DD145591A1 - Schaltungsanordnung zur speisung von lastwiderstaenden mit grosser kapazitiver komponente - Google Patents

Abstract

Die Erfindung ist einsetzbar, wenn aus Stromversorgungsgeräten bestimmter Leistung Lastwiderstände mit hoher kapazitiver Komponente betrieben werden sollen, z.B. Vervielfacherschaltungen, Blitzgeräte. Ihr Ziel ist, eine Schaltungsanordnuhg im obengenannten Sinne zu entwickeln, die bei Erreichen günstiger technischer Parameter ökonomisch realisierbar ist. Aufgabe der Erfindung ist, das Speisen einer hoch kapazitätsbehafteten Last zu ermöglichen, ohne daß Einschaltvorgänge und Schwankungen der Speisespannung zu einem wesentlich über 1 liegenden Verhältnis von Spitzen- zu Mittelwert des Speisestromes führen. Die Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem speisenden Gleichspannungswandler und einer Last mit großer Eingangskapazität eine Strombegrenzungsschaltung angeordnet ist, die aus einem Ladewiderstand mit parallelgeschaltetem steuerbarem Ventil und einem an sich bekannten stromabhängigen Zweipol besteht, daß das Ventil mit einer Steuerschaltung verbunden ist, durch deren in Abhängigkeit von- dem Ladezustand der Eingangs-' kapazität der Last gebildeten Steuerimpulse das Ventil zündbar ist.

Description

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Titel der Erfindung

Schaltungsanordnung zur Speisung von Lastwiderständen mit großer kapazitiver Komponente!

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist einsetzbar in Anlagen und Anordnungen,- bei denen aus einem Stromversorgungsgerät bestimmter Größenordnung Lastwiderstände mit großer kapazitiver Komponente betrieben werden sollen, z.B«, für Vervielfacherschaltungen, Blitzgeräto.

Charakteristik der bekannten technischen lösungen

Bei Einsatz eines Gleichspannungswandlers mit ungeregelter Ausgangsspannung als Stromversorgungsgerät für das genannte Anwendungsgebiet können Schwankungen der Eingangsspannung und Einschaltvorgänge zu einem großen Verhältnis von .Spitzenwert zu Mittelwert des Belastungsstromes führen. Um eine Zerstörung des Gleichspannungswandlers durch die Spitzenwerte des Belastungsstromes zu vorhindern, muß der Gleichspannungswandler entsprechend groß dimensioniert werden, was außerordentlich unökonomisch ist.

Eerner sind geregelte Gleichspannungswandler mit automatischer Begrenzung des Ausgangs stromes bekannt. Deren Einsatz muß in vielen Fällen jedoch aus ökonomischen Gründen ebenfalls verworfen werden.

Es sind auch Ladeeinrichtungen für elektrische Stoßanlagen bekannt, die einen stromsteuernden Transduktor enthalten, wobei

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zur Begrenzung des Ladestromes in Abhängigkeit von der Ladespannung entsprechende Vergleichs- und Auslöseschaltungen vorgesehen sein können (DD - PS 46 496, H 02m, 3/06) ♦ Auch derartige Einrichtungen sind mit hohem schaltungstechnischen Ausvifand verbunden und damit kostspielig·

Es sind weiterhin Strombegrenzungseinrichtungen in Form eines stromabhängigen Zweipoles bekannt (Pig· 1 und DD - PS 80 160, G 05 £% 1/04), die als wesentlichstes Bauteil einen Leistungstransistor enthalten· Beim gegenwärtigen Stand der Technik sind jedoch nur Leistungstransistoren verfugbar, deren sicherer Arbeitsbereich SOAR (E¹Ig₀ 2) relativ begrenzt ist, so daß bei den in Betracht gezogenen Spannungs- und LaststroioparaBietern ein alleiniger Einsatz eines Zweipoles zur Strombegrenzung nicht realisiert werden kann (beispielsweise: SOAR-Parämeter eines 70 W-Leistungstransistors ca. 60 Y und '0,6'A; abgebbare Leistung des Gleichspannungswandlers 300 Y bei 0,6 A).

