DE1004291B

DE1004291B - Blitzroehreneinrichtung mit Speicherkondensator

Info

Publication number: DE1004291B
Application number: DEB26511A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Prochnow; Dipl-Ing Karl Schebeck
Original assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Current assignee: Deutsche Elektronik GmbH
Priority date: 1953-07-14
Filing date: 1953-07-14
Publication date: 1957-03-14

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Blitzröhrengeräte für fotografische Zwecke mit einer Gasentladungslampe und einem aus dem elektrischen Energieverteilungsnetz oder einer mitgeführten, netzunabhängigen Stromquelle aufgeladenen Speicherkondensator und führt auf dem Wege, die Anschaffungs- und Betriebskosten für derartige Geräte zu senken, einen erheblichen Schritt weiter. Daneben ist ein weiteres Anliegen der Erfindung, die Schaltungsanordnung eines derartigen Gerätes so zu treffen, daß mit möglichst wenigen und billigen Bauteilen dem Benutzer eine möglichst universelle Anwendungsmöglichkeit geboten wird.

Es sind bereits tragbare Blitzröhrengeräte bekannt, die einen Sammler als netzunabhängige Stromquelle benutzen und über einen Wechselrichter und nachgeschaltete Gleichrichter, eventuell in Verdopplerschaltung, den Kondensator aufladen, wie man andererseits auch versucht hat, ein solches Gerät aus billigen und überall erhältlichen Primärelementen (Monozellen) zu betreiben, wie sie z. B. für Taschenlampen oder zur Zündung von Kolbenblitzen benutzt werden. So werden bei einem ausländischen Gerät acht Primärelemente zu je vieren parallel und dann in Reihe geschaltet, um eine Stromquelle mit einer Primärspannung von 3 Volt und einer ausreichenden Amperestundenzahl zu schaffen. Es hat sich beim Betrieb dieser Geräte jedoch herausgestellt, daß dem Vorteil der leichten Ersatzbeschaffung für die verbrauchten Zellen der Nachteil gegenübersteht, daß im Vergleich zu einem Sammler gleicher Kapazität keine Gewichtsersparnis eintritt und die Betriebskosten (Kosten je Lichtblitz) verhältnismäßig hoch liegen.

In anderem Zusammenhang ist bereits der Vorschlag bekanntgeworden, einen Kondensator aus Primärelementen in Verbindung mit einem Wechselrichter hoher Schaltfrequenz aufzuladen; hinter dem auf die erhöhte Zerhackerfrequenz ausgelegten kleineren und leichteren Transformator wird in bekannter Weise wieder gleichgerichtet.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß sich auf diese Weise ein leichtes, tragbares Blitzlichtentladungsgerät schaffen läßt, das bei gleicher spezifischer Leistung (Wsec/kg) geringere Betriebskosten hat als andere mit Elementen, Batterien oder Sammler betriebene Geräte, ohne daß diese Ersparnis durch Einschränkungen in der Verwendbarkeit wieder wettgemacht würde. Sie setzt sich das Ziel, das Gerät mittels einer Anschlußmöglichkeit an ein Wechselstromnetz nahezu universell verwendbar zu machen, ohne daß ein Netzanschlußteil oder ein größerer Transformator mit einer zweiten Primär- oder Sekundärwicklung erforderlich wäre. Dabei erhebt sich die Schwierigkeit, daß der Transformator für die Arbeitsfrequenz des Zerhackers ausgelegt sein soll, während die Netzfrequenz 50 bis 60 Hz beträgt.

Das Ziel wird dadurch erreicht, daß bei einer Blitz-Blitzröhreneinrichtung
mit Speicherkondensator

Anmelder:

Deutsche Elektronik G.m.b.H.,
Berlin-Wilmersdorf, Forckenbeckstr. 9-13

Rudolf Prochnow, Darmstadt-Eberstadt,

und Dipl.-Ing. Karl Schebeck, Darmstadt,

sind als Erfinder genannt worden

röhreneinrichtung mit Speicherkondensator, die wahlweise aus einer vom Energieverteilungsnetz unabhängigen Stromquelle über einen für eine hohe Arbeitsfrequenz, z. B. 250 Hz, ausgelegten Wechselrichter aus dem Netz gespeist wird, erfindungsgemäß die Netzwechselspannung unmittelbar an die Sekundärwicklung des 250-Hz-Transformators anschaltbar ist, die so ausgebildet und bemessen ist, daß sie sowohl die Zerhackerspannung als auch die Netzspannung auf die Eingangsspannung der Gleichrichterstufe transformiert.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Sekundärwicklung zusammen mit einer in Reihe liegenden Zusatzwicklung als Autotransformator zur Anpassung der 50-Hz-Netzspannung an die Eingangswechselspannung der Gleichrichterstufe verwendet. In einer besonders einfachen Ausführung kann auch mit einer gewissen Einschränkung des zulässigen Netzspannungsbereiches die Sekundärwicklung des Transformators als Vorschaltdrossel verwendet werden.

