DE1613663B2

DE1613663B2 - Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Spannung an einem über Kabel angeschlossenen Verbraucher

Info

Publication number: DE1613663B2
Application number: DE19671613663
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Haensel; Klaus 6500 Mainz Raab
Original assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Current assignee: Robert Bosch Fernsehanlagen GmbH
Priority date: 1967-08-02
Filing date: 1967-08-02
Publication date: 1974-09-05
Also published as: DE1613663A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Spannung an einem über zwei Adern eines Kabels veränderbarer Länge angeschlossenen Verbraucher schwankender Last mit einer Regelstufe, deren Eingang mit einer Betriebsspannungsquelle und deren Ausgang über die erste und zweite Kabelader mit dem Verbraucher verbunden ist, und mit einem Regelspannungsverstärker, welcher die Regelstufe mit einer aus einer Bezugsspannungsquelle gelieferten Bezugsspannung und einer am Verbraucher gemessenen Spannung gebildeten Regelspannung steuert.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist bekannt. Um die Spannung an einem über ein Kabel verschiedener Länge mit der Spannungsquelle verbundenen Verbraucher mit schwankender Last konstant zu halten, ist es möglich, zwei Adern des Kabels als Meldeleitungen zu verwenden, die die am Verbraucher liegende Spannung an den die Regelstufe entsprechend steuernden Regelspannungsverstärker führen. Oftmals ist es jedoch bei Verwendung eines relativ dünnen, nur eine begrenzte Anzahl von Adern aufweisenden Kabels nicht möglich, zwei Adern als Meldeleitungen zu benutzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Spannung an einem über zwei Adern eines Kabels veränderbarer Länge angeschlossenen Verbraucher anzugeben, die mit nur einer Ader als Meldeleitung auskommt.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit der ersten Kabelader verbundene Anschluß des Verbrauchers über eine dritte Kabelader und der andere mit dem Ausgang der Regelstufe verbundene Kabelanschluß der ersten Kabelader an den Eingang eines Verstärkers angeschlossen sind und daß der Ausgang des Verstärkers über eine Additionsstufe mit dem Regelspannungsverstärker verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung hat den Vorteil, daß für die Spannungsmessung an dem über Kabeladern wählbarer Länge angeschlossenen Verbraucher nur eine Meldeleitung benötigt wird, ohne daß dadurch der Aufwand an zusätzlichen Schaltungselementen gegenüber der bekannten Schaltungsanordnung vergrößert wird.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das mit dem Eingang des Verstärkers verbundene Ende der dritten Kabelader außerdem an den Regelspannungsverstärker angeschlossen, wobei in der Additionsstufe die vom Verstärker gelieferte Spannung zu der von der Bezugsspannungsquelle gelieferten Bezugsspannung addiert ist.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das mit dem Eingang des Verstärkers verbundene Ende der dritten Kabelader außerdem an den Eingang der Additionsstufe angeschlossen, wobei in der Additionsstufe die vom Verstärker gelieferte Spannung zu der am Verbraucher gemessenen Spannung addiert ist.

Zweckmäßigerweise ist zwischen dem Verbindungspunkt am Ausgang der Regelstufe und dem Eingang des Verstärkers und der ersten Kabelader eine Zenerdiode oder eine Diode in Durchlaßrichtung eingeschaltet.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele zeigenden Fig. 1 bis 4 beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine nach dem Blockschaltbild gemäß F i g. 1 ausgeführte Schaltungsanordnung,

3 4

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausfüh- dessen Basiselektrode von einem alslmpedanzwand-

rungsbeispiels gemäß der Erfindung, ler dienenden Transistor 26 gesteuert wird, wodurch

Fig. 4 eine nach dem Blockschaltbild gemäß der Widerstand der Emitter-Kollektor-Strecke des

F i g. 3 ausgeführte Schaltungsanordnung. Regeltransistors 24 verändert werden kann. Ein

In Fig. 1 versorgt eine Betriebsspannungsquelle 1 5 Widerstand 27 (2,2 kQ) dient zur Erzeugung einer über eine Regelstufe 2 einen über Kabeladern 3 gewissen Vorlast, so daß eine Regelung auch schon und 4 angeschlossenen Verbraucher 6. Die Span- von einem sehr geringen Laststrom ab möglich ist. nung Uy am Verbraucher 6 soll sowohl bei schwan- Zur Beseitigung eines etwa noch vorhandenen Restkender Last als auch bei verschiedener Kabellänge brummens ist die Ausgangsleitung der Regelstufe 2 konstant gehalten werden. Um dies zu erreichen, io über einen Kondensator 28 (250 μΡ) an Masse gewird die zwischen den Kabelanschlüssen D und E legt. Der Ausgang der Regelstufe 2 ist über eine liegende Spannung über eine dritte Kabelader 7, die Zenerdiode 29 an den Kabelanschluß A der Kabelsogenannte Meldeleitung, einem Regelspannungsver- ader 3 angeschlossen, deren Kabelanschluß B mit stärker 8 zugeführt. Im Regelspannungsverstärker 8 dem Verbraucher 6 verbunden ist.
wird diese Spannung mit einer von einer Bezugsspan- 15 Der Verstärker 12 besteht aus einem Transistor 31, nungsquelle 9 gelieferten Bezugsspannung verglichen dessen Basis mit dem Kabelanschluß C der Kabel- und damit die Regelstufe 2 so nachgeregelt, daß die ader 7 und dessen Emitter über Widerstände 32 Spannung zwischen den Kabelanschlüssen D und E (470 Ω), 33 (2,5 kQ) und die Leitung 11 mit einem wieder das vorgewählte Verhältnis zur Bezugsspan- Anschluß der Zenerdiode 29 verbunden ist. Mittels nung hat. 20 des regelbaren Widerstands 33 wird der Verstär-

