DE1033770C2 - Circuit arrangement to prevent unintentional switching on of a tube-regulated DC voltage supply that is in a highly regulated setting - Google Patents
Circuit arrangement to prevent unintentional switching on of a tube-regulated DC voltage supply that is in a highly regulated settingInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT:NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF
EDITORIAL:
AUSGABE DER
PATENTSCHRIFT:ISSUE OF
PATENT LETTERING:
kl. 2Id1 69kl. 2Id 1 69
IPiTERNAT. KL. H 02 j 19. JULI 1956IPiTERNAT. KL. H 02 j JULY 19, 1956
10. JULI 1958JULY 10, 1958
18. DEZEMBER 1958DECEMBER 18, 1958
STIMMT ÜBEREIN MIT AUSLEGESCHRIFT 1,033 770 (S 49602 VIII b / 21 d ')AGREES WITH EXPLAINING PAPER 1.033 770 (S 49602 VIII b / 21 d ')
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um bei einer röhrengeregelten Gleichspannungsversorgung sowohl den Verbraucher vor dem plötzlichen Auftreten hoher Spannungen als auch den Verstärker vor Überlastung durch verschiedenartige Störeffekte zu schützen.The invention relates to a method for a tube-regulated DC voltage supply both the consumer from the sudden occurrence of high voltages and the amplifier to protect against overload caused by various types of interference.
Es ist eine Schutzanordnung für eine Anlage bekanntgeworden, bei der auftretende Spannungsschwankungen der zugeführten Gleichspannung mittels einer im Verbraucherkreis angeordneten Schutzgitterröhre, deren Schutzgitterspannung durch Stabilisierung konstant gehalten wird, kontrolliert werden.A protective arrangement for a system has become known in which voltage fluctuations in the supplied DC voltage occur by means of a protective grid tube arranged in the consumer circuit, whose protective grid voltage passes through Stabilization is kept constant, can be controlled.
Es ist außerdem bei einer mit Gasdioden arbeitenden Anordnung zur Energieübertragung mit hochgespanntem Gleichstrom die Anwendung einer Gittersteuerung bekannt, um die sehr wichtige richtige Gleiehstromverteilung von Gleichstromkabeln zu erreichen.It is also in an arrangement working with gas diodes for the transmission of energy with a high voltage Direct current the application of a grid control known to be the very important correct To achieve traction current distribution of direct current cables.
Beim Arbeiten im Laboratorium allgemein und insbesondere mit Prüfapparaturen muß man häufig solche Vorkehrungen treffen, daß beim Einschalten oder beim unbeabsichtigten Einschalten der Spannungsversorgung nicht sofort die volle Spannung aa den Verbraucher gelangt. Außer einem Schutz des Verbrauchers vor plötzlich auftretenden hohen Spannungen ist es aber auch in vielen Fällen erforderlich, den Verstärker vor Überlastungen zu schützen, wie sie bei nicht ordnungsgemäßen Verbräuchern, z. B. durch Überschläge, nach Netzausfall bei plötzlichem Wiederauftreten der Netzspannung, bei Unterbrechung des für die Spannungsregelung vorgesehenen, zum Verbraucher parallel geschalteten Spannungsteilers oder ähnlichen Störereignissen eintreten können. Für die genannten einzelnen Störeffekte lassen sich spezielle, einfach schützende Vorkehrungen in Form von getrennt angeordneten Schaltern, gegebenenfalls kombiniert mit einem Relais, treffen, die aber nicht geeignet sind, einen Schutz gegen mehrere Störeffekte zugleich zu gewährleisten.When working in the laboratory in general, and especially with test equipment, one must often Take such precautions that when the power supply is switched on or inadvertently switched on full voltage does not immediately reach the consumer. Besides a protection of the Consumer against suddenly occurring high voltages, it is also necessary in many cases, to protect the amplifier from overloads, such as those caused by improper consumption, e.g. B. due to flashovers, after a power failure, when the mains voltage suddenly recurs, or in the event of an interruption of the voltage divider that is intended for voltage regulation and is connected in parallel with the consumer or similar disruptive events can occur. For the individual disruptive effects mentioned special, simple protective measures in the form of separately arranged switches, possibly combined with a relay, which, however, are not suitable for protecting against several To ensure disruptive effects at the same time.