DE1638132C - Elektronische Überlastschutzschaltung - Google Patents

Description

trade des mit einer Eingangsklemme verbundenen Der Schutzwiderstand i? 1 ist somit ständig kurzge-Zweiweg-Thyristors und der anderen Eingangsklemme schlossen, so daß im Längszweig nur ein geringer der Schutzschaltung angeschlossen isu. Durch Ver- Spannungsabfall, der der Reutspannung am gezündewendung eines Parallelkondensators zum Widerstand ten Zweiweg-Thyristor entspricht, entsteht Der kann die Zündsicherheit der Halbleiteranordnung 5 Zweiweg-Thyristor arbeitet als gesteuertes Zweiwegverbessert werden. Ventü, dessen Steuerimpulse je nach der Polarität

Ferner ist es durch Erweiterung der Steu^rschal- der Wechselspannung von den zwei gegeneinander rung möglich, im Störungsfall die Belastung durch geschalteten Zenerdioden Zl, Z 2 an die Steuer-Phasenamchnittsteuerung der Halbleiterschalter in elektrode 2 geschaltet werden. Die Zenerspannung bekannter Weise selbsttätig zu regeln. xo der Zenerdioden (Schwellwert) muß kleiner sein als

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird die Höhe der normalen, an den Klemmen El, El an Hand der Figur beschrieben. angelegten Wechselspannung (Sollwert). Die Diffe-

An den Eingangsklemmen El, El der Schutz- renz zwischen Sollwert und Schwellwert muß dabei schaltung wird die speisende Wechselspannungsquelle so bemessen sein, daß bei einem durch eine äußere und an den Ausgangsklemmen Al, A1 ein Verbrau- 15 Last verursachten Absinken der Wechselspannung eher angeschlossen. Die Eingangsklemme E 2 ist bis auf einen Wert, der zum Löschen des Zenerwiderstandslos zur Ausgangsklemme 42 durchge- stromes führt, eine Überlastung der Wechselstromschaltet. Zwischen der Eingangsklemme El und der quelle nicht stattfindet. Durch Unterbrechung des Ausgangsklemme A1 ist der Schutzwiderstand R1 Zenerstromes und Nulldurchgang des Stromes in der eingeschaltet, der durch den als Zweiweg-Thyristor T so Anoden-Kathodenstrecke des Zweiweg-Thyristors (Triac) ausgebildeten Halbleiterschalter überbrückt wird dieser hochohmig, so daß der Schutzwiderstand ist. Die beiden Hauptelektroden 1 und 3 des Zweiweg- £1 im Längszweig wirksam ist. Selbst bei einem Thyristors sind mit den beiden Anschlüssen des äußeren Kurzschluß ist die Wechselstromquelle nach Schutzwiderstandes R1 verbunden. Die Steuerstrecke längstens einer Halbperiode nur mit dem relativ des Zweiweg-Thyristors, die von der Hauptelektrode 1 as hochohmigen Schutzwiderstand belastet. Wird der und der Steuerelektrode 2 gebildet wird, ist in Reihe äußere Kurzschluß bzw. die Überlast beseitigt, steigt mit einer Bezugsspannungsquelle, die von zwei gegen- die Spannung an den äußeren Klemmen der Schutzpoligen Zenerdioden Zl und Z 2 gebildet wird, und schaltung an, bis dann die Zündspannung der Zenereiner Parallelschaltung aus einem Widerstand R 2 und dioden wieder erreicht wird und der Zweiwcgeinem Kondensator C im Querzweig der Schaltung 30 Thyristor den Schutzwiderstand erneut überbrücken angeordnet. kann. Um eine sichere Zündung des Zweiweg-

Die Wirkungsweise der Schaltung ist folgende: Im · Thyristors zu erreichen, wird beim Anlaufen der ungestörten Betriebszustand befindet sich der Zwei- Schaltung der Zündstrom durch den Kondensator C weg-Thyristor T während beider Halbwellen der kurzzeitig erhöht. Der Eigenstrombedarf der Schalspeisenden Wechselspannung im gezündeten Zustand. 35 tung ist relativ niedrig.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 transistor in Reihe mit einem Meßwiderstand im Patentansprüche: Längszweig zu verwenden. Der Begrenzungstransistor arbeitet im ungestörten Betriebszustand im Sätti-

1. Elektronische Überlastschutzschaltung für gungsgebiet und wird bei Überschreiten des zulässi-Stromversorgungsgeräte der elektrischen Nach- 5 gen Laststromes vom Spannungsabfall am Meßwiderrichtenübertragungs- und Meßtechnik mit recht- stand gesperrt und der Laststrom auf einen zulässigen eckförmiger Ausgangsspannung, bei der zwischen Wert beschränkt Im Kurzschhißfall liegt die gesamte Stromversorgungsgerät und Verbraucher ein den Eingangsspannung am Begrenzungstransistor, so daß Laststrom absenkender Schutzwiderstand einge- bei anhaltender Überlast eine zusätzliche Schmelzschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, io sicherung zur Abschaltung des Gerätes vorgesehen daß der Schutzwiderstand (R 1) mittels einer sein muß.

