DE1438982A1 - Control circuit for stabilizing the output voltage of a DC voltage source - Google Patents

Control circuit for stabilizing the output voltage of a DC voltage source

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Schumann Alfred Heinr Guenther
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SCHUMANN ALFRED HEINRICH GUENTHER
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SCHUMANN ALFRED HEINRICH GUENTHER
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    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/46Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc
    • G05F1/56Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/565Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor
    • G05F1/569Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is dc using semiconductor devices in series with the load as final control devices sensing a condition of the system or its load in addition to means responsive to deviations in the output of the system, e.g. current, voltage, power factor for protection
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Description

Regelschaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung einer Gleichspannungsquelle Die Erfindung betrifft eine Regelschaltung zur Stabilisierung der Ausgangsspannung und zur Begrenzung des Verbraucherstromes einer Gleichspannungsquelle mit einem Regeltransistor, dessen Kollektor-Emitterstrecke in einem Längszweig zwischen einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme der Regelschaltung liegt und mit einer mit einem Transistor bestückten Vergleichseinrie» tung, welche die Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung vergleicht und den Basisstrom des Regeltransistors steuert. Regelschaltungen zur Stabilisierung.von Verbraucherspannungen sind bekannt. Derartige Regelschaltungen sind mit einem Regeltransistor aufgebaut, dessen Kollektor-Emitterstrecke als veränderbarer Widerstand in Reihe zu einem Lastwiderstand geschaltet ist. An der Kollektor-Emitterstrecke des Regeltransistors fällt dabei die Differenzspannung zwischen der Eingangs- und der Ausgangsspannung ab. Ändert sich die Ausgangsspannung, z,a, wenn die Belastung sich ändert oder wenn die Eingangsspannung sich ändert, so wird der Widerstand der Kollektor-Emitterstrecke durch Verlagerung des Arbeitspunktes des Regeltrans$-stors so verändert, daß die Ausgangsspannung konstant bleibt, Das Steuersignal für den Regeltrarisiator wird dabei 1n ,einer Vergleichsein:riohtung gewonnen, in der die Ausgangsspannung mit einer Referenznpannung verglichen wird.Control circuit for stabilizing the output voltage of a DC voltage source The invention relates to a control circuit for stabilizing the output voltage and for limiting the load current of a DC voltage source with a control transistor whose collector-emitter path is in a series branch between an input and an output terminal of the control circuit and with one with a transistor equipped comparison device, which compares the output voltage with a reference voltage and controls the base current of the control transistor. Control circuits for the stabilization of consumer voltages are known. Such control circuits are constructed with a control transistor, the collector-emitter path of which is connected as a variable resistor in series with a load resistor. The differential voltage between the input and output voltage drops at the collector-emitter path of the control transistor. If the output voltage changes, z, a, when the load changes or when the input voltage changes, the resistance of the collector-emitter path is changed by shifting the operating point of the regulating transformer so that the output voltage remains constant. The control signal for the regulating transformer is then obtained in a comparison device in which the output voltage is compared with a reference voltage.

