DE2446960A1

DE2446960A1 - Schaltungsanordnung zur aufladung eines blitzkondensators an einer gleichspannungsquelle hoher spannung

Info

Publication number: DE2446960A1
Application number: DE19742446960
Authority: DE
Inventors: Rolf Dietrich
Original assignee: Braun GmbH
Current assignee: Braun GmbH
Priority date: 1974-10-02
Filing date: 1974-10-02
Publication date: 1976-04-15
Also published as: US4034278A

Description

Braun Aktiengesellschaft, 6000 Frankfurt am Main

Rüsseisheimer Strasse 22

PT/Schickcdanz/Men 25. September 1974

Schaltungsanordnung zur Aufladung eines Blitzkondensators
an einer Gleichspannungsquelle hoher Spannung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Aufladung eir.es Blitzkoridensators an einer Gieichspannungsquelle, die eine Spannung abgibt, welche größer als die Spannung ist, für welche der Biitzkondensator ausgelegt ist»

Blitzkondensatore werden für ganz bestimmte Spannungswsrts ausgelegt. Diese Spannungsv/erie können indessen in den verschiedenen Ländern unterschiedlich sein. Beispielsweise werden in Europa die Spannungen des Blitz-Eiekixolytkondensators auf 360 Volt festgelegt, während sie in den USA 510 Volt betragen. Dadurch.ist es nicht möglich, Blitzlichtkondensator, die für die Spannung von 360 Volt ausgelegt sind, bei 510 Volt zu betreiben.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zu finden, mit der es möglich ist, Blitzlicht-Kondensatoren, die für eine niedrigere Spannung ausgelegt sind, für die Auffadung an höheren Spannungen anzupassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Zuleitung von der Gleichspannungsquelle zum Blifzkondensafor ein Thyrislor vorgesehen ist, der bei Erreichen der Spannung, für welche der Blitzkondensator ausgelegt ist, gesperrt wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zum Abschalten des Thyristors ein parallel zum Blitzkondensator geschaltetes Potentiometer vorgesehen ist, an welchem eine der Blitzkondensator-Spannung proportionale Spannung abgegriffen und der Basis eines Transistors zugeführt wird, welcher bei Erreichen der für den Kondensator zuloi.si.gen Spannung durchschalten und hierdurch einen Thyristor zündet, welcher die Entladung eines Kondensators über der Primärwicklung eines Transformators ermöglicht, worauf über die Sekundärwicklung dieses Transformators ein v/eiterer Thyristor gezündet wird, der die Spannung, an welcher die Steuerelektrode des Thyristors liegt, kurzschließt und die Kathode des Thyristors gegenüber der Anode auf positives Potential legt.

.Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Aufladung eines Kondensators mit Hilfe eines Thyristors gleichstrommäßig gesteuert werden kann.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben,

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Eine Gleichspannungsbatterie 1 liegt über Anschlußstecker 2, 3 ι

an der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. An den Anschlußstecker 3 ist ein Schalter 4 angeschlossen, mit dem eine Ver- bindung zu einer Anschlußbuchse 5 hergestellt werden kann. Die Anschlußbuchse 5 ist ihrerseits mit Hilfe einer Brücke 6 an eine I zweite Anschlußbuchse 7 anschließbar/ die über eine Leitung 8 und zwei gegengeschaltete Dioden 43, 40 eine elektrische Ver- ϊ bindung zu einer dritten Anschlußbuchse 9 herstellt,, Zwischen der : Leitung 8 und einer Leitung 1O₇ die den Anschlußstecker 2 mit _; einer weiteren Anschlußbuchse 11 verbindet,, befinden sich mehrere Bauelemente. So führt von der Leitung 8 über einen Widerstand 12 über eine Glimmlampe 13 über einen Widerstand 14 und über einen weiteren Widerstand 15 eine Verbindung zur Leitung 10. Dobei ■> zweigt von dem Leitungsstück zwischen den Widerständen 14 und 15 eine Leitung zur Steuerelektrode eines Thyristors 16 ab, dessen Anoden/Kathoden-Sirccke in der Leitung 10 liegt. Die Kathode dieses Thyrisfors 16 ist mit der Kathode eines weiteren Thyristors 17 verbunden, dessen Anode über einen Kondensator 18 an der Leitung 8 liegt. Außerdem führt von der Anode des Thyristors 17 noch eine Verbindung über einen Kondensator 19, der an die Leitung zwischen Glimmröhre 13 und Widerstand 14 angeschlossen ist, über einen v/eiteren Widerstand 20 zur Leitung zwischen Glimmröhre 13 und Wider-

