DE1588601A1 - DC voltage stabilizer with pre-regulator - Google Patents

DC voltage stabilizer with pre-regulator

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DE1588601A1 DE19671588601 DE1588601A DE1588601A1 DE 1588601 A1 DE1588601 A1 DE 1588601A1 DE 19671588601 DE19671588601 DE 19671588601 DE 1588601 A DE1588601 A DE 1588601A DE 1588601 A1 DE1588601 A1 DE 1588601A1
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Olsson Carl Olof
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OLSSON CARL OLOF
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Description

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Auguste-Viktoria-Straße 65 ϋΓ.-Ιtig. ΠΑΝΟ K U ύ V- Π IS. C Pienzenau.r Straße 2Auguste-Viktoria-Straße 65 ϋΓ.-Ιtig. ΠΑΝΟ KU ύ V- Π IS. C Pienzenau.r Strasse 2

Pat-Anw-DrRuschke Dipl.-Ing. HEINZ AGULAR ^24 Pat-Anw-DrRuschke Dipl.-Ing. HEINZ AGULAR ^ 24

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0 3500 350

Carl Olof Olsson, Bromma, SchwebenCarl Olof Olsson, Bromma, levitating

Gleichspannungsstabilisator mit VorregulatorDC voltage stabilizer with pre-regulator

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Gleichspannungsstabilisatoren und insbesondere Stabilisa·*· toren mit Vorregulator.The present invention relates generally to DC voltage stabilizers and, more particularly, to stabilizers. gates with pre-regulator.

Gleichspannungsstabilisatoren mit Vorregulatoren sind schon bekannt, sind jedoch relativ teuer und kompliziert. Die eine Type enthält einen einstellbaren Transformator mit Servomotorsteuerung, er kann auch nach einer anderen Möglichkeit von Hand gesteuert werden, doch ist eine solche Type sehr ungewöhnlich. Zurzeit sind gesteuerte Gleichrichter am üblichsten, oder man verwendet ein sogenanntes Schalten, d.h. es wird eine !»pulszeitmodulation vor der Drosselspule erzeugt, um eine veränderliche Gleichspannung für den Vorregulator zu erhalten»DC voltage stabilizers with preregulators are already known, but are relatively expensive and complicated. One type contains an adjustable transformer with servomotor control, it can also be used according to another Possibility to be controlled by hand, but such a type is very unusual. Currently there are controlled rectifiers most common, or so-called switching is used, i.e. there is a! »pulse time modulation before the Choke coil generated to obtain a variable DC voltage for the preregulator »

Ziel des Vorregulatore ist es zu verhindern, daß das Reihenelement der Stabilisatoranordnung bu viel Leietung verbraucht, und den Wirkungegrad dee Stabilisator· auf vernünftiger Höhe zu halten.The aim of the preregulator is to prevent that Series element of the stabilizer arrangement bu a lot of power consumed, and the degree of effectiveness of the stabilizer · on a reasonable amount.

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Die Anordnung gemäß der Erfindung betätigt das Reihenelement oder die Elemente, um ein Schalten auf der stabilisierten Gleichspannungsseite auszuführen, wodurch so ein Abschalten derjenigen Teile von der Gleichspannung erhalten wird, die nicht benötigt werden„ Die Reihenelemente können entweder Röhren oder Transistoren sein. Es ist nur notwendig, die einzelne Kopplung des Stabilisatore an die verwendete Elemententype anzupassen. Das Abschalten geschieht nacheinander, indem die Reihenelemente eins nach dem anderen abgetrennt werden, sobald die Spannung ihren entsprechenden Spannungsbereich verläßt.The arrangement according to the invention actuates the row element or elements to switch on the run stabilized DC voltage side, whereby so a disconnection of those parts of the DC voltage which are not required is obtained “The row elements can be either tubes or transistors. It is only necessary to couple the stabilizers individually adapt to the type of element used. The switching off happens one after the other by the row elements disconnected one by one as soon as the voltage leaves its corresponding voltage range.

