DE1136001B - Circuit arrangement for switching off a power supply device - Google Patents
Circuit arrangement for switching off a power supply deviceInfo
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Description
Schaltungsanordnung zum Abschalten einer Stromversorgungseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Abschalten der von einer Stromversorgungseinrichtung abgegebenen Spannung bei über- bzw. Unterschreiten eines bestimmten, durch eine obere und eine untere Grenze festgelegten Spannungsbereiches.Circuit arrangement for switching off a power supply device The invention relates to a circuit arrangement for switching off the one Power supply device output voltage when exceeding or falling below a certain voltage range defined by an upper and a lower limit.
Es ist bekannt, eine Stromversorgungseinrichtung durch eine Relaisschaltung hinsichtlich der Größe der von ihr abgegebenen Spannung zu überwachen und von ihren Verbrauchern abzuschalten, sobald die abgegebene Spannung einen bestimmten, festgelegten Spannungsbereich verläßt. Wenn nur eine Spannungsbereichsgrenze überwacht werden soll, z. B. eine obere oder eine untere Spannungsbereichsgrenze, dann enthalten die bekannten Relaisschaltungen nur ein Relais, das über einen Widerstand entsprechend vorerregt wird; wenn dagegen die Spannung innerhalb eines bestimmten Bereiches gehalten werden soll, der durch eine obere und eine untere Spannungsbereichsgrenze festgelegt ist, so sind die bekannten Relaisschaltungen entweder mit nur einem Relais, das, zwei gegeneinander geschaltete Wicklungen aufweist, oder mit zwei getrennten Relais ausgerüstet. Die Nachteile dieser bekannten Relaisschaltungen bestehen darin, daß die Relais in bezug auf ihre Ansprech- bzw. Abfallströme eng toleriert sein und diesbezüglich ständig überwacht werden müssen. Trotzdem ist ein sofortiges Abschalten der Versorgungsspannung bei Verlassen des festgelegten Spannungsbereiches nicht erreichbar, sondern es wird erst immer nach dem Ablauf der Ansprech- bzw. Abfallzeit des Relais abgeschaltet. Außerdem unterliegen die Schaltkontakte der Relais selbst einem bestimmten Verschleiß, so daß die Relais in bestimmten Zeitabständen ersetzt werden müssen.It is known to power a power supply by a relay circuit to monitor the size of the voltage it delivers and of theirs Switch off loads as soon as the output voltage has reached a certain, specified level Voltage range leaves. If only one voltage range limit is monitored should, e.g. B. an upper or a lower voltage range limit, then included the known relay circuits only have a relay that has a resistor accordingly is pre-excited; on the other hand, if the voltage is kept within a certain range should be determined by an upper and a lower voltage range limit is, the known relay circuits are either with only one relay that, has two windings connected against one another, or with two separate relays equipped. The disadvantages of these known relay circuits are that the relays must be closely tolerated with regard to their response or waste currents must be constantly monitored in this regard. Nevertheless, it is an immediate switch-off the supply voltage when leaving the specified voltage range reachable, but it is only always after the response or release time has elapsed of the relay switched off. In addition, the switching contacts are subject to the relays themselves a certain wear, so that the relay replaced at certain time intervals Need to become.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Abschalten der von einer Stromversorgungseinrichtung abgegebenen Spannung zu schaffen, die diese geschilderten Nachteile nicht aufweist. Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die abzuschaltende Stromversorgungseinrichtung einerseits über mindestens einen Transistor an ihre Verbraucher und andererseits direkt an eine mit einer Normalspannungsquelle verbundene Vergleichssteuereinrichtung angeschlossen ist und daß die Vergleichssteuereinrichtung bei Erreichen der unteren Grenze des bestimmten Spannungsbereiches und bei Erreichen der oberen Grenze des bestimmten Spannungsbereiches den Transistor sperrt.In contrast, the invention is based on the object of a circuit arrangement for switching off the voltage output by a power supply device create that does not have these disadvantages. According to the invention the object is achieved in that the power supply device to be switched off on the one hand via at least one transistor to their consumers and on the other hand directly to a comparison control device connected to a normal voltage source is connected and that the comparison control device when reaching the lower Limit of the specific voltage range and when the upper limit of the certain voltage range blocks the transistor.
Auf diese Weise ist es erreichbar, die Abschaltung der Stromversorgungseinrichtung plötzlich, z. B. mit einer rechteckförmigen Charakteristik, durchzuführen und eine wartungsfreie Schalteinrichtung zu besitzen. Ebenfalls ist es mit einer gemäß der Erfindung aufgebauten Schalteinrichtung erreichbar, den Spannungsbereich beliebig eng festzusetzen und die eng festgesetzten Toleranzen auch über einen beliebig langen Zeitraum einzuhalten.In this way it is possible to switch off the power supply device suddenly, e.g. B. with a rectangular characteristic to perform and a to have maintenance-free switchgear. It is also with one according to the Invention constructed switching device achievable, the voltage range as desired tightly set and the tightly set tolerances over any length To adhere to the period.
