DE1083355B

DE1083355B - Schutzeinrichtung fuer ein durch einen Transistor gesteuertes Netzgeraet mit konstanter Ausgangsspannung

Info

Publication number: DE1083355B
Application number: DET16244A
Authority: DE
Inventors: Erich Bischoff
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1959-02-06
Filing date: 1959-02-06
Publication date: 1960-06-15
Also published as: JPS368370B1

Description

Schutzeinrichtung für ein durch einen Transistor gesteuertes Netzgerät mit konstanter Ausgangsspannung Die Erfindung bezieht sich auf ein bekanntes Netzgerät, welches eine konstante Gleichspannung dadurch liefert, daß ein in Reihe zur Speisespannung liegender Transistor an seiner Basis über einen verstärkenden Transistor von der Differenz eines Teiles der Ausgangsspannung und einer konstanten Bezugsspannung im Sinne einer Konstanthaltung der Ausgangsspannung gesteuert wird. Bei einem Kurzschluß der Ausgangsspannung eines solchen Netzgerätes besteht die Gefahr, daß der erwähnte, gesteuerte Transistor infolge zu starker Strombelastung zerstört wird. Die Erfindung gibt eine Schutzeinrichtung für den Transistor an.
Erfindungsgemäß wird der gesteuerte Reihentransistor des oben beschriebenen Netzgerätes vor einer Überlastung bei einem vollständigen oder näherungsweisen Kurzschluß der Ausgangsspannung dadurch geschützt, daß die Änderung der Ausgangsspannung bei einem Kurzschluß der Ausgangsspannung über eine oder mehrere Hilfstransistoren- die Basisvorspannung des gesteuerten Transistors im Sinne einer Unterdrückung des Kurzschlußstromes beeinflußt.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In Fig. 1 ist rechts von der strichpunktierten Linie die Schaltung des bekannten geregelten Netzgerätes und links davon die erfindungsgemäße Schutzschaltung dargestellt. Die Basis des Reihentransistors T2 wird von der am Widerstand R1 liegenden Spannung im Sinne einer Konstanthaltung der Ausgangsspannung U2 gesteuert. -Sie wird von einem verstärkenden Transistor T1 geliefert, dessen Basis von der Differenz eines Teiles der Ausgangsspannung U2 am Abgriff des Spannungsteilers R3 und der konstanten Bezugsspannung an der Zenerdiode D1 beeinflußt wird. Die Zenerdiode liegt über den Widerstand R2 an der Spannung U2.
Die beschriebene Funktion wird im Normalfall durch die Schutzschaltung, die die Transistoren T3 und T4 enthält, nicht beeinträchtigt. Der Transistor T4 ist über den Widerstand R4 von der negativen Ausgangsspannung U, voll geöffnet, also leitend gemacht. Dadurch ist seine yKollektorspannung soweit heruntergesetzt, daß der Transistor T3, der am Emitter über den Spannungsteiler R., RD geeignet vorgespannt ist, gesperrt wird. Werden nun die Ausgangsklemmen durch einen Kurzschluß verbunden, bricht die Ausgangsspannung U2 zusammen. Damit wird der vorher leitende Transistor T4 gesperrt, und der Transistor T3 wird über den Widerstand R; von der Eingangsspannung U1 bis auf seine Restspannung geöffnet, wodurch am unteren Ende des Widerstandes R1 eine starke positive Spannung gegenüber seinem oberen Ende entsteht, die den Reihentransistor T2 der Regelschalteng praktisch sperrt. Dieser Zustand der Schaltung bleibt auch nach Aufhebung des Kurzschlusses erhalten, da der Transistor T4 über den gesperrten Transistor T2 und über R4 nicht wieder geöffnet werden kann.
Durch Betätigung der Taste Tal wird der Transistor T4 über den Widerstand R8 von der Eingangsspannung wieder geöffnet, wodurch der Ausgangszustand wieder hergestellt wird.
In Fig. 2 wird durch Vorspannung des Emitters von T4 über den Spannungsteiler R9, Rio erreicht, daß die Schutzschaltung schon anspricht, wenn U2 eine mit R9, Rio gegebene Schwellenspannung unterschreitet. Mit dieser Schaltung erreicht man also, daß die Schutzschaltung auch anspricht, wenn U2 durch eine extreme Belastung nur zum Teil zusammenbricht. Darüber hinaus erzielt man in dieser Schaltung eine höhere Abschaltgeschwindigkeit.
