DE1538322B2 - Transistor-spannungsregler - Google Patents

Description

Gleichrichter gelieferte, sich mit dem Erregerstrom ändernde Steuerspannung an den Eingang des Steuertransistors gelegt ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn zwischen dem Spannungsteiler und der Zenerdiode eine zweite Diode vorgesehen und an den Verbindungspunkt dieser beiden Dioden eine dritte Diode angeschlossen ist, die andererseits mit der Steuerspannüng und über einen Widerstand mit Masse verbunden ist. Zwischen dem Gleichrichter und der dritten Diode kann ein Verstärkungstransistor vorgesehen sein, an dessen Kollektor die dritte Diode angeschlossen ist. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Transformator eine vierte, zur Auskopplung der Sperrschwingungen dienende Wicklung hat, die zusammen mit dem Gleichrichter und einem Glättungskondensator im Emitter-Basis-Kreis des Verstärkungstransistors angeordnet ist. Der Gleichrichter kann aus vier in Vollwegschaltung verbundenen Einzelgleichrichtern bestehen. Ferner kann ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten (Heißleiter) zur Arbeitswicklung des Transformators in Reihe geschaltet sein.

Die erfindungsgemäße Regeleinrichtung hat gegenüber den eingangs erwähnten Reglern den Vorteil, daß sie zur Begrenzung des zeitlichen Mittelwertes des Erregerstroms als Meßglied an Stelle des in der Emitter-Zuleitung des Leistungstransistors liegenden Meßwiderstandes eine in dessen Kollektorkreis liegende, zur Erregerwicklung in Reihe geschaltete Meßwicklung verwendet, die aus nur einer einzigen Windung besteht, also einen verschwindend kleinen ohmschen Widerstand hat, und somit wegen der nicht mehr auftretenden Leistungsverluste im Erregerkreis die Wirtschaftlichkeit des Reglers im Betrieb erheblich verbessert und die überdies den tatsächlichen Erregerstrom mißt.

Aus der USA.-Patentschrift 3 032 699 ist zwar bereits ein Transistor-Spannungsregler bekanntgeworden, welcher ebenso wie der erfindungsgemäße Regler eine Strombegrenzungseinrichtung enthält, die als Meßglied eine zur Erregerwicklung in Reihe geschaltete Meßwicklung hat, die zur Vormagnetisierung eines Transformators dient. Die Strombegrenzung in der Erregerwicklung erfolgt aber bei diesem Regler dadurch, daß drei zur Erregerwicklung führende hauptstromabhängig gespeiste Leitungen, die an die Erregerwicklung über einen Vollweggleichrichter angeschlossen sind, durch Schließen von jeweils zwischen ihnen angeordneten Nebenschlußstromkreisen überbrückt werden, wenn der Erregerstrom seinen zulässigen Höchstwert überschreitet. Der größte Teil des sonst durch die Erregerwicklung fließenden Stromes wird dann durch die Nebenschlußstromkreise umgeleitet und in geeignet bemessenen Widerständen in diesen Stromkreisen verbraucht. Es tritt also auch bei diesem Regler, wenn die Strombegrenzungseinrichtung in Tätigkeit gesetzt wird, die bereits erwähnte schädliche Erwärmung auf, welche zusätzliche Kühleinrichtungen notwendig macht. Diese Nachteile sind bei dem Regler gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß an Stelle der Nebenschluß widerstände der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke in den Erregerstromkreis eingeschaltete, im Ein-Aus-Betrieb arbeitende Leistungstransistor verwendet ist, der den Erregerstromkreis Öffnet, wenn der zulässige Höchstwert des Erregerstroms überschritten wird. Der Erregerstrom fließt dann über die Freilaufdiode weiter, ohne daß dabei Leistung verlorengeht, und der Regler unnütz erwärmt wird. Die oben erwähnte größere Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Reglers ist also auch gegenüber dem Regler nach der USA.-Patentschrift 3 032 699 gegeben. Ein weiterer Nachteil des Reglers nach dieser Entgegenhaltung liegt in seiner Aufwendigkeit. Demgegenüber zeichnet sich der erfindungsgemäße Regler durch besondere Einfachheit im Aufbau und geringes Gewicht aus.

