DE1438885A1

DE1438885A1 - Zweipunkt-Regeleinrichtung zur Konstanthaltung des Effektivwertes der Spannung eines Verbrauchers

Info

Publication number: DE1438885A1
Application number: DE19651438885
Authority: DE
Inventors: Franz Brischnik
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1965-04-26
Filing date: 1965-05-17
Publication date: 1969-06-26
Also published as: US3431464A; CH419322A; BE679941A; NL6603686A; GB1111169A

Description

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Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Zweipunkt-Regeleinrichtung zur Konstanthaltung des Effektivwertes der Spannung eines Verbrauchers

Beim Betrieb eines Verbrauchers,welcher Impulsweise aus
einer Batterie oder ähnlichen Stromquellen gespeist wird,, deren Xlemmenspannung nicht konstant gehalten werden icann, kann es erwünscht sein, den Effektivwert der Verbraucherspannung konstant zu halten. Dies könnte am einfachsten z.B. durch einen verstellbaren Vorwiderstand erfolgen, wobei die Einstellung in Abhängigkeit vom Effektivwert der Spannung erfolgt. Nachteilig dabei ist, dass diese Regulierung rcit zusätzlichen Verlusten im Vorwiderstand behaftet ist. Bei einer solchen Batteriespeisung,z.B. von Glühlampen, insbesondere mit Primärelementen oder neuerdings mittels Brennstoffelementen ist dies nachteilig, da zusätzliche Verluste mit Rücksicht auf eine möslichct lange Lebensdauer unbedingt vermieden werden sollten.

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Um eine Regulierung bei Impulsbetrieb mit kleinst möglichen Verlusten durchzuführen, wird also der Verbraucher periodisch ein- und ausgeschaltet und dabei das Verhältnis der Durchlass- zur Sperrzeit von einer Steuerspannung abhängig gemacht. Ist dieser Verbraucher eine Glühlampe, so ist es zweekmässig, die Schaltfrequenz so hoch zu' wählen, dass die Wärmeträgheit so gross ist, dass die Glühlampe praktisch keine periodischen Lichtschwankungen aufweist. Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, bei dieser Reguliermethode für die Konstanthaltung der Lichtstärke die Trägheit einer Glühlampe anzuwenden, welche gleichzeitig auch Verbraucher sein kann. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Lichtstärke einer aus einer Batterie mit zunehmendem Verbrauch abfallender Spannung gespeisten Glühlampe und ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Batterie und Glühlampe ein periodisch gesteuerter Schalttransistor eingeschaltet ist, welcher in an sich bekannter Weise im Steuerkreis eine Steuerschaltung aufweist im Sinne einer Einstellung des Verhältnisses-Durchlasszeit zur Sperrzeit, in Abhängigkeit von der Diagonalspannung einer Brückenschaltung, deren Speisung aus der Batterie erfolgt und welche in einem Zweig eine Photozelle aufweist und" dieser über eine Lichtführung ein Teil des .Lichtstromes der Glühlampe zugeführt wird.

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Die Fig. zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Darin ist 1 die Glühlampe, wo der Effektivwert der Lampenspannung und damit deren Lichtstärke konstant gehalten werden soll, die Speisung erfolgt aus der Batterie 2. Dabei handelt es sich um eine Batterie, deren Spannung über eine längere Betriebsseit allmählich abfällt. Es kann eich dabei um eine Batterie aus Primärelementen handeln, deren Spannung über ihr· Lebensdauer abfällt. Ferner kommen die sich ähnlich verhaltenden Elsen-Nickelakkumulatoren in Frage. Ferner kommen' heut· Brennstoffelemente zur Anwendung, deren Elektrolyt von Zeit zu Zelt erneuert wird.