Einzelheiten der Erfindung gehen aus den an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine gemäß der Erfindung aufgebaute Schaltungsanordnung, Fig. 2 eine Abwandlung der Fig. 1.Details of the invention can be found in those described with reference to the drawing Embodiments emerge. In the drawing, Fig. 1 shows one according to the invention constructed circuit arrangement, FIG. 2 shows a modification of FIG. 1.
In der Fig. 1 ist auf der linken Seite eine Stromversorgungseinrichtung St dargestellt, die aus den Gleichrichtern Glr, einem Hauptschalter S sowie einer aus der Drossel Dr, den Kondensatoren C 1 und C 2 und dem Widerstand R 1 aufgebauten Siebkette besteht. Auf der rechten Seite der Zeichnung ist eine Normalspannungsquelle NSp abgebildet, die im wesentlichen aus einer Batterie B, den Widerständen R 12 und R 13, den Dioden D 3, D 4 und D 5, dem temperaturabhängigen Widerstand Th sowie den Kondensatoren C 3 und C 4 aufgebaut ist. Die Batterie B wird über eine Diode D 5 geladen. Die von der Normalspannungsquelle NSp abzugebenden Spannungen U 1 und U 2 sind durch die Zenerdioden D 3 und D 4 stabilisiert. In der Mitte der Schaltung ist eine Vergleichssteuereinrichtung VSt dargestellt, die aus zwei Schmitt-Triggerkreisen besteht, von denen jeder aus zwei Transistoren T 3 und T 4 bzw. T 5 und T 6 aufgebaut ist. Der aus den Transistoren T 5 und T6 gebildete Schmitt-Triggerkreis ist gegenüber dem aus den Transistoren T 3 und T 4 gebildetem an ein höheres Potential angelegt, das durch die in der gemeinsamen Kollektorleitung liegende Diode D 5 sowie den KondensatorC7 bestimmt wird.In Fig. 1, a power supply device St is shown on the left side, which consists of the rectifiers Glr, a main switch S and a filter chain composed of the choke Dr, the capacitors C 1 and C 2 and the resistor R 1. On the right side of the drawing, a normal voltage source NSp is shown, which essentially consists of a battery B, the resistors R 12 and R 13, the diodes D 3, D 4 and D 5, the temperature-dependent resistor Th and the capacitors C 3 and C. 4 is constructed. The battery B is charged via a diode D 5. The voltages U 1 and U 2 to be output by the normal voltage source NSp are stabilized by the Zener diodes D 3 and D 4. In the middle of the circuit a comparison control device VSt is shown, which consists of two Schmitt trigger circuits, each of which is made up of two transistors T 3 and T 4 or T 5 and T 6 . The Schmitt trigger circuit formed from the transistors T 5 and T6 is applied to a higher potential than that formed from the transistors T 3 and T 4 , which is determined by the diode D 5 in the common collector line and the capacitor C7.
Die Stromversorgungseinrichtung St ist in diesem Beispiel einerseits über die beiden Transistoren T 1 und T 2 an die Verbraucher V und andererseits an die Vergleichssteuereinrichtung VSt direkt angeschlossen. Zur Durchführung der Erfindung können die beiden Transistoren T 1 und T 2 entweder von gleichem Typ, d. h. beide vom Typ npn bzw. beide vom Typ pnp, oder aber von jeweils unterschiedlichem Typ sein, d. h. der eine vom Typ npn und der andere vom Typ pnp. Bei Verwendung von verschiedenen Typen für die Transistoren T 1 und T 2 empfiehlt es sich, den bei Unterschreiten der unteren Spannungsgrenze zu sperrenden Transistor vom Typ pnp und den bei Überschreiten der oberen Spannungsgrenze zu sperrenden Transistor vorn Typ npn zu nehmen.In this example, the power supply device St is connected, on the one hand, via the two transistors T 1 and T 2 to the consumer V and, on the other hand, directly to the comparison control device VSt. To carry out the invention, the two transistors T 1 and T 2 can either be of the same type, ie both of the npn type or both of the pnp type, or of a different type, ie one of the npn type and the other of the pnp type . When using different types for the transistors T 1 and T 2 , it is advisable to use the pnp type transistor to be blocked when the lower voltage limit is exceeded and the npn type transistor to be blocked when the upper voltage limit is exceeded.
