DE1297744B - Gleichstromregler zur Begrenzung eines Laststromes - Google Patents

Description

Der Zweck der Erfindung ist, eine verbesserte Form eines Gleichstromreglers zu schaffen, der verhindert, daß ein Laststrom, der in einem Gleichstromkreis fließt, über einen vorbestimmten Wert ansteigt.

Es sind Stromregler bekanntgeworden, die stetig in Abhängigkeit von einer Stromkomponente betrieben werden, die an einem Längswiderstand als Meßglied abgegriffen wird (USA.-Patente 2 888 633 und 2 889 512 sowie »Elektronische Rundschau« [1960] 2, Seite 52, Bild 7). Es ist ferner bekannt, bei derartigen Stabilisierungseinrichtungen Zenerdioden als Bezugsspannungsgeber zu verwenden, wobei derartige Einrichtungen statt mit stetig steuerbaren Stellgliedern auch mit steuerbaren Schaltern, z. B. Schalttransistoren betrieben werden (ETZ — A 79 [1958] 14, Seite 492 und 493, Telefunken-Zeitung 31 [1958] 121, Seite 172 und deutsche Auslegeschrift 1 049 962).

Bei diesen bekannten Stromreglern tritt jedoch ein Problem auf, das darin besteht, daß hierbei eine Verzögerung auftritt, bevor die Bezugsspannung an einem Kondensator aufgebaut werden kann. Während dieser Verzögerungszeit besteht im Laststromkreis keine Regelung, und es kann unter Umständen ein sehr hoher Strom durch die Belastung fließen.

Gemäß der Erfindung wird ein Gleichstromregler zur Begrenzung eines Laststroms auf eine vorbestimmte Höhe mit einer Schaltung vorgeschlagen, die einen Kondensator und als Bezugsspannungsbildner eine Zenerdiode enthält und bei der als Stellglied eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die den Stromfluß abschaltet, wenn die Spannung am Kondensator die Bezugsspannung um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, und die weiterhin eine Einrichtung enthält, die zur Aufladung des Kondensators auf die Bezugsspannung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufladung des Kondensators einen zweiten Kondensator enthält, der parallel zur Zenerdiode geschaltet ist, und daß der Kondensator wie auch die Zenerdiode über einen ohmschen Widerstand an den Verbindungspunkt zwischen Eingangsklemme und Schalteinrichtung angeschlossen sind.

Die Zeichnung zeigt ein Schaltungsschaubild, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

In der Zeichnung ist eine Schaltung mit einer ersten und einer zweiten Eingangsklemme 5, 6 gezeigt, die zum Anschluß an eine Gleichstromquelle oder eine Stromquelle eines gleichgerichteten Wechselstroms vorgesehen sind, so daß die beiden Eingangsklemmen während des Betriebs eine positive bzw. eine negative Polarität aufweisen. Ferner ist eine dritte und eine vierte Klemme 7, 8 vorgesehen, die mit einem Ausgangsstromkreis verbunden sind, wobei die Klemmen 6 und 8 miteinander kurzgeschlossen sind. Die Eingangsklemme 5 ist mit der Klemme 7 über einen Steuerschalter 10 in Reihe mit einem Paar von Wicklungen 11 und 12 angeschlossen. Die Wicklungen 11 und 12 werden durch die Sekundärwicklungen eines Paars von Serientransduktoren 13,14 gebildet, deren primäre Wicklungen 15,16 in Reihe mit einem Wechselstromerzeuger 17 mit den Eingangsklemmen eines Doppelwegbrückengleichrichters 18 geschaltet sind. Zweckmäßigerweise ist der Wechselstromerzeuger 17 in Gestalt eines Oszillators ausgeführt, der an die Klemmen 5 und 6, wie mit den gestrichelten Linien in der Zeichnung angedeutet ist, angeschlossen ist.

