AT500518A1 - Einrichtung und verfahren zur erzeugung von hochspannung aus einer niedervolt-versorgungsquelle - Google Patents

Description

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Beschreibung 1 Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Hochspannungserzeugung aus einer Niedervolt-Versorgungsquelle, vorzugsweise einer handelsüblichen Batterie oder einem Akkumulator unter Verwendung eines über eine Ladungspumpe auf- und nachladbaren Ladungsreservoirs, insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Pa-5 tentanspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zur Erzeugung einer Hochspannung aus einer Niedervolt-Versorgungsquelle, also insbesondere aus einer handelsüblichen Batterie eines Typs, wie sie heute für eine Vielzahl von 10 elektrischen bzw. elektronischen Geräten als Energieversorgungsquelle verwendet wird.

Es gibt eine ganze Reihe von kleinen tragbaren elektrischen oder elektronischen Geräten mit Energieversorgung aus einer Batterie, bei denen innerhalb des 15 Geräts eine im Vergleich zur Batterie- oder Akkumulatorspannung als Hochspannung zu bezeichnende Spannung geringer Leistung benötigt wird. Ein solches Gerät, auf das nachfolgend exemplarisch Bezug genommen wird, enthält beispielsweise ein optoelektronisches Messsystem für Distanzen bis zu 100 m mit Genauigkeiten von wenigen Millimetern. Solche optoelektronischen Mess-20 Systeme haben unter anderem in der Bauindustrie und im Anlagenbau Bedeutung erlangt, insbesondere auch weil die Verwendung definierterer Zielmarken am Objekt, dessen Distanz von einem Beobachtungs- oder Referenzort aus bestimmt werden soll, entbehrlich wird. Dadurch können Rüst- und Fertigungszeiten unter anderem in der Baubranche reduziert und Kosteneinsparungen 25 erreicht werden trotz gleichzeitiger Verringerung von Fertigungstoleranzen. Optoelektronische Messsysteme dieser Art sind beispielsweise in den Druckschriften EP 0 701 702 Bl, DE 196 43 287 Al und US 4,403,857 beschrieben. Verwiesen wird auch auf ein neues vorgeschlagenes optoelektronisches Entfernungsmesssystem, das Gegenstand der DE-Patentanmeldung 100 06 493.0 ist. 30

Ein wichtiges Leistungsmerkmal solcher optoelektronischer Messeinrichtungen ist deren Dynamik, die möglichst hoch sein sollte, um sowohl sehr schwache als auch relativ starke Messsignale verarbeiten zu können. Um diese geforderte hohe Dynamik, d. h. auch die Detektion sehr schwacher Messsignale gewährleisten zu können, werden in aller Regel empfindliche Avalanche-Fotodioden als -2- * · · · · · ·· ·· · • ·· « «f· » · · · · • · · · · m ··« · « • · · · · ♦ ··« M ·· ··· «··« 4 · * 1 Empfängerelemente verwendet. Da Avalanche-Fotodioden (APDs) jedoch mit vergleichsweise hohen Sperrspannungen von beispielsweise 70 V bis 250 V betrieben werden müssen, wird eine Einrichtung zur möglichst störungsarmen Hochspannungserzeugung benötigt. Da die als Empfängerelemente verwendeten APDs 5 in Sperrrichtung unterhalb ihrer Durchbruchspannung betrieben werden und andererseits nur sehr geringe Lichtleistungen detektiert werden, ist nur mit sehr kleinen Fotoströmen zu rechnen. Diese liegen inklusive Dunkelstrom im Bereich von etwa 1 nA bis 100 nA. Der Hochspannungsquelle, welche die Sperrspannung liefern soll, wird somit nur eine sehr geringe elektrische Leistung 10 abverlangt.

