Einrichtung zur Erzeugung von hohen Gleichspannungsstößen Bei der
unter dem Namen Marxgenerator bekannten Kaskadenschaltung zur Erzeugung von Spannungsstößen
hoher Spannung gemäß Abb. r handelt es sich um eine in bezug sowohl auf den dem
Gleichrichter zunächst liegenden Kondensator C1 der ersten Stufe als auch auf den
bei. Reihenschaltung nach Zündung der Funkenstrecken FZ das höchste Potential der
Kaskade führenden Kondensator Ca: der letzten Stufe unsymmetrische Anordnung: Während
der innere Entladestrom der einzelnen Kondensatoren des Stoßgenerators im ;allgemeinen
nämlich stets über parallel geschaltete Strompfade fließt, weisen die beiden Kondensatoren
C, und Cx jeweils einen -,einzigen Entladestrompfad auf, der durch die Fiuikenstrecke
FZ. und den Widerstand r1' bzw. durch die Funkenstrecke FZxl und den Widerstand
r"-1 gebildet wird. Abgesehen davon, daß bei für sämtliche Stufen der Kaskade feinhdtlicher
Dimensionierung der Kondensatoren C1, C2 ... C., -I., C. Widerstände
rl, Yö ... r,-l. sowie ritt, Y2'..die Zeitkonstante der beiden in Rede stehenden
Stufen jeweils größer ist als die der übrigen Stufen, wodurch die Betriebsweise
des St°oßgenerators in bestimmten Fällen ungülnstig beeinflußt wird, bedeutet auch
der Umstand, da;ß jeweils dem ersten und -letzten Kondensator Cl und Cx nur eine
einzige FunkenstreckeFzl und Fz(x-i) parallel geschaltet ist, eine Unsicherheit
'hinsichtlich der Regelmäßigkeit des Entladevorganges.Device for generating high DC voltage surges The cascade circuit known under the name Marxgenerator for generating high voltage surges according to Fig. Series connection after ignition of the spark gaps FZ the highest potential of the cascade leading capacitor Ca: the last stage asymmetrical arrangement: While the internal discharge current of the individual capacitors of the impulse generator generally always flows through parallel connected current paths, the two capacitors C and Cx each have a -, single discharge current path, which through the Fiuiken section FZ. and the resistor r1 'or by the spark gap FZxl and the resistor r "-1 is formed. Apart from the fact that for all stages of the cascade, the capacitors C1, C2 ... C., -I., C. Resistors rl, Yö ... r, -l. And ritt, Y2 '.. the time constant of the two stages in question is greater than that of the other stages, which in certain cases has an unfavorable effect on the mode of operation of the surge generator, The fact that only a single spark gap Fzl and Fz (xi) is connected in parallel to the first and last capacitors Cl and Cx also means an uncertainty with regard to the regularity of the discharge process.
Es wird daher, wie in Abb. t stark hervorgehoben, vorgeschlagen, die
Schaltung sowohl an dem' dem Gleichrichter zunächst liegenden Kondensator C1 als
auch an dem bei Reihenschaltung nach Zündung der Funkenstrecken F, das höchste Potential
führenden Kondensator Cx dadurch symmetrisch zu gestalten, daß in analoger Weise
wie in den übrigen Stufen der Kaskade jeweils eine weitere Funkenstrecke Fzo bzw.
F" in Reihe mit ,einem weiteren Widerstand r," bzw. r.' an die -Klemmen dies ersten
und letzten Kondensators Cl bzw. C,, angeschaltet wird. Erfindungsgemäß besitzen
damit alle Kondensatoren der Vervielfachungsschaltung, darunter der eingangs- wie
auch der ausgangsseitige, einheitlich zwei aus jie einer Reihenschaltung von Funkenstrecke
und Widerstand bestehende Entladungswege. .
Es sind schon Anordnungen
bekannt, bei denen -entweder dem dem Gleichrichter zunächst liegenden Kondensator
oder dem nach Zündung der Funkenstrecke das höchste Potential führenden Kondensator
zwei Funkenstrecken zur Entladung zur Verfügung stehen. Dadurch aber, daß bei den
bekannten Anordnungen immer nur dem einen oder anderen, nicht aber beiden Kondensatoren
zwei Funkenstrecken als Entladungswege zugeordnet sind, wird hier nicht die durch
die Erfindung angestrebte gleichartige Ausbildung sämtlicher Stoßgeneratoreinzelstufen
erreicht. Diese Symmetrierung bringt aber wesentliche Vorteile mit sich. Vor allem
ermöglicht sie eine Summierung einer Vielzahl zeitlich völlig gleich ablaufender
Einzelvorgänge, wodurch die Berechnung der vom Stoßgenerator abgegebenen Wellenform
(Halbwertszeit) in erheblichem Umfange vereinfacht wird. Ferner wird die Ausbildung
jener dem Wellenrücken überlagerten Stöße unterbunden, die auf wiederholtes Löschen
und Zünden der den Stoßgenerator abgrenzenden Funkenstrecken zurückzuführen sind.
Endlich erhöht sich die Betriebssicherheit des Stoßgenerators insofern, .als bei
vorgegebener Zeitkonstante der Kondensatorentladestrompfade, denen Funkenstreckenwiderstand
im Verhältnis zu den anderen Widerständen eine wesentliche Herabsetzung erfährt.It is therefore suggested, as strongly emphasized in Fig. T, that the
Circuit both at the capacitor C1 lying next to the rectifier as
also at the one with series connection after ignition of the spark gaps F, the highest potential
leading capacitor Cx to make symmetrical that in an analogous manner
as in the other stages of the cascade, a further spark gap Fzo resp.
