AT204649B - Spannungsschnellregler für Nebenschlußgeneratoren, insbesondere für Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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  Spannungsschnellregler für Nebenschlussgeneratoren, insbesondere für Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge 
Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsschnellregler für mit stark wechselnder Drehzahl und Belastung betriebene Nebenschlussgeneratoren, insbesondere Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge, bei dem ein in den Stromkreis der Feldwicklung eingeschalteter Leistungstransistor durch einen Steuertransistor gesteuert wird. 



   Bei Reglern dieser Art wird der die Feldwicklung des Generators durchfliessende Erregerstrom durch den Leistungstransistor entweder   impulsförmig   unterbrochen oder stetig auf einen solchen Wert eingeregelt, dass das im Generator entstehende Magnetfeld ausreicht, um unter den jeweils vorherrschenden Betriebsbedingungen (Drehzahl oder Belastung) an den Generatorklemmen eine Spannung vom geforderten Sollwert entstehen zu lassen. 



   Diese Werte der Generatorspannung werden durch einen Regler sehr genau eingehalten, bei dem gemäss der Erfindung die Emitterbasisstrecke des Steuertransistors in der Diagonale einer an die Generatorspannung angeschlossenen, wenigstens einen nichtlinearen Widerstand enthaltenden Brücke liegt. 



   In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel   dss   Erfindungsgegenstandes ein Regler für eine Lichtmaschine in seinem elektrischen Schaltbild dargestellt. 



   Der Anker der von einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine antreibbaren Lichtmaschine ist in der Zeichnung mit G angedeutet. An seine   irit   den üblichen Symbolen bezeichnete Plus- und Minusklemme ist die zur Erzeugung des Magnetfeldes erforderliche Feldwicklung F im Nebenschluss angeschaltet. 



  Im Erregerstromkreis der Feldwicklung liegt ein Leistungstransistor T1 vom pnp-Typ, dessen Emitterelektrode El mit der Plusklemme der Lichtmaschine verbunden ist, während seine Kollektorelektrode Cl an die andernends an die Minusklemme des Generators angeschlossene Feldwicklung F. angeschaltet ist. Von der Basiselektrode Bl des Transistors   Tl   führen zwei in Reihe geschaltete Widerstände 13 und 14 zur Minusklemme des Generators. Zur Steuerung des Leistungstransistors Tl ist ein weiterer Transistor T2 vorgesehen, dessen Emitter-Basisstrecke in der Diagonale einer aus drei Festwiderständen 10, 11 und 12 sowie einer Siliziumdiode D gebildeten Brücke liegt, die an die Klemmen des Generators angeschlossen ist.

   Die Widerstände 10 und 11 bilden den einen Brückenzweig, während die in Durchlassrichtung geschaltete Diode D und der dritte Widerstand 12 den andern Brückenzweig bilden. Die Basis. B2 des Transistors T2 liegt am Verbindungspunkt der Widerstände 10 und 11, die Emitterelektrode E2 am Verbindungspunkt der Diode D und des Widerstandes 12. Über den Widerstand 13 ist die Kollektorelektrode C2, die am Verbindungspunkt von 13 und 14 liegt, mit der Basis B1 des Leistungstransistors galvanisch gekoppelt. 



   Die Wirkungsweise des Reglers ist folgende :
Wenn man davon ausgeht, dass die Lichtmaschine mit mittlerer Drehzahl und etwa mittlerer Belastung betrieben wird und dabei gerade die erforderliche Sollspannung an ihren Klemmen liefert, so hat der die Feldwicklung F durchfliessende Kollektorstrom   J1   des Transistors T1 etwa einen Wert, der die Hälfte desjenigen ausmacht, den der Transistor Tl als Dauerstrom bei voller Ausnützung liefern kann. 



  In diesem Betriebszustand wird der Leistungstransistor   Tl   durch den Steuertransistor T2 gehalten, der einen von seiner Kollektorelektrode C2 zur   Minusklemme   der Lichtmaschine fliessenden Steuerstrom J2 liefert, der am Widerstand 14 einen Spannungsabfall ergibt, durch den das Potential der Basis Bl in der 

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 stors T2 fliessende Basisstrom Jb ist. 