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat zum Ziel, eine Schaltungsanordnung zur Speisung von Lastwiderständen mit großer kapazitiver Komponente zu entwickeln, die bei Erreichen günstiger technischer Parameter einfach im Aufbau ist und damit ökonomisch realisiert werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

- Die technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, die das Speisen einer Last mit großer kapazitiver Komponente ermöglicht, ohne daß Sinschaltvorgänge und Schwankungen der Speisespannung zu einem wesentlich über 1 liegenden Verhältnis von Spitzenwert zu Mittelwert des Speisestromes führen.

- Merkmale der Erfindung

Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen einem speisenden Gleichspannungswandler und einer Last mit großer Singangskapazität eine Strombegrenzungsschaltung angeordnet ist, die aus einem Ladewiderstand mit parallelgeschaltetem steuerbarem Ventil und einem"an sich bekannten stromabhängigen Zweipol besteht, daß das Ventil mit einer Steuerschaltung verbunden ist, durch deren in Abhängigkeit von dem Ladezustand der Bingangskapazität der Last gebildeten Steuerimpulse das Ventil zündbar ist· Vorteilhafterweise liegt die Steuerschaltung parallel zu der Kombination. aus Ladewiderstand und steuerbarem Ventil und die Größe der über dem Ladewiderstand abfallende Spannung bildet das Kriterium für die Zündung des Ventile s.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß zwischen der Singangskapazität und der übrigen Schaltung der Last ein weiteres steuerbares Ventil angeordnet ist, das durch die parallel zum Ladewiderstand liegende Steuerschaltung in Abhängigkeit von der über diesem Ladewiderstand abfallenden Spannung periodisch zündbar ist, wobei eine lastinterne löschschaltung für die Löschung des Ventiles vorgesehen ist, und daß in Reihe mit diesem Ventil eine Ansteuereinrichtung angeordnet ist, die mit dem parallel zum Ladewiderstand liegenden Ventil verbunden ist, derart, daß durch die entstehenden Laststromimpulso dieses Ventil zündbar ist* Diese Lösung hat den Vorteil, daß der gesamte vom Gleichspannungswandler verfügbare Strom für eine schnelle Aufladung der Eingangskapazität verwendet werden kann, da eine Last~ entnahme erst nach Zündung des Thyristors erfolgt,

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigern Fig. 1; einen an sich bekannten stromabhängigen Zweipol?

Fig. 2: die Kennlinie des Stromabhängigen Zweipole ε; Fig. 3? eine Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4: eins weitere Ausführungsform'der Erfindung»

Zwischen speisendem Gleichspannungswandler 1 und zu speisendem Gerät 2 mit großer Singaagskapazität ist eine Schaltungsanordnung, im wesentlichen bestehend aus Thyristor 3j Ladewiderstand Λ und stromabhängigem Zweipol 5 angeordnet, wobei der Thyristor 3 von einer Steuerung 6 geweils gezündet wird, sobald der Spannungsabfall über dem Lademderstand einen bestimmten Wert unterschreitet. Dabei besteht der Zweipol aus einer an sich bekannten elektronischen Schaltung entsprechend dem in Bild 2 dargestellten Prinzip. Mit der Schaltungsanordnung wird folgende Wirkungsweise' erreicht:

Beim Einschalten des Gleicbspannungswandlers 1 tritt an seinem Ausgang sofort die Spannung U^ auf. Die Spannung U₂ ist zu diesem Zeitpunkt noch Hull. Die Singängsliapazität des Gerätes wird über den Ladevaderstand 4 und den Zweipol 5 -rait einem vorwiegend durch den Ladewiderstand 4 bestimmten Ladestrom aufgeladen, dessen anfänglicher Spitzenwert durch U^ und den Ladewiderstand 4 festgelegt ist. Der Thyristor 3'wird nicht gezündet, da der Spannungsabfall ü^-üg über dem Ladewiderstand 4 die Steuerung sperrt.