ίο Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine elektrische Kraftfahrzeuglichtanlage mit einer Lichtmaschine, einem Regler und einer Puf-

*5 ferbatterie in schematischer Darstellung und

Fi g. 2 das elektrische Schaltbild der Lichtmaschine und des Reglers.

Die Lichtmaschine 10 nach den Fig. 1 und 2 ist als Drehstromgenerator ausgebildet, der drei feststehende Wechselstromwicklungen 11, 12, 13 und eine Erregerwicklung 15 aufweist. Die Erregerwicklung 15 sitzt auf dem nicht dargestellten Anker der Lichtmaschine 10 und kann über eine auf der Ankerwelle 16 verkeilte Riemenscheibe 17 vom Motor eines ebenfalls nicht dargestellten Kraftfahrzeugs in Umdrehung versetzt werden. Die Wechselstromwicklungen 11 bis 13 sind über je einen von drei Gleichrichtern 20 mit einer gemeinsamen, an Masse angeschlossenen Minusleitung 19 verbunden und vermögen der Pufferbatterie 21, dem Regler 25 und den nicht dargestellten, an die Pufferbatterie 21 anschließbaren Stromverbrauchern des Kraftfahrzeuges über je einen von drei weiteren Gleichrichtern 22 Strom zuzuführen, wenn die Lichtmaschine mit genügend hohen Drehzahlen angetrieben wird. Damit sich bei stillstehender Lichtmaschine die Pufferbatterie 21 nicht über den Regler 25 entladen kann, ist zwischen der Pufferbatterie 21 und der Plusleitung 26, die von den Gleichrichtern 22 zum Regler 25 führt, ein Gleichrichter 24 vorgesehen, der als Rückstromschalter wirkt. Dadurch wird außerdem sichergestellt, daß der im folgenden näher beschriebene Regler nur in Abhängigkeit von der zwischen den Leitungen 19 und 26 wirksamen Ausgangsspannung der Lichtmaschine, dagegen nicht in Abhängigkeit von der Höhe" der Spannung der Pufferbatterie 21 arbeitet.

Der Regler 25 besteht nach F i g. 2 aus einem an sich bekannten Spannungsregler 50 und der erfindungsgemäßen Strombegrenzungseinrichtung 51, wobei der Spannungsregler mit gestricheltem, die Strombegrenzungseinrichtung mit strichpunktiertem Linienzug umrandet ist.

Der Spannungsregler 50 enthält zwei p-n-p-Transistoren 30 und 31, einen an die Ausgangsleitungen 19, 26 der Lichtmaschine angeschlossenen Spannungsteiler 32 und eine als Sollwertgeber dienende Zenerdiode 33. Der mit 30 bezeichnete Transistor ist mit seiner Basis über die Zenderdiode 33 und die zur Zenerdiode 33 in Reihe liegende Diode 73 an den Abgriff 34 des Spannungsteilers 32 angeschlossen. Der Transistor 30 dient als Steuertransistor für den Leistungstransistor 31, der mit seiner Emitter-Kollektor-Strecke zur Erregerwicklung 15 der Lichtmaschine in Reihe geschaltet ist und dieser den bei I_e angedeuteten Erregerstrom zuführt, solange die Ausgangsspannung der Lichtmaschine und — wie weiter unten noch dargelegt werden wird - der Erregerstrom I_e selbst unter einem jeweils vorgeschriebenen Soll-

wert liegen. Die Basis des Leistungstransistors 31 ist galvanisch mit dem Kollektor des Steuertransistors 30 verbunden, der über einen Arbeitswiderstand 35 an die Minusleitung 19 angeschlossen ist. Solange die Ausgangsspannung der Lichtmaschine ihren Sollwert von 28 Volt noch nicht erreicht hat und die zwischen dem Abgriff 34 des Spannungsteilers 32 und der Plusleitung 26 herrschende Spannung den Durchbruchsspannungswert der Zenerdiode 33 nicht überschreitet, bleibt die Zenerdiode und die mit ihr in Reihe liegende Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors 30 stromlos. Der Steuertransistor 30 ist dann gesperrt, während der Leistungstransistor 31 mit seiner Basis über den Widerstand 35 Strom führen kann und daher den Erregerstrom I_e für die Erregerwicklung 15 der Lichtmaschine liefert.

