DE1463853A1

DE1463853A1 - Circuit arrangement for low-loss control of electrical direct current consumers

Info

Publication number: DE1463853A1
Application number: DE19631463853
Authority: DE
Inventors: Eckermann Dipl-Ing Guenter; Peter Schuessler; Westpahl Dr Dipl-Ing K Wilhelm
Original assignee: Frako Kondensatoren und Apparatebau GmbH
Current assignee: Technologiepark Teningen GmbH
Priority date: 1963-04-26
Filing date: 1963-04-26
Publication date: 1969-01-23
Also published as: BE647148A; CH445610A; NL6404641A; GB1072264A

Description

DR. ING. ERNST MAIBRDR. ING. ERNST MAIBR PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

8 MÜNCHEN SS8 MUNICH SS

. 4 · TXXfBVOV SS SB 8·. 4 TXXfBVOV SS SB 8

A 22565 26. April 1963A 22565 April 26, 1963

FRAKO KOMDlMSATORiM- OKD APPARATSBAU α.m.b.H., Teningen,FRAKO KOMDlMSATORiM- OKD APPARATSBAU α.m.b.H., Teningen,

Badenbathe

Schaltungsanordnung sur verlustarmen Steuerung elektrischer GleichstromverbrauoherCircuit arrangement sur low-loss control of electrical DC consumers

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung aur verlustarmen Steuerung elektrischer Gleichstromverbraucher unter Verwendung einer steuerbare elektronische Schaltelemente« Insbesondere steuerbare Siliciumgleichrichter, enthaltenden bistabilen Xmpuleerseugerschaltung, bei welcher in Reihe mit dem Hauptsohaltelement der Verbraucher und in Reihe mit dem die Löschung des Hauptschaltelementes bewirkenden Hilfssohaltelement ein Widerstand vorgesehen ist und die mit dem Verbraucher bzw. de« Widerstand verbundenen Elektroden der Schaltelemente über einen Lösohkondensator miteinander gekoppelt sind.The invention relates to a circuit arrangement for low-loss control of electrical direct current consumers using a controllable electronic switching element, in particular a bistable pulse control circuit containing controllable silicon rectifiers, in which the consumer is in series with the main soak element and the extinction in series of the main switching element causing auxiliary solenoid a resistor is provided and the electrodes connected to the consumer or the resistor Switching elements with each other via a release capacitor are coupled.

SMSAU SLlSi.SMSAU SLlSi.

Sparta«. Sdiromberg BanUnw fovt Kopf». SMHaart Bartbo.· H. AuiMmer, Mincien touched:. sSSttort 73291 München 1538 61 Telegraminadrsise. PWentsenlarSparta ”. Sdiromberg BanUnw fovt head ». SMHaart Bartbo. · H. AuiMmer, Mincien touched :. sSSttort 73291 Munich 1538 61 Telegram address. PWentsenlar

Bel Schaltungen der genannten Art soll der mit dem Hllfsschaltelement in Reihe geschaltete Widerstand für die Aufladung des Löschkondensators einen möglichst geringen Widerstand haben, damit der Kondensator schnell aufgeladen und damit das Hauptschaltelement schnell gesperrt wird.In circuits of the type mentioned, the resistor connected in series with the auxiliary switching element is intended for charging the quenching capacitor have the lowest possible resistance, so that the capacitor is fast charged and thus the main switching element is quickly blocked.

Da aber das Hilfsschaltelement während der gesamten Sperrzeit des Hauptschaltelementes Strom führt, werden bei Verwendung eines niederohmigen Vorschaltwiderstandβs die Verluste groß. Verwendet man dagegen einen Vorschaltwiderstand mit hohem Widerstandswert« so können zwar die Verluste vermindert werden, Jedoch erfolgt in diesem Falle nur eine langsame Aufladung des Löschkondeneators, so daß das Hauptschaltelement nur langsam in den Sperrzustand gebracht wird.However, since the auxiliary switching element carries current during the entire blocking time of the main switching element, If a low-resistance series resistor is used, the losses are large. On the other hand, if you use one Ballast resistor with a high resistance value «so you can Although the losses are reduced, in this case only a slow charging of the quenching capacitor takes place, so that the main switching element only slowly enters the Locked state is brought.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher die erwähnten Nachteile nicht auftreten. Die Erfindung 1st dadurch gekennzeichnet« daß der mit dem Hilfsschaltelement in Reihe geschaltete Widerstand als elektrisch steuerbares Schaltelement ausgebildet ist. EbThe invention is based on the object of creating a circuit arrangement of the type mentioned at the outset in which the disadvantages mentioned do not occur. The invention is characterized in that the resistor connected in series with the auxiliary switching element as electrically controllable switching element is formed. Eb