In der Zuleitung 1st der Schalttransistor 3 eingeschaltet. Dieses den Verbraucherstrom schaltende Element wird zv/isehen vollem Durchlass und voller Sperrung periodisch geschaltet. Das Verhältnis der Durchlasezelt zur Sperrzelt bestimmt den der Glühlampe und einem eventuell daran angeschlossenen Ver-

8 braucher/zugeführte Effektivwert des Stromes. Diese Steuerung erfolgt mittels des Taktgebers 4. Dieser beruht in an sich bekannter Welse auf dem Prinzip eines Kippgenerators unter Verwendung von Schalttransistoren 4a, wobei, zweckmässlg an don Klemmen 4b, eine £ -Steuerspannung zugeführt wird. Diese -Steuerspannung wird einer Brückenschaltung 5 als Diagonalspannung an den Klemmen 5d entnommen, zweckmässlg unter ZwI- · schenschalten eines Zusatzverstärkers 6. Die Speisung der

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Brücken?ohaltung erfolgt aus der Batterie 2. Die Zweige der Brückenschaltung setzen sich zusammen aus den festen Widerständen 5c, 5b und dem Fotowiderstand 5a. 5a wirkt als strahlenelektrischer Wandler. 5b ist einstellbar und ermöglicht den Abgleich der Brücke und damit der Betriebs— Verhältnisse. Der Fotowiderstand 5a ist gegenüber der Lampe so angeordnet, dass er in Lichtstrahlverbindung 7 der Glühlampe liegt. Dabei kann der fotowiderstand unmittelbar im Liohtstrombereich liegen oder aber ein Teil des Lichtstromes kann über eine totalreflektlerende Iiichtführung oder über ein Linsen- oder Spiegelsystem zugeführt werden.

Die Regeleinrichtung ferhältr so eine Rückführung, indem ein Teil der Strahlung der Lampe auf den Fotowiderstand als strahlenelektrischer Wandler einwirkt. Daran wirkt die strahlenabhängige Teilspannung als Ist-Wert der Steuerspannung. Die Abgleichung der Brücke 5 erfolgt mittels des Regelwiderstandes 5b zweckmässig so, dass die Brücke stromlos ist bei mittlerer Batteriespann»tng und normalem Lichtstrom· Dabei wirkt die Spannung am Regelwiderstand 5b als Soll-Wert der Steuerspannung. Die Steuerspannung für den Taktgeber wird an den Klemmen 5d abgenommen. Der Brückenabgleich ist unabhängig von der Batteriespannung, wobei vorausgesetzt ist, dass der Fotowiderstand nur von dem anfallenden Lichtstrom nicht aber von.der am Fotowiderstand liegenden Spannung abhängig 1st. ; ' ·

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Für* die Rückführung über die Strahlenverbindung 7 können vorwiegend dio Lichtstrahlen odor auch nur die Wärmestrahler der Glühlampe wirke cjd sein. Soll dio Helligkeit einer Glühlampekonstant gehalten werden, so v,^roist dio Strahlenverbindung vorwiegend Lichtstrahlen auf. I3t an die Glühlampe ein Verbraucher angeschlossen, dessen Effektivwert der Spannung oder dos Stromes reguliert sein soll, so kann die Glühlampe mit geringerer Helligkeit als Wärmestrahler wirken. Entsprechend muss der strahlenelektrische Wandler auf Wärmestrahlen ansprechen, z.3. ein Thermoelement.

Die Zv.'eipunkt-Hegeleinrichtung ermöglicht es, unter Vermeidung von merkbaren Verlusten, insbesondere eine Glühlampe bei veränderlicher Quellenspannung auf konstante Helligkeit einzuregulieren. Sie findet deshalb vorallem Anwendung bei batteriegespeisten Vorrichtungen, z.B. bei Methano 1-Luftsauerstoff-Brennstoffelementen, welche zur Speisung der Lampen von Seezeichen dienen.

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Claims

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Patentanspruch

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Lichtstärke einer aus einer Batterie mit zunehmendem Verbrauch abfallender Spannung gespeisten Glühlampe und ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Batterie und Glühlampe ein periodisch gesteuerter Schalttransistor eingeschaltet ist, welcher in an sich bekannter Weise im Steuerkreis eine Steuerschaltung aufweist im Sinne einer Einstellung des Verhältnisses-Durchlasszeit zur Sperrzeit, in Abhängigkeit von der Diagonalspannung einer Brückenschaltung, deren Speisung aus der Batterie erfolgt und welche in einem Zweig eine Photozelle aufweist und dieser über eine Lichtführung ein Teil des Lichtstromes der Glühlampe zugeführt wird.

Aktiengesellschaft BROWN, BOVERI & CIE.

Errnflfefitlgung Ztntr. Abt. Hf Nr. 53/49 Gen. VoIIlH.

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