Beim Überschreiten des Durchbruchsspannungswertes der in ihrer Sperrichtung beanspruchten Zenerdiode 33 wird diese stark stromleitend und bewirkt, daß der Steuertransistor 30 mit seinem jetzt einsetzenden, über den Widerstand 35 fließenden Kollektorstrom I_k den Leistungstransistor 31 in sein Sperrgebiet bringt. Infolge des jetzt fehlenden Erregerstroms I_e sinkt die Ausgangsspannung der Lichtmaschine unter ihren Sollwert ab. Wenn der Sollwert unterschritten wird, kann die Zenerdiode 33 keinen Strom mehr führen, der Steuertransistor 30 wird gesperrt, und der Leistungstransistor 31 kehrt in seinen voll stromleitenden Zustand zurück. Die Erregung in der Lichtmaschine und die Ausgangsspannung steigen wieder an, so daß das beschriebene Spiel von neuem beginnt.

Um ein möglichst rasches Regelspiel und damit eine Ausgangsspannung mit möglichst geringer Welligkeit zu erzielen, ist zwischen dem Kollektor des Leistungstransistors 31 und der Basis des Steuertransistors 30 ein aus einem Widerstand 40 und einem mit diesem in Reihe liegenden Kondensator 41 bestehender Rückführungszweig und parallel zur Emitter-Basis-Strecke des Steuertransistors 30 ein Widerstand 42 geschaltet.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die beiden Transistoren 30 und 31 in rascher Folge sprunghaft vom stromleitenden in den gesperrten Zustand und umgekehrt umsteuern. Hierbei bleibt der Transistor 31 jeweils um so langer stromleitend und stellt einen um so höheren zeitlichen Mittelwert des Erregerstromes I_e ein, je niedriger die Antriebsdrehzahl und je höher der von den Verbrauchern entnommene Laststrom ist.

Beim Anfahren der Lichtmaschine aus dem Stillstand heraus kann bei unter dem Gefrierpunkt liegenden Werten der Außentemperatur der Erregerstrom I_e bis zum Sperrzeitpunkt des Leistungstransistors 31 eine für den Leistungstransistor gefährliche Größe erreichen, weil im Leitungszustand dieses Transistors die Höhe des Erregerstromes praktisch nur durch den Gleichstromwiderstand der Erregerwicklung 15 begrenzt wird. Dieser ist jedoch bei tiefen Temperaturen wesentlich niedriger als bei der etwa 60° C betragenden Betriebstemperatur der Lichtmaschine.

Um den zeitlichen Mittelwert des durch die Erregerwicklung 15 fließenden Erregerstroms I₁ unabhängig von der Ausgangsspannung der Lichtmaschine auf einen voreingestellten Höchstwert zu begrenzen, ist die im folgenden näher beschriebene Strombegrenzungseinrichtung (51) vorgesehen.

Zwischen den Ausgangsleitungen 19, 26 der Lichtmaschine 10 liegt ein aus drei Widerständen 53, 55 und 56 bestehender Spannungsteiler und parallel zu den Widerständen 55,56 dieses Spannungsteilers eine Zenerdiode 52. Vom Verbindungspunkt der Widerstände 55, 56 führt ein Kondensator 57 und eine zu diesem Kondensator parallelgeschaltete erste Wicklung 1 eines vormagnetisierbaren Transformators 58 zur Basis eines n-p-n-Hilfstransistors 59. Die zweite Wicklung 2 des Transformators 58 dient als Vormagnetisierungswicklung und ist zur Erregerwicklung 15

