DE1488156A1

DE1488156A1 - Rectifier device for small powers

Info

Publication number: DE1488156A1
Application number: DE19641488156
Authority: DE
Inventors: Robert Oestreicher
Original assignee: Frako Kondensatoren und Apparatebau GmbH
Current assignee: Technologiepark Teningen GmbH
Priority date: 1964-11-26
Filing date: 1964-11-26
Publication date: 1969-01-16

Description

öleiohriohtergerät fUr kleine Leistungen Die Erfindung betrifft ein ßleiohriohtergerät far kleine Leistungen mit eines Transformator, bei welchen am ßleiohriohterausgang eine Gegenspannung auftritt. Oil earring device for small capacities The invention relates to a ßleiohriohtergerät for low powers with a transformer, in which a counter voltage occurs at the ßleiohriohterausgabe.

Ft& Transformatoren kleinerer Leistung werden Bisenkerne mit verhältnismäßig kleiner Eisenquerschnitt verwendet, wodurch sich verhältnismäßig große Vindungesahlen ergeben. So ergeben sich beispielsweise für einen Transformator mit einer Kerngröße M 30 und einer Leistung von etwa 0,5 Wobei normaler Blechqualität 48 Windungen pro Volt. Das sind bei einer Netzspannung von 220 V 18 400 Windungen. Bei der zur Verfügung stehenden kleinen Wickel- rauen ist ein sehr dünner Draht erforderlich, so daß die Herstellung umständlich und teuer wird. Außerdem muß in den meisten Fällen eine tlberlastsioherung vorgesehen wer- den. Ft & transformers of smaller power , biscuit cores with a relatively small iron cross-section are used, which results in relatively large Vinderesahlen. For example, a transformer with a core size of M 30 and a power of around 0.5 results in 48 turns per volt with normal sheet metal quality. With a mains voltage of 220 V, this is 18,400 turns. Harsh at the available small winding a very thin wire is required so that the production is complicated and expensive. Moreover, in most cases, must tlberlastsioherung advertising intended to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und darüber hinaus besondere Vorteile ergibt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gleiohrichtergerät der eingangs genannten Art die Primärwicklung für eine gegenüber der Netzspannung gerin- aere Primärspannung bemessen ist und daß der Primärwicklung ein so bemessener Kondensator vorgeschaltet ist, daß an ihm die Differenz zwischen Netzspannung und Primärspannung auftritt und sich innerhalb einen weiten Bereiche der Sekundärspannung ein konstanter Sekundärstrom ergibt. Der Transformator läßt sich so mit Wicklungen mit erheblich verminderter Windungszahl herstellen, d.h. es kann Draht mit verhältnismäßig großem Querschnitt verwendet werden, wodurch die Wickelarbeit erheblich vereinfacht wird. The invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages mentioned and also gives particular advantages. The invention is characterized in that at a Gleiohrichtergerät of the type mentioned in the primary winding for a relative to the mains voltage gerin- aere primary voltage is measured and in that the primary winding is preceded by a so sized capacitor, that the difference between the mains voltage and the primary voltage occurring in it and results in a constant secondary current within a wide range of the secondary voltage. The transformer can thus be provided with windings with a considerably reduced number of turns to produce, meaning that it can be used with wire relatively large cross section, whereby the winding work considerably simplified.

Da sich bei Belastungsänderungen den Transformators der Sättigungspunkt baw. der Magnetisierungsstrom ändert, wird bei Überschreiten einer bestimmten maximalen Leistung der Traneformatorkern gesättigt, wodurch der Nagnetisierungs- atrom stark ansteigt und somit eine Begrenzung der sekun-. dären Leerlautspannung bewirkt. Sei entsprechender Bemessung des Kondensators und des Drahtquerschnitts tUr die Wicklungen ist das Gerät kurasohlußsioher, d.h. es kann die Sekundämioklung dauernd kuragesohlossen werden, ohne daß sich eine unaulässige-Br- wärmung ergibt. 8a läßt sich erreichen, daß die Primärwicklung und die Sekundätrnioklung mit gleichen Windungsaahlen sus-ge- fUhrt werden. In diesem Falle ist die Herstellung des Transformators besonders einfach, da die beiden Vioklun# gen gleichzeitig gewickelt worden können. Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einem AusfUhrungabeispiel näher erläutert. In der Zeioh- nung zeigen: Fig. i ein Schaltbild des erfindungageeässen Ge- räts , Fig. 2 eine graphische Darstellung der Strom-. Speunungs#Ausgangskennlinien des Geräts bei unterschiedlichen Netzspannungen und Fig. 3 eine weitere graphische Darstellung der Strom-Spannungs#Ausgangskennlinien den Geräte bei Verwendung von Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitätswerten. Since the transformer 's saturation point changes when the load changes. the magnetizing current changes, is exceeded when a certain maximum power is exceeded the transformer core is saturated, whereby the magnetization atrom rises sharply and thus a limitation of the seconds. causes the no-load voltage. Be appropriate sizing of the capacitor and of the wire cross-section for the windings is the device Kurasohlußsioher, ie the secondary infection can be permanent are closed without an unauthorized -br- warming results. 8a can be achieved that the primary winding and the secondary cleavage with the same number of turns sus-ge be led. In this case, the production of the Transformer is particularly easy because the two Vioklun # genes can be wrapped at the same time. The invention is described below with reference to the drawing explained in more detail using an exemplary embodiment. In the time show: Fig. I is a circuit diagram of the inventive device advises Fig. 2 is a graph of the current. Speunungs # output characteristics of the device at different line voltages and FIG. 3 a further graphic representation of the current-voltage # output characteristics of the devices when using capacitors with different capacitance values.

