DE959025C

DE959025C - Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer Gleichspannung

Info

Publication number: DE959025C
Application number: DES21104A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudi Altenbach
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-12-02
Filing date: 1950-12-02
Publication date: 1957-02-28

Description

Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer Gleichspannung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer Gleichspannung, die mit einer in Reihe mit dem Verbraucher liegenden Elektronenröhre, z. B. Triode, versehen ist. Es sind verschiedene Schaltungsanordnungen dieser Art bekannt.
Bei der Erfindung wird von einer bekannten Schaltungsanordnung ausgegangen, bei der das Steuergitter der im Verbraucherkreis liegenden Röhre einerseits über einen Ohmschen Widerstand mit ihrer Kathode, andererseits über eine Glimmlampe mit einem vorzugsweise einstellbaren Abgriff eines parallel zum Verbraucher liegenden Spannungsteilers verbunden ist. Spannungsschwankungen an diesem Spannungsteiler, die entweder durch Schwankungen in der Speisespannung oder durch sich ändernden Verbraucherwiderstand hervorgerufen sein können, bewirken über die gezündete, eine konstante Brennspannung aufweisende Glimmlampe eine Änderung des Gitterpotentials der Röhre in der Weise, daß bei steigender Spannung der Arbeitspunkt weiter in den negativen Bereich verschoben wird, bei fallender Spannung im entgegengesetzten Sinne. Es ist bei einer eine Elektronenröhre an Stelle der Glimmlampe verwendenden Schaltung bekannt, die Röhrenheizfäden zur Verbesserung der Stabilität an die geregelte Spannung anzuschließen. Bei Anwendung dieser Maßnahme ist es jedoch erforderlich, zur Inbetriebnahme der Regelschaltung die Regelröhre mit Hilfe eines Schalters zu überbrücken, bis deren Kathode aufgeheizt ist und somit die Regelröhre stromdurchlässig wird. Sodann muß der Kurzschluß dieser Röhre durch Öffnen des Schalters wieder beseitigt werden, um die Regelung wirksam werden zu lassen. Dieser Schalter kann bei unsachgemäßer Bedienung zu Störungen Anlaß geben.
Gemäß der Erfindung wird dieser Schalter dadurch vermieden, daß dieAnoden-Kathoden-Strecke der Regelröhre mit einem Widerstand solcher Größe überbrückt ist, daß auch bei kalter Kathode der Regelröhre der Heizstrom fließen kann.
Der parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke liegende Widerstand verringert im Betrieb die von der Regelröhre aufzunehmende Leistung und vergrößert somit den Regelbereich.
Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind an Hand der Fig. i und 2 beispielsweise erläutert.
Bei der in Fig. i dargestellten Schaltung wird die Spannungsquelle an die Klemmen i und 2, der Verbraucher an die Klemmen 3 und q. angeschlossen. Zwischen den Klemmen i und 3 liegt die Anoden-Kathoden-Strecke einer Röhre 5, deren Steuergitter am Verbindungspunkt der Reihenschaltung von Widerstand 6 und Glimmlampe 7 liegt. Das andere Ende des Widerstandes 6 liegt an der Kathode der Röhre, die andere Elektrode der Glimmlampe 7 an einem verschiebbaren Abgriff eines Widerstandes 8, der in Reihe mit einem weiteren Widerstand 9 zwischen den Klemmen 3 und .I eingeschaltet ist. Die Höhe der konstant gehaltenen Spannung kann durch Verschieben des Abgriffes am Widerstand 8 innerhalb der durch die Höhe der Speisespannung und die Brennspannung der Glimmlampe 7 gegebenen Grenzen eingestellt werden. In Anbetracht der nur kleinen im Steuerkreis fließenden Ströme brauchen Glimmlampen und Widerstand nur für eine verhältnismäßig kleine Belastung ausgelegt zu werden.
Der Heizfaden der Röhre 5 liegt gegebenenfalls in Reihe mit den Heizfäden io, 11, 12,13 von Röhren des Verbrauchers und dem Widerstand 14 an der geregelten Spannung, und die Anoden-Kathoden-Strecke der Röhre 5 ist gemäß der Erfindung durch einen Widerstand 15 überbrückt. Durch die Speisung der Heizfäden mit einer konstanten Spannung werden unerwünschte Schwankungen der Elektronenemission vermieden und hierdurch die Regelwirkung der Schaltungsanordnung verbessert. Dies ist besonders für die Röhre 5 von Bedeutung, da bei ihrer Heizstromversorgung mit einer ungeregelten Spannung der Verlauf von Heizstromschwankungen dem Regelvorgang entgegenwirkt. Der Widerstand 15 dient dazu, beim Einschalten des Gerätes den Heizstromkreis über die zunächst nichtleitende Röhre 5 zu schließen.