Der in den Kabeladern 3 und 4 fließende Ver- kungsgrad des Verstärkers 12 eingestellt und somit braucherstrom Iy verursacht an den Leitungswider- Unterschiede zwischen den Spannungsabfällen über ständen der Kabeladern 3 und 4 einen Spannungs- den Kabeladern 3 und 4 ausgeglichen. Die in Durchabfall, wobei der Spannungsabfall an der Kabel- laßrichtung geschaltete Zenerdiode 29 kompensiert ader 3 demjenigen an der Kabelader 4 proportional 25 die Emitter-Basis-Spannung des Transistors 31, woist, da auch die Ströme in den Kabeladern 3 und 4 durch dieser bis zur Kabellänge Null herunter voll einander proportional sind. Durch den Anschluß der funktionsfähig bleibt. Der über der Kabelader 3 auf-Meldeleitung (Kabelader 7) am Verbraucher 6 ist der tretende Spannungsabfall wird über die Kabelader 7 Spannungsabfall an der Kabelader 3 bereits ausge- der Basis-Emitter-Strecke des Transistors 31 zugeregelt, so daß dieser keinen Einfluß auf die Span- 30 führt und verstärkt. Der an seinem Arbeitswiderstand nung Uy am Verbraucher hat. Da jedoch nur diese 34 (2,7 kQ) auftretende Spannungsabfall addiert sich an der einen Verbraucherklemme angeschlossene zur Bezugsspannung einer Zenerdiode 36. Mit der Meldeleitung (Kabelader 7) zur Verfügung steht, muß Summenspannung wird ein Transistor 37 der Addinun noch der über der Kabelader 4 auftretende tionsstufe 13 gesteuert. Durch diesen als Emitter-Spannungsabfall ausgeglichen werden. 35 folger geschalteten Transistor 37 wird die Bezugs-

Zu diesem Zwecke wird die der Spannung zwi- Spannungsquelle 9 so wenig belastet, daß dadurch

sehen den Kabelanschlüssen E und F proportionale kein zusätzlicher Spannungsabfall am Widerstand 34

Spannung zwischen den Kabelanschlüssen A und B auftreten kann.

von dem Kabelanschluß A über eine Leitung 11 und Die am Emitterwiderstand 38 (1 kQ) abgenom-

von dem Kabelanschluß B über die Meldeleitung 40 mene Spannung wird in einem Transistor 39 mit der

(Kabelader 7), deren Spannungsabfall infolge des zwischen dem Kabelanschluß E der Kabelader 4 und

hierüber fließenden sehr geringen Stroms vernach- dem Kabelanschluß D der Kabelader 7 abfallenden

lässigbar klein ist, an einen Verstärker 12 geführt. .Spannung, die über die Leitung 10 und einen Wider-

Nach Verstärkung wird dieser Spannungsabfall einer stand 41 der Basis des Transistors 39 zugeführt wird,

Additionsstufe 13 zugeführt. 45 verglichen. Mit der entstehenden Differenzspannung

In dieser Additionsstufe 13 wird die vom Verstär- wird der Transistor 26 der Regelstufe 2 gesteuert,

ker 12 gelieferte Spannung zu der Bezugsspannung Für die Stromversorgung der Transistoren 37 und

von der Bezugsspannungsquelle 9 addiert, wodurch 39 ist eine Hilfsstromquelle vorgesehen, deren

die resultierte Bezugsspannung so groß wird, daß der Klemme 42 über Widerstände 44 (10 kQ) und 45

Spannungsabfall über der Kabelader 4 kompensiert .50 (1OkQ) mit den Transistoren verbunden ist.

wird. Dem Regelspannungsverstärker 8 wird noch Das in Fig. 3 dargestellte Blockschaltbild unter-

außer dieser erhöhten Bezugsspanniing über die Lei- scheidet sich von demjenigen in F i g. 1 dadurch, daß

tung 10 der am Verbraucher 6 gemessene Spannungs- die Leitung 10' von dem Kabelanschluß C der Ka-

abfall zugeführt. Dadurch steuert der Regelspan- belader 7 nicht an den Regelspannungsverstärker 8',

nungsverstärker 8 die Regelstufe 2 derart, daß der 55 sondern an die Additionsstufe 13' geführt ist und die

