Als Stromquelle i i kann eine Trockenbatterie hoher Spannung oder ein Aggregat mit Akkumulator verwendet werden. Die Röhre 2 ist mit einer Zündelektrode 12 versehen, die mit einer Zündspule 13, dem Kondensator 14, Widerstand 15, Stecker 16 für den Kamerakontakt und Druckschalter 17 die Vorrichtung zur Zündung der Röhre bildet. Die Glimmröhre ist mit einer Skala 18 mit farbigen Zeichen i9 versehen.An embodiment of the arrangement according to the invention is shown schematically in the drawing. In FIG. I, i denotes the storage capacitor to which the discharge tube 2 is connected in parallel. The voltage across the capacitor i is displayed by means of a glow tube 3 with a long cathode, which is switched on via the resistor 4. The capacitor i is charged by the switch 5, pressure switch 6, adjustable resistor 7 and resistors 8; 9 and io. A high-voltage dry cell battery or an aggregate with an accumulator can be used as the current source ii. The tube 2 is provided with an ignition electrode 12 which, together with an ignition coil 13, capacitor 14, resistor 15, plug 16 for the camera contact and pressure switch 17, forms the device for igniting the tube. The glow tube is provided with a scale 18 with colored characters i9.

In Fig. 2 ist ein Beispiel der Anordnung der Bestandteile im Reflektorstab dargestellt, wobei 2o den Reflektorgriff @danstellt, der oben mit einem Sockel 2u und urfiten mit einem Deckel 22 verschlossen ist. Die Verbindung mit ,der Stromquelle und .dem Kondensiator wird mit ,dem Kabel 23 hergestellt. Die Entladungsröhre wird in den Sockel 2 i eizugesteckt. Zum Ein,- und Ausschalten dient :der Umschalter 2#4, ,der @in seiner Mittellage die Sparschaltung ermöglicht. Oberhalb- des Ausschalters ist der Startdruckschalter 2.5 und der Ausläsedruckschalter 26 angeordnet. Die Anzeigeglimmröhre 3 (Fing. i) ist im Innern des Reflektorstabes befestigt, und idie von ihr .angegebenen Werte werden durch den Schlitz 27 auf der Skala 28 abgelesen: Die farbigen Zeichen 29, 3o zeigen die richtige Lichtstärke, bei der die verschiedenen Röhren das richtige :Spektrum für die Farbaufnahme abgeben. In dem unteren Deckel des Reflektorstabes 2o ist ein Regelwiderstand 7 (Fig. i) befestigt, der mit einem Knopf 31 mit einer Skala 32 eingestellt wird. Mit 33 ist der Stecker für Anschluß des Kamerakontakts bezeichnet.In Fig. 2 is an example of the arrangement of the components in the reflector rod shown, where 2o the reflector handle @d, the above with a base 2u and urfiten is closed with a lid 22. The connection with, the power source and .the capacitor is made with the cable 23. The discharge tube will plugged into the socket 2 i. The switch is used for switching on and off 2 # 4, which enables the economy circuit in its central position. Above the switch the start pressure switch 2.5 and the discharge pressure switch 26 are arranged. The indicator glow tube 3 (fing. I) is attached to the inside of the reflector rod, and the one indicated by it Values are read through the slot 27 on the scale 28: the colored characters 29, 3o show the correct light intensity, with which the different tubes the correct one : Submit spectrum for color recording. In the lower cover of the reflector rod 2o a variable resistor 7 (Fig. I) is attached, which is connected to a button 31 with a Scale 32 is set. At 33 is the plug for connecting the camera contact designated.

Die Funktion des Gerätes wird an Hand des .Schaltschemas in Fig. i nachstehend beschrieben. Nach dem Einschalten des Schalters 5 in die Lage a wird der Kondensator i von der Stromquelle i i über den Widerstand 9 und .den Regelwiderstand 7 mit einem geringen Strom geladen. Da in diesem Fall die Ladezeit zu lang wäre, weil der Widerstand 7 zu groß ist, vergrößert man den Aufladestrom, indem die Stromquelle i i an den Kondensator i über einen kleineren Widerstand io durch das Eindrücken des Druckschalters 6 angeschaltet wird. Der Widerstand io soll so bemessen sein, daß kein größerer Strom von der Stromquelle abgenommen werden kann als derjenige, welcher die wirtschaftliche Ausnutzung der Stromquelle ermöglicht. Nachdem der Druckschalter 6 gedrückt ist, steigt die Spannung am Kondensator i und gleichzeitig auch die Spannung zwischen den Elektraden der Röhre 2 und -des Glimmröhrchens 3. Bei,einer Spannung, die ungefähr der Zündspannung der Entladungsröhre entspricht, zündet die Glimmröhre 3 und beginnt an der Skala 18 die auslösbare Lichtstärke anzuzeigen. Dabei ist der Strom, der die Glimmröhre durchfließt, durch den Widerstandq. begrenzt, und die Entladung breitet sich proportional diesem Strom längs der langen Kathode der Glimmröhre aus.The function of the device is illustrated using the circuit diagram in Fig. I described below. After switching on the switch 5 in position a the capacitor i from the current source i i via the resistor 9 and the variable resistor 7 charged with a low current. Since in this case the loading time would be too long, because the resistor 7 is too large, one increases the charging current by the power source i i to the capacitor i via a smaller resistor io by pushing it in of the pressure switch 6 is turned on. The resistance io should be measured in such a way that that no greater current can be drawn from the power source than that which enables the economical use of the power source. After the pressure switch 6 is pressed, the voltage on the capacitor i increases and the voltage increases at the same time between the electrades of tube 2 and of the glow tube 3. At, a voltage, which corresponds approximately to the ignition voltage of the discharge tube, ignites the glow tube 3 and begins to display the triggerable light intensity on the scale 18. Here is the Current that the glow tube flows through the resistor q. limited, and the discharge spreads along the long cathode in proportion to this current the glow tube off.