F "in series with" another resistor r, "or r. ' to the terminals this first
and the last capacitor Cl or C ,, is switched on. Own according to the invention
thus all capacitors of the multiplication circuit, including the input and the
also the output side, uniformly two from a series connection of spark gaps
and resistance existing discharge paths. .
There are already orders
known, in which - either the capacitor lying next to the rectifier
or the capacitor carrying the highest potential after the spark gap has been ignited
two spark gaps are available for discharge. But because of the
known arrangements always only one or the other, but not both capacitors
two spark gaps are assigned as discharge paths, here is not the through
the invention strived for a similar design of all shock generator individual stages
achieved. However, this symmetrization has significant advantages. Above all
it enables a number of times that are completely identical to be added together
Individual operations, which enables the calculation of the waveform emitted by the surge generator
(Half-life) is simplified to a considerable extent. Furthermore, the training
those impacts superimposed on the back of the wave prevented from repeated erasure
and ignition of the spark gaps delimiting the surge generator are to be traced back.
Finally, the operational reliability of the surge generator is increased insofar as
specified time constant of the capacitor discharge current paths, which spark gap resistance
in relation to the other resistances undergoes a substantial reduction.
Da, wie aus Abb. i hervorgeht, das an dem Kondensator C,5, hinzugefügte
Glied bereits eine Funkenstrecke enthält, kann die im eigentlichen Stoßkreis Fzr
vorgesehene Schaltfunkenstrecke F in Wegfall kommen, so daß sich die 2eitungsführung
in der in Abb. i gleichfalls mit einem starken Strich angedeuteten Weise vereinfacht.Since, as can be seen from Fig. I, the one added to the capacitor C, 5
Link already contains a spark gap, the actual collision circle Fzr
provided switching spark gap F are omitted, so that the 2 line routing
Simplified in the manner also indicated in Fig. i with a heavy line.
Eine weitere Verbesserung der Anordnung gemäß der Erfindung kann dadurch
erfolgen, daß die Widerstände ri', r.'. . . Yx-1; rx sowie jö', r1' . . ,
t_r-2', r.,-I." in den Neiden Säulen des Stoßgenerators derart bemessen werden,
daß die Form :der im Stoßkreis am Prüfobjekt P wirksamen Stoßspannung
Up
lediglich durch den Entladungsvorgang im Innern des Stoßgenerators selbst
beeinflußt wird und der bisher zur Beeinflussung der Stoßspannungswelle vorgesehene
besondere Entladewiderstand R, des Stoßkreises völlig in Wegfall kommt. Es ist auch
möglich, in an sich bekannter Weise einerseits den im äußeren Stromkreis zur Beeinflussung
der Wellenform der Stoßspannung vorgesehenen Dämpfungswiderstand Rd auf die einzelnen
Stufen des Stoßgenerators zu verteilen, indem die zwischen den beiden Säulen liegenden
Funkenstrecken FZ jeweils mit gesonderten Dämpfungswiderständen rd in Reihe geschaltet
werden, oder/ und andererseits parallel hierzu auch noch Hilfskondensatoren h' vorzusehen,
die gegebenenfalls mittels zusätzlicher Funkenstrekken f, von dem benachbarten Hauptkondensator
C getrennt sind und während des Ladevorgangs über besondere Ladewiderstände w gespeist
werden.A further improvement of the arrangement according to the invention can take place in that the resistors ri ', r.'. . . Yx-1; rx as well as jö ', r1'. . , t_r-2 ', r., - I. "in the Neiden columns of the impulse generator are dimensioned in such a way that the form: the impulse voltage Up effective in the impulse circuit on the test object P is only influenced by the discharge process inside the impulse generator itself and that previously for influencing the surge voltage wave provided special discharge resistor R, of the surge circuit is completely omitted. It is also possible in a known manner on the one hand to distribute the damping resistance Rd provided in the external circuit to influence the waveform of the surge voltage to the individual stages of the surge generator by the spark gaps FZ between the two pillars are each connected in series with separate damping resistors rd, and / or on the other hand, auxiliary capacitors h 'must also be provided in parallel, which are possibly separated from the adjacent main capacitor C by means of additional spark gaps f, and are transferred during the charging process special load w resistances w are fed.
Ein Ausführungsbeispiel einer solchen gemäß der Erfindung symmetrierten.
Stoßspannungsanlage, bei der der Stoßkreis lediglich aus dem an die Klemmen des
Stoßgenerators anzuschließenden Prüfobjekt P nebst einer gegebenenfalls zu Meßzwecken
vorgesehenen Meßfunkenstrecke F", besteht, ist in Abb. a dargestellt. Die Erfindung
ist auch für Stoßanlagen anwendbar, die beispielsweise im Spannungsmittelpunkt geerdet
sind; ebenso ist die Schaltung des eigentlichen Gleichrichters ohne Einfluß auf
deren Verwendbarkeit.An embodiment of such a balanced according to the invention.
Surge voltage system in which the surge circuit consists only of the voltage connected to the terminals of the
Impulse generator to be connected test object P together with an optionally for measurement purposes
provided measuring spark gap F ", is shown in Fig. a. The invention
can also be used for impact systems that are grounded in the center of the voltage, for example
are; likewise the circuit of the actual rectifier has no influence on
their usability.