Zur Erzeugung dieser Hochspannung aus einer Batteriespannung von z. B. 3 V wird in der Regel zunächst eine Wechselspannung erzeugt. Gemäß einer Möglichkeit wird sodann diese Wechselspannung primärseitig auf einen Trans-15 formator geführt und anschließend zu hohen Spannungswerten transformiert. Die sekundärseitige hohe Wechselspannung wird sodann mittels Dioden gleichgerichtet und über Kondensatoren geglättet und gegebenenfalls über einen Regler stabilisiert. Diese Regelung der Hochspannung erfolgt meistens über die Veränderung des Pulsweitenverhältnisses der primärseitigen Wechselspannung, 20 die somit einem Pulsweiten-Modulationssignal entspricht.

Als andere Möglichkeit zur Hochspannungserzeugung ist auch die Verwendung von geschalteten Strömen in Spulen bekannt. Als Schalter wird in der Regel ein Transistor verwendet, der von einem Pulsweiten-Modulationssignal angesteuert 25 wird. Direkt nach dem Ausschalten des Spulenstroms fließt dieser Strom aufgrund der durch die Induktivität erzwungenen Stetigkeit zunächst weiter und lädt dabei bei jedem Ausschaltvorgang über eine Diode einen Kondensator auf. Die Diode verhindert, dass sich der Kondensator nach dem Aufladen durch einen Ladungsrückfluss wieder entlädt. Auch hier erfolgt die Stabilisierung, d. 30 h. die Regelung der Hochspannung, über das Pulsweitenverhältnis der den Transistor ansteuernden Wechselspannung. Da beim Abschalten des Spulenstroms elektrische Ladungen in den Kondensator gepumpt werden, wird eine Einrichtung dieser Art auch als Ladungspumpe bezeichnet. 35 Wie bereits angesprochen, besteht ein Problem bei einer hochgenauen Distanzmessung an technischen Oberflächen, z. B. einer Betonmauer, mittels eines optoelektronischen Distanzmesssystems in der Notwendigkeit, auch sehr

• · · · · · · • · I I · 1 schwache Reflexionssignale detektieren zu können. Das Messsystem verträgt also nur sehr geringes störendes elektronisches Rauschen. Die oben erwähnten Schaltvorgänge bei der Hochspannungserzeugung führen jedoch beim Umschalten der Ströme in der oder den jeweiligen Spulen zu Störungen, welche das 5 Rauschen insgesamt erhöhen und somit die Sensitivität der Distanzmessung reduzieren.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Hochspannungserzeugung aus einer Niedervolt-Versorgungsquelle 10 anzugeben, bei denen während der Nutzanwendung dieser Hochspannung keine Störungen und kein zusätzliches Rauschen entstehen. ; I 1 15

Die Erfindung ist bei einer Einrichtung zur Hochspannungserzeugung aus einer Niedervolt-Versorgungsquelle, insbesondere einer handelsüblichen Batterie oder einem Akkumulator unter Verwendung eines über eine Ladungspumpe auf- und nachladbaren Ladungsreservoirs, erfindungsgemäß gekenzeichnet durch eine erste Schalteinrichtung zur geregelten Zuführung von elektrischer Ladung aus dem Ladungsreservoir zu einem Speicherkondensator, an dem die gewünschte Hochspannung abgreifbar ist, und durch eine zweite Schalteinrichtung für geregelten Ladungsabfluss aus dem Speicherkondensator bei dessen Überladung.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines zusätzlich zum Ladungsreservoir vorhandenen Speicherkondensators, dem in bestimmter Weise geregelt elekrische Ladungen zugeführt bzw. in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin-25 düng von diesem Speicherkondensator abgesaugt werden, lässt sich für bestimmte Nutzungszeiträume der Hochspannung weitgehende Rauschfreiheit erreichen. Zudem kann die Hochspannung rasch erhöht und gesenkt werden, was beispielsweise bei den erwähnten, mit APDs ausgerüsteten, optoelektronischen Distanzmessgeräten von besonderer Bedeutung ist, wenn die Avalanche-30 Verstärkung der APDs schnell an unterschiedliche Umgebungsbedingungen angepasst werden soll oder muss.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Hochspannung aus einer Niedervolt-Versorgungsquelle beinhaltet einen ersten Schritt, bei dem ein 35 Ladungsreservoir über eine Ladungspumpe auf einen über dem gewünschten Sollwert der Hochspannung liegenden Spannungswert aufgeladen wird und einen zweiten Schritt, bei dem ein geregelter Ladungszufluss vom Ladungs- • · -4- • · 1 reservoir in einen auf die zu erzeugende Hochspannung aufzuladenden Speicherkondensator erfolgt. Sofern eine Überladung des Speicherkondensators vorliegt, erfolgt außerdem in einem dritten Schritt ein geregelter Ladungsabfluss. 5