Wenn die gewünschte Lichtstärke an der Skala angezeigt wird, läßt man den Druckschalter 6 los und stellt den Widerstand 7 auf einen Wert ein, der einen solchen Strom durchläßt, der dem Strom der Glimmröhre und dem Verluststrom des Kondensators gleicht, und. dadurch wird. die Spannung am Kondensator stabilisiert. Die Widerstände 7 und 9 bilden dabei gemeinsam mit der Glimmröhre und dem Widerstand 4. sowie mit dem Innenwiderstand des Kondensators einen Spannungsteiler. Die Entladung wird dann durch das Drücken des Druckschalters 17 oder mittels des Steckers 16 vom Kamerakontakt ausgelöst. Der Kondensator 1q. wird dabei über die Primärwicklung des Zündtransformators geladen, wobei ein Hochspannungsimpuls dem Zündgitter 12 zugeleitet wird, wodurch das Gas in der Röhre 2 ionisiert wird. Der Widerstand 15 dient zum wiederholten Entladen des Kondensators 1d..When the required light intensity is displayed on the scale, leave you release the pressure switch 6 and set the resistor 7 to a value that passes such a current that the current of the glow tube and the leakage current of the capacitor equals, and. thereby becomes. the voltage on the capacitor stabilizes. The resistors 7 and 9 form together with the glow tube and the resistor 4. as well as a voltage divider with the internal resistance of the capacitor. The discharge is then by pressing the pressure switch 17 or by means of the plug 16 from Camera contact triggered. The capacitor 1q. is done via the primary winding of the ignition transformer is charged, with a high-voltage pulse being sent to the ignition grid 12 is supplied, whereby the gas in the tube 2 is ionized. Resistance 15 is used to repeatedly discharge the capacitor 1d ..

Will man keinen weiteren Blitz auslösen, so schaltet man den Ausschalter 5 aus. Will man erst nach längerer Zeit einen Blitz auslösen, so wird der Schalter 5 in die Lage b geschaltet, so daß noch der Widerstand 8 mit den Widerständen 7 und 9 in Reihe geschaltet wird. In diesem Falle wird der Kondensator in einem halbgeladenen Zustand gehalten, was den Vorteil hat, daß der Stromquelle i i nur ein sehr geringer Strom entnommen wird und daß der Kondensator nach dem Umschalten des Schalters 5 in die Stellung a und, nachdem der Druckschalter 6 gedrückt wird, sehr schnell auf die gewünschte Spannung geladen werden kann. Wenn man eine noch schnellere Ladung des Kondensators i erzielen will, als es mittels des Druckknopfes 6 möglich ist, so dreht man den Regelwiderstand: 7 ganz nach rechts in Richtung des Pfeiles c, so daß der direkten Verbindung der Stromquelle i i mit dem Kondensator i nur der Widerstand q im Wege steht. Der Widerstand .9 ist viel kleiner bemessen- als :der Widerstand 7, wo-.durch .das schnelle- Laden ermöglicht wird.If you do not want to trigger another flash, switch off the off switch 5. If you want to trigger a flash after a long time, the switch 5 is switched to position b, so that the resistor 8 is connected in series with the resistors 7 and 9. In this case, the capacitor is kept in a half-charged state, which has the advantage that only a very small current is drawn from the power source ii and that the capacitor after switching the switch 5 to position a and after the push button 6 is pressed , can be charged very quickly to the desired voltage. If you want to charge the capacitor i even faster than is possible by means of the push button 6, you turn the variable resistor: 7 all the way to the right in the direction of the arrow c, so that the direct connection of the current source ii to the capacitor i is only the resistance q stands in the way. Resistor 9 is much smaller than resistor 7, which enables fast charging.

