DE1293301B

DE1293301B - Arrangement for series or parallel connection of transistorized power supplies

Info

Publication number: DE1293301B
Application number: DE1964G0039898
Authority: DE
Inventors: Hitz Uwe
Original assignee: P Gossen and Co GmbH
Current assignee: P Gossen and Co GmbH
Priority date: 1964-02-20
Filing date: 1964-02-20
Publication date: 1969-04-24

Description

Die im folgenden näher beschriebene Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung, die es ermöglicht, die Ausgänge zweier transistorierter Netzgeräte gleicher oder unterschiedlicher Daten je nach den Erfordernissen in Serie oder parallel zueinander zu schalten.The invention described in more detail below relates to a Circuit arrangement that enables the outputs of two transistorized power supplies the same or different data in series or in parallel, depending on the requirements to switch to each other.

Wenn man nämlich einer derartige Zusammenschaltung ohne die Verwendung einer besonderen Sicherungsanordnung vornimmt, besteht bei einer Serienschaltung die Gefahr der Rückspeisung. Im Falle des Parallelbetriebes sind Lastverschiebungen möglich. In beiden Fällen können in den miteinander kombinierten Geräten Beschädigungen auftreten.If you have such an interconnection without using makes a special fuse arrangement, exists in a series connection the risk of feedback. In the case of parallel operation, there are load shifts possible. In both cases, the combined devices can be damaged appear.

Es ist ganz allgemein bekannt, Gleichrichter zur Verhinderung einer Rückspeisung bei . der Serienschaltung von Spannungsquellen zu verwenden. So gibt es beispielsweise eine Anordnung zur Änderung bzw. genauen Einstellung einer an einem Verbraucher liegenden Gleichspannung innerhalb eines begrenzten Bereiches mittes zweier Spannungsquellen. Dabei dient ein Gleichrichter dazu, den Strom beim Betrieb der beiden Speisequellen nur im Sinne der Verbraucherspeisung fließen zu lassen, dagegen einen Rückfluß zu unterbinden. Weiterhin ist eine Gleichstromversorgungseinrichtung bekannt, deren Verbraucher über Kabel von zwei Enden her von wenib stens zwei in Reihe geschalteten Konstantspannungsquellen gespeist werden. Dabei ist parallel zu einer dieser Stromquellen eine Konstantstromquelle über einen Gleichrichter angeschlossen, um Rückströme zu verhindern. Schließlich ist auch noch eine Anordnung zum kurzschlußfreien und unterbrechungslosen überbrücken und Herauslösen von Gleichstromerzeugern aus einer Reihenschaltung mehrerer Generatoren bekannt, die ebenfalls Halbleiterventile zur automatisch wirkenden überbrückung jedes einzelnen Generators verwendet.It is well known to use rectifiers to prevent a Feedback at. to use the series connection of voltage sources. So there there is, for example, an arrangement for changing or precisely setting a a consumer DC voltage within a limited range in the middle of two voltage sources. A rectifier is used to keep the current at Operation of the two supply sources only in the sense of consumer feed let, however, prevent a reflux. Furthermore, is a DC power supply device known, the consumers of cables from two ends of at least two in Constant voltage sources connected in series can be fed. It is parallel a constant current source connected to one of these current sources via a rectifier, to prevent back currents. Finally, there is also an arrangement for short-circuit-free and uninterrupted bridging and disconnection of direct current generators a series connection of several generators known that also have semiconductor valves used for automatically bridging each individual generator.

Die Aufgabe der Erfindung ist es jedoch, eine Anordnung zur wahlweisen Serien- oder Parallelschaltung zweier transistorierter Netzgeräte zu schaffen, bei der parallel zu den Netzgeräten jeweils eine Diode zur Verhinderung von Rückspeisung im Falle der Serienschaltung angeordnet ist, so daß beim Zusammenschalten der Netzgeräte keine teueren Halbleiterbauelemente gefährdet werden, auch wenn die Netzgeräte unterschiedliche Daten haben.However, the object of the invention is to provide an arrangement for optional To create series or parallel connection of two transistorized power supplies the parallel to the power supply units each have a diode to prevent feedback in the case of series connection is arranged so that when the power supplies are interconnected no expensive semiconductor components are endangered, even if the power supply units are different Have data.

Aus dem eingangs geschilderten Stand der Technik läßt sich für diese Aufgabe keine Lehre zum technischen Handeln entnehmen, da die Verhältnisse wegen der andersartigen Eigenschaften derartiger Netzgeräte grundsätzlich andere sind.From the prior art described at the outset, it can be used for this Task do not take any teaching on technical action, as the circumstances are due to the different properties of such power supply units are fundamentally different.