Da T4 im Normalfall leitend sein muß, muß entsprechend der Emitterspannung an Rio auch das Basispotential von T4 durch den Widerstand Ril angehoben werden. Der Kondensator C1 ist vorgesehen, um die Emittervorspannung von T4 während des Abschaltvorganges festzuhalten.
Durch die Anhebung der Potentiale an Emitter und Basis von T4 wird auch das zugehörige Kollektorpotential angehoben, so daß der Transistor T3, der mit seinen Potentialen durch die Regelschaltung festgelegt ist in der in Fig. 1 gezeichneten Weise nicht mehr gesperrt werden könnte. Um das doch zu erreichen, ist in Abb. 2 die Zenerdiode D2 vorgesehen, die im Normalfall bei leitendem Transistor T4 gesperrt ist, womit dann die Spannung am Wider.-stand R12 so klein ist, daß T3 sicher gesperrt wird. Wird bei Ansprechen der Schutzschaltung der Transistor T4 gesperrt, so steigt dessen Kollektorspannung bis zum Öffnen von D-2 bei Erreichen der Zener-. Spannung, wodurch dann die Spannung. an R12 so weit steigt; daß T3 voll äufgesteuert wird.
Die Auslösung der Abschaltung erfolgt wie zuvor über die Taste Tal.
In Fig. 3 ist die Schaltung nach Fig. 2 den Erfordernissen eines Nefzversorgungsgerätes angepaßt, bei dem die Ausgangsspannung in einem größeren Bereich verändert werden kann. Die Feineinstellung der Ausgangsspannung U2 erfolgt in bekannter Weise durch Änderung des Abgriffes von R3 (Fig.2), während die Grobeinstellung durch stufenweise Änderung von U1 erfolgt. Zur angenäherten Konstanthaltung der Aussteuerung des Transistors T4 im Bereich der über R4 zugeführten variablen Ausgangsspannung ist für R11 ein Heißleiter verwendet. Die Widerstände R13 und R14 sind zur Begrenzung der Basisströme bestimmt.
In allen drei Schaltungen können zwischen die Transistoren Ti und T2 in bekannter Weise weitere Transistoren geschaltet werden, wenn der starke Basisstrom von T2 nicht direkt von T1 gesteuert werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schutzeinrichtung für ein Netzgerät, welches eine konstante Gleichspannung dadurch liefert, daß ein in Reihe zur Speisespannung liegender Transistor an seiner Basis über einen verstärkenden Transistor von der Differenz eines Teiles der Ausgangsspannung und einer konstanten Bezugsspan g im Sinne einer _konstanten der Ausgangsspannung gesteuert wird, dadurch gekennzeidinet, daß der gesteuerte Reihentransistor (T2). vor einer Überlastung bei einem vollständigen oder näherungsweisen Kurzschluß der Ausgangsspannung dadurch geschützt wird, daß die Änderung_derAusgangsspannung bei einem Kurzschluß der .Ausgangsspannung über eine oder mehrere Hilfsfransistoren (T4, T3) die Basisvorspannung des gesteuerten Transistors (T2) im Sinne einer Unterdrückung des Kurzschlußstromes beeinflußt (Fig. 1 bis 3).
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Nebenschluß zu der Reihenschaltung des verstärkenden Transistors (T1) und der Bezugsspannungsquelle (Dl) ein Hilfstransistor (T3) liegt, der im normalen Betriebsfall dadurch nichtleitend ist, daß seine Basis über einen weiteren, im normalen Betriebsfall leitenden Hilfstransistor (T4) eine entsprechende Vorspannung erhält, wobei die Basis des weiteren Hilfstransistors (T4) über einen Widerstand (R4) mit demjenigen Pol (-) der Ausgangsspannung verbunden ist, -an dem der gesteuerte Transistor (T2) liegt, so daß bei einem Kurzschluß der Ausgangsspannung der weitere Hilfstransistor (T4) nichtleitend wird und dadurch den ersten Hilfstransistor (T.) leitend macht, wodurch die Vorspannung der Basis des gesteuerten Transistors (T2) so zweit geändert wird, daß der. Kurzschlußstrom unterdrückt wird (Fig.1).
3. Schutzschaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Zenerdiode (D2) zwischen den beiden Hilfstransistoren (Fig.2 und 3). In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1169 849; Telefunken Zeitung, September 1958, S. 172; Elektronische Rundschau, 1958, S. 343; Electronie Engineering, Februar 1957, S. 95.