DE1046099B

DE1046099B - Voltage-time area controlled magnetic amplifier

Info

Publication number: DE1046099B
Application number: DEL27890A
Authority: DE
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-09-13
Filing date: 1957-09-13
Publication date: 1958-12-11
Also published as: DE1064107B; CH362121A

Description

Die im folgenden beschriebene Erfindung bezieht sich auf einen spannungszeitflächengesteuerten magnetischen Verstärker, bei dem zur Steuerung der Größe der entmagnetisierenden Spannungszeitflächen Transistoren dienen.The invention described below relates to a voltage-time area controlled magnetic Amplifier used to control the size of the demagnetizing voltage-time areas Transistors are used.

Bei spannungszeitflächengesteuerten magnetischen Verstärkern sind in der üblichen Weise in Reihe zu den vom Arbeitsstrom durchflossenen Drosselspulen Gleichrichterelemente geschaltet, so daß der Arbeitsstrora stets in der gleichen Richtung" durch eine Drosselspule fließt. In dem Zeitintervall, in dem ein Stromfluß durch die Drosselspule nicht stattfindet, wird nun auf diese eine entmagnetisierende Spannungszeitfläche derart zur Einwirkung gebracht, daß, wenn der Arbeitsstrom wieder zu fließen beginnt, der Drosselspulenkern einen Magnetisierungszustand vorgegebener Größe besitzt. Die entmagnetisierenden Spannungszeitflächen kann man entweder über einen Rückstromkreis gewinnen, der antiparallel zu dem Gleichrichterelement und Lastwiderstand geschaltet ist, über das der Arbeitsstrom fließt, oder über besondere Steuerwicklungen, die derart mit Gleichrichtern in Verbindung stehen, daß in ihnen eine Spannung nur dann auftreten kann, wenn ein Arbeitsstrom durch die entsprechende Drosselspule nicht fließt. Zur Steuerung der Größe des Rückstromes bzw. der Spannung an den Steuerwicklungen sind verschiedene einstellbare Schaltelemente, z. B. einstellbare Widerstände, einstellbare Spannungsquellen, Elektronenröhren oder Transistoren, bekannt oder vorgeschlagen worden.In the case of voltage-time area-controlled magnetic amplifiers, they are closed in series in the usual way connected to the inductor through which the working current flows, rectifier elements, so that the working current always in the same direction "flows through a choke coil. In the time interval in which a Current flow through the choke coil does not take place, a demagnetizing voltage-time area is now applied to it brought into action such that when the working current begins to flow again, the inductor core has a magnetization state of a predetermined size. The demagnetizing Voltage-time areas can either be obtained via a return circuit that is anti-parallel to the Rectifier element and load resistor is connected, through which the working current flows, or via special Control windings which are connected to rectifiers in such a way that there is a voltage in them can only occur if an operating current does not flow through the corresponding inductor. To the Controlling the magnitude of the reverse current or the voltage on the control windings are different adjustable switching elements, e.g. B. adjustable resistors, adjustable voltage sources, electron tubes or transistors, known or proposed.

Fig. 1 zeigt eine derartige Schaltung. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Größe eines durch einen Lastwiderstand 1 fließenden Gleichstromes zu steuern. Der Strom wird von einer an die Klemmen 2 angeschlossenen Wechselspannungsquelle aufgebracht. Zu seiner Steuerung dienen die Drosselspulen 3 und 4 in \^rerbindung mit den Gleichrichterelementen 5 und 6. In bekannter Weise bewirken diese beiden Gleichrichterelemente zusammen mit den Gleichrichterelementen 7 und 8, daß der Stromfluß über den Lastwiderstand 1 stets in der gleichen Richtung erfolgt. Diese Schaltung ist unter dem Namen »unvollständige Brückenschaltung« bekanntgeworden. Die Steuerung der Drosselspulen 3 und4 erfolgt mittels des Steuerkreises 9. Dieser Steuerkreis besteht aus den Steuerwicklungen 10 und 11 der an die Klemmen 12 angeschlossenen Steuerspannungsquelle und den Gleichrichterelementen 13 bis 15. Die Schaltung des Steuerkreises entspricht bis auf den Lastwiderstand 1 der Schaltung für die Steuerung des Arbeitsstromes. An Stelle des Lastwiderstandes 1 ist ein Transistor 17 geschaltet. Durch Verändern der ihm über die Klemmen 18 bis 20 zugeführten Spannungen läßt sich die Größe der an den Steuerwicklungen Spannungszeitflächengesteuerter
magnetischer VerstärkerFig. 1 shows such a circuit. It is based on the task of controlling the magnitude of a direct current flowing through a load resistor 1. The current is applied by an alternating voltage source connected to terminals 2. For its control, the choke coils 3 and 4 serve in \ ^r Getting Connected to the rectifier elements 5 and 6. In known manner, causing the two rectifying elements together with the rectifier elements 7 and 8 that the current flow through the load resistor 1 always takes place in the same direction. This circuit has become known as "incomplete bridge circuit". The control of the choke coils 3 and 4 takes place by means of the control circuit 9. This control circuit consists of the control windings 10 and 11 of the control voltage source connected to the terminals 12 and the rectifier elements 13 to 15. The circuit of the control circuit corresponds to the circuit for the control except for the load resistor 1 of the working current. Instead of the load resistor 1, a transistor 17 is connected. By changing the voltages supplied to it via terminals 18 to 20, the size of the voltage-time area-controlled at the control windings can be controlled
magnetic amplifier