Eine gefahrlose Zusammenschaltung zweier Netzgeräte wird nun erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei der Parallelschaltung etwa die Minuspole ihrer Eingänge über je einen gleich großen Widerstand mit der entsprechenden Ausgangsklemme verbunden sind, daß parallel zu den Minuspolen ein Nullinstrument liegt und daß die Umschaltung von Serien- auf Parallelbetrieb durch einen entsprechenden ausgebildeten Schalter erfolgt, der mit einer Nullstellung zur galvanischen Trennung der Eingänge versehen ist.A safe interconnection of two power supply units is now according to the invention achieved by the fact that when connected in parallel, approximately the negative poles of their inputs connected to the corresponding output terminal via a resistor of the same size are that parallel to the negative poles is a zero instrument and that the switchover from series to parallel operation by means of a correspondingly designed switch takes place, which is provided with a zero position for galvanic isolation of the inputs is.

Diese neue Anordnung, die praktischerweise als Adapter ausgeführt wird, ist in den F i g. 1 bis 3 näher dargestellt.This new arrangement, which is conveniently implemented as an adapter is is shown in FIGS. 1 to 3 shown in more detail.

Gemäß F i g. 1 sind die beiden transistorierten Netzgeräte I und 1I über die Adaptereingänge EI und EI, miteinander in Serie verbunden. Parallel zu diesen Eingängen liegt je eine Diode (1 bzw. 2), und zwar in Sperrichtung, um eine Rückspeisung von dem einen Netzgerät in das andere zu vermeiden. Dieser Fall könnte beispielsweise dann auftreten, wenn eines der beiden Netzgeräte I oder 1I ausfallen sollte, wodurch am anderen Gerät die umgekehrte Polung auftreten und zu Beschädigungen führen würde. Die dazwischengeschaltete jeweilige Diode wirkt aber in Durchlaßrichtung als niederohmige Überbrückung.According to FIG. 1, the two transistorized power supply units I and 1I are connected to one another in series via the adapter inputs EI and EI. In parallel to these inputs there is a diode (1 or 2), in reverse direction, to avoid feedback from one power supply unit into the other. This case could occur, for example, if one of the two power supply units I or 1I should fail, as a result of which the opposite polarity would occur on the other device and lead to damage. The respective diode connected in between, however, acts as a low-resistance bridge in the forward direction.

Die Parallelschaltungsanordnung für die beiden Netzgeräte I und II ist in F i g. 2 dargestellt. Dabei sind die beiden Pluspole der Eingänge EI und EI, mit dem Pluspol des Ausgangs A verbunden. In den beiden Minusleitungen befinden sich die gleich großen Widerstände 3 und 4, während parallel zu den genannten Eingängen vor den Widerständen 3 und 4 das Nullinstrument 5 liegt. Letzteres zeigt einen Querstrom an, falls die Einzelströme der beiden Netzgeräte nicht gleich groß sind und daher einen unterschiedlichen Spannungsabfall an den beiden Widerständen 3 und 4 verursachen.The parallel circuit arrangement for the two power supply units I and II is shown in FIG. 2 shown. The two positive poles of inputs EI and EI are connected to the positive pole of output A. The resistors 3 and 4 of the same size are located in the two negative lines, while the zero instrument 5 is located in front of the resistors 3 and 4, parallel to the inputs mentioned. The latter indicates a cross current if the individual currents of the two power supply units are not the same and therefore cause a different voltage drop across the two resistors 3 and 4.

Die F i g. 3 enthält die beiden Grundschaltungen nach den F i g.1 und 2, wobei die Dioden 1 und 2 der F i g. 1 stets parallel zu den beiden Eingängen liegen. Ein dreiteiliger Umschalter 6, 7 und 8 erlaubt die drei Schaltstellungen »S« = Serie, »0« = Nullstellung und »P« = Parallel. Mittels dieses Umschalters werden die Grundschaltungen der F i g. 1 und 2 erfindungsgemäß zu einer einfachen und sicheren Anordnung verknüpft. Der Schalter 6, 7 und 8 muß vor dem Anschließen der Netzgeräte stets auf Stellung »0« stehen.The F i g. 3 contains the two basic circuits according to FIGS. 1 and 2, with diodes 1 and 2 of FIG. 1 are always parallel to the two inputs. A three-part switch 6, 7 and 8 allows the three switch positions »S« = series, »0« = zero position and »P« = parallel. The basic circuits of FIG. 1 and 2 linked according to the invention to form a simple and safe arrangement. Switches 6, 7 and 8 must always be in the "0" position before connecting the power supply units.