stand 12. Von dort geht ein elektrischer Weg über den Kondensator j

18 auf die Leitung 8. .

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Die Steuerelektrode des bereits erwähnten Thyristors 17 ist an einen Widerstand 21 eingeschlossen/ von dem eine · Verbindung über die Sekundärwicklung 22 eines Transformators auf die Kathoden der Thyristoren 16, 17 führt. Zwischen der Verb indungs leitung der Wicklung 22 mit dem Widerstand 21 einerseits und der Verb indungs leitung zwischen der Sekundärwicklung 22 und der Kathode des Thyristors 16 andererseits, ist eine Diode 23 geschaltet, und zwar mit der Kathode in Richtung auf den Widerstand 21. Der Verbindungspunkt zwischen Sekundärwicklung 22 und der Anode der Diode 23 ist über einen Kondensator 24 an die Anode des Thyristors 16 aijgeschlossen, die ihrerseits außerdem an einem Widerstand 25 liegt. Dieser Widerstand 25 liegt an der Kathode eines weitere'n Thyristors 26, dessen Anode über die, Primärwicklung 27 des bereits erwähnten Transformators an die Kathode einer in der Leitung 8 liegenden Diode 43 angeschlossen ist. Von der Kathode des Thyristors 26 geht überdies ein Weg über einen Widerstand 28, einen weiteren Widerstand 2.9₁ über die KoI lekter/Emi Her-Strecke eines Transistors 30 und eine Zener-Diode 31 auf die Kathode der Diode 43. Von dort schließt sich der elektrische V/eg über einen Kondensator 32, der sowohl an einen Widerstand 33 als auch an die Kathode des Thyristors 2ό angeschlossen ist, V/ährend der zweite Anschluß des Widerslandes 33 mit dem Emitter dos Transistors 30 verbunden ist, liegt zwischen der Basis und dem Emitter dieses Transistors 30 noch ein weiterer Widerstand 34. Die Basis des Transistors 30 liegt zudem an dem Abgriff eines Potentiometers 35, das auf der einen Seite über einen Widerstand 36 mit der Buchse 11 und auf der anderen Seite über einen Widerstand 37₇ eine Diode 38 und eine weitere Diode 39 mit der Kathode der Diode 40 verbunden ist, die an der Buchse 9 liegt. Die Dioden 33, 39 sind dabei so gepolt, daß ihre Kathoden in Richtung Widerstand 37 zeiger».

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Kathode und Anode der Diode 40 sind über eine Drossel 41

miteinander verbunden, wobei die Kathode außerdem noch über einen Kondensator 42 an der Buchse 11 liegt.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung ist folgendes Zunächst befindet sich während des Ruhezustands der Schalter 4 in der "Aus"-Stollung, d, h. er ist offen. Die Verbindung zwischen den Buchsen 5, 7 kann nun über die Brücke 6 hergestellt und die gesamte Schaltung an die Batterie 1 angeschlossen werden. Der Blifzlichtkondensator 41 sei zu

diesem Zeitpunkt entladen. "

Wird nun der Schalter 4 geschlossen, so werden die Kondensatoren 18 und 19 über die Widerstände 14, 15 aufgeladen. Die dabei über dem Widerstand 15 abfallende Spannung steuert dabei den Thyristor 16 auf. Hierdurch wird der B leuchtkondensator 41 über die Diode 43 aufgeladen. Der Kondensator 24 verhindert, daß der Thyristor 16 "über. Kopf" zündet. Gleichzeitig wird der Kondensator 32 über den Widerstand 25 auf die von dem im wesentlichen aus den Elementen 25, 33, 31 bestehenden Spannungsteiler festgelegte Spannung aufgeladen.

In der Zwischenzeit ist auch die Glimmlampe 13 gezündet, da sie an der Spannung des Kondensators 19 liegt. Über den aus den Widerständen 37·, 35, 36 bestehenden Spannungsteiler v/ird eine Spannung abgegriffen, die der zulässigen Spannung des Blitz-Elektrolytkondensqtors 41 entspricht. Als Vergleichsspannung dient dabei die Arbeitsspannung der Zener-Diode 31. Das rbientiornoter 35 wird so eingestellt, daß bei einer Spannung von z. B. 360 Volt am Kondensator 41 die an dem Teil widerstand 35, dem Widerstand 37 und den Dioden 38, 39 anstehende Spannung die Referenzspannung um die zum Aufsteuern des Transistors 30 erforderliche Basis-Emitier-Spannunq übersteigt; der

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Transistor 30 wird somit leitend. Die Dioden 38, 39 dienen dabei lediglich zur Temperaturkompensation. Es läßt sich mit ihnen eine leichte Überkompensation erzielen, so daß mit steigender Temperatur eine niedrige· Spannung am Elektrolytkondensator 41 abgeschaltet wird.

Um eine bessere Langzeitstabilität zu erreichen, wird der Zener-Diode 31 bereits vor dem Abschalten über die Widerstände 33 und 25 ein bcslimmter Arbeitsstrom aufgeprägt. Der durch die Ansteuerung des Transistors 30 fließende Kollektorstrom bewirkt einen Spannungsabfall am Widerstand 28, der den Thyristor 26 durchsteuert. Der Kondensator 32 entlädt sich hierauf über die Primärwicklung 27 des Transformators. Mit der Spannung des Kondensators 32 bricht auch die Spannung über der Zener-Diode 31 und die Basis-Emitter-Spannung des Transistors 30 zusammen. In Verbindung mit dem Durchschv/ingen der Spannung in dem Reihenschv/ingkreis 32, 27 bewirkt dies, daß die Kathode des Thyristors 26 kurzzeitig positiv wird, d. h, der Thyristor 2<5 sperrt. Die Spannung an dem Kondensator 32 baut sich danach wieder auf, und der Vorgang beginnt von neuem.

In der Sekundärwicklung 22 des Transformators werden durch das Entladen des Kondensators 32 Impulse induziert, die den Thyristor

ansteuern und durchschalten. Dabei werden die Glimmlampe 13, der Widerstand 14 und der Widerstand 15 kurzgeschlossen. Die Glimmlampe 13 erlischt also. Die über diesen Bauelementen abgefallene Spannung steht kurzzeitig an der Kathode des Thyristors 16 an, nämlich so lange, bis der Kondensator 18 auf die Batteriespannung aufgeladen ist. - ·' .

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Die Kathode wird somit positiv gegenüber der Anode und der Thyristor 16 gesperrt. Damit wird die Aufladung des Blitzlichtkondensators 41 unterbrochen. · -

Erreicht der Aufladestrom des Kondensators 18 einen Wert, der unter dsm Holtestrom des Thyristors 17 liegt, so sperrt der Thyristor 17 und die Spannung über der Glimmlampe 13 und den Widerständen 14, 15 steigt an. Bevor jedoch die Zündspannung der Glimmlampe 13 erreicht ist, steht an der Steuerelektrode des Thyristors 17 ein neuer Steuerimpuls an. Der Thyristor 17 schaltet durch und die Glimmlampe wird kurzgeschlossen. Dadurch wird eine Ansteuerung der Steuerelektrode des Thyristors 16 verhindert, d. h. der Thyristor 16 sperrt weiterhin". ' .