Die Erfindung wird genauer in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denenThe invention will be described in more detail in connection with the accompanying drawings, in which

Pig. 1 eine Anordnung gemäß der Erfindung mit zwei Reihenelementen zeigt undPig. 1 shows an arrangement according to the invention with two row elements and

Pig. 2 die Erfindung mit drei Reihenelementen darstellt.Pig. Figure 2 illustrates the invention with three row elements.

Pig. 1 zeigt eine Gleichrichterbrücke mit Dioden D1 und D4, wobei der eine Diagonalzweig die Sekundärwicklung L eines Hetztransformatorβ enthält. Der eine Diagonalpunkt der Brücke liegt an der Anode der Röhre 71, die als Reihenelement in der Kopplung wirkt· Ein zweites Reihenelement V2 liegt mit der Anode an einer Anzapfung der Transformatorwicklung L. Die Kathoden der Röhren sind im Funkt ρ miteinander verbunden, werden jedoch mit Hilfe einer Zenerdiode Z im Kathodenkrti· der Röhre V1 auf verschiedenen Spannungepegeln gehalten« Der Punkt ρ ist mit dem Ausgang UTPig. 1 shows a rectifier bridge with diodes D1 and D4, one diagonal branch being the secondary winding L. a Hetztransformatorβ contains. The one diagonal point the bridge is at the anode of the tube 71, which acts as a row element in the coupling · A second row element V2 lies with the anode at a tap of the transformer winding L. The cathodes of the tubes are in the funct ρ with each other connected, but with the help of a Zener diode Z in the cathode of the tube V1 on different Voltage levels maintained «The point ρ is connected to the output UT

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der Anordnung verbunden*connected to the arrangement *

Eine Bezugsspannungsquelle RS ist mit einem Potentiometer P1, P2 zwischen dem Ausgang und dem Basispotential, das hier durch den Punkt 0 dargestellt wird, in Reihe geschaltet. Eine Anzapfung des Potentiometers liegt an einem Verstärker F, der wiederum mit den miteinander verbundenen Gitterelektroden der Röhren Y1 und V2 verbunden ist. Die Anordnung enthält weiterhin notwendige Kopllungskondensatoren 01 - C3 , vorzugsweise Elektrolytkondensatoren· DieA reference voltage source RS is connected to a potentiometer P1, P2 between the output and the base potential, which is represented here by the point 0, connected in series. A tap of the potentiometer is on one Amplifier F, which in turn is connected to the interconnected grid electrodes of tubes Y1 and V2. the The arrangement also contains necessary coupling capacitors 01 - C3, preferably electrolytic capacitors · Die

dargestellte Anordnung wird der Einfachheit halber mit zwei Reihenelementen gezeigt, doch können selbstverständlich mehr als zwei Elemente leicht in der Anordnung untergebracht werden, die so an die tatsächlichen Anforderungen und die Anwendung angepaßt werden kann.The arrangement shown is shown for the sake of simplicity with two row elements, but can of course more than two elements can easily be accommodated in the arrangement, so as to the actual requirements and the Application can be customized.

Die Fig. 1 zeigt die Anordnung gemäß der Erfindung mit Gittersteuerungo Selbstverständlich ist auch eine Kathodensteuerung möglich, und diese wird in Verbindung mit der Ausführungsform der Fig. 2 gezeigt, die einen typischen Leistungsgleichrichter darstellt, in dem die Brücke die Form einer Spannungsverdopplungsanordnung hat. Die Dioden D und die Kondensatoren C sind hier in Bezug auf die Spannung ausgeglichen, wodurch die dargestellte Wicklungsanordnung möglich wird mit dem Eingang über die Sekundärwicklungen L1 - L3 zwischen jeder zweiten Diode bzw. Kapazität. Drei Reihenelemente V1 - V3 werden hier als Röhren gezeigt, derenFig. 1 shows the arrangement according to the invention with grid control. Of course, one is also possible Cathode control is possible and this is shown in connection with the embodiment of FIG. 2 which is a typical Represents a power rectifier in which the bridge is in the form of a voltage doubling arrangement. The diodes D and the capacitors C are here in terms of voltage balanced, whereby the winding arrangement shown is possible with the input via the secondary windings L1 - L3 between every second diode or capacitance. Three Row elements V1 - V3 are shown here as tubes, their

