DE910561C

DE910561C - Vorrichtung zum Transformieren von Gleischspannung

Info

Publication number: DE910561C
Application number: DEN4179A
Authority: DE
Inventors: Tjiske Douma
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1950-07-21
Filing date: 1951-07-18
Publication date: 1954-05-03
Also published as: GB693473A; NL75253C; BE504750A; CH294850A; US2676295A; FR1047908A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 3. MAI 1954

N 41/9 FIIId/21 d^l

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Transformieren von Gleichspannung in Gleichspannung mit einem anderen, insbesondere einem höheren Mittelwert, die aus wenigstens zwei Kreisen besteht, die eine gemeinsame 'Kapazität haben und weiter je eine Reihenschaltung einer steuerbaren gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre und einer Selbstinduktion enthalten und bei der die zu transformierende Gleichspannung in dem einen Kreis im nicht gemeinsamen Teil aufgenommen wird und die transformierte Spannung von den Klemmen des gemeinsamen Kondensators abgegriffen wird. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird die transformierte höhere Spannung an den Kondensatorklemmen über einen Gleichrichter und ein Abflachfilter der Belastung zugeführt, die also mit einer Gleichspannung gespeist wird, die diejenige der Speisespannungsquelle, von der ausgegangen wird, übersteigt.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß diese bekannte Vorrichtung vereinfacht und überdies durch ein normales Steuerverfahren derart steuerbar gemacht werden kann, daß eine besondere Wirkung entsteht.

Nach der Erfindung wird die Gleichspannung mit einem anderen Mittelwert unmittelbar von den Kondensatorklemmen abgegriffen, und es werden die Entladungsröhren derart gegenseitig regelbar in Phase verschieden gesteuert, daß der Mittelwert der Gleichspannung am Kondensator von einem regelbaren positiven bis zu einem regelbaren negativen Wert umgepolt werden kann.

Die Zeiten, in denen die Röhren stromdurchlässig sind, sind von der Selbstinduktion und Kapazität in jedem Kreis abhängig und dauern

eine halbe Periode der Eigenfrequenz eines jeden Kreises, wonach sie selbsttätig erlöschen. Die Zündzeitpunkte einer jeden Röhre sind in bezug aufeinander in Phase regelbar.

In der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert.

Fig. ι zeigt eine Prinzipschaltung der Vorrichtung nach der Erfindung, und in

Fig. 2 sind die Ausgangsspannungen dargestellt; ίο Fig. 3 und 4 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In Fig. ι ist eine Gleichspannungsquelle 1 mit ihrem positiven Pol mit der Anode 2 einer steuerbaren gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre 3 verbunden. Die Kathode 4 ist über eine Selbstinduktion 5 an den Kondensator 6 angeschlossen, dessen andere Klemme zur Ergänzung des ersten Kreises mit dem negativen Pol der Gleichspannunigsquelle verbunden ist. Das Gitter 7 ist über ao einen Steuerapparat 8 mit der Kathode verbunden.

Der Kondensator 6 bildet zugleich einen Teil des zweiten Kreises, der weiter aus der Selbstinduktion 9 und der steuerbaren gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre 10 besteht. Die Röhre 10 ist ebenso wie die Röhre 3 mit einem Steuerapparat 11 versehen.

Wenn nun die Röhren 3 und 10 abwechselnd gezündet werden, wird an den Klemmen des Kondensatorso (wenigstens wenn die Kreisverluste nicht zu groß sind) in an sich bekannter Weise durch Aufschaukelung eine viel höhere Wechselspannung als die Spannung der Gleichstromquelle 1 entstehen. Schematisch kann die Spannung am Kondensator 6 als eine Wechselspannung mit mehr oder weniger rechteckigen positiven und negativen Halbwellen dargestellt werden, wenn ω ι und ω 2 der beiden Kreise hoch gewählt werden (kleine Selbstinduktionen 5 und 9). Solange die Zündzeitpunkte der beiden Röhren 3 und 10 mit gleichen Zeitintervallen gewählt sind, wird die Zeitdauer einer positiven und einer negativen Halbperiode gleich und der Mittelwert somit gleich Null sein.

