DEP0050873DA - Schaltung zur Erzeugung einer hohen Gleichspannung aus einer niedrigen Gleichspannung. - Google Patents

Description

ρ 50 875 TOM/ 21d* S Seine AJctei EI/JV 5772

PH - 10271

"1 .T . Philips ⁹ Gloeilaffipenfafcrieken, Sindhoven/Hol'land

Schaltung aar Eraaugang einer hohen Gleichspannung h&s einer niedrigen Glelehspannung♦

Für Ti el© 2seok© ist es ertsilnaeiit , dass eine Quelle hoh«r Gleiehepannurig sur Verfügung eteht, die nur von einem geringen Strosa belastet wird» Mm trifft insbesondere feel dor Speieung Ton Kathodenstrahlröhren z.B. Fernsearöhren zu, "bei denen AnodenspassuLHgen von einigen 2ehn Kilovolt verwendet worden, während die Etroaabnahm© nur die Gr öse anordnung von 100Amp. hat.

Bekemitlioh können sur Srssielung to hoher Öleichepennungen die Spannungsicipulse verwendet werden, die an elnor Selbstinduktioneepule entstehen, zu der eine Kiepasitiit parallelgcscheltet ist, wenn in ihrem Stromkreis periodisch ein Strom ©rseagt und unterbrochen wird. Kurch öleiohriohtung dieser Spannungimpulse enteteht dann eine hohe Gleichspannung.

Die betreffende Spul© kann au diesea^weok ε«Β. in den Auegangekreie einer £ntladungsrühre aufgenommen worden, die periodisch £Gsperrt wird.

Biese Sperrung kann entweder alt Hilfe einer einzeln eraeugten Spannung erfolgen, die dem Steuergitter der Entladungsröhre aug©- führt Tiird, oder aueh dadurch herbeigeführt worden, dass die Entladungsröhre in eine Generatorsohaltung aufgenommen wird, bei der periodisch am Eteuergitter der Röhre sperrende Spannungen erseugt »er des β

Sie Erfindung besieht eich auf eine Schaltung der letatgenanxten Art, die einen zwischen dem Stauergitter und der 2at hodcnleItung der Höhr© geschalteten Kondensator enthält, der periodisch über

else Impedaas aufgeladen und danach über die EeikeMefesltaBf eises Oleiohriohters alt einer induktiv sit dta AuegangekreIo der ii&tladungeröhr© gekoppelten Selbstinduktlonsspule entladen wird, v/obei dleee Kopplung derart ausgebildet 1st, das© der Gloichrichtsr während der Aufladung des Kondensators gesperrt «iri»

Bei * iner iierartigsis. Iaelsanriteii Schaltung sur Erseugung von Helaxaticnscchwlneuniiea kann die OleIcriGpannung durch Gleichrichtung dor S paroiun^ a iispul s a erssiolt worden, die über ein© alt fea Ausgangskraia gekoppelte reibetinduktion mit parallel

m. dietior g$selislt©fer* lia;pe.sität entstehen»

Sb seigt ßioh aber bei einer derartigen Schaltung, dass Siek die erssielte Gleichspannung infolg© des in der Sohalttmg aufti-at.mden innerem tflderstandea mit dor Belastung ändert.

Sine derartige helastunga&bhöngige Sie iahepsnnung ist für vial© ftr/ocJce» IriSbeeondar© bei der Speisung von Ferneehrbhren, imerwünscht. Sie erfiaiangege®!©⁸ ausgebildete Schaltung be-Weokt_i dies© Sacateile jzu vermeiden, indea der erwähnte ineere ίIderstand herabgesetst wird.