Die Wirkungsweise der in der Fig. 1 dargestellten Schaltung ist im einzelnen wie folgt: Die von der Normalspannungsquelle NSp gelieferten Spannungen U1 und U2 sind durch Zenerdioden D 3 und D 4 besonders gut stabilisiert und so gewählt, daß sie größer sind als die Werte der unteren bzw. oberen Grenze des Spannungsbereiches, in dem die von der Stromversorgungseinrichtung St abgegebene Spannung U liegen soll. Durch die als Spannungsteiler wirkenden Widerstände R 3, R 4, R 5 und R6 ist bei leitendem Transistor T4 die Emitterspannung an ihm und an dem Transistor T3 so bemessen, daß sie dem Spannungswert der unteren Bereichsgrenze entspricht.The operation of the circuit shown in FIG. 1 is as follows: The voltages U1 and U2 supplied by the normal voltage source NSp are particularly well stabilized by Zener diodes D 3 and D 4 and are selected so that they are greater than the values of the lower ones or the upper limit of the voltage range in which the voltage U output by the power supply device St should be. By acting as a voltage divider resistors R 3, R 4, R 5 and R6, when the transistor T4 is conductive, the emitter voltage on it and on the transistor T3 is dimensioned so that it corresponds to the voltage value of the lower range limit.
Liegt die Versorgungsspannung U innerhalb des festgelegten Spannungsbereiches, so wird von dem Spannungsteiler R 2, R 3 und R 4 für den Transistor T4 eine Basisspannung abgegriffen, die negativer ist als die an seinem Emitter liegende Spannung, so daß der Transistor T4 leitet. Der Transistor T3 ist dagegen gesperrt, da an seiner Basis über den; Widerstand R 7 die Spannung U 2 liegt, die positiver ist als die an seinem Emitter vorhandene Spannung. Bei leitendem Transistor T3 ist die an dem Punkt 2 anliegende Spannung durch den Basisstrom und den sich daraus ergebenden Spannungsabfall am Widerstand R 3 bestimmt. Dieser Wert ist niedriger gewählt als die Basisspannung des Transistors T l, so daß die Diode D 6 sperrt und der Transistor T 1 leitend bleibt.If the supply voltage U is within the specified voltage range, the voltage divider R 2, R 3 and R 4 taps a base voltage for the transistor T4 which is more negative than the voltage at its emitter, so that the transistor T4 conducts. The transistor T3, however, is blocked because at its base via the; Resistor R 7 is the voltage U 2, which is more positive than the voltage present at its emitter. When the transistor T3 is conductive, the voltage present at point 2 is determined by the base current and the resulting voltage drop across resistor R 3. This value is selected to be lower than the base voltage of the transistor T 1, so that the diode D 6 blocks and the transistor T 1 remains conductive.
Unterschreitet die von der Stromversorgungseinrichtung St abgegebene Spannung U die untere Grenze, so wird der Transistor T 3 leitend, da sich jetzt über den Widerstand R 5, die Emitter-Basis-Strecke von T3, die Diode D 1 und den Widerstand R 1 ein Basisstrom ausbilden kann. Durch das Leitendwerden des Transistors T 3 wird der Transistor T4 infolge der durch den Widerstand R 3 und den Kondensator C 5 vorhandenen Rückkopplung rasch gesperrt. Die Sperrung des Transistors T4 bewirkt an dem bereits beschriebenen Spannungsteiler R 5, R 6 ein rasches Ansteigen der gemeinsamen Emitterspannung, wodurch der bereits leitende Transistor T3 schnell in sein Sättigungsgebiet gesteuert wird. Damit herrscht an dem Punkt 2 die Emitterspannung, und über die Diode D 6 wird der Transistor T 1 niederähmig gesperrt. Durch das Umsteuern des Transistors T 1 von seinem Leit- in seinen Sperrzustand ist die Stromversorgungseinrichtung St von ihren Verbrauchern V abgeschaltet.If the voltage U emitted by the power supply device St falls below the lower limit, the transistor T 3 becomes conductive, since a base current now flows through the resistor R 5, the emitter-base path of T3, the diode D 1 and the resistor R 1 can train. When the transistor T 3 becomes conductive, the transistor T4 is quickly blocked as a result of the feedback provided by the resistor R 3 and the capacitor C 5. The blocking of the transistor T4 causes the common emitter voltage to rise rapidly at the voltage divider R 5, R 6 already described, as a result of which the transistor T3, which is already conducting, is quickly controlled into its saturation region. The emitter voltage thus prevails at point 2, and transistor T 1 is blocked in a low manner via diode D 6. By reversing the transistor T 1 from its conducting to its blocking state, the power supply device St is switched off from its consumers V.
