DE3920279C2 - - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F3/00—Non-retroactive systems for regulating electric variables by using an uncontrolled element, or an uncontrolled combination of elements, such element or such combination having self-regulating properties
- G05F3/02—Regulating voltage or current
- G05F3/08—Regulating voltage or current wherein the variable is DC
- G05F3/10—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics
- G05F3/16—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
- G05F3/18—Regulating voltage or current wherein the variable is DC using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsstabilisator mit
Abschaltung bei eingangsseitiger Unterspannung mit einem als
Serienstellglied arbeitenden Längstransistor, der mit einer
veränderlichen Eingangsspannung beaufschlagt ist, und mit einer ersten
Zener-Diode, die über einen Widerstand an die veränderliche
Eingangsspannung gelegt ist und die den Sollwert der ausgangsseitig am
Längstransistor anstehenden Spannung bestimmt.
Ein Spannungsstabilisator der vorstehenden Art ist bereits bekannt (DE
28 13 402 A1). Zur Abschaltung des Spannungsstabilisators bei
eingangsseitiger Unterspannung ist ein erster Schalttransistor
vorgesehen, der bei einer Eingangsspannung oberhalb eines unteren
Grenzwerts leitend und bei unterhalb des unteren Grenzwerts liegender
Spannung gesperrt ist. Im gesperrten Zustand steuert der erste
Schalttransistor einen mit dem Kollektor an die Basis des
Längstransistors angeschlossenen zweiten Schalttransistor leitend, der
im leitenden Zustand den Längstransistor sperrt.
Bekannt ist auch eine Anordnung mit einer von einer Gleichspannung
gespeisten Stabilisatorschaltung, die einen Längstransistor aufweist,
und mit einem Gleichspannungs-Wechselspannungswandler, dessen
Wechselspannungsausgang über eine Zener-Diode mit einem Gleichrichter
verbunden ist. Mit der Anordnung kann durch eine entsprechende
Einstellung des Sollwerts der Stabilisatorschaltung eine von 0 Volt an
einstellbare Ausgangsgleichspannung erzeugt werden. Die zwischen den
Gleichspannungs-Wechelspannungswandler und dem Gleichrichter
angeordnete Zener-Diode unterbindet den Stromfluß zum Gleichrichter, so
lange die vom Gleichspannungs-Wechselspannungswandler abgegebene
Wechselspannung in ihrer Amplitude unterhalb der Durchbruchspannung der
Zener-Diode liegt (JP-Abstracts 60-1 18 916).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spannungsstabilisator
der eingangs beschriebenen Gattung bezüglich seines Aufbaus zu
vereinfachen und bezüglich seiner Zuverlässigkeit zu verbessern.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1
gelöst.
Wenn die Eingangsspannung bei der Anordnung gemäß dem Patentanspruch 1
so weit absinkt, daß sie in die Nähe des Sollwerts kommt, sperrt die erste
Zener-Diode, so daß der Verbraucher keine geregelte
Gleichspannung mehr erhält. Der Verbraucher wird erst ab einer
bestimmten Höhe der Eingangsgleichspannung mit Spannung versorgt.
Undefinierte niedrige Eingangsspannungen können daher nicht am
Verbraucher auftreten. Die im Patentanspruch 1 beschriebene Anordnung
hat noch einen weiteren wesentlichen Vorteil. Durch die Aufteilung des
Längsspannungsabfalls auf den Längstransistor und die zweite Zener-Diode
werden auch die Verluste zwischen Längstransistor und zweiter Zener-
Diode aufgeteilt, das heißt, die vom Längstransistor abzuführende Wärme
ist geringer. Hierdurch ist auch der konstruktive Aufwand für die
Kühlung geringer.
Vorzugsweise ist zwischen der Anode der zweiten Zener-Diode und
Bezugspotential ein Kondensator angeordnet, der die Ausgangsspannung
glättet.