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1st auf diese Welse möglich« den Vorschaltwiderstand für die Aufladung des Löschkondensators klein zu halten, ihn dagegen während der übrigen StromfUhrungszeit des Hilfssohaltelementes groß zu machen, so daß der VerlustBtrom klein bleibt.Is this possible "the series resistor for the charging of the quenching capacitor to keep it small, however, during the rest of the power supply time to make the Hilfssohaltelementes large, so that the Loss of electricity remains small.

Vorzugsweise werden Sohaltmittel vorgesehen, welche die Ladung und/oder Entladung des Löschkondensators in vorgegebenen definierten Zeiten sicherstellen. Diese Sohaltmittel bilden vorzugsweise den Löschkondensator enthaltende geschlossene Schwingkreise, die voneinander insbesondere unabhängig sind. Diese Sohwingkreise werden vorzugsweise so ausgelegt, daS sich eine gedämpfte Lade- bzw. Entladestroraschwingung ergibt.So holding means are preferably provided which ensure the charging and / or discharging of the quenching capacitor in predetermined, defined times. These holding means preferably form closed resonant circuits containing the quenching capacitor are in particular independent of one another. These oscillating circles are preferably designed in such a way that one damped loading or unloading storm oscillation results.

Die Erfindung 1st im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigernThe invention is in the following with reference to Drawing explained in more detail. Point in the drawing

Flg. 1 ein Schaltbild des Leistungsteiles der erfindungsgemässen Schaltungsanordnung,Flg. 1 is a circuit diagram of the power section of the circuit arrangement according to the invention,

Fig. 2 ein Schaltbild des Steuerteiles der erflndungsgenäfien Schaltungsanordnung, undFIG. 2 shows a circuit diagram of the control part of the circuit arrangement according to the invention, and FIG

Flg. > ein Schaltbild eines Teiles der in Flg.2 gezeigten Steuereinrichtung.Flg. > a circuit diagram of part of the in Flg.2 control device shown.

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Xn Fig« 1 1st mit Qr₁ das Hauptaohalfceleraent bezeichnet* das beispieleweise ein steuerbarer Siliziumgleiohriohter sein kann. In Reihe mit dem Qleiohrichter Qr^ sind der Verbraucher R und die sättigbare Schaltdrosselspule Dr₂ geschaltet. Mit dem Hilfssohaltelement Gr₂ sind die nicht gesättigte Drosselspule Dr₁ und dasXn Fig «1 is marked with Qr ₁ the main component * which, for example, can be a controllable silicon earthing device. The consumer R and the saturable switching choke coil Dr _{2 are} connected in series with the converter Qr ^. With the auxiliary holding element Gr ₂ , the non-saturated choke coil Dr ₁ and the Schaltelement Or, in Reihe geschaltet« Die Anoden der Sehaltelemente Or₁ und Or₂ sind miteinander durch den Löschkondensator C₁ gekoppelt. Jedes der genannten Schaltelemente Or₁ bis Gr, 1st durch ein RC-Olled überbrückt« welches das Schaltelement vor kurzzeitig auftretenden Span nungsspitzen schützt. AuBerdem wird beim Zündendes Schaltelementes die im Kondensator gespeicherte Energie über den Widerstand des RC-Oliedes und über das Schaltelement selbst entladen.Switching element Or, connected in series. The anodes of the holding elements Or ₁ and Or ₂ are coupled to one another through the quenching capacitor C ₁ . Each of the mentioned switching elements Or _{1 to Gr 1 is} bridged by an RC Olled which protects the switching element from short-term voltage peaks. In addition, when the switching element is ignited, the energy stored in the capacitor is discharged via the resistor of the RC oil and via the switching element itself.

