DE1513682A1

DE1513682A1 - Contactless voltage regulator

Info

Publication number: DE1513682A1
Application number: DE19651513682
Authority: DE
Inventors: Bruno Cernil; Milan Jandera
Original assignee: VYZK USTAV PRISLUSENSTVI MOTOR
Current assignee: VYZK USTAV PRISLUSENSTVI MOTOR
Priority date: 1964-07-22
Filing date: 1965-07-01
Publication date: 1969-10-09
Also published as: BE666036A; NO119184B; DE1513682B2; SE308342B; AT261071B

Description

Kontaktloser Spannungsregler Die Erfindung betrifft einen kontaktlosen Spannungsregler mit Kippkreis für ein- oder mehrphasige, durch Dauermagnete erregte Wechseistromgeneratoren, insbesondere für Motorfahrzeuge, mit Diodengleichrichtern, die zur Hälfte aus einfachen Dioden und zur Hälfte aus Steuerdioden bestehen.Contactless Voltage Regulator The invention relates to a contactless voltage regulator Voltage regulator with breakover circuit for single or multi-phase, excited by permanent magnets AC generators, especially for motor vehicles, with diode rectifiers, half of which consist of simple diodes and half of control diodes.

Bei den meisten bisher bekannten kontaktlosen Spannungsreglern für Wechselstromgeneratoren mit angeschlossenen Diodengleichrichtern wird die Ausgangsspannung durch Änderung des Erregerstromes geregelt. Dies ist jedoch insofern nachteilig, als durch die Pulsationen des Erregerstromes erhebliche Verluste im Eisen des Stators entstehen.Most of the previously known contactless voltage regulators for AC generators with connected diode rectifiers gets the output voltage regulated by changing the excitation current. However, this is disadvantageous in that than considerable losses in the iron of the stator due to the pulsations of the excitation current develop.

Vorteilhafter ist daher insoweit eine Schaltung,.wie sie in der franz. P,--i.tentschrift 1 _300 _302 beschrieben ist, gemäß der in dem Diodengleichrichter die eine Hälfte der Dioden aus einfachen Dioden und die andere Hälfte aus Steuerdioden besteht und diese letzteren durch steuerbare Drosseln gesteuert wer-den. Voll befriedigen vermag jedoch auch dieser bekannte Spannungsrugler noch nicht, da er einerseits einen relativ hohen Aufwand verlangt und andererseits in seiner Ansprechgenauigkeit noch Wünsche offen läßt.A circuit as described in the French is therefore more advantageous. P, - i.tentschrift 1 _300 _302 is described according to which the diodes from simple diode and the other half is in the diode rectifier, the one half of control diodes, and the latter controlled by controllable throttles who-the. However, this known voltage regulator is not yet able to fully satisfy either, since on the one hand it requires a relatively high level of effort and on the other hand leaves something to be desired in terms of its response accuracy.

Ausgehend von diesem bekannten Stande der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen kontaktlosen Spannungsregler anzugeben, der bei einfachem schaltungstechnischem Aufbau weitgehend verlustfrei und mit hoher Regelgenauigkeit arbeitet.Based on this known prior art, there is therefore the The invention is based on the object of specifying a contactless voltage regulator which with a simple circuit structure largely loss-free and with a high Control accuracy works.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Sp#7innungsregler der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerdioden durch die Sekunaärwicklung eines Phasen-Schiebertransformators gesteuert werden, uessen Primärwicklung an die Wechselspannungsklemmen des Generators angeschlossen ist und dessen Selzundärwic'iclung eine um 90 0 gegenüber der Spannung der, Primärwicklung phasenverschobene Spannung liefert und daß die Sekundärwicklung des Phasenschiebertransformators durch den Kippkreis gesteuert wird, der an den Gleichstromausgang angeschlossen ist.Based on a spinning regulator of the type mentioned at the beginning, this object is achieved according to the invention in that the control diodes are controlled by the secondary winding of a phase shift transformer, whose primary winding is connected to the alternating voltage terminals of the generator and its secondary winding is 90 ° compared to the Voltage of the primary winding supplies phase-shifted voltage and that the secondary winding of the phase shifting transformer is controlled by the breakover circuit which is connected to the direct current output.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung näher- veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Schaltung mit pnp-Transistoren; CD Fig. 2 eine Schaltung mit npn-m-ransistoren.Two exemplary embodiments of the invention are illustrated in more detail in the drawing. 1 shows a circuit with pnp transistors; CD Fig. 2 shows a circuit with npn-m transistors.