   Da die Siliziumdiode D im einen Zweig der Brücke einen Spannungsabfall liefert, der weniger als proportional mit dem sie und den weiteren   Brtickenwiderstand   12 durchfliessenden   Brückenzweigstrom     J2   wächst, wird der zwischen der Elektrode E2 und der Basis B2 des Steuertransistors T2 vorhandene und zur Aufrechterhaltung eines Basisstromes Jb bzw. eines Kollektorstromes J2 erforderliche Potentialunterschied grösser und der Transistor T2 stärker stromleitend, wenn die Klemmenspannung der Lichtmaschine etwa infolge einer Drehzahlerhöhung der Brennkraftmaschine anzusteigen beginnt. Mit steigendem Kollektorstrom J2 wird gleichzeitig der Leistungstransistor T1 stärker gesperrt und sein die Feldwicklung F durchfliessender Kollektorstrom J1 fällt.

   Dies hat zur Folge, dass die Klemmenspannung der Lichtma schine in der bisherigen Höhe nicht aufrechterhalten werden kann und auf einen Wert zurückgeht, der nur geringfügig über ihrem Sollwert liegt. 



   Wenn dagegen die Klemmenspannung der Lichtmaschine unter ihren Sollwert abzusinken droht, wird gleichzeitig der Steuertransistor T2 mehr und mehr gesperrt, was zur Folge hat, dass der Leistungstransistor T1 zunehmend in stromleitendem Zustand gesteuert wird. 



   Es empfiehlt sich, zur besseren Aussteuerbarkeit des Leistungstransistors dessen Basiselektrode B1 durch einen Widerstand 15 von etwa 25 G mit der Plusklemme des Generators bzw. mit seiner Emitterelektrode E zu verbinden. In vielen Fällen kann es auch zweckmässig sein, an Stelle des Widerstandes 11 von 100   ss   eine   Gleichrichtersäule   aus mehreren hintereinander geschalteten Gleichrichtern, vorzugsweise mehreren Siliziumdioden zu verwenden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Spannungsschnellregler für mit stark wechselnder Drehzahl und Belastung betriebene NebenschlussGeneratoren, insbesondere Lichtmaschinen von Kraftfahrzeugen, bei dem ein in den Stromkreis der Generator-Feldwicklung einschaltbarer Leistungstransistor durch einen Steuertransistor gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die   Emitter-Basisstrecke   des Steuertransistors (T2) in der Diagonale einer an die Generatorspannung angeschlossenen,- wenigstens einen nichtlinearen Widerstand enthaltenden Brücke liegt.

Claims (1)

1. 2. Regler nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor (C2) des Steuertransistors (T2) mit der Basislektrode (B1) des Leistungstransistors (Tl) galvanisch gekoppelt ist.

   3. Regler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Widerstand einen bei steigendem Strom weniger als proportional ansteigenden Spannungsabfall liefert.

   4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als nichtlinearer Widerstand eine Halbleiterdiode, vorzugsweise eine Siliziumdiode verwendet ist.

   5. Regler nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Widerstand (D) einerseits mit einer Klemme (+) des Generators (G) anderseits mit der Emitter-Elektrode (E2) des Steuertransistors (T2) verbunden ist.

   6. Regler nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (Bl) des Leistungstransistors (T1) mit einer Klemme (-) des Generators (G) über einen Spannungsteiler (13, 14) verbunden ist, an dem die Kollektorelektrode (C2) des Steuertransistors (T2) liegt.

   7. Regler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basiselektrode (B1) ausserdem über einen weiteren Widerstand (15) mit der andern Klemme (+) des Generators (G) verbunden ist.

   8. Regler nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zum Basis-Kollektorkreis des Steuertransistors (T2) gehörenden Teil des Brückenzweigs ein nichtlinearer Widerstand vorgesehen ist, dessen Spannungsabfall mit zunehmendem Strom weniger als proportional anwächst.