DE1260013B - Device for keeping the terminal voltage of an electrical device constant - Google Patents
Device for keeping the terminal voltage of an electrical device constantInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
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AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. CL:Int. CL:
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Deutsche KL: 21 c - 67/70 German KL: 21 c - 67/70
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N19941VIIIb/21c
25. April 1961
1. Februar 1968N19941VIIIb / 21c
April 25, 1961
1st February 1968
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Konstanthalten der Klemmenspannung eines elektrischen Gerätes bzw. eines Belastungswiderstandes, der aus einer Gleichstromquelle gespeist wird, wobei zwischen der Stromquelle und dem Belastungswiderstand ein Stelltransistor eingeschaltet ist, dessen Widerstand unter der Steuerung eines zweiten Transistors entsprechend den Spannungsänderungen der Stromquelle und der Stromänderungen des Belastungswiderstandes derart geändert wird, daß die Klemmenspannung am Belastungswiderstand nahezu konstant bleibt.The invention relates to a device for keeping the terminal voltage constant electrical device or a load resistor fed from a direct current source is switched on between the current source and the load resistor, a control transistor whose resistance is under the control of a second transistor according to the voltage changes of the current source and the current changes of the load resistor is changed in such a way that the terminal voltage at the load resistor remains almost constant.
Die Erfindung bezweekt, eine Vorrichtung zu schaffen, die bewirkt, daß, wenn der Widerstand des Verbrauchers einen bestimmten Wert unterschreitet, der von der Vorrichtung gelieferte Strom derart abnimmt, daß der Stelltransistor nicht der Gefahr einei Überlastung ausgesetzt wird. Insbesondere wird dei Kurzschlußstrom auf einen unschädlichen Wert beschränkt. The invention aims to provide a device which causes, when the resistance of the Consumer falls below a certain value, the current supplied by the device decreases in such a way, that the control transistor is not exposed to the risk of overload. In particular, dei Short-circuit current limited to a harmless value.
Es ist bekannt, bei Verwendung von Röhren bei solchen Vorrichtungen einen Widerstand in Reihe mit der Stellröhre zu schalten und diesem Widerstand eine Spannung zu entnehmen, die über einen Gleichrichter mit Vorspannung auf das Steuergittei der Stellröhre einwirkt, in der Weise, daß, wenn der Strom einen bestimmten Wert überschreitet, der Gleichrichter stromführend wird, wodurch die in Reihe geschaltete Röhre derart gesteuert wird, daß der Röhrenwiderstand stark zunimmt. Bei Vorrichtungen mit Transistoren ist diese Sicherung ungenügend, weil der Strom bei Kurzschlüssen noch einen zu hohen Wert -beibehält und die Wärmeentwicklung im Transistor die zulässige Grenze übersteigen würde. .It is known to place a resistor in series when tubes are used in such devices to switch with the adjusting tube and to take a voltage from this resistor, which via a Rectifier acts with bias on the Steuergittei the adjusting tube, in such a way that when the Current exceeds a certain value, the rectifier becomes live, whereby the in Series connected tube is controlled in such a way that the tube resistance increases sharply. With devices With transistors, this fuse is insufficient because the current is still in the event of a short circuit too high a value and the heat development would exceed the permissible limit in the transistor. .
Es sind ferner mit Transistoren bestückte Schaltungen der erwähnten Art bekannt, die teils spannungsgekoppelt, teils stromgekoppelt arbeiten. Bei diesen wird jedoch die Stromregelung so vorgenommen, daß bei einer Zunahme des Stromes der Widerstand des Stelltransistors herabgesetzt wird. Spannungs- und Stromregelung arbeiten dabei im gleichen Sinne. Ein erheblicher Nachteil ergibt sich dabei durch den fehlenden Schutz im Fall eines Kurzschlusses. ;There are also known circuits equipped with transistors of the type mentioned, some of which are voltage-coupled, work partly with electricity. With these, however, the current control is carried out in such a way that that when the current increases, the resistance of the control transistor is reduced. Tension and current control work in the same way. There is a significant disadvantage here due to the lack of protection in the event of a short circuit. ;
Dieser Nachteil nun wird bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch eine gegensinnige Spannungs- und Stromregelung behoben, und zwar dadurch, daß ein weiterer Transistor vorgesehen ist, der den Stelltransistor mittelbar oder unmittelbar steuert und dessen Eingangskreis die Diagonale einer Widerstandsbrücke bildet, deren einer Zweig aus einer Vorrichtung zum KonstanthaltenThis disadvantage is now in the arrangement according to the invention by an opposing voltage and corrected current regulation, namely in that a further transistor is provided, the the control transistor directly or indirectly controls and its input circuit the diagonal of a resistor bridge forms, one branch of which consists of a device for keeping constant
der Klemmenspannung eines elektrischen Gerätesthe terminal voltage of an electrical device
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)
Vertreter:Representative:
Dr. H. Scholz, Patentanwalt,Dr. H. Scholz, patent attorney,
2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 72000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th
Als Erfinder benannt:
Eerenst Frans Hovius,
Emmasingel, Eindhoven (Niederlande)Named as inventor:
Eerenst Frans Hovius,
Emmasingel, Eindhoven (Netherlands)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Niederlande vom 29. April 1960 (251 079)Netherlands of April 29, 1960 (251 079)
zwischen einer Ausgangsklemme und der Eingangsklemme entgegengesetzter Polarität angeschlossenen Reihenschaltung zweier Widerstände und deren anderer aus einem Reihenwiderstand und dem Belastungswiderstand besteht, und daß die Brücke derart bemessen ist, daß, wenn der Belastungswiderstand einen bestimmten Wert unterschreitet, der weitere Transistor den Stelltransistor sperrt, wodurch der Strom bis auf einen Wert herabsinkt, der klein im Vergleich zu dem des Nennstroms ist.connected between an output terminal and the input terminal of opposite polarity Series connection of two resistors and the other consisting of a series resistor and the load resistor exists, and that the bridge is dimensioned such that when the load resistance falls below a certain value, the further transistor blocks the setting transistor, whereby the current decreases to a value which is small compared to that of the nominal current.
Die Schaltung wirkt auf normale Weise, solange der Belastungswiderstand oberhalb eines gewissen Wertes liegt, und die Ausgangsspannung wird dabei auf einen konstanten Wert eingestellt. Der dritte Transistor ist dann stromlos oder übt wenigstens keine steuernde Wirkung auf den ersten aus. Bei niedrigeren Belastungswiderständen wird der dritte Transistor stromführend infolge der Tatsache, daß das Vorzeichen der Diagonalspannung der Brücke sich ändert, was eine Steuerung des Stelltransistors in solchem Sinne herbeiführt, daß die Ausgangsspannung herabgesetzt wird. Die Diagonalspannung ändert sich infolgedessen in noch höherem Maße, wodurch ein zweiter Zustand erreicht wird, bei dem der Ausgangsstrom bis auf einen Wert herabsinkt, der kleiner als der Nennwert ist.The circuit works in the normal way as long as the load resistance is above a certain level Value, and the output voltage is set to a constant value. The third The transistor is then de-energized or at least has no controlling effect on the first. at lower load resistances, the third transistor becomes live due to the fact that the sign of the diagonal voltage of the bridge changes, which controls the control transistor brings about in such a sense that the output voltage is reduced. The diagonal tension consequently changes to an even greater extent, thereby reaching a second state in which the output current drops to a value that is less than the nominal value.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
709 747/430709 747/430
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel mit einem Stelltransistor T1, einem Reihenwiderstand R5 und einer Belastung B. An den Ausgang ist ein " Potentiometer P angeschlossen, dessen Abgriff mit der Basiselektrode eines zweiten Transistors T2 verbunden ist, der über einen Widerstand RG gespeist wird und dessen Emitterleitung eine Diode G1 enthält, über welcher eine konstante Bezugsspannung auftritt. Die Diode ist über einen Widerstand i?7 mit der negativen Speiseleitung verbunden und erhält darüber einen bestimmten Einstellstrom. Der Transistor T2 steuert einen dritten Transistor T3, der ausschließlich zur Stromverstärkung dient und an sich den Stelltransistor T1 steuert. Die richtige Stromeinstellung von T5 erfolgt mittels des Widerstandes R8. Fig. 1 shows schematically an embodiment with a control transistor T 1 , a series resistor R 5 and a load B. A "potentiometer P is connected to the output, the tap of which is connected to the base electrode of a second transistor T 2 , which via a resistor R G is fed and the emitter line contains a diode G 1 , across which a constant reference voltage occurs. The diode is connected to the negative feed line via a resistor i? 7 and receives a certain setting current. The transistor T 2 controls a third transistor T 3 , exclusively used for the power gain and in itself the control transistor T 1 controls. the right power setting of T 5 is effected by means of resistor R 8.