In der Schaltung gemäß Fig. 1 sind mit den Bezugszeichen 1,2 und 3 die Ausgangsleitungen des Wechselstromgenerators veranschaulicht, die init einem Drückengleichrichter verbunden sind, der zur> Hälfte aus einfachen Dioden 4,5 und 6 und zur Hälfte aus Steuerdioden 7,8 und 9 besteht. Die Steuerdioden werden aurch einen Kippkreis und einen Phasenschiebertransformator (Sekundärwicklung- 10) gesteuert. Die Primärwicklung 11 des Phasenschiebertransformators ist an die Klemmen des Wechselstromgenerators angeschlossen. Der erwähnte Kippkreis besteht aus einer Zener-Diode 12 und zwei pnp-rllransistoren 13,14. Die von der Sekundärwicklung 10 des Phasenschiebertransformators gelieferte Spannung ist um 900 gegenüber der Spannung der Primärwicklung 11 phasenverschoben. Diese Phasenverschiebung wird beispielsweise dadurch erreicht, daß die Primärwicklung 11 in Dreieck und die Sekundärwicklung 10 in Stern geschaltet.ist (vgl. Fig. 1). Die Schaltung enthält ferner noch Widerstände 15 - 20, einen Spannungsteiler 21. Die Klemmen des Gleichstrom-Ausgangs sind mit 22 und 2_3 bezeichnet.In the circuit of FIG. 1 illustrates the output lines of the alternator with the reference numerals 1,2 and 3, which are connected init a pressing rectifier for> half from single diodes 4,5 and 6 and half steering diodes 7.8 and 9 consists. The control diodes are controlled by a breakover circuit and a phase shift transformer (secondary winding 10) . The primary winding 11 of the phase shifting transformer is connected to the terminals of the alternator. The aforementioned breakover circuit consists of a Zener diode 12 and two pnp-rlltransistors 13,14. The voltage supplied by the secondary winding 10 of the phase shifting transformer is phase shifted by 900 with respect to the voltage of the primary winding 11. This phase shift is achieved, for example, in that the primary winding 11 is connected in delta and the secondary winding 10 in star (see FIG. 1). The circuit also contains resistors 15-20, a voltage divider 21. The terminals of the DC output are denoted by 22 and 2_3.