Durch den Widerstand R 17 ist die Emitterspannung an dem Transistor T 5 auf den Spannungswert der oberen Bereichsgrenze festgelegt. Solange die von der Stromversorgungseinrichtung abgegebene Spannung U die obere Bereichsgrenze nicht überschreitet, ist der Transistor T5 leitend, da über die Diode D 2 sowie die Widerstände R 9 und R 1 ein Basisstrom fließen kann.The emitter voltage is applied to the transistor through the resistor R 17 T 5 is set to the voltage value of the upper range limit. As long as the the voltage U delivered to the power supply device does not exceed the upper range limit exceeds, the transistor T5 is conductive, since via the diode D 2 and the resistors R 9 and R 1 a base current can flow.
Überschreitet die Versorgungsspannung U der Stromversorgungseinrichtung St die obere Spannungsgrenze, so wird der Basisstrom des Transistors T 5 unterbrochen. Damit ist der Transistor T 5 ge- sperrt. Infolge der ebenfalls durch den Widerstand R15 und den Kondensator C6 gebildeten Rückkopplung wird der Transistor T6 nunmehr leitend. über den sich bei leitendem Transistor T6 aus den Widerständen R 15, R 16, R 17 und R 18 ergebenden Spannungsteiler entsteht am Punkt 3 daher positives Potential, das über die Diode D 7 den Transistor T2 niederohmig sperrt.If the supply voltage U of the power supply device St exceeds the upper voltage limit, the base current of the transistor T 5 is interrupted. The transistor T 5 is thus blocked. As a result of the feedback also formed by the resistor R15 and the capacitor C6, the transistor T6 now becomes conductive. Via the voltage divider resulting from the resistors R 15, R 16, R 17 and R 18 when the transistor T6 is on, a positive potential arises at point 3, which blocks the transistor T2 with low resistance via the diode D 7.
Bei einer Ausbildung der Transistoren T 1 und T 2 als pnp- und npn-Transistoren kann die Vergleichssteuereinrichtung im wesentlichen beibehalten werden. Es ist dann lediglich die Basis des Transistors T2, der in diesem Fall ein npn-Transistor sein soll, vom Kollektor des Transistors T 5 aus zu steuern. Der Emitter des Transistors T 2 bleibt an den Kollektor des Transistors T1 angeschlossen.If the transistors T 1 and T 2 are designed as pnp and npn transistors, the comparison control device can essentially be retained. It is then only the base of the transistor T2, which in this case should be an npn transistor, to be controlled from the collector of the transistor T 5. The emitter of transistor T 2 remains connected to the collector of transistor T1.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel mit zwei Transistoren zum Abschalten der Stromversorgungseinrichtung beschränkt, sondern kann auch so durchgeführt werden, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. In dieser ist nur ein Transistor T 1 zum Abschalten vorgesehen. Es kann beispielsweise einer vom Leitfähigkeitstyp pnp sein. Seine Basis ist über ein aus den Dioden D 8 und D 9 gebildetes Mischgatter mit den beiden Schmitt-Triggerkreisen der Vergleichseinrichtung VSt verbunden. Vor dem Mischgatter ist ein mit dem negativen Pol der Stromversorgungseinrichtung St verbundener Widerstand R19 vorgesehen, über den sich ein Basisstrom ausbilden kann, solange vom Mischgatter her kein den Transistor sperrendes Potential an die Basis gelegt wird. Die Eingänge des Mischgatters sind an die Schaltpunkte cr und b anzuschließen, die in den Kollektorstromkreisen der Transistoren T 3 und T 6 liegen, während der Ausgang des Mischgatters mit der Basis des Transistors T1 verbunden ist.The invention is not limited to the illustrated embodiment with two transistors for switching off the power supply device, but can also be carried out as illustrated in FIG. In this only one transistor T 1 is provided for switching off. For example, it may be of the pnp conductivity type. Its base is connected to the two Schmitt trigger circuits of the comparison device VSt via a mixing gate formed from the diodes D 8 and D 9. A resistor R19 connected to the negative pole of the power supply device St is provided in front of the mixing gate, via which a base current can develop as long as no potential blocking the transistor is applied to the base from the mixing gate. The inputs of the mixing gate are to be connected to the switching points cr and b , which are in the collector circuits of the transistors T 3 and T 6 , while the output of the mixing gate is connected to the base of the transistor T1.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES72385A DE1136001B (en) | 1961-02-06 | 1961-02-06 | Circuit arrangement for switching off a power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DES72385A DE1136001B (en) | 1961-02-06 | 1961-02-06 | Circuit arrangement for switching off a power supply device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1136001B true DE1136001B (en) | 1962-09-06 |
Family
ID=7503158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DES72385A Pending DE1136001B (en) | 1961-02-06 | 1961-02-06 | Circuit arrangement for switching off a power supply device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1136001B (en) |
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- 1961-02-06 DE DES72385A patent/DE1136001B/en active Pending
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