DE1282146B

DE1282146B - Transductive voltage stabilizer

Info

Publication number: DE1282146B
Application number: DE1959P0023348
Authority: DE
Inventors: Walter Preussler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-08-11
Filing date: 1959-08-11
Publication date: 1968-11-07

Description

Transduktorischer Spannungskonstanthalter Die Erfindung bezieht sich auf einen transduktorischen Spannungskonstanthalter mit einem Transformator, dessen Primärwicklung in Serie mit dem Transduktor liegt und zu dem ein Kondensator parallel geschaltet ist.Transductive voltage stabilizer The invention relates to on a transductive voltage stabilizer with a transformer, whose Primary winding is in series with the transducer and to which a capacitor is in parallel is switched.

Bei einem bekannten Spannungskonstanthalter dieser Art liegt ein Serienschwingkreis parallel zum Transformator, der auf die dritte vom Transduktor erzeugte Harmonische abgestimmt ist und insofern lediglich diese dritte Harmonische herausfiltert.In a known voltage stabilizer of this type, there is a series resonant circuit parallel to the transformer, the third harmonic generated by the transducer is tuned and insofar only filters out this third harmonic.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht darin, die bekannte Schaltung so zu verbessern, daß die Ausgangsspannung im wesentlichen frei von Oberwellen ist.The object on which the invention is based consists in the known Improve circuitry so that the output voltage is essentially free of harmonics is.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der aus dem Kondensator und der Transformatorwicklung gebildete Parallelschwingkreis auf die Grundfrequenz der Speisespannung abgestimmt ist.According to the invention this is achieved in that the from the capacitor and the transformer winding formed parallel resonant circuit to the fundamental frequency the supply voltage is matched.

Bei dieser Ausbildung wird nicht nur eine Harmonische, wie bei der bekannten Schaltung, sondern es werden praktisch alle Harmonischen unterdrückt. Hinzu kommt ein weiterer Vorteil: Bei dem bekannten Gegenstand bildet der parallel zum Transformator liegende Kondensator eine starke Kapazitätsbelastung, die zu Kippschwingungen führen kann. Zur Vermeidung dessen ist in dem Transduktorzweig eine zusätzliche Drossel vorgesehen. Da bei der Schaltung nach der Erfindung der Kondensator zusammen mit der Wicklung des Transformators einen auf die Netzfrequenz abgestimmten Parallelschwingkreis hoher Blindleistung bildet, kann bei ihr ein Kippen nicht eintreten.In this training, not only one harmonic is used, as in the known circuit, but practically all harmonics are suppressed. There is also another advantage: In the case of the known object, the forms parallel The capacitor lying to the transformer has a strong capacitance load, which leads to breakdown oscillations can lead. To avoid this, there is an additional one in the transducer branch Throttle provided. Since in the circuit according to the invention, the capacitor together with the winding of the transformer a parallel resonant circuit tuned to the mains frequency high reactive power, it cannot tip over.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Schaltung besteht darin, daß in Serie zu dem Kondensator eine Drosselspule liegt. Diese Drossel dient zusätzlich zur Unterdrückung der Oberwellen.There is a further improvement of the circuit according to the invention in that there is a choke coil in series with the capacitor. This throttle is used in addition to the suppression of harmonics.

In der Zeichnung ist zur Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel des transduktorischen Spannungsgleichhalters dargestellt.An exemplary embodiment is shown in the drawing to explain the invention of the transductive voltage equalizer.

Die dargestellte Anordnung weist auf ihrer die Klemmen 1, 2 aufweisenden Eingangsseite eine Serienschaltung des Transduktors 3 mit dem Transformator 4, der hier beispielsweise als Spartransformator ausgebildet ist, auf. Der Transformator 4 hat eine angezapfte Wicklung, deren mit dem Bezugszeichen 4 a versehener Wicklungsabschnitt die Primärwicklung darstellt. Die mit dem Bezugszeichen 4 b versehene Gesamtwicklung des Transformators 4 ist seine Sekundärseite.The arrangement shown has, on its input side having the terminals 1, 2, a series circuit of the transductor 3 with the transformer 4, which is designed here, for example, as an autotransformer. The transformer 4 has a tapped winding, the winding section of which is provided with the reference numeral 4 a and represents the primary winding. The overall winding of the transformer 4, which is provided with the reference numeral 4 b, is its secondary side.

