DE1588434B2 - Stromversorgungseinrichtung fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem gleichstromerregten Wechselstromgenerator, einem Brückengleichrichter und einer Pufferbatterie sowie einem den Strom in der Feldwicklung des Wechselstromgenerators steuernden Transistorregler, dessen Leistungstransistor mit der Feldwicklung in Reihe liegt und dessen Steuertransistor mit seiner Basis über eine Zenerdiode und einen Spannungsteiler an der Batteriespannung liegt, bei dem der Steuertransistor über einen Widerstand und einen Schalter an den Batterieklemmen angeschlossen ist und bei dem der Leistungstransistor nur bei eingeschaltetem Zündschalter in den leitenden Zustand steuerbar ist.

An Stromversorgungseinrichtungen mit Spannungsreglern wird die Forderung gestellt, daß die Batteriespannung möglichst genau überwacht wird und die Stromversorgungseinrichtung mit möglichst wenig Verlustleistung arbeitet. Diese Forderungen erfüllt eine bekannte Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art (USA.-Patentschrift 3 129 378), denn bei dieser bekannten Stromversorgungseinrichtung liegt die Batteriespannung an einem ohmschen Spannungsteiler, dessen Spannungsabfall der Steuertransistor des Spannungsreglers unmittelbar abgreift. Solange die Batteriespannung ihren Sollwert noch nicht erreicht hat, fließt nur durch den Spannungsteiler ein geringer Strom. Weitere Verlustleistung tritt im Regler nicht auf.

Neben den genannten Forderungen ist es aber auch erwünscht, den jeweiligen Betriebszustand der Ladeeinrichtung zu überwachen. Bei der bekannten Ladeeinrichtung ist diese Überwachungsmöglichkeit nicht gegeben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ihr Betriebszustand an einer Kontrollampe überwacht werden kann, die nur bei fehlender Generatorspannung aufleuchtet.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Basis des Leistungstransistors über den als Kontrollampe ausgebildeten Widerstand und den Zündschalter an der Batteriespannung liegt und daß parallel zu der Reihenschaltung aus dem Widerstand, dem Zündschalter und der einen Hälfte des Brückengleichrichters eine zusätzliche Hälfte eines Brückengleichrichters liegt, die so geschaltet ist, daß sie leitet, wenn der Wechselstromgenerator die Nennspannung abgibt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ein Schaltbild darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Eine Batterie 11 eines Kraftfahrzeuges ist über eine positive und eine negative Versorgungsleitung 12 bzw. 13 mit einem Wechselstromgenerator 14 verbunden. Der Wechselstromgenerator besitzt einen Brückengleichrichter. Zwischen die Leitungen 12,13 ist ein aus zwei Widerständen 15,16 bestehender Spannungsteiler geschaltet. An dem Verbindungspunkt der beiden Widerstände 15,16 ist eine Zenerdiode 17 angeschlossen, die zu einem als Steuertransistor arbeitenden n-p-n-Transistor 18 führt. Der Emitter des Steuertransistors 18 ist mit der Leitung 13 verbunden, während der Kollektor über einen Widerstand 19 an der Leitung 21 angeschlossen ist und außerdem mit der Basis eines zweiten, als Leistungstransistor arbeitenden, n-p-n-Transistors 22 verbunden ist, dessen Emitter an der Leitung 13 liegt. Der Kollektor des Leistungstransistors 22 ist mit der Leitung 21 über eine Feldwicklung 23 des Wechselstromgenerators verbunden. Die Feldwicklung 23 ist von einer Diode 24 überbrückt. Darüber hinaus ist die Leitung 21 mit der Leitung 12 über eine Kontrolllampe 25 und einen dazu in Reihe liegenden Zündschalter 26 verbunden. Um eine Strombahn für die Feldwicklung 23 auch für den Fall zu schaffen, daß die Kontrollampe 25 durchbrennt, kann parallel zur Kontrollampe ein Widerstand geschaltet werden.

Um die Reihenschaltung aus Kontrollampe 25 und Zündschalter 26 zu überbrücken, ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Potential der Leitung 21 auf dasjenige der positiven Batterieklemme erhöht, wenn der Wechselstromgenerator 14 eine Ausgangsspannung liefert. Diese Einrichtung besteht aus drei zusätzlichen Dioden 27, über die die Leitung 21 an die Phasenpunkte des Wechselstromgenerators 14 angeschlossen ist.