Die Wirkungsweise der soweit beschriebenen Vorrichtung ist bekannt: Jede Spannungserhöhung an den Klemmen der Belastung B wirkt über die Transistoren T2 und T3 in solchem Sinne auf den Stelltransistor T1 ein, daß eine kompensierende Änderung dieses Transistors der Spannungsänderung entgegenwirkt. The operation of the apparatus thus far described is well known: Each increase in voltage at the terminals of the load B acting that a compensating change of this transistor counteracts a of the change in voltage across the transistors T 2 and T 3 in this sense on the control transistor T. 1
Nach der Erfindung ist ein weiterer Transistor T1 vorhanden, der gleichfalls, über den Transistor T3 den Transistor T1 steuert. Die positive Speiseleitung enthält einen Widerstand R3, und der Emitter des Transistors T4 ist über einen Widerstand R1 mit der positiven Zuführung verbunden. Die Basiselektrode des Transistors T4 ist gegebenenfalls über einen Widerstand R1 in solcher Weise mit der positiven Speiseleitung verbunden, daß der Spannungsverlusl über dem Widerstand R3 eine steuernde Wirkung auf den Transistor ausüben kann. Weiterhin ist ein Widerstand R2 zwischen dem Emitter des Transistors T1 und der negativen Speiseleitung der Belastung eingeschaltet.According to the invention, a further transistor T 1 is present, which also controls the transistor T 1 via the transistor T 3. The positive feed line contains a resistor R 3 , and the emitter of the transistor T 4 is connected to the positive lead via a resistor R 1. The base electrode of the transistor T 4 is optionally connected via a resistor R 1 to the positive feed line in such a way that the voltage loss across the resistor R 3 can exert a controlling effect on the transistor. Furthermore, a resistor R 2 is connected between the emitter of the transistor T 1 and the negative feed line of the load.
"Es stellt sich heraus, daß der Eingangskreis des Transistors T1 die Diagonale einer Brücke zwischen Speiseklemmen bildet, deren einer Zweig durch die Widerstände A4 und R2 und deren anderer durch den Widerstand R3 und den Belastungswiderstand B gebildet wird. Wenn letzterer zu niedrig wird, wird der Transistor T4 wirksam in solchem Sinne, daß der Strom beschränkt wird. Auch die Ausgangsspannung fällt dann ab, was zur Folge hat, daß die Spannung über den Widerstand i?4 abnimmt, was eine starke Sperrung des Transistors T1 herbeiführt. Eine vollständige Sperrung kann durch Aufnahme eines verhältnismäßig niedrigen Reihenwiderstandes R5 erzielt werden."It turns out that the input circuit of transistor T 1 forms the diagonal of a bridge between supply terminals, one branch of which is formed by resistors A 4 and R 2 and the other by resistor R 3 and load resistor B. When the latter is closed becomes low, the transistor T 4 is effective in such a way that the current is limited.The output voltage then also drops, which has the consequence that the voltage across the resistor i? 4 decreases, which a strong blocking of the transistor T 1 Complete blocking can be achieved by including a relatively low series resistance R 5 .