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu finden, mit deren Hilfe bei einer röhrengeregelten Spannungsversorgung sowohl Verbraucher als auch Verstärker gegen durch die genannten Störeffekte eventuell eintretende Beschädig gungen oder Zerstörungen geschützt werden können.The invention is therefore based on the object of finding an arrangement with the help of which in a Tube-regulated voltage supply both consumers and amplifiers against through the said Interfering effects, possibly occurring damage or destruction can be protected.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Anordnung zur Verhinderung eines unbeabsichtigten Einschaltens einer in hochgeregelter Einstellung befindlichen röhrengeregelten Gleichspannungsversorgung, bei der die Spannungsdifferenz zwischen einer der Ausgangsspannung proportionalen Spannung und der an einem Potentiometer P am Ende eines Spannungsteilers i?4, R 5, P einer stabilisierten Spannungsquelle Ul ein-Schaltungsanordnung zur VerhinderungTo solve this problem, an arrangement is used to prevent unintentional switching on of a tube-regulated DC voltage supply that is in a highly regulated setting, in which the voltage difference between a voltage proportional to the output voltage and that at a potentiometer P at the end of a voltage divider i? 4, R 5, P is stabilized Voltage source Ul a circuit arrangement for prevention
eines unbeabsichtigten Einschaltensaccidental switch-on
einer in hochgeregelter Einstellungone in a highly regulated setting
befindlichen röhrengeregeltenlocated tube regulated
GleichspannungsversorgungDC power supply
Patentiert für:Patented for:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und MünchenSiemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin and Munich
Dipl.-Ing. Heinrich Schade, München,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Heinrich Schade, Munich,
has been named as the inventor
gestellten Spannung in einer Steuerröhre Rö 1 verstärkt und in einer Regelröhre Rö2 zur Spannungseinstellung benutzt wird und bei der nach der Erfindung ein zwischen dem Potentiometerabgriff P und der Kathode der Steuerröhre Röl angeordnetes Relais T so eingestellt ist, daß es nur bei einem Kathodenstrom entsprechend einer Spannungsdifferenz zwischen Gitter und Kathode von etwa O1V anzieht und bei einem kleineren Strom, dessen Spannungsabfall am Widerstand R 3 zusammen mit der konstanten Spannung am Widerstand i?4 etwa der Gitterspannung OV an der Regelröhre Rö 2 entspricht, abfällt, SO^ daß der Arbeitskontakt t des Relais T den Verstärker abschaltet.Provided voltage is amplified in a control tube Rö 1 and used in a control tube Rö 2 for voltage setting and in which, according to the invention, a relay T arranged between the potentiometer tap P and the cathode of the control tube Röl is set so that it is only at a cathode current corresponding to a Voltage difference between grid and cathode of about O 1 V attracts and with a smaller current, whose voltage drop across resistor R 3 together with the constant voltage across resistor i? 4 corresponds to about the grid voltage OV on control tube Rö 2, drops SO ^ that the Normally open contact t of relay T switches off the amplifier.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Figur zeigt eine Schaltungsanordnung einer röhrengeregelten Hochspannungsversorgung in stark vereinfachter Darstellung.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the drawing. The figure shows a circuit arrangement of a tube-regulated high voltage supply in strong simplified representation.