*° der Lichtmaschine in Reihe geschaltet. Sie ist mit ihrem anderen Wicklungsende an die Minusleitung 19 angeschlossen und besteht aus nur einer einzigen Windung. Parallel zu den Widerständen 55,56 liegen zueinander in Reihe: ein an die Verbindungsleitung

¹S 54 der Widerstände 53, 55 angeschlossener Widerstand 60, ein Widerstand 61, die dritte als Arbeitswicklung des Hilfstransistors 59 dienende Wicklung 3 des Transformators 58 und die Emitter-Kollektor-Strecke des Hilfstransistors 59. Parallel zum Wider-

ao stand 60 liegt ein Widerstand 62 mit negativem Temperaturkoeffizienten (Heißleiter). Der Transformator 58 besitzt noch eine weitere Wicklung 4. Der Hilfstransistor 59 bildet zusammen mit dem Kondensator 57 und der Rückkopplungswicklung 1 sowie der Ar-

»5 beitswicklung 3 des Transformators 58 einen astabilen Sperrschwinger, an dessen Ausgang die in der Wicklung 4 (Auskoppelwicklung), die ebenfalls auf dem Kern 5 des Transformators sitzt, erzeugten elektrischen Schwingungen abgenommen und zur Bildung einer Steuerspannung U_Sl in der aus vier Einzelgleichrichtern bestehenden Gleichrichterbrücke 63 gleich-

■ gerichtet werden. Die Amplitude dieser Schwingungen und demzufolge auch die Größe der Steuerspannung U_Sl soll sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Stärke der Vormagnetisierung, welche von dem in der Vormagnetisierungswicklung 2 fließenden Erregerstrom I_e hervorgerufen wird, zwischen möglichst großen und möglichst kleinen Werten ändern.

Aus diesem Grunde besteht der Transformatorkern 5 aus dem unter der Handelsbezeichnung »Mü-Metall« bekannten weichmagnetischen Werkstoff, der neben Eisen einen Legierungsanteil von 75 % bis 77 % Nickel, 5 % Kupfer und 2 % bis 2,5 % Chrom aufweist und eine annähernd rechteckige Hystereseschleife besitzt.

An die Ausgangsklemmen der Gleichrichterbrücke 63 sind ein Glättungskondensator 64 und eine zu diesem parallelgeschaltete ohmsche Last angeschlossen. Die ohmsche Last besteht aus der Reihenschaltung eines Widerstandes 65, eines Potentiometers 66 und eines Widerstandes 67. Die mit dem Widerstand 67 verbundene Ausgangsklemme der Gleichrichterbrücke 63 ist außerdem an die Plusleitung 26 angeschlossen. Der Abgriff des Potentiometers 66 ist mit der Basis eines Verstärkungstransistors 68 vom p-np-Typ verbunden. Von der Plusleitung 26 zum Emitter dieses Transistors führt eine in dieser Richtung durchlässige Diode 70 und von dort zur Minusleitung 19 ein Widerstand 69. Der Kollektor des Verstärkungstransistors 68 ist über einen Widerstand 71 mit der Minusleitung 19 verbunden. Außerdem ist an den Kollektor des Verstärkungstransistors 68 eine Diode 72 angeschlossen, von der eine Steuerspannungsleitung 74 zur Verbindungsleitung der Zenerdiode 33 mit der Diode 73 führt.

Zur Erklärung der Wirkungsweise der Strombegrenzungseinrichtung 51 gehen wir zunächst davon aus, daß der mittlere Erregerstrom I_t des Generators

