DE1438571A1

DE1438571A1 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer hohen,stabilisierten Gleichspannung

Info

Publication number: DE1438571A1
Application number: DE19621438571
Authority: DE
Inventors: Goossens Antoon Willem
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1961-11-16
Filing date: 1962-11-13
Publication date: 1969-05-29
Also published as: NL109520C; JPS396017B1; FR1339201A; GB985689A

Description

Df· Herbert SohOlz 2«» Hamburg ι, den 29.7.1968 MönckebergstraBe 7 _ /_M Patentanwalt ' Telefon: 339221 UZ/MU Fernschreiber: 2-161587 a dpu d

P H 38 571.8 Meine Akte: PH-17.4o1

Έ.V.Philipe¹ Gloeilampenfabrieken

"Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer hohen, stabilisierten Gleichepannung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur ^ Erzeugung einer hohen, stabilisierten Gleichspannung, mit einem !Transformator mit einer Primärwicklung zum Anschluß an eine Wechselspannungsquelle und einer Sekundärwicklung, von der ein erster Punkt unmittelbar mit einer ersten der Gleichspannungsausgangsklemmen und ein zweiter Punkt über einen ersten Gleichrichter mit der anderen Gleichspannungsausgangsklemme verbunden ist, und mit einer aus einer Bezugsspannungsquelle und einem damit in Reihe geschalteten und in bezug auf die Spannung dieser Quelle in Sperrichtung geschalteten zweiten Gleichrichter bestehenden Spannungabegrenzer.

Das Gerät eignet sich insbesondere zur Lieferung der Spannung _ der Beschieunigungselektroden von Elektronenstrahloszillographen und zur Verwendung in ähnlichen Vorrichtungen, denen nur ein kleiner Strom entnommen wird.

Die Erfindung bezweckt, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und auch bei starken Netzspannungsschwankungen eine sehr konstante Spannung liefert.

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BAD ORIGINAL

; J 9U8 U ntet'laQön t Art. / § 1 Abs. 2 Nr. l Satz 3 des Anderungsgee. v. 4.9.; -'

Es iat bekannt, für Schaltungsanordnungen der erwähnten Art hohe Spannungen mittels eines elektrischen Oszillators zu erhalten, dessen Auagangsspannung mit einem l'ransformator herauftransformiert und dann gleichgerichtet wird. Dieses Verfahren ist verhältnismäßig umständlich, insbesondere, wenn die Ausgangsspannung auf einen sehr konstanten Wert stabilisiert werden mußo

Aus den AIEE-Trsneactions, 69 (195ο), Seite 551, ist eine Strombegren^ersclialtung bekannt, die aus der Reihenschaltung eines Gleichrichters mit einer Gleichspannungsquelle besteht, wobei die Gleichspannung entgegengesetzt der Durchlaßrichtung des Gleichrichters gepolt ist*,

Auch ist es bekannt3 zur Verbesserung der Regeleigenschaften mehrere Iteglar hintersinanderzuschalten, so z.B. aus der Zeitschrift "Regelungstechnik", 5 (1957), Heft 6, Seite 198.

Schließlich ist es auch bekannt, in einen Stromkreis einen den Strom stabilisierenden Widerstand, z.B. einen Eisenwasserstoffwiderstand, einzuschalten, so aus der Zeitschrift AiDM, Oktober 1951, J 062-21.

Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch nicht eine solche, bekannte Hintereinanderschaltung zweier begrenzender Einrichtungen angewandt, sondern eine Stabilisierungsschaltung für Hochspannungen geschaffen.

Diese ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer zwischen der ersten Gleichspannungsausgangsklemme und einer Anzapfung der Sekundärwicklung geschaltet ist, an welcher die Amplitude der Wechselspannung in bezug auf den ersten Punkt dieser Wicklung wenigstens bei Leerlauf größer ist als die Spannung seiner Bezugsspannungsquelle, und daß, in an sich bekannter Weise, ein Widerstand in Reihe mit der Primärwicklung des Transformators geschaltet ist.

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Vorzugsweise ist der erwähnte Widerstand ein Eisen-Wasserstoff-Widerstand, wodurch der effektive primäre Transformatorstrom unabhängig von den Netzspannungsschwankungen nahezu konstant gehalten wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der die Figuren 1 und 2 Ausführungsbeispiele zeigen.

Die Schaltungsanordnung nach Figur 1 enthält einen Transformator 1, dessen Primärwicklung 2 über einen Widerstand 12 an die Klemmen 11 eines Wechselspannungsnetzes angeschlossen ist. Der Transformator hat eine aus zwei in gleichem Sinne gewickelten Seilen 3 und 4 bestehende Sekundärwicklung, deren Teil 4 mit Erde verbunden ist und deren Teil 3 über einen Gleichrichter 6 einem an der Klemme 1o anzuschließenden Gerät, z.B. einem Elektronenstrahloszillographen, eine Gleichspannung von z.B. einigen Tausend YoIt liefert. Der Gleichrichter 6 lädt während jeder positiven Periode der Wechselspannung den Kondensator 8 auf diese Spannung auf. Der gemeinsame Punkt der Teile 3 und 4 der Sekundärwicklung ist über einen Gleichrichter 5 und eine Gleichspannungsquelle 9» deren Spannung genau ( auf einen bestimmten Wert stabilisiert werden kann, gleichfalls geerdet. Zwischen dem gemeinsamen Punkt der Elemente 5 und 9 und Erde kann weiter ein Kondensator 7 angeschlossen sein. Die Vorrichtung 9 kann ein an sich bekanntes Anodenspannungsgerät sein.

