DE1269231B

DE1269231B - Circuit arrangement for an uninterruptible switchable direct current consumer which can be fed from a battery or the mains via a rectifier

Info

Publication number: DE1269231B
Application number: DE19631269231
Authority: DE
Inventors: Uwe Claassen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-11-16
Filing date: 1963-11-16
Publication date: 1968-05-30

Description

Schaltungsanordnung für einen unterbrechungslos umschaltbaren, aus einer Batterie oder dem Netz über einen Gleichrichter speisbaren Gleichstromverbraucher Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen unterbrechungslos umschaltbaren, aus einer Batterie oder dem Netz über einen Gleichrichter speisbaren Gleichstromverbraucher - etwa einen tragbaren Rundfunk- oder Fernsehempfänger -, die einen Transistor zur unterbrechungsfreien Umschaltung aufweist.Circuit arrangement for an uninterruptible switchable, off a battery or the network via a rectifier feedable direct current consumer The invention relates to a circuit arrangement for an uninterruptible switchable, DC loads that can be fed from a battery or the mains via a rectifier - such as a portable radio or television receiver - that uses a transistor Has uninterrupted switchover.

Es sind derartige Schaltungsanordnungen zur Gleichstromversorgung eines Verbrauchers aus dem Wechselstromnetz bekannt, die einen Gleichrichter, der an den Verbraucher angeschlossen ist, eine Batterie zur Speisung des Verbrauchers bei Netzausfall und einen zweiten Gleichrichter zur Ladungserhaltung und Aufladung der Batterie enthalten. Sie schalten abhängig von der Netzspannung unterbrechungslos auf Netz- oder Batteriebetrieb um. Bei diesen ist zwischen die Batterie und den Verbraucher ein Transistor mit Emitter und Kollektor geschaltet, dessen Basispotential sich in Abhängigkeit von der Netzspannung, der Verbraucherspannung und dem Ladezustand der Batterie ändern soll. Die Vorspannung, die bei Netzausfall den Stromübergang zwischen Emitter und Kollektor ermöglicht, d. h. den Transistor entsperrt, wird entweder in einem besonderen Steuergerät erzeugt, das eine Hilfsspannungsquelle aufweist, oder aber es wird ein Teil der Verbraucherspannung und ein Teil der Batteriespannung über Spannungsteiler abgezweigt, deren Abgriffe mit einem Potentiometer verbunden sind, dessen Schleifer an die Basis des Transistors angeschlossen ist.There are such circuit arrangements for direct current supply of a consumer from the AC network known that has a rectifier that is connected to the consumer, a battery to power the consumer in the event of a power failure and a second rectifier to maintain the charge and recharge included in the battery. They switch without interruption depending on the mains voltage to mains or battery operation. These are between the battery and the Consumer switched a transistor with emitter and collector, its base potential depending on the mains voltage, the consumer voltage and the state of charge the battery should change. The bias voltage that controls the current transfer in the event of a power failure allows between emitter and collector, d. H. the transistor is unlocked either generated in a special control unit that has an auxiliary voltage source has, or it becomes part of the load voltage and part of the battery voltage Branched off via voltage dividers, the taps of which are connected to a potentiometer whose wiper is connected to the base of the transistor.

Die Verwendung eines Steuergerätes bzw. einer Hilfsspannungsquelle ist bei tragbaren Geräten im Hinblick auf das Gewicht einer zusätzlichen Batterie nicht empfehlenswert.The use of a control device or an auxiliary voltage source is for portable devices in terms of the weight of an additional battery not recommended.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst einfache Schaltungsanordnung mit unterbrechungsloser Umschaltung durch Ausnutzung der Emitter-Basis-Strecke in einem der Betriebsfälle als Ventil für den Laststrom zu schaffen.The invention is based on the object as simple as possible Circuit arrangement with uninterrupted switching by utilizing the emitter-base path to create in one of the operating cases as a valve for the load current.

Hierzu wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Transistor mit Kollektor und Emitter zwischen den einen Pol des einzigen Netzgleichrichters und den Verbraucher und mit der Basis an den hierzu gleichsinnigen Pol der Batterie zu legen, deren zweiter Pol mit dem entsprechenden anderen Pol des Verbrauchers und des Gleichrichters verbunden ist.For this purpose, in a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning proposed according to the invention, the transistor with collector and emitter between the one pole of the single power rectifier and the consumer and with the base to put on the same pole of the battery, the second pole with the corresponding other pole of the consumer and the rectifier is connected.

Bei Netzbetrieb wird der Transistor durch die konstante Vergleichsspannung der Batterie ofengehalten und kann so die Siebung der gleichgerichteten Netzspannung übernehmen. Fällt die Netzspannung aus oder wird das Gerät vom Netz getrennt, so wirkt der Transistor mit der niederohmigen Basis-Emitter-Strecke als Ventil, über das der Strom aus der Batterie zum Verbraucher fließt.In mains operation, the transistor is due to the constant reference voltage the battery is kept in the oven and can thus filter the rectified mains voltage take over. If the mains voltage fails or the device is disconnected from the mains, so the transistor with the low-resistance base-emitter path acts as a valve that the current from the battery flows to the consumer.