Das Schaltelement Or₁ unterbricht die dea Verbraucher R zugeführte elektrische Leistung periodisch, und zwar mit einer konstanten Impulsfrequenz, wobei die Klneohaltdauer zur Veränderung der zugeführten Leistung verändert werden kann. Die Einschaltung des Schaltelemente· Or₁ erfolgt durch Zuführung eines Steuer!«pulses zurThe switching element Or ₁ interrupts the electrical power supplied to the consumer R periodically, specifically with a constant pulse frequency, it being possible to change the Klneo holding period to change the supplied power. The switching element Or ₁ is switched on by supplying a control pulse to the

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Steuerelektrode, wodurch da« Schaltelement leitend wird. Gleichseitig wird de» Schaltelement Or, ein Steuerimpuls zugeführt« so d«J auch diese* Schaltelement zusammen mit dem Hauptsohaltelement Or₁ leitend wird. Bs wird damit der Lösohkondensator C₁ über das Sehaltelement Or, und die nioht-slttigbare Drossel Dr₁ aufgeladen. Die Drosselspule Dr₁ und der Kondensator C₁ bilden einen Resonanzkreis, so daj bei Blnsohaltung des Schaltelementes Or, eine gedämpfte Schwingung entsteht, die beispielsweise eine Frequenz von 100 KHs haben kann. Durch die erste positive Halbwelle dieser Schwingung wird der Kondensator C₁ aufgeladen· Beim Nulldurohgang des Ladestromes wird das Schaltelement Or, gesperrt* Durch die Verwendung des Schaltelementes Or, anstelle eines Widerstandes wird eine sehr kleine Aufladezelt des Kondensators C₁ ohne wesentliche Verluste erreioht. Wesentlich 1st auoh, dal die Aufladung des Kondensators C₁ unabhängig vom Verbraucherstrom erfolgt, so dsJ Immer ein voll geladener Kondensator zur Löschung des Schaltelemente· Or₁ zur Verfugung steht.Control electrode, which makes the switching element conductive. At the same time, the "switching element Or, a control pulse is supplied" so that this * switching element, together with the main switching element Or ₁ , also becomes conductive. The release capacitor C ₁ is thus charged via the holding element Or and the non-saturable choke Dr ₁ . The choke coil Dr ₁ and the capacitor C ₁ form a resonance circuit, so that if the switching element Or is kept in the loop, a damped oscillation occurs, which can have a frequency of 100 KHs, for example. Through the first positive half cycle of oscillation of the capacitor C ₁ is charged · When Nulldurohgang the charging current, the switching element Or, locked * By using the switching element Or, instead of a resistor is erreioht a very small Aufladezelt of the capacitor C ₁ without significant losses. It is also essential that the charging of the capacitor C ₁ takes place independently of the consumer current, so that a fully charged capacitor is always available to extinguish the switching element Or ₁ .

Soll da« Schaltelement Or₁ gesperrt werden, so wird dem Schaltelement Or₂ ein Steuerimpuls zugeführt.If the switching element Or _{1 is to be} blocked, a control pulse is fed to the switching element Or _2.

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wodurch dieses in den leitenden Zustand gebracht wird. Dadurch wird der Stromfluß über den Verbraucher zunlohst über den Löschkondensator C₁ und das Schaltelement Qr₂ geführt. Daduroh wird die Spannung an dem Sohaltelement Qr₁ so weit abgesenkt, dad es gesperrt wird. Um bei der Stromunterbreohung in dem Sohaltelement Qr₁ die entstehende Spannungsspitze zu unterdrükken und auch bei gesperrtem Sohaltelement Or₁ den Kntladestronkrels möglichst niederohmlg zu halten, ist parallel zu dem Sohaltelement Qr^ ein Qleiehrlohttr Or^ geschaltetj welcher für den Entladestrom des Kondensators C₁ durchlässig ist.whereby this is brought into the conductive state. As a result, the current flow through the consumer is initially passed through the quenching capacitor C ₁ and the switching element Qr ₂ . Daduroh the voltage on the Sohaltelement Qr ₁ is lowered so far that it is blocked. In order to suppress the voltage spike that occurs when the current is interrupted in the Sohaltelement Qr ₁ and to keep the discharge current as low as possible even when the Sohaltelement Or _{1 is} blocked, parallel to the Sohaltelement Qr ^ a Qleiehrlohttr Or ^ is connected, which is permeable _{to the discharge current of the capacitor C 1} .