Bie Sciialtung nach der Erfindung weist das Berlaaal Btxf_f dass tischen dae Stsuergitter und die Iiapeeians ein von einem Wiuerstend lg Überbrückt er Zondenoator geschaltet ist und des Stenergitter sowohl über einen Widorsteaid S₁ eine von der Belaetung der Olelchspannungcquelle abhängige Hegelepannung mit negativer Polarität, ale auch über einen Widerstand eine f OBte positive Torspaaanung zugeführt -wird, und die genannten %ideretänäe und Kondeneatoren dorart gewählt sind, dass

^Λ^— kleiner al, ^iet'

Die BriiMung tiir& an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Aucführungsbe i e pie Is näher erläutert.

Me ;?ig.l seigrt scheraatisoh eine bekannte Schaltung zur Urse«.* gu.Bg von Relaxationsschwingungen und

Fig*Z echematiscfc eint» Ameftbraagiform der Schaltung; geoiägs© der Srfiadamg #

Bei der SchBltung nach Ilg_eI liegt iE dem Stemergtttertoels einer Intlaiasgsritoe 1 ei» KoMeiieator C₁, &«■ über einen Widerstand E aas eimer Bleht dargestellten ©!©icJaspfiniittiage» quell© aufgeladen werden kam».

Uw Auegangekxele tier lillire 1 eathHlt die al© PrlEiLrwieklung eines Traneforaatore 3 «uegefelldete Spule 2* Me Setafiälr« *lefelttO£ 4 dea ^raneformatore ist eiaereiits mit des Steuer» gitter der Söhre 1 und andererselto mit der Anode öer Mod« 5 verbunden, deres Kathode mit der Toa dem Steuergitter der RBhre abgewandten Belegung dee Zondeneatore C₁ verbunden ist.

Wird anfänglich die Söhre 1 nicht von Ctroai durchflossen, eo wird der Xondeneetor C_i tiber den Widerstand £ aufgeladen, wodurch da© Poteatial s» Steuergitter der Söhnt» 1 wichst uni ei» Strom in der Söhre m flleseen anfängt, de seen Stärk® nahem linear «uniiaifit · Infolgedeeeen entsteht ein etwa konstanter Spannungeabfall Über dieff leklung 2 dee Transformators 3.

Auch ss ^sr iekrodäreietela^ 4 entsteht eine konstante Sp>as-* nung Boloher ^olarltEt_t daee die Ciode 5 nichtleitend bleibt.

Hat die Spaxmtmg an dem Kondeixeator CJ₁ derart Bugenommen, daee sie die m der Wicklung 4 auftretende Spannung übersteigt, eo kann, die Steuergitterepannung nicht weiter wachsen, da die Diode leitend wird, wodurch der Kondensator C₁ entladen wird. Id· Mhre 1 wird nichtleitend mud die Spule 2 sit der parallel dasu geaohalteten Blgen- und Bedrahtungskspazltät fängt an auesusohwIngen. Durch die an der Wicklung 4 auftretende Spannung wird der Kondeneator O₁ über die Biode 5 schnell in umgekehrter SlshtaRf aafgölateB^ wodurch das Sttuergitterpottatial der Söhre 1 staxk negativ wird. Darauf niet die Gitterspennung infolge der UaXadmmg des Eondeneators C₁ über den Wlderetand S wieder langsam zu und dar Zyklus wiederholt sich.

ladder Sathodenleitung der Söhre 1 liegt weiterhin eine Batterie 6, die aur richtigen Einstellung dieeer Röhre dient.

Me AsfXltuäe der a» dem Kondensator auftretenden Sägezahnspannung en wird j^eetaäielg gross gegenüber des Gltterst euer bereich d«p Röhre 1 gewählt \ diu mittler« OittorepexmuBg küsift unterhalb der Gitterepexrsps^oag. der töhre gelegt werden« Iafolsedfceeen stent IiiBTtiaiiend Zeit bus MseoIiwiBfen der Gpale 2 im Aaegangslsreie der Jtühre 1 aar Verfügung.

Bei gegebenen Worten des Viderötan&es S und der JiapaeitsVfc des Kondensat ore^i egt die lie igung der Flanken der Sägezahnspannung feet.