Nach Unterschreiten einer durch die Steuerung vorgegebenen Schwelle S für Spannungsdifferenz U^-Up, d.h. bei ausreichend aufgeladener Eingangskapazität im·Gerät 2 wird Thyristor 3 gezündet, dadurch der relativ hochohmige Ladewiderstand 4 kurzgeschlossen und somit die Ansteuerung des Thyristors 3 weiter aufrecht erhalten und die verbleibende Spannungsdifferenz Uxj-Up auf den stromabhängigen Zweipol 5 verlagert. Dessen Kennlinie (Fig. 2) begrenzt alle Ausgleichströme auf einen VYert, der nicht wesentlich höher als der mittlere Laststrom ist.

Geht* die Spannung U,, schneller zurück, als die Entladung der Eingangskapazität durch den Last strom erfolgt, so verlischt der Thyristor 3« Beim Wiederzuschalten der Spannung U,* wird je nach dem B nt ladezustand der Eingangskapazität des Gerätes entweder die Wiederaufladung durch den Lade widerst and 4 bei U^-Uo> S oder durch den Zweipol 5 "bei Ü^-U^ <S erreicht·

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Sine Verbesserung der Schaltung enthält ein geändertes An— steuer-Regime für den Thyristor 3 (3?ig· ^) · Danach vdrd die Eingangskäpazität durch einen weiteren Thyristor 7 von der übrigen Schaltung des Gerätes 2 abgetrennt. Die Steuerung 6 zündet bei Erreichen des o,a· Kriteriums für U-j-Ug ä·⁰³¹ Thyristor 7 periodisch, der durch eine geräteinterne Löschschaltung ebenso regelmäßig wieder gelöscht wird. Die entstehenden Laststrominipulse werden über eine geeignete Ansteuereinrichtung 8 zur Zündung des Thyristors 3 benutzt.

Claims (1)

1. -fe-

   Erfindungsanspruch ·

   "U Schaltungsanordnung zur Speisung, von Lastwiderständen mit großer kapazitiver Komponente, die einen stromabhängigen Zweipol enthält, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen einem speisenden Gleichspannungswandler (1) und einer Last (2) mit großer Eingangskapazität eine Strombegrenzungsschaltung angeordnet ist, die aus einem Lade wider st and (4) mit parallelgeschalte tem steuerbarem Ventil (3) und einem an sich bekannten stromabhängigen Zweipol (5) besteht, daß das Ventil (3) mit einer Steuerschaltung (6) verbunden ist, durch deren in Abhängigkeit von dem Ladezustand der Eingangskapazität der Last (2) gebildeten Steuerimpulse das Ventil (3) zündbar ist,

   Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet'dadurch, daß parallel zu der 'Kombination aus Ladeviiderstand (4) und steuerbarem Ventil (3) die Steuerschaltung (6) liegt, durch deren in Abhängigkeit vom Spannungsabfall über dem Lade-Widerstand (4) gebildeten Steuerimpulse das Ventil (3) zündbar ist.

   3. Schaltungsanordnung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Eingangskapazität und der übrigen Schaltung der Last (2) ein weiteres steuerbares Ventil (7) angeordnet ist, das durch die parallel zum Lade wider st and (4) liegende Steuerschaltung (6) in Abhängigkeit von der über diesem Ladewiderstand (4) abfallenden Spannung periodisch • zündbar ist, wobei eine lastinterne Löschschaltung für die Löschung des Ventiles (7) vorgesehen ist, und daß in Reihe mit diesem Ventil eine Ansteuereinrichtung (8) angeordnet ist, die mit dem parallel zum Lade wider st and (4) liegenden Ventil (3) verbunden ist, derart, daß durch die entstehenden Laststromimpulse dieses Ventil zündbar ist·