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22LICENTIA Patent Administration - G. m. B. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dipl.-Ing. Klaus Marenbach, Kassel,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Klaus Marenbach, Kassel,
has been named as the inventor

10 und 11 liegenden Spannung beeinflussen und damit die Größe des Arbeitsstromes steuern. Bei dieser Schaltung sind neben dem Transistor noch Gleichrichterelemente im Steuerkreis erforderlich.10 and 11 affect the voltage and thus control the size of the working current. With this circuit In addition to the transistor, rectifier elements are also required in the control circuit.

Für den Fall, daß es sich nur um die Steuerung der entmagnetisierenden Spannungszeitfläche an einer Drosselspule handelt, ist auch eine Schaltung bekanntgeworden, bei der ein Transistor sowohl die Aufgabe des Gleichrichterelementes im Arbeitsstromkreis als auch des Gleichrichterelementes im Rückstromkreis übernimmt. Der im Arbeitsstrompfad der Drosselspule liegende Transistor wird dabei so gesteuert, daß er in der Arbeitsphase der Drosselspule auf die entsprechende Arbeitsstromhalbwelle ohne Einfluß bleibt, in der Rückstromphase dagegen nur eine der geforderten entmagnetisierenden Spannungszeitflächen an der Drosselspule wirksam wird. Schaltet man zwei in dieser Art gesteuerte Drosselspulen parallel, so kann man beide Stromhalbwellen ausnutzen, und es fließt über den Verbraucher ein Wechselstrom. Soll dagegen ein Gleichstrom durch den Verbraucher fließen, so müssen noch weitere Gleichrichter verwendet werden. Dies gilt auch bei Anwendung der bekannten Schaltung auf die in Fig. 1 dargestellte Schaltung. Man erhält dann eine Schaltung, bei der der Transistor 17 fortfällt und an die Stelle der Gleichrichterelemente 15 und 16 je ein Transistor tritt. Jeder dieser beiden Transistoren bedarf dann einer eigenen Steuerspannungsquelle. Auf die übrigen Gleichrichterelemente kann dabei nicht verziehtet werden.In the event that it is only a matter of controlling the demagnetizing voltage-time area at one Choke coil, a circuit has also become known in which a transistor does both the job the rectifier element in the working circuit and the rectifier element in the return circuit takes over. The transistor in the working current path of the choke coil is controlled in such a way that it has no influence on the corresponding working current half-wave in the working phase of the choke coil, in the reverse current phase, on the other hand, only one of the required demagnetizing voltage time areas on the Choke coil becomes effective. If you connect two choke coils controlled in this way in parallel, you can you use both current half-waves, and an alternating current flows through the consumer. Should against it If a direct current flows through the consumer, additional rectifiers must be used. This also applies when the known circuit is applied to the circuit shown in FIG. You get then a circuit in which the transistor 17 is omitted and instead of the rectifier elements 15 and 16 one transistor each occurs. Each of these two transistors then requires its own control voltage source. on the other rectifier elements cannot be distorted.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, der es ermöglicht, auch auf die weiteren Gleichrichterelemente zu verzichten und mit einer Steuerspannungsquelle auszukommen. Bei einem spannungszeitflächengesteuerten magnetischen Verstärker, bei dem zur Steuerung der Größe der entmagnetisierenden Spannungszeitflächen Transistoren dienen, läßt sich dies nach der Erfindung dadurch erreichen, daß bei magnetischen Verstärkern in unvollständiger Brückenschaltung in die Steuer-The invention now shows a way which makes it possible to also apply to the other rectifier elements renounce and get along with a control voltage source. In the case of a voltage-time area-controlled magnetic amplifier, used to control the size of the demagnetizing voltage-time areas Serving transistors, this can be achieved according to the invention in that magnetic amplifiers in incomplete bridge circuit in the control

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kreise der vom Arbeitsstrom durchflossenen Drosselspulen komplementäre Transistoren geschaltet sind, zwischen deren Basiskontakten die Steuerspannungsquelle für die Transistoren und ein Widerstand mit Mittelanzapfung liegen, dessen Mittelkontakt über Widerstände an die Emitterkontakte der Transistoren und an einen Pol der die Spannung der entmagnetisierenden Spannungszeitfläche aufbringenden Steuerspannungsquelle geführt ist, die mit ihrem anderen Pol über die entmagnetisierende Spannungszeitfläche auf die Drosselspulenkerne zur Einwirkung bringende Wicklungen mit den Kollektorkontakten der Transistoren in Verbindung steht.circuits of the choke coils through which the working current flows complementary transistors are connected, between their base contacts the control voltage source for the transistors and a resistor with a center tap, whose center contact is above Resistors to the emitter contacts of the transistors and to one pole of the voltage of the demagnetizing Voltage time area applying control voltage source is performed with its other pole over the demagnetizing voltage-time area to act on the inductor cores Windings is connected to the collector contacts of the transistors.

Unter komplementären Transistoren sind dabei solche zu verstehen, die verschiedenen Leitfähigkeitstyp haben, d. h., ein Transistor ist vom npn-Typ und ein Transistor vom pnp-Typ. Wird der magnetische Verstärker in Gegentaktschaltung aufgebaut, so kann man den Erfindungsgedanken auf diese Schaltung vorteilhaft dadurch anwenden, daß die Steuerspannungsquelle der Transistoren zwischen zwei Basiskontakte gleichartiger Transistoren aus jeder Gegentaktstufe geschaltet ist und die Basiskontakte der anderen gleichartigen Transistoren jeder Gegentaktstufe miteinander verbunden sind. Ist beispielsweise zur Einstellung des Arbeitspunktes der Verstärker noch eine weitere Steuerspannungsquelle erforderlich, so kann man diese zwischen die Verbindungspunkte gleichartiger Transistoren aus jeder Gegentaktstufe schalten. Die Basiskontakte der Transistoren, zwischen die eine Steuer-Spannungsquelle geschaltet ist, lassen sich zu diesem Zweck über Widerstände miteinander verbinden.Complementary transistors are to be understood here as having different conductivity types have, d. that is, one transistor is of the npn type and one transistor is of the pnp type. Becomes the magnetic Amplifier built in push-pull circuit, so you can apply the inventive idea to this circuit advantageous use in that the control voltage source of the transistors between two base contacts of the same type of transistors from each push-pull stage and the base contacts of the other of the same type Transistors of each push-pull stage are connected to one another. For example, to set the At the operating point of the amplifier, another control voltage source is required, so this can be done switch between the connection points of similar transistors from each push-pull stage. The basic contacts the transistors, between which a control voltage source is connected, can be connected to this Connect the purpose with each other via resistors.

Die Fig. 2 und 3 zeigen entsprechende Ausführungsbeispiele. In Fig. 2 ist die Schaltung der Fig. 1 nach der Erfindung abgewandelt. Fig. 3 zeigt eine entsprechende Gegentaktschaltung magnetischer Verstärker. Der Fig. 1 gleichartige Schaltelemente in Fig. 2 sind damit mit den gleichen Bezugszeichen versehen. An die Stelle der Gleichrichterelemente im Steuerkreis sind die Transistoren 21 und 22 getreten, die unterschiedlichen Leitfähigkeitstyp besitzen sollen. Ihre Basiskontakte sind mit den Klemmen 22 und 23 verbunden, an die die Steuerspannungsquelle für die Transistoren angeschlossen ist. Zwischen die Basiskontakte ist der Widerstand 24 geschaltet, dessen Mittelanzapfung 25 mit einem Pol der Spannungsquelle 12 und über die Widerstände 27 und 28 mit den Emitterkontakten der Transistoren verbunden ist. Die Kollektorkontakte der Transistoren liegen dabei an den Steuerwicklungen 10 und 11. Bei dieser Schaltung lassen sich durch Veränderung der Steuerspannung an den Transistoren die Spannungsverhältnisse in den Steuerwicklungen 10 und 11 derart ändern, daß die Größe des Arbeitsstromes durch den Lastwiderstand 1 verändert werden kann.FIGS. 2 and 3 show corresponding exemplary embodiments. In Fig. 2, the circuit of Fig. 1 is after modified the invention. Fig. 3 shows a corresponding push-pull circuit of magnetic amplifiers. Switching elements similar to FIG. 1 in FIG. 2 are thus provided with the same reference numerals. The transistors 21 and 22 have taken the place of the rectifier elements in the control circuit, which should have different conductivity types. Their base contacts are with terminals 22 and 23 connected to which the control voltage source for the transistors is connected. Between the basic contacts the resistor 24 is connected, its center tap 25 with one pole of the voltage source 12 and is connected via the resistors 27 and 28 to the emitter contacts of the transistors. the The collector contacts of the transistors are connected to the control windings 10 and 11. In this circuit by changing the control voltage on the transistors, the voltage ratios in the Change control windings 10 and 11 so that the size of the working current through the load resistor 1 can be changed.