Von einem Generator G gelangt eine Wechselspannung von vorzugsweise mindestens Torifrequenz über eine Regelröhre Rö 2 an eine Leistungsstufe Rö 3. Die Wechselspannung wird in einem Hochspannungstransformator Tr 3 hinauf transformiert und hierauf in einer Gleichrichteranordnung Gr gleichgerichtet. Am Ausgang der Schaltungsanordnung liegt ein Verbraucher Rv und dazu parallel ein hochohmiger Spannungsteiler Rl, R2. Die am Widerstand R2 auftretende Spannung wird dem Steuergitter der Steuerröhre Ro 1 zugeführt. Parallel zu dem Widerstand R 2 ist eine Überspannungsglimmlampe GL geschaltet, um bei eventuellen Überschlägen den Spannungsstoß abzuleiten. Die Steuerröhre Rö 1 wird vonFrom a generator G, an alternating voltage of preferably at least Torifrequency reaches a power stage Rö 3 via a control tube Rö 2. The alternating voltage is transformed up in a high-voltage transformer Tr 3 and then rectified in a rectifier arrangement Gr . At the output of the circuit arrangement there is a load Rv and, in parallel, a high-resistance voltage divider Rl, R2. The voltage appearing at the resistor R2 is fed to the control grid of the control tube Ro 1. An overvoltage glow lamp GL is connected in parallel to the resistor R 2 in order to divert the voltage surge in the event of flashovers. The control tube Rö 1 is from
809 686/286'809 686/286 '
einer stabilisierten Spannungsquelle Ul über den Arbeitswiderstand R3 gespeist. Parallel zu der stabilisierten Spannungsquelle Ul liegt ein Spannungsteiler, der aus den Widerständen R 4, R 5 und dem Potentiometer P besteht. Die Kathode der Steuerröhrei?öl ist über ein empfindliches Relais T, z.B. in Form eines polarisierten Relais, wie es vorwiegend in der Fernschreibtechnik verwendet wird, mit dem Abgriff des Potentiometers P verbunden. Ein Arbeitskontakt t liegt im Schirmgitterkreis der Regelröhre Rö 2 des Verstärkers. Die Anode der Steuerröhre ist an die Sekundärseite des Transformators TrI angeschlossen und somit mit dem Steuergitter der Regelröhre galvanisch gekoppelt. Durch Einstellung des Potentiometers P wird der Arbeitspunkt der Röhre Röl auf der Kennlinie verschoben, so daß sich der Anodenstrom und gleichzeitig ein entsprechender Spannungsabfall am Widerstand R 3 ändert. Dadurch wird das Potential am Steuergitter der Regelröhre Rö2 geändert und gleichzeitig der Arbeitspunkt auf der Kennlinie im Bereich unterschiedlicher Steilheiten verschoben, so daß eine mehr oder weniger große Verstärkung der vom Generator G gelieferten Wechselspannung erreicht wird. Mit dem Potentiometer P kann also die Größe der am Ausgang vorhandenen Gleichspannung eingestellt werden. Das zwischen Kathode der Steuerröhre Rö 1 und dem Abgriff des Potentiometers P angeordnete Relais Γ ist so· eingestellt, daß es bei vollem Kathodenstrom entsprechend der Gittervorspannung von etwa 0 V anzieht und erst abfällt bei einem niedrigeren Strom, dessen Spannungsabfall am Widerstand R 3 etwa der Gitterspannung OV an der Regelröhre Rö2 entspricht. An Hand typischer Betriebsfälle soll die Wirkungsweise der Anordnung nach der Erfindung näher erläutert werden. Steht z. B. der Abgriff des Potentiometers P beim Einschalten des Netzteiles etwa in Nullstellung, so fließt, da Kathode und Gitter etwa gleiches, nämlich Erdpotential besitzen, in der Steuerröhre Rö 1 ein maximaler Elektronenstrom, der einmal infolge des von ihm am Widerstand R 3 erzeugten Spannungsabfalls den Arbeitspunkt der Regelröhre in den auslaufenden Schwanz der Regelcharakteristik verschiebt und zum anderen das Relais T anzieht, so daß der Arbeitskontakt t die Schirmgitterspannung an der Regelröhre einschaltet. Beim Einstellen einer positiven Spannung am Abgriff des Potentiometers .P nimmt infolge des angehobenen Potentials der Kathode der Elektronenstrom der Steuerröhre zunächst ab und gleichzeitig die Verstärkung der Regelröhre Rö2 und damit automatisch die Ausgangsspannung an Größe zu und verringert ihrerseits die Gittervorspannung an der Steuerröhre Rö 1 bis zu einem stationären Zustand. Der Kathodenstrom der Steuerröhre Röl reicht bei jeglicher Potentiometereinstellung aus, um das Relais in angezogenem Zustand zu halten. Wird in dieser Potentiometereinstellung die Spannungsversorgung ausgeschaltet und daraufhin wieder eingeschaltet, so ist infolge des gegenüber dem Gitter angehobenen Kathodenpotentials der .Steuerröhre diese vollkommen gesperrt, und das Relais kann nicht angezogen werden, so daß der Arbeitskontakt t in der Gitterleitung der Regelröhre geöffnet bleibt. Um in diesem Fall ein Einschalten des Verstärkers zu ermöglichen, muß das Potentiometer etwa bis in Nullstellung gebracht werden, damit über das angezogene Relais die Schirmgitterspannung der Regelröhre eingeschaltet wird. Etwa gleiche Verhältnisse liegen vor, wenn nach Ausfall des Netzes die Netzspannung plötzlich wieder auftritt. Auch in diesem Fall muß das Potentiometer .P etwa in Nullstellung stehen oder gebracht werden, um in üblicher Weise-über das Relais T den Verstärker einzuschalten. Tritt im Betrieb bei hochgeregelter Spannung durch plötzliche Überlastung de,s Verbraucherkreises, z. B. in Form eines Kurzschlusses oder eines Funkenüberschlags bei hohen Spannungen, ein starkes Absinken der am Spannungsteiler R1, R2 abgenommenen Steuerspannung ein, so wird diea stabilized voltage source Ul fed through the load