DE1277999B - Schutzeinrichtung fuer eine Schaltanordnung zur Erzeugung von Stromimpulsen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4mtW^ PATENTAMT Int. α.:

H02h

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KI.: 21d3-2

Nummer: 1277 999

Aktenzeichen: P 12 77 999.6-32 (A 40480)

Anmeldetag: 19. Juni 1962

Auslegetag: 19. September 1968

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung für eine Schaltanordnung zur Erzeugung von Stromimpulsen mit einer Gleichstromquelle, mindestens einem Transistor, welcher über zwei seiner !Elektroden zwischen die Gleichstromquelle und einen Verbraucherkreis geschaltet ist, und mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Transistors durch Anlegen einer Steuerspannung eines Transformators.

Schutzeinrichtungen dieser Art, bei denen durch Aussteuerung eines Transistors das Überschreiten eines vorgegebenen Stromes verhindert wird, sind in den verschiedensten mehr oder weniger komplizierten Ausführungsformen bekannt. So ist beispielsweise eine Schaltung zur Stromunterbrechung beim Auftreten von Überströmen bekannt, bei der ein Halbleiterwiderstand beim Überschreiten des Nennwertes den Stromkreis sperrt. Diese bekannte Schaltung arbeitet wie ein Sicherungsautomat und erfordert mindestens zwei Transistoren, die zusammen einen bistabilen Kreis bilden, um eine einmal begonnene Stromunterbrechung verhältnismäßig stark zu beschleunigen. Diese bekannte Schaltung ist nicht sehr betriebssicher. Es ist auch bereits schon eine Schutzeinrichtung gegen Überlastung von Stromrichteranlagen bekannt, bei der eine von dem zu überwachenden Strom abgeleitete Spannung einen Stromkreis speist, der über die Steuerstrecke eines Transistors sowie in Sperrichtung über eine Zenerdiode verläuft, deren Zenerspannung wertmäßig dem oberen Grenzstromsollwert entspricht, bei welchem die Schutzeinrichtung ansprechen soll. Hierbei ist noch ein zweiter Stromkreis vorgesehen, der über die Emitter-Kollektor-Strecke des Tranistors verläuft und eine Spannung für die Speisung eines elektrischen Zeitkreises liefert, der nach einem zeitlich vorbestimmten Ablauf die Schutzeinrichtung der Anlage steuert. Auch diese bekannte Schaltung ist im Aufbau sehr kompliziert und aufwendig. Entsprechendes gilt für eine weitere bekannte Kurzschlußschutzschaltung, bei der eine Flip-Flop-Schaltung zur Anwendung kommt, die über eine Diode mit einem Stabilisierungstransistor verbunden ist. Diese bekannte Schaltung muß nach Beseitigung des Kurzschlusses in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden, wozu ein Tastschalter dient, mit dessen Hilfe der Basis eines zusätzlichen Transistors ein gegenüber dem Emitter positiver Spannungsimpuls zugeführt wird, so daß ein Hilfstransistor nichtleitend und ein anderer Transistor leitend wird. Auch diese bekannte Kurzschlußschutzschaltung ist nicht sehr betriebssicher.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schutzeinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die im Schutzeinrichtung für eine Schaltanordnung
zur Erzeugung von Stromimpulsen

Anmelder:

Ateliers des Charmilles S. A., Genf (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dr. E. v. Pechmann, Patentanwälte,
8000 München 90, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Jean Pfau,

Heinz Rhyner, Genf (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 23. Juni 1961 (7371)