Besonders bewährt hat sich eine Schaltungsanordnung, die von drei in Reihe geschalteten 1,5-Volt-Elementen gespeist wird und hinter der ein für eine Frequenz von 250 Hz ausgelegter Wechselrichter in einer Spannungsverdopplerschaltung eine Gleichspannung von rund 500 Volt erzeugt, für die noch ein Elektrolytkondensator als Speicherkondensator verwendet werden kann. Die Verwendung von Elektrolytkondensatoren als Ladekondensator bei Geräten mit einer Blitzröhrenbetriebsspannung bis 500 Volt ist an sich bekannt, in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung empfiehlt sich aber besonders ein Elektrolytkondensator mit kleiner Rückformierungszeit, um die Monozellen möglichst wenig zu belasten, wenn das Gerät nach längerer Ruhezeit wieder in Benutzung genommen wird.

609 839*317

1 00429Ϊ

Da bei Netzbetrieb der hinter dem Transformator liegende Teil der Schaltung des Gerätes an der Netzspannung liegt, muß der Kamerakontaktkreis gegen gefährliche Berührungsspannungen gesichert werden. An Stelle einer bekannten Lösung, die eine besondere Sekundärwicklung mit zusätzlichem Gleichrichter für den Kamerakontaktkreis vorsieht, wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung der Kreis über hochohmige Vorwiderstände am Spannungsteiler hinter dem Speicherkondensator angeschlossen, wobei die Widerstände so bemessen sind, daß der Berührungsstrom zwischen den der Berührung zugänglichen Metallteilen einerseits und Erde andererseits unterhalb der zulässigen Grenzwerte gehalten wird.

Diese und weitere Einzelheiten der Erfindung werden *5 aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen deutlich werden, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigt

Fig. 1 die Grundschaltung eines Blitzröhrengerätes mit Betrieb aus Primärelementen über Zerhacker und Transformator,

Fig. 2 eine abgewandelte Schaltung zum wahlweisen Betrieb aus einem Wechselstromnetz mit Autotransformator,

Fig. 3 eine Abänderung der Schaltung nach Fig. 2 mit Betrieb der Sekundärwicklung des Transformators als Drossel.

In den Fig. 1 bis 3 der Zeichnung sind mit strichpunktierten Linien die einzelnen Baugruppen eines Blitzröhrengerätes mit Speicherkondensator und Gasentladungslampe dargestellt, und zwar sind mit 1 die Stromversorgung des Gerätes, mit 2 der Wechselrichter, mit 3 die Gleichrichterstufe, mit 4 der Ladekondensator, mit J5 die Entladungsröhre und ihre Zündeinrichtung und mit 6 der Kamerakontaktkreis bezeichnet. In der Baugruppe 2 liegen der Zerhacker 7, der Einschalter des Gerätes~8 und der Hochspannungstransformator 9 mit der Sekundärwicklung 10, die von einem Kondensator 11 überbrückt ist. In der Gleichrichterstufe 3 liegen die Gleichrichter 12 und 13 in einer Spannungsverdopplerschaltung derart, daß ihre gemeinsamen Pole über einen Hilfskondensator 14 mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 10 verbunden sind. In der Baugruppe 5 liegt ■eine Widerstandskette 15, 16 und 17 als Spannungsleiter, an dem die Spannungen für eine Anzeigelampe 18 und den Kondensator 19 des Zündkreises mit der Zündspule 20 abgegriffen werden. Zur Stromversorgung dienen Primärelemente 22 in Verbindung mit einem mit hoher Wechselfrequenz schwingenden Wechselrichter 7 und einem für diese Frequenz ausgelegten Transformator 9. Die Elemente sind auf einem Batteriehalter 23, der mit gestrichelten Linien angedeutet ist, leicht auswechselbar in einen von Schaltelementen freien Raum des Gehäuses eingesetzt und können gegen den Sammler 24 austauschbar sein. Insoweit ist die Schaltung bekannt und entspricht einer der vielen Variationsmöglichkeiten.

In Fig. 2 ist eine Weiterentwicklung der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 für wahlweisen Betrieb aus einem Wechselstromnetz gemäß der Erfindung dargestellt. In diesem Falle besitzt das Gerät wie üblich einen Betriebsartenschalter zur Umschaltung von Batteriebetrieb auf Netzbetrieb mit drei Kontakten a, b, c, für die das Schaltschema angegeben ist. Außerdem ist ein Netzspannungswahlschalter 30 vorgesehen. Die Sekundärwicklung 10 des für 250 Hz ausgelegten Transformators 9 ist durch eine Zusatzwicklung 10^a aus dünnerem Draht zu einer Autotransformatorwicklung ausgestaltet, die so ausgelegt ist, daß die Magnetisierungsleistung bei Netzbetrieb (mit SO Hz) in den zulässigen Grenzen bleibt. Dabei ergibt sich eine höhere Windungszahl/Volt. Die Anschlußleitung zum Hilfskondensator 14 muß infolgedessen beim Übergang auf Netzbetrieb durch den Kontakt c des Betriebsartenschalters umgeschaltet werden, damit die Gleichrichterstufe 3 mit der richtigen Klemmenspannung versorgt wird.