Bei einer bekannten Regelschaltung, die als Vierpol aufgebaut und zwischen die Spannungsquelle und den Verbraucher geschaltet ist, ist das in der Vergleichseinrichtung gewonnene Steuersignal der Basis eines Steuertransistors zugeführt" dessen Kollektor-Emitterstreeke in der Basisleitung den Regeltransi-stors liegt. Der Basisstrom den Regeltransistors wird bei die- ser Regelschaltung entsprechend dem in der Vergleiehseinrieh- tung gewonnenen Steuersignal geregelt. -Eine andere bekannte Regelschaltung benötigt für die Steuerung des Regeltransistors ebenfalls einen Steuertransistor. Dieser Steuertransistor ist jedoch mit seiner Kollektor-Emitterstrecke parallel zu der Kollektor-Basisstrecke des Regeltransistors geschaltet. Das Produkt aus dem Spannungsabfall, der an der Kollektor- dem des Regeltransistors abfällt, und/Belastungs- strom kann bei diesen Regelschaltungen-den zulässigen Wert der Verlustleistung des Regeltransistors überschreiten. Der Regeltransistor könnte dadurch zerstört werden.-Besonders beim Ein-. schalten oder bei einem Kurzschluß können derartig hohe Ströme entstehen und zur Zerstörung des Transistors führen.In a known control circuit, which is constructed as a quadrupole and is connected between the voltage source and the consumer, the control signal obtained in the comparison device is fed to the base of a control transistor whose collector-emitter line is in the base line of the control transistor controlled at DIE ser control circuit according to the processing in the Vergleiehseinrieh- obtained control signal. -A other known control circuit required for controlling the control transistor is also a control transistor. This control transistor, however, is connected with its collector-emitter path in parallel with the collector-base path of the control transistor. The product of the voltage drop that occurs across the collector that of the control transistor drops, and / load In these control circuits, current can exceed the permissible value of the power loss of the control transistor. This could destroy the control transistor - especially when switching on. switch or in the event of a short circuit, such high currents can arise and lead to the destruction of the transistor.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist bei einer bekannten Regelschaltung, in Reihe zu der Kollektor-Emitterstrecke des Regeltransistors ein Widerstand geschaltet. Die an diesem Reihenwiderstand abfallende Spannung wird einem weiteren Transistor zugeleitet, der bei einer-zu großen Belastung, z.B. bei einem Kurzschluß den Regeltransistor sperrt. Der Kurzschlußstrom kann somit den Wert des Kollektorrest"stromes des Regeltransistors nicht überschreiten. Die Regelschaltung ist dabei so aufgebaut, daß der Regeltransistor und der weitere Transistor als eine Art Flip-Flop zusammenwirken. Diese Regelschaltung benötigt zum Zurückstellen des Kippkreises eine Einrichtung, mit der nach der Beseitigung des Kurzschlusses der Normalzustand wieder hergestellt werden kann.To avoid this disadvantage, in a known control circuit, a resistor is connected in series with the collector-emitter path of the control transistor. The voltage drop across this series resistor becomes a further transistor fed to the control transistor in the event of excessive load, e.g. in the event of a short circuit locks. The short-circuit current can thus be the value of the residual collector current of the control transistor do not exceed. The control circuit is constructed so that the control transistor and the further transistor work together as a kind of flip-flop. This control circuit needs a device to reset the tilting circle, with which after the elimination normal condition can be restored after the short circuit.

Bei dieser Regelschaltung-wirkt sich die Einschaltung des Reihenwiderstandes nachteilig aus, da bei Ntirmallast zur Erzielung einer bestimmten Ausgangsspannung die Speisespannung um den Betrag der Spannung, die an dem Reihenwiderstand abfällt, erhöht werden muß. Die Regelschaltung muß außerdem unempfindlich gegen,Einschaltstromstöße gemacht--werden..--um ein Umkip-pen des Flip-Flops beim Einschalten zu verhindern. Ein weiterer Nachteil ist der zusätzliche Aufwand durch den zusätzlichen Transistor und die Rückstelleinrichtung.In this regulating circuit, the connection of the series resistor has a disadvantageous effect, since at normal load the supply voltage must be increased by the amount of the voltage that is dropped across the series resistor in order to achieve a certain output voltage. The control circuit must also insensitive made up, inrush currents - ..-- be a tipping over of the flip-flops to prevent at power. Another disadvantage is the additional complexity due to the additional transistor and the resetting device.

'Die Erfindung beschreitet einen anderen Lösungsweg, um den Regeltransistor gegen Überlastung zu schützen. Erfindungsgemäß ist der Emitter des Regeltransistors an eine Eingangsklemme, der Kollektor des Regeltransistors an die entsprechende Ausgangsklemme des Längszweiges und die Basis des Regeltransistors` über einen*Widerstand zu einem zweiten Längszweig der Regelschaltung geschaltet und parallel zu der Emitterbasisstrecke des Regeltransistors die Kollektor-Emitterstrecke eines durch die Vergleichseinrichtung gesteuerten Steuertransistors ge-' schaltet, wobei der Emitter des Regeltransistors mit. dem Emitter des Steuertransistors und die Basis des Regeltransistors mit dem Kollektor des Steuertransistors verbunden ist.'The invention takes a different approach to the control transistor protect against overload. According to the invention is the emitter of the control transistor to an input terminal, the collector of the control transistor to the corresponding one Output terminal of the series branch and the base of the control transistor via a * resistor connected to a second series branch of the control circuit and parallel to the emitter base path of the control transistor, the collector-emitter path of a by the comparison device controlled control transistor switched ', the emitter of the control transistor with. the emitter of the control transistor and the base of the control transistor with the Collector of the control transistor is connected.

Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß bei einem Transistor der Kollektorstrom praktisch unabhängig von der Kollektorspannungbleibt, wenn die Kollektorspannung einmal den Wert überschritten hat, bei dem in der Kennlinie der Sättigungsknick liegt. Dieser Sättigungsknick liegt bei Kollektorspannungswerten von ungefähr 1 V. Nach Überschreitung des Sättigungsknickes hat eine Veränderung der Kollektorspannung praktisch keine Veränderung des Kollektorstromes zur Folge, in diesem Bereich ist der Kollektorstrom nur noch von dem Basisstrom abhängig. Bei der erfindungsgemäßen Regelschaltung wird der Basisstrom des ersten Regeltransistors durch Einschalten eines Widerstandes in die Basisleitung auf einen vorwählbaren Wert begrenzt. Damit ist auch der Kollektorstrom dieses Regeltransistors begrenzt. Dies ist besonders bei einem Kurzsch?,iß wichtig, bei dem die gesamte Speisespannung über die Kollektor-Emitterstrecke dieses Regeltransistors liegt. Der Kurzschlußstrom wird zweckmäßigerweise auf einen solchen Wert begrenzt, bei dem das Produkt aus Kurzschlußstrom und Kollektorspannung die zulässige Verlustleistung des Regeltransistors nicht übersteigt. Es ist auch möglich, den Kurzschlußstrom auf einen solchen- Wert zu begrenzen, bei dem nach einigen Sekunden der Regeltransistor zerstört würde. Um trotzdem den Regeltransistor zu schützen, wird eine Sicherung vorgesehen, die vor der Zerstörung des Transistors anspricht. Diese Regelschaltung hat gegenüber der Regelschaltung, bei der ein Dauerkurzschluß möglich ist, den Vorteil, daß der Kurzschluß und damit die Störung erkennbar ist. Ein-weiterer Vorteil besteht darin, daß bei einer Kurzschlußstörung der Energieverbrauch unterbrochen wird, dies ist bei einer dauerkurzschlüßfesten Regelschaltung nicht der Fall. . Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der beiliegen-. den Zeichnung näher erläutert.The invention is based on the fact that in a transistor the collector current remains practically independent of the collector voltage when the Collector voltage has once exceeded the value at which the Saturation kink lies. This saturation kink is at collector voltage values of about 1 V. After exceeding the saturation kink, there is a change the collector voltage practically does not result in any change in the collector current, in this area the collector current is only dependent on the base current. at the control circuit according to the invention is the base current of the first control transistor by switching on a resistor in the base line to a preselectable one Limited value. This also limits the collector current of this control transistor. This is particularly important in the case of a short-circuit, in which the entire supply voltage across the collector-emitter path of this control transistor. The short circuit current is expediently limited to such a value at which the product from Short-circuit current and collector voltage the permissible power loss of the control transistor does not exceed. It is also possible to set the short-circuit current to such a value to limit at after a few seconds the control transistor would be destroyed. In order to protect the control transistor anyway, a fuse is used provided, which responds to the destruction of the transistor. This control circuit has the advantage over the control circuit, where a permanent short circuit is possible, that the short circuit and thus the fault can be identified. There is another advantage in that the energy consumption is interrupted in the event of a short-circuit fault, this is not the case with a permanently short-circuit proof control circuit. . more details the invention are based on the enclosed. the drawing explained in more detail.

Es zeigen:.Show it:.