Aufbau sehr einfach und trotzdem sehr betriebssicher ist und die insbesondere für einen zur Funkenerosion dienenden Impulsgenerator geeignet ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Schutzschaltung der eingangs erwähnten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Primärwicklung des Transformators in Reihe mit einer Hilfsgleichstromquelle und einem Gleichrichter parallel zu dem Transistor geschaltet ist, daß die Spannung der Hilfsgleichstromquelle kleiner ist als die Spannung der Gleichstromquelle, jedoch größer als der Spannungsabfall an dem leitenden Halbleiterschaltelement, daß die Durchlaßrichtung des Gleichrichters so gewählt ist, daß bei leitendem Transistor der Strom aus dey Hilfsgleichstromquelle durch die Wicklung des Transformators fließt, während sie den Strom aus der Gleichstromquelle sperrt, und daß durch die Sättigung des Transformators oder durch einen zu hohen Spannungsabfall an dem Transistor eine den Transistor sperrende Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators induziert ist.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung besteht darin, daß der den Transistor durchfließende Strom nicht nur dann unterbrochen wird, wenn dieser Strom einen ungewöhnlich

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hohen Wert erreicht oder der Transistor selbst über- die Spannung zwischen ihren Kollektoren und Emit-

lastet wird, sondern auch nach einer vorbestimmten tern kleiner ist als die Spannung der Quelle S₂.

Impulsdauer selbsttätig unterbrochen wird, die be- Angenommen, die Zenerspannung der Diode 9 sei

stimmt ist durch die Zeit, die erforderlich ist, um den 4 Volt, diejenige der Diode 10 8 Volt und die Span-Transformator zu sättigen. 5 nung der Hilfsgleichstromquelle S₂ 3 Volt. Um die

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemä- Transistoren Q₁.. .Q_n in den leitenden Zustand zu

ßen Schutzeinrichtung ergeben sich aus den Unter- bringen, wird über den Transformator 8 ein Impuls

ansprächen. Die Erfindung wird im folgenden an derart geschickt, daß auf seiner Sekundärwicklung

Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungs- eine Spannung von 10 Volt entsteht. Das Vorzeichen beispielen näher erläutert. io dieser Spannung ist derart, daß die Basen der Tran-

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schutzeinrich- sistoren Q₁.. .Q_n negativ in bezug auf deren Emitter

tung in Anwendung bei einer Funkenerosionsvorrich- werden, und da diese Spannung größer ist als die

tung; Zenerspannung der Diode 10, kann ein Basisstrom

F i g. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer fließen, da ja auch die Diode 9 in Durchlaßrichtung erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung; 15 vom Strom durchflossen wird.

F i g. 3 zeigt die Anwendung einer erfindungsgemä- Bei nichtleitenden Transistoren kann kein Strom

ßen Schutzeinrichtung bei einer Speiseschaltung für durch die Primärwicklung 3 des Transformators 2

einen Elektromotor; fließen, da die Potentialdifferenz zwischen Kollektor

F i g. 4 zeigt die Anwendung bei einem Oszillator; und Emitter gleich der Spannung der Gleichstrom-

F i g. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer ao quelle S₁ von z. B. 40 Volt und somit größer ist als

erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung. die Spannung der Hilfsgleichstromquelle S₂. Diese

F i g. 1 zeigt einen Impulsgenerator zur Metall- letztere kann demzufolge keinen Strom durch den

bearbeitung durch Funkenerosion. Er umfaßt eine Kreis schicken, ebenso kann auch kein Strom von

Gleichstromquelle S₁, deren negativer Pol über einen der Gleichstromquelle S₁ durch die Wicklung 3 flievariablen Widerstand R mit einer Elektrode E und 35 ßen, da die Diode 11 den Strom sperrt,

deren positiver Pol über PNP-Transistoren Q₁... Q_n Wenn die Transistoren Q₁.. .Q_n durch den Zünd-

mit dem zu bearbeitenden Werkstück P verbunden impuls in den leitenden Zustand gebracht werden,

ist. Alle diese Transistoren sind parallel geschaltet wird die Potentialdifferenz zwischen den Kollektoren

und dienen dazu, den von der Gleichstromquelle S₁ und den Emittern praktisch zu Null, und aus der gelieferten Strom in etwa rechteckige Stromimpulse 30 Hilfsgleichstromquelle S₃ fließt ein Strom durch die

zu zerhacken. Wicklung 3. Dieser Strom bewirkt eine fortschrei-

Die Kollektoren C₁.. .C_n der Transistoren sind tende Erhöhung des magnetischen Flusses im Trans-