Wegen der sinusförmigen Kurvenform bei Betrieb aus dem 50-Hz-Wechselstromnetz muß der Hilfskondensator 14 in der Gleichrichterstufe 3 in Fig. 2 größer ausgelegt sein als bei reinem Wechselrichterbetrieb mit nahezu rechteckiger Kurvenform. Um Kosten und Raum zu sparen, wird zweckmäßig ein bipolarer Elektrolytkondensator verwendet.

Bei Netzbetrieb muß weiter der Kamerakontaktkreis 6 über hochohmige Vorwiderstände 31 am Spannungsteiler angeschlossen sein, die so zu bemessen sind, daß der Berührungsstrom zwischen den der Berührung zugänglichen Metallteilen einerseits und Erde andererseits auf Werte unterhalb der nach den VDE-Bestimmungen zugelassenen Grenzwerte begrenzt ist.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausbildung der Sekundärwicklung 10 des Transformators für ein einfacheres Gerät, bei dem die für 250 Hz ausgelegte Sekundärwicklung als Vorschaltdrossel für den 50-Hz-Stromkreis verwendet wird. In diesem Falle wird man auf die Möglichkeit des Betriebes aus einem HO-Volt-Wechselstromnetz verzichten müssen, weil die Betriebsspannung der Blitzröhre zu niedrig wird.

Fig. 3 zeigt weiter die Möglichkeit, die Vorwiderstände 31 in den Spannungsteiler 16,17 der Baugruppe 5 zu legen, so daß ein Widerstand eingespart werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Blitzröhreneinrichtung mit Gasentladungslampe und Speicherkondensator, die wahlweise aus einer vom Energieverteilungsnetz unabhängigen Stromquelle über einen für eine hohe Arbeitsfrequenz, z. B. 250 Hz, ausgelegten Wechselrichter oder aus dem Netz gespeist wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzwechselspannung unmittelbar an die Sekundärwicklung (10) des 250-Hz-Transformators (9) anschaltbar ist, die so ausgebildet und bemessen ist, daß sie sowohl die Zerhackerspannung als auch die Netzspannung auf die Eingangsspannung der Gleichrichterstufe (3) transformiert.

2. Blitzröhrengerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweipoligen Verbindungsleitung zum Energieverteilungsnetz ein Kontakt (b) des Betriebsartenschalters (Netz-Batterie-Betrieb) und ein Spannungswahlschalter (30) liegen.

3. Blitzröhrengerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (10) zusammen mit einer in Reihe liegenden Zusatzwicklung (10^a) als Autotransformator für die Netzspannung (50 Hz) arbeitet und der Anschluß der Gleichrichterstufe (3) an die Wicklung über einen weiteren Kontakt (c) des Betriebsartenschalters umschaltbar ist.

4. Blitzröhrengerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (10) als Vorschaltdrossel für den 50-Hz-Stromkreis ausgenutzt ist.

5. Blitzröhrengerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hochtransformierte Spannung in einer an sich bekannten Spannungsverdopplerschaltung gleichgerichtet wird, die einen Ladekondensator (21) speist und bei der das eine Ende der Sekundärwicklung (10) des Transformators (9) über einenHilfskondensator (14) mit dem Gleichrichterpaar (12,13) verbunden ist.

6. Blitzröhrengerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Hilfskondensators (14) für 50-Hz-Betrieb bemessen und ein bipolarer Elektrolytkondensator verwendet ist.

7. Blitzröhrengerät nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Elektrolytkondensators mit sehr kleiner Rückformierungszeit als Ladekondensator (21).

8. Blitzröhrengerät nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kamerakontaktkreis (6) über hochohmige Vorwiderstände (31) am Spannungsteiler (15,16,17) hinter dem Speicherkondensator angeschlossen ist, die so bemessen sind, daß der Berührungsstrom zwischen den der Berührung zugänglichen Metallteilen einerseits und Erde anderer-

seits auf Werte unterhalb der zulässigen Grenzwerte begrenzt ist.

9. Blitzröhrengerät nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwiderstände Teile einer als Spannungsteiler für die Zündspannung dienenden Widerstandskette (16,17) sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 729 679;
Zeitschrift: Leica-Photographie, 1952, Heft2 (März), S. 81 bis 84;

Zeitschrift: Funkschau, 1951, Heft 13, S. 251 bis254; Preisliste der Glimmlampengesellschaft vom April 1950 (Blitz-Zündröhre Original Pressler GLX 800) 657-A-Schaltung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen