DE917439C

DE917439C - Selengleichrichter

Info

Publication number: DE917439C
Application number: DEI6466A
Authority: DE
Inventors: Donald W Black
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1951-10-29
Filing date: 1952-10-17
Publication date: 1954-09-02
Also published as: DE921095C; FR69374E; CH315723A; FR63636E; US2660698A; US2815475A; CH356842A; US2902633A; FR69168E; FR69364E; DE1026874B; BE516590A; BE536211A; BE515174A; BE540436A; GB767796A; CH336505A; US2758266A; US2724078A; GB710812A

Description

AUSGEGEBEN AM 2. SEPTEMBER 1954

I 6466 VIIIc/21g

Selengleichrichter

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei Selengleichrichtern, insbesondere auf einen neuen Lack als Sperrschicht zwischen dem Selen und der Deckelektrode von solchen Gleichrichtern.

Es ist bekannt, daß die gleichrichtende Wirkung von Trockengleichrichtern, z. B. von Selengleichrichtern, in hohem Maße von der Bildung einer sogenannten Sperrschicht zwischen der Selenschicht und der darauf angebrachten Gegenelektrode abhängt, wobei die letztere im allgemeinen aus einer Legierung besteht, welche Cadmium enthält. Die Sperrschicht wird verbessert durch den sogenannten Formierungsprozeß, welcher im Anlegen einer Spannung in der Sperrichtung oder Richtung schlechter Leitfähigkeit während einer bestimmten Zeit besteht.

Es ist ferner bekannt, daß die effektive gleichrichtende Wirkung von solchen Selengleichrichtern verbessert werden kann, wenn man eine künstliche Sperrschicht einschaltet, z. B. indem man einen Lack auf das Selen aufbringt, bevor die Deckelektrode aufgebracht wird. Die Lacke, welche für diesen Zweck bis jetzt verwendet wurden, bestehen aus einer großen Vielfalt von Komponenten, und einige verursachen eine gewisse Verbesserung der Kennlinie des Gleichrichters.

Gegenstand der Erfindung ist ein neuer Lack für die Verwendung als künstliche Sperrschicht, durch welchen eine verbesserte Durchgangs- und Sperrkennlinie für eine längere Zeit erhalten wird, als es für Gleichrichter bis jetzt bekannt war.

Es ist weiterhin Gegenstand der Erfindung, einen Lack anzugeben, bei dem der p^-Wert eingestellt und kontrolliert werden kann, während der Lack in Lösung ist.

Ferner wird ein Formierverfahren angegeben, das besonders auf Gleichrichter mit der erfindungsgemäßen Lacksperrschicht abgestimmt ist.

Die obengenannten und andere Merkmale der Erfindung und die Art ihrer Anwendung werden deutlicher, und die .Erfindung selbst ist besser zu verstehen, wenn sie im folgenden an Hand eines Beispiels im Zusammenhang mit den Zeichnungen erläutert wird.

Fig. ι zeigt Kennlinien eines üblichen Gleichrichters in graphischer Darstellung;

Fig. 2 zeigt die entsprechenden Kurven für einen ίο Gleichrichter gemäß der Erfindung.

In den Figuren sind verschiedene Gleichrichtereigenschaften in Kurvenform in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt, und zwar ist auf der Abszisse die Zeit in Stunden angegeben. Die mit 1 bezeichneten Kurven stellen die vom Gleichrichter abgegebene Spannung dar. Kurve 2 stellt in jedem Fall die Leitfähigkeit in Durchgangsrichtung, Kurve 3 die prozentuale Änderung der Leitfähigkeit in Sperrichtung und Kurve 4 die prozentuale Änderung der Temperatur dar.

In Fig. ι sind die Kurven für einen bekannten Gleichrichter dargestellt. Aus dieser Figur kann man entnehmen, daß die abgegebene Spannung (Kurve 1), die Leitfähigkeit in Durchgangsrichtung (Kurve 2) und die prozentuale Änderung der Leitfähigkeit in Sperrichtung (Kurve 3) mit der Zeit stark absinken, während die prozentuale Temperaturänderung stark ansteigt (Kurve 4).