verschwindet, die Vormagnetisierungswicklung 2 also stromlos ist. Außerdem wird unterstellt, daß die Stromzuführung zum Sperrschwinger über die Leitungen 19, 26 einige Zeit unterbrochen war und zu einem bestimmten Zeitpunkt i₀ wieder eingeschaltet wird. Dies bewirkt zunächst einen kleinen Kollektorstrom durch den Hilfstransistor 59, der aber durch die induktive Rückkopplung zwischen den Wicklungen 1 und 3 rasch vergrößert wird. Gleichzeitig wird auch in den Wicklungen 2 und 4 eine Spannung induziert; in der Vormagnetisierungswicklung 2 ist diese Spannung jedoch vernachlässigbar klein, da diese Wicklung nur eine einzige Windung besitzt. Der Emitter-Kollektor-Strom des Hilfstransistors 59 steigt so lange an, bis der Magnetkern 5 des Transformators ¹S 58 gesättigt ist. Dann bricht die in den Wicklungen 1 bis 4 induzierte Spannung zusammen: der Hilfstransistor 59 wird gesperrt und die Wicklung 3 von der Ausgangsspannung der Lichtmaschine 10 abgeschaltet, bis sich der beschriebene Vorgang zu wiederholen be- ^ao ginnt.

Insgesamt entstehen im Sperrschwinger bei verschwindendem (oder bei konstant bleibendem) mittlerem Erregerstrom I_e elektrische Schwingungen bestimmter Amplitude und Frequenz. Die in der ^a5 Auskoppelwicklung 4 entstehende Wechselspannung wird in der Gleichrichterbrücke 63 gleichgerichtet, durch den Kondensator 64 geglättet, dem Potentiometer 66 in Form eines welligen Gleichstroms zugeführt, durch den Verstärkungstransistor 68 verstärkt und über die Diode 72 und die Zenerdiode 33 an den Eingang des Steuertransistors 30 gelegt.

Wenn der Erregerstrom I_e der Lichtmaschine nicht verschwindet, überlagert sich der veränderlichen Magnetisierung des Magnetkerns 5 des Transformators 58 eine konstante Gleichstromvormagnetisierung. ; Die Wicklung 2 ist nun so gepolt, daß der Magnetkern 5 in derselben Richtung vormagnetisiert wird, wie ihn die elektrischen Schwingungen des Sperrschwingers aussteuern. Dies hat zur Folge, daß beim Kippen des Hilfstransistors 59 in seinen stromleitenden Zustand die Sättigung um so früher eintritt, je stärker der Magnetkern 5 vormagnetisiert ist. Mit steigendem Erregerstrom I_e ergibt sich neben einer geringfügigen Erhöhung der Frequenz der elektrisehen Schwingungen des Sperrschwingers vor allem eine Abnahme ihrer Amplitude. Die in der Wicklung 4 induzierte und in der Gleichrichterbrücke 63 gleichgerichtete Steuerspannung U_Sl nimmt daher mit steigendem Erregerstrom I_e ab, ebenso der durch das Potentiometer 66 fließende wellige Gleichstrom, und zwar ändern sich diese Meßgrößen im interessierenden Regelbereich etwa umgekehrt proportional zum Erregerstrom I_e. Das über die Diode 72 und über die Zenerdiode 33 an den Eingang des Steuertransistors 30 gelegte Kollektorpotential des Verstärkungstransistors 68 sinkt somit mit steigendem Erregerstrom I_e monoton ab. Dies bedeutet, daß die Zenerdiode 33 vermöge der Strombegrenzungseinrichtung 51 unabhängig von der Ausgangsspannung der Lichtmaschine 10 den Steuertransistor 30 auf Stromdurchlaß und den Leistungstransistor 31 in den Sperrzustand schaltet, sobald die zwischen der Plusleitung 26 und der Steuerleitung 74 wirksame Spannung den Wert der Durchbruchsspannung der Zenerdiode 33 überschreitet. Dadurch wird der Erregerstrom I_e bei einem am Potentiometer 66 voreinstellbaren Höchstwert begrenzt.

Dabei sorgt die zwischen der Zenerdiode 33 und dem Abgriff 34 des Potentiometers 32 eingeschaltete Diode 73 dafür, daß die an die Zenerdiode 33 angelegte Ausgangsspannung der Strombegrenzungseinrichtung 51 durch das Potentiometer 32 nicht belastet wird. Dadurch ergibt sich eine mit scharfem Knick einsetzende Stromregelung, wenn der zulässige Höchstwert des Erregerstroms I_e erreicht wird. Umgekehrt verhindert die Diode 72 eine Änderung des am Potentiometer 32 eingestellten, vom Spannungsregelungsvorgang einzuhaltenden Sollwertes, so daß die Spannungsregelung von der Stromregelung unbeeinflußt bleibt, solange der Erregerstrom I_e unter dem einzuhaltenden Höchstwert bleibt.