Für größere Stromstärken werden zweckmäßig zwei oder mehr Röhren parallel geschaltet und mittels eines gemeinsamen Steuerkreises geregelt. Die Schaltung einer Ausführungsform mit sechs parallel geschalteten Röhren zeigt Fig. 2.
Es handelt sich dabei um eine Schaltung, die beispielsweise für Verstärkeranlagen auf Straßenbahnen Anwendung findet, um die schwankende Fahrdrahtspannung auf einen für die Speisung des Verstärkers hinreichend konstanten Wert zu bringen. Die Fahrdrahtspannung gelangt über die Klemme 16 und die Sicherung 17 an die Anoden der Röhre 18 bis 23. Es werden Pentoden verwendet, deren Schirmgitter über je einen Schutzwiderstand an die Anode angeschlossen ist. Zwischen den parallel geschalteten Kathoden der Röhren und Maße ist ein aus den Widerständen 2q., 25, 26 und 27 bestehender Spannungsteiler eingeschaltet; der Mittelabgriff des Widerstandes 25 steht mit der einen Elektrode der Glimmlampe 28 in Verbindung, deren andere Elektrode einerseits über Gitterableitwiderstände mit den Gittern sämtlicher Röhren, andererseits über die Widerstände 29 und 30 mit den Kathoden verbunden ist. Die geregelte Ausgangsspannung wird an den Klemmen 31 und 32 abgegriffen. Die Röhrenheizung ist in zwei Heizkreise aufgeteilt, von denen der eine aus den Heizfäden der Röhren 18, i9 und 2o, einem Widerstand 33 und gegebenenfalls Heizfäden von weiteren Röhren besteht, die beim Verbraucher angeordnet sind; der andere Heizkreis besteht entsprechend aus den Heizfäden der Röhren 21, 22 und z3, einem Widerstand 34 und ebenfalls weiteren Röhrenheizfäden beim Verbraucher. Für die Inbetriebsetzung der Schaltung ist für jeden Heizkreis ein Widerstand 35 bzw. 36 vorgesehen, ferner ein doppelpoliger Schalter 37, der die Verbindung zwischen Röhrenkathoden und Klemme 31 herstellt. Durch die Aufteilung in zwei Heizkreise werden. Überlastungen infolge Röhrenausfalls vermieden.
Für die Betriebsüberwachung ist zweckmäßig eine weitere Glimmlampe 38 vorgesehen, die derart mit den Heizkreisen über die Widerstände 39 und 4.o verbunden ist, daß sie bei intakten Heizkreisen eine unterhalb ihrer Zündspannung liegende Spannung, bei irgendeiner Unterbrechung des Heizkreises dagegen eine oberhalb der Zündspannung liegende Spannung erhält. Der Ausfall eines Heizkreises z. B. durch Heizfadenbruch wird dann durch Aufleuchten der Glimmlampe unmittelbar angezeigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung einer Gleichspannung mit einer in Reihe mit dem Verbraucher liegenden Elektronenröhre, z. B. Triode, deren Steuergitter einerseits über einen Ohmschen Widerstand mit ihrer Kathode, andererseits über eine Glimmlampe mit einem vorzugsweise einstellbaren Abgriff eines parallel zum Verbraucher liegenden Spannungsteilers verbunden ist und deren Heizfaden gegebenenfalls in Reihe mit anderen Röhren des Verbrauchers an der geregelten Spannung liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anoden-Kathoden-Strecke der Regelröhre (5) mit einem Widerstand solcher Größe überbrückt ist, daß auch bei kalter Kathode der Regelröhre der Heizstrom fließen kann. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere mit dem Heizkreis derart verbundene Glimmlampe (38) vorgesehen ist, daß sie bei intaktem Heizkreis eine unterhalb ihrer Zündspannung liegende Spannung erhält, bei irgendeiner Unterbrechung des Heizkreises dagegen eine oberhalb der Zündspannung liegende Spannung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 639 2o2; Funk 194o, Heft 3, S. 45; Electronic Engineering, März 1948, S. 45 bis 48; Daten und Schaltungen moderner Empfänger-und Kraftverstärkerröhren (aus Philips Techn. Bibliothek), 1942, S. 128; Philips Techn. Rundschau, 1941, Heft
2, S. 54.