Vorzugsweise und in der Regel sind die erste und die zweite Schalteinrichtung jeweils steuerbare Stromquellen, die von einem Regler gesteuert sind, an dessen Istwert-Eingang ein der tatsächlichen Hochspannung am Speicherkondensator entsprechendes Signal anliegt, während ein jeweiliger Sollwerteingang durch ein 10 der gewünschten Hochspannung am Speicherkondensator entsprechendes Signal beaufschlagt ist.

Als Alternative zu den steuerbaren Stromquellen bietet sich auch an als erste und zweite Schalteinrichtung steuerbare Schalter mit einem zur jeweiligen 15 Schaltstrecke in Reihe liegenden Lade- bzw. Entladewiderstand vorzusehen, wobei diese Schalter von einem Regler gesteuert werden, an dessen Istwert-Eingang ein der tatsächlichen, momentanen Hochspannung am Speicherkondensator entsprechendes Signal anliegt, während ein Sollwert-Eingang durch ein der gewünschten Hochspannung am Speicherkondensator ent-20 sprechendes Signal beaufschlagt ist.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Ergänzungen des Erfindungsgedankens sind jeweils Gegenstand eines oder mehrerer abhängiger Patentansprüche und werden außerdem nachfolgend unter Bezug auf exemplarische Ausführungsbei-25 spiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur störungsfreien

Hochspannungserzeugung gemäß der Erfindung; und 30 Fig. 2 das Blockschaltbild einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten

Schaltungsanordnung zur störungsfreien Hochspannungserzeugung mit kapazitivem Spannungsteiler.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zur Erzeugung einer vorzugsweise rasch 35 veränderbaren und weitgehend rauschfreien Hochspannung umfasst als wesentliche Baugruppen oder Teile eine von einer Steuereinrichtung 1, beispielsweise einem Mikrocontroller, gesteuerte Ladungspumpe 2 über die ein Ladungsreser- -5- * «· · f v ·· ·· ο • « · ··«· · « ·*· • · · · * · ···*» * # t # « « fl · 1 voir, insbesondere realisiert als Kondensator 3, entsprechend einem von der Steuereinrichtung 1 durch Beeinflussung des Pulsweitenverhältnisses gelieferten Wechselsignal auf oder über eine gewünschte Hochspannung aufgeladen wird. Eine von einem Regler 5 gesteuerte erste Stromquelle 4 bzw. gegebenen-5 falls auch ein steuerbarer Schalter bestimmt den Ladungszufluss zu einem Speicherkondensator 7, an dem die gewünschte Hochspannung abgreifbar ist. Über eine ebenfalls vom Regler 5 gesteuerte zweite Stromquelle 6, die alternativ auch durch einen steuerbaren Schalter ersetzt sein kann, wird der Ladungsabfluss aus dem Speicherkondensator 7 bestimmt. Der Hochspannungs-Sollwert 10 wird für den Regler 5 durch die übergeordnete Steuereinrichtung 1'vorgegeben. Der Hochspannungs-Istwert für den Regler 5 wird vorzugsweise über einen Spannungsteiler 8, 9 mit einem festgelegten Teilerverhältnis vorgegeben, der im Falle der Schaltung nach Fig. 1 ein ohmscher Spannungsteiler ist. 15 Zur Erläuterung der Funktionsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 sei wiederum deren Verwendung als Hochspannungsgenerator für die APD-Sperrspannung(en) in einem optoelektronischen Distanzmesssystem der oben erläuterten Art angenommen. 20 Nach dem Einschalten des Distanzmessgeräts und vor der eigentlichen Distanzmessung, d. h. während der Anwender beispielsweise einen von einer Laserdiode erzeugten Leuchtfleck auf die Messoberfläche positioniert, wird mit dem in dem Messgerät in der Regel ohnehin vorhandenen Mikrocontroller, also über die Steuereinrichtung 1, ein pulsweitenmoduliertes Wechselsignal erzeugt, 25 das die Ladungspumpe 2 in bekannter oben erläuterter Weise ansteuert. Über die Ladungspumpe 2 wird der Kondensator 3 mit relativ hoher Kapazität (z. B. 1 pF) unkontrolliert auf eine hohe Spannung aufgeladen, die beispielsweise einige 10 % höher liegen sollte als die maximal zu lieferende Hochspannung, also als die APD-Sperrspannung. Die Ladungspumpe 2 kann mit ei-30 nem ebenfalls vom Mikrocontroller 1 gelieferten Steuersignal ein- oder ausgeschaltet werden.