Durch Veränderung der Kapazität des Kondensators 57 läßt sich die Frequenz des Sperrschwingers und damit die Steilheit, d. h. das Verhältnis von Steuerspannung U₅₁ zu Erregerstrom I_e verändern. Große Kapazität des Kondensators 57 bedeutet kleine Frequenz und damit kleinen Stromregelbereich, kleine Kapazität bedeutet große Frequenz und damit großen Stromregelbereich.

Die Temperaturabhängigkeit des aus Mü-Metall bestehenden Magnetkerns 5 des Transformators 58 wird durch den Heißleiter 62 kompensiert. Dadurch wird erreicht, daß die Strombegrenzungseinrichtung 51 in einem Temperaturbereich von —40° C bis +100° C eine definierte Strombegrenzung liefert. Da die Auskoppelwicklung 4 galvanisch nicht mit den übrigen Wicklungen des Transformators 58 verbunden und demzufolge die erregerstromabhängige Steuerspannung U_St potentialunabhängig in den Steuerkreis des Verstärkungstransistors 68 eingeschaltet werden kann, ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau für die Strombegrenzungseinrichtung 51, zumal die Zenerdiode 33 sowohl für die Spannungsregelung als auch für die Strombegrenzung als Sollwert verwendet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 309 526/154

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Transistor-Spannungsregler für einen mit wechselnden Drehzahlen antreibbaren, im Nebenschluß erregten Generator, insbesondere für eine Fahrzeuglichtmaschine, mit einem über der zu regelnden Ausgangsspannung des Generators liegenden Spannungsteiler, mit einem Steuertransistor, dessen Basis über eine Zenerdiode mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden ist, mit einem Leistungstransistor, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zur Erregerwicklung des Generators in Reihe liegt und dessen Basis mit dem Kollektor des Steuertransistors und mit einem Widerstand stromleitend verbunden ist, der zu einer der beiden Ausgangsleitungen des Generators führt, und mit einer zur Erregerwicklung des Generators parallelliegenden Freilauf diode sowie mit einer auf den Spannungsregler einwirkenden Begrenzungseinrichtung für den Erregerstrom des Generators, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des zeitlichen Mittelwertes des Erregerstroms auf einen voreingestellten Höchstwert ein an die Ausgangsspannung des Generators (10) angeschlossener Hilfstransistor (59) vorgesehen ist, der über einen vormagnetisierbaren Transformator (58) in Sperrschwingerschaltung arbeitet, wozu der Transformator (58) eine zur Erregerwicklung (15) des Generators in Reihe geschaltete Vormagnetisierungswicklung (2), eine mit dem Emitter des Hilfstransistors (59) verbundene Arbeitswicklung (3) und eine Rückkopplungswicklung (1) hat, daß ein Gleichrichter (63) für die vom Hilfstransistor (59) erzeugten Sperrschwingungen vorgesehen ist und daß die vom Gleichrichter (63) gelieferte, sich mit dem Erregerstrom ändernde Steuerspannung ( U_Sl) an den Eingang des Steuertransistors (30) gelegt ist.

2. Regler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spannungsteiler (32) und der Zenerdiode (33) eine zweite Diode (73) vorgesehen ist und an den Verbindungspunkt dieser beiden Dioden (33,73) eine dritte Diode (72) angeschlossen ist, die andererseits mit der Steuerspannung (t/_Sl) und über einen Widerstand (71) mit Masse verbunden ist.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gleichrichter (63) und der dritten Diode (72) ein Verstärkungstransistor (68) vorgesehen ist, an dessen Kollektor die dritte Diode (72) angeschlossen ist.

4. Regler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (58) eine vierte, zur Auskopplung der Sperrschwingungen dienende Wicklung (4) hat, die zusammen mit dem Gleichrichter (63) und einem Glättungskondensator (64) im Emitter-Basis-Kreis des Verstärkungstransistors (68) angeordnet ist.

