DE1256766B

DE1256766B - Anordnung zur Umschaltung eines von einem Netztransformator speisbaren Verbrauchers ueber ein Relais auf eine Ersatzspannungsquelle

Info

Publication number: DE1256766B
Application number: DE1964T0027250
Authority: DE
Inventors: Johann Czapp
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1964-10-21
Filing date: 1964-10-21
Publication date: 1967-12-21

Description

Anordnung zur Umschaltung eines von einem Netztransformator speisbaren Verbrauchers über ein Relais auf eine Ersatzspannungsquelle Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Umschaltung eines von einem Netztransformator speisbaren Verbrauchers über ein Relais auf eine Ersatzspannungsquelle, insbesondere eines Nachrichtengerätes auf eine Batterie mit Zerhacker, mittels einer die Netzspannung überwachenden Einrichtung, die mit Hilfe eines Schwellwertschalters das Relais steuert. Die Umschaltung vom Netzbetrieb auf Batteriebetrieb soll dabei erfolgen, wenn die Netzspannung einen bestimmten unteren Schwellwert erreicht. Beim Wiederansteigen der Netzspannung oder bei ihrer Wiederkehr nach völligem Ausfall, soll bei einem über dem unteren Schwellwert liegenden oberen Schwellwert wieder vom Batteriebetrieb auf den Netzbetrieb zurückgeschaltet werden. Dabei soll der Abstand zwischen den beiden Schwellwerten nur einen kleinen Wert (z. B. einige Volt) haben.
Es sind als Schwellwertschalter arbeitende, _ transistorisierte Schmitt-Trigger bekannt, die mit einer eigenen, vorzugsweise stabilisierten Betriebsgleichspannungsquelle ausgerüstet sind. Dabei erfolgt die Ansteuerung der Basis des Eingangstransistors des Schmitt-Triggers entweder direkt durch eine von außen zugeführte Steuerspannung (»Elektronik«, 9. Jahrgang (1960), Heft 3, S. 68 bis 72) oder durch ein zwischen den Abgriff des Basisspannungsteilers des Eingangstransistors und dessen Basis eingeschaltetes, temperaturabhängiges oder strahlungsempfindliches Steuerelement, das unter der Einwirkung einer äußeren Wärme- oder Strahlungsquelle steht (deutsche Auslegeschrift 1174 838).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Umschaltanordnung der eingangs beschriebenen Art mit einem relativ kleinen Schwellwert zu schaffen, die ebenfalls einen transistorisierten Schmitt-Trigger verwendet, der aber keine eigene Betriebsspannungsquelle erfordert.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die von einer Zusatzwicklung des Transformators gelieferte Überwachungsspannung nach ihrer Gleichrichtung die Betriebsspannung und über einen fest eingestellten Spannungsteiler die Steuerspannung für einen an sich bekannten, als Schwellwertschalter wirksamen, transistorisierten, das Relais steuernden Schmitt-Trigger liefert.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung dargestellt.
Dabei ist der Zustand der Anordnung bei Batteriebetrieb gezeigt.
Die Netzwechselspannung (z. B. 220 V) wird den Klemmen 1 und 2 der Primärwicklung 3 des Netztransformators 4 des Betriebsgerätes zugeführt, der eine erste Sekundärwicklung 5 zur Übertragung der Nutzleistung und eine zweite Sekundärwicklung 6 zur Abnahme der Überwachungsspannung besitzt. Die Sekundärwicklung 5 ist bei Netzbetrieb über Kontakte r1 und r2 des Umschaltrelais R mit einem Gleichrichter 7 verbunden, der über einen Spannungsregler 8 an die Ausgangsklemmen 9 und 10 des Stromversorgungsgerätes angeschlossen ist, die mit der Last 11 verbunden sind. Die gegenüber der Netzspannung möglichst kleine Überwachungsspannung (z. B. 1/30 der Netzspannung 220 V) an der Wicklung 6 wird in einem Graetz-Gleichrichter 12 gleichgerichtet und nach Glättung mit einem Ladekondensator 13 als Betriebsspannung einem an sich bekannten, transistorisierten Schmitt-Trigger zugeführt. Dieser besteht aus einem über die Betriebsspannung geschalteten Spannungsteiler aus zwei Widerständen 14 und 15, dessen