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Dokumentenidentifikation DE3610524C2 22.06.1995
Titel Schaltungsanordnung zum Schutz gegen thermische Überlastung von Wanderfeldröhren-Verstärkern mit Mehrkollektor-Wanderfeldröhren
Anmelder Thomson Tubes Electroniques, Velizy, FR
Erfinder Wanninger, Ludwig, 8014 Neubiberg, DE
Vertreter Prinz, E., Dipl.-Ing.; Leiser, G., Dipl.-Ing.; Schwepfinger, K., Dipl.-Ing.; Bunke, H., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Degwert, H., Dipl.-Phys., Pat.-Anwälte, 81241 München
DE-Anmeldedatum 27.03.1986
DE-Aktenzeichen 3610524
Offenlegungstag 01.10.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.06.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.06.1995
IPC-Hauptklasse H03F 1/54
IPC-Nebenklasse H03F 3/58   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz gegen thermische Überlastung als Folge von unzulässigen Betriebszuständen in Wanderfeldröhren-Verstärkern mit Mehrkollektor-Wanderfeldröhren, wobei mindestens eine Meßvorrichtung zum Messen des Stromes in mindestens einem Kollektor der Wanderfeldröhre vorgesehen ist und nach Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes des gemessenen Stromes eine Schutzschaltung aktiviert wird.

Die Erweiterung des Typenspektrums von integrierten Wanderfeldröhren, insbesondere im Frequenzbereich von 3,6 bis 13,5 GHz, und die Forderung nach Röhren bzw. Verstärkern mit möglichst hoher Linearität, die insbesondere für moderne Richtfunk-Übertragungsverfahren geeignet sind, führten zur Entwicklung einer neuen Generation von Wanderfeldröhren- Verstärkern. Dabei entstanden jedoch Probleme insbesondere hinsichtlich des Auftretens zu hoher Verlustleistungen im Sättigungsbereich der Röhren bzw. Verstärker und eine damit verbundene thermische Überlastung, wenn der Wanderfeldröhren-Verstärker durch äußere Einflüsse in fehlerhafter Weise, z. B. durch HF-Übersteuerung am Röhreneingang, betrieben wird.

Bei einer aus der US 3 890 545 bekannten Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art werden über die nach Erreichen des vorgegebenen Schwellwertes aktivierte Schutzschaltung ein Gittermodulator und die Kollektor- und Gehäuseversorgungen abgeschaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Schutz gegen thermische Überlastung infolge unzulässiger Betriebszustände weiter verbessert und eine dadurch bedingte Zerstörung des betreffenden Wanderfeldröhren-Verstärkers somit ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß nach Erreichen des vorgegebenen Schwellwertes der Kathodenstrom der Wanderfeldröhre mittels einer Regeleinrichtung zurückgeregelt oder über eine Steuerlogik (S) abgeschaltet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird mit der Steuerlogik entweder die gesamte Versorgungsspannung für die Wanderfeldröhre oder nur die Steuerspannung abgeschaltet.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Schutz gegen thermische Überlastung als Folge von unzulässigen bzw. gestörten oder fehlerhaften Betriebszuständen in Wanderfeldröhren-Verstärkern mit Mehrkollektor-Wanderfeldröhren weiter erhöht wird. Das kann zum einen dadurch erreicht werden, daß die Leistungsaufnahme des Wanderfeldröhren-Verstärkers bei Betriebserhaltung begrenzt wird, wenn dieser durch äußere Einflüsse in fehlerhafter Weise, z. B. durch HF-Übersteuerung am Röhreneingang, betrieben wird. Zum anderen kann man mittels der Steuerlogik entweder die gesamte Versorgung für die Wanderfeldröhre oder nur die Steuerspannung abschalten, d. h. den Betrieb der Röhre kurzzeitig unterbrechen, diese Unterbrechung anzeigen und auf diese Weise eine thermische Überlastung und damit Zerstörung des Wanderfeldröhren-Verstärkers mit einer Mehrkollektor-Wanderfeldröhre vermeiden.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Begrenzen der Leistungsaufnahme,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Abschalten der Versorgungsspannung und

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Abschalten der Steuerspannung.

Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Schaltungsanordnung besteht im wesentlichen aus einer Meßvorrichtung M zum Messen des Stromes in einem den Eingang C1 aufweisenden ersten Kollektor einer zwei Kollektoren enthaltenden Wanderfeldröhre. C2 ist der Eingang zum zweiten Kollektor, K ist der Eingang zur Kathode und H der Eingang zur Wendel (Helix)-Verzögerungsleitung der Wanderfeldröhre. Ein Zerhacker Z liefert die Rechteckwechselspannung UC1 und die Rechteckwechselspannung UC2 an die Gesamtspannungsquelle U. Dort werden die Spannungen gleichgerichtet und gefiltert. Sie verlassen die Gesamtspannungsquelle als Teilspannung UC1 und Teilspannung UC2. Außerdem dient der Zerhacker Z zur Versorgung der Wandelteilspannungsquelle ΔH. Die gesamte Wendelspannung, d. h. die Spannung zwischen Kathode und Wendel der Wanderfeldröhre, wird aus einer gleichspannungsmäßigen Hintereinanderschaltung von UC1, UC2 und ΔH erzeugt. Die Steuerspannung wird in der Steuerspannungsquelle Q erzeugt, die einen Hochspannungsteiler mit flachfolgendem Stromverstärker umfaßt. Die Steuerspannung ist in den von den Wanderfeldröhren benötigten Spannungsbereichen kontinuierlich einstellbar.

In die Meßvorrichtung M wird eine Bezugsgröße eingegeben, und es erfolgt ein Soll/Ist-Vergleich z. B. in einem Operationsverstärker. Nach Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes des gemessenen Stromes IC1 in dem ersten Kollektor wird der Kathodenstrom IK der Wanderfeldröhre mittels einer Regeleinrichtung R, die ein Steuerglied enthält, zurückgeregelt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist statt der Regeleinrichtung R eine Steuerlogik S vorgesehen. Bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes des in der Meßvorrichtung H gemessenen Stromes wird über die zwischen den Zerhacker Z und die Meßvorrichtung M geschaltete Steuerlogik S die gesamte Versorgungsspannung für die Wanderfeldröhre auf "AUS", d. h. abgeschaltet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist statt der Regeleinrichtung R wiederum eine Steuerlogik S vorgesehen, die allerdings zwischen die Meßvorrichtung M und den Steuereingang zur Steuerelektrode G geschaltet ist. Bei Erreichen bzw. Überschreiten eines in der Meßvorrichtung M vorgegebenen Schwellwertes wird über diese Steuerlogik S die Steuerspannung kurzzeitig abgeschaltet und damit der Wanderfeldröhren-Verstärker gegen thermische Überlastung geschützt.


Anspruch[de]
  1. 1. Schaltungsanordnung zum Schutz gegen thermische Überlastung als Folge von unzulässigen Betriebszuständen in Wanderfeldröhren-Verstärkern mit Mehrkollektor-Wanderfeldröhren, wobei mindestens eine Meßvorrichtung (M) zum Messen des Stromes (IC1, IC2) in mindestens einem Kollektor der Wanderfeldröhre vorgesehen ist und nach Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes des gemessenen Stromes eine Schutzschaltung aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen des vorgegebenen Schwellwertes der Kathodenstrom (IK) der Wanderfeldröhre mittels einer Regeleinrichtung (R) zurückgeregelt oder über eine Steuerlogik (S) abgeschaltet wird.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlogik (S) entweder die gesamte Versorgungsspannung für die Wanderfeldröhre oder nur die Steuerspannung abschaltet.






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