über eine Diode 14 mit dem negativen Pol, die Emit- formator 2, solange dessen Kern nicht gesättigt ist.

ter E₁.. .E_n mit dem postiven Pol der Gleichstrom- Während dieser Flußerhöhung wird in der Sekundärquelle S₁ verbunden. Parallel zur Gleichstromquelle 35 wicklung 4 eine Spannung von etwa 2 Volt induziert

S₁ ist ein Elektrolytkondensator 15 geschaltet. Hier- (Verlust im Primärkreis), die nun die Basen in bezug

durch werden Überspannungen zwischen Kollektor auf die Emitter negativ polarisiert und somit die

und Emitter beim Abschalten der Transistoren ver- Transistoren in ihrem leitenden Zustand hält,

mieden. Die Dioden 9 und 10 sind für eine Spannung unter

Die Schaltung umfaßt erfindungsgemäß eine Hilfs- 40 4 Volt nichtleitend, und somit ist die Sekundärwickstromquelle S₂, gebildet durch ein Potentiometer 12, lung 4 durch diese Dioden nicht kurzgeschlossen, das von einem Gleichstrom durchflossen ist und des- Wenn der Transformator gesättigt ist, nehmen die sen Gleitkontakt einerseits über einen Kondensator Basen das Potential der Emitter an, so daß die Tran-12 α mit den Kollektoren der Transistoren Q₁ ... Q_n sistoren zu sperren beginnen und zwischen den KoI- und andererseits über eine Diode 11 und die Primär- 45 lektoren und den Emittern eine Potentialdifferenz wicklung 3 des Transformators 2, der eine annähernd entsteht, die dem Strom durch die Primärwicklung 3 rechteckige Magnetisierungscharakteristik aufweist, des Transformators 2 entgegenwirkt. Diese Abnahme mit den Emittern dieser Transistoren verbunden ist. des Primärstromes bewirkt eine Umkehrung der in

Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Primär- der Sekundärwicklung 4 induzierten Spannung, her-

wicklung 3 und der Sekundärwicklung 4 des Trans- 50 vorgerufen durch den Vormagnetisierungsstrom in

formators 2 ist 1:1. Der Wickelsinn der Wicklungen der Wicklung 13, und diese Spannung spannt die

ist durch einen Punkt gekennzeichnet. Basen positiv vor und bewirkt eine noch intensivere

Die Sekundärwicklung 4 ist einerseits über die Sperrung der Transistoren.

Sekundärwicklung eines Impulstransformtors 8 mit Die Transistoren können auch schon vor dem Erden Emittern E₁.. .E_n und andererseits mit den Ba- 55 reichen der Sättigung des Transformators in den sen der Transistoren verbunden. Zudem ist sie durch nichtleitenden Zustand gebracht werden, sobald der zwei gegeneinandergeschaltete Zenerdioden 9 und 10 Strom, der durch die Transistoren Q₁.. .Q_n fließt, überbrückt. einen maximalen Wert überschreitet. Ein erhöhter

Eine Wicklung 13 ist für die Vormagnetisierung Strom, z. B. infolge eines Kurzschlusses zwischen der des Transformators 2 vorgesehen. Die Durchlaßrich- 60 Elektrode E und dem Werkstück P, bewirkt ab einem tung des Gleichrichters 11 ist so gewählt, daß der bestimmten Wert eine erhebliche Erhöhung der Span-Strom von der Hilfsstromquelle S₂ ungehindert flie- nung zwischen Emitter und Kollektor, die mit dem ßen kann, der Strom der Gleichspannungsquelle S₁ Knick in der Spannung-Strom-Charakteristik zusamjedoch gesperrt wird, während sich die Transistoren menhängt.

