Einrichtung zur Sicherheitsabschaltung des Verbraucherkreises bei
einem Spannungskonstanthalter mit Zenerdioden Spannungskonstanthalter mit Zenerdioden
werden wegen ihres einfachen Aufbaues immer häufiger verwendet, insbesondere als
Konstantspannungsquellen für die Meßschaltung von Kompensationsgeräten. Da hierbei
nur Ströme von einigen mA fließen und auch die Speisespannung kleiner als
15 V gewählt werden kann, lassen sich die für die Explosionssicherheit
gel-
tenden Vorschriften erfüllen, wenn der Strom und die Leerlaufspannung
für den ungünstigsten Fall, z. B. nach Defektwerden sämtlicher Zenerdioden entsprechend
begrenzt wird. Nach den Vorschriften über die explosionssichere Ausführung von Geräten
darf eine Spannung von 15 V und ein Strom von 100 mA (Spitzenwerte)
in keinem denkbaren Betriebsfaff überschritten werden. Diese Bedingung wird bei
den bekannten Konstanthaltern mit induktiven und ohmsehen Längswiderständen und
Zenerdioden als Querwiderständen ohne besondere Maßnahmen nicht erfüllt.Device for the safety shutdown of the consumer circuit in a voltage stabilizer with Zener diodes Voltage stabilizers with Zener diodes are used more and more frequently because of their simple structure, in particular as constant voltage sources for the measuring circuit of compensation devices. Since currents of a few mA only flow here and the supply voltage can also be selected to be less than 15 V, the regulations applicable to explosion safety can be met if the current and the no-load voltage for the worst case, e.g. B. is limited accordingly after all Zener diodes become defective. According to the regulations on the explosion-proof design of devices, a voltage of 15 V and a current of 100 mA (peak values) must not be exceeded in any conceivable facility. This condition is not met in the case of the known stabilizers with inductive and ohmic series resistors and Zener diodes as cross resistances without special measures.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Konstanthalter der angegebenen
Ausführungsform. explosionssicher zu machen, d. h. den möglichen Ausgangsstrom
und die Leerlaufspannung zu begrenzen. Gemäß der Erfindung wird die Spannungsbegrenzung
dadurch erreicht, daß eine Feinsicherung als Längswiderstand und dahinter eine Zenerdiode
als Querwiderstand geschaltet ist, deren Zenerspannung die Spannung der Zenerdioden
des Spannungskonstanthalters übertrifft. Zur Strombegrenzung wird noch ein hochohnüger
Widerstand hinter die Sicherung geschaltet, damit bei einem unbeabsichtigten Kurzschluß
der Ausgangsklemmen des Konstanthalters die Sicherung nicht anspricht.The invention is based on the object of stabilizers of the specified embodiment. to make explosion-proof, d. H. to limit the possible output current and the open circuit voltage. According to the invention, the voltage limitation is achieved in that a microfuse is connected as a series resistor and behind it a Zener diode as a cross resistor, the Zener voltage of which exceeds the voltage of the Zener diodes of the voltage stabilizer. To limit the current, a high resistance is connected behind the fuse so that the fuse does not respond in the event of an unintentional short-circuit of the output terminals of the constant holder.
Ein Ausführungsbeispiel für eine Begrenzungs-Schaltung nach der Erfindung
soll an Hand der Zeichnung kurz erläutert werden. Vom Eingangstransformator Tr des
Konstanthalters wird die Netzspannung auf einen Wert von beispielsweise
35 V herabgesetzt. Die Sekundärspannung wird über die Gleichrichter Gl in
bekannter Weise gleichgerichtet und über eine Drossel Dr der Schaltung des Konstanthalters
zugeführt, welche die Längswiderstände R, und R , und die Zenerdioden A, und Zl.
als Querwiderstände umfaßt. Am Ausgang des Spannungskonstanthalters tritt somit
bei dem gewählten Ausführungsbeispiel eine Spannung von 6 V auf. Falls die
Zenerdioden beide defekt werden, und die Querströme fortfallen, steigt die Ausgangsspannung
des Konstanthalters über das zulässige Maß hinaus an. Um dies zu verhindern, ist
gemäß der Erfindung die Feinsicherung Si als Längswiderstand und dahinter als Querwiderstand
die Zenerdiode Z112 angeschlossen. Wenn die Zenerdioden Zll() und Zl. aus irgendeinem
Grunde zerstört sind, fließt über die Zenerdiode A, bei dem gewählten Ausführungsbeispiel
ein Strom von etwa 60 mA. Die Feinsicherung wird für eine Stromstärke von
20 mA ausgelegt, so daß sie im Störungsfall unbedingt anspricht.An exemplary embodiment for a limiting circuit according to the invention will be briefly explained with reference to the drawing. The mains voltage is reduced to a value of 35 V, for example, by the input transformer Tr of the stabilizer. The secondary voltage is rectified in a known manner via the rectifier Gl and fed via a choke Dr to the circuit of the constant holder, which comprises the series resistors R and R and the Zener diodes A and Zl. As cross resistors. In the selected exemplary embodiment, a voltage of 6 V thus occurs at the output of the voltage stabilizer. If the Zener diodes both become defective and the cross currents cease to exist, the output voltage of the stabilizer rises above the permissible level. In order to prevent this, according to the invention, the microfuse Si is connected as a series resistance and, behind it, the Zener diode Z112 as a transverse resistance. If the Zener diodes Zll () and Zl. Are destroyed for any reason, a current of about 60 mA flows through the Zener diode A, in the selected embodiment. The microfuse is designed for a current of 20 mA so that it responds in the event of a fault.
Um zu verhindern, daß bei einem unbeabsichtigten Kurzschluß der Ausgangsklemmen
1 und 2 die Sicherung Si anspricht, ist dem Konstanthalter der hochohnüge
Widerstand R, vorgeschaltet. Der Widerstand R , ist ein Kupferwiderstand
und dient der Temperaturkompensation. Werden die Klemmen 1 und 2 kurzgeschlossen,
so wird der fließende Strom auf einen Wert unter 20 mA begrenzt, damit die Sicherung
SI nicht anspricht. Das Auswechseln dieser Sicherung darf nämlich nach den Bestimmungen
über die Explosionssicherheit von Geräten nicht betriebsmäßig möglich sein, um zu
verhindern, daß die Sieherungskontakte Überbrückt werden. Die Sicherung wird deshalb
mit Isoliermaterial vergossen, so daß die Anschlußkontakte nicht zugänglich sind.In order to prevent the fuse Si from responding in the event of an unintentional short-circuit of the output terminals 1 and 2, the constant holder is preceded by the high resistance R 1. The resistance R is a resistance of copper and is used for temperature compensation. If terminals 1 and 2 are short-circuited, the flowing current is limited to a value below 20 mA so that the fuse SI does not respond. The replacement of this fuse must namely not be operationally possible according to the regulations on the explosion safety of devices, in order to prevent the safety contacts from being bridged. The fuse is therefore cast with insulating material so that the connection contacts are not accessible.