steuerbaren Halbleiteranordnung (T) überbrückt Es ist auch bekannt, steuerbare Gleichrichter in

ist, daß ein die Ausgangsspannung des Strom- Verbindung mit einer Schmelzsicherung zur Überversorgungsgerätes überwachender Querzweig Stromüberwachung zu verwenden. Der steuerbare vorhanden ist, der einen mi» dem Steuereingang 15 Gleichrichter beündet sich dabei im Querzweig einer der Halbleiteranordnung (T) verbundenen Schaltung und wird vom Spannungsabfall eines vom Schwellwertgeber (Zl, Z 2) enthält, der derart Laststrom durchfiossenen Meßwiderstandes leitend bemessen ist, daß die Halbleiteranordnung (T) gesteuert, wodurch eine im Längszweig vorgeschaltete so lange gesperrt ist, wie die Ausgangsspannung Schmelzsicherung durchbrennt. In einer weiteren unter ihrem vorgesehenen Sollwert liegt. ao Schaltung für schnelleres Abschalten (USA.-Patent-

2. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 1, schrift 3 210 605) wird die Eingangsspannung über dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranord- einen gesteuerten Stromrichter in Reihe mit einem nung(7") aus einem Zweiweg-Thyristor (Triac) Meßwiderstand einem Verbraucher zugeführt. Bei besteht, dessen Hauptstromkreis dem Schutz- Überstrom wird der Stromrichter gesperrt,
widerstand (R I) parallel geschaltet ist. as Aus einor Schaltung zur Vermeidung von Strom-

3. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 1, stoßen beim Einschalten von Transformatoren dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiteranord- (deutsche Auslegeschrift 1 192315) ist die Verwennung (T) aus zwei antiparallel geschalteten dung eines Einschaltstrom-Dämpfungswiderstandes Thyristoren besteht, deren Anoden-Kathoden- bekannt, der durch zwei antiparallel geschaltete strecken dem Schutzwiderstand parallel geschal- 30 Thyristoren überbrückt ist. Die Thyristoren werden tet sind. mittels einer Verzögerungsschaltung vom Einschalt-

4. Überlastschutzschaltung nach Anspruch i Vorgang gesteuert und schließen den Dämpfungsoder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwell- widerstand nach einer halben Wechselspannungswertgeber aus einer Reihenschaltung von zwei periode kurz.

gegeneinander geschalteten Z-Dioden (Zl, Z2) 35 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

und einem Widerstand (R 2) besteht, die zwi- Überlastschutzschaltung für Wechselstromschaltun-

schen der Steuerelektrode des mit einer Eingangs- gen anzugeben, die mit geringem Aufwand einen

klemme (Ei) verbundenen Zweiweg-Thyristors wirksamen Schutz gewährleistet und bei der nach

und der anderen Eingangsklemme (E 2) der Beseitigung der Überlast eine selbsttätige Wieder-

Schutzschaltung angeschlossen ist. 40 einschaltung erfolgt. Die Erfindung geht dabei von

5. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 1 der eingangs beschriebenen Schaltung aus, die im und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwell- Laststromkreis einen Schutzwiderstand enthält, der wertgeber eine Zweiweg-Schaltdiode (Diac) ver- bei Überlast oder Kurzschluß den Laststiom absenkt, wendet wird. Um damit einen wirksamen Schutz zu erzielen, muß

6. Überlastschutzschaltung nach Anspruch 4, 45 der Widerstand relativ groß bemessen werden, was dadurch gekennzeichnet, daß dem Widerstand bereits im ungestörten Betriebsfall einen unerwünsch- (R 2) eine Kapazität (C) parallel geschaltet ist. ten hohen Spannungsabfall am Schutzwiderstand zur

Folge hat.

Die Schaltung gemäß der Erfindung vermeidet

50 diesen Nachteil dadurch, daß der Schutzwiderstand mittels einer steuerbaren Halbleiteranordnung überbrückt ist, daß ein die Ausgangsspannung des Strom-

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische versorgungsgerätes überwachender Querzweig vor-Überlastschutzschaltung für Stromversorgungsgeräte handen ist, der einen mit dem Steuereingang der der elektrischen Nachrichtenübertragung»- und Meß- SS Halbleiteranordnung verbundenen Schwellwertgeber technik mit rechteckfönniger Ausgangsspannung, bei enthält, der derart bemessen ist, daß die Halbleiterder zwischen Stromversorgungsgerät und Verbrau- anordnung solange gesperrt ist, wie die Ausgangscher ein den Laststrom absenkender Schutzwider- spannung unter ihrem vorgegebenen Sollwert liegt,
stand eingeschaltet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin-

Um Transistoren in elektrischen Geräten bei 60 dung kann als Halbleiteranordnung ein Zweiweg-Überlastung oder Kurzschluß gegen Zerstörung zu Thyristor (Triac) verwendet werden, dessen Hauptschützen, sind bekannte Schmelzsicherungen im Stromkreis dem Schutzwiderstand parallel geschaltet allgemeinen nicht schnell und empfindlich genug. Es ist. Der Schwellwertgeber, der die Steuerimpulse für sind daher elektronische Schutzschaltungen ent- die Halbleiteranordnung liefert, kann vorteilhafterwickelt worden, die den Anforderungen besser ange- 65 weise aus einer Reihenschaltung von zwei mit entpaßt werden können. gegengesetzter Polung in Reihe geschalteten Z-Dioden Zum Schutz des Längstransistors in Serienregel- oder einer Zweiweg-Schaltdiode (Diac) mit einem schaltungen ist es z. B. bekannt, einen Begrenzungs- Widerstand bestehen, die zwischen der