DE1788007B1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR LIMITING HIGH DC VOLTAGES - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR LIMITING HIGH DC VOLTAGES

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DE1788007B1 DE19681788007 DE1788007A DE1788007B1 DE 1788007 B1 DE1788007 B1 DE 1788007B1 DE 19681788007 DE19681788007 DE 19681788007 DE 1788007 A DE1788007 A DE 1788007A DE 1788007 B1 DE1788007 B1 DE 1788007B1
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
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    • G05F3/02Regulating voltage or current
    • G05F3/08Regulating voltage or current wherein the variable is dc
    • G05F3/10Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics
    • G05F3/16Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices
    • G05F3/18Regulating voltage or current wherein the variable is dc using uncontrolled devices with non-linear characteristics being semiconductor devices using Zener diodes

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Claims (2)

1 2 wendung der schnellen Spannungsbegrenzerschaltung Patentansprüche: gemäß dem Hauptpatent in Verbindung mit Konstant stromgeräten mit niedrigem Innenwiderstand sind1 2 Application of the fast voltage limiter circuit Claims: According to the main patent in connection with constant current devices with low internal resistance 1. Schaltungsanordnung zur Begrenzung hoher Maßnahmen erforderlich, um die Z-Diodenkette vor Gleichspannungen am Ausgang von Konstant- 5 Überlastung zu schützen.1. Circuit arrangement to limit high measures required in front of the Zener diode chain To protect DC voltages at the output from constant 5 overload. Stromgeräten, insbesondere zur Fernspeisung von Konstantstromspeisegeräte mit niedrigem Innen-Power devices, especially for remote feeding of constant current power supply devices with low internal Nachrichtenübertragungsstrecken, unter Verwen- widerstand sind durch Verwendung einer Regelstrecke dung einzelner oder einer Reihenschaltung von mit einem Stellglied, das in Abhängigkeit vom Ausmehreren eine Spannungsbegrenzerschaltung bil- gangsstrom über eine Meßschaltung und einen Regeldenden Z-Dioden, die in Sperrichtung parallel io umsetzer gesteuert ist, elektronisch geregelt. Der Erzum Ausgang der Konstantstromgeräte angeord- findung liegt die Aufgabe zugrunde, neben einer net sind und von denen ein Teil in Abhängigkeit hohen Regelgenauigkeit des Ausgangsstromes, die von der Spannungserhöhung an den Z-Dioden durch geregelte Konstantstromgeräte gewährleistet ist, über den Sollwert hinaus durch einen elektroni- auch noch eine hohe Konstanz der in seinem Absolutschen Nebenschluß überbrückt ist, indem die 15 wert hoch gewählten maximal zulässigen Ausgangs-Kollektor-Emitter-Strecke eines vom Sperrzustand spannung (z. B. 650 V) zu erzielen, wobei der Maxiauf Verstärkerbetrieb übergehenden Transistors malwert der Ausgangsspannung auch kurzzeitig nicht einer Z-Diode oder mehreren Z-Dioden parallel überschritten werden soll.Message transmission routes are under use by using a controlled system formation of individual or a series connection of with an actuator, which depends on the multiple a voltage limiter circuit bil- ging current via a measuring circuit and a control end Zener diode, which is controlled in the reverse direction in parallel IO converter, electronically regulated. The Erzum The output of the constant current devices is based on the task, in addition to one net and some of which are dependent on high control accuracy of the output current, the the voltage increase at the Zener diodes is guaranteed by regulated constant current devices, over and above the setpoint through an electronic also a high degree of constancy in its absolute Shunt is bridged by the 15 high value selected maximum permissible output collector-emitter path to achieve a voltage from the blocking state (e.g. 650 V), whereby the maximum transistor value of the output voltage that changes to amplifier mode does not even apply for a short time one or more Zener diodes should be exceeded in parallel. geschaltet ist, nach Patent 1513 491, dadurch Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe unteris switched, according to patent 1513 491, thereby According to the invention this object is under gekennzeichnet, daß die Spannungsbegren- ao Ausnutzung der in Konstantstromspeisegeräten mit zerschaltung in Reihe mit einem Widerstand (R0) niedrigem Innenwiderstand vorhandenen Regelschalan den Ausgang eines geregelten Konstantstrom- tung mit nur geringem Mehraufwand dadurch gelöst, gerätes mit niedrigem Innenwiderstand angeschal- daß die Spannungsbegrenzerschaltung in Reihe mit tet ist und daß der in Abhängigkeit vom Z-Dioden- einem Widerstand an den Ausgang eines Konstantstrom der Spannungsbegrenzerschaltung am Wi- 25 Stromgerätes angeschaltet ist und daß der in Abhänderstand (R0) entstehende Spannungsabfall unter gigkeit vom Z-Diodenstrom der Spannungsbegrenzer-Zwischenschaltung eines Transistors (T11) den Re- schaltung am Widerstand entstehende Spannungsabgelumsetzer (R) des geregelten Konstantstrom- fall unter Zwischenschaltung eines Transistors den gerätes so beeinflußt, daß mit steigendem