Der Längstransistor ist insbesondere ein bipolarer Transistor, der mit
seiner Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit der zweiten Zener-Diode
angeordnet ist und dessen Basis mit der Kathode der ersten Zener-Diode
verbunden ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich
weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben.
Die Zeichnung zeigt ein Schaltbild einer Schaltungsanordnung zur
Erzeugung einer gleichbleibenden Ausgangsgleichspannung aus einer
veränderlichen Eingangsspannung.
Ein Gleichrichter ist an die Klemmen 2, 3 einer Netzspannungsquelle
gelegt. Dem Gleichrichter 1 kann ein Transformator zur
Spannungsanpassung vorgeschaltet sein. An Ausgängen 4, 5 des
Gleichrichters 1 steht eine veränderliche Gleichspannung zur Verfügung.
An die Klemme 4 ist der Kollektor eines Transistors 6 angeschlossen,
dessen Emitter mit der Kathode einer Zener-Diode 7 verbunden ist, die im
folgenden als zweite Zener-Diode bezeichnet wird. Zwischen den Ausgängen
4, 5 ist die Reihenschaltung eines Widerstands 8 und einer ersten Zener-
Diode 9 angeordnet. Zwischen der Anode der Zener-Diode 7 und dem
Ausgang 5 ist ein Kondensator 10 angeordnet. Die Anode der Zener-Diode 7
ist mit einem Ausgang der Anordnung verbunden. Der andere Ausgang 12 der
Anordnung steht mit dem Anschluß 5 in Verbindung. An den Ausgängen 11,
12 steht eine geregelte Gleichspannung zur Verfügung. An die Ausgänge
11, 12 ist beispielsweise eine Last 13 beziehungsweise eine Teillast
angeschlossen, die eine Gleichspannung bestimmter Höhe oder ein
Startsignal erzeugt und an einem Ausgang 14 abgibt.
Die erste Zener-Diode 9 erzeugt einen Sollwert für die Spannung am
Emitter des Transistors 6, der als Spannungsfolger geschaltet ist. Der
Sollwert, das heißt die Zener-Spannung der Zener-Diode 9, ist um die
Zener-Spannung der Zener-Diode 7 höher als die Nennausgangsspannung an
den Ausgängen 11, 12. Die in der Zeichnung dargestellte
Schaltungsanordnung hält die Ausgangsspannung unabhängig von
Schwankungen der Eingangsspannung konstant. Diese Wirkung tritt nur ab
einer unteren Grenze der Eingangsgleichspannung ein, die etwas höher als
die Zener-Spannung der Zener-Diode 9 liegt. Wenn die Spannung an der
Reihenschaltung des Widerstands 8 und der Diode 9 infolge eines
Absinkens der Eingangsspannung kleiner als die Zener-Spannung wird,
sperrt die erste Zener-Diode 9, während der Transistor 6 noch leitend
bleibt, da er über den Widerstand 8 Basisstrom erhält.
Wenn die Eingangsspannung noch weiter absinkt, sperrt die zweite Zener-
Diode 7, wodurch der Ausgang 12 keine Spannung mehr erhält.
Beim Einschalten der ungeregelten Gleichspannung werden die Verbraucher
erst mit Spannung versorgt, wenn die ungeregelte Eingangsgleichspannung
die Zener-Spannung der Zener-Diode 7+UBE6 überschritten hat.
Bei höheren Eingangsgleichspannungen bewirkt die Aufteilung des
Längsspannungsabfalls auf den Transistor 6 und die Zener-Diode 7 auch
eine Aufteilung der Verlustleitung. Zugleich ermöglicht die Anordnung
damit die Zulassung höherer Eingangsgleichspannungen als bei einer
Anordnung ohne die zweite Zener-Diode.
Die Höhe der Ausgangsspannung U₁ an den Ausgängen 11, 12 hängt nach
folgender Gleichung von der Zener-Spannung U₂ der ersten Zener-Diode 9,
dem Spannungsabfall UT am Transistor 6 und der Zener-Spannung U₃ der
Zener-Diode 7 ab: U₁ = U₂-(UT+U₃).