Abgriff mit der Basis eines ersten, in Emitterschaltung betriebenen Transistors 16 verbunden ist, einem zweiten in Emitterschaltung betriebenen Transistors 17, dessen Basis an den Kollektor des ersten Transistors angeschlossen ist, einem beiden Transistoren gemeinsamen Emitterwiderstand 18 und zwei Kollektorwiderständen 19 und 20. Der am Spannungsteiler 14, 15 abgegriffene Teil der Betriebsspannung dient als Steuerspannung des Schmitt-Triggers. Durch entsprechende Bemessung dieses Spannungsteilers wird der gewünschte untere Schwellwert der Netzspannung eingestellt, bei dem die Umschaltung vom Netzbetrieb auf Batteriebetrieb erfolgen soll. Der Kollektor des zweiten Transistors 17 ist mit der Basis eines dritten in Emitterschaltung betriebenen, als Schaltverstärker wirksamen Transistors 21 verbunden, dessen Kollektor über das von einem Glättungskondensator 22 überbrückte Umschaltrelais R und einen Gleichrichter 23, der gegebenenfalls auch als Graetz-Gleichrichter ausgebildet sein kann, mit dem einen Ende der Sekundärwicklung 5 verbunden ist, deren anderes Ende mit der unteren durchgehenden Leitung des Schmitt-Triggers und mit dem Emitter des Transistors 21 in Verbindung steht.
Die Ersatzspannungsquelle umfaßt eine Batterie 24, die über einen Kontakt r3 des Umschaltrelais R und einen Ein- und Ausschalter 25 mit einem Zerhacker 26 verbunden ist, dessen Ausgangstransformator 27 sekundärseitig über die Umschaltkontakte r, und r. des Umschaltrelais R mit dem Gleichrichter 7 in Verbindung steht.
Bei normaler Netzspannung (z. B. 220 V) sind die Transistoren 16 und 21 durchgeschaltet und der Transistor 17 gesperrt. Das Relais R ist angezogen, und über die umgelegten Kontakte r1 und r., ist die Sekundärwicklung 5 mit dem Gleichrichter 7 verbunden. Die Batterie 24 ist dabei durch den geöffneten Kontakt r3 abgeschaltet.
Sinkt die Netzspannung unter den unteren Schwellwert (z. B. 180 V) ab, so kippt der Schmitt-Trigger um, wobei der bisher gesperrte Transistor 17 durchgeschaltet wird, die bisher durchgeschalteten Transistoren 16 und 21 gesperrt werden und das Umschaltrelais R abfällt. Durch die hierdurch bewirkte Umlegung der Kontakte r1 und r2 und die Schließung des Kontaktes r3 wird auf Batteriebetrieb umgeschaltet.
Steigt die Netzspannung wieder über den oberen Schwellwert (z. B. 182 V) an, so kippt der Schmitt-Trigger zurück, und der normale Netzbetrieb wird wieder hergestellt. Der Schalter 25 dient dazu, die Batterie 24 abzuschalten, wenn das Stromversorgungsgerät außer Betrieb gesetzt werden soll.
Die als Betriebsspannung für den Transistor 21 dienende gleichgerichtete Spannung an der Sekundärwicklung 5 darf in größeren Grenzen schwanken, so lange nicht die Abfallerregung des Umschaltrelais R erreicht wird.
Die Stabilität der Schaltungsanordnung ist durch die Restbrummspannung am Ladekondensator 13 mitbestimmt. Dieser Kondensator darf daher eine gewisse Größe nicht unterschreiten.

Claims

Patentanspruch: Anordnung zur Umschaltung eines von einem Netztransformator speisbaren Verbrauchers über ein Relais auf eine Ersatzspannungsquelle, insbesondere eines Nachrichtengerätes auf eine Batterie mit Zerhacker, mittels einer die Netzspannung überwachenden Einrichtung, die mit Hilfe eines Schwellwertschalters das Relais steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die von einer Zusatzwicklung (6) des Transformators (4) gelieferte Überwachungsspannung nach ihrer Gleichrichtung (12) die Betriebsspannung und über einen fest eingestellten Spannungsteiler (14, 15) die Steuerspannung für einen an sich bekannten, als Schwellwertschalter wirksamen, transistorisierten, das Relais (R) steuernden Schmitt-Trigger (16,17) liefert.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1174 838; »Elektronik«, 1960, H.
3, S. 68 bis 72; R i c h t e r »Transistorpraxis«, 3. Teil, 1959, S.142.