Z-Di- Regelumsetzer des geregelten Konstantstromgerätes odenstrom die Ausgangsleistung des Konstant- 30 so beeinflußt, daß mit steigendem Z-Diodenstrom die Stromgerätes abnimmt. Ausgangsleistung des Konstantstromgerätes abnimmt.characterized that the voltage limiting ao utilization of the control circuit available in constant current supply devices with connection in series with a resistor (R 0 ) of low internal resistance to the output of a regulated constant current is achieved with only little additional effort by connecting devices with low internal resistance that the voltage limiting circuit is connected in Series with tet and that depending on the Zener diode resistor at the output of a constant current of the voltage limiter circuit is connected to the Wi- 25 current device and that the voltage drop that arises in the spacer (R 0 ) is dependent on the Zener diode current of the voltage limiter Interconnection of a transistor (T 11 ) the re-connection at the resistor resulting voltage converter (R) of the regulated constant current case with the interposition of a transistor influences the device in such a way that with increasing Z-Di converter of the regulated constant current device odenstrom the output power The constant 30 is influenced in such a way that the current device decreases with increasing Zener diode current. Output power of the constant current device decreases. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindurch gekennzeichnet, daß die Basis-Emitter- dung erfolgt die Steuerung der Transistorstufe und die Strecke des Transistors (T11) in Reihe mit einer Beeinflussung des Regelumsetzers dadurch, daß die Z-Diode (Z11) dem vom Z-Diodenstrom durch- 35 Basis-Emitter-Strecke des Transistors in Reihe mit flossenen Widerstand (R0) und die Emitter-Kol- einer Z-Diode dem vom Z-Diodenstrom durchflosselektor-Strecke des Transistors (T11) den Eingangs- nen Widerstand und die Emitter-Kollektor-Strecke klemmen (K1, K0) des Regelumsetzers (R) parallel des Transistors den Eingangsklemmen des Regelumgeschaltet sind. setzers parallel geschaltet sind.2. Circuit arrangement according to claim 1, there- According to an advantageous development of the invention, characterized in that the base-emitter formation takes place the control of the transistor stage and the path of the transistor (T 11 ) in series with an influence on the control converter, characterized in that the Z -Diode (Z 11 ) from the Z-diode current through- 35 base-emitter path of the transistor in series with flowing resistance (R 0 ) and the emitter-Kol- a Z-diode through which the Z-diode current through-flow selector path of the transistor (T 11 ) clamp the input resistor and the emitter-collector path (K 1 , K 0 ) of the control converter (R) in parallel with the transistor. The input clamps of the control are switched over. setter are connected in parallel. 40 Die Z-Diode wirkt im Steuerkreis des Transistors40 The Zener diode acts in the control circuit of the transistor als Ansprechschwelle. Damit der Transistor imas a response threshold. So that the transistor in the Stromregelbereich des Konstantstromgerätes sicher gesperrt ist, liefert die Z-Diode eine den TransistorThe current control range of the constant current device is safely blocked, the Zener diode supplies the transistor Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungs- sperrende Spannung, solange der Spannungsabfall am anordnung zur Begrenzung hoher Gleichspannungen 45 Widerstand den Wert der Arbeitsspannung im Durcham Ausgang von Konstantstromgeräten, insbesondere bruchgebiet der Z-Diode nicht erreicht hat.
zur Fernspeisung von Nachrichtenübertragungsstrek- Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird
The invention relates to a circuit blocking voltage as long as the voltage drop on the arrangement for limiting high DC voltages 45 resistance has not reached the value of the working voltage in the throughput of constant current devices, in particular the break area of the Zener diode.
for remote feeding of communication lines An embodiment according to the invention is
ken, unter Verwendung einzelner oder einer Reihen- an Hand der Zeichnung näher beschrieben,
schaltung von mehreren eine Spannungsbegrenzer- In der Zeichnung sind nur die für das Verständnis
ken, described in more detail using individual or a series of drawings,
circuit of several one voltage limiter- In the drawing only those are for understanding
schaltung bildenden Z-Dioden, die in Sperrichtung 5° der Schaltung erforderlichen Schaltungsteile dargeparallel zum Ausgang der Konstantstromgeräte ange- stellt. Soweit Übereinstimmung mit einem Ausfühordnet sind und von denen ein Teil in Abhängigkeit rungsbeispiel nach dem Hauptpatent besteht, sind von der Spannungserhöhung an den Z-Dioden über gleiche Bezugszeichen verwendet,