Fig. 2 zeigt die entsprechenden Kurven für einen erfindungsgemäßen Gleichrichter. Aus dieser Figur kann man entnehmen, daß sich die abgegebene Spannung (Kurve 1) und die Leitfähigkeit in Durchgangsrichtung (Kurve 2) mit der Zeit nur sehr wenig ändern, während die prozentuale Änderung der Leitfähigkeit in Sperrichtung nach anfänglichem Absinken konstant bleibt (Kurve 3). Die prozentuale Änderung der Temperatur (Kurve 4) zeigt sogar im Vergleich mit Fig. 1 entgegengesetzte Neigung, nämlich einen Abfall mit der Zeit.

Aus einem Vergleich der beiden Figuren kann man entnehmen, daß die erfindungsgemäßen Gleichrichter wesentlich günstigere Eigenschaften aufweisen als die bisher bekannten.

Der neue Lack enthält als neuen und wesentlichen Bestandteil ein Polyamid, welches z.B. eines der Gruppe von Verbindungen sein kann, welche allgemein unter der Bezeichnung Nylon bekannt sind. Von diesem Stoff wird eine Lösung verwendet.

Bei einer besonders geeigneten Form des verwendeten Lackes wird zu den obengenannten wesentlichen Bestandteilen ein Stoff von der Art eines Nitroparaffins zugesetzt. Dieser Trägerstoff kann dem Lack in Form einer Nitromethanlösung zugesetzt werden. Eine geeignete Zusammensetzung eines solchen Lackes, der einen derartigen Trägerstoff enthält, besteht aus 10 cm³ einer Polyamidlösung, 2 g von löslichem Nylon (von Fa. DuPont mit FM 6501 bezeichnet), 30 g Isopropylalkohol, 6 g Wasser und 4 g Furfurylalkohol. Diese Lösung wird auf 50 bis 6o° C gehalten. Dann werden zur obigen Lösung 400 cm³ eines Trägerstoffes, bestehend aus Isopropylalkohol und Nitromethan im Verhältnis 3 :1 (Volumverhältnis), zugesetzt. Der PH-Wert der Lacklösung wird dann auf einen gewünschten Wert eingestellt, indem man eine bestimmte Menge Ammoniumhydroxyd zugibt.

Die oben angegebene Zusammensetzung des Lackes ist nur ein Beispiel. Als untere und obere Grenze für die einzelnen Bestandteile wurden folgende Mengen gefunden:

Nylonkonzentrat (Gewichtsprozente): 4 bis 7% Nylon, 65 bis 75% Alkohol, 10 bis 16% Wasser, 7 bis i2°/o Furfurylalkohol; Trägerstoff (Volum-Prozente): 1V2 bis 4V2 Teile Alkohol, V2 bis 1V2 Teile Nitromethan.

Der Lack wird dann durch Mischen hergestellt, indem 10 bis 20 cm³ von dem Nylonkonzentrat mit ungefähr 350 bis 450 cm³ des Trägerstoffes gemischt werden. Der pjj-Wert der obigen Mischung ist bei Einhaltung der obigen Grenzen ungefähr 5 und kann zu einem besonders geeigneten Wert verändert werden (normalerweise 7), indem man eine geeignete Menge Ammoniumhydroxyd zugibt. Es soll noch erwähnt werden, daß durch Verdampfen der flüchtigen Komponenten des Lackes das Polyamidharz als filmbildendes Material zurückbleibt zusammen mit einigen restlichen Lösungsmitteln und/oder Reaktionsprodukten davon.

Gemäß der Erfindung besteht das Herstellungsverfahren für Gleichrichterplatten darin, daß man die Nylonlösung mit der Trägerstofflösung in dem oben angegebenen Verhältnis mischt und Ammoniumhydroxyd zusetzt, um den p_H-Wert der Lösung auf einen gewünschten Wert einzustellen. Die mit Lackschicht und Deckelektrode versehene Gleichrichterplatte wird durch Eintauchen in öl, vorzugsweise Transformatorenöl, formiert und an die Platte ein pulsierender Gleichstrom von z.B. 10c 2 A angelegt, bis ungefähr 5.0 V erreicht sind. Bei dieser Spannung wird der Gleichrichter gut formiert, und man erhält eine Reihe von gewünschten Kennlinien (Fig. r und 2). Nach Erreichen dieser Spannung wird der Gleichrichter von der Stromquelle abgeschaltet. Während des Formierprozesses soll das Öl dabei auf einer gleichmäßigen Temperatur von ungefähr 40 bis 50° C gehalten werden. Die Kennlinien des Gleichrichters sind eine Funktion des p_H-Wertes und der Formierungs- no spannung. Deswegen sollte der p_H-Wert und die Formierungsspannung den verschiedenen Typen von Gleichrichtern in Anpassung an die Erfordernisse und spätere Verwendung angeglichen werden.