Gemäß dem Erfindungsgedanken wird während des Messvorgangs, der im Fall zahlreicher Einzelmessungen (Tracking) durchaus einige Minuten dauern kann, 35 die störende Ladungspumpe 2 deaktiviert. Die benötigte Hochspannung, insbesondere die APD-Sperrspannung wird jetzt mit der im Ladungsreservoir, also im Kondensator 3, gespeicherten Ladung über die erste Stromquelle 4 bzw. die • · -6- • ♦ • · · # • · 1 zweite Stromquelle 6 mit Hilfe des Reglers 5 eingestellt und stabilisiert. Zum Erhöhen der Hochspannung wird beispielsweise mittels der ersten gesteuerten Stromquelle 4. im Wesentlichen bestehend aus einem Transistor, der Speicherkondensator 7 kontrolliert aufgeladen, wobei Ladungsträger vom Ladungsreser-5 voir, also vom Kondensator 3 zum Speicherkondensator 7, überführt werden. Zum schnellen Absenken der Hochspannung wird beispielsweise über die zweite gesteuerte Stromquelle 6 der Speicherkondensator 7 kontrolliert entladen. Der Istwert der Hochspannung wird beispielsweise mit dem Spannungsteiler 8, 9 proportional verkleinert und auf den Istwert-Eingang des Reglers 5 geführt, der 10 beispielsweise als integrierender Operationsverstärker verwirklicht- sein kann. Der Sollwert der Hochspannung wird vom Mikrocontroller der Steuereinrichtung 1 vorgegeben und beaufschlagt den Sollwert-Eingang des Reglers 5. Der Regler 5 steuert also den Ladungszufluss zum Speicherkondensator 7 bzw. den Ladungsabfluss vom Speicherkondensator 7 durch Ein- und Ausschalten der Strom-15 quellen 4 und 6 so, dass der untersetzte Istwert der Hochspannung dem Sollwert entspricht.

Anstatt der gesteuerten Stromquellen 4, 6 kann jeweils auch ein gesteuerter Schalter, beispielsweise ein Transistor oder gegebenenfalls auch ein Relais und 20 ein zu diesem Schalter in Reihe geschalteter Widerstand verwendet werden. Die Änderung der Hochspannung erfolgt also im Falle eines geschlossenen Schalters über den zum jeweiligen Schalter gehörenden Widerstand kontrollierten Ladungsfluss. 25 Die Regelung der Hochspannung kann auch direkt über die Steuereinrichtung 1, beispielsweise einen Microcontroller, vorgenommen werden. Hierzu wird der vom Spannungsteiler herabgesetzte Spannungs-Istwert mit einem Analog-Digi-tal-Wandler digitalisiert und der Steuereinrichtung 1, in welcher jetzt der Soll-Ist-Vergleich durchgeführt wird, übermittelt. Die Steuereinrichtung 1 steuert 30 nun die Stromquellen 4, 6 bzw. die entsprechenden Schalter so, dass sich der gewünschte Sollwert der Hochspannung, z. B. der Sperrspannung, einstellt. Hierdurch erhöht sich jedoch der Rechenaufwand für die Steuereinheit 1.