Die Schaltungsanordnung nach Figur 1 liefert dem an der Klemme 1o angeschlossenen Verbraucher eine gut stabilisierte Gleichspannung, wie nachstehend anhand der Figur 3 näher erläutert wird.

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Wenn 17 in Figur 3 eine Halbwelle der Spannung über dem Teil 4 der Sekundärwicklung darstellt, wie sie ohne den Gleichrichter 5 auftreten würde, und V die stabilisierte Spannung •von z.B. einigen Hundert Volt der Quelle 9 ist, wird, weil diese Spannung die Gleichrichtung -verzögert, der Gleichrichter 5 erst im Augenblick t^ stromführend. Wenn angenommen wird, daß die Widerstände im Gleichrichterkreis vernachlässigbar klein sind, so behält die Spannung über dem !eil 4 der Sekundärwicklung bis zum Augenblick t« den Wert V, wonach die Gleichrichterwirkung des Gleichrichters 5 aufhört und die Spannung über dem Teil 4 sich wieder sinusförmig ändert bis zum Augenblick t₁ in der nächsten positiven Halbwelle.

Die Spannung über der Primärwicklung 2 erhält infolge des Vorhandenseins des Widerstandes 12, über dem der Primärstrom einen Spannungsabfall herbeiführt, den gleichen Verlauf wie die über dem Teil 4 der Sekundärwicklung, ebenso wie die Spannung am oberen Punkt der Wicklung 3, die jedoch um einen Faktor gleich dem Verhältnis zwischen der Windungszahl der ganzen Sekundärwicklung und der des Teiles 4 größer ist. Diese Spannung ist in Figur 3 durch die Linie 18 angegeben. Der Kondensator 8 wird auf die durch den waagerechten Teil angegebene Spitzenspannung aufgeladen und erhält somit eine Spannung, die durch die Vorrichtung 9 stabilisiert ist, aber einen viel höheren Wert haben kann. Nimmt der Verbraucher keinen zu hohen Strom auf, so bleibt diese Spannung vom Zeitpunkt t₂ bis zum Zeitpunkt t.. der nächsten Halbperiode nahezu konstant. Die Welligkeit ist um so geringer, je langer die zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂ verlaufende Zeit ist..In dieser Hinsicht ist diese Schaltungsanordnung vielen anderen bekannten überlegen, bei denen ein Kondensator auf die Spitze der sinusförmig verlaufenden Spannung aufgeladen wird.

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Figur·2 zeigt eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung, bei der außerdem eine hohe negative Spannung geliefert wird. Zu diesem Zweck besitzt der Teil "5 eine Anzapfung, die über einen in negativem Sinne gepolten Gleichrichter 14 mit einer negativen Speiseklemme 16 verbunden ist. Der Kondensator 15 wird dabei auf eine stabilisierte Spannung aufgeladen, deren Wert wieder durch die Bezugsspannung der Vorrichtung 9 und die Windungsverhältnisse der Teile 3, 4 der Sekundärwicklung des Transformators 1 bestimmt wird. Dabei muß sich der Teil 4 der Transformatorwicklung jenseits des geerdeten Punktes fort setzen, und es 1st ein Gleichrichter 13 erforderlich, der im gleichen Sinne wie der Gleichrichter 5 gepolt ist, so da8 sich der Zeitpunkt des leitendwerdens der Gleichrichter von derselben stabilisierten Quelle 9 bestimmten läßt.

Indem für den Widerstand 12 ein Bisen-Wasserstoff-Widerstand gewählt wird, wird erzielt, daß der effektive Strom durch die Transformatorwicklung 2 in viel geringerem Maße schwankt als die Netzspannung.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer hohen, stabilisierten Gleichspannung, mit einem Transformator mit einer Primärwicklung zum Anschluß an eine Weehselspannungsquelle und einer Sekundärwicklung, von der ein erster Punkt unmittelbar mit einer ersten der Gleichspannungsausgangsklemmen und ein zweiter Punkt über einen ersten Gleichrichter mit der anderen Gleichspannungsausgangsklemme verbunden ist, und mit einer aus einer Bezugsspannungsquelle und einem damit in Reihe geschalteten und in bezug auf die Spannung dieser Quelle in Sperrrichtung geschalteten zweiten Gleichrichter bestehenden Spannungsbegrenzer, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsbegrenzer (5, 9) zwischen der ersten Gleichspannungsausgangsklemme und einer Anzapfung der.Sekundärwicklung (3) geschaltet ist, an welcher die Amplitude der Wechselspannung in bezug auf den ersten Punkt dieser Wicklung wenigstens bei Leerlauf größer ist als die Spannung seiner Bezugsspannungsquelle (9), und daß, in an sich bekannter Weise, ein Widerstand (12) in Reihe mit der Primärwicklung (2) des Transformators geschaltet ist (Fig.1).
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (2) über einen Eisen-Wasserstoff-Widerstand (12) an die Wechselspannungsquelle angeschlossen ist.

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Neue U nter!agan (Art. 7 § 1 Abs. 2 Nr. 1 Satz 3 des Ändeningsgas. ν. 4. ϊ ■. -

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Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhalten einer hohen positiven und einer hohen negativen Spannung zwei entgegengesetzt geschaltete Gleichrichter (6, 14) an die Sekundärwicklung (?) des Transformators (1) angeschlossen sind und diese Wicklung am anderen Ende verlängert ist und über einen im gleichen Sinne wie der zweite Gleichrichter (5) geschalteten Gleichrichter (13) an der Quelle (9) stabilisierter Spannung liegt.

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