Die zu einer Gegentaktschaltung ergänzte Anordnung zeigt Fig. 3. Die Schaltelemente der einen Gegentaktstufe, die den Schaltelementen nach Fig. 2 identisch sind, sind mit einem Strich, die der anderen Gegentaktstufe mit zwei Strichen bezeichnet. Der Arbeitsstrom fließt bei dieser Schaltung über den Lastwiderstand 30, der über die Teilwiderstände 31 und 32 an die entsprechenden Gegentaktstufen angeschlossen ist. Die Steuerspannung für die Transistoren wird diesen über die Klemmen 33 zugeführt. Diese Klemmen sind mit den Basiskontakten der Transistoren 21' und 21", die vom gleichartigen Leitfähigkeitstyp sind, verbunden. An die Klemmen 34 kann noch eine zusätzliche Spannungsquelle zur Einstellung des Arbeitspunktes des Verstärkers angeschlossen werden. Dabei werden die Basiskontakte der Transistoren 21' und 22" über die Widerstände 35 und 36 an den einen Pol des Kontaktpaares 34 geführt. Auch bei dieser Anordnung wird die an den Steuerwicklungen 10' und 10" und 11' und 11" liegende Spannung über die Transistoren in der oben angegebenen Weise beeinflußt und damit der Arbeitsstrom über den Lastwiderstand 30 gesteuert.The arrangement supplemented to a push-pull circuit is shown in Fig. 3. The switching elements of one push-pull stage, which are identical to the switching elements according to FIG. 2 are marked with a dash, those of the other Push-pull stage marked with two lines. In this circuit, the working current flows through the load resistor 30, which is connected via the partial resistors 31 and 32 to the corresponding push-pull stages is. The control voltage for the transistors is fed to them via terminals 33. These clamps are connected to the base contacts of the transistors 21 'and 21 ", which are of the same conductivity type. An additional voltage source for setting the operating point of the amplifier can be connected to terminals 34. Included the base contacts of the transistors 21 'and 22 "via the resistors 35 and 36 to one pole of the Contact pair 34 out. In this arrangement, too, the control windings 10 'and 10 "and 11' and 11 "voltage across the transistors in the manner indicated above, and thus the Working current controlled via the load resistor 30.

Claims

Patent claims:

1. Voltage-time area controlled magnetic amplifier, in which to control the size of the demagnetizing voltage time areas are used by transistors, characterized in that at magnetic amplifiers in an incomplete bridge circuit in the control circuits of the vom Working current flowing through choke coils complementary transistors are connected between whose base contacts contain the control voltage source for the transistors and a resistor Center tap, whose center contact is connected to the emitter contacts of the transistors via resistors and to a pole of the applying the voltage of the demagnetizing voltage-time area Control voltage source is performed, the other pole over the demagnetizing Voltage-time area on the inductor cores with windings that have an effect is connected to the collector contacts of the transistors.

2. Voltage-time area controlled magnetic amplifier according to claim 1 in push-pull circuit, characterized in that the control voltage source of the transistors is between two base contacts similar transistors from each push-pull stage is connected and the base contacts of the other similar transistors of each push-pull stage are connected to one another.

3. Voltage-time area controlled magnetic amplifier according to claims 1 and 2, characterized in that that another control voltage source, for example for setting the operating point, connected between the connection points of similar transistors from each push-pull stage is.

4. Voltage-time area controlled magnetic amplifier according to claims 1 to 3, characterized in that that the base contacts of the transistors, between which a control voltage source is connected, are connected to one another via resistors are.

Considered publications:
Electronics magazine, August 1953, pp. 136 bis

140; Presentation in »Bull. Ass. Suisse electr. «T45 (1954),

P. 121/122.

1 sheet of drawings

® 809 698/322 12.58