Zugleion liegt hiermit bei einer bestimmten Röhre und einem bestirnten Transforsaator die Spannung «n der Wicklung 4 und infolgedeesen die Spainiung feet, bei der die Diode 5 leitend wird. Bas Leitendwerden der Diode 5 erfolgt bei bestimmten Werten der Ste^eigitt^rspanamg und dee Anodenetroae der Höhr ei

In ^jeder Periode wird also iauaer die gleiche Mence Energie in Ä*r Spule 4 erzeugt. Iur die frequenz ist duroh di« aaigsgebe^ nm Schaltungselemente noch nicht festgelegt, «eil sie bela-StegsafeMagig let. Se gehört näxalioh m einer Beettnateii B©- lastaag feV)4pale 2 aneuechlieseenden öle lehr icht schaltung, also su einer bestimmten Dämpfung während de« Auftretens der ersten Spitxen der Sigensehwingung an der Spule 2 einer bestimmte SSgegafenasplitude anS* da der obere Pegel dieeer Amplitude £egeben 1st. eine bestimmte Frequenz. Bei wachsender Belastung mi»t die Sägesahnaaiplitude ab und demnach wächst die Prequena und infolgedessen die aufgenoaoaene Leistung. Es wird aber die ersiehte 01^i«hspanmumg efenebmeti, woraus hervorgeht, dass bei Sleiehriöhtuiig der an der Spule 2 auftretenden Spannungeimpulse eint iTieiehegsnnangsquelle mit einem gewissen inneren Wideretand entsteht.

Ee kann sua. sua? Verringerung d«s inneren WideretandQg ei»© tob der Belastume abhängige Kegelspimnung Tere^iidet werden.

Bei einer tehaltusg fiw in lfig.1 terret til tea Art st&eet man aber bei Verwendung einer derartigen Heg^lspannung auf Schwierigkeiten.

SnmdsEt»llcli 1st eg möglich, die Begelsp^annung der Kathoden! ei tung der Piode 5 »u entnehmen* & diesen Sweck vman ii#©0 Spannung dann aber als SpaniiungBefe; gm. fiderstaad erzeugt werden, ,wogegen p: stehen«

an. einem niedrlliehe Bedenken be-

Würde man andererseits die Sägezahnspannung im Steuergifcterkrele aber einen Kondensator des Steuergitter zuführen und dieses Gitter über einen hohen Widerstand an einen von der Kegelspannung l»eeia£li«8t©n Gleiohspannungepegel anlegen, eo ist keine at&bile Sotoiagaag e%liek»

Bei ▼«nrenduag der in 71g, 2 dargeeteilten SehaltaAg nach der Srfindung ist es möglich, die mittlere Steuergitterepannung aater Beibehaltung stabiler Schwingungen durch (Regelspannung m beeinflussen.

In 3Pig«2 sind mit Fig.l über einst ianaende Ieile der Schal tang Bit den £leiohen Bezugezeiohen versehen.

Die Primärwicklung Z des Traneforaators 3 let in dieser Schaltung über die Yerbindoageetelle ssdt der Anode der Röhre 1 hinaus

lung entsteht* ohne dass die Anodenepannung der Söhre 1 unzulässig hooh trird*

Die an der Spule 2 auftretenden Spannungsiapulse werden nittele einer Spannungsvervielfaohungeeoheltung 10 in bekannter Veiee gleichgerichtet und die Gleichspannung kann der Eleasae 11 entnommen werden*

Der Sekundärwicklung 7 des Sreaeforaatora 3 wird über eine Diode 8, die mit der Diode 5 zu einer einzigen Söhre vereinigt let, eine an dem Kondensator S auftretende Kegelspannung entnommen*

Der Wioiselsinn der Wicklung 7 wird zweckmässig derart gewählt, dass die erste aegatlve Spannungsspitase, die beim Aaeselwingtn der Spule Z entsteht, gleichgerichtet wird, da dieser Spitaenwert sich stärker als die erste positive Spannungsspitse Bit der Belastung der Sleiohspannungsquelle ändert·

Zwischen Steaergitter aiii iEftthodexasitu^g«--*** wieder d©r £ondeneator O₁, aber zwischen das Steuergi tip? und den Widerstaad Ii iet ein von einem Wideratsaid überbrückte* Kondensator 0 j geschaltet.