In einer Ausführungsform des Transformators 4 besteht dessen Kern aus gewöhnlichem, lamelliertem Transformatorblech. In diesem Fall weist der Kern des Transformators einen mehr oder weniger großen Luftspalt auf. In weiteren Ausführungsformen wird der Kern dieses Transformators aus Magnetpulverwerkstoff oder aus ferritischem Material gebildet.In one embodiment of the transformer 4, its core consists made of ordinary laminated transformer sheet. In this case, the core points the transformer has a more or less large air gap. In further embodiments the core of this transformer is made of magnetic powder material or ferritic Material formed.

Parallel zu der in Serie geschalteten Kombination aus Transduktor 3 und Transformator 4 liegt der Regelteil 7, dessen Klemmen 11, 12 die Ausgangsseite des transduktorischen Spannungsgleichhalters darstellen. Von den Klemmen 8, 9 des Regelteiles 7 führen zwei Leitungen zur Steuerwicklung 10 des Transduktors 3. Parallel to the series-connected combination of transducer 3 and transformer 4 is the control part 7, the terminals 11, 12 of which represent the output side of the transductor voltage equalizer. Two lines lead from the terminals 8, 9 of the control part 7 to the control winding 10 of the transducer 3.

In dem aus der Induktivität des mit einer oder mehreren Anzapfen versehenen Wicklung des Transformators 4 und der Kapazität des Kondensators 5 gebildeten Schwingkreis ist noch eine Drosselspule 6 eingeschaltet.In the resonant circuit formed from the inductance of the winding of the transformer 4 , which is provided with one or more taps, and the capacitance of the capacitor 5, a choke coil 6 is also switched on.

Bei dem nach Art der Zeichnung dargestellten transduktorischen Spannungskonstanthalter sind die elektrischen Werte der aus der Induktivität der Primärwicklung des Transformators 4 und der Drosselspule 6 so mit dem elektrischen Wert des Kondensators 5 aufeinander abgeglichen, daß der aus ihnen gebildete Schwingkreis auf eine bestimmte Frequenz der Eingangsspannung, beispielsweise auf die Netzfrequenz von 50 Hz, abgestimmt ist.In the transductive voltage stabilizer shown in the drawing, the electrical values of the inductance of the primary winding of the transformer 4 and the choke coil 6 are matched to the electrical value of the capacitor 5 in such a way that the resonant circuit formed from them is adjusted to a certain frequency of the input voltage, for example, is matched to the line frequency of 50 Hz.

Wird durch einen passenden Abgriff an einer Wicklung des Transformators und der entsprechenden elektrischen Bemessung der Drosselspule 6 mit einem hierzu gehörenden Kapazitätswert des Kondensators 5 die Impedanz des aus ihnen gebildeten Resonanzkreises auf die Impedanz des Transduktors angepaßt, so werden bei geschlossenem oder nur wenig geöffnetem Transduktor in der Sekundärwicklung 4 b des Transformators 4 durch Phasendrehungen nur Spannungen erzeugt, welche der Speise- bzw. Netzspannung entgegenwirken. Infolge von Phasendrehungen ist die am Transduktor auftretende geometrische Summe aus der Speisespannung, Eingangsspannung und der Transformatorprimärspannung geringer oder unwesentlich größer als die Spannung des Netzes, so daß nur ein Transduktor kleinerer Ausführung erforderlich ist.If the impedance of the resonance circuit formed from them is matched to the impedance of the transducer by means of a suitable tap on a winding of the transformer and the corresponding electrical dimensioning of the choke coil 6 with a corresponding capacitance value of the capacitor 5, then when the transducer is closed or only slightly open, in the secondary winding 4 b of the transformer 4 only generates voltages through phase rotations which counteract the supply or mains voltage. As a result of phase rotations, the geometric sum of the supply voltage, input voltage and transformer primary voltage occurring at the transducer is less or insignificantly greater than the voltage of the network, so that only a smaller transductor is required.