Fig. 1 das Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 2 das Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, Fig. 3 ein Diagramm, Fig. 4 das wirksame Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung bei einem Kurzschluß.Fig. 1 is the circuit diagram of an embodiment of the invention, Fig. 2 shows the circuit diagram of a second exemplary embodiment of the invention, FIG. 3 shows a diagram, Fig. 4 shows the effective circuit diagram of an embodiment of the invention in a Short circuit.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist in einen Längszweig zwischen eine Eingangsklemme 10 und eine Ausgangsklemme 27 die Kollektor-Emitterstrecke eines Regeltransistors 12 eingeschaltet. Die Eingangsklemme 10 ist dabei mit dem Emitter 13 und die Ausgangsklemme 27 mit dem Kollektor 14 des Regeltransistors 12 verbunden. Parallel zu der Emitter-Basisstrecke des Regeltransistors 12 ist die Emitter-Kollektorstrecke eines Steuertransistors 16 geschaltet, wobei der Emitter 17 des Steuertransistors 16 mit dem Emitter.13 des Regeltransistors 12 und der Kollektor 18 des Steuertransistors 16 mit der Basis 15 des Regeltransistors 12 verbunden ist. Die Basis 15 des Regel- .. transistors 12 ist außerdem über einen Widerstand 24 zu einem zweiten Längszweig der Regelschaltung-geschaltet, der aus der Verbindung einer Eingangsklemme 11 und einer Ausgangsklemme 28 besteht. Die Ausgangsklemme 27 ist mit der Ausgangsklemme 28 über einen Kondensator 35 verbunden, der zur Schwingungsunterdrückung vorgesehen ist. Von der Eingangsklemme 10 führt ein Widerstand 26 zu der Basis 19 des Steuertransistors 16. Dieser Widerstand 26 ist zur Erhöhung der thermischen Stabilität eingeschaltet. Ein weiterer Widerstand 25 führt von der Basis 19 des Steuertransistors 16 zu dem Kollektor 22 eines npn-Tränsistors 20. Die Basis 21 des npn-Transistors 20 ist mit der Ausgangsklemme 27 verbunden, während der Emitter-23 zu einer Klemme 29 führt. An die Klemme 29 ist das positive Potential einer fremden stabilisierten Gleichspannung, die durch einen Pfeil 31 angedeutet ist, angeschlossen. Das negative Potential der fremden Gleichspannung ist an eine Klemme 30 angeschlossen, die mit dem zweiten Längszweig, welcher die Eingangsklemme 11 und die Ausgangsklemme 28 verbindet, verbunden ist..In the first embodiment of FIG. 1 in a longitudinal path between an input terminal 10 and an output terminal 27, the collector-emitter path of a control transistor 12 turned on. The input terminal 10 is connected to the emitter 13 and the output terminal 27 is connected to the collector 14 of the control transistor 12. The emitter-collector path of a control transistor 16 is connected in parallel with the emitter-base path of the regulating transistor 12, the emitter 17 of the control transistor 16 being connected to the emitter 13 of the regulating transistor 12 and the collector 18 of the control transistor 16 being connected to the base 15 of the regulating transistor 12 . The base 15 of the regulating transistor 12 is also connected via a resistor 24 to a second series branch of the regulating circuit, which consists of the connection of an input terminal 11 and an output terminal 28. The output terminal 27 is connected to the output terminal 28 via a capacitor 35, which is provided for vibration suppression. A resistor 26 leads from the input terminal 10 to the base 19 of the control transistor 16. This resistor 26 is switched on to increase the thermal stability. Another resistor 25 leads from the base 19 of the control transistor 16 to the collector 22 of an npn transistor 20. The base 21 of the npn transistor 20 is connected to the output terminal 27, while the emitter 23 leads to a terminal 29. The positive potential of an external stabilized direct voltage, which is indicated by an arrow 31, is connected to the terminal 29. The negative potential of the external DC voltage is connected to a terminal 30, which is connected to the second series branch, which connects the input terminal 11 and the output terminal 28.

Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß der Lmitter 23 des npn-Transistors 20 direkt an den zweiten Längszweig, welcher die Eingangsklemme 11 und die Ausgangsklemme 28 verbindet, geschaltet ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Basis des npn-Transistors 20 an einen Abgriff 32 eines einstellbaren Spannungsteilers geschaltet ist. Der Spannungsteiler besteht aus der Reihenschaltung eines Widerstandes 33 und eines verstellbaren Widerstandes 34 und liegt zwischen den Ausgangsklemmen 27 und 28. Der Widerstand 33 ist da-*bei mit einem Pol an die Ausgangsklemme 28 angeschlossen, während ein Pol des verstellbaren Widerstandes 34 mit der Ausgangsklemme 27 verbunden ist. Zwischen den beiden Widerständen 33 und 34 liegt der Abgriff 32, an den die Basis 21 des npn-Transistors angeschlossen ist.The second embodiment of FIG. 2 differs from the first embodiment of FIG. 1 in that the transmitter 23 of the npn transistor 20 directly to the second series branch, which is the input terminal 11 and the output terminal 28 connects, is switched. Another difference is that the base of the npn transistor 20 to a tap 32 of an adjustable voltage divider is switched. The voltage divider consists of a series connection of a resistor 33 and an adjustable resistor 34 and lies between the output terminals 27 and 28. Resistor 33 is connected to output terminal 28 with one pole connected, while one pole of the adjustable resistor 34 to the output terminal 27 is connected. The tap 32 is located between the two resistors 33 and 34, to which the base 21 of the npn transistor is connected.