Ist der Wert der auch thermisch zulässigen ungeregelten
Eingangsgleichspannung U₁ so hoch, daß bei gegebenem Laststrom I₁ und
gegebener Ausgangsspannung U₁ die Verlustleistung des Transistors 6 zu
groß wird, dann kann über die Zener-Spannung U₃ unter entsprechender
Anpassung von U₂ ein Teil der Verlustleistung auf die zweite Zener-Diode
7 verlagert werden. Damit läßt sich vielfach eine besondere
Kühleinrichtung am Transistor 6 einsparen oder wenigstens verkleinern.
Anstelle der Zener-Diode 7 kann auch ein anderes spannungsaufnehmendes
Bauelement treten.
Ist beispielsweise ein nicht dargestellter Verbraucher an U₁ gelegt, der
ab 5 V betriebsfähig ist, dann wird eine zweite Zener-Diode mit 5 V
Zener-Spannung vorgesehen und der Verbraucher über eine Startschaltung
13 mit 14 freigegeben.
Claims (3)
1. Spannungsstabilisator mit Abschaltung bei eingangsseitiger
Unterspannung mit einem als Serienstellglied arbeitenden
Längstransistor (6), der mit einer veränderlichen Eingangsspannung
beaufschlagt ist, und mit einer ersten Zener-Diode (9), die über
einen Widerstand (8) an die veränderliche Eingangsspannung gelegt
ist und die den Sollwert der ausgangsseitig am Längstransistor (6)
anstehenden Gleichspannung bestimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Längstransistor eine zweite Zener-Diode (9) nachgeschaltet
ist, an deren Anode die Ausgangsgleichspannung verfügbar ist und
daß die Zener-Spannung der ersten Zener-Diode (9) um die Zener-
Spannung der zweiten Zener-Diode (7) höher als die
Nennausgangsspannung ist.
2. Spannungsstabilisator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Anode der zweiten Zener-Diode (7) und
Bezugspotential ein Kondensator (10) angeordnet ist.
3. Spannungsstabilisator nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Längstransistor (6) ein bipolarer Transistor ist, der mit
seiner Kollektor-Emitter-Strecke in Reihe mit der zweiten Zener-
Diode (7) angeordnet ist und dessen Basis mit der Kathode der ersten
Zener-Diode (9) verbunden ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893920279 DE3920279A1 (de) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Schaltungsanordnung zur erzeugung einer gleichbleibenden ausgangsgleichspannung aus einer veraenderlichen eingangsspannung |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19893920279 DE3920279A1 (de) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Schaltungsanordnung zur erzeugung einer gleichbleibenden ausgangsgleichspannung aus einer veraenderlichen eingangsspannung |
Publications (2)
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|---|---|
| DE3920279A1 DE3920279A1 (de) | 1991-01-03 |
| DE3920279C2 true DE3920279C2 (de) | 1992-10-01 |
Family
ID=6383223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893920279 Granted DE3920279A1 (de) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | Schaltungsanordnung zur erzeugung einer gleichbleibenden ausgangsgleichspannung aus einer veraenderlichen eingangsspannung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3920279A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4229891A1 (de) * | 1992-09-05 | 1994-03-10 | Volker Schoenfus | Passiver integrierter Schaltkreis |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2813402A1 (de) * | 1978-03-29 | 1979-10-11 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur stabilisierung einer versorgungsspannung |
| JPS60118916A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Toshiba Electric Equip Corp | 電源装置 |
-
1989
- 1989-06-21 DE DE19893920279 patent/DE3920279A1/de active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4229891A1 (de) * | 1992-09-05 | 1994-03-10 | Volker Schoenfus | Passiver integrierter Schaltkreis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3920279A1 (de) | 1991-01-03 |
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