Eine abgeänderte Schaltung ist in Fig.2 dargestellt. Dabei ist ein Kondensator C zwischen der Basis des Transistors T4 und der positiven Zuführung eingeschaltet, wobei sich zwischen dieser Basis und der positiven Klemme des Verbrauchers eine Diode G2 befindet. Bei einer Zunahme des Belastungsstromes und somit einer Zunahme der Spannung über R3 wird G2 stromführend, und der Kondensator C wird aufgeladen. Bei Kurzschluß ist G2 gesperrt, und der Kondensator entlädt sich über den hohen Widerstand A1. Die Spannung zwischen der Basis und dem Emitter nimmt dabei verzögert ab, so daß auch die normale Regelung verzögert wiederhergestellt wird. Bleibt der Kurzschluß bestehen, so ist mithin der mittlere Strom bei Überlastung niedriger als bei der ersten Schaltung und also auch die Energie, die in T1 umgesetzt wird.A modified circuit is shown in Fig.2. A capacitor C is connected between the base of the transistor T 4 and the positive lead, a diode G 2 being located between this base and the positive terminal of the consumer. With an increase in the load current and thus an increase in the voltage across R 3 , G 2 becomes live and the capacitor C is charged. In the event of a short circuit, G 2 is blocked and the capacitor discharges through the high resistance A 1 . The voltage between the base and the emitter decreases with a delay, so that normal regulation is also restored with a delay. If the short circuit persists, the mean current in the event of an overload is lower than in the first circuit and so is the energy that is converted into T 1 .
Diese Schaltung hat weiter noch die Vorteile, daß bei Speisung aus einem Wechselstromnetz über einen Transformator und einen Gleichrichter diese letzteren nur für den Nennstrom und die Nennspannung bemessen zu sein brauchen und daß für die Sicherung nur wenige zusätzliche Teile erforderlich sind.This circuit still has the advantages that when fed from an AC network via a Transformer and a rectifier these latter only for the nominal current and the nominal voltage need to be sized and that only a few additional parts are required for the backup.
Der Transistor T1 kann derart bemessen werden, daß er bei normalem Betrieb voll belastet ist.The transistor T 1 can be dimensioned such that it is fully loaded during normal operation.
Die Vorrichtung kann auch mit Röhren bestückt werden.The device can also be equipped with tubes.
F i g. 3 zeigt eine graphische Darstellung, in welcher der Strom als Funktion des Belastungswiderstandes aufgetragen ist. Wenn der Widerstand bis auf RK herabsinkt, erreicht der Strom J einen Maximalwert Jmax, der gleichfalls der Nennbetriebsstrom sein kann. Bei noch niedrigen Belastungswiderständen nimmt der Strom stark ab. Die Vorrichtung hat den zusätzlichen Vorteil, daß nach einem Kurzschluß oder einer Überlastung der normale Zustand selbsttätig wiederhergestellt wird.F i g. 3 shows a graph in which the current is plotted as a function of the load resistance. When the resistance drops to R K , the current J reaches a maximum value J max , which can also be the rated operating current. If the load resistance is still low, the current drops sharply. The device has the additional advantage that the normal state is automatically restored after a short circuit or an overload.
Claims (1)
Deutsche Patentschrift Nr. 967 890;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1061394;
französische Patentschrift Nr. 1186 900;
USA.-Patentschrift Nr. 2 697 811;
ETZ-B 11 (1959), S. 125;
Elektronik, 1959, S. 320;
AEG-Mitt. 50 (1960), S. 54.Considered publications:
German Patent No. 967 890;
German Auslegeschrift No. 1061394;
French Patent No. 1186 900;
U.S. Patent No. 2,697,811;
ETZ-B 11 (1959), p. 125;
Elektronik, 1959, p. 320;
AEG notification 50 (1960), p. 54.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| NL251079 | 1960-04-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE1260013B true DE1260013B (en) | 1968-02-01 |
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ID=19752305
Family Applications (1)
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| DE1961N0019941 Pending DE1260013B (en) | 1960-04-29 | 1961-04-25 | Device for keeping the terminal voltage of an electrical device constant |
Country Status (3)
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|---|---|
| DE (1) | DE1260013B (en) |
| GB (1) | GB942879A (en) |
| NL (1) | NL112390C (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE967890C (en) * | 1942-11-29 | 1957-12-27 | Siemens Ag | Electronic DC voltage regulator with control and regulating tubes |
| DE1061394B (en) * | 1956-09-28 | 1959-07-16 | Siemens Ag | Circuit for automatically keeping the output voltage of a direct voltage source constant |
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- NL NL112390D patent/NL112390C/xx active
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1961
- 1961-04-25 DE DE1961N0019941 patent/DE1260013B/en active Pending
- 1961-04-26 GB GB1509261A patent/GB942879A/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB942879A (en) | 1963-11-27 |
| NL112390C (en) |
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