AT236535B - Einrichtung zur Bildung strom- und spannungsabhängiger Größen - Google Patents

Description

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  Einrichtung zur Bildung strom- und spannungsabhängiger Grössen 
Für manche Regelungsaufgaben ist es erforderlich, Grössen zu bilden, die Funktionen einer Spannung und eines Stromes sind. Üblicherweise werden hiezu Spannungsteilerschaltungen verwendet, die einerseits an der zu messenden Spannung liegen und in die anderseits der zu messende Strom über einen Shunt ein- gespeist ist. Solche Schaltungen bewähren sich aber nur innerhalb gewisser Strom- und Spannungsberei- che ; es ist beispielsweise mittels solcher Schaltungen nicht gut möglich, Ströme von mehreren hundert
Amperes mit relativ geringen Spannungen wegen der in den Shunts auftretenden Erwärmung zu verglei- chen. 



   Eine weitere Forderung, die häufig an solche Schaltungen gestellt wird, ist, dass die strom- und span- nungsabhängigen Grössen einander in der Bildung der resultierenden Grösse nicht beeinflussen, was sich in
Widerstandsschaltungen   nur mittels Brückenschaltungen   erzielen lässt, die den schaltungstechnischen Auf- wand wesentlich erhöhen. 



   Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Bildung von aus strom-und spannungsabhängigen Grössen kombinierten Grössen, insbesondere für Zwecke der Regelung von Gleichstromgeneratoren stromund spannungsgeregelter   Fahrzeugbatterieladeeinrichtungen,   bestehend aus einer mindestens zweistufigen Transistorschaltung, deren erste Stufe durch einen spannungsabhängigen, insbesondere durch Spannungsteilung gewonnenen Strom gesteuert ist, die die genannten Nachteile der bekannten Schaltungen dieser Art vermeidet, wodurch eine kompakte Bauweise der auf engstem Raum unterzubringenden Schaltelemente ermöglicht ist. 



   Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Transistorstufe ein Widerstand einer Strom-   verzweigungsschaltung vorgeschaltet ist.   der einerseits an Brückengleichrichter eines vom Gleichstrom beaufschlagten Gleichstromwandlers und anderseits am Ausgang der ersten Transistorstufe angeschlossen ist, wobei vorzugsweise zur zusätzlichen Beaufschlagung des Eingangsstromes der ersten Transistorstufe mindestens ein zusätzlicher Schaltstromkreis dient, der durch einen Zweig einer Kippstufe gebildet ist. 



   Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung eine Regelschaltung für den Gleichstromgenerator einer strom- und spannungsgeregelten Fahrzeugbatterieladeeinrichtung dargestellt. 



   Der Gleichstromgenerator 1 ist mit einer Feldwicklung 2 versehen, die mit einem Leistungstransistor 3 in Serie geschaltet ist, dessen Basis auf nicht näher dargestellte Weise, allenfalls unter Zwischenschaltung eines Magnetverstärkers, in Abhängigkeit vom Potential des Mittelpunktes eines Spannungsteilers 4, 5 gesteuert ist. Der Spannungsteiler 4,5 empfängt den Ausgangsstrom einer zweistufigen Transistorschaltung, die aus zwei Transistoren 6 und 7 besteht. 



   Die Aufgabe der Regelschaltung besteht darin, die Erregung unter bestimmten Bedingungen so einzustellen, dass der Generator entweder auf konstante Spannung oder auf konstanten Strom geregelt wird. Hiezu ist einerseits die Messung der Generatorspannung und anderseits die Messung des Generatorstromes erforderlich. Zur Messung der Generatorspannung dient ein Potentiometer 8, dessen Abgriff mit der Basis des Transistors 6 verbunden ist. Die Emitterspannung des Transistors 6 ist durch zwei Zenerdioden 9 und 10 stabilisiert. Der Ausgangsstrom des Transistors 6 wird einer aus zwei Widerständen 11 und 12 bestehenden Stromverzweigungsschaltung zugeführt, die überdies noch vom gleichgerichteten Ausgangsstrom eines in den Generatorstromkreis geschalteten Gleichstromwandlers 13 beaufschlagt ist.

   Mit 14 ist ein Wechsel- 

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 spannungsgenerator zur Speisung des Gleichstromwandlers bezeichnet. 



   Solange auf konstante Spannung geregelt wird, wird der Transistor 6 in Abhängigkeit vom Potential am Abgriff des Potentiometers 8 gesteuert. Im Gleichgewichtszustand besteht eine geringe Potentialdifferenz zwischen Basis und Emitter des Transistors 6. Wenn aus irgend einem Grunde die Generator-Sollspannung nicht erreicht werden kann, beispielsweise weil durch vollständige Entladung einer an den Generator geschalteten Speicherbatterie ein kurzschlussähnlicher Zustand eingetreten ist, muss für eine Begrenzung des Generatorstromes gesorgt werden. 



   Im Falle, dass der Spannungssollwert nicht erreicht werden kann, liefert der Transistor 6 einen maximalen Strom, der mit dem vom Gleichspannungswandler 13 gelieferten Ausgangsstrom in der Stromverzweigungsschaltung 11, 12 derart kombiniert wird, dass der Differenzstrom an die Basis des Transistors
7 gelangt und diesen nunmehr im Sinne einer Konstanthaltung des Generatorstromes steuert, unabhängig davon, welche Klemmenspannung hiezu benötigt wird. Erst dann, wenn die Generatorspannung wieder so gross ist, dass der Transistor 6 gesteuert werden kann, wird wieder auf konstante Spannung geregelt. 



   Eine Kippschaltung 15, von der ein Zweig über einen Widerstand 16 an die Basis des Transistors 6 geschaltet ist, gestattet eine Veränderung des Spannungssollwertes, wenn, wie es bei der Ladung von Speicherbatterien gewünscht wird, nach vollständiger Aufladung eine verminderte Generatorspannung eingestellt werden soll, die für einen Pufferbetrieb hinreichend ist. Um die Kippschaltung bei Erreichen einer vorgegebenen Spitzenspannung zum Abfallen zu bringen, ist sie in gleicher Weise im Spannungsmesskreis angeordnet wie der Transistor 6. Das Ansprechen der Kippschaltung 15 erfolgt nach Absinken der Generatorspannung unter einen vorgegebenen Wert.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Einrichtung zur Bildung von aus strom-und spannungsabhängigen Grössen kombinierten Grössen, insbesondere für Zwecke der Regelung von Gleichstromgeneratoren strom- und spannungsgeregelter Fahrzeugbatterieladeeinrichtungen, bestehend aus einer mindestens zweistufigen Transistorschaltung, deren erste Stufe durch einen spannungsabhängigen, insbesondere durch Spannungsteilung gewonnenen Strom gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Transistorstufe ein Widerstand einer Stromverzweigungsschaltung vorgeschaltet ist, der einerseits am Brückengleichrichter eines vom Generatorstrom beaufschlagten Gleichstromwandlers und anderseits am Ausgang der ersten Transistorstufe angeschlossen ist,

   wobei vorzugsweise zur zusätzlichen Beaufschlagung des Eingangsstromes der ersten Transistorstufe mindestens ein zusätzlicher Schaltstromkreis dient, der durch einen Zweig einer Kippstufe gebildet ist.