Im Betrieb fließt dauernd Strom durch die Widerstände 15,16 des Spannungsteilers. Die Widerstände 15,16 sind jedoch so dimensioniert, daß ihr Energieverlust vernachlässigbar klein ist. Wenn der Zündschalter 26 geschlossen wird, fließt Strom durch die Kontrollampe 25, den Widerstand 19 und die Basis-Emitter-Strecke des Leistungstransistors 22, wodurch der Leistungstransistor 22 eingeschaltet wird und den Stromkreis von der Leitung 21 zu der Leitung 13 über die Feldwicklung 23 schließt. Nach Durchschalten des Leistungstransistors 22 leuchtet die Kontrollampe 25 infolge des durch die Feldwicklung 23 und die Kontrollampe 25 fließenden Stromes auf. Sobald der Wechselstromgenerator 14 eine Ausgangsspannung

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erzeugt, steigt das Potential an der Leitung 21 auf die Höhe des positiven Potentials der Batterie 11 an, und die Kontrollampe 25 erlischt. Trotzdem fließt immer noch Strom durch den Widerstand 19 und die Feldwicklung 23. Der volle Strom in der Feldwicklung 23 fließt so lange, bis die Spannung zwischen den Leitungen 12,13 einen vorbestimmten Wert erreicht. Sobald dieser Wert erreicht ist, wird die Zenerdiode 17 gezündet und leitet einen Basisstrom zum Steuertransistor 18. Dieser wird hierdurch eingeschaltet und leitet den Basisstrom vom Leistungstransistor 22 ab, so daß dieser gesperrt wird und den Strom durch die Feldwicklung 23 unterbricht. Infolgedessen wird auch die Erzeugung der Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 14 beendet.

Zwischen dem Kollektor des Leistungstransistors 22 und der Basis des Steuertransistors 18 ist eine Rückkopplung vorgesehen. Diese Rückkopplung besteht aus der Reihenschaltung eines Kondensators 28 und eines Widerstandes 29. Infolge der Rückkopplung arbeiten die Transistoren 18, 22 als Oszillator. In einem Zustand ist der Leistungstransistor 22 voll eingeschaltet und der Steuertransistor 18 abgeschaltet, während in einem zweiten Zustand der Steuertransistor 18 voll eingeschaltet und der Leistungstransistor 22 abgeschaltet ist. Das Verhältnis der Einschalt- und Ausschaltdauer der Transistoren 18, 22 ist von dem Verhältnis der Leit- und Sperrzeiten der Zenerdiode 17 abhängig, das wiederum von der Spannung zwischen den Leitungen 12,13 bestimmt wird. Der Regler der Stromversorgungseinrichtung ist so eingestellt, daß über den Strom in der Feldwicklung 23 die Spannung zwischen den Leitungen 12,13 im wesentlichen konstant gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stromversorgungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, bestehend aus einem -gleichstromerregten Wechselstromgenerator, einem Brückengleichrichter und einer Pufferbatterie sowie einem den Strom in der Feldwicklung des Wechselstromgenerators steuernden Transistorregler, dessen Leistungstransistor mit der Feldwicklung in Reihe liegt und dessen Steuertransistor mit seiner Basis über eine Zenerdiode und einen Spannungsteiler an der Batteriespannung liegt, bei dem der Steuertransistor über einen Widerstand und einen Schalter an den Batterieklemmen angeschlossen ist und bei dem der Leistungstransistor nur bei eingeschaltetem Zündschalter in den leitenden Zustand steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Leistungstransistors (22) über den als Kontrollampe ausgebildeten Widerstand (25) und den Zündschalter (26) an der Batteriespannung liegt und daß parallel zu der Reihenschaltung aus dem Widerstand (25), dem Zündschalter (26) und der einen Hälfte des Brückengleichrichters eine zusätzliche Hälfte (27) eines Brückengleichrichters liegt, die so geschaltet ist, daß sie leitet, wenn der Wechselstromgenerator (14) die Nennspannung abgibt.