O₁... Q_n im nichtleitenden Zustand befinden. Dieser 65 Sobald dieser Spannungsabfall größer wird als die

Strom kann in dem die Kollektoren und Emitter der Spannung der Hilfsgleichstromquelle S₂, kann der

Transistoren Q₁... Q_n enthaltenden Kreis nur flie- Strom in der Primärwicklung 3 nicht mehr fließen,

ßen, sofern letztere im leitenden Zustand sind und und in der Sekundärwicklung 4 wird eine Spannung

induziert, die die Basen positiv vorspannt und somit die Transistoren in den Sperrzustand bringt. Diese Spannung wird durch die Zenerdiode 10 auf 8 Volt begrenzt, wodurch die Transistoren vor Überspannung geschützt sind und gleichzeitig eine rasche Entmagnetisierung des Transformators 2 bewirkt wird. Diese Zenerdiode 10 kann auch durch einen Widerstand ersetzt werden.

Nimmt man an, der Widerstand R habe einen solchen Wert, daß er für den Bearbeitungsstrom einen Spannungsabfall von 15 Volt hervorruft, daß weiterhin die Spannung der Gleichstromquelle S₁ 40VoIt und die Spannung zwischen Elektrode und Werkstück 25VoIt sei, so sieht man, daß im Falle eines Kurzschlusses die ganze Quellenspannung am Widerstand R erscheint und daß der Strom dann den 2,7fachen Wert annimmt. Bei den bekannten Schaltungen ist es möglich, mittels der Transistoren einen neuen Stromimpuls zu geben, auch wenn die Elektrode und das Werkstück kurzgeschlossen sind. Deshalb müssen die Transistoren so dimensioniert sein, daß sie den Kurzschlußstrom zu führen vermögen, der viel größer ist als der Arbeitsstrom. Will man jedoch die Anzahl der parallelgeschalteten Transistoren vermindern, so kann man auch den Widerstand R vergrößern, derart, daß der Spannungsabfall z. B. 25 Volt beträgt. Da die Spannung zwischen Elektrode und Werkstück 25 Volt beträgt, muß die Gleichspannung 50 Volt betragen. In diesem Fall ist der Kurzschlußstrom nur noch zweimal so groß wie der Arbeitsstrom, hingegen wird in dem Widerstand R viel mehr Energie vernichtet, was den Wirkungsgrad der Anlage herabsetzt.

Mit der erfindungsgemäßen Schutzschaltung ist es hingegen nicht möglich, die Tranistoren in den leitenden Zustand zu bringen, wenn die Elektrode mit dem Werkstück kurzgeschlossen ist, denn bei Kurzschluß mit Zufuhr eines Zündimpulses durch den Impulstransformator 8 ist der Spannungsabfall an den Transistoren größer als die Spannung der Hilfsgleichstromquelle S₂, so daß diese Quelle keinen Strom durch die Wicklung 3 des Transformators 2 schicken kann, und die Transistoren können nicht im leitenden Zustand gehalten werden, um einen Stromimpuls einer gewissen Dauer an die mit dem Werkstück kurzgeschlossene Elektrode abzugeben. In diesem Falle müssen die Transistoren nur in der Lage sein, einen Strom zu führen, der kaum größer ist als der maximale Arbeitsstrom. Durch das Potentiometer 12 kann der Wert des Stromes, bei dem die automatische Sperrung einsetzen soll, eingestellt werden, z. B. auf 10 bis 15% über dem normalen Arbeitsstrom.

In der beschriebenen Schaltanordnung wird die Amplitude der Stromimpulse durch Veränderung des Wertes des Widerstandes R eingestellt. Der Schleifkontakt des Potentiometers 12, der den einen Pol der Hilfsgleichstromquelle S₂ darstellt, ist mit dem Schleifkontakt des Widerstandes R derart gekoppelt, daß die von der Hilfsgleichstromquelle S₂ abgegebene Spannung steigt, wenn der Wert des Widerstandes R abnimmt. Auf diese Weise ist die Spannung, die während der Impulsdauer die Basen speist, groß, wenn mit Impulsen großer Intensität gearbeitet wird, wodtirch vermieden wird, daß die Transistoren sperren, auch wenn kein Kurzschluß vorliegt. Im Kurzschlußfalie sperren die Transistoren automatisch.

Der Stromimpuls, der durch die Transistoren Q₁ ... Q_n gesteuert wird, kann von außen jederzeit unterbrochen werden, indem eine bestimmte Zeit nach der Zündung der Transistoren durch den Transformator 8 ein Löschimpuls derart eingespeist wird, daß er die Basen positiv in bezug auf die Emitter macht und dessen Spannung größer als 4VoIt ist. Dadurch wird die Kombination der Dioden 9 und 10 leitend, denn die Diode 10 ist in der Flußrichtung geschaltet, und die erwähnte Spannung ist höher als die Zenerspannung der Diode 9. Der Übergang vom

ίο leitenden in den nichtleitenden Zustand der Transistoren Q₁... Q_n erfolgt daher sehr rasch, insbesondere da, sobald die Sperrung begonnen hat, der Strom in der Primärwicklung 3, der von der Quelle S₂ herrührt, zu fließen aufhört, was in der Sekundärwicklung 4 eine positive Spannung induziert, die den Sperrvorgang noch unterstützt. Indem die Frequenz der Zündimpulse und die zeitliche Lage bezüglich der Löschimpulse variiert werden, kann die Impulsfolgefrequenz und die Impulsdauer der Arbeitsimpulse

ao beliebig geregelt werden.

An Stelle der Dioden 9 und 10 könnte auch ein Widerstand parallel zu einer der Wicklungen des Transformators geschaltet werden, um die zu Beginn des Überganges der Transistoren in den nichtleitenden Zustand auftretenden positiven Überspannungen an den Basen zu begrenzen.

Der Übergang vom leitenden in den nichtleitenden Zustand und umgekehrt geht indessen etwas langsamer vor sich. Dieser Nachteil kann dadurch behoben werden, daß dieser Widerstand parallel zu der Sekundärwicklung 4 geschaltet wird. Die Hilfsgleichstromquelle S₂ könnte auch dafür benutzt werden, den Polarisationsstrom des Transformators 2 zu liefern.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 werden die Zündimpulse parallel zum Basissteuerkreis eines Transistors Q₁ und die Löschimpulse in Serie mit der Primärwicklung des Transformators 2 eingespeist. Im Basissteuerkreis des Transistors Q₁ ist ein Pol der

Hilfsgleichstromquelle S₂ über die Sekundärwicklung des Impulstransformators 8 mit dem Emitter verbunden. Der gleiche Pol dieser Hilfsgleichstromquelle S₂ ist ebenfalls über eine Diode und einen Widerstand 16 mit der Basis des Transistors verbunden. Diese Anordnung erlaubt es, die Zündimpulse direkt in die Basis einzuspeisen, erlaubt es hingegen nicht, die positiven Löschimpulse, die vom Impulstransformator 8 herrühren, direkt einzuspeisen, da die Diode 15 diese Impulse sperrt. Die Löschimpulse werden in Serie mit der Primärwicklung 3 des Transformators 2 eingespeist und wirken dem Selbsthaltestrom der Hilfsgleichstromquelle S₂ entgegen. Die Diode 15 könnte ebenfalls durch eine Zenerdiode ersetzt werden, was erlauben würde, Löschimpulse aus dem Transformator 8 direkt in die Basis einzuspeisen, sofern die Spannung dieser Impulse größer ist als die Zenerspannung der verwendeten Diode. Ein Widerstand 14 ist parallel zur Primärwicklung 3 geschaltet, um die auf der Basis während des Überganges vom leitenden in den nichtleitenden Zustand auftretende Überspannung zu begrenzen.