Durch die oben beschriebene einfache Anordnung wird es ermöglicht, einen sehr einfachen, billigen und leichten Apparat zu bauen, der in der Regelmäßigkeit der Beleuchtung die teuersten und schwersten Geräte übertrifft. Außerdem wird es ermöglicht, eine Trockenbatterie als Stromquelle zu verwenden. Auch ist es möglich, verschiedene Lichtstärken einzuschalten und genau zu kontrollieren, was besonders bei Farbaufnahmen von großer Wichtigkeit ist, weil dabei die erwünschte spektrale Zusammensetzung der Entladung, die von der Lichtstärke abhängig ist, eingestellt werden kann.The simple arrangement described above makes it possible to to build a very simple, cheap and light apparatus, which in the regularity lighting outperforms the most expensive and heaviest equipment. Besides, it will allows a dry cell battery to be used as a power source. It is also possible to switch on different light intensities and to control exactly what is special is of great importance for color recordings because the desired spectral The composition of the discharge, which depends on the light intensity, is set can be.

Falls eine Trockenbatterie als Stromquelle i i benutzt wird, so wird diese durch die Anordnung der Widerstände 7, 8, 9, io weitgehendst geschont, so daß eine bisher unerreichte Anzahl von Blitzen von einer Batterie ausgelöst werden kann. Die beschriebene Anordnung ist besonders für die Verwendung in Niederspannungsgeräten mit einer Trockenbatterie und einem Elektrolytkondensator geeignet, kann jedoch auch für Hochspannungsgeräte mit Akkumulator und Vibrator angepaßt werden.If a dry battery is used as the power source i i, so will this largely spared by the arrangement of the resistors 7, 8, 9, io, see above that an unprecedented number of flashes are triggered by a battery can. The arrangement described is particularly suitable for use in low-voltage devices suitable with a dry battery and an electrolytic capacitor, but can can also be adapted for high-voltage devices with accumulator and vibrator.

Außerdem besteht noch der Vorteil, daß der Zustand der iStromquelle an einer Skala 32 (Fig. 2) abgelesen werden kann, mit der der Regelwiderstand 7 versehen ist. Dabei kann man diese Skala so ausbilden, daß man die Anzahl der noch verfügbaren Blitze ablesen kann.There is also the advantage that the state of the iStromquelle can be read on a scale 32 (FIG. 2) with which the control resistor 7 is provided. You can train this scale in such a way that you can count the number of can read available flashes.

Die Skala 28 (Fig. 2) kann Wattsekunden, Leitzahl, Strahlungstemperatur und Belichtungszeit anzeigen. Sie soll auch mit einem Zeichen versehen sein, auf welches die Glimmröhre einzustellen ist, falls man an der Skala 32 den Batteriezustand ablesen will.The scale 28 (Fig. 2) can watt seconds, guide number, radiation temperature and exposure time. It should also be marked with, on which the glow tube is to be set, if the battery status is indicated on the scale 32 want to read.

Claims

PATIN TANSPP ÜCHE: i .. device for charging a capacitor in Connection to a discharge tube, particularly for photographic purposes, thereby characterized in that in series with the current source (i i) a controllable resistor (7) is switched on.

2. Device according to claim i, characterized in that that a voltage indicator (3) is connected in parallel with the capacitor (i).

3. Device according to claims i and 2, characterized in that this voltage indicator is designed as a glow tube (3) with a long cathode. q ..

Device according to claims i and 2, characterized in that this voltage indicator with a scale is provided with numbers that indicate the light output.

5. Device according to claims i and 2, characterized in that this indicator (3) with one, scale (28) is provided with guide numbers.

6. Device according to the claims i and 2, characterized in that this indicator (3) is provided with a scale (28) which indicates the temperature of the radiation.

7. Device according to claims i and 2, characterized in that this indicator (3) is provided with a scale (28) which indicates the exposure time. B.

Device according to claims i and 2, characterized in that this indicator (3) with colored characters (29, 3o) is provided on the scale (28), which determine the correct position of the indicator, if color images with different tubes are desired.

9. Device according to Claim i, characterized in that the control resistor (7) is a fixed resistor (9) is connected in series. ok

Apparatus according to claim i; characterized, that in parallel with the resistors (7 and 9) between the current source (i i) and the capacitor (i) switched on become a resistor (io) by means of a pressure switch (6) can be switched on. i i.

Apparatus according to claim i, characterized in that the off switch (5) the current source (i1) either switches on directly or via the resistor (8).

12. The device according to claim i_, characterized in that .the control resistor (7) is provided with a scale (32) which indicates the state of the power source (ii). 13. The device according to claim i, characterized in that the rheostat (7) is axially attached to the lower end of the reflector handle (2o) and can be operated by the button (31). 1q ..

Device according to claims i and 2, characterized in that the voltage indicator (3) is attached inside the reflector rod (2o), wherein it is visible through a slot (27) in the reflector rod.