Eine Ausgangsklemme des Brückengleichrichters 18 ist direkt mit der Klemme 8 verbunden, während die andere Ausgangsklemme mit der Klemme 8 über einen Widerstand 19 geschaltet ist. Ein veränderbarer Punkt auf dem Widerstand 19 ist über eine Diode 20 mit der Basis eines n-p-n-Transistors 21 verbunden, dessen Emitter mit der Klemme 6 über eine Zenerdiode 22 verbunden ist und dessen Kollektor an den Steuerschalter 10 über einen Widerstand 23 angeschlossen ist. Die Eingangsklemme 5 ist ferner über einen Widerstand 24 mit dem Emitter des Transistors 21 verbunden und von dort über eine Diode 25 mit der Basis des Transistors verbunden. Darüber hinaus ist die Zenerdiode 22 durch einen Kondensator 28 überbrückt.

Im Betrieb wirken die Transduktoren 13 und 14 zusammen mit dem Brückengleichrichter 18 in bekannter Weise, um eine Spannung an dem Widerstand 19 zu erregen, die proportional dem Strom ist, der in den Sekundärwicklungen 11 und 12 der Transduktoren fließt. Diese Spannung wird an den Kondensator 26 angelegt, und wenn diese Spannung am Kondensator 26 die feste Bezugsspannung an der Zenerdiode 22 überschreitet, wird der Transistor 21 leitend und ein Strom, der durch den Transistor 21 fließt, dient dazu, um den Steuerschalter 10 abzuschalten, wobei verhindert wird, daß ein Strom zu dem Ausgangsstromkreis fließt, so daß der Hauptstromfluß nicht weiter erhöht wird.

Bei dem anfänglichen Anschluß der Schaltung an die Stromquelle ist die Bezugsspannung an der Zenerdiode 22 noch nicht aufgebaut, bis der Kondensator 28 aufgeladen ist. Während dieser Zeitspanne wird die Bezugsspannung durch den Kondensator 28 vorgesehen und daher auf einem niedrigeren Wert gehalten, als es der normale Wert ist.

Durch diese Einrichtung wird die Gefahr eines hohen Stromes, der in dem Ausgangsstromkreis während der Zeit fließt, bis der Kondensator 26 aufgeladen ist, herabgesetzt.

Falls es erforderlich ist, kann der Steuerschalter 10 auch geöffnet werden, um einen Stromfluß zu dem Ausgangsstromkreis zu verhindern, wenn die Ausgangsspannung einen vorbestimmten Wert überschreitet. Für diesen Zweck ist die Klemme 7 mit der Basis des Transistors 21 über eine Diode 27 verbunden, so daß die Spannung, die an den Kondensator 26 angelegt wird, entweder die Ausgangsspannung ist oder die Spannung, die an dem Widerstand 19 auftritt, je nachdem, welche Spannung höher ist. Alternativ kann das Spannungssignal an einen dritten Kondensator zwischen der Basis des Transistors und der Klemme 6 angelegt werden. Solch eine Anordnung wird vorzugsweise angewendet, wenn die Spannungs- und Stromsignale verschiedene Grade von Abgleichungen erfordern.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gleichstromregler zur Begrenzung eines Laststromes auf eine vorbestimmte Höhe mit einer Schaltung, die einen Kondensator und als Bezugsspannungsbildner eine Zenerdiode enthält und bei der als Stellglied eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die den Stromfluß abschaltet, wenn die Spannung am Kondensator die Bezugsspannung um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, und die weiterhin eine Einrichtung ent-

hält, die zur Aufladung des Kondensators auf die Bezugsspannung dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufladung des Kondensators (26) einen zweiten Kondensator (28) enthält, der parallel zur Zenerdiode (22) geschaltet ist, und daß der Kondensator (28) wie auch die Zenerdiode über einen ohmschen Widerstand (24) an den Verbindungspunkt zwischen Eingangsklemme (5) und Schalteinrichtung (10) angeschlossen sind.

2. Gleichstromregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Einrichtung zum Abschalten des Stromflusses in dem Stromkreis enthalten ist, wenn die Ausgangsspannung dieses Stromkreises die Bezugsspannung um einen festen Betrag überschreitet.

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