Glättungseinrichtung Die Erfindung betrifft eine Glättungseinrichtung,
insbesondere für Stromversorgungsanlagen, mit einer Drossel im Längszweig, einem
Ladekondensator am eingangsseitigen Anschluß der Drossel und einem Siebkondensator
am ausgangsseitigen Anschluß der Drossel jeweils im Querzweig liegend, bei der die
zu glättende Spannung dem Ladekondensator zugeführt und die geglättete Spannung
dem kontinuierlich vom Ladekondensator gespeisten Siebkondensator entnehmbar ist.
Bei einer derartigen, aus einer Längsdrossel und zwei Querkondensatoren bestehenden
Glättungseinrichtung treten bei plötzlichen starken Laständerungen störende Ausgleichsschwingungen
zwischen den Schaltelementen auf. Solche Ausgleichsschwingungen können.durch ein
zur Drossel parallelgeschaltetes Ventil gedämpft werden. Für viele Anwendungsfälle
ist jedoch eine derartige einfache Maßnahme gegen auftretende Ausgleichsschwingungen
bei plötzlichen starken Laständerungen, insbesondere bei Kurzschluß, nicht ausreichend.Smoothing device The invention relates to a smoothing device,
especially for power supply systems, with a throttle in the series branch, a
Charging capacitor at the inlet connection of the choke and a filter capacitor
at the output side connection of the throttle in each case in the shunt branch, in which the
The voltage to be smoothed is fed to the charging capacitor and the smoothed voltage
can be taken from the filter capacitor continuously fed by the charging capacitor.
In such a series, consisting of a series choke and two shunt capacitors
Smoothing device, disturbing compensatory oscillations occur in the event of sudden strong load changes
between the switching elements. Such compensatory vibrations can. By a
valve connected in parallel to the throttle can be damped. For many applications
however, it is such a simple measure against compensatory vibrations that occur
in the event of sudden, strong load changes, especially in the event of a short circuit, not sufficient.
Es ist eine Schaltungsanordnung zur Stabilisierung von Gleichspannungen
bekannt, bei der die Ladespannung eines Kondensators dadurch konstant gehalten wird,
daß eine im Ladestromkreis dieses Kondensators liegende Kontaktanordnung in Abhängigkeit
von der Belastung gesteuert wird. Die Ladeenergie dieses Kondensators wird dabei
zwei Speicherkondensatoren entnommen, die parallel zur unstabilisierten Spannungsquelle
liegen. Die einem der zwei Speicherkondensatoren entnommenen Ladeimpulse
werden über eine erste Wicklung eines übertragers geführt, der eine mit der ersten
Wicklung einpolig verbundene zweite Wicklung besitzt, die zusammen mit einer Diode
an gleichliegenden Belegungen der beiden Speicherkondensatoren angeschaltet ist.A circuit arrangement for stabilizing direct voltages is known in which the charging voltage of a capacitor is kept constant in that a contact arrangement located in the charging circuit of this capacitor is controlled as a function of the load. The charging energy of this capacitor is taken from two storage capacitors that are parallel to the unstabilized voltage source. The charging pulses taken from one of the two storage capacitors are passed through a first winding of a transformer which has a second winding connected with one pole to the first winding, which is connected together with a diode to identical assignments of the two storage capacitors.
Die in dieser Schaltungsanordnung getroffenen Maßnahmen sollen eine
Verbesserung des Wirkungsgrades bewirken und sind nicht geeignet, in einer Glättungseinrichtung
bei plötzlichen Lastschwankungen Ausgleichsschwingungen zu vermeiden oder zu verhindern,
daß auf Grund eines ausgangsseitigen Kurzschlusses ein Speicher- oder Ladekondensator
völlig entladen oder gar umgeladen werden kann.The measures taken in this circuit arrangement are intended to achieve a
Cause improvement in efficiency and are not suitable in a smoothing device
to avoid or prevent equalizing oscillations in the event of sudden load fluctuations,
that due to a short circuit on the output side, a storage or charging capacitor
can be completely discharged or even reloaded.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Glättungseinrichtung
zu schaffen, durch welche die bei plötzlichen starken Laständerungen auftretenden
Ausgleichsschwankungen möglichst weitgehend gedämpft werden.The invention is therefore based on the object of a smoothing device
to create through which the sudden, strong load changes occur
Equalization fluctuations are dampened as much as possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Glättungseinrichtung gemäß der
Erfindung so ausgebildet, daß in die Verbindung zwischen dem Ladekondensator und/oder
Siebkondensator mit der im Längszweig liegenden Wicklung der Drossel ein Ventil
in Durchlaßrichtung eingeschaltet ist und daß die im Längszweig liegende Wicklung
der Drossel am eingangsseitigen Anschluß durch eine weitere Wicklung verlängert
ist, deren Wicklungsanfang über ein weiteres Ventil in Durchlaßrichtung mit dem
ausgangsseitigen Ende der im Längszweig liegenden Wicklung der Drossel verbunden
ist.To solve this problem, the smoothing device according to
Invention designed so that in the connection between the charging capacitor and / or
Filter capacitor with the winding of the throttle in the series branch, a valve
is switched on in the forward direction and that the winding located in the series branch
the choke at the input connection is extended by a further winding
is, the beginning of the winding via a further valve in the forward direction with the
connected to the output end of the winding of the choke lying in the series branch
is.