°2

Infolgedessen v.ird nur ©in Teil, nSs&ieh ———* — der

C₁ + C₂

im Fonkt 1«» auftretenden Sägezahnspannung den Steuergitter der Röhre 1 zugeführt.

Die Eegelepsnnung wird dem ILondeneator 9 entnoamen und mit negativer Polarität de» Bteuergltter über einen Widerstand I₁ zugeführt.

Um die gewünsohte Torepannung dee Steuergittere sa erzielen, wird dem Steuergltter eine positive Spannung Uber den Widerstand sutgefttort«

Wenn V₁ die Blttltrt im Punkt 12 auftretende Spranmsg V₂ ^die Segtlspasmung «si die an 4©a Widerstand R^ angelegte Vorspannung darstellt, 1st die mittlere 81euergi11erspannung gleich

T_x B₁ Rg + V₂ E₂ E₃ ♦ Y₃ H₁ R₂ H₁ Hg 4» fig R₅ + Ä.j B₁

JDie Änderungen der Regelepannung V₂ gelangen maximal im Verhältnis

S₂ ·

R₁ Sg Φ Äg Rij +■ R₁

an das Stemeiigitt«?*

Um stabile Schwingungen su erzielen, xsu.es der Betingusg entsprochen «erden _f daes

C-

% * ^B5

C₁+ C₂ \ R₁ R₂ + R₂ + R₅ R₁

Die Frequenz wird aureh die Grösse des Widerstandee R, die Kapazität ei C₂

«ad die dem Widerstanä R angeführte Spsanung tee-

C₁^c₂

et iaat. Patentanspruches

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Sobeltaiig Bmr lrseagaiag e-i&er Iaoli©». Q-IelohBpmnimg am einer niedrigen C-Ieichepannuiig mittels «iaer Schaltung skr Erssougung von Itelaixat ioasschwingungen» die ©Ine» »ieohö» 4»s St euer gitter mä die Iathoi^mlisifeaig einer SntladttagsrShr· gesohalteten Kondenetitor enthält, der perlo&isoh über ©ine Impgdans eafg©« laden und danach über die S®ih®n,@«laaltung eines Gleichrioht er β mit einer induktiv mit dem Anodenkreie der Entladungsröhre gekoppelten Selhstindaktionespule entlade» wird, wobei dieee Kopplung derart auegebildet ist, dass der Gleichrichter während der Aufladung dee Kondenejtora gesperrt let und wobei die Gleichgpajfflumg durch Gleichrichtung der 8par.nungeiEpulse erzielt wird, die an einer mit dem Auegangskreie gekoppelten Selbetinduktlonespule mit parallel su ihr geeahalteter Xapasitftt entstehen, datureh gekennzelohnet, dass als periodlsoÄ aufgeladener Kondensator die Heihenechaltung von ewei Kondensatoren (C₁ und C₂) verwendet wird, von denen der eine (C) von einem Widerstand (E₂) überbrückt ist, dass ferner das Dteuergitter an dem verb indorse punkt der beiden Kondensatoren liegt, und dass dem Steuergitter sowohl Iber einen zweiten Widerstand (R₁) tin® tea der BölasiöÄg abhängige BtgelspaBauag mit negativer Polarität, als* auch über einen dritten Ifideretand (Ity) eine feste positive Vorspannung zugeführt wird, wobei die genannten Widerstände und kondensatoren derart gewählt Sind_jr dass

   Co R«i » Be

   - kleiner als — - . ist.

   O₁ + C₂ R₁ E₂ + R₂ Hr₅ + R₅ H₁