resistor R 3. A voltage divider consisting of the resistors R 4, R 5 and the potentiometer P is located parallel to the stabilized voltage source Ul. The cathode of the control tube oil is connected to the tap of the potentiometer P via a sensitive relay T, for example in the form of a polarized relay, as it is mainly used in teletype technology. A normally open contact t is in the screen grid circuit of the control tube Rö 2 of the amplifier. The anode of the control tube is connected to the secondary side of the transformer TrI and thus galvanically coupled to the control grid of the control tube. By adjusting the potentiometer P , the operating point of the tube Röl is shifted on the characteristic curve, so that the anode current changes and, at the same time, a corresponding voltage drop across the resistor R 3. This changes the potential at the control grid of the control tube Rö2 and at the same time shifts the operating point on the characteristic curve in the range of different steepnesses, so that a more or less large amplification of the alternating voltage supplied by the generator G is achieved. With the potentiometer P the size of the DC voltage present at the output can be adjusted. The relay Γ arranged between the cathode of the control tube Rö 1 and the tap of the potentiometer P is set so that it picks up at full cathode current according to the grid bias of about 0 V and only drops at a lower current, the voltage drop at resistor R 3 about Grid voltage OV at the control tube Rö2 corresponds. The mode of operation of the arrangement according to the invention will be explained in more detail on the basis of typical operating cases. Is z. B. the tap of the potentiometer P when switching on the power supply approximately in the zero position, so flows, since the cathode and grid have about the same, namely ground potential, in the control tube Rö 1 a maximum electron current, which is due to the voltage drop generated by him at the resistor R 3 shifts the operating point of the control tube into the outgoing tail of the control characteristic and the other attracts the relay T, so that the working contact t the screen grid voltage on the control tube to turn on. When a positive voltage is set at the tap of the potentiometer .P, the electron flow of the control tube initially decreases due to the increased potential of the cathode and at the same time the gain of the control tube Rö2 and thus automatically the output voltage increases and in turn reduces the grid bias on the control tube Rö 1 bis to a steady state. Regardless of the potentiometer setting, the cathode current of the control tube Röl is sufficient to keep the relay in an energized state. If the voltage supply is switched off in this potentiometer setting and then switched on again, the control tube is completely blocked due to the increased cathode potential compared to the grid, and the relay cannot be attracted, so that the normally open contact t in the grid line of the control tube remains open. In order to enable the amplifier to be switched on in this case, the potentiometer must be brought approximately to the zero position so that the screen grid voltage of the control tube is switched on via the activated relay. The situation is roughly the same if the mains voltage suddenly reappears after a mains failure. In this case too, the potentiometer .P must be approximately in the zero position or be brought to switch on the amplifier via the relay T in the usual way. Occurs during operation with an increased voltage due to sudden overloading of the consumer circuit, e.g. B. in the form of a short circuit or a flashover at high voltages, a sharp drop in the control voltage taken from the voltage divider R 1, R2, the
ίο Steuerröhre Rö 1 gesperrt, so daß das Relais abfällt und an der Regelröhre die Schirmgitterspannung abschaltet. Bei langsam sich ändernden Belastungen im Verbraucherkreis jedoch kommt der Regelvorgang zur Auswirkung, so daß kein Abschalten des Verstärkers erfolgt. In gleicher Weise verhütet das Relais T auch eine Überlastung des Verstärkers bei Ausfall der Steuerröhre, weil bei stromloser Steuerröhre das Relais ebenfalls abfällt. Aber auch bei Unterbrechung des sehr hochohmigen Spannungsteilers i?lj R2 in der Weise, daß die Steuerleitung plötzlich an Erdpotential zu liegen kommt, wird die Steuerröhre infolge des angehobenen Kathodenpotentials mehr oder weniger gesperrt, so daß das Relais bei Unterschreitung seines Haltestromes abfällt, bevor die Regelröhre überlastet wird.ίο Control tube Rö 1 blocked so that the relay drops out and the screen grid voltage on the control tube is switched off. In the case of slowly changing loads in the consumer circuit, however, the control process takes effect, so that the amplifier is not switched off. In the same way, the relay T also prevents the amplifier from being overloaded if the control tube fails, because the relay also drops out when the control tube is de-energized. But even if the very high-resistance voltage divider i? Lj R2 is interrupted in such a way that the control line suddenly comes to ground potential, the control tube is more or less blocked as a result of the increased cathode potential, so that the relay drops out if its holding current is not reached before the Control tube is overloaded.
