DE969042C

DE969042C - Parallelgeschaltete Regelroehren enthaltende Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung

Info

Publication number: DE969042C
Application number: DES31425A
Authority: DE
Inventors: Georg J Loew; Karl Saubert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-12-11
Filing date: 1952-12-11
Publication date: 1958-04-24

Description

Parallelgeschaltete Regelröhren enthaltende Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung Die Erfindung betrifft eine parallelgeschaltete Regelröhren enthaltende Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung, insbesondere zur Spannungskonstanthaltung. Zur Spannungskonstanthaltung werden in röhrengeregelten Netzanschlußgeräten größerer Leistung zwei oder mehr parallelgeschaltete Regelröhren verwendet, die als gesteuerte ohmsche Widerstände im Zuge einer Stromversorgungsleitung die Konstanthaltung einer Spannung bewirken. Als Regelröhren sind Röhren größerer Leistung notwendig, die aber erhebliche Abweichungen in ihrer Röhrenkennlinie aufweisen können. Da bei den bekannten Schaltungsanordnungen die Steuergitter aller Regelröhren an derselben Steuerspannung liegen, kann auf Grund der Unterschiede zwischen den Kennlinien der einzelnen Regelröhren eine so ungleichmäßige Verteilung der Strombelastung eintreten, daß die am stärksten belasteten Röhren vorzeitig zerstört werden.
Bei bekannten Schaltungsanordnungen ist, wie aus Fig. r ersichtlich, vor dem Steuergitter von in der Stromversorgungsleitung r liegenden Regelröhren - je ein Schutzwiderstand 3 eingeschaltet. Dieser Widerstand dient lediglich als Überlastungsschutz des angeschalteten Gitters. Er kann nicht dazu beitragen, die Unterschiede in der Strombelastung auszugleichen, da die Steuerspannung für beide Regelröhren gemeinsam durch den vom Anodenstrom der Steuerröhre q. abhängigen Spannungsabfall an dem Widerstand 5 bestimmt wird und normalerweise in den Gitterkreisen kein Strom fließt.
Bei derartigen Schaltungsanordnungen müssen also die gemeinsam betriebenen Regelröhren aus einer Vielzahl von Röhren ausgesucht werden, so daß sie im Zusammenarbeiten gleich große Ströme führen.
Zur Vermeidung ungleichmäßiger Stromverteilung bei parallelgeschalteten Regelröhren in Schaltungsanordnungen zur Spannungsregelung insbesondere zur Spannungskonstanthaltung wird gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise im Kathodenkreis einer jeden Regelröhre bzw. in der Stromversorgungsleitung je ein Widerstand eingeschaltet und die Anode der Steuerröhre über je einen Widerstand mit jeder Kathode der Regelröhren verbunden. In Weiterbildung der Erfindung kann ferner zwischen dem kathodenseitigen Verbindungspunkt des Anodenwiderstandes der Steuerröhre mit dem Kathodenwiderstand der Regelröhre und die Kathode einer jeden Regelröhre ein Ausgleichswiderstand geschaltet werden, der mit dem Kathodenwiderstand zweckmäßig zu einem Potentiometer zusammengefaßt wird, so daß der Anschluß des Anodenwiderstandes der Steuerröhre einstellbar ist und die Regelwirkung jeder Röhre jederzeit nachstellbar ist. Es wird so möglich, daß auch Röhren verschiedener Typen als Regelröhren zusammenarbeiten können.
Es ist bereits eine regelbare Stromversorgungseinrichtung bekannt, bei der zum Belastungsausgleich in die Kathodenkreise zweier Regelröhren dem Belastungsausgleich dienende Ausgleichswiderstände eingefügt sind. Bei diesen bekannten Schaltungsanordnungen wird jedoch die Steuerspannung den beiden Regelröhren unabhängig von ihrem Kathodenpotential über eine Steuerröhre zugeführt, so daß keine engere Beziehung zu dem Gitter- und Kathodenpotential der Regelröhren besteht. Bei Ausfall der Steuerröhre wird deshalb bei diesen Schaltungen die Gitterspannung der Röhren unerwünscht hoch geregelt, so daß eine Zerstörung der Regelröhren möglich ist.
Beim Erfindungsgegenstand kommt demgegenüber die überragende Bedeutung den Anodenwiderständen der Steuerröhre zu, die Kathodenwiderstände haben dabei die wesentlich unterschiedliche Aufgabe, Ausgleichsströme in den Anodenwiderständen derSteuerröhre wirksam werden zu lassen. Es wird auf diese Weise der den bekannten Schaltungsanordnungen anhaftende -Nachteil vermieden.
An Hand eines in Fig. a dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. In der Figur sind zwischen die Stromversorgungsleitung i zwei Regelröhren a geschaltet, die über je einen Kathodenwiderstand 6 mit dem einen Zweig der Stromversorgungsleitung i verbunden sind. Die Steuerröhre 4 ist über je einen Anodenwiderstand 7 mit der Kathode einer Regelröhre verbunden. Das Gitter jeder Regelröhre liegt über Schutzwiderstände an der Anode der Regelröhre 4. Durch die Aufteilung des Anodenwiderstandes der Steuerröhre und deren Anschaltung an die Kathoden der Regelröhren wird erreicht, daß bei ungleicher Verteilung des Stromes zwischen den Regelröhren z infolge des verschiedenen Spannungsabfalls in den Kathodenwiderständen 6 ein Ausgleichsstrom über die Anodenwiderstände 7 der Steuerröhre fließt, so daß sich das Gitterpotential für die Regelröhren so verschiebt, daß die Gittervorspannung der stärker belasteten Röhre negativ erhöht und die der schwach belasteten Röhre erniedrigt wird. Damit wird aber erreicht, daß der in der Stromversorgungsleitung i fließende Strom sich gleichmäßig auf die Regelröhren verteilt.