In F16. 1 ist mit Tr der Transbrmator des Geräts be- zeichnet. Pr ist die Primärwicklung, die in Reihe mit dem Kondensator C an die Netzklemmen a und b angeschlossen ist. Sek ist die Sekundärwicklung, die an die GleichrichterbrUoke Or angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist an die GleiohriohterbrUoke Or die Akkumulatorenbatterie H angeschlossen. In F16. 1 the Transbrmator of the device is designated with Tr. Pr is the primary winding which is connected in series with the capacitor C to the power terminals a and b. Sec is the secondary winding that is connected to the rectifier bridge Or . On the output side , the accumulator battery H is connected to the sliding connector Or.

Die Primärwicklung Fr des Transformators Tr ist für eine Primärspannung bemessen, die kleiner als die an den Klemmen a und b liegende Spannung ist. Zur Aufnahme der Spannungsdifferenz ist der Kondensator C vorgesehen. Hei bestimmter Bemessung von Primärwicklung Pr und Kondensator . The primary winding Fr of the transformer Tr is dimensioned for a primary voltage which is lower than the voltage at the terminals a and b . For receiving the differential voltage of the capacitor C is provided. Hei specific dimensioning of primary winding Pr and capacitor .

C, die expirimentell ermittelt werden kann, ergibt sich Uberrasohenderxeise am Ausgang des Geräts eine Konstantstromoharakteristik in einem weiten Bereich der Ausgangsspannung. C, which can be expirimentell determined, the result at the output of the device Uberrasohenderxeise a Konstantstromoharakteristik in a wide range of output voltage.

Hei einen ausgefUhrten Gerät wurde ein Transformator mit einer Leistung von etwa 0,5 W verwendet, und zwar mit einem Eisenkern der Größe M 30. Dabei wurden Primär-und Sekundärwicklung mit gleichen Windungszahlen ausgeführt, und zwar Mr eine Ausgangsspannung von etwa 8 V wurden 1500 Windungen und bei einer Ausgangsspannung von etwa 17 V 2500 Windungen aufgebracht. Hei einer Netz- spannung von 220 V wurde ein Kondensator mit einer KapazitlCt von 0,35 ,.F bei einem Ausgangsstrom von 22 M ver- wendet, während für eine Netzspannung von 110 V ein Kondensator mit einer Kapazität 0,7@F verwendet wurde, und zwar bei gleichem Ausgangsstrom. Da das Gerät nach dem Prinzip der Stromtransformierung arbeitet, ist eine Anpassung an verschiedene Netzspannungen durch einfache änderung des Kapazitätswertes des vorgeschalteten Konden-Batorn möglich. Hei entsprechender Wahl des Drahtquerschnittes ist eine Umschaltung auf verschiedene, N'etsspennungen ohne änderung des Drahtquerschnittes möglich. Das ausgeführte Gerät war kurzsohlußsioher, d.h. en konnten die Ausgangsklemmen dauernd kurzgeschlossen werden, ohne da8 eine unzulässige Erwärmung den Transformators auftrat. A transformer with an output of about 0.5 W was used in one device , namely with an iron core of size M 30. The primary and secondary windings were designed with the same number of turns, namely Mr an output voltage of about 8 V was 1500 Turns and applied at an output voltage of about 17 V 2500 turns . Hei a mains voltage of 220 V, a capacitor having a KapazitlCt of 0.35, .F used at an output current of 22 M, while being used for a mains voltage of 110 V, a capacitor with a capacity 0.7 @ F , namely for the same output current. Since the device works on the principle of current transformation , it can be adapted to different mains voltages by simply changing the capacitance value of the upstream capacitor. With the appropriate selection of the wire cross-section, it is possible to switch to different mains voltages without changing the wire cross-section . The unit was running kurzsohlußsioher could s that the output terminals are shorted permanently without DA8 inadmissible heating occurred the transformer.