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—Λ——Λ—

Gitter mit Widerständen R1 - R3 verbunden sij^d, um eine Einstellung auf verschiedene Spannungspegel möglich zu machen,, Diese Widerstände v/erden hier als einstellbare Widerstände gezeigt, die mit der Bezugsspannung RS verbunden sind, welche wiederum über eine Potentiometerkopplung P1,P2 mit dem Basispotential verbunden ist, das hier durch den Punkt 0 dargestellt wird,. Eine Anzapfung am Potentiometer ist mit dem Verstärker F verbunden, der wiederum über einen Transistor T mit den miteinander verbundenen Kathoden der Röhren V1 - V3 in Verbindung steht»Grid with resistors R1 - R3 connected sij ^ d to a To make setting to different voltage levels possible, these resistors v / ground here as adjustable Resistors are shown which are connected to the reference voltage RS, which in turn via a potentiometer coupling P1, P2 is connected to the base potential, which is represented here by the point 0. A tap on the potentiometer is connected to the amplifier F, which in turn via a transistor T with the interconnected cathodes of the Tubes V1 - V3 is connected »

Die Verbindung der Reihenelemente in der Anordnung geschieht durch Einführung einer Spannungsdifferenz zwischen zwei Elektroden, im dargestellten Beispiel zwischen Gitter und Kathode. Diese Spannungsdifferenz muß unterschiedlich für die verschiedenen Reihenelemente seino Wenn eine Steuerung an allen Kathoden erwünscht ist, und wenn Plus oben in Figo 2 liegt, wird der niedrigste Spannungspegel an das Gitter des obersten Elementes V1 angelegt, und zunehmend höhere Spannungspegel werden dann an die folgenden Gitter der Reihe nach angelegt.The row elements in the arrangement are connected by introducing a voltage difference between two electrodes, in the example shown between the grid and the cathode. This voltage difference must be different for the different row elements o If control is desired on all cathodes, and if plus is at the top in Fig. 2, the lowest voltage level is applied to the grid of the top element V1, and progressively higher voltage levels are then applied to the following Lattices laid out in sequence.

Ausgehend von einer vollen Eingangsspannung wird zu Beginn nur das oberste Element leitend sein, alle anderen Elemente sind gesperrt. Dann nimmt die Spannung allmählich ab, bis der Strom gerade durch das nächste Reihenelement zu fließen beginnt« Im ersten Augenblick wird die Tendenz dazu bestehen, daß die Potentialdifferenz zwischen Gitter und Ka-Assuming a full input voltage, only the top element will be conductive at the beginning, all the others Items are locked. Then the voltage gradually decreases until the current just increases through the next row element begins to flow «At first there will be a tendency for the potential difference between the grid and the

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thode verhältnismäßig niedrig ist, da das Potential der Gitter etwas oberhalb zu Beginn eingestellt war. Dies bedeutet einen hohen Stromfluß, auf den das Regulatorsystem automatisch reagiert, indem es an der Kathode über den Verstärker Y auf solche Weise reguliert, daß der Strom auf einen richtigen Wert eingestellt wird, und dadurch wiederum wird das obere Element abgeschaltete Die oben beschriebene Arbeitsweise wird dann wiederholt, und ein Abschalten der Reihenelemente nacheinander kann erreicht werden« Ein zu großer Strom ergibt eine Erhöhung der Ausgangsspannung auf nicht erwünschte Pegel, und dies wird durch diek.nordnung gemäß der Erfindung festgestellt, die gemäß dem beschriebenen Reguli erverfahi'en reagiertemethod is relatively low, since the potential of the grid was set slightly above at the beginning. This means a high current flow to which the regulator system reacts automatically by regulating at the cathode via the amplifier Y in such a way that the current is set to a correct value, and this in turn switches off the upper element. The operation described above becomes then repeated, and a disconnection of the row elements one after the other can be achieved. Too large a current results in an increase in the output voltage to undesired levels, and this is determined by the arrangement according to the invention, which responded according to the described regulating method

Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht eine schrittweise Regulierung (nicht eine kontinuierliche) und deshalb auch eine genauere Regulierung. Sie ist jedoch nicht geeignet zur Verwendung in Verbindung mit sehr teuren Einrichtungen hoher Leistungswerte« Die Verwendung wird deshalb hauptsächlich in Verbindung mit Hochleitstungsgleichrichtern für niedrige Leistungswerte stattfinden, wo eine Aufteilung der Primärspannung aktuell ist, und in Verbindung mit kleineren Transistorregulatoren, wo ein billiges Schalten zweckmäßig ist. The arrangement according to the invention enables gradual regulation (not continuous) and therefore a more precise regulation. However, it is not suitable for use in conjunction with very expensive equipment high performance values «The use is therefore mainly in connection with high-performance rectifiers for low power values take place where a division of the primary voltage is current, and in connection with smaller ones Transistor regulators where cheap switching is useful.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (1)

O 350O 350 PatentansprücheClaims 1« Gleichspannungsstabilisator mit Vorregulator und mit mindestens zwei elektronischen Schaltelementen, von denen jedes zwischen Eingangs- und Ausgangsklemmen der Anordnung in Reihe geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der elektronischen Schaltelemente mindestens zwei Elektroden aufweist, die so vorgespannt sind, daß eine Potentialdifferenz dazwischen entsteht, die für die ver schiedenen Elemente unterschiedlich ist, wobei die eine der Elektroden in jedem Element mit einem Steuergerät verbunden ist und die Elemente durch das Steuergerät auf solche Weise gesteuert werden, daß nur eines von ihnen zu jeder Zeit leitend ist, d.h. während des Zeitraumes, in dem die Eingangsspannung im Arbeitsspannungsbereich des entsprechenden Elementes liegt. 1 «DC voltage stabilizer with preregulator and with at least two electronic switching elements, each of which is connected in series between the input and output terminals of the arrangement, characterized in that each of the electronic switching elements has at least two electrodes which are biased so that a potential difference arises between them which is different for the different elements, one of the electrodes in each element being connected to a control device and the elements being controlled by the control device in such a way that only one of them is conductive at any one time , ie during the period , in which the input voltage lies in the working voltage range of the corresponding element. 2e Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Eingang über Transformatorwicklungen in Verbindung mit einer Gleichrichteranordnung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenelemente Trioden sind, deren Anoden mit verschiedenen Punkten der Transformatorwicklung verbunden sind und deren Kathoden mit unterschiedlichen Potentialpegeln durch geeignet gewählte und miteinander verbundene Kopplungseiemente vorgespannt sind, wobei die Gitter der Trioden gemeinsam mit dem Steuergerät verbunden sind.2 e arrangement according to claim 1, in which the input is applied via transformer windings in connection with a rectifier arrangement, characterized in that the series elements are triodes, the anodes of which are connected to different points of the transformer winding and the cathodes of which are connected to different potential levels by suitably selected and connected to one another connected coupling elements are biased, the grids of the triodes are jointly connected to the control unit. 009817/0965009817/0965 3·. Anordnung nach Anspruch 1, "bei der der Eingang über Transformatorwicklungen in Verbindung mit einer Gleichrichteranordnung angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterschaltungen der Röhren Spannungssteuervorrichtungen enthalten, um verschiedene Spannungspegel für die verschiedenen Gitter zu erzeugen, und die Kathoden der Röhren gemeinsam mit dem Steuergerät verbunden sinde 3 ·. Arrangement according to claim 1, "in which the input is applied via transformer windings in connection with a rectifying arrangement, characterized in that the grid circuits of the tubes contain voltage control devices to produce different voltage levels for the different grids and the cathodes of the tubes together with the control device are connected e 009817/0Θ65009817 / 0Θ65
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