Spannungsabfall Uy am Verbraucher 6 bei sich an- Bezugsspannungsquelle 9 nicht mit der Additions-

dernder Last und verschiedener Kabellänge immer stufe 13', sondern mit dem Regelspannungsverstär-

konstant bleibt. ker 8' verbunden ist. Dadurch wird die Bezugsspan-

In Fig. 2 ist die Schaltung nach der Erfindung nung dem Regelspannungsverstärker 8'als konstante detailliert dargestellt. Die Betriebsspannungsquelle 1 60 Spannung zugeführt, und es werden der im Verstärbesteht aus einem Transformator 21, dessen Sekun- ker 12' verstärkte Spannungsabfall der Kabelader 3 därwicklung an einen Brückengleichrichter 22 an- und der an dem Kabelanschluß D abgenommene geschlossen ist. Der Ausgang des Brückengleichrich- Spannungsabfall zur Additionsstufe 13' geleitet,
ters 22 ist einerseits geerdet und andererseits an den In der Schaltung gemäß F i g. 4 wird der Span-Eingang der Regelstufe 2 angeschlossen, wobei diese 65 nungsabfall der Kabelader 3 über eine Diode 51 und Leitung außerdem über einen Ladekondensator 23 die Meldeleitung (Kabelader 7) der Basis-Emitter-(1000 jtF) mit Masse verbunden ist. Strecke eines als Emitterfolger geschalteten Tran-

Die Regelstufe 2 enthält einen Regeltransistor 24, sistors 53 zugeführt. Der in Basisschaltung betriebene

Transistor 53 wird von einem Transistor 52 angesteuert. Als Arbeitswiderstand des Transistors 53 dienen Widerstände 54 (2,5 kQ) und 56 (2 kQ), wobei mit dem veränderlichen Widerstand 54 Unterschiede in den Spannungsabfällen über den Kabelädern 3 und 4 ausgeglichen werden können. Ein Teil der Spannung zwischen den Kabelanschlüssen D und E wird über die Meldeleitung (Kabelader 7), die Leitung 10 und über einen Widerstand 57 (2 kü) an einen Punkt 58 geführt. Am Widerstand 56 werden die den Spannungsabfällen an der Kabelader 3 sowie zwischen den Kabelanschlüssen D und E proportionalen Spannungen addiert und der Basis eines Transistors 61 des Regelspannungsverstärkers 8' zugeführt. Mit der aus dem Spannungsvergleich von der am Punkt 58 anliegenden Spannung und der von der Bezugsspannungsquelle 9 gelieferten Bezugsspannung erzeugten Differenzspannung wird der Transistor 26 der Regelstufe 2 gesteuert. Die Stromversorgung des Transistors 61 erfolgt von einer Klemme 62 einer Hilfsstromquelle über Widerstände 63 (10 kQ) und 64 (6,8 kQ).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Konstanthaltung der Spannung an einem über zwei Adern eines Kabels veränderbarer Länge angeschlossenen Verbraucher schwankender Last mit einer Regelstufe, deren Eingang mit einer Betriebsspannungsquelle und deren Ausgang über die erste und zweite Kabelader mit dem Verbraucher verbunden ist, und mit einem Regelspannungsverstärker, weleher die Regelstufe mit einer aus einer Bezugsspannungsquelle gelieferten Bezugsspannung und einer am Verbraucher gemessenen Spannung gebildeten Regelspannung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der ersten Kabelader (3) verbundene Anschluß des Verbrauchers (6) über eine dritte Kabelader (7) und der andere mit dem Ausgang der Regelstufe (2) verbundene Kabelanschluß (A) der ersten Kabelader (3) an den Eingang eines Verstärkers (12; 12') angeschlossen sind und daß der Ausgang des Verstärkers (12; 12') über eine Additionsstufe (13; 13') mit dem Regelspannungsverstärker (8; 8') verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Eingang des Verstärkers (12) verbundene Ende der dritten Kabelader (7) außerdem an den Regelspannungsverstärker (8) angeschlossen ist und daß in der Additionsstufe (13) die vom Verstärker (12) gelieferte Spannung zu der von der Bezugsspannungsquelle (9) gelieferten Bezugsspannung addiert ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Eingang des Verstärkers (12') verbundene Ende der dritten Kabelader (7) außerdem an den Eingang der Additionsstufe (13') angeschlossen ist und daß in der Additionsstufe (13') die vom Verstärker (12') gelieferte Spannung zu der am Verbraucher (6) gemessenen Spannung addiert ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verbindungspunkt am Ausgang der Regelstufe (2) und dem Eingang des Verstärkers (12; 12') und der ersten Kabelader (3) eine Zenerdiode (29) oder eine Diode (51) in Durchlaßrichtung eingeschaltet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Additionsstufe (13) einen als Impedanzwandler dienenden Transistor (37) in Emitterfolgeschaltung enthält, an dessen Basis die aus der Bezugsspannung und der vom Verstärker (12) gelieferten Spannung gebildeten Summenspannung liegt und dessen Emitterausgang mit dem Emitter eines Transistors (39) im Regelspannungsverstärker (8) verbunden ist, dessen Basis an den mit dem Eingang des Verstärkers (12) verbundenen Kabelanschluß (C) der dritten Kabelader (7) und dessen Kollektor an den Steuereingang der Regelstufe (2) angeschlossen ist.