Durch die Sohaltdrosselspule Dr₂ wird zusammen mit dem LOsohkondensator C₁ ebenfalls ein Resonanzkreis gebildet, welcher duroh den Entladestrom zu einer gedämpften Schwingung angregt wird. 2s gelten somit in wesentlichen die gleichen Gesichtspunkte wie für den Ladekreis des Kondensators C₁. Damit ist auch der Lttsohkrels unabhängig vom Verbraucher R. Es wird also auch bei zufälligem Ausfall eines LUsohvorganges in der nächsten Impulsperiode wieder sicher gelöscht, steigt der Verbrauoherstroa auf einen solohen Wert an, dal die imA resonance circuit is also formed by the holding choke coil Dr ₂ together with the LOsohkondensator C ₁ , which is excited to a damped oscillation by the discharge current. 2s essentially the same points of view apply as for the charging circuit of the capacitor C ₁ . This means that the Lttsohkrels is also independent of the consumer R. It is therefore safely deleted again in the next pulse period even in the event of an accidental failure of a Lttsohkrels, the consumer flow increases to a single value, since the im

Kondensator gespeicherte Energie nicht mehr zum Löschen des Hauptechaltelementes Or₁ ausreicht» so bleibt das Hauptschaltelement dauernd leitend, jedoch wird der Löschkondensator C^ in jeder Impulsperiode Über Gr, neu aufgeThe energy stored in the capacitor is no longer _{sufficient to extinguish the main cold element Or 1,} so the main switching element remains permanently conductive, but the extinguishing capacitor C ^ is re-opened in each pulse period via Gr laden und über Qr₂ entladen, so dad bei Absinken des Verbraucherstromes unter den kritischen Wert das Hauptaohaltelenent Or. wieder sicher gelöscht wird.load and _{discharge via Qr 2} , so that when the consumer current drops below the critical value, the main holding element Or. is safely deleted again.

In der Praxis wird für die Über das Hauptschaltelenent Qr₁ gelieferten Impulse eine Frequenz von etwa 150 bis 500 Hz gewählt. Es ergibt sich dabei bei Verwendung eines Motors als Verbraucher eine Stromwelligkeit von ca. 3 bis 7 %» bei weloher sich eine geringe Erwärmung des Motors ergibt. Praktisch lassen sich die Lade- und Entladezeiten des Lösohkondensators C₁ in oa. 130 Mlkrosekunden beherrschen, was bei 300 Hz Impulsfrequenz ca. 5 % der vollen Perlodendauer entspricht. Dies 1st in den meisten praktischen Fällen für eine Regelung ausreichend. Ss 1st damit möglich, die Impulsbreite von 5 % bis 95 % zu verändern, ohne dafl die Gefahr besteht, daß durch gleichseitig· Einschaltung der Schaltelemente Gr₂ und Gr, ein Kurzschluss entsteht und die Schaltelemente zerstört werden.In practice, a frequency of about 150 to 500 Hz is chosen for the pulses supplied via the main switching element Qr _1. When using a motor as a consumer, the result is a current ripple of approx. 3 to 7 %, which results in a slight heating of the motor. In practice, the charging and discharging times of the Lösohkondensators C ₁ can be in the above. Can handle 130 microseconds, which corresponds to approx. 5 % of the full perlode duration at a pulse frequency of 300 Hz. In most practical cases this is sufficient for a regulation. It is thus possible to change the pulse width from 5 % to 95 % without the risk of a short circuit occurring and the switching elements being destroyed by switching on the switching elements Gr _{2 and Gr at the same time.}