Wenn man die bevorzugte Form des oben beschriebenen Lackes und der Elektroformierung verwendet, erhält man besonders gute Gleichrichter. Wenn man z. B. Fig. 1 und 2 vergleicht, kann man sehen, daß die Gleichrichter gemäß der vorliegenden Erfindung vergleichsweise viel weniger temperaturempfindlich sind oder die Veränderung der Verlustleistung mit dem Alter geringer ist als bei den bekannten Gleichrichtern. Bei den Gleichrichtern gemäß der Erfindung ist die Ausgangsspannung und die Durchgangsleitfähigkeit nahezu konstant, während bei den bisher bekannten Gleich-

richtern die Ausgangsspannung und die Leitfähigkeit in Durchgangsrichtung mit dem Alter abnimmt. Eine andere wichtige Eigenschaft, die in der Zeichnung dargestellt ist, ist die Leitfähigkeit des Gleichrichters in Sperrichtung. Die Kennlinie der Leitfähigkeit in Sperrichtung eines Gleichrichters gemäß der Erfindung hat einen parabolischen Verlauf und wird mit dem Alter des Gleichrichters konstant, wogegen bei den bekannten

ίο Gleichrichtern sich dieselbe dauernd ändert.

Nachdem das Prinzip der Erfindung in Verbindung mit besonderen Ausführungsformen beschrieben wurde, soll noch einmal herausgestellt werden, daß die Beschreibung nur ein Beispiel darstellt und keine Beschränkung des Erfindungsgedankens bedeuten soll.

Claims

Patentansprüche:

i. Gleichrichter, bestehend aus einer Grundplatte, einer darauf angebrachten Selenschicht und einer Deckelektrode auf dem Selen und einer zwischen dem Selen und der Deckelektrode eingeschalteten Schicht, dadurch ge^ kennzeichnet, daß diese Schicht aus einer Lösung eines Polyamids zusammen mit einem Nitroparaffin besteht.
2. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschaltete Schicht aus einer Lösung eines Polyamids und einem Nitroparaffin mit einem bestimmten p_H-Wert, vorzugsweise p_H = 7, besteht.
3. Gleichrichter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eingeschaltete Schicht hauptsächlich aus einem löslichen Polyamid besteht, welches unter der Bezeichnung Nylon bekannt ist und ein Nitroparaffin enthält, und daß der p_H-Wert durch Zusatz einer Lösung mit starker Konzentration an Hydroxylionen, z.B. Ammoniumhydroxyd, eingestellt ist.
4. Lack für Gleichrichter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 10 cm³ einer Lösung von 4 bis 7 % Nylon in 40 cm³ Lösungsmittel mit einer geeigneten Menge Ammoniumhydroxyd vermischt ist, so daß der p_H-Wert um 7 liegt.
5. Lack für Gleichrichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Nylonlösungsmittel einen Alkohol und einen Stoff aus der Gruppe der Nitroparaffine im Volumverhältnis 3 : ι enthält.
6. Verfahren zur Herstellung eines Lackes nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß 10 cm³ einer Lösung eines Polyamids, die in der Hauptsache aus 2 g löslichem Nylon in 30 g Isopropylalkohol, 6 g Wasser und 4 g Furfurylalkohol besteht, auf eine Temperatur von 50 bis 6o° C gebracht wird und daß 400 cm³ eines Lösungsmittels für diese Nylonlösung, bestehend aus 3 Volumteilen Isopropylalkohol und ι Teil Nitromethan, dazugemischt werden und zu der Mischung eine geeignete Menge Ammoniumhydroxyd zugesetzt wird, so daß ein pfj-Wert zwischen 6,7 und 7,5 erzielt wird.
7. Verfahren zur Herstellung von Gleichrichtern mit Lacksperrschicht nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Lack versehene Gleichrichterplatte einem Formierprozeß unter öl unterworfen wird, indem ein pulsierender Gleichstrom von ungefähr 2 A durch die Platte geschickt wird, bis eine Spannung von 50 V erreicht ist, während das öl auf einer Temperatur von 40 bis 50⁰ C gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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