Wird an die Eingangsklemme 10 das positive Potential einer Speisespannung 36 und an die-Eingangsklemme 11 das negative Potential der Speisespannung 36 angeschlossen, so steht anden. Ausgangsklemmen 27 und 28 eine Ausgangsspannung 37 zur Verfügung, die-stabilisiert ist. An der Ausgangsklemme 27 liegt das positive Potential, während an der Ausgangsklemme 28 das negative Potential der stabilisierten Ausgangsspannung 37 liegt. Fig. 3 zeigt ein Diagramm, welches den Laststrom als Funktion der Speisespannung 36 darstellt. Auf der Abszisse 40 ist der Laststrom aufgetragen, während auf der Ordinate 41 die Speisespannung 36 aufgetragen ist, die sich aus der Summe der Ausgangsspannung 37 und der Kollektor-Emitterspannung 38 des Regeltransistors 12 ergibt. Das Diagramm zeigt eine Kurvenschar 39, 39', 39"... für den Laststrom bei verschiedenen Basisströmen des Regeltransistors 12. Der jeweilige Wert des Laststromes wird im wesentlichen durch. den Basisstrom und praktisch gar nicht durch die Kollektor-Emitterspannung 38 des Regeltransistors 12 bestimmt. Wird die Belastung erhöht, so fällt zunächst das positive Potential an der Ausgangsklemme 27 und damit auch das positive Potential an der Basis 21 des npn-Transistors 20 ab. Der npn-Transistor 20 wird daraufhin vom stromführenden Zustand mehr in den Sperrzustand gesteuert. Daraufhin steigt das positive Potential an dem Kollektor 22 des npn-Transistors an, wodurch das Potential an der Basis 19 des Steuertransistors 16 erhöht wird und der Steuertransistor 16 ebenfalls vom stromführenden Zustand mehr in den Sperrzustand gesteuert wird.- Damit wird aber der Nebenschluß, den die Kollektor-Emitterstrecke des Steuertransistors 16 auf die Emit-_ ter-Basisstrecke des Regeltransistors 12 ausübt, verringert, wodurch der Basisstrom des Regeltransistors 12 erhöht und der Regeltransistor 12 mehr in den stromführenden Zustand gesteuert wird. Das Absinken der Ausgangsspannung ist damit ausgeregelt. Wird die Belastung der Ausgangsspannung verringert, so steigt zunächst das positive Potential an der Ausgangsklemme 27 an.If the positive potential of a supply voltage is applied to input terminal 10 36 and the negative potential of the supply voltage 36 is connected to the input terminal 11, so it says. Output terminals 27 and 28 an output voltage 37 available that-is stabilized. The positive is at output terminal 27 Potential, while at the output terminal 28 the negative potential of the stabilized Output voltage 37 is. Fig. 3 shows a diagram which shows the load current as Function of the supply voltage 36 represents. The load current is on the abscissa 40 plotted, while the supply voltage 36 is plotted on the ordinate 41, which results from the sum of the output voltage 37 and the collector-emitter voltage 38 of the control transistor 12 results. The diagram shows a family of curves 39, 39 ', 39 "... for the load current at different base currents of the control transistor 12. The respective value of the load current is essentially determined by. the base current and practically not at all due to the collector-emitter voltage 38 of the control transistor 12 determined. If the load is increased, the positive potential first falls at the output terminal 27 and thus also the positive potential at the base 21 of the npn transistor 20. The npn transistor 20 is thereupon from the current-carrying state controlled more in the locked state. Thereupon the positive potential increases on the Collector 22 of the npn transistor, whereby the potential at the base 19 of the control transistor 16 is increased and the control transistor 16 also from the current-carrying state is controlled more in the blocking state. But this is the shunt that the Collector-emitter path of the control transistor 16 on the Emit-_ ter-base path of the regulating transistor 12 exerts, reducing the base current of the regulating transistor 12 increased and the regulating transistor 12 controlled more in the current-carrying state will. This regulates the drop in the output voltage. Will the burden the output voltage is reduced, the positive potential at the rises first Output terminal 27.