5. Regler nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (63) aus vier in Vollwegschaltung verbundenen Einzelgleichrichtern besteht.

6. Regler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (62) mit negativem Temperaturkoeffizienten (Heißleiter) zur Arbeitswicklung (3) des Transformators in Reihe geschaltet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Transistor-Spannungsregler für einen mit wechselnden Drehzahlen antreibbaren, im Nebenschluß erregten Generator, insbesondere für eine Fahrzeuglichtmaschine, mit einem über der zu regelnden Ausgangsspannung des Generators liegenden Spannungsteiler, mit einem Steuertransistor, dessen Basis über eine Zenerdiode mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden ist, mit einem Leistungstransistor, dessen Emitter-Kollektor-Strecke zur Erregerwicklung des Generators in Reihe liegt und dessen Basis mit dem Kollektor des Steuertransistors und mit einem Widerstand stromleitend verbunden ist, der zu einer der beiden Ausgangsleitungen des Generators führt, und mit einer zur Erregerwicklung des Generators parallelliegenden Freilaufdiode sowie mit einer auf den Spannungsregler einwirkenden Begrenzungseinrichtung für den Erregerstrom des Generators.

Transistors-Spannungsregler dieser Art sind aus der deutschen Auslegungsschrift 1146 572, aus der deutschen Auslegungsschrift 1176 752, aus der deutschen Auslegungsschrift 1186 548 und aus der französischen Patentschrift 1411077 bekannt. Die Be- ( grenzung des Erregerstroms des Generators wird bei

s5 diesen Spannungsreglern mit Hilfe eines in der Emitterzuleitung des Leistungstransistors liegenden Meßwiderstandes bewirkt. Mit diesen Strombegrenzungseinrichtungen läßt sich aber eine genaue Begrenzung des durch die Erregerwicklung des Generators fließenden Erregerstroms nicht erzielen. Der Grund dafür liegt darin, daß mit Hilfe des in der Emitter-Zuleitung des Leistungstransistors liegenden Meßwiderstandes nicht der tatsächliche mittlere Erregerstrom, sondern jeweils nur der bei eingeschaltetem Leistungstransistor durch die Erregerwicklung fließende Strom gemessen wird und daß dieser Teil des Erreger-

' Stroms nur dann zum mittleren Erregerstrom in einem bestimmten Verhältnis steht, wenn das Tastverhältnis der durch den Leistungstransistor erzeugten Spannungsimpulse sich im Laufe der Zeit nicht ändert, was aber im normalen Regelbetrieb nicht der Fall ist. Außerdem sind die am Meßwiderstand auftretenden Verlustleistungen derart hoch, daß sie erstens einen beträchtlichen Energieverlust bedeuten und zweitens den Regler derart aufheizen, daß — insbesonder dann - wenn der Generator für eine höhere Leistung ausgelegt ist, zusätzliche Kühleinrichtungen notwendig sind. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Regeleinrichtung der eingangs genannten Art die auf den Spannungsregler einwirkende Begrenzungseinrichtung für den Erregerstrom des Generators unter Vermeidung des in der Emitter-Zuleitung des Leistungstransistors liegenden Meßwiderstandes so auszubilden, daß eine genaue Begrenzung des Erreger-Stroms bewirkt wird.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Begrenzung des zeitlichen Mittelwertes des Erregerstroms auf einen voreingestellten Höchstwert ein an die Ausgangsspannung des Generators angeschlossener Hilfstransistor vorgesehen ist, der über einen vormagnetisierbaren Transformator in Sperrschwingerschaltung arbeitet, wozu der Transformator eine zur Erregerwicklung des Generators in Reihe geschaltete Vormagnetisierungswicklung, eine mit dem

Emitter des Hilfstransistors verbundene Arbeitswicklung und eine Rückkopplungswicklung hat, daß ein Gleichrichter für die vom Hilfstransistor erzeugten Sperrschwingungen vorgesehen ist und daß die vom