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Für die Steuerung der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung können Einrichtungen verschiedener Art verwendet werden. Sie können Mittel zu einer derartigen Steuerung der Schaltelemente enthalten, daß bei konstanter Arbeitsfrequenz der bistabilen Impulserzeugerschaltung dem Verbraucher zugeführte Strom·* impulse variabler Einschaltdauer entstehen. Sie können auch Mittel zu einer derartigen Steuerung der Schaltelemente enthalten, daß bei konstanter Einschaltdauer die Impulsfrequenz geändert wird. Sie können schließlich auch Mittel zu einer derartigen Steuerung der Schaltelemente enthalten, daß sowohl die Einschaltdauer als auch die Impulsfrequenz geändert werden. Pie erfindungsgemässe Steuereinrichtung ist Insbesondere für eine Schaltungeanordnung gemäss Fig. 1 geeignet, sie kann Jedoch auch für andere Steuerungsaufgaben verwendet werden.Devices of various types can be used to control the circuit arrangement shown in FIG. 1. You can get funds to one contain such control of the switching elements that at a constant operating frequency of the bistable pulse generator circuit, the current supplied to the consumer * impulses of variable duty cycles arise. They can also contain means for such a control of the switching elements that with a constant duty cycle the pulse frequency is changed. Finally, they can also contain means for such a control of the switching elements that both the duty cycle and the pulse frequency can be changed. The control device according to the invention is particularly suitable for a circuit arrangement according to FIG. 1, but it can also can be used for other control tasks.

Die Frequenz der von dem Hauptsohalteleaent Or₁ gelieferten Impulse bestimmt der in Fig. 2 gezeigte astabile Multivibrator 10, dessen gelieferte Rechteck-•pannung über ein Integrierglied 11 in eine Sägezahnspannung umgeformt wird. Diese Sägezahnspannung wird in dem Vergleichsglied 12 mit einer veränderbaren Oleichspannung U_Q verglichen. Das entstehende Signal wirdThe frequency of the _{pulses supplied by the main soalt element Or 1 is} determined by the astable multivibrator 10 shown in FIG. This sawtooth voltage is compared in the comparison element 12 with a variable DC voltage U _Q. The resulting signal will

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einem mono-stabilen Multivibrator zur Impulsformung zugeführt, deseen Ausgangsimpulse über ein Differenzierglied 14 mit nachfolgendem Gatter den Schaltelementen zugeleitet werden.fed to a monostable multivibrator for pulse shaping, deseen output pulses via a differentiating element 14 with a subsequent gate to the switching elements be forwarded.

Die Gleichspannung U₀ wird mit Hilfe eines kapazitiven Spannungsteilers 15, 16 gewonnen, welchem über den astabilen Multivibrator 17 eine Wechselspannung beliebiger Kurvenform mit einer Frequenz von beispielsweise 20 KHz zugeführt wird. Die in dem Spannungsteiler 15, 16 abgegriffene Spannung wird über ein Integrierglied 18 und einen Gleichrichter 19 dem Vergleichsglied 12 zugeführt. Durch die Verwendung eines kapazitiven Spannungstellers ist es möglich, als Geber einen Drehkondensator 16 zu verwenden, weloher sämtliche Nachteile einer mechanischen Kontaktgabe ausschließt.The direct voltage U ₀ is obtained with the aid of a capacitive voltage divider 15, 16, to which an alternating voltage of any curve shape with a frequency of, for example, 20 KHz is fed via the astable multivibrator 17. The voltage tapped in the voltage divider 15, 16 is fed to the comparison element 12 via an integrating element 18 and a rectifier 19. By using a capacitive voltage regulator, it is possible to use a variable capacitor 16 as a transmitter, which eliminates all disadvantages of mechanical contact.

Die Steuereinrichtung enthält ferner ein Meßglied 20, welches duroh den astabilen Multivibrator 17 gesteuert wird und ein· dem Verbrauoherstrom proportionale Wechselspannung an den Verstärker 21 liefert. Das Auegangesignal die*·« Verstärker» 21 wird über eine Integrierschaltung 22 und einen Oleiohriohter 23 ebenfalls demThe control device also contains a measuring element 20, which duroh the astable multivibrator 17 is controlled and supplies an alternating voltage proportional to the consumer current to the amplifier 21. The output signal the * · «amplifier» 21 is also the