Durch diese Maßnahmen wird mit Sicherheit erreicht, daß bei einem
Kurzschluß am Ausgang der Glättungseinrichtung der vor der Drossel liegende Ladekondensator
durch die bei seiner Entladung in der Drossel gespeicherte Energie zu keinem Zeitpunkt
völlig entladen oder gar umgeladen werden kann. Dadurch wird auch die Zerstörung
von in einem vorgeschalteten Gerät enthaltenen Transistoren bei plötzlichen starken
Laständerungen wirksam verhindert. Die Anordnung nach der Erfindung begrenzt darüber
hinaus sehr wirksam das bei plötzlicher Entlastung sonst auftretende überschwingen
der Ausgangsspannung.Through these measures it is achieved with certainty that with a
Short circuit at the output of the smoothing device of the charging capacitor located in front of the choke
due to the energy stored in the choke during its discharge at no point in time
can be completely discharged or even reloaded. This also causes the destruction
of transistors contained in an upstream device in the event of sudden strong
Effectively prevents load changes. The arrangement according to the invention limits it
In addition, it is very effective to overshoot the overshoot that otherwise occurs in the event of sudden relief
the output voltage.
Ein Ausführungsbeispiel der Erflndung wird an Hand der Figur näher
erläutert.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in greater detail with reference to the figure
explained.
Die von einem Netzgleichrichter G, Gleichspannungswandler,
Regler od. dgl. abgegebene Spannung U, wird in bekannter Weise an den Ladekondensator
Ci der Glättungseinrichtung angelegt. Im Längszweig liegt die Wicklung n. der Drossel
Dr: Die Ausgangsspannung U, ist am Siebkondensator C, abnehmbar. The voltage U output by a mains rectifier G, DC voltage converter, regulator or the like is applied in a known manner to the charging capacitor Ci of the smoothing device. The winding n is in the series branch. The choke Dr: The output voltage U, can be removed from the filter capacitor C.
Zur wirksamen Bedämpfung von Ausgleichsschwingungen bei plötzlichen
starken Laständerungen der an den Ausgangsklemmen 1, 2 der Glättungseinrichtung
angeschlossenen Last wird nach
der Erfindung das Ventil
D2 bei dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen dem Siebkondensator
C, und dem Punkt c der Drossel Dr eingeschaltet. Ferner wird die Wicklung
n2 der Drossel Dr einerseits mit Punkt b direkt und andererseits mit Punkt
c der Wicklung ni über das Ventil Di verbunden.According to the invention, valve D2 in the embodiment shown in the figure between the filter capacitor C and point c of the throttle Dr is switched on for effective damping of compensatory oscillations in the event of sudden strong load changes of the load connected to the output terminals 1, 2 of the smoothing device. Furthermore, the winding n2 of the throttle Dr is connected directly to point b on the one hand and to point c of the winding ni on the other hand via the valve Di.
Im normalen Betrieb darf der Scheitelwert der mit dem übersetzungsverhältnis
(n1 + n2): n, hochtransformierten Brummspannung am Ladekondensator C" das
Entladeventil Di nicht in Durchlaßrichtung tasten, weil sonst die Siebung, erheblich
verschlechtert wird. Dieser Scheitelwert muß also stets kleinei bleiben als die
Summe aus dem vom Strom I, verursachten Spannungsabfall an der Drosselwicklung n,
und der Schwellenspannung des Ventils Dl. Bei einem Kurzschluß am Ausgang
treibt die dann in del Drossel gespeicherte Energie einen Strom durch die gesamte
Wicklung n, + n. und das Ventil Dl. Die im Verhältnis ni:(nl+n,) herabtransformierte
Durchlaßspannung des Ventils D, zwischen den Klemmen b
und c wird durch
die Schwelle des nichtlinearen Widerstandes des VentilsD2 vom Ladekondensatoi C,
ferngehalten, so daß der Ladekondensator C, nie völlig entladen oder gar umgeladen
werden kann. Das Ventil D2 kann auch in die Leitung von b zum Minuspol
des Ladekondensators C, gelegt werden.In normal operation, the peak value of the ripple voltage at the charging capacitor C ", stepped up with the transmission ratio (n1 + n2): n, must not push the discharge valve Di in the forward direction, because otherwise the sieving will be considerably impaired. This peak value must therefore always remain smaller than the Sum of the voltage drop across the choke winding n caused by the current I, and the threshold voltage of the valve Dl. In the event of a short circuit at the output, the energy then stored in the choke drives a current through the entire winding n, + n. And the valve Dl. The forward voltage of the valve D, transformed down in the ratio ni: (nl + n,) between the terminals b and c is kept away from the charging capacitor C, by the threshold of the non-linear resistance of the valve D2, so that the charging capacitor C, never fully discharges or even recharges The valve D2 can also be placed in the line from b to the negative pole of the charging capacitor C.