Die in den Schwingkreis miteingeschaltete Drosselspule 6, deren Leistungsgröße nur etwa 1 bis 2 ö der Nennleistung der gesamten Anordnung des transduktorischen Spannungsgleichhalters zu betragen braucht, dient zur Unterdrückung insbesondere der höheren Harmonischen der Speisespannung, wodurch der Eigenklirrfaktor der Schwingkreisanordnung auf den geringen Wert von 2 bis 3 % begrenzt wird.The inductor 6, which is also switched on in the resonant circuit, its power size only about 1 to 2 ö of the nominal power of the entire transductive arrangement Voltage equalizer needs to be used for suppression in particular the higher harmonics of the supply voltage, whereby the harmonic distortion factor of the resonant circuit arrangement is limited to the low value of 2 to 3%.

Der geringe Klirrfaktor ist dadurch zu erklären, daß der Schwingkreis als Energielieferant für die aus der Sekundärwicklung 4 b entnehmbare Energie dient. Der Schwingkreis selbst wird dabei fortwährend durch die Impulse des Transduktors neu angestoßen, wozu im vorliegenden Falle nur ein kleinerer Transduktor .nötig ist.The low distortion factor can be explained by the fact that the resonant circuit serves as an energy supplier for the energy that can be drawn from the secondary winding 4 b. The oscillating circuit itself is continuously generated by the impulses of the transducer triggered again, which in the present case only requires a smaller transductor is.

Der Klirrfaktor ist bei kleinster und bei größter Eingangsspannung am kleinsten, bei etwa mittlerer Eingangsspannung am größten. Bei der kleinsten Eingangsspannung ist der Transduktor voll geöffnet und gibt also eine fast reine Sinusspannung ab, so daß der Schwingkreis nur wenig Energie nachliefern muß. Bei höchster Eingangsspannung wird der Schwingkreis durch den Ausgangsstrom überhaupt nicht belastet, weil die geringen Restkurvenabschnitte des herabgesteuerten Transduktors ausreichen, um den Schwingkreis in reiner Sinusform schwingen zu lassen.The distortion factor is at the lowest and highest input voltage smallest, with about medium input voltage the largest. With the smallest Input voltage, the transducer is fully open and therefore gives an almost pure Sinus voltage from, so that the resonant circuit only has to deliver a little energy. at The resonant circuit becomes the highest input voltage due to the output current not loaded, because the small residual curve sections of the down-controlled transductor sufficient to make the oscillating circuit oscillate in a pure sinusoidal shape.

Der Klirrfaktor steigt mit zunehmender Belastung der Anordnung, wobei sowohl rein ohmsche oder auch stark induktive Last zulässig ist.The distortion factor increases with increasing load on the arrangement, whereby both purely ohmic or strongly inductive loads are permissible.

Neben vielen anderen Anwendungsmöglichkeiten, die ein Gerät mit den beschriebenen guten Eigenschaften ergibt, ist besonders die Verwendung als Spannungskonstanthalter zur Vorschaltung vor Fernsehapparate zu erwähnen.In addition to many other applications that a device can use with the It is particularly useful as a voltage stabilizer to be mentioned for the connection in front of televisions.

Magnetische Spannungskonstanthalter ergeben zwar auch bei Nachschaltung eines Fernsehgerätes den für die Heizung der Röhren erforderlichen Effektivspannungswert ab, jedoch sinkt die Anodenspannung der Fernsehgeräte selbst bei mehrfacher Überdimensionierung der magnetischen Spannungskonstanthalter stark ab.Magnetic voltage stabilizers also result when connected downstream of a television set the rms voltage value required for heating the tubes However, the anode voltage of the television sets drops even if it is overdimensioned several times of the magnetic voltage stabilizer.