Fällt durch Verluste im nicht dargestellten Lampenstab die Spannung am Kondensator 41 so weit ab, daß die Basisspannung am Transistor 30 nicht mehr ausreicht, um den zur Ansteuerung des Thyristors 26 notwendigen Kollektorstrom aufrecht zu erhalten, gelangen keine Steuerimpulse mehr an die Steuerelektrode des Thyristors 17. Die Spannung on der Glimmlampe 13 steigt bis zur Zündspannung an. Beim Zünden bricht die Spannung auf die Brennspannung zusammen.-Der Stromimpuls steuert über den Widerstand 15 die Steuerelektrode des Thyristors 16 an. Der Thyristor 16 wird hierauf leitend, und die Aufladung des Blitzlicht-Elekirolytkondensators 41 setzt wieder ein. Der Kondensator 19 verbessert das Schaltverhalten der Glimmlampe 13.

An die Anschlußbuchsen 9, 11 wird ein nicht gezeigter Lampenstab angeschlossen.

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Claims

Patentonsprüche . '

Schaltungsanordnung zur Aufladung eines Blitzkondensators on einer Gleichspannungsquelle, die eine Spannung abgibt, welche größer als die Spannung ist, für welche der Blitzkondensator ausgolegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zu leitung •von der Gleichspannungsquelle (1) zum Blitzkondensator (41) ein Thyristor (16) vorgesehen ist, der bei Erreichen der Spannung, für welche der Blitzkondensator (41) ausgelegt ist, gesperrt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor (16) vor Erreichen der Spannung,, für welche der Blitzkondensator (41) ausgelegt ISt₇ mit seiner Steuerelektrode an einer Spannung liegt, weiche der Spannung der Gfeichspannungsquelle (1) proportional ist und zur Durchschaltung des Thyristors (16) ausreicht.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abschalten des Thyristors (Ιό) ein parallel

. zum Blitzkondensalor (41) geschaltcstes Potentiomcler (35) vorgesehen ist, an welchem eine der Blitzkondensator-Spannung proportionale Spannung abgegriffen und der Basis eines Transistors (30) zugeführt wird, welcherbei Erreichen der für den Kondensa- : r { "tor (41) zulässigen Spannung durchschaltet und hierdurch einen Thyristor (26) zündet, welcher die Γηίladung eines Kondensators (32) über der Primärwicklung (27) eines Transformators ermöglicht,

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worauf über die Sekundärwicklung (22) dieses Transfor- «.. · motors ein weiterer Thyristor (17) gezündet wird, der die Spannung, an welcher die Steuerelektrode des Thyristors (16) liegt, kurzschließt und die Kathode des Thyristors (16) . gegenüber der Diode auf positives Potential legt.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 ,dadurch gekennzeichnet, daß im Emitterkreis des Transistors (30) eine Zenerdiode (31) als Bezugsspannungselement für die Spannung,

^: für welche der Blitzlicht-Kondensator (41) ausgelegt ist, vorgesehen ist.

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5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- - · zei chnet, daß im Parallelzweig zum Thyristor (17) eine Glimmlampe (13) vorgesehen ist, die während des Aufladavorgangs des Blitzlicht-Kondensators (41) an einer der Spannung der Gleichspannungsquelle (1) proportionalen Spannung liegt und nach Beendigung des Aufladevorgangs durch das Zünden des Thyristors (17) kurzgeschlossen wird und damit erlöscht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß iri Serie zu dem Potentiometer (35) Dioden

" zur Temperaturkompensation vorgesehen sind. -·
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator (24) vorgesehen ist, der Fehlzündungen des Thyristors (16) verhindert.

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