Der Widerstand 16 erlaubt es, den Basisstrom während der Dauer des Zündimpulses zu dosieren, so daß der Transistor nach Verschwinden des Zündimpulses nicht in seinem leitenden Zustand verharrt, sofern die Last 1 kleiner als ein bestimmter Wert ist. Durch Einstellen des Widerstandes 16 kann der Minimalwiderstand zwischen Elektrode und Werkstück,

bei dem ein Arbeitsstromimpuls abgegeben werden und einer Spannungsquelle mit einstellbarem Spanson, beliebig gewählt werden. Versuche haben er- nungsmittelwert, der proportional dem Verhältnis geben, daß es dadurch möglich ist, die Elektroden- aus der Zeit, während der der Transistoren leitet, abnutzung erheblich zu vermindern, ohne jedoch den und der Zündperiodendauer, d. h. der Zeit zwischen Arbeitsstrom und somit die Arbeitsgeschwindigkeit 5 zwei Zündimpulsen, ist und der demzufolge Funktion wesentlich zu verringern. der Spannung der veränderbaren Hilfsgleichstrom-

Die Diode 15 könnte auch durch zwei gegenein- quelle S₂ ist.

andergeschaltete Zenerdioden ersetzt werden. In die- Bei der als Oszillator wirkenden Schaltung nach

sem Fall wird die Sperrung des Transistors durch die F i g. 4 verbindet ein Widerstand 42 die Hilfsgleich-Primärwicklung und die Sekundärwicklung des io stromquelle S₂ mit der Wicklung 4 des Transforma-Transformators 2 gleichzeitig eingeleitet. tors 2, derart, daß eine negative Spannung an die

Bei der Speiseschaltung für den Anker 24 eines Basis angelegt wird. Außerdem ist die Sekundärwick-Gleichstromnebenschlußmotors gemäß F i g. 3 ist die lung 4 über eine Zenerdiode 43, die so geschaltet ist, Gleichstromquelle S₁ ein mit Gleichrichtern zusam- daß der Strom, der in der Durchlaßrichtung in die mengeschalteter Dreiphasentransformator, und der 15 Basis fließt, den Transistor leitend macht, mit dem Transistor Q₁ wird mit einer festen Frequenz von Emitter des Transistors Q₁ verbunden, zwölfmal der Netzfrequenz angesteuert, und zwar Infolge der negativen Spannung, die von der Hilfs-

über einen Impulstransformator 31 mit einer nach- gleichstromquelle S₂ an die Basis des Transistors gegeschalteten Gleichrichterbrücke 32. Die gleichge- langt, beginnt der Transistor zu leiten und führt den richteten Impulse gelangen an die Basis des NPN- 20 von der Gleichstromquelle S₁ in die Last 1 fließenden Tranistors Q₁ über einen weiteren PNP-Tranistor Q_a. Strom. Die Hilfsgleichstromquelle S₂ treibt alsdann Die Steuerung des Transistors Q₁ erfolgt wieder einen Strom durch die Wicklung 3 und die Diode 11, über einen Transformator 2, der hier keine Vor- der seinerseits in der Wicklung 4 des Tranformators 2 magnetisierungswicklung aufweist, dafür aber einen einen Strom induziert, der an der Basis in bezug auf gleichermaßen wirkenden Luftspalt. Die Primärwick- 25 den Emitter ebenfalls eine negative Spannung hervorlung 3 dieses Transformators 2 ist einerseits direkt ruft. Der Strom kann ungehindert fließen, da die Zemit dem Kollektor des Transistors Q₁ und andererseits nerdiode 43 den Strom in dieser Richtung durch den über die Hilfsgleichstromquelle S₀ in Serie mit der Stromkreis, gebildet aus dieser Diode, dem Emitter, Gleichrichterbrücke 32 — die hier dieselbe Rolle der Basis und der Wicklung 4, fließen läßt. Sobald spielt wie die Diode 11 — mit dem Emitter des 30 der Transformator 2 in die Sättigung tritt, wird die Transistors Q₁ verbunden. Basis weniger negativ, da der Strom in der Sekundär-

Die Sekundärwicklung 4 des Transformators 2 ist wicklung 4 abnimmt, was eine Abnahme des Traneinerseits mit dem Emitter des Transistors Q_a und sistorstromes und somit auch des Stromes in der andererseits über eine Zenerdiode 33, deren Zener- Wicklung 3 zur Folge hat.