Als Spannungsteiler 8, 9 zur Herabsetzung des Spannungs-Istwertes kann auch 35 - wie in Fig. 2 gezeigt - ein kapazitiver Teiler 10, 11 verwendet werden. Der kapazitive Spannungsteiler bietet gegenüber dem ohmschen Teiler erhebliche Vorteile, da der Hochspannungsquelle keine zusätzliche elektrische Leistung -7-

1 abverlangt wird. Für einige bevorzugte Anwendungen, wie beispielsweise die erwähnten optoelektronischen Distanzmesssystme, ist bei den sehr geringen Fotoströmen der Avalanche-Fotodiode selbst bei sehr hochohmigen Spannungsteilern (einige 10 MOhm) der Strom durch diesen Teiler dominierend. Eine 5 Erhöhung der Teilerwiderstände Ri, R2 in den lOO-MOhm-Bereich im Falle eines ohmschen Teilers ist kritisch, da hierdurch die Regelung störanfällig wird. Zudem sind sehr hochohmige Widerstände vergleichsweise teuer. Das Ladungsreservoir 3 aber auch der Speicherkondensator 7 können bei Verwendung eines kapazitiven Spannungsteilers die gewünschte Hochspannung wesentlich länger 10 aufrechthalten als beim Einsatz eines ohmschen Spannungsteilers.

Wegen des Eingangsstroms des Reglers 5 wird der Spannungsteilerkondensator 11 (Kapazität C2) während des Betriebes ge- oder entladen, so dass die geregelte Hochspannung allmählich zu höheren und tieferen Werten hindriftet. Bei einer 15 Kapazität von beispielweise C2 = 100 nF reduziert sich hierdurch die Steuerspannung am Kondensator 11 nach einer Zeitspanne von 100 Sekunden um etwa 10 mV, wobei für die Steuereinheit ein für FET-Eingänge typischer Eingangsstrom von 10 pA angenommen wird. Bei einer Spannungsuntersetzung von 100 : 1 bedeutet dies eine Hochspannungserhöhung um 1 V. Aufgrund dieses 20 Entladestroms kann die Hochspannung nicht für beliebig lange Zeiten konstant gehalten werden. Nach einer gewissen Zeitspanne, welche von der Steuereinrichtung definiert wird, die von dem tolerierbaren Spannungsfehler abhängt, aber auch zum Verändern der Hochspannung ist vorgesehen die Kapazitäten Ci, C2 des Spannungsteilers 10, 11 über zugeordnete schaltbare Stromquellen 6 bzw. 25 12 (oder steuerbare Schalter, wie z. B. Transistoren oder Relais) zu entladen, damit sich ein definierter Zutand einstellt und ein korrekter Spannungs-Istwert am Istwert-Eingang des Reglers 5 gemessen werden kann.

Auch zur anfänglichen Initialisierung sollten oder müssen die Kondensatoren 30 10, 11 durch die steuerbaren Stromquellen 6 bzw. 12 (Schaltelemente) entladen werden, da C2 beispielsweise durch den Istwert-Eingang des Reglers 5 aufgeladen werden kann.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Hochspannungserzeugung bzw. das bei 35 dieser zur Anwendung kommende erfindungsgemäße Verfahren bieten folgende Vorteile. • ··· Φ -8- • · • · ««· » • « ϊ j f | I ύ. 1 - Zumindest während bestimmter Betriebsphasen, etwa im Verlauf eines

Messzyklus' mittels einer optoelektronischen Distanzmesseinrichtung steht eine weitgehend störsignalfreie Hochspannung zur Verfügung, woraus sich eine erhebliche Steigerung der Messgenauigkeit ergibt. 5 - Der Wert der erzeugten Hochspannung lässt sich durch die Verwendung mehrerer Stromquellen bzw. Schalter und entsprechende Steuerung des Ladungszuflusses und des Ladungsabflusses rasch verändern, was insbesondere für die erwähnte optoelektronische Distanzmessung bei 10 Verwendung von APDs von Bedeutung ist, wenn ein hoher Dynamikbereich bei rasch veränderlichen Empfangssignalen zu gewährleisten ist. - Bei vorhandenen Vorgaben, etwa für den Fall der erläuterten optoelektronischen Distanzmessung lässt sich die erwünschte störungsfreie 15 Hochspannungserzeugung mit nur geringem Mehraufwand realisieren durch Verwendung des ohnehin vorhandenen Mikrocontrollers zur Erzeugung des Wechselsignals für die Ladungspumpe 2. Hierbei kann von Bedeutung sein, dass kein zusätzlicher Aufwand im Mikrocontroller zur Regelung der APD-Spannung erforderlich ist, da das Ladungsreservoir 3 20 unkontrolliert aufgeladen wird und die Stabilisierung der APD-Spannung, also der Hochspannung über einen handelsüblichen Regler einfach realisiert werden kann, wobei die Regelung nicht über eine Pulsweitenmodulation erfolgt, wofür im Mikrocontroller ein erhöhter Programmier-und Hardwareaufwand erforderlich wäre. 25 - Bei Verwendung eines kapazitiven Spannungsteilers (Fig. 2) zur Herabsetzung des Istwerts der Hochspannung kann beispielsweise bei sehr geringen Fotoströmen einer APD die Hochspannung wesentlich länger aufrechtgehalten werden als beim Einsatz eines ohmschen Spannungsteilers. Die 30 Ladungspumpe 2 muss dann nur relativ selten aktiviert werden. Dies hat

Vorteile bei der Messung sehr schwacher Signale, wie sie beispielsweise bei der Distanzmesstechnik Vorkommen. Es müssen zudem keine extrem hochohmige Teilerwiderstände verwendet werden, die teuer sind und bei der Spannungsregelung zu Instabilitäten führen können. Durch die sehr 35 geringe Leistungsaufnahme der Last lassen sich dann auch sehr kleine und kostengünstige Spulen für die Ladungspumpe 2 einsetzen. Der Platzbedarf und die Kosten werden reduziert. ♦ -9- • · 4 · · » » « ♦ ♦ t * « · · ·♦* · · · ·· • «· I · · ·«··+ ···· · · · · · 1 Grundsätzlich eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur rauscharmen Hochspannungserzeugung für viele Messtechnikanwendungen mit schwachen Signalen und bei Belastungen mit sehr geringen Leistungsaufnahmen. Neben APDs ist hier auch an Fotomultipier zu denken. 5

Ein kapazitiver Spannungsteiler (vgl. Fig. 2) kann prinzipiell bei allen Hochspannungserzeugungen dieser Art eingesetzt werden. Besondere Vorteile bietet dessen Einsatz jedoch bei Belastungen mit sehr geringen Leistungsaufnahmen. 10 15 20 25 30 35

Claims (15)

1. -10- • ·· · · · ·· · · · • · · · ··· ·· ··· • * · * · · ··· · · t · · · ·· · « · Patentansprüche 1. Einrichtung zur Hochspannungserzeugung aus einer Niedervolt- Versorgungsquelle, vorzugsweise Batterie oder Akkumulator, mittels eines über eine Ladungspumpe (2) auf eine über die gewünschte Hochspannung auf- und nachladbaren Ladungsreservoirs (3), 5 gekennzeichnet durch - eine erste Schalteinrichtung (4) zur geregelten Zuführung von elektrischer Ladung aus dem Ladungsreservoir (3) zu einem Speicherkondensator (7).
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Schalt einrichtung (6) für geregelten Ladungsabfluss aus dem Speicherkondensator (7) bei dessen Überladung.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste 15 und die zweite Schalteinrichtung steuerbare Stromquellen (4, 6) sind, die von einem Regler (5) gesteuert sind, an dessen Istwert-Eingang ein der tatsächlichen Hochspannung am Speicherkondensator (7) entsprechendes Signal anliegt, während ein Sollwert-Eingang durch ein der gewünschten Hochspannung am Speicherkondensator (7) entsprechendes Signal beaufschlagt ist. 20
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schalteinrichtung steuerbare Schalter mit einem zur Jeweiligen Schaltstrecke in Reihe liegenden Lade- bzw. Entladewiderstand sind, wobei die Schalter von einem Regler (5) gesteuert sind, an dessen Istwert-Eingang ein der 25 tatsächlichen, momentanen Hochspannung am Speicherkondensator (7) entsprechendes Signal anliegt, während ein Sollwert-Eingang durch ein der gewünschten Hochspannung am Speicherkondensator (7) entsprechendes Signal beaufschlagt ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Istwert-Eingang des Reglers (5) über einen parallel zum Speicherkondensator (7) liegenden Spannungsteiler (8, 9; 10, 19) mit einem untersetzten Anteil der tatsächlichen Hochspannung am Speicherkondensator (7) beaufschlagt ist. « f -11- • ··· • · • · · · • ·· • · · · · · • · · t • · · · · ·
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsteiler ein ohmscher Spannungsteiler ist.
7. 7, Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der 5 Spannungsteiler ein kapazitiver Spannungseiler (10, 11) ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine dritte Schalteinrichtung (12) zum Entladen des kapazitiven Spannungsteilers.
9. 9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 3 bis 8, gekenn zeichnet durch eine Steuereinrichtung (1) für die Ladungspumpe (2), die gleichzeitig den Sollwert der Hochspannung für den Sollwert-Eingang des Reglers (5) vorgibt.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 9. gekennzeichnet durch eine der Steuer einrichtung (1) zugeordnete Einrichtung zur zeitweisen Unterbrechung des Ladebetriebs der Ladungspumpe (2).
11. 11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche als Teil einer opto-20 elektronischen Distanzmesseinrichtung, bei der mindestens eine Avalanche- Fotodiode als Empfängerelement vorhanden ist, deren jeweilige Sperrspannung durch die am Speicherkondensator (7) vorhandene Hochspannung bestimmt ist.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11 in Verbindung mit Anspruch 10, dadurch 25 gekennzeichnet, dass das Ladungsreservoir (3) der Ladungspumpe (2) so bemessen ist, dass die zeitweise Unterbrechung des Ladebetriebs durch die Steuereinrichtung (1) mindestens einen Messzyklus mit der optoelektronischen Distanzmesseinrichtung überdauert.
13. 13. Verfahren zur Erzeugung einer Hochspannung aus einer Niedervolt- Versorgungsquelle, bei dem ein Ladungsreservoir über eine Ladungspumpe auf einen über dem gewünschten Sollwert der Hochspannung liegenden Spannungswert aufgeladen wird, ein geregelter Ladungszufluss vom Ladungsreservoir in einen auf die zu erzeugende Hochspannung aufzuladenden Speicherkondensator 35 erfolgt, und bei dem gegebenenfalls bei Überladung des Speicherkondensators ein geregelter Ladungsabfluss vorgesehen ist. -12- $ • ·· · · · #« »« · • · · · ·♦· · « · |· • · · · · · ···· · * · · · ν· ι · ι ·· ·· ··· ···· ·· ·
14. 14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die am Speicherkondensator er zeugte Hochspannung als Spannung einer optoelektronischen Messeinrichtung dient, wobei der Ladungszufluss zu bzw. der Ladungsabfluss aus dem Speicherkondensator unter Vorgabe der momentanen für mindestens eine Avalanche-5 Fotodiode in der Messeinrichtung benötigten Sperrspannung so geregelt werden, dass während eines Messzyklus' bei abgeschaltetem Betrieb der Ladungspumpe der für die Avalanche-Fotodiode erforderliche Wert der Sperrspannung eingehalten wird.
15. 15. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 13 oder 14 bei einer optoelek tronischen Distanzmesseinrichtung mit mindestens einer Avalanche-Fotodiode als Empfängerelement für ein Messsignal und/oder ein Referenzsignal, bei dem die Bereitstellung der Hochspannung unter Vorgabe eines Hochspannungs-Sollwerts an einen Regler erfolgt, der den Ladungszufluss vom Ladungsreservoir 15 der Ladungspumpe zu dem Speicherkondensator bzw. einen Ladungsabfluss aus diesem Speicherkondensator bewirkt, sobald eine Abweichung des Istwerts vom Sollwert der Hochspannung feststellbar ist. 20 25 30 35