den Sollwert hinaus durch einen elektronischen Ne- Außer der Gleichspannungsquelle mit der Spanbenschluß überbrückt ist, indem die Kollektor- 55 nung U1 sind die Regelstrecke S mit einem elektroni-Emitter-Strecke eines vom Sperrzustand auf Verstär- sehen Stellglied, die Meßschaltung M, der Regelumkerbetrieb übergehenden Transistors einer Z-Diode setzer R und der Taktgeber T Schaltungsteile des Konoder mehreren Z-Dioden parallel geschaltet ist. stantstromspeisegerätes. Am Ausgang der Regel-Der Anwendungsbereich der Begrenzerschaltung strecke liegt über den Widerstand R0 die im Hauptnach dem Hauptpatent, bei der in Abhängigkeit von 6° patent beschriebene Spannungsbegrenzerschaltung, der Spannungserhöhung an der Z-Diodenkette über bestehend aus den Z-Dioden Z1 bis Zn, Z7-, den Tranden Sollwert hinaus ein elektronisch gesteuerter Ne- sistoren T?, T4 und den Widerständen R1, RT an der benschluß zu einem Teil der Z-Diodenkette gebildet Ausgangsspannug f/2. Die Meßschaltung M arbeitet ist, indem die Kollektor-Emitter-Strecke eines vom in Abhängigkeit vom Spannungsabfall am Strom-Sperrzustand auf Verstärkerbetrieb übergehenden 65 widerstand 5, auf den Eingang K1, K2 des Regelum-Transistors einer Z-Diode oder mehreren Z-Dioden setzers R. Die Hilfsschaltung, die die Anwendung der parallel geschaltet ist, ist durch die maximal zulässige Spannungsbegrenzerschaltung auch in Verbindung Verlustleistung der Z-Diodenkette bestimmt. Bei Ver- mit Konstantstromgeräten mit niedrigem Innenwider-
circuit-forming Z-diodes, the circuit parts required in the reverse direction 5 ° of the circuit represent parallel to the output of the constant current devices. Insofar as there is agreement with a design and a part of which exists depending on the example according to the main patent, the same reference numerals are used for the voltage increase on the Zener diodes,
the target value is shunted out by an electronic Ne addition to the DC voltage source with the Spanbenschluß by the collector 55 voltage U 1 the control path S with an electronic-emitter path of a view from the off mode to reinforce- actuator, the measuring circuit M, the Normal reverser operation transient transistor of a Zener diode setter R and the clock generator T circuit parts of the Konoder several Zener diodes are connected in parallel. constant power supply unit. At the output of the rule, the range of application of the limiter circuit lies above the resistor R 0, which is the voltage limiter circuit described in the main patent, depending on the 6 ° patent, the voltage increase on the Zener diode chain over consisting of the Zener diodes Z 1 to Z n , Z 7 -, the Tranden setpoint also an electronically controlled resistors T ? , T 4 and the resistors R 1 , R T connected to a part of the Zener diode chain formed output voltage f / 2 . The measuring circuit M works by connecting the collector-emitter path of a resistor 5, which changes to amplifier operation depending on the voltage drop at the current blocking state, to the input K 1 , K 2 of the regulating transistor of a Z-diode or several Z- Diode setter R. The auxiliary circuit, which the application is connected in parallel, is determined by the maximum permissible voltage limiter circuit also in connection with the power loss of the Z-diode chain. When using constant current devices with low internal resistance
stand ermöglicht, besteht aus dem Widerstand R0, dem Transistor TH und der Z-Diode Z11. Der Transistor wirkt als steuerbarer Widerstand, der den Eingang des Regelumsetzers R abschließt. Der Steuerkreis ist so ausgebildet, daß die Z-Diode und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors dem Widerstand R0 parallel geschaltet sind. Die Z-Diode liegt für die am Widerstand abfallende Spannung in Sperrrichtung. Solange die Spannung am Widerstand unterhalb der Arbeitsspannung im Durchbruchgebiet der Z-Diode bleibt, ist der Transistor gesperrt, so daß der Konstantstromregelbereich nicht beeinträchtigt ist. Mittels der durch die einfache Hilfsschaltung erweiterten Spannungsbegrenzerschaltung wird die Stromregelung bei abnehmender Last in eine Spannungsregelung mit vermindertem Ausgangsstrom überführt. Eine Überlastung der Z-Diodenkette bei Entlastung des Geräteausgangs kann daher nicht mehr auftreten.stand made possible, consists of the resistor R 0 , the transistor T H and the Zener diode Z 11 . The transistor acts as a controllable resistor that terminates the input of the control converter R. The control circuit is designed so that the Zener diode and the base-emitter path of the transistor are connected in parallel to the resistor R 0. The Z-diode is in reverse direction for the voltage drop across the resistor. As long as the voltage across the resistor remains below the working voltage in the breakdown region of the Zener diode, the transistor is blocked so that the constant current regulation range is not impaired. By means of the voltage limiter circuit expanded by the simple auxiliary circuit, the current regulation is converted into a voltage regulation with a reduced output current when the load decreases. An overload of the Z-diode chain when the device output is relieved can therefore no longer occur. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings COPYCOPY
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DK137655C (en) 1978-09-25
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DK137655B (en) 1978-04-10

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Legal Events

Date Code Title Description
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent