DE1638073C3 - Transformatorlose Schaltungsanordnung zum Aufladen von Akkumulatorzellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine transformatorlose Schaltungsanordnung zum Aufladen von Akkumulatorzellen aus dem Wechselstromnetz mit einem Gleichrichter, einem kapazitiven Vorwiderstand zur Spannungsanpassung und einem ohmschen Vorwiderstand zur Be grenzung des Einschaltstromes.

Eine derartige Anordnung ist bekannt durch die DT-AS 10 61 424.

Sollen Akkumulatorzellen, insbesondere gasdichte Nickel-Cadmium-Zellen, mit einem aus dem Netzwechselstrom durch Gleichrichtung gewonnenen Gleichstrom aufgeladen bzw. nachgeladen werden, so sind dazu im wesentlichen ein Netztransformator, ein Vorwiderstand und ein Gleichrichter, z. B. ein Selengleichrichter in Brückenschaltung, nötig. Eine derartige Schaltungsanordnung ist in der DT-PS 6 76 170 beschrieben. Bei dieser Anordnung wird als Vorwiderstand ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten gewählt, der bewirkt, daß die Änderung des Spannungsabfalls des Gleichrichters, es handelt sich dort um einen Kupferoxydulgleichrichter, von einem gewissen Stromwert an über- und dann unterkompensiert oder nur unterkompensiert wird. Die so gespeiste Hilfsbatterie arbeitet stetig und ist hierzu mit einem Verbraucher direkt verbunden. Der NTC-Widerstand soll verhindern, daß bei geringfügiger Leistungsentnahme aus der Hilfsbatterie diese überladen wird. Durch die Verwendung des NTC-Widerstandes in einem solchen Ladegerät ist der Vorteil gegeben, daß der Ladesirom selbsttätig der Belastung und dem Ladezustand der Batterie stets oder in größeren Zeitabständen angepaßt wird. Dabei zeigt die Anordnung ein Kippverhalten, das je nach Belastungsfall der Batterie einen größeren Ladestrom oder einen geringeren Ladestrom fließen läßt. Voraussetzung hierfür ist, daß die Anordnung dauernd an das Wechselstromnetz angeschlossen ist.

Bei geringen Ladestromstärken kann der Transformator durch einen Kondensator ersetzt werden, dessen räumliche Abmessungen gewöhnlich kleiner sind, als die eines entsprechenden Transformators. Darüber hinaus hat die Spannungsverminderung mittels eines Kondensators den Vorteil, daß sie nur geringe Verluste mit sich bringt. Dadurch können die Abmessungen des Ladegerätes sehr klein gewählt werden, so daß dieses ohne Schwierigkeiten in einem Gehäuse eines Elektronenblitzgerätes einer Akkumulatortaschenlampe od. dgl. unterzubringen ist.

Eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches ist in F i g. 1 dargestellt. Von dem mit dem Wechselstromnetz zu verbindenden Steckerstiften 1, 2 führt der Stift 1 über einen Vorwiderstand 3 und einen dazu in Reihe liegenden Kondensator 4 an einen ersten Wechselstromanschluß 5 und der Steckerstifi 2 unmittelbar an einen zweiten Wechselstromanschluß 6 eines Gleichrichters 7 in Brückenschaltung. Die Gleichstromanschlüsse 8,9 des Brückengleichrichters sind mit d=n w Polklemmen des aufzuladenden Akkumulators 10 verbunden, der einen Verbraucher Jl, z. B. ein Elektronenblitzgerät, speist Der Zweck des Vorwiderstandes 3 besteht darin, den Einschaltstrom bei entladenem Kondensator 4 so weit zu begrenzen, daß der Gleichrichter 7 auf keinen Fall überlastet wird. Ein Widerstand 12,

der die Steckerstifte 1 und 2 elektrisch überbrückt, dient zum Beseitigen der Kondensator-Restladung bei vom Netz abgetrenntem Ladegerät

In der in F i g. 1 dargestellten Schaltungsanordnung

μ hat beispielsweise die Netzspannung einen Wert von 220 Volt, der Vorwiderstand 470 Ohm, der Kondensator 0,68 μΡ und der Akkumulator 6 Volt. Der Vorwiderstand 3 muß eine verhältnismäßig hohe Belastbarkeit, von z. B. einigen Watt, aufweisen, da der Dauerladestrom etwa 50 mA beträgt In der Praxis wird der Vorwiderstand 3 so dimensioniert, daß etwa 90% der Spannung am Kondensator 4 und etwa 10% am Vorwiderstand 3 abfallen (Konstantstromsystem).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zufr»nde. eine La-

;μ> degleich.ichierschaltung der eingangs genannten Art in der Weise zu verbessern, daß die räumlichen Abmessungen noch kleiner als bisher gehalten werden können und daß sich vor allen Dingen die störende Wärmeentwicklung am Vorwiderstand 3, der zur Begrenzung des Einschaltstromes notwendig ist, verringert und daß der Ladestrom nahezu konstant bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der ohmsche Vorwiderstand ein Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC-Widerstand) ist, dessen Widerstandswert in kaltem Zustand gleich dem berechneten Wert des Vorwiderstandes ist.

Durch diese Schaltungsmaßnahme wird erreicht, daß eine stetige Aufladung der Batterie erfolgt und ein Kippverhaiten, wie es in der Schaltungsanordnung gemaß der DT-PS 6 76 170 erfolgt, nicht gegeben ist. Mit dem NTC-Widerstand gemäß der DT-PS 6 76 170 ist der anspruchsgemäße wegen der unterschiedlichen Aufgabenstellung nicht zu vergleichen.

Gemäß Fig.2 übernimmt ein NTC-V.'iderstand 13 die Rolle des höher belastbaren, z. B. drahtgewickelten Vorwiderstandes 3. Daraus resultiert der Vorteil, daß der Kaltwiderstandswert des NTC-Widerstandes für eine ausreichende Einschaltstrombegrenzung sorgt, während die beim Aufladen auftretende Verlustleistung

:55 nur von dem augenblicklichen, durch die zunehmende Erwärmung verringerten Widerstandswert des NTC-Widerstandes abhängt. Ferner sind die Abmessungen eines NTC-Widerstandes wesentlich kleiner als die des Vorwiderstandes 3; außerdem bleibt der NTC-Widerstand kühler, wodurch der sonst auf Grund der Wärmeentwicklung erforderliche Abstand zu den benachbarten Bauteilen geringer gehalten werden kann. Der Ladestrom bleibt wegen des im Vergleich zum Vorwtderstand erheblich höheren Wechselstromwiderstandes des Kondensators 4 — bei 50 Hz beträgt sein Wechselstromwiderstand 4700 Ohm — praktisch konstant.

Hierzu 1 Blaitt Zeichnungen

Claims (1)

1. PatentaiP-pruch:

   Traiisformatorlose Schaltungsanordnung zum Aufladen von Akkumulatorzellen aus dem Wechselstromnetz mit einem Gleichrichter, einem kapazitiven Vorwiderstand zur Spannungsanpassung und einem ohmschen Vorwiderstand zur Begrenzung des Einschaltstromes, dadurch gekennzeichnet, daß der ohmsche Vorwiderstand (3) ein Widerstand (13) mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC-Widerstand) ist, dessen Widerstandswert in kaltem Zustand gleich dem berechneten Wert des Voi-widerstandes ist.