spannung 10 Volt beträgt, mit dem Emitter des 35 In der Wicklung 4 wird eine Spannung induziert, Transistors Q₁ verbunden. die die Basis stark positiv vorspannt. Diese Spanin dieser Ausführungsform ist der von der Sekun- nung wird durch den Widerstand 14 begrenzt und därwicklung 4 des Transformators 2 in die Basis des soll größer sein als die Durchbruchspannung der Transistors Q₁ eingespeiste Strom unabhängig von Zenerdiode 43. Der vom Transistor«^ gesteuerte der Spannung dieser Sekundärwicklung, da der Tran- 40 Stromimpuls wird somit unterbrochen, und es versistor Q₂ als Strombegrenzer wirkt. Der Höchstwert des geht eine gewisse Zeit, bis die Basis nicht mehr posibegrenzten Stromes ist gegeben durch die Potential- tiv vorgespannt ist und dann über den Widerstand differenz zwischen Basis und Emitter des Transistors 42 und die Zenerdiode 43 wieder auf ein negatives Q_a, die über die Klemmen 34 und 35 angelegt wird. Potential gebracht wird. Die Zeit, die vom Ende eines In dieser Ausführungsform wird der Transistor Q₁ 45 Impulses bis zum Anfang des nächsten vergeht, hängt durch jeden von der Gleichrichterbrücke 32 abgege- im wesentlichen vom Wert des Widerstandes 14, vom benen Impuls in den leitenden Zustand gebracht. Die Sättigungsfluß des Transformators 2 und dem in der Sperrung des Transistors zwischen den Zündimpulsen Polarisationswicklung 13 fließenden Strom ab. wird durch Sättigung des Transformators 2, der so In der zuletzt beschriebenen Schaltanordnung ist

ausgelegt ist, daß die Zeit bis zur Sättigung kleiner 50 es nicht notwendig, einen Transformator zum Einist als die Zeit zwischen zwei Zündimpulsen, erreicht. speisen von Steuerimpulsen vorzusehen, jedoch kann Wird die Spannung der Hilfsgleichstromquelle S, ver- dies ohne weiteres in der gleichen Art geschehen wie ändert, so ändert sich auch die Zeit bis zur Sättigung in den vorher beschriebenen Anordnungen. Insbe- und damit auch die Zeitdauer, während der der Tran- sondere können die den Transistor in den leitenden sistor Q₁ nach jedem von der Brückenschaltung 32 55 Zustand bringenden Steuerimpulse dazu angewendet abgegebenen Zündimpuls leitet. werden, den Oszillator mit einer anderen Frequenz-

Die zwischen Basis und Emitter des Transistors Q_a quelle zu synchronisieren.

angelegte Spannung legt den Wert des Basisstromes Nach F i g. 5 werden die Zünd- und Löschimpulse

des Transistors Q₁ fest und bestimmt demzufolge für den Transistor Q₁ über zwei Transistoren Q_b und ebenfalls den Maximalwert des Kollektorstromes, den 60 Q_c kleiner Leistung zugeführt. Die Sekundärwickder Transistor Q₁ zu führen imstande ist, ohne die lung 4 des Transformators 2, der hier einen Luftspalt automatische Sperrung auszulösen, sobald die Hilfs- aufweist, ist direkt mit dem Emitter und der Basis gleichstromquelle S₂ die Primärwicklung des Trans- des Transistors Q₁ verbunden. Die Primärwicklung 3 formators 2 nicht mehr zu speisen imstande ist. Die liegt in Serie mit der Hilfsgleichstromquelle S₂, dem dargestellte Schaltanordnung entspricht somit einer 65 Transistor Q_b und einer Diode 11. Der zweite Tran-Stromquelle mit Begrenzung des Maximalstromes, sistor Q_c legt, wenn er leitet, die Hilfsgleichstromdieser Wert wird durch Wahl der Spannung an den quelle S₂ direkt an die Primärwicklung 3 des TransKlemmen 34 und 35 des Transistors Q_a eingestellt, formators 2.