Die Ausregelung der Spannungserhöhung geschieht entsprechend der Ausregelung bei einem Absinken der Ausgangsspannung, wobei die Transistoren aber in entgegengesetzter Richtung angesteuert werden. Wird die Belastung der Ausgangsspannung kontinuierlich erhöht, so wird der Nebenschluß, den die Kollektor-EmitterStrecke des Steuertransistors 16 auf die Emitter-Basisstrecke des Regeltransistors 12 ausübt, verringert, bis der Steuertransistor 16 vollkommen gesperrt ist. Der Basisstrom des Regeltransistors.12 kann von diesem Punkt an nicht mehr erhöht werden. Der größte Basisstrom ist durch den Wert des Widerstandes 24 bestimmt, -der in der Basisleitung des Regeltransistors 12 liegt. Bei einer weiteren Erhöhung der Belastung bricht die Ausgangsspannung zusammen, bis sie bei einem Kurzschluß den Wert Null erreicht. Der Laststrom bleibt aber von dem Punkt an, an dem der Basisstrom des Regeltransistors 12 nicht mehr erhöht wird, konstant. Die Regelkennlinie besitzt an dieser Stelle einen Knick. Bei einem plötzlichen Kurzschluß der Ausgangsklemmen 27 und 28, der in Fig. 4 dargestellt ist, bricht die Ausgangsspannung auf Null zusammen. Der npn-Transistor 20 wird daraufhin bei allen Ausführungsbeispielen in den Sperrzustand gesteuert.` Damit steigt das Potential am Kollektor 22 des Transistors 20 und das Potential an der Basis 19 des Steuertransistors 16 auf den Wert des positiven Potentials der Eingangsklemme 10 an. Der Steuertransistor ist damit auch in den Sperrzustand gesteuert. Die Transistoren 16 und 20 sowie die Widerstände 25 und 26 sind deshalb in Fig. 3 nicht dargestellt, sie haben auf die Größe des Kurzschlußstromes keinen Einfluß. Der Kurzschlußstrom wird nur durch den Basisstrom bestimmt, welcher der Basis 15 des Regeltransistors 12 über den Widerstand 24 zugeführt wird. Dieser Basisstrom ist durch den Wert des Widerstandes 24 bestimmt. Die Spannung, welche über der Reihenschaltung aus der Emitter-Basisstrecke des Regeltransistors 12 und dem Widerstand 24 liegt, weist bei allen Betriebsfällen den gleichen Wert auf, sie ist mit der Speisespannung 36 der Gleichstromquelle identisch. Diese Tatsache ermöglicht die Begrenzung des Basisstromes für den Regeltransistor 12 und damit die Begrenzung des Kurzschlußstromes.The regulation of the voltage increase takes place in accordance with the regulation when the output voltage drops, with the transistors but in the opposite direction Direction can be controlled. Will the load on the output voltage continuously increases, the shunt created by the collector-emitter path of the control transistor 16 exerts on the emitter-base path of the control transistor 12, decreased until the control transistor 16 is completely blocked. The base stream of the regulating transistor.12 can no longer be increased from this point on. The biggest The base current is determined by the value of the resistor 24 - the one in the base line of the control transistor 12 is located. If the load increases further, it breaks the output voltage together until it reaches the value zero in the event of a short circuit. However, the load current remains from the point at which the base current of the regulating transistor 12 is no longer increased, constant. The control characteristic has at this point a kink. In the event of a sudden short circuit of the output terminals 27 and 28, the is shown in Fig. 4, the output voltage collapses to zero. The npn transistor 20 is then switched to the locked state in all exemplary embodiments This increases the potential at the collector 22 of the transistor 20 and the potential at the base 19 of the control transistor 16 to the value of the positive potential of the Input terminal 10. The control transistor is thus also controlled in the blocking state. The transistors 16 and 20 and the resistors 25 and 26 are therefore shown in FIG. 3 not shown, they have no influence on the size of the short-circuit current. The short-circuit current is only determined by the base current, which of the base 15 of the control transistor 12 is supplied via the resistor 24. This base stream is determined by the value of resistor 24. The voltage across the series connection from the emitter-base path of the control transistor 12 and the resistor 24, has the same value in all operating cases, it is with the supply voltage 36 identical to the direct current source. This fact enables the limitation of the Base current for the control transistor 12 and thus the limitation of the short-circuit current.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird als Referenzspannung eine von einer fremden Spannungsquelle zugeführte stabilisierte Spannung benutzt. Diese--Regelschältung läßt sich besonders vorteilhaft in Geräten verwenden, für deren Betrieb mehrere verschiedene Ausgangsspannungen benötigt werden, so daß als Referenzspannung für diese Regelschaltung eine stabilisierte Ausgangsspannung zur Verfügung'steht. Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2.wird die Emitter-Basisdiode eines Silizium-npn-Transistors als Referenzspannung benutzt.In the first exemplary embodiment according to FIG. 1, the reference voltage one Stabilized voltage supplied by an external voltage source is used. This - regular peeling can be used particularly advantageously in devices, for their operation several different output voltages are required, so that as a reference voltage for this control circuit has a stabilized output voltage available. At the Second embodiment according to Fig. 2. is the emitter-base diode of a silicon npn transistor used as reference voltage.