Die dem Ausgleich dienende Gitterspannung kann, wie in Fig. 3 dargestellt, noch dadurch erhöht werden, daß die Gitterleitungen der Regelröhren an einen Abgriff des einer anderen Röhre zugeordneten Anodenwiderstandes der Steuerröhre geführt sind. Um die Ausgleichswirkung zwischen den Regelröhren einstellbar zu gestalten, können die Anodenwiderstände der Steuerröhren als Potentiometer ausgebildet werden.
Bei mehr als zwei parallelgeschalteten Regelröhren, die nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 geschaltet sind, ist es vorteilhaft, eine zyklische Vertauschung der Gitteranschlüsse vorzunehmen.
Bei Geräten mit vier und mehr Regelröhren können vorzugsweise die in den Fig. a und 3 dargestellten, aus zwei Röhren bestehenden Röhrengruppen verwendet werden, die untereinander parallelgeschaltet werden, d. h., der Ein- und Ausgang der Leitung i einer Gruppe wird mit den entsprechenden Punkten der anderen Gruppen verbunden; ebenfalls werden die Anschlüsse, die an die Anode der Steuerröhre 4 führen, zusammengeschaltet.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Anordnung mit mehr als zwei Regelröhren ist ferner in Fig. 4 gezeigt. Auch bei dieser Schaltungsanordnung wird der Arbeitspunkt einer Regelröhre durch die in den anderen Regelröhren fließenden Ströme bestimmt. Die Kombinationen von Festwiderständen können auch als Potentiometer ausgebildet sein.
Eine vorteilhafte Schaltungsanordnung ist auch in Fig. 5 gezeigt. Die Schaltungsanordnung besteht aus vier parallelgeschalteten Regelröhren, von denen je zwei Röhren zu einer Gruppe zusammengefaßt sind. Die Steuerröhre 4 ist über je einen Widerstand 8 all jede Gruppe der Regelröhren angeschlossen.
Bei einer Schaltungsanordnung nach der Erfindung erübrigt sich ein Aussuchen von zusammenpassenden Regelröhren, da der notwendige Belastungsausgleich sich von selbst einstellt. Auch bei Alterung der Regelröhren kann keine unterschiedliche Belastung auftreten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Para11elgeschalteteRegelröhren enthaltende Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung, bei der in einer Strohversorgungsleitung Regelröhren als steuerbare, durch eine Steuerröhre gesteuerte ohinsche Widerstände liegen und im Kathodenkreis einer jeden Regelröhre (a) bzw. in der Stromversorgungsleitung je ein Widerstand (6) enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Steuerröhre über je einen Widerstand (7) mit jeder Kathode der Regelröhren verbunden ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den kathodenseitigen Verbindungspunkt des Anodenwiderstandes (7) der Steuerröhre mit dem Kathodenwiderstand (6) der Regelröhren und die Kathode einer jeden Regelröhre (2) ein Ausgleichswiderstand geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenwiderstand und der Ausgleichswiderstand zu einem Potentiometer zusammengefaßt sind, an dessen verstellbaren Abgriff der Anschluß des Anodenwiderstandes der Steuerröhre geführt ist. q..
Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter jeder Regelröhre über einen Widerstand mit der Anode der Steuerröhre verbunden ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter der einen Regelröhre, vorzugsweise über einen Widerstand, an einen, gegebenenfalls einstellbaren Abgriff des einer anderen Regelröhre zugeordneten Anodenwiderstandes der Steuerröhre geführt ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei Verwendung von wenigstens drei Regelröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterleitungen der Regelröhren zyklisch vertauscht an die Anodenwiderstände der Steuerröhre angeschlossen sind.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche i bis $ bei Verwendung von wenigstens vier Regelröhren, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Regelröhren zu einer Gruppe zusammengefaßt sind und daß die Steuerröhre über je einen, einer Gruppe zugeordneten Anodenwiderstand (8) an den Gitterkreis zusammengefaßter Regelröhren angeschlossen ist, B. Schaltungsanordnung nach einem der An-Sprüche t bis 3 unter Verwendung von wenigstens drei Regelröhren, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Steuerröhre über je einen Spannungsteiler an die Kathoden jeder Regelröhre angeschlossen ist und daß das Gitter jeder Regelröhre über je einen Widerstand mit jedem, den anderen Regelröhren zugeordneten Spannungsteiler verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2593o66, 2612632,