DE1438015B2 - Spannungsregler für einen nebenschlußerregten elektrischen Generator - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannungsregler für einen nebenschlußerregten elektrischen Generator mit einem mit der Erregerwicklung in Reihe liegenden steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter, der bei Unterschreiten eines durch eine Zenerdiode vorgegebenen Sollwertes der Generatorspannung mit Hilfe einer auf die Steuerelektrode einwirkenden Vergleichsanordnung in seinen leitenden Zustand schaltbar ist und der beim Überschreiten des Sollwertes mit Hilfe einer Impulsformerschaltung in seinen sperrenden Zustand zurückführbar ist.

Ein solcher Spannungsregler ist durch die französische Patentschrift 1 247 361 bekannt. Dieser Regler enthält einen gesteuerten Gleichrichter, der leitend wird, wenn ein Triggerimpuls zwischen seinen Gitter- und Kathodenklemmen angelegt wird und hierauf leitend bleibt, selbst wenn der Triggerimpuls nicht mehr wirksam ist, bis der Anoden-Kathodenstrom praktisch auf Null abfällt, oder bis ein negativer Impuls an die Anoden-Kathoden-Strecke gelegt wird.

Ferner sind schaltbare Gleichrichter bekannt, die durch einen Impuls einschaltbar sind und die durch einen Impuls von entgegengesetzter Polarität (jedoch nicht notwendigerweise von gleicher Stärke), der gleichfalls an den Gitter-Kathoden-Stromkreis angelegt wird, abgeschaltet werden können (»Proceedings of the IRE« Bd. 46 [1958], S. 1230, 1231, und deutsche Auslegeschrift 1 103 389).

Die Erfindung löst die Aufgabe, einen Spannungsregler für einen nebenschlußerregten elektrischen Generator zu schaffen, der die Ausgangsspannung des Generators trägheitslos und mit hoher Schaltfrequenz regelt und der nur eine Klemme und einen Masseanschluß benötigt.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein steuerbarer Gleichrichter von einer Bauart verwendet ist, bei der dieser durch Aufschalten positiver Spannungsimpulse auf die Steuerelektrode leitend und durch Aufschalten negativer Spannungsimpulse auf diese Steuerelektrode gesperrt wird, und daß die Impulsformerschaltung fortlaufend negative Impulse abgibt, die der Steuerelektrode über Zeiträume aufschaltbar sind, deren Dauer von dem Zustand der Leitfähigkeit der Zenerdiode abhängig ist.

Eine solche Schaltung ermöglicht es, bei einem Regler der obengenanten Art, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, die negative Klemme der Batterie an Masse zu legen, ohne daß eine zusätzliche Leitung für negative Impulse erforderlich wird.

Ein Beispiel des Spannungsreglers gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Der in der Zeichnung gezeigte elektrische Generator 1 besitzt eine erste und eine zweite Ausgangsklemme 2, 3 von positiver bzw. negativer Polarität. Die Klemme 3 ist mit der Kathode eines schaltbaren Gleichrichters 4 zusammengeschaltet, dessen Anode mit der Klemme 2 über eine Feldwicklung 5 des Generators verbunden ist, wobei die Wicklung 5 durch eine Diode 6 überbrückt ist.

Die Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters 4 ist über einen Widerstand 7 mit der Klemme 2 und über die Diode 8 mit dem Kollektor eines n-p-n-Transistors 9 verbunden. Der Emitter des Transistors 9 ist mit der Klemme 3 verbunden, während dessen Basis über eine Zenerdiode 10 an einen veränderbaren Punkt eines Widerstandes 11 angeschlossen ist, der die Klemmen 2, 3 überbrückt. Schließlich ist eine geeignete Impulsformerschaltung 12 vorgesehen, die vorzugsweise von dem Generator 1 gesteuert ist und die negative Impulse abgibt, die an die Steuerelektrode des schaltbaren Gleichrichters über Zeiträume aufschaltbar sind, deren Dauer von dem Zustand der Leitfähigkeit der Zenerdiode 10 abhängig ist.

Die Wirkungsweise ist derart, daß bei Abfall der Ausgangsspannung des Generators unter einen vorbestimmten Wert der schaltbare Gleichrichter 4 durch den Stromfluß in dem Widerstand 7 im Einschaltzustand gehalten wird und daß er bei Anstieg der Spannung über den vorbestimmten Wert durch negative Impulse abgeschaltet wird. Die Abschaltperiöden sind kurz, da der schaltbare Gleichrichter unmittelbar darauf wieder eingeschaltet wird. Oberhalb der vorbestimmten Spannung wird die Zenerdiode 10 leitend, wodurch der Transistor 9 ebenfalls leitend wird. Der über den Widerstand 7 fließende Strom teilt sich auf die Steuerelektrode und den Transistor 9 auf. Dadurch bleibt der schaltbare Gleichrichter 4 abgeschaltet, bis die Ausgangsspannung des Generators unter den vorbestimmten Wert abfällt. Die Regelung der Ausgangsspannung erfolgt somit trägheitslos.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Spannungsregler für einen nebenschlußerregten elektrischen Generator mit einem mit der Erregerwicklung in Reihe liegenden steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter, der bei Unterschreitung eines durch eine Zenerdiode vorgegebenen Sollwertes der Generatorspannung mit Hilfe einer auf die Steuerelektrode einwirkenden Vergleichsan-Ordnung in seinen leitenden Zustand schaltbar ist und der beim Überschreiten des Sollwertes mit Hilfe einer Impulsformerschaltung in seinen sperrenden Zustand zurückführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbarer Gleichrichter (4) von einer Bauart verwendet ist, bei der dieser durch Aufschalten positiver Spannungsimpulse auf die Steuerelektrode leitend und durch Aufschalten negativer Spannungsimpulse auf diese Steuerelektrode gesperrt wird, und daß die Impulsformerschaltung (12) so ausgebildet ist, daß sie fortlaufend negative Impulse abgibt, die der Steuerelektrode über Zeiträume aufschaltbar sind, deren Dauer von dem Zustand der Leitfähigkeit der Zenerdiode (10) abhängig ist.