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Schaltungsanordnung zur Regelung von Lastschwankungen in Pilotverstärkern
der Trägerfrequenztechnik Die Erfindung betrifft eine Regelschaltun für Pilotverstärker
mit erdsymmetrischem Ausgang, wobei Pegeländerungen durch Lastachwankungen, die
durch die Verluste des Vbertragers entstehen, ausgeglichen werden.
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In der Trägerversorgung von Trägerfrequenzsystemen sind Pilotverstärker
meistens doppelt vorhanden und mit einer Umschalteinrichtung versehen. An die Konstanz
der usgangsspannung werden hohe Forderungen gestellt, so beträgt s.B. die maximale
Abweichung der Ausgangsspannung bei Lastschwankungen = O,5 ».
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Es sind zwei Schaltungen bekannt, die diesen Wert garantieren. Die
erste bekannte Schaltung stellt einen Regelverstärker dar, dessen Ausgangsübertrager
als Spartibertrager ausgebildet ist, an dessen Teilwicklung die Pilotwechselspannung
abnehmbar ist und dessen Gesamtwicklung den Meßgleichrichter speist.
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Im Sinne einer Räckwärtsregelung wird die Vorstufe des Verstärkers
so gesteuert, daß die jusgangäwechselspannung konstant bleibt. Die Ausführung der
Sekundärwicklung und der Gleichrichterwicklung als Autotransformatorwicklung bedingt
durch die enge Verkopplung eine kleine Spannungs abweichung bei Lastschwankungen.
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Diese Schaltung hat aber den Nachteil, daß durch die Ausbildung der
Sekundärwicklung und der Gleichrichterwicklung
als Autotransformatorwicklung
die Sekundirwicklung durch die Gleichrichterschaltung und die folgenden Baugruppen
geerdet ist. Der Ausgang ist also erdunsymmetrisch.
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Bei symmetrischen Systemen wird Jedoch eine hohe Ausgangssymmetrie
gefordert. Es ist eine Schaltung bekannt, welche die Forderung nach hoher Ausgangssymme
trie und kleiner Lastabbängigkeit der Ausgangssechselspannung durch Verwendung von
MeßuDertragern erfüllt.
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Bei Beservierungssystemen, die eine Zusammenführung der beiden Verstärkerausgänge
über eine Gabelschaltung vornehmen oder, welche die Verstärker im Alternativbetrieb
betreiben und die als Schalter arbeitenden Endstufen parallel geschaltet sind, liegen
bei Ver-Wendung Je eines Meßübertragers pro Verstärker vier Transformatorwicklungen
parallel. Diese Variante hat die Nachteile, daß sich durch Parallelschalten der
vier übertrager die Symmevrie anforderung fur den Einzelübertrager wesentlich erhöhen
und zwei MeBübertrager erforderlich sind.
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Aufgabe und Zweck der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur
Regelung von Lastschwankungen in Pilotverstärkern der Trägerfrequenztechnik zu schaffen,
die es ermöglicht, ohne Meßübertrager einen dynamischen Ausgangswiderstand der Größe
annähernd Null zu erreichen und sowohl geringe Lastabhängigkeit als auch die Ausgangssyinmetrie
zu gewährleisten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem zwischen dem Äbgriffspunkt auf der
Primärseite des Ausgangsübertragers und dem Eingang des gemeinsamen Meßgliedes für
den Regelkreis und die Uberwachung ein steuerbarer Spannungsteiler geschaltet ist,
dessen Längszweig aus einem
Widerstand und dessen Querzweig aus
einem Widerstand und der Antiparallelschaltung zweier Dioden besteht und die Dioden
ihren Widerstand in Abhängigkeit des durch die Primärwicklung des Aus g angsüb ertragers
fließenden Wechselstromes ändern.
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Die erfindungagemaze Schaltung und ihre Wirkungsweise soll nachfolgend
an einem Ausführungsbeispiel in .Verbindung mit der Zeichnung erläutert werden.
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Die Zeichnung zeigt einen Regelverstärker, der durch die Baugruppen
Stellglied 1 Vorverstärker 2, Endverstärker 3, Meßglied 4, Sollwertgeber 5 und Differenzverstärker
6 gebildet wird. Der Ausgang des Meßgliedes 4 ist ebenfalls mit dem Eingang der
Uberwachungseinrichtung 7 verbunden. Zwischen dem Abgriffspunkt 8 der Primärseite
des Ausgangsübertragers 21 und dem Eingang des Meßgliedes 4 ist ein steuerbarer
Spannungsteiler 20 geschaltet, dessen Spannungsteilerverhältnis vom Ausgangsstrom
durch die Endstufe 3 so gesteuert wird, daß die Ausgangsspannung über dem Lastwiderstand
13 konstantgehalten wird. Bei konstantgehaltenem Lastwiderstand 13 und konstanter
Eingangsspannung ue fließt ein bestimmter Wechselstrom durch die Endstufe 3 und
erzeugt am Widerstand 14 eine Spannung. Diese Wechselspannung wird durch die Spannungæverdopplerschaltung,
bestehend aus dem Kondensator 15, den Dioden 16 und 17 und dem Kondensator 18, gleichgerichtet.
Die am Kondensator 18 anstehende Gleichspannung steuert den Spsunungsteiler, dessen
Langszweig durch den Widerstand 9 und dessen Querzweig durch den Widerstand 10 und
die Antiparallelschaltung der Dioden 11 und 12 gebildet wird. Verändert sich der
Lastwiderstand 13, wird der Lastwiderstand z.B. kleiner, dann wird auch bei konstanter
Spannung über der Primärwicklung des Ausgangsübertragers 21, die durch den Regelkreis
erzwungen
wird, die Ausgangsspannung am Lastwiderstand 13 auf Grund
der Verluste des Ausgangstransformators zunächst kleiner. Jedoch vergrößert sich
der Strom durch die Endstufe 3 und somit die Wechselspannung am Widerstand 14, die
gleichgerichtet eine größere Gleichspannung über dem Kondensator 18 ergibt. Dadurch
werden die Dioden 11 und 12 im Querzweig des Spannungsteilers niederohmiger und
die dem Meßglied 4 zugeführte Spannung kleiner. Uber den geschlossenen Regelkreis
wird aber eine Ausgangsspannung des Meßgliedes erzwungen, die dem Sollwert des Sollwert~
gebers 5 entspricht, d.h. die Spannung am Abgriffe punkt 8 (Primärseite des Ausgangsübertragers)
muß solange ansteigen, bis auch die Eingangsspannung des Meßgliedes trotz größerer
Dämpfung des Spannungsteilers den ursprünglichen Wert wieder erreicht.
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Bei einer richtigen Dimensionierung beträgt die Erhöhung der Primärspannung
soviel wie die Verluste des Ausgangsübertragers ausmachen und die Ausgangsspannung
über dem Lastwiderstand 13 bleibt konstant.
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Auf Grund des gemeinsamen Meßgliedes für Regelkreis und Vberwachungseinrichtung
ist die Eingangsspannung der Uberwachungseinrichtung 7 weitestgehend unabhängig
vom Wert des Lastwiderstandes 13, d.h. die Uberwachungsgrenzen ändern bei Variation
des Lastwiderstandes 13 nicht ihre Lage in bezug auf die Ausgangsspannung.