In Fig. 2 sind drei Ausgangakennlinien des Geräts aufgezeichnet, von denen die mittlere für Netznennspannung (220 v) gilt, während die beiden anderen Kennlinien für Netxspannungsabweiohungen um ± 10 % gelten. Auf Grund* der starken Beruhigung durch den verwendeten Kondensator wird eine Konatantatromkennlinie erreicht. Das Gerät kann somit als Batterieladegerät mit konstantem Strom ver- wendet werden. Ein solches Gerät ist für Bleiakkumulatoren, insbesondere aber für Xe-Cad-Akkumulatoren geeignet. Auf Grund des dargestellten Kennlinienverlaufs ist ohne wei- teres die Möglichkeit gegeben, das Gerät bei einer maximalen Spannung von z.B. 17 V im 1Constantstrombereieh für 1 bis 10 Akkumulatorzellen ohne Umschaltung zu verwenden. Sehr günstig ist auch die Tatsache, daß die Kennlinie bei rein Ohmtacher Belastung oder bei Belastung durch eine Batterie in wesentlichen gleich verläuft, so daß z.B. die Oeräte mit einer Chm'schen Last geprüft werden und später für die Batterieladung verwendet werden können. Fig. 3 zeigt den Kennlinienverlauf des ausgeführten Geräts bei Verwendung von Kondensatoren mit unterschiedlichen Kapazitätswerten. Durch entsprechende Wahl des Kondensators ist es möglich, den Konstantstrombereioh einzustellen.In FIG. 2, three output characteristic curves of the device are plotted, of which the middle one applies to nominal system voltage (220 V) , while the other two characteristic curves apply to net voltage deviations by ± 10% . Due to the strong calming caused by the capacitor used, a Konatantrom characteristic curve is achieved. The device can thus be spent comparable as a battery charger with constant current. Such a device is suitable for lead-acid batteries, but especially for Xe-Cad batteries. Due to the characteristic curve shown without the possibility is given WEI teres, to use the device for a maximum voltage of 17 V, for example, in 1Constantstrombereieh for 1 to 10 battery cells without switching. Is very low and the fact that the characteristic at pure Ohmtacher load or under load by a battery in runs essentially equal, so that, for example, consider the Oeräte Chm'schen with a load and can be used later for the battery charge. Fig. 3 shows the characteristic curve of the device running in use of capacitors with different capacitance values. By selecting the appropriate capacitor , it is possible to set the constant current range.

Selbstverständlich ist die Erfindung nioht-aut ein ßleichrichtergerät der dargestellten Art beschränkt. Es kann statt einer GlelohriohterbrUoke irgendeine andere ßleiohriohtersohaltung verwendet werden, und es kann. die Gegenspannung beispielsweise auch durch eine Siebkette mit einem Kondensator arzeugt werden, so daß das Gerät nicht nur zur Ladung von Akkumulatorenbatterien, sondern auch für viele andere Zwecke eingesetzt werden kann.Of course , the invention is not limited to a rectifier device of the type shown. It can be used instead of a GlelohriohterbrUoke any other ßleiohriohtersohaltung, and it can. the counter voltage, for example, also arzeugt by a filter network comprising a capacitor, so that the device can not only be used for charging accumulator batteries, but also for many other purposes.

Claims

P atentanspr ü height 1, ßleiehriehtergergt ttir small capacities with a U transformer, wherein a reverse voltage occurs at the ßleiehrichterausgang, characterized in that the primary winding FTIR a gegenttber the mains voltage is dimensioned overall ringere primary voltage and in that the Primärwleklung is preceded by a so sized capacitor, that the difference between the mains voltage and the primary voltage occurs on it and that a constant output current results within a wide range of the output voltage. 2. rectifier device according to claim 1, characterized in that the primary voltage and thus the capacitor and the wire cross-section for the transformer windings are chosen so that if the secondary winding is shorted, the heating of the transformer remains within permissible limits. 3. ßleiahrichtergerät according to claim 1 or 2, characterized in that the primary and secondary windings have the same winding numbers and optionally the same wire cross-sections. exhibit. Glelohrichtergerät according to claim 3, characterized in so- indicates that with a core size M 30 and more Hleoäquality for a meta voltage of 220 V with a Output voltage of about, 1? V for primary and secondary xicklun a 2500 turns are provided and äaß ttir the capacitor at an output current of 22 mA

Capacitance value of 0.35 p F is selected z