DE1110286B - Elektronische, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung eines Gleichstromes - Google Patents

Elektronische, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung eines Gleichstromes

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DE1110286B
DE1110286B DES65123A DES0065123A DE1110286B DE 1110286 B DE1110286 B DE 1110286B DE S65123 A DES65123 A DE S65123A DE S0065123 A DES0065123 A DE S0065123A DE 1110286 B DE1110286 B DE 1110286B
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Dipl-Ing Friedemann Vollnhals
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • 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
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Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
kl. 21 c 67/70
INTERNATIONALE KL.
H02j; G05f
S 65123 Vmb/21c
ANMELDETAGi 25. SEPTEMBER 1959
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABE DER AUSLEGESCHkIFT; 6. JULI 1961
Die Erfindung betrifft eine elektronische, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung eines Gleichstromes in einem Stromzweig unter Verwendung von mindestens zwei Transistoren und einer Zenerdiode.
Die Anordnung wird gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die beiden Pole des Zweipols über einen Strompfad, in dem der Reihe nach eine Zenerdiode, die Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors und ein ohmscher Widerstand angeordnet sind, und über einen dazu parallelen Strompfad, in dem der Reihe nach ein weiterer ohmscher Widerstand und die Emitter-Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors liegen, verbunden sind, wobei die Basisanschlüsse der Transistoren jeweils direkt oder über einen zusätzlichen ohmschen Widerstand bzw. über die Emitter-Basis-Strecke eines zusätzlichen Transistors an das transistorseitige Ende des ohmschen Widerstandes im gegenüberliegenden Strompfad angeschlossen sind. Bei dieser Anordnung ergibt sich der Vorteil, daß der Hauptstrom über denjenigen Strompfad fließt, der lediglich einen Widerstand und einen Transistor enthält, während über den die Zenerdiode enthaltenden Strompfad ein erheblich geringerer Strom fließt (z.B. <lO°/o), so daß die Diode und "der in diesem Strompfad liegende Transistor auch bei insgesamt hohem Stromfluß im Stromzweig vor Überlastung geschützt ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird mindestens der ohmsche Widerstand in demjenigen Strompfad, der nur aus Widerstand und Transistor besteht, einstellbar ausgebildet. Dadurch kann die Größe des konstant gehaltenen Stromflusses in weiten Grenzen geändert werden.
Die Erfindung wird an Hand des Diagramms der Fig. 1 und an Hand der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
In Fig. 1 ist die Kennlinie eines idealen Stromkonstanthalters dargestellt. Im Regelbereich α ist der Strom I konstant. Die Kennlinie eines Kaltleiters weicht gewöhnlich mehr oder weniger stark vom idealen Verlauf nach Fig. 1 ab. Der Strom Z bleibt im Regelbereich nicht konstant, sondern schwankt um einen Betrag AI, in der Regel steigt er mit wachsender Spannung U an. Der Kehrwert der bezogenen
Abweichung-y-ist ein Maß für die Stromkonstanz.
Der Prinzipstromlauf des elektronischen Stromkonstanthalters nach der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Anordnung stellt einen in sich geschlossenen Regelkreis dar, dessen Stromaufnahme Z innerhalb eines gegebenen Spannungsbereichs A U konstant Elektronische, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung
eines Gleichstromes
Anmelder: Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München, München 2, Wittelsbacherplatz 2
Dipl.-Ing. Friedemann Vollnhals, Hofheim (Taunus), ist als Erfinder genannt worden
bleibt. Die Wirkungsweise sei im folgenden beschrieben. Durch den ohmschen Widerstand R1 und über den Transistor T1 fließt der Strom Z1. Der Spannungsfall an R1, am Widerstand einstellbar, sei so groß, daß die Siliziumdiode SD gerade ihre Zenerspannung erreicht. Dadurch ist der Transistor T2 etwas stromleitend, und durch den ohmschen Widerstand Rs fließt ein kleiner Strom Z2 (Z2 -^Z1) so, daß die Basis des Transistors T1 das nötige Potential, einstellbar am Widerstand Zi2- erhält, damit der StTOmZ1 fließt. Ändert sich nun Z1 durch äußere Einwirkung auf den Zweipol, ζ. B. durch Spannungserhöhung, nach größeren Werten, so wird der Transistor T2 weiter geöffnet, und die Kollektorspannung von T2, die ja gleichzeitig die Emitter-Basis-Spannung für T1 ist, sinkt. Damit sinkt aber auch der mögliche Kollektorstrom von T1, der gleich Z1 ist. So bleibt der Gesamtstrom Z=Z1-HZ2 annähernd konstant.
Die Stromkonstanz läßt sich noch verbessern, wenn die Rückwirkung von T1 auf T2 verringert und eine Rückführung zur Kompensation von Z1 eingeführt wird. Eine Schaltungsanordnung hierfür zeigt Fig. 3.
Durch Einfügen des Transistors T3 wird T2 von T1 weitgehendst entkoppelt. Die Rückführung wird durch die ohmschen Widerstände R3, Rt und Zi5 gebildet. Mit dieser Anordnung läßt sich eine Stromkonstanz von Z besser als 0,5% über den gesamten Regelbereich erreichen. Die Einstellung des Stromes Z erfolgt durch den ohmschen Widerstand R1, die Einstellung des Regelbereichs durch den ohmschen Widerstand R2. Der Maximalstrom Imax ist durch die
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zulässige Verlustleistung des Transistors T1 gegeben. e Die Verlustleistung kann durch Parallelschalten eines geeignet dimensionierten ohmschen Widerstandes R6, in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet, zu, Tjanstistor T1 klein gehalten werden, ohnfc die Regelwirkung bzw. die Stromkonstanz des Zweipolszutieeinifächtigen.- ~ Der maximale Regelbereich ist durch die zulässige Kollektorspannung der verwendeten Transistoren abzüglich Zenerspannung, der Siliziumdiode begrenzt. Die Schaltung ist bei Wahl geeigneter, Zenerspannung weitgehend temperaturunabhängig,

Claims (2)

Patentanspruchs,^
1. Elektronische,, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung eines Gleichstromes in einem Stromzweig unter Verwendung vonmindestens zwei Transistoren und einer Zenerdiode, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pole des Zweipols über einen Strompfad, in dem der Reihe nach eine Zenerdiode, die Emitter-Kollektor-Streckeeines--Transistors und ein ohmscher Widerstand angeordnet sind, und über einen dazu parallelen Strompfad, in dem der Reihe nach ein weiterer ohmscher Widerstand und die Emitter-Kollektor-Strecke eines weiteren Transistors liegen, -verbunden sind, wobei die Basisanschlüsse der Transistoren jeweils direkt oder über einen zusätzlichen ohmschen Widerstand (R5) bzw. über die Emitter-Basis-Strecke eines zusätzlichen Transistors (T3) an das transistorseitige Ende des ohmschen Widerstandes im gegenüberliegende^ Strompfad angeschlossen sind.
2. Elektronische, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung eines Stromes in einem Stromzweig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der ohmsche Widerstand in demjenigen Strompfad, der nur aus Widerstand und Transistor besteht, einstellbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DES65123A 1959-09-25 1959-09-25 Elektronische, als Zweipol ausgebildete Anordnung zur Konstanthaltung eines Gleichstromes Pending DE1110286B (de)

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