Im allgemeinen sind auch Fernsehgeräte zur Erzeugung der Anodenspannung für die Röhren nur mit Einweggleichrichtung ausgerüstet. Durch einen großen Ladekondensator hinter einem solchen Gleichrichter wird eine Anodenspannung erzielt, die etwa 10 J über dem Effektivwert der Speise- bzw. Netzspannung liegt. Das bedingt, daß während jeder Periode der Netzspannung dem Netz ein nur wenige Millisekunden dauernder sehr hoher Ladestromstoß entnommen wird.In general, television sets are also used to generate the anode voltage for the tubes only equipped with one-way rectification. With a large charging capacitor behind such a rectifier an anode voltage of about 10 J is above the rms value of the supply or mains voltage. That requires that during every period of the mains voltage gives the network a very long one that lasts only a few milliseconds high charging current surge is taken.

Spannungskonstanthalter mit einem relativ hohen Innenwiderstand oder Spannungskonstanthalter mit einer Strombegrenzung, wie sie beispielsweise die magnetischen Spannungskonstanthalter darstellen, sind deshalb für Fernsehgeräte nicht geeignet.Voltage stabilizer with a relatively high internal resistance or Voltage stabilizer with a current limitation, such as the magnetic ones Represent voltage stabilizers are therefore not suitable for televisions.

Im Gegensatz dazu ist das vorbeschriebene neue Gerät für diesen Anwendungszweck in vorteilhaftester Weise geeignet. Bei richtiger Dimensionierung der Einzelteile des neuen transduktorischen Spannungskonstanthalters gemäß der Erfindung läßt es sich erreichen, daß alle in einem Fernsehgerät benötigten Spannungen bei einer zwischen vorgegebenem Minimal- und Maximalwert stark schwankenden Speise- oder Netzspannung ihren konstant bleibenden Sollwert behalten.In contrast, the above-described new device is for this purpose suitable in the most advantageous manner. With correct dimensioning of the individual parts the new transductive voltage stabilizer according to the invention leaves it achieve that all the voltages required in a television set at an intermediate given minimum and maximum value strongly fluctuating supply or mains voltage keep their constant setpoint.

Claims

Claims: 1. Transductor voltage stabilizer with a transformer whose primary winding is in series with the transducer and to which a capacitor is connected in parallel, characterized in that the parallel resonant circuit formed from the capacitor (5) and the transformer winding (4 a) is matched to the basic frequency of the supply voltage.

2. Transductive voltage stabilizer according to claim 1, characterized in that in series with the capacitor (5) one Choke coil (6) is located.

3. Transductor voltage stabilizer according to claim 1 or 2, characterized in that the impedance of the transformer (4) is the impedance of the transductor (3) is adapted.

4. Transductive voltage stabilizer according to claim 1 to 3, characterized in that the nominal power of the transducer (3) is less than the rated power designed for the overall arrangement.

5. Transductor Voltage stabilizer according to claim 2, characterized in that - that the nominal power the choke coil (6) is about 1 to 2 '% of the nominal power of the overall arrangement.

6. Transductor voltage stabilizer according to claim 1 to 5, characterized in that that the core of the transformer (4) made of ordinary laminated core sheets, such as. they are common with power transformers.

7. Transductive voltage stabilizer according to claim 6, characterized in that the core of the transformer (4) is a Has air gap. B.

Transductive voltage stabilizer according to Claim 1 until 5; characterized in that the core of the transformer (4) is made of magnetic powder material consists.

9. transductive voltage stabilizer according to claim 1 to 5,. Characterized in that the core of the transformer (4) consists of ferritic material. `` Considered publications: ASEA-Journal, 1958, pp.37, 38, 39. -,