Um eine Entladung der Batterie zu vermeiden, empfiehlt es sich, den dem Transistor zugeordneten Pol des Netzgleichrichters und dessen Basis über einen Widerstand zu verbinden, der den Basisstrom liefert und so bemessen ist, daß im Mittel über die Zeit eine gewisse Regenerierung der Batterie erfolgt. über diesen Widerstand und die Basis-Kollektor-Strecke kann beim Ausfall oder Fehlen der Netzspannung kein Strom fließen, da der Gleichrichter in dieser Richtung sperrt.To avoid discharging the battery, it is advisable to use the the transistor associated pole of the power rectifier and its base via a To connect resistor that supplies the base current and is dimensioned so that in A certain regeneration of the battery takes place over time. about this Resistance and the base-collector path can occur in the event of a failure or absence of the mains voltage no current flow because the rectifier blocks in this direction.

Es ist fernerhin zu empfehlen, den Batterieklemmen eine an sich bekannte, den Basisstrom stabilisierende Zenerdiode parallel zu schalten. Beim dann möglichen Betrieb bei ausgebauter Batterie erfolgt die Basisstromversorgung in an sich bekannter Weise vom Netz aus über den eingeschalteten Widerstand und die Stabilisierung über die Zenerdiode, deren Zenerspannung höher gewählt ist als die Batteriespannung.It is also recommended to use a known, to connect the Zener diode stabilizing the base current in parallel. When it is then possible When the battery is removed, the basic power supply is known per se Transfer from the mains via the switched-on resistor and stabilization the zener diode, the zener voltage of which is selected to be higher than the battery voltage.

Die Erfindung und deren Einzelheiten werden im folgenden an Hand des Schaltschemas der Zeichnung für ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention and its details are in the following with reference to the Circuit diagrams of the drawing for an exemplary embodiment explained in more detail.

In der Abbildung sind mit GZ der Netzgleichrichter, mit Cl dessen Ladekondensator, mit B die Batterie und mit V der Verbraucher, beispielsweise ein tragbarer Rundfunkempfänger, bezeichnet. Zwischen Netzgleichrichter Gl und Verbraucher V ist mit Kollektor und Emitter ein Transistor T vom pnp-Typ geschaltet, dessen Basis an den Minuspol der Batterie angeschlossen ist, deren Pluspol am Verbraucher V liegt. Den Batterieklemmen ist eine Zenerdiode Z parallel geschaltet. Fernerhin ist über einen Widerstand R eine Verbindung zwischen dem Netzgleichrichter GI und der Basis des Transistors T hergestellt. Zur Siebung dient ein Kondensator C2.In the figure, GZ indicates the power rectifier, and Cl its Charging capacitor, with B the battery and with V the consumer, for example a portable radio receiver, designated. Between the mains rectifier Gl and the consumer V is connected to the collector and emitter of a transistor T of the pnp type, whose Base is connected to the negative pole of the battery, the positive pole of which is connected to the consumer V lies. A Zener diode Z is connected in parallel to the battery terminals. Furthermore is over a resistor R a connection between the power rectifier GI and the base of the transistor T made. A condenser is used for sieving C2.

Durch die Vorspannung der Batterie B wird der Transistor T ofEengehalten, so daß der Strom ungehindert vom Gleichrichter GZ zum Verbraucher V fließen kann, wobei der Transistor als Siebglied für die gleichgerichtete Wechselspannung dient. Den Basisstrom liefert der Widerstand R, der so bemessen ist, daß im Mittel der Zeit keine Entladung der Batterie, sondern eine gewisse Regenerierung derselben eintritt.The transistor T is kept open by the bias of the battery B, so that the current can flow unhindered from the rectifier GZ to the consumer V, the transistor serving as a filter element for the rectified AC voltage. The base current is supplied by the resistor R, which is dimensioned so that on average the Time does not discharge the battery, but a certain regeneration of the same entry.

Wird der Verbraucher V vom Netz getrennt oder fällt die Netzspannung aus, so fließt der Strom aus der Batterie B zum Verbraucher V über die in dieser Richtung niederohmige Basis-Emitter-Strecke des Transistors T. Über die Basis-Kollektor-Strecke und den Widerstand R kann jedoch kein Stromfluß entstehen, da die Strecke in dieser Richtung hochohmig ist und der Gleichrichter sperrt.If the consumer V is disconnected from the mains or if the mains voltage drops off, the current flows from the battery B to the consumer V via the in this Direction of the low-resistance base-emitter path of the transistor T. Via the base-collector path and the resistor R, however, no current flow can arise because the path in this Direction is high resistance and the rectifier blocks.

Wird bei Netzbetrieb die Batterie B aus dem Gerät entfernt, so erfolgt die Basisstromversorgung über den Widerstand R und die Stabilisierung über die Zenerdiode Z, deren Zenerspannung höher ist als die Batteriespannung.If the battery B is removed from the device during mains operation, this takes place the base power supply via the resistor R and the stabilization via the Zener diode Z whose Zener voltage is higher than the battery voltage.

Claims

Claims: 1. Circuit arrangement for an uninterruptible switchable, can be fed from a battery or the mains via a rectifier DC loads with a transistor for uninterrupted switching, characterized in that the transistor with collector and emitter between the one pole of the single power rectifier and the consumer and with the base is placed on the pole of the battery in the same direction, its second pole with connected to the corresponding other pole of the consumer and the rectifier is.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the dem Pole of the power rectifier assigned to the transistor and its base via a resistor are connected, which supplies the base current and is dimensioned so that on average over the time a certain regeneration of the battery takes place.

3. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the battery terminals have a known the base current stabilizing Zener diode is connected in parallel and that its Zener voltage is selected to be higher than the battery voltage. Considered publications: German Auslegeschrift No. 1136 764; "Radio technical worksheets, Zener diodes", HJ 60, July 1960, B1. 2.