Vergleichsglied 12 zugeführt. Das Ausgangssignal ist so bemessen, daß es einen Schutz gegen Spitzenbelastungen des Hauptschaltelementes Gr.. bewirkt. Außerdem wird das Ausgangssignal des Verstärkers 22 noch über einen Oleichrichter 24 und eine weitere Intsgrationsschaltung 25 über einen weiteren Gleichrichter 26 den Vergleichsglied 12 zugeführt. Das so gebildete Signal dient dem Schutz des Hauptschaltelementes Gr. gegen Überschreitung dee maximal zulässigen arithmetischen Mittelwertes des Verbraucherstromes. Das Hauptschaltelement ist damit weitgehend gegen Überlastungen geschützt. Comparison element 12 is supplied. The output signal is dimensioned in such a way that it provides protection against peak loads on the main switching element Gr ... In addition, the output signal of the amplifier 22 is also fed to the comparison element 12 via an oil rectifier 24 and a further integration circuit 25 via a further rectifier 26. The signal formed in this way is used to protect the main switching element Gr. against exceeding the maximum permissible arithmetic mean value of the consumer current. The main switching element is thus largely protected against overloads.

In Flg. 3 ist eine mögliche AusfUhrungefDrn des kapazitiven Spannungsteilers mit nachfolgendem Verzögerungsglied dargestellt. An die Klemmen 30, 31 kann beispielsweise der astabile Multivibrator 17 mit einer Impulsfrequenz von ca. 20 KHz angeschlossen werden, über den Widerstand J2 und den Kondensator 33 werden diese Impulse bzw. die Wechselspannung dem kapazitiven Spannungsteiler 34, 35 zugeführt. Der Abgriff des Spannung*· tellers ist an die Steuerelektrode eines Transistors geführt, dessen Emitter- und Kollektorelektroden an ein· In Flg. 3 shows a possible embodiment of the capacitive voltage divider with a subsequent delay element. The astable multivibrator, for example, 17 connected with a pulse frequency of approximately 20 KHz to the terminals 30, 31, via the resistor J2 and the capacitor 33 are these pulses and the AC voltage to the capacitive voltage divider 34, supplied to 35th The pick-up of the voltage * plate is led to the control electrode of a transistor, the emitter and collector electrodes of which are connected to a

Gleichspannungsquelle geführt sind. Der Ausgang des Transistors 36 ist an das Verzögerungsglied yj angeschlossen. Dieses enthält in Reihenschaltung einen Widerstand 38 und zwei parallel geschaltete Kondensatoren 39 und 40. Dabei 1st der Kondensator 40 vorzugsweise im Vergleich mit dem Kondensator 39 gross· Dem Kondensator 40 ist ein Gleichrichter 41 vorgeschaltet, welcher für den Ladestrom des Kondensators 40 durchlKssig 1st. Der Kondensator 40 ist im übrigen von eine« Entladewiderstand 42 überbrückt. Die Wirkungsweise dieser Verzögerungsschaltung ist folgendetDC voltage source are performed. The output of the transistor 36 is connected to the delay element yj . This contains a resistor 38 connected in series and two capacitors 39 and 40 connected in parallel. The capacitor 40 is preferably large compared to the capacitor 39. The capacitor 40 is also bridged by a discharge resistor 42. The operation of this delay circuit is as follows

Wird die Auegangsepannung des Transistors 36 plötzlich erhöht, so werden über den Widerstand 38 die Kondensatoren 39 und 41 aufgeladen. Da die Kapazität des Kondensators 40 verhältnismässlg groß ist, erfolgt die Aufladung verhMltnismässig langsam, wodurch auch die Auegangsspannung der Verzögerungeschaltung 37 langsam ansteigt und damit die dem Verbraucher R (Fig. 1) »ugeführte Leistung langsam erhöht wird· Dies 1st bei der Steuerung von Fahrzeugmotoren unter Umständen wesentlich, um eine zu grofie Anfahrbeschleunigung auszuschließen.If the output voltage of the transistor 36 suddenly increases, the resistor 38 is the Capacitors 39 and 41 charged. Since the capacity of the Capacitor 40 is relatively large, takes place Charging relatively slowly, as a result of which the output voltage of the delay circuit 37 also increases slowly and thus the power supplied to the consumer R (FIG. 1) is slowly increased to exclude excessive starting acceleration.