Für den Fall, daß eine Unterbrechung des Spannungsteilers Rl, R2 am Widerstand R2 auftritt, zündet die parallel geschaltete Glimmstrecke GL, so daß im ersten Augenblick zwar am Gitter der Steuerröhre eine hohe, jedoch nur die Brennspannung der Glimmstrecke liegt, die aber unmittelbar durch das Zusammenwirken von Steuerröhre und Ärbeitswiderstand die Regelröhre derart sperrt, daß die Ausgangsspannung momentan abfällt. Dies hat aber zur Folge, daß das Relais, wie.bereits beschrieben, abfällt und mit seinem Arbeitskontakt abschaltet.In the event that an interruption of the voltage divider Rl, R2 occurs at the resistor R2 , the parallel-connected glow path GL ignites, so that in the first moment there is a high, but only the burning voltage of the glow path on the grid of the control tube, but this is directly caused by the The interaction of the control tube and the thermal resistance blocks the control tube in such a way that the output voltage drops momentarily. However, this has the consequence that the relay, as already described, drops out and switches off with its normally open contact.
Die Anordnung läßt sich überall dort anwenden, wo es darauf ankommt, an den Verbraucher tiur stetig zunehmende hohe Spannungen anzulegen oder bei · nicht ordnungsgemäßen Verbrauchern den Verstärker einer hochwertigen Spannungsversorgung vor Überlastung zu schützen. Die Anordnung ist genauso wirkungsvoll bei Spannungsversorgungen für sehr hohe Spannungen (30 KV) als auch für niedrigere Spannungen (500'V) zu verwenden.The arrangement can be used wherever it matters, to the consumer to apply continuously increasing high voltages or, in the case of improper loads, the amplifier a high-quality power supply to protect against overload. The arrangement is the same effective for power supplies for very high voltages (30 KV) as well as for lower ones Voltages (500'V) to be used.
Der Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß die zur Steuerung der Schutzeinrichtung notwendige Spannung direkt am Ausgang abgenommen wird. Ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Bekannten besteht aber darin, daß die Anordnung, außer der Möglichkeit, durch Störeffekte eventuell eintretende Überlastungen des Verstärkers einer Spannungsversorgung wirkungsvoll zu vermeiden, auch den Verbraucher vor plötzlich auftretenden hohen Spannungen beim unbeabsichtigten Einschalten der betreffenden Spannungsversorgung in hochgeregelter Einstellung schützt.The advantage of the arrangement according to the invention is that the control of the protective device necessary voltage is taken directly at the output. A major advantage over what is known, however, is that the arrangement, in addition to the possibility, is caused by disruptive effects to effectively avoid any overloading of the amplifier of a power supply, also protect the consumer from sudden high voltages when switched on unintentionally of the relevant power supply in the upwardly regulated setting.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr.. 934 781;
schweizerische Patentschrift Nr. 216 784.Considered publications:
German Patent No. 934,781;
Swiss patent specification No. 216 784.
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|---|---|---|---|
| DE1956S0049602 DE1033770C2 (en) | 1956-07-19 | 1956-07-19 | Circuit arrangement to prevent unintentional switching on of a tube-regulated DC voltage supply that is in a highly regulated setting |
| JP1808957A JPS341477B1 (en) | 1956-07-19 | 1957-07-19 |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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Family
ID=53040321
Family Applications (1)
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Citations (2)
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| CH216784A (en) * | 1939-12-07 | 1941-09-15 | Telefunken Gmbh | Device for keeping constant a DC voltage applied to a consumer. |
| DE934781C (en) * | 1942-02-02 | 1955-11-03 | Aeg | Arrangement for energy transmission with high-voltage direct current |
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1956
- 1956-07-19 DE DE1956S0049602 patent/DE1033770C2/en not_active Expired
-
1957
- 1957-07-19 JP JP1808957A patent/JPS341477B1/ja active Pending
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS341477B1 (en) | 1959-03-18 |
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