Nach der Erfindung werden zur Erzielung einer regelbaren positiven oder negativen Gleichspannung an einer der Klemmen des Kondensators 6 die Zündzeitpunkte der Röhren 3 und 10 mit verschiedenen Zeitintervallen gewählt. Das Ergebnis ist in Fig. 2 dargestellt. Wenn die Rohres in Fig. 2A im Zeitpunkt i_t gezündet wird, wird die Röhre nach einer halben Periode der Eigenfrequenz des Kreises 3, 5, 6 im Augenblick t₂ wieder erlöschen. Aus der Spannungskurve 12 geht hervor, daß die Spannung am Kondensator sodann umgepolt ist. Wird nun nach einer Zeit T₁ die Röhre 10 im Augenblick t₃ gezündet und erlischt diese Röhre im Augenblick i₄, so wird die Kondensatorspannung abermals umgepolt. Wenn jetzt nach einem längeren Zeitintervall T₂ die Röhre 3 im Augenblick t₅ wieder gezündet wird, entsteht als Ergebnis die Spannungskurve 12, deren Mittelwert 13 in bezug auf die Nullinie 14 eine Gleichspannung ist, die mit der gestrichelten Linie 15 angedeutet ist. Die positiven Halbwellen haben dann eine Zeitdauer gleich t_e und die negativen gleich f₇.

Sind hingegen die Zeitintervalle T₁ und T₂ umgekehrt gewählt, so wird, wie in Fig. 2 B dargestellt, in bezug auf die Nullinie 14 ein negativer Mittelwert 16 der Gleichspannung 17 erhalten. Die Gleichspannung an den Klemmen des Kondensators 6 ist dann also in bezug auf den Fall nach Fig. 2 A umgepolt. Der Mittelwert der Gleichspannung ist weiter regelbar entsprechend den für T₁ und T₂ gewählten Zeiten. Wird z. B. T₁ in Fig. 2 A vergrößert, so nimmt der Mittelwert 13 ab. Die Zeit T₁ ist durch die Entionisationszeit der Entladungsröhren an einen Minimumwert gebunden, d. h. daß in Fig. 2 A die Entionisationszeit der ■ Röhre 3 kleiner als T₁ sein muß, da die Röhre 3 sonst vorzeitig unter dem Einfluß der Anodenspannung wieder gezündet werden könnte.

Die auf diese Weise an den Klemmen des Kondensators 6 herbeigeführte regelbare mittlere Gleichspannung kann einer geeigneten Belastung 18 zugeführt werden.

Es empfiehlt sich, die Belastung 18 über ein Abflachfilter 19 an den Kondensator 6 anzuschließen, z. B. wie in Fig. 3 dargestellt, wodurch die Spannungskurve welligkeitsfrei werden kann.

Schließlich ist in Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem nur eine einzige Selbstinduktion 20 ebenfalls gemeinschaftlich in die beiden Kreise aufgenommen ist. Die Wirkungsweise dieser Schaltung entspricht im übrigen derjenigen nach Fig. 1.

Die beschriebenen Schaltungen sind für mancherlei Zwecke verwendbar, bei denen eine verhältnismäßig hohe Spannung bei verhältnismäßig niedriger Stromstärke erforderlich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Vorrichtung zum Transformieren von Gleichspannung in Gleichspannung mit einem anderen, insbesondere einem höheren Mittelwert, die aus wenigstens zwei Kreisen besteht, die eine gemeinsame Kapazität haben und weiter je eine Reihenschaltung einer steuerbaren, gas- oder dampfgefüllten Entladungsröhre und einer Selbstinduktion enthalten und bei der die zu transformierende Gleichspannung in dem einen Kreis im nicht gemeinsamen Teil aufgenommen wird und die transformierte Spannung von den Klemmen des gemeinsamen Kondensators abgegriffen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannung mit einem verschiedenen Mittelwert unmittelbar von den Klemmen des Kondensators abgegriffen wird und daß die Entladungsröhren derart gegenseitig regelbar in ihrer Phase verschieden gesteuert werden, daß die mittlere Gleichspannung am Kondensator von einem regelbaren positiven bis zu einem regelbaren negativen Wert umgepolt werden kann,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die S teuer spannungen der Entladungsröhren in bezug aufeinander in ent-

gegengesetztem Sinne in der Phase verschiebbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorklemmen über ein Abflachnlter mit den Ausgangs- (Belastungis-) Klemmen verbunden sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Selbstinduktionen eines jeden der beiden Kreise zu einer einzigen, in den gemeinsamen Kondensatorzweig aufgenommenen Selbstinduktion vereinigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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