Claims (6)

- Patentansprüche Regelschaltung zur-Stabilisierung der Ausgangsspannung und zur Begrenzung des Verbraucherstromes einer Gleichstrbmguelle mit einem Regeltransistor, dessen Kollektor-Emitterstrecke in einem Längszweig zwischen-einer Eingangs- und einer Ausgangsklemme der Regelschaltung liegt und mit einer mit einem Transistor bestückten Vergleichseinrichtung, we'1-.ehe die Ausgangsspannung mit einer Referenzspannung vergleicht und den Basisstrom des Regeltransistors steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter des Regeltransistors an eine Eingangsklemme,' der Kollektor des Regeltransistors an die entsprechende Ausgangsklemme des Längszweiges und die Basis des Regeltransistors über einen Widerstand zu einem zweiten Längszweig der Regelschaltung geschaltet ist und daƒ ,parallel zu der Emitter-Basisstrecke des Regeltransistors die Kollektor-Emitterstrecke eines durch die Vergleichseinrichtung gesteuerten Steuertransistors geschaltet ist, wobei der Emitter des Regeltransistors mit dem Emitter des Steuertransistors und die Basis des Regeltransistors mit dem Kollektor des Steuertransistors verbunden ist. - claims regulating circuit for stabilizing the output voltage and to limit the load current of a Gleichstrbmguelle with a control transistor having its collector-emitter path is located in a longitudinal branch between-an input and an output terminal of the control circuit and with a equipped with a transistor comparison means we'1- .ehe compares the output voltage with a reference voltage and controls the base current of the regulating transistor, characterized in that the emitter of the regulating transistor is connected to an input terminal, the collector of the regulating transistor is connected to the corresponding output terminal of the series branch and the base of the regulating transistor is connected to a second series branch via a resistor the control circuit is connected and daƒ, parallel to the emitter-base path of the control transistor, the collector-emitter path of a control transistor controlled by the comparison device is connected, the emitter of the control transistor with the Emitter of the control transistor and the base of the control transistor is connected to the collector of the control transistor. 2. Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die Vergleichseinrichtung mit einem npn-Transistor aufgebaut ist, dessen Kollektor über einen Widerstand zu der Basis des zweiten Regeltransistors führt und@dessen Emitter über die Referenzspannung an den zweiten Längszweig geschaltet ist.. 2. Control circuit according to claim 1, characterized in that the comparison device is constructed with an npn transistor, the collector of which is closed via a resistor the base of the second control transistor and @ its emitter via the reference voltage is connected to the second series branch. 3. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Basis des npn-Transistors an den Kollektor des ersten Regeltransistors angeschlossen ist. 3. Control circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the base of the npn transistor is connected to the collector of the first control transistor is connected. 4. Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2-, dadurch gekennzeich-net, daß die weis des npn-Traneistors an einen Abgriff eines zwischen die Ausgangsklemmen der Regelschaltung-geschalteten Spannungsteilers geschaltet ist. 4. A control circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the setting of the npn Traneistors is connected to a tap of a switched-regulating circuit between the output terminals of the voltage divider gekennzeich- net. 5. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzspannung eine fremde Gleichspannungsquelle verwendet ist. , 5. Control circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that a external DC voltage source is used. , 6. Regelschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Referenzspannung die Emitter-. Basis-Diode des npn-Transistors verwendet ist.6. Control circuit according to one of the preceding Claims, characterized in that the emitter as the reference voltage. Base diode of the npn transistor is used.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3983473A (en) * 1974-05-06 1976-09-28 Inventronics, Inc. Series direct-current voltage regulator

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