Die Wirkungsweise des Spannungsreglers ist folgendermaßen: Ist die Ausgangsspannung niedriger als die Nennspannung.. so ist aer Transistor, 14 leitend und der Transistor 1.3 gesperrt. Dadurch erhält die 3e.#lundäx,i/.,icklung 10 des Phasenschiebertransformators eine solche Vorspannung, daß sie zusammen mit der überlagerten Wechselspannung die Steuerdioden 7 bei den positiven Halbwellen des Wechselstromes öffnet. Die Spannung und der Strom an den AusganL#sklemmen 22,23 steigen in.,L*olf.,reciesseii bis zum Erreichen der Nennspannung. Beim Übersteigen der 11e2-inspaiinuni- beginnt die Zenerdiode 12, Strom dui,ch--ul-#ssen, so daß der Transistor 13 leitend wird und der Transistor 14 in den Sperrzustand Übergeht. Dadurch ergibt sich an -iei, Sekundärwicklung 10 eine so große Vorspannung in daß die 1:#j#teuerdioderl 7 - 9 gesperrt werden. Die Spannung an den Ausgangsklemmen 22 und 23 sinkt infolgedessen wieder auf die Nennspannung.The operation of the voltage regulator is as follows: If the output voltage is lower than the nominal voltage .. the transistor 14 is conductive and the transistor 1.3 is blocked. Thereby obtaining the 3e. # Lundäx, i /., Ent 10 of the phase-shifting transformer, such a bias voltage as to open together with the superimposed AC voltage, the control diode 7 in the positive half-waves of the alternating current. The voltage and the current at the output terminals 22,23 increase in., L * olf., Reciesseii until the nominal voltage is reached. When the 11e2-inspaiinuni- is exceeded, the Zener diode 12 begins, current dui, ch - ul- # ssen, so that the transistor 13 becomes conductive and the transistor 14 goes into the blocking state. This results in such a large bias voltage at -iei, secondary winding 10 that the 1: # j #expensive dioderl 7-9 are blocked. As a result, the voltage at the output terminals 22 and 23 drops back to the nominal voltage.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Schaltung bei Verwendung von npn-Transistoren. Die Elemente 1 - 23 entsprechen der Schaltung gemäß Fig. 1. An den Kippkreis ist bei Fig. 2 jedoch noch ein weiterer Transistor 24 angeschlossen. Weiterhin sind noch Widerstände 25,26 und 27 vorgesehen.Fig. 2 shows the circuit according to the invention when using npn transistors. The elements 1 - 23 correspond to the circuit according to FIG. 1. In FIG. 2, however, a further transistor 24 is connected to the breakover circuit. Resistors 25, 26 and 27 are also provided.

Die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 2 ist folgendermaßen: Ist die Ausgangsspannung kleiner als die Nennspannung, so ist der Transistor 24 gesperrt. An seinem Kollektor liegt die volle positive Spannung, der in der Sekundärwicklung 10 des Phasenschiebertransformators die zum Öffnen der Steuerdioden 7 - 9 erforderliche Spannung überlagert ist. Wird die Ausgangsspannung größer als die Nennspannung, so öffnet sich die Zenerdiode 12, die den Transistor; 13 in den leitenden Zustand führt. Daaurch gelangt der Transistor 14 in den Sperrzustand, während der Transistor 24 leitend wird. Infolgedessen bricht die Kollektorspannung dieses Transistors zusammen. Die Steuerdioden 7 - 9 erhalten infolgedessen über die Sekundärwicklung 10 eine so große negative Vorspannung, daß sie gesperrt bleiben. Im Übrigen entspricht die Wirkungsweise der Schaltung gemäß Fig. 1.The mode of operation of the circuit according to FIG. 2 is as follows: If the output voltage is less than the nominal voltage, the transistor 24 is blocked. The full positive voltage is applied to its collector, on which the voltage required to open the control diodes 7-9 is superimposed in the secondary winding 10 of the phase shifter transformer. If the output voltage is greater than the nominal voltage, the Zener diode 12 opens, which the transistor; 13 leads to the conductive state. As a result, the transistor 14 goes into the blocking state, while the transistor 24 becomes conductive. As a result, the collector voltage of this transistor collapses. As a result, the control diodes 7-9 receive such a large negative bias voltage via the secondary winding 10 that they remain blocked. Otherwise, the mode of operation corresponds to the circuit according to FIG. 1.

Claims

Claim -------------- Contactless voltage regulator with breakover circuit for single or multi-phase alternators excited by permanent magnets, especially for motor vehicles, with diode rectifiers, half of which consist of simple diodes and half of control diodes, d a d u rch g e k ennzeichnet that the control diode (7,8,9) are controlled by the secondary winding (10) of a phase-shifting transformer, whose primary winding (11) is connected to the alternating voltage terminals of the generator and the secondary winding of a 900 against the voltage of the primary winding supplies phase-shifted voltage and that the secondary winding of the phase shifting transformer is controlled by the breakover circuit (13,111,24) which is connected to the direct current output (22,23).