Vor Inbetriebnahme werden die Netzgeräte mit den Eingangsklemmen des Adapters verbunden. Falls nun eine Serienschaltung erfolgen soll, müssen zuerst die beiden Netzgeräte auf möglichst gleiche Spannung, deren Summe als Ausgangsspannung gewünscht wird, eingestellt werden. Erst dann darf der Schalter auf »S« geschaltet werden. Die Gesamtausgangsspannung kann jetzt an den Klemmen A entommen werden. Der Ausgangsstrom soll aber höchstens gleich oder kleiner sein als der höchstzulässige Ausgangsstrom des leistungsschwächeren der beiden Netzgeräte. Die beiden Dioden 1 und 2 sind so gewählt, daß ihr zulässiger Durchlaßstrom größer ist, als der größte Ausgangsstrom eines der Netzgeräte.Before commissioning, the power supply units are connected to the input terminals of the Adapter connected. If a series connection is to be made, you must first the two power supply units to the same voltage as possible, their sum as output voltage desired can be set. Only then can the switch be switched to »S« will. The total output voltage can now be taken from terminals A. The output current should, however, be at most equal to or less than the maximum permissible Output current of the less powerful of the two power supply units. The two diodes 1 and 2 are chosen so that their permissible forward current is greater than the largest Output current of one of the power supply units.

Bei Parallelschaltung wird die gewünschte Ausgangsspannung an beiden Netzgeräten gleich groß eingestellt und die Belastung angelegt, während der Schalter noch auf »0« steht. Dann kann in Stellung »P« der Feinabgleich der beiden Eingangsspannungen vorgenommen werden, wobei das Nullinstrument innerhalb einer Toleranzmarke anzeigen muß, um eine gleichmäßige Belastung der beiden Netzgeräte I und II zu garantieren. Das Instrument ist dabei so gepolt, daß ein Linksausschlag eine zu hohe Spannung bei EI und ein Rechtsausschlag eine zu hohe Spannung bei EI, anzeigt.When connected in parallel, the desired output voltage is set to the same level on both power supply units and the load is applied while the switch is still on "0". The two input voltages can then be fine-tuned in position "P", whereby the zero instrument must display within a tolerance mark in order to guarantee an even load on the two power supply units I and II. The polarity of the instrument is such that a left deflection indicates too high a voltage at EI and a right deflection indicates too high a voltage at EI.

Der maximale Ausgangsstrom darf dabei höchstens 1,8mal so groß sein wie der maximal zulässige Ausgangsstrom des leistungsschwächeren der beiden Netzgeräte.The maximum output current may not be more than 1.8 times as large like the maximum permissible output current of the less powerful of the two power supply units.

Beim Abschalten aus beiden Betriebsarten muß zuerst der Schalter des Adapters auf »0« gestellt werden; erst danach können die Netzgeräte selbst abgeschaltet werden. Der beschriebene Adapter bietet den Vorteil, daß bei der Stellung »0« des Schalters beide Netzgeräte elektrisch getrennt sind und demnach nach Belieben einzeln über die Ausgänge AI und AII verwendet werden können und trotzdem gegen Rückeinspeisung geschützt bleiben. Ferner können zwei mit dem Adapter in Serie geschaltete Netzgeräte als Doppelspannungsquelle mit einem gemeinsamen Pol verwendet werden.When switching off from both operating modes, the switch of the Adapter must be set to "0"; only then can the power supply units themselves be switched off will. The adapter described has the advantage that in the Position "0" of the switch both power supply units are electrically isolated and therefore can be used individually via the outputs AI and AII at will and anyway remain protected against feedback. Furthermore, two can be connected in series with the adapter switched power supply units are used as a double voltage source with a common pole will.

Die Bauform des Adapters wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich das Gerät zwischen zwei aufeinanderstehenden Netzgeräten befindet. Auf diese Weise sind bequeme Anschlußlängen wie auch geringer Platzbedarf gegeben.The design of the adapter is expediently chosen so that the device is located between two power supply units standing on top of each other. In this way there are convenient connection lengths as well as low space requirements.

Falls es die Erfordernisse verlangen, können mehrere Netzgeräte mit mehreren Adaptern in beliebigen Serien-Parallel-Kombinationen zusammengestellt werden. Wichtig ist, daß dabei keine Eingriffe in die Schaltung der Netzgeräte vorgenommen werden zu brauchen und daß bei Beachtung der Anschlußregeln keinerlei Gefahr für einzelne Netzgeräte besteht.If required, several power supply units can be used multiple adapters can be put together in any series-parallel combination. It is important that no changes are made to the circuitry of the power supply units and that if the connection rules are observed, there is no danger for individual power supply units.

Claims

Claim: Arrangement for the optional series or parallel connection of two transistorized power supply units, in which a diode is arranged in parallel to the power supply units to prevent feedback in the case of a series connection, characterized in that, when connected in parallel, approximately the negative poles of both inputs (EI and EI,) are connected to the corresponding output terminal via an equally large resistor (3, 4) each, that a zero instrument (5) is parallel to the negative poles and that the switchover from series to parallel operation by means of a correspondingly designed switch (6, 7 , 8), which is provided with a zero position for galvanic separation of the inputs (EI and En) .