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Wird dl« Auegangsepannung an dem Kondensator plötzlich vermindert, go entladt sioh der verhältnisraässlg kleine Kondensator 39 über die an die Ausgangsklemmen der Verzögerungsschaltung yj angeschlossenen äueseren Widerstände, während die Entladung des Kondensators 40 über die Außenwiderstände duroh den aleichriehter 41 verhindert wird. Der Kondensator 40 wird vielmehr ausschließlich über den Widerstand 42 entladen, so daß seine Spannung für die steuerung der Schaltelemente nicht wirksam wird. Die Verzögerung ist in diesem Falle infolgedessen verhältniemHssig gering, so daß es bei Steuerung ein·« Fahrzeuges beispielsweise muglich 1st, ein großes Bremsmoment am erzeugen.If the output voltage on the capacitor is suddenly reduced, the relatively small capacitor 39 discharges via the external resistors connected to the output terminals of the delay circuit yj, while the discharge of the capacitor 40 via the external resistors is prevented by the leveling device 41. Rather, the capacitor 40 is discharged exclusively through the resistor 42, so that its voltage is not effective for controlling the switching elements. As a result, the deceleration is relatively small in this case, so that when controlling a vehicle, for example, it is possible to generate a large braking torque.

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Claims

PatentansprücheClaims

Schaltungsanordnung sur verlustarmen Steuerung elektrischer aielohstromverbrauoher unter Verwendung einer steuerbare elektronische Schaltelemente, insbesondere steuerbare SlliBium-Olelohrlohter, enthaltenden bistabilen Zmpulserseugersehaltung, bei welcher in Reihe alt de« Haupt-Sohaltelement der Verbraucher und in Reihe mit den die Löschung des Kaupt-Sohalteleaentes bewirkenden Hilfssohaltelenent ein Wideretand vorgesehen 1st und die alt dem Verbraueher bsw. den Widerstand verbundenen Elektroden der Sehaltelenente über einen Luschkondensator aiteinander gekoppelt sind» dadurch gekennzeichnet, dad der mit den Hilf»schaltelement (Qr₈) in Reihe geschaltete Widerstand als elektrisch steuerbares Schaltelement (Or-.) ausgebildet 1st·Circuit arrangement for low-loss control of electrical aielohstromverbrauoher using a controllable electronic switching elements, in particular controllable SlliBium-Olelohrlohter, containing bistable pulse generator, in which in series the main component of the consumer and in series with the deletion of the main resistance element causing an auxiliary component provided 1st and the old to the consumer bsw. The electrodes of the safety elements connected to the resistor are coupled to one another via a loop capacitor, characterized in that the _{resistor connected in series with the auxiliary switching element (Qr 8} ) is designed as an electrically controllable switching element (Or-.)

2· 3ehaltungsanordnung naoh Anspruch 1* dadurch gekennselchnet, da0 als elektrisch steuerbares Schaltelement ein elektronische» schaltelement, vorzugsweise ein steuerbarer Siliciumgleichrichter, vorgesehen ist*2 · 3 posture arrangement according to claim 1 * thereby identified that an electronic switching element, preferably an electrically controllable switching element, is used a controllable silicon rectifier is provided *

3, Schaltungsanordnung naoh Anspruch 1, dadurch gckennseiohnet, dal als elektrisch steuerbares Sehalt·3, circuit arrangement naoh claim 1, characterized gckennseiohnet, as an electrically controllable Sehalt ·

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- 14 -element ein magnetisches Schaltelement vorgesehen lat.- 14 element a magnetic switching element provided lat.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel vorgesehen sind, welche die Ladung und/oder Entladung des Löachkondensatora (C₁) in vorgegebenen definierten Zeiten »icher et eilen.4. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that switching means are provided which rush the charge and / or discharge of the Löachkondensatora (C ₁ ) in predetermined defined times »icher et.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltraittel den LtJaohkondenaator (Cj) enthaltende geschlossene Sohwingkrelse bilden« die voneinander vorzugsweise unabhängig sind.5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized characterized that the Schaltraittel form the LtJaohkondenaator (Cj) containing closed Sohwingkrelse " which are preferably independent of one another.

6· Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5# dadurch gekennzeichnet, dafl im Aufladekreis (Qr.., Cj, Or₁) als Sohaltmittel eine mit dem Schaltelement (Qr.) In Reihe geschaltete Induktivität (Dr1) vorgesehen 1st» dl« vorzugsweise nicht gesättigt 1st.6 · Circuit arrangement according to claim 4 or 5 # characterized in that an inductance (Dr1) connected in series with the switching element (Qr.) _{Is provided in the charging circuit (Qr .., Cj, Or 1) as a holding means and is preferably not saturated} 1st.

7· Schaltungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, dafl im Entladekreis (Qr2, CI, Qr^₉ Or^) als Sohaltmittel eine Induktivität (Dr2 ), vorzugsweise eine sättigbare Schaltdrossel, vorgesehen 1st.7. Circuit arrangement according to Claim 4 or 5 *, characterized in that an inductance (Dr2), preferably a saturable switching choke, is provided in the discharge circuit (Qr2, CI, Qr ^ _{9 Or ^) as a holding means.}

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 1» dadurch gekennzeichnet« daß die Induktivität (Dr1 bzw. Dr2) so bemessen ist, daß sich in Verbindung mit dem LÖBchkondensator (CI) eine gedämpfte Lade- bzw. Entladestronschwingung ergibt»8. Circuit arrangement according to claim 6 or 1 » characterized« that the inductance (Dr1 or Dr2) is dimensioned so that in connection with the LÖBchkondensator (CI) a damped charge or discharge current results »

9. Schaltungeanordnung nach Anspruch 7 j dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivität (Dr2) zwischen steuerbaren Hauptschaltelement (Gr1) und Lösehkondeneator (CI) eingeschaltet 1st.9. Circuit arrangement according to claim 7 j, characterized in that the inductance (Dr2) between controllable main switching element (Gr1) and release capacitor (CI) switched on 1st.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7# dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitäten (Dr1, Dr2) so benessen und innerhalb der Schaltung so 'angeordnet sind, daß die Verlustleistung der steuerbaren Schaltelemente (Gr1, Qr2, OrJ) durch Begrenzung des Stroaan-Btiegs während der Omschaltzeit in zulässigen Grenzen gehalten wird.10. Circuit arrangement according to claim 6 or 7 #, characterized in that the inductances (Dr1, Dr2) so named and so 'arranged within the circuit that the power loss of the controllable switching elements (Gr1, Qr2, OrJ) by limiting the Stroaan-Btiegs during the switching time within permissible limits is held.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet» daß die den Löechkondensator (C1) enthaltenden Schwingkreise auf eine Frequenz abgestieet sind« die ein mehrfaches der Arbeitsfrequenz der bistabilen Puleerzeugerachaltung ist.11. Circuit arrangement according to claim 5, characterized in "that the resonant circuits containing the quenching capacitor (C1) are descended to a frequency" which is a multiple of the operating frequency of the bistable pulse generator circuit.

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12. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the main switching element (Gr1) of one for the discharge current of the quenching capacitor, (C1) permeable rectifier (Gr4) is bridged, the .Discharge circuit when the main switching element (Gr1) is blocked keeps closed.

13. Control device, in particular for a circuit arrangement according to one or more of the preceding Claims, characterized in that means are provided for such a control of the switching elements, that at a constant operating frequency of the bistable pulse generator circuit the consumer supplied current pulses variable duty cycle.

14. 'Control device, in particular for a circuit arrangement . according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that means for such Control of the switching elements are provided that with a constant on-time of the feed the consumer Current pulses the pulse frequency is changed.

15 · Control device, in particular for a circuit arrangement according to one or more of claims 1

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to 12, characterized in that means for such Control of the switching elements are provided that both the duty cycle of the supplied to the consumer Current pulses as well as the pulse frequency can be changed.

16. Control device according to one of the · claims ^ to 15j characterized in that the means for controlling the switching elements comprise a contactless actuator.

17. 'Control device according to claim 16, characterized in that that as an actuator a variable capacitor in reactance s chal tion bziv. as a capacitive voltage divider or the like is provided ..

1.8. Control device according to claim 16, characterized in that that a light-sensitive semiconductor element with controllable incidence of light is provided as an actuator is.

19 · Control device according to claim 16, characterized in that a Hall element within a magnetic field is movably arranged.

BATH ORIGINAL

20. Control device according to claim 1β, characterized characterized in that a variometer is provided as the actuator.

21. Control device according to one of claims 16 to 20, characterized in that the actuator a delay circuit is connected downstream.

22. Control device according to claim 21, characterized characterized in that the "delay circuit at least zv / ei contains effective integrating elements depending on the actuating direction.

BAD ORIGINAL COPV