Die Emitter der Transistoren Q₆ (PNP) und Q_c (NPN) sind direkt miteinander verbunden. Die Basen dieser beiden Transistoren sind über die Widerstände 37 bzw. 38 mit dem negativen Pol einer PoIarisationsspannungsquelle 39 verbunden. Positive Zünd- bzw. Löschimpulse für den Transistor Q₁ werden über die Kondensatoren 40 und 41 in die Basen der Transistoren Q_b und Q_c eingespeist. Fehlen die Zünd- oder Löschimpulse, so ist der Transistor Q₆ im leitenden und der Transistor Q_c im nichtleitenden Zustand.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung für eine Schaltanordnung zur Erzeugung von Stromimpulsen mit einer Gleichstromquelle, mindestens einem Transistor, welcher über zwei seiner Elektroden zwischen die Gleichstromquelle und einen Verbraucherkreis geschaltet ist, und mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Transistors durch Anlegen einer Steuerspannung eines Transformators, dadurch gekennzeichnet, daß eine Primärwicklung (3) des Transformators (2) in Reihe mit einer Hilfsgleichstromquelle (S₂) und einem Gleichrichter (11) parallel zu dem Transistor (Q₁) geschaltet ist, daß die Spannung der Hilfsgleichstromquelle (S₂) kleiner ist als die Spannung der Gleichstromquelle (S₁), jedoch größer als der Spannungsabfall an dem leitenden Transistor (O₁), daß die Durchlaßrichtung des Gleichrichters (11) so gewählt ist, daß bei leitendem Transistor (Q₁) der Strom aus der Hilfsgleichstromquelle (S₂) durch die Wicklung (3) des Transformators fließt, während sie den Strom aus der Gleichstromquelle (S₁) sperrt, und daß durch die Sättigung des Transformators oder durch einen zu hohen Spannungsabfall an dem Transistor eine den Transistor sperrende Spannung in der Sekundärwicklung des Transformators induziert ist.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (2) eine Vormagnetisierungswicklung (13) für Gleichstrom trägt, und daß der Kern des Transformators eine annähernd rechteckförmige Magnetisierungskurve aufweist.

3. Senkeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (4) des die Steuerspannungen liefernden Transformators (2) von in Serie gegeneinandergeschalteten Zenerdioden (9 und 10) überbrückt ist.

4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Transistor (Q₆), welcher mit einer Wicklung (3) des die Steuerspannungen liefernden Transformators (2) in Serie geschaltet ist, sowie einem dritten Transistor (Q_c), welcher so geschaltet ist, daß die Spannung der Hilfsgleichstromquelle (S₂) direkt an die Primärwicklung (3) des Transformators (2) anlegbar ist, auch wenn der Transistor (Q₁) nichtleitend ist (Fig. 5).

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (2) eine dritte Wicklung für kurze Ein- und Ausschaltsteuerimpulse für den Transistor besitzt.

6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Transistor (Q_a), welcher als steuerbarer Strombegrenzer mit der Sekundärwicklung (4) des Transformators (2) in Reihe geschaltet ist (F i g. 3).

7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (4) des Transformators (2) über eine Zenerdiode (43) mit dem Emitter des Transistors (Q₁) verbunden ist, während ein Widerstand (42) die Hilfsgleichstromquelle (S₂) mit einem Ende der Sekundärwicklung verbindet (F i g. 4).

8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (4) des Transformators (2) in Serie mit einer Zenerdiode an den Emitter und an die Basis des Transistors (Q₁) angeschlossen ist, daß die Zenerdiode in Richtung des Stromes, der aus dieser Wicklung herkommt und den Transistor im stromleitenden Zustand hält, durchlässig ist und daß eine Stromquelle, die kurzzeitige Impulse mit stets gleicher Polarität erzeugt, parallel zu der Gesamtanordnung geschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1050 877,
069 760, 1 072 714, 1 074 133, 1102 837,
084 820.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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