Betriebsschaltung für gas- oder metalldampfgefüllte Hochspannungsgleichrichter
Es ist bekannt, gäs- oder dampfgefüllte Hochspannungsgleichrichter mit besonderen
Zwischenelektroden auszurüsten, die dazu dienen, eine bestimmte Spannungsverteilung,
insbesondere eine gleichmäßige Spannungsverteilung zwischen Anode und Kathode herbeizuführen.
Derartige Zwischenelektroden können sowohl bei Gleichrichtern mit Glühkathode als
auch bei Gleichrichtern mit einer Hilfsentladung angewandt werden. Es hat sich gezeigt,
da,ß bei derartigen Gleichrichtern eine besonders starke Neigung zur Erzeugung von
Schwingungen verhältnismäßig hoher Frequenz, z. B. io ooo Hz und darüber, besteht,
die wahrscheinlich zum Teil auf stoßartige Entladungen der unvermeidlichen Kapazitäten
der Zuleitungen zur Anode über die Entladlangsstrecke zurückzuführen ist. Die Neigung
zur Erzeugung von Schwingungen ist auch dann vorhanden, wenn man in die Zuleitung
zu den Zwischenelektroden Widerstände einschaltet, denn über die zwischen diesen
Elektroden herrschenden Kapazitäten können sich Spannungsstäße auf die Zwischenelektroden
übertragen. Gemäß der Erfindung läßt sich das Auftreten von Schwingungen vermeiden,
wenn man die zur Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung in der Entladungsbahn
dienenden und an einen zwischen Anode und Kathode geschalteten Spannungsteiler angeschlossenen
Zwischenelektroden für die über der Betriebsfrequenz liegenden Frequenzen von der
Anodenspannung entkoppelt oder mit einer Gegenkopplung versieht, durch die den Zwischenelektroden
bei über der Betriebsfrequenz liegenden Frequenzen eine der hochfrequenten Komponente
der Anodenspannung entgegengesetzt gerichtete hochfrequente Spannung aufgedrückt
wird. Es ist zwar bekannt, bei gittergesteuerten Entladungsgefäßen mit bogenähnlicher
Entladung, zu deren Steuerung eine Photozelle dient, die Gitteranodenkapazität zu
neutralisieren. Hierbei handelt es sich aber nicht um die Vermeidung von hochfrequenten
Schwingungen, die durch die
Zwischenelektroden hervorgerufen «-erden,
die zur Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung längs der Entladungsbahn dienert.Operating circuit for high-voltage rectifiers filled with gas or metal vapor
It is known, gas or vapor-filled high voltage rectifiers with special
To equip intermediate electrodes, which serve to achieve a certain voltage distribution,
in particular to bring about a uniform voltage distribution between anode and cathode.
Such intermediate electrodes can be used both in rectifiers with a hot cathode
can also be used for rectifiers with an auxiliary discharge. It has shown,
there, ß in such rectifiers a particularly strong tendency to generate
Vibrations of relatively high frequency, e.g. B. io ooo Hz and above, consists,
which is probably due in part to sudden discharges of the inevitable capacities
of the supply lines to the anode is to be traced back over the long discharge path. The inclination
to generate vibrations is also present when one is in the supply line
to the intermediate electrodes turns on resistors, because over those between them
Electrode-prevailing capacities can cause voltage surges on the intermediate electrodes
transfer. According to the invention, the occurrence of vibrations can be avoided,
if you want to even out the stress distribution in the discharge path
serving and connected to a voltage divider connected between the anode and cathode
Intermediate electrodes for frequencies above the operating frequency of the
Anode voltage is decoupled or provided with a negative feedback through which the intermediate electrodes
at frequencies above the operating frequency, one of the high-frequency components
the anode voltage oppositely directed high-frequency voltage is applied
will. It is known, in the case of grid-controlled discharge vessels, with arc-like ones
Discharge, which is controlled by a photocell, increases the grid anode capacity
neutralize. However, this is not about avoiding high-frequency
Vibrations caused by the
Intermediate electrodes caused «-earth,
which serves to equalize the stress distribution along the discharge path.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Abbildungen dargestellt.
Die übereinstimmenden Teile der Abbildungen tragen die gleichen Bezugszeichen. Mit
i ist das Entladungsgefäß bezeichnet. 2 ist eine Elektronenquelle, beispielsweise
eine Glühkathode. 3 ist ein Steuergitter. .I, 5, 6 und 7 sind Elektroden, die in
bekannter `'eise zwischen Anode und Kathode liegen und an einen kapazitiven Spannungsteiler
8 angeschlossen sind, der aus einer Aazahl Einzelkapazitäten besteht. Bei der Einrichtung
nach AbU i wird zur Entkopplung der Zwischenelektroden ein zwischen den Spannungsteiler
8 und die Zuleitung i i geschalteter U'iderstand 13 verwendet. Es kann dies ein
induktiver oder Olinischer Widerstand sein. Die Kapazität iüberbrückt dabei den
Spannungsteiler 8 und leitet die über diesen Widerstand fließenden hochfrequenten
Ströme ab. Gegebenenfalls kann man in die Anodenzuleitungen noch eine Drossel 9
einfügen, die punktiert angedeutet ist.Embodiments of the invention are shown in the figures.
The corresponding parts of the figures have the same reference numerals. With
The discharge vessel is designated i. 2 is an electron source, for example
a hot cathode. 3 is a control grid. .I, 5, 6 and 7 are electrodes that are used in
known to lie between the anode and cathode and to a capacitive voltage divider
8 are connected, which consists of a number of individual capacities. When setting up
According to AbU i, a voltage divider is used to decouple the intermediate electrodes
8 and the supply line i i connected U 'resistor 13 is used. It can do this
be inductive or oline resistance. The capacitance bridges the
Voltage divider 8 and conducts the high-frequency flowing through this resistor
Stream off. If necessary, a throttle 9 can also be inserted into the anode feed lines
insert, which is indicated by dotted lines.
Bei der Einrichtung nach Abb. i ist trotz des Widerstandes
13 noch eine Kupplung des Anodenkreises finit dei: Zwischenelektroden irber
die Kapazitäten zwischen Anode und dea Zwischenelektroden vorhanden. Man kann diese
Kopplung aufheben, wenn inan eine gegenüber der hochfrequenten Komponente der Anodenspannung
um igo° verschobene hochfrequente Spannung einführt. Zu diesem Zweck sind eine Reihe
von Schaltungen brauchbar, die im wesentlichen darauf beruhen, daß eine von der
hochf requentcri K.omhcnente des Anodenstromes abgeleitete Spannung finit einer
den Anodenspannungsänderungen entgegengcrichteten Phase den Zwischenelektroden zugeführt
wird. Eine solche Schaltung ist in Abb. 2 dargestellt. Im Anodenkreis liegt bei
dieser Schaltung die etwa in ihrer 21Iitte angezapfte Induktivität 12, an deren
einem Ende die Anode und an deren anderem Ende der kapazitive Spannungsteiler liegt.
Es ist leicht zu Übers.hen, daß die an der Anode auftretenden hochfrequenten Spannungsänderungen
mit unigekehrtem Vorzeichen auf den Spannungsteiler und damit auf die Zwischenelektroden
übertragen werden und so eine Entkopplung zustande kommt.In the device according to Fig. I, despite the resistor 13, there is still a coupling of the anode circuit finit dei: intermediate electrodes via the capacitances between the anode and the intermediate electrodes. This coupling can be canceled if a high-frequency voltage is introduced which is igo ° shifted in relation to the high-frequency component of the anode voltage. For this purpose, a number of circuits can be used which are essentially based on the fact that a voltage derived from the high frequency component of the anode current is supplied to the intermediate electrodes in a finite phase counter to the changes in the anode voltage. Such a circuit is shown in Fig. 2. In this circuit, the anode circuit contains the inductance 12, tapped approximately in its center, at one end of which the anode is located and at the other end of which the capacitive voltage divider is located. It is easy to overlook the fact that the high-frequency voltage changes occurring at the anode are transferred with the opposite sign to the voltage divider and thus to the intermediate electrodes, and so a decoupling is achieved.
Die Anordnung mehrerer hintereinanderliegender Elektroden bringt auch
die Gefahr mit sich, daß eine Elektrode als Steuerorgan für einen zur folgenden
Elektrode übergehenden Strom wirkt. Um derartige Erscheinungen zu vermeiden, empfiehlt
es sich, auch die Zwischenelektroden untereinander und vom Anodenkreis zu entkoppeln.
Zu diesem Zweck kann inan beispielsweise induktive Z@'iderstände in die Zuleitungen
zu den Zwischenelektroden einschalten. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art, bei dem
hinsichtlich dis Anodenspannungseinflusses dieser Art, bei dem hinsichtlich des
Anodenspannungseinflusses eine Gegenkopplung angewandt ist, zeigt Abb.3. Mit Hilfe
des Spartransformators 12 wird die Gegenkopplung liiiisichtlich des Anodeneinflusses
durchgeführt. Zur Entkopplung der einzelnen Zwischenelektroden untereinander sind
die Induktivitäten 15 vorgesehen. Auch hier ist noch eine kapazitive Kopplung der
Zwischenelektroden untereinander vorhanden, ähnlich wie die= hinsichtlich der Kopplung
zwischen Anode und den Zwischenelektroden bei Abb. i de: Fall ist. Man kann aber
auch die Zwischenelektroden mit einer Gegenkopplung ausrüsten. Ein Ausführungsbeispiel
dieser Art zeigt Abb. 4.. Die Zwischenelektroden sind paarweise zusammengefaßt und
über angezapfte Drosselspulen miteinander verbunden. Die3e Drosselspulen sind mit
16 und 17 lxzeichnet. Die Anzapfungen dieser Drosselspulen sind durch die Drosselspule
i8 miteinander verbunden, deren Anzapfung über den Kondensator ig an die angezapften
Spulen 12 angeschlossen ist. Um für die Betriebsspannung eine bestimmte Spannungsverteilung
zu erhalten, sind ferner noch die Kapazitäten 2o, 21, 22, 23, 2d., -25 vorgesehen,
welche als Spannungsteiler wirken und durch deren Bemessung man den Zwischenelektroden
die gewünschte Spannung aufdrücken kann. Eine Betrachtung der Abb.4 zeigt, daß für
die Elektroden d. und 5 untereinander und für die Elektroden (> und ; untereinander
eine Gegenkopplung wirkt, die bei geeigneter Bemessung der Spulen 16 und 17 die
kapazitive Kopplung zwischen diesen Elektroden aufheben kann. Faßt man die Elektroden
paarweise zusammen, so findet durch die Drosselspule 18 eine Entkopplung hinsichtlich
der Elektrodenpaare .4, 5 und 6, 7 und damit auch eine Entkopplung zwischen den
benachbarten Elektroden 5 und 6 statt. Durch Verschieben der Anzapfpunkte an den
Drosselspulen kann man bei den in den Abb. 2 bis ,4 dargestellten Schaltungen den
Grad der Gegenkopplung verändern und damit auch die verschieden großen Kapazitäten
zwischen den einzelnen Elektroden sowie die vorhandenen Erdkapazitäten berücksichtigen.The arrangement of several electrodes lying one behind the other also entails the risk that one electrode acts as a control element for a current passing over to the following electrode. In order to avoid such phenomena, it is advisable to also decouple the intermediate electrodes from one another and from the anode circuit. For this purpose, for example, inductive resistors can be switched on in the supply lines to the intermediate electrodes. An embodiment of this type, in which with regard to the anode voltage influence of this type, in which a negative feedback is used with regard to the anode voltage influence, is shown in Fig.3. With the aid of the autotransformer 12, the negative feedback is carried out visually as regards the influence of the anode. The inductances 15 are provided for decoupling the individual intermediate electrodes from one another. Here, too, there is still a capacitive coupling of the intermediate electrodes to one another, similar to the case in Fig. I de: with regard to the coupling between the anode and the intermediate electrodes. But you can also equip the intermediate electrodes with a negative feedback. An embodiment of this kind is shown in Fig. 4. The intermediate electrodes are combined in pairs and connected to one another via tapped choke coils. The three choke coils are marked 16 and 17 lx. The taps of these choke coils are connected to one another by the choke coil i8, the tap of which is connected to the tapped coils 12 via the capacitor ig. In order to obtain a certain voltage distribution for the operating voltage, the capacitances 2o, 21, 22, 23, 2d., -25 are also provided, which act as voltage dividers and whose dimensioning can be used to apply the desired voltage to the intermediate electrodes. A consideration of Fig.4 shows that for the electrodes d. and 5 with one another and for the electrodes (>and; with one another, a negative coupling acts which, if the coils 16 and 17 are suitably dimensioned, can cancel the capacitive coupling between these electrodes of the electrode pairs .4, 5 and 6, 7 and thus also a decoupling between the adjacent electrodes 5 and 6. By moving the tapping points on the choke coils, the degree of negative feedback can be changed in the circuits shown in